JP2000231577A - 部品配置装置および部品配置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板設計の初期の段階において、部品の配置
検討ができる部品配置装置および部品配置方法を提供す
る。 【解決手段】 部品配置処理手順を、基板内に部品の配
置が可能かどうかを確認する部品配置可否検討プロセ
ス、部品の配置を指定条件毎に分割して行うプロセス、
一旦分割した配置を再度、統合化する再統合化プロセス
に分ける。また、それぞれの処理段階で発生した問題
を、各処理段階で出力する。そして、階層的に配置結果
を統合し、最終的に１つの配置位置を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
の設計プロセスのレイアウト設計を支援する部品配置装
置および部品配置方法に関し、特にその設計期間および
設計時間を短縮するための部品配置装置および部品配置
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板部品配置支援ツールとし
て、基板部品配置支援ＣＡＤ（コンピュータ支援設計）
や、プリント回路基板の設計プロセスのレイアウト設計
を支援する方法等が、種々提案されている。例えば、特
開平９‐１９８４２５号公報は、プリント回路基板の設
計ルールを決定する回路基板設計支援方法および回路基
板設計支援システムを開示し、また、特開平２‐２１３
１５３号公報は、ＬＳＩ等の配置単位となるブロックの
配置処理方式を開示している。

【０００３】図１４は、特開平９‐１９８４２５号公報
に開示された回路基板設計支援方法およびシステムの構
成を示すブロック図である。同図に示すように、基板設
計ルール決定システム１４０は、基板回路ブロック配置
制御部１３６、基板設計ルール演算処理部１３７、製造
可否判定処理部１３８、基板設計ルール情報出力部１３
９からなる。

【０００４】この基板設計ルール決定システム１４０
は、機構設計システム１３３で決定された基板の形状並
びに面積と、回路設計システム１３４で設計された情報
（各回路ブロックに関する情報）とに基づいて、部品管
理システム１３５より、回路を構築するための情報を取
得する。その結果、プリント基板上で各部品を接続する
ための配線位置を決定する基板設計ルール情報１４１が
得られる。

【０００５】図１５は、特開平２‐２１３１５３号公報
に記載のブロック配置処理方法の構成および処理の流れ
を示している。同図に示すように、本ブロック配置処理
方法は、仮想信号線接続プロセス１４３、接続情報出力
プロセス１４４、ブロック配置プロセス１４５からな
る。仮想信号線接続プロセス１４３において、配置処理
を行うブロックの他のブロックとの論理接続関係を示す
論理接続情報や、設計済み回路ブロック間の仮想接続
（同図において、符号１４２で示す）が入力される。

【０００６】また、仮想信号線接続プロセス１４３は、
複数個のブロックをまたぐブロック間のネットであるク
リティカル・パスの配線長、仮想信号線に重みを与えた
ときの設計済み回路ブロック内の接続線と外部定義した
ブロック間の仮想接続線を接続する処理を行う。

【０００７】接続情報出力プロセス１４４は、仮想信号
線を１つ選択し、必要に応じて、あらかじめ決められた
評価関数に従って、仮想信号線に重み付けを行う。そし
て、ブロック配置プロセス１４５は、初期配置と改良配
置の実施、つまり、論理接続情報をもとにブロックの配
置処理を行う。

【０００８】図１６は、従来の基板設計ＣＡＤに付属し
ている自動部品配置機能に係る機能ブロック図である。
この基板設計ＣＡＤで自動部品配置を実施する場合、不
図示の回路設計システムから出力されたネットデータ１
１４、および、このネットデータに付随して与えられて
いる高速回路設計ルール１４８のみをもとにして、基板
の製造条件、配置面制約等を考慮せずに、重み付きネッ
トデータ１４６のマンハッタン長が最小となるよう、部
品の配置位置が決定される（同図の符号１４７）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の基板部品配置支援ツールは、そのツールを使用する
には、既にその基板に係る装置等の仕様決定が完了して
いることが前提となっている。つまり、実際の設計過程
において、殆どの場合、基板サイズ、配線ルール、配線
階層等の基板設計仕様が、基板設計開始時点で最適化さ
れていることはなく、仕様決定は、回路内容、基板製造
方法等をもとに行う必要があるため、この基板部品配置
支援ツールを設計の初期には利用できない、という問題
がある。

