JPS635794B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プリント板のパターン接続の設計を
行なう方法に関するものである。更に詳述すれ
ば、プリント基板における電気的配線パターンを
コンピユータ（以下単にCPUと略す）により自
動的に設計することができる方法に関するもので
ある。

プリント基板における電気的配線パターンを自
動的に設計する１方法として線分探索法（ライン
サーチ法とも言う）が一般に知られている。この
一般に知られている線分探索法とは、プリント基
板の表面側と裏面側のうち一方の面の配線パター
ンを縦線のみで構成し、他方の面の配線パターン
を横線のみで構成するようにし、表面側と裏面側
の各パターン間の接続をスルーホールで行なうこ
とにより配線パターンを完成するようにしたもの
である。

この従来の線分探索法では、CPUの演算によ
つて、プリント板の配線領域をある間隔の横線と
縦線で仕切つた多数のメツシユ（網目状の区域）
に分割し、これらのメツシユを横方向の線分或い
は縦方向の線分となるように繋げて選択し、配線
パターンを形成していた。

上述のような従来の線分探索法によるプリント
板のパターン接続の設計法は、以下のような欠点
を有している。プリント板の表面側と裏面側のメ
ツシユを単に横及び縦の直線で結ぶような配線で
あるため、パターン設計の処理スピードは速い
が、反面、１本のパターンで多くのメツシユを専
有してしまうため配線率が悪くなつていた。すな
わち、高密度に電子部品が組み込まれたプリント
板の設計には適用できなかつた。また、上述では
パターン設計の処理スピードが速いと述べたが、
プリント板の全配線領域を対象として経路の探索
を行なうようにしているので、処理スピードの点
においても更に改善の余地があつた。

本発明は、上記のような点に鑑みてなされたも
ので、パターン設計の処理が更にスピード・アツ
プされ、高密度に電子部品が組み込まれたプリン
ト板の設計にも適用することができるプリント板
配線の接続設計方法を提供しようとするものであ
る。

本発明は、線分探索法の一手法であり、その要
旨は次の如くである。すなわち、接続すべき始点
から終点に至るまでの経路を探索する区域として
或る探索幅を設定し、この限られた区域内で接続
パターンを特定化しようとするものである。その
ため、全配線領域を探索の対象とした従来例より
狭い区域を探索すれば良いので、更に処理スピー
ドが速くなる。

また、接続パターンを、横と縦の２種類だけで
なく斜め（約45゜）角度のパターンをも含むよう
にし、配線率の向上を図つている。

以下図面に基づいて、本発明を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明に係るプリント板配線の接続
設計方法を用いてプリント板図面を作成すること
ができる装置のブロツク図である。同図におい
て、１はデジタイザ、２はCPU、３はメモリ、
４はプロツタである。第１図の装置は、まず、設
計しようとするプリント板に組み込まれる部品の
取り付け位置をデジタイザ１を使用してCPU２
へ入力する。この入力データは、CPU２を介し
てメモリ３に格納される。また、各部品相互間の
接続関係も入力機器（図示せず）を使用して
CPU２へ入力する。この各部品相互間の接続関
係のデータもCPU２を介してメモリ３に格納さ
れる。次に上述の入力機器（例えばキーボード）
を使用して探索幅（後述する）をCPU２へ入力
すると、CPU２は、本発明に係る方法により各
種の演算をしてプリント板配線の設計を行ない、
第１図に示す如くプロツタ４によりプリント板配
線図を自動的に描き出す。以上は本発明の動作の
概要を記したものであるが、次に第２図〜第４図
を用いて、本発明を詳細に説明する。

第３図において、P₁は始点、P₁₀は終点であり、
このP₁とP₁₀の位置は、上述したように、デジタ
イザ１によつてCPU２へ入力されたものである。
そして、P₁とP₁₀を接続するパターンを特定化す
るまでの動作を以下に記す。

本発明は既述したように線分探索法の一手法で
あり、プリント板の表面側と裏面側のパターンを
それぞれ縦と横の線に使い分けている。そして、
キーボードからCPUへ入力された探索幅の初期
値を“３”と仮定する。