【００１０】また、近年の機器の小型化により、基板上
でも高密度な部品配置が必要とされ、それに伴った部品
配置検討を行う必要があるが、上記従来の基板部品配置
支援ＣＡＤでは、それを利用する際、全てのＣＡＤ部品
および接続情報が完成している必要がある。このため、
新規に基板を開発するとき等、レイアウト設計支援ＣＡ
Ｄの部品がない場合や、回路設計の途中で、回路図およ
びネットデータが未完成なときに配置検討を行うため、
設計検討が遅れるという問題がある。

【００１１】さらには、上記基板設計ＣＡＤに付属して
いる従来の自動部品配置のルールでは、基板を製造する
ための条件、部品の配置面等の情報が考慮されず、自動
配置が一括で実施され、最終結果のみが出力される。こ
のため、何らかの問題が発生した場合、どの条件で、そ
の問題が発生したかが分からない、という不都合があ
る。また、この従来の自動部品配置のルールに従った場
合、設計者が、部品配置位置を全て確認し、基板を製造
するための条件、部品の配置面等を考慮した部品配置位
置の修正および部品配置面の修正を行う必要がある。

【００１２】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、基板設計の初期の
段階において、未完成状態にある回路図やブロック図か
ら、その設計に係る基板サイズ、基板を製造するための
条件等を考慮して、部品の配置検討ができる部品配置装
置および部品配置方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の発明は、部品を基板上に配置する部品配置装
置において、あらかじめ複数の部品配置条件を格納する
手段と、上記部品配置条件をもとに、上記部品が上記基
板上に配置可能か否かを判定する判定手段と、上記判定
の結果と上記部品配置条件をもとに、上記部品の配置を
行う配置手段と、上記配置の結果と上記部品配置条件を
もとに、上記基板上の指定された領域内に部品を詰め込
むための処理を行う詰め込み手段とを備え、上記詰め込
み手段による処理結果を最終的な配置結果として出力す
る部品配置装置を提供する。

【００１４】第２の発明によれば、上記判定手段、上記
配置手段、および上記詰め込み手段は、上記判定結果、
上記配置の結果、上記詰め込み結果それぞれを当該部品
配置装置の外部へ個別に出力する手段を有する部品配置
装置が提供される。

【００１５】また、第３の発明によれば、上記部品配置
条件には、基板サイズ、部品近接条件、配置順条件、配
置領域、配置禁止領域、仮想接続線、機構条件、製造条
件、ネットデータ、高速回路設計ルールが含まれ、上記
配置手段は、これらの条件を指定条件として、この指定
条件毎に上記部品の配置を行う部品配置装置が提供され
る。

【００１６】第４の発明によれば、上記配置手段は、上
記部品配置条件の内、上記基板サイズ以外の配置条件を
遵守できるように上記部品の配置を行う部品配置装置が
提供される。また、第５の発明は、さらに、上記指定条
件の優先順位を与える手段を備える部品配置装置を提供
する。

【００１７】第６の発明は、さらに、上記部品の配置に
関するエラー情報および過去の対策データをあらかじめ
格納する手段と、上記配置手段が、部品配置できないと
判断した場合、上記エラー情報および過去の対策データ
をもとに、この部品配置できない状況に対応する情報を
生成する手段とを備える部品配置装置を提供する。

【００１８】第７の発明は、さらに、設計段階にある未
完成の回路図より部品の位置を抽出する手段と、設計段
階にある未完成のブロック図よりブロックの位置を抽出
する手段と、上記抽出された部品およびブロックの位置
より、これらの部品とブロック間の接続を行うための仮
想接続線データを生成する手段とを備える部品配置装置
を提供する。

【００１９】第８の発明は、さらに、あらかじめ部品の
形状を情報として格納した第１のデータベースと、部品
の特徴をもとに、その部品の形状を推測するための情報
を格納した第２のデータベースと、上記第１のデータベ
ース内に該当する部品があれば、その部品の大きさを使
用部品のサイズとし、この第１のデータベース内に該当
する部品がなければ、上記第２のデータベース内の情報
をもとに推測した部品の大きさを仮想部品サイズとして
出力する手段とを備える部品配置装置を提供する。

【００２０】第９の発明は、さらに、設計段階にある未
完成の回路図より部品の位置を抽出する手段と、設計段
階にある未完成のブロック図よりブロックの位置を抽出
する手段と、上記抽出された部品およびブロックの位置
より、これらの部品とブロック間の接続を行うための仮
想接続線データを生成する手段と、あらかじめ部品の形
状を情報として格納した第１のデータベースと、部品の
特徴をもとに、その部品の形状を推測するための情報を
格納した第２のデータベースと、上記第１のデータベー
ス内に該当する部品があれば、その部品の大きさを使用
部品のサイズとし、この第１のデータベース内に該当す
る部品がなければ、上記第２のデータベース内の情報を
もとに推測した部品の大きさを仮想部品サイズとして出
力する手段と、上記仮想接続線データと上記仮想部品サ
イズから部品の総面積を算出する手段と、上記総面積
と、あらかじめ格納された基板仕様データから、必要と
なる基板面積を算出する手段と、上記基板面積と指定さ
れた基板サイズから基板形状を推定する手段とを備える
部品配置装置を提供する。

【００２１】第１０の発明は、さらに、上記基板面積内
に部品が配置できない場合、その配置に対して不足して
いる基板面積を算出する手段を備える部品配置装置を提
供する。

【００２２】また、第１１の発明は、部品を基板上に配
置するための部品配置方法において、あらかじめ格納さ
れた複数の部品配置条件をもとに、上記部品が上記基板
上に配置可能か否かを判定する判定工程と、上記判定の
結果と上記部品配置条件をもとに、上記部品の配置を行
う配置工程と、上記配置の結果と上記部品配置条件をも
とに、上記基板上の指定された領域内に部品を詰め込む
ための処理を行う詰め込み工程と、上記詰め込み工程に
よる処理結果を最終的な配置結果として出力する工程と
を備える部品配置方法を提供する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る実施の形態を説明する。 実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１に係る部
品配置システムの構成を示すブロック図である。同図に
示すシステムは、後述する、部品配置のための複数の処
理を段階的に実行するシステムであり、基板仕様検討処
理部２、指定条件配置部３、および部品詰め込み処理部
４からなる自動配置部１と、同じく後述する様々な配置
条件を格納する配置条件設定部５とで構成される。

【００２４】この配置条件設定部５には、部品近接条
件、配置順条件、配置領域、配置禁止領域、仮想接続
線、機構条件、製造条件、ネットデータ、高速回路設計
ルール等の配置条件が格納され、それらが、自動配置部
１内の基板仕様検討処理部２、指定条件配置部３、部品
詰め込み処理部４各々に与えられる。

【００２５】基板仕様検討処理部２は、基板サイズを含
む、これらの条件をもとに、部品が所定基板上に配置可
能かどうかを検討し、その結果を、仕様検討結果として
指定条件配置部３へ送る。また、指定条件配置部３は、
基板サイズ以外の配置条件を遵守できるように、部品の
配置を行う。そして、この指定条件配置部３は、得られ
た配置結果を、次段の部品詰め込み処理部４へ送る。

【００２６】上記の配置結果を受けた部品詰め込み処理
部４は、与えられた配置条件を守りながら、指定された
領域内に部品を詰め込むための処理を行う。そして、こ
こでの処理結果が、自動配置部１からの配置結果として
出力される。なお、基板仕様検討処理部２、指定条件配
置部３、部品詰め込み処理部４は、それぞれの処理段階
で発生した問題を、その問題点の見直しのために、各段
階で出力する。

【００２７】次に、本実施の形態に係る部品配置システ
ムにおける処理内容について、詳細に説明する。図２
は、本実施の形態に係る部品配置システムにおける部品
配置処理手順を示すフローチャートである。同図に示す
ように、本実施の形態に係る部品配置処理手順は、基板
内に部品の配置が可能かどうかを確認する部品配置可否
検討プロセス、部品の配置を指定条件毎に分割して行う
プロセス、そして、一旦分割した配置を再度、統合化す
る、すなわち、分割して配置した結果を統合化するプロ
セスからなる。