まず、始点P₁を中心として第３図のようにＸ
軸の方向へ探索幅３の経路を進める。この探索幅
３とは、Ｘ軸とＹ軸に沿つて描いた線XmとYn
によつて仕切られるメツシユが３個並ぶ幅を意味
する。そして、始点P₁がのるメツシユに番号１
を付す。次に始点P₁の８方向に隣接するメツシ
ユに番号２を付す。このような番号付け（マーク
シーケンス）の方法を第２図に示す。第２図にお
いて、P₁は第３図で説明したような始点である。
この始点P₁にはマークシーケンス１を付け、次
に隣接する８方向のメツシユにマークシーケンス
２を付け、更に隣接する８方向のメツシユにマー
クシーケンス３を付ける。このような番号付けを
目的の終点に至るまで順次繰り返えす。なお、従
来の線分探索法では、隣接する４方向のメツシユ
にのみ次段の番号付けを行なつていたので、45゜
の角度のパターンを設計できず、高密度の配線が
できなかつた。

このようにして、第３図のＸの方向へ番号付け
を行ないながら進み、終点P₁₀から下した探索路
と交じわるまでＸ方向の探索路を進める。このＸ
方向の探索路はプリント板の表面側であると仮定
する。

次に終点P₁₀から下した探索路と始点P₁から上
述のように進んで来た探索路の交叉点の中心メツ
シユP₂を起点とし、プリント板の裏面側におい
て、終点P₁₀へ向つてＹ方向の探索路を進める。
この際メツシユP₂のマークシーケンスは１とし
て新たに番号付けを開始する。以下、表面側と同
様な順序により終点P₁₀へ至るまで探索路を進め
る。

以上のようにして、終点P₁₀がのるメツシユに
番号付けがなされた場合は、これまで進んできた
探索路のメツシユを選択して繋ぐことにより、始
点P₁と終点P₁₀とを結ぶパターンが存在すること
を意味する。しかし、始点P₁と終点P₁₀とを接続
する所望のパターンは上述の探索路のように幅が
広い（第３図の例ではメツシユを３個含む幅）も
のであつては、配線率が悪くなつて実用に適さな
い。

そこで、単位幅であるところのメツシユ１個分
からなるパターン経路を以下に説明する逆探索に
より特定する。

逆探索の操作は、上述で進んで来た探索路上を
終点P₁₀から始点P₁へ戻る如く作業を進める。す
なわち、３段階に番号付けされた探索路のメツシ
ユを３→２→１→３…と逆の順序を追うように進
む。この逆探索には、次のルールを適用する。

(1) もし同一番号が複数の隣接メツシユに付いて
いる場合は、 (a) 不必要な方向転換を行なわずに、探索路で
進んで来た方向を戻る如くメツシユの選択を
行なう。

(b) 始点のメツシユへ近づくように次段のメツ
シユを順に選択する。

以上のような手順により、終点P₁₀を出発した
逆探索は第３図のような経路をたどり点P₂に到
達する。この点P₂においては、スルーホールが
設けられ、プリント板の表面側にパターンが移
る。そして、点P₂から始点P₁に至るパターンが
第３図のように形成される。

このようにして、始点P₁から終点P₁₀へ向つて
或る幅の探索路を設け、次に終点P₁₀からこの探
索路上のメツシユを適宜選択して始点P₁まで戻
る逆探索により、所望の接続パターンが完了す
る。

なお、始点P₁から終点P₁₀へ向う探索路が、途
中の経路において、既に配線されているパターン
のため終点P₁₀へたどり着くことが出来ない場合
は、この探索幅による区域では、所望の接続パタ
ーンが存在しないことを意味し、更に広い探索幅
で再度探索を行ない、終点P₁₀へたどり着くこと
が出来るまで以上の動作を繰り返す。

なお、上述の説明（特に第２図の説明）では、
隣接する８方向のメツシユに次段の番号付けを行
なうと説明したが、第３図のように探索幅が狭い
場合は、探索路内にのみ番号付けを行なうので、
探索路の進行方向へ帯状に番号が進むことにな
る。

また、第３図において、点P₂に例えば部品が
取り付けられる穴が設けられているため、この点
P₂を接続パターンが通過できない場合、本発明
では、第４図のような配線パターンとなる。すな
わち、点P₂の前のメツシユP₃を始点としてプリ
ント板の反対側の面へメツシユ（探索路）が移
り、そこから第４図に示す如くの番号付けを行な
う。そして、終点P₁₀からスタートした逆探索は、
第４図のように点P₄をスルーホールとすること
により、プリント板の反対側の面へ接続が移り、
始点P₁へ接続パターンが到達する。このように
本発明では、８方向の隣接メツシユに番号付けを
行なつているので約45゜の角度の接続パターンを
形成することができ、スムーズなパターンを得る
ことができる。従つて、従来の線分探索法と比較
して配線率が向上する。