【００２８】図２のステップＳ１では、回路設計が完了
して、部品配置設計が可能になった時点において、基板
サイズ等をもとに、その基板上への部品配置可否の判断
を行う。そして、この判断が終了すると、ステップＳ５
１で、配置の可否結果として部品配置可否検討結果を出
力する。すなわち、検討の結果、部品配置ができない場
合には、その部品配置不可の部品面積等を部品配置エラ
ーとして出力する。

【００２９】以降は、実際に基板上に部品を配置するた
めの処理を行う。すなわち、ステップＳ２では、指定条
件毎の部品配置を行う。つまり、部品を基板上に自動的
に配置する場合、ステップＳ２で、部品の配置領域、配
置禁止領域、部品の高さ、信号線の接続、基板のはんだ
付け方法、部品間の間隙、製造条件、ネットデータ等、
複数の条件を同時に考慮し、指定されている各々の条件
毎に配置を行う。

【００３０】このように、指定条件毎に別々に部品配置
を行うことは、換言すれば、部品配置処理を並列的に行
うこと（処理の並列化）を意味している。そして、ステ
ップＳ５２では、これら指定条件毎の配置結果を出力す
る。

【００３１】続くステップＳ３では、上記のように、一
旦、別々に配置した部品を、複数の条件を満たすよう基
板上に配置するために、これら複数の条件からなる配置
を１つに収束させる。つまり、ステップＳ３では、分割
して配置した結果を統合化する処理を行う。

【００３２】この条件の収束は、例えば、第１回目の統
合として、上記ステップＳ２で、２つの異なる条件でそ
れぞれ配置された２つの配置結果を、これら２つの条件
を満足するように、１つの配置結果にまとめる。そし
て、第２回目の統合において、第１回目の統合で得られ
た結果をまとめる。このように、ステップＳ３では、階
層的に配置結果を統合し、最終的に１つの配置位置を得
る。

【００３３】ステップＳ５３では、このように収束した
配置条件を配置結果として出力する。なお、配置の指定
条件に矛盾がある場合、図２に示す処理が停止すること
を避けるため、ステップＳ４９において、指定条件の優
先順位を与えて、ステップＳ３での処理において優先す
る条件を決定する。

【００３４】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、部品を基板上に自動配置する場合の部品配置処理を
複数のステップに分け、配置作業を分割することで、部
品配置設計全体を効率化できるとともに、指定条件とし
ての配置条件毎に配置を行うことで、同時に考慮する条
件の数を減少でき、部品配置処理の高速動作が可能とな
る。

【００３５】また、基板仕様検討処理、指定条件配置、
部品詰め込み処理という、それぞれの処理段階で発生し
た問題を、各処理段階で出力することで、各段階におけ
る問題点の見直しが容易になり、結果として、配置作業
のやり直しを減らすことができる。

【００３６】さらには、配置条件毎の処理により条件数
が減少するため、考慮する条件が増加した場合でも、設
計支援ツールとしての部品配置システムの拡張を容易に
行える。

【００３７】また、指定条件毎に別々の配置処理を行う
ことで、処理の並列性が向上し、この並列化によって、
高速処理が実現できる。そして、複数の条件を満足させ
る必要がある場合、これらの条件の調整を段階的に行う
ことで調整範囲が狭まり、指定条件のトレードオフを容
易に行える、という効果がある。

【００３８】実施の形態２．以下、本発明の実施の形態
２について説明する。図３は、本実施の形態に係る部品
配置システムの構成を示すブロック図であり、図１に示
す、上記実施の形態１に係るシステムと同一構成要素に
は同一符号を付し、ここでは、それらの説明を省略す
る。

【００３９】図３に示すシステムは、設計途中で部品配
置ができない状況が発生した場合の処理に使用する部品
配置エラー情報を格納するための部品配置エラー情報格
納部６、基板の仕様を格納するための基板仕様格納部
７、そして、過去において基板に対してとった対策を格
納するための過去の対策データベース８を備える。

【００４０】これら部品配置エラー情報、基板仕様、過
去の対策データは、基板仕様検討処理部２へ入力され、
この基板仕様検討処理部２は、これらの情報をもとに、
以下に述べる、設計途中で部品配置ができない状況が発
生した場合の処理を行う。