第５図は、本発明の方法により、プリント板配
線の具体的探索例を説明するための図である。第
５図において、Ｇ１〜Ｇ４は集積回路のようなも
のであり、例えば８ピンで構成される。P₅とP₆
はスルーホールであり、また、l₁〜l₅は既に配線
されているパターンである。そして、第５図にお
いては、集積回路Ｇ１の点P₁と集積回路Ｇ３の
点P₁₀とを接続するパターンの設計例を示してい
る。なお、第５図においては、探索幅を２とした
例で説明する。

まず、点P₁を始点とし、この点P₁がのるメツ
シユをマークシーケンス１にセツトする。以下、
第３図などで説明した要領により既配線のパター
ンl₁に遮られるまで探索路を右方へ進める。パタ
ーンl₁に遮られると、プリント板の反対側の面に
探索路が移り、点P₈を始点として新たに番号付
けを行ないながら探索路を上方へ進める。そして
この探索路が終点P₁₀と同列の位置に到達すると、
再びプリント板の反対側の面に探索路が移り、点
P₇を始点として新たに番号付けを行ないながら
終点P₁₀に至るまで探索路を右方へ進める。

このようにして始点P₁から終点P₁₀へ至る探索
路がひけた後は、終点P₁₀から逆探索をスタート
する。途中、点P₇とP₈をスルーホールとするこ
とにより第５図に示すようなパターンが完成す
る。

上述のような工程を経て、接続すべき２点間の
パターンのルートをCPUにより次々と演算した
後に、このパターンは、CPUに接続されたプロ
ツタ等で図形化され、プリント板配線の設計は終
了する。

以上述べたように、本発明によれば、次の効果
が得られる。

(イ) 探索幅を設定することで探索メツシユを限定
することができるのでCPUによる処理時間を
短縮できる。

(ロ) 約45゜の角度で接続ができるので配線率が向
上し高密度のプリント板でも設計できるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプリント板配線の接続設
計方法を用いてプリント板図面を作成することが
できる装置のブロツク図、第２図〜第４図は本発
明に係るプリント板配線の接続設計方法を説明す
るための図、第５図は本発明の方法によりプリン
ト板配線の具体的探索例を説明するための図であ
る。 １……デジタイザ、２……CPU、３……メモ
リ、４……プロツタ、P₁……始点、P₁₀……終点、
Ｇ１〜Ｇ４……集積回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プリント板の表面側と裏面側のうち一方の面
   のパターンを斜め角度を含む縦線とし、他方の面
   のパターンを斜め角度を含む横線とし、この表面
   側と裏面側の各パターン間の接続をスルーホール
   で行なうようにし、コンピユータを使用すること
   により、以下の工程を接続すべき２点間に適用し
   てプリント板のパターン接続の設計を行なう方
   法。 (A) プリント板へ組み込む部品の取り付け位置を
   コンピユータに入力する工程。 (B) 各部品相互間の接続関係をコンピユータに入
   力する工程。 (C) 接続すべき始点から終点に至るまでの経路を
   探索するための探索幅の初期値を設定する工
   程。 (D) 前記初期探索幅を有した直線の探索路をプリ
   ント板の表面側と裏面側に形成する如くコンピ
   ユータで演算し、この表裏両面に直線探索路を
   接続しつつ、始点から終点に至る経路をコンピ
   ユータで探索する工程。なお、この探索路は方
   形状のメツシユで構成し、隣接する８方向のメ
   ツシユに対し３段階の番号付けを繰り返して行
   なう。そして、１本の直線探索路が終了し、プ
   リント板の反対側の面にその接続が移る場合
   は、この移つた地点における反対側の面のメツ
   シユに改めて１の段階から番号付けを順に行な
   う。また、探索路は、配線済みの領域を避けて
   通る。 (E) 前記(D)の探索では始点から終点に至る経路が
   無い場合、更に広い探索幅で再度上記(D)の工程
   を繰り返す。 (F) 終点から始点へ至る前記(D)で探索した探索路
   において、前記番号付けの逆の順序を追つて逆
   探索を行なう工程。