【００４１】図４は、本実施の形態に係る部品配置シス
テムにおける部品配置処理手順を示すフローチャートで
ある。なお、同図に示す処理において、図２に示す、上
記実施の形態１に係る部品配置処理手順と同じプロセス
には同一符号を付してある。

【００４２】すなわち、ステップＳ１は、基板内に部品
が配置可能かを確認する部品配置可否検討プロセスであ
り、ステップＳ２は、部品の配置を指定条件毎に分割し
て行うプロセス、そして、ステップＳ３は、分割して配
置した結果を統合化する、配置条件の収束プロセスであ
る。

【００４３】本実施の形態に係る部品配置システムは、
上記処理に加え、さらに、設計途中で部品配置ができな
い状況が発生した場合の処理も行う。つまり、図４のス
テップＳ６１で、部品配置の可否の確認を行い、部品配
置が不可能であると判断した場合、処理をステップＳ４
へ進める。なお、本実施の形態では、この部品配置の可
否検討の結果、上記部品配置エラー情報が得られる。

【００４４】このステップＳ４は、設計途中で部品配置
ができない状況が発生した場合の処理として、上述した
部品配置エラー情報、基板仕様、過去の対策データをも
とに、基板指標値、部品配置図、そして、部品配置がで
きない状況の対策用の資料を生成する。

【００４５】なお、本実施の形態に係るシステムでは、
部品配置についての数値計算結果だけでなく、視覚的に
も配置内容を確認できるようにするため、上記の部品配
置エラー情報をもとに部品配置状態を再現し、それを、
不図示の表示部に可視表示する。

【００４６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、設計途中で部品配置ができない状況が発生した場
合、部品配置エラー情報、基板仕様、過去の対策データ
をもとに、部品配置ができない状況の対策用資料等を生
成することで、設計者は、その配置ができない度合いを
容易に把握でき、配置ができない状況への対策を容易に
立てることができる、という効果がある。

【００４７】また、作成された、部品配置ができない状
況の対策用資料に基づいて、設計者は、対象とする基板
の設計に際して、過去の近似する基板での対策例を検索
できる。

【００４８】実施の形態３．以下、本発明の実施の形態
３について説明する。図５は、本実施の形態に係る部品
配置システムの構成を示すブロック図であり、図１に示
す、上記実施の形態１に係るシステムと同一構成要素に
は同一符号を付し、ここでは、それらの説明を省略す
る。

【００４９】図５に示す、本実施の形態に係る部品配置
システムは、図１に示す部品配置システムに対して、仮
想接続線を作成する仮想接続線作成部３５を付加した構
成をとる。この仮想接続線作成部３５は、ブロックを１
つの部品として認識し、ブロック間の接続を仮想接続線
として生成するもので、ブロックに含まれている部品サ
イズから、ブロックサイズの仮定を行う。

【００５０】図６は、図５の仮想接続線作成部３５の詳
細構成を示すブロック図である。また、図７は、本実施
の形態に係る部品配置システムにおける部品配置処理手
順を示すフローチャートであり、上記実施の形態１に係
る処理に対して、仮想接続線の作成処理が付加されてお
り、他の処理は、図２に示す、上記実施の形態１に係る
部品配置処理手順と同じである。

【００５１】図６の仮想接続線作成部３５内のデータ抽
出部３６は、確定回路図９、確定ブロック図１０、未完
成回路図１１、未完成ブロック図１２より所定データを
抽出する。具体的には、データ抽出部３６は、未完成回
路図１１から部品の位置を、未完成ブロック図１２から
はブロックの位置を抽出する。また、データ抽出部３６
は、確定回路図９からはネットデータ１４、そして、確
定ブロック図１０より、ブロック間接続データ１５を抽
出する。同時にデータ抽出部３６は、これらの回路図を
もとに信号属性データ１３を抽出する。

【００５２】認識部１６は、未完成回路図１１より抽出
された部品の位置と、上記の信号属性データ１３とか
ら、近接部品を認識し、また、未完成ブロック図１２か
ら抽出したブロックの位置と、上記の信号属性データ１
３とから、近接ブロックを認識する。そして、接続生成
部１７は、これら認識された近接部品、近接ブロック、
および信号属性データ１３をもとに、近接部品と近接ブ
ロック間の接続を行うための仮想接続線データ１８を生
成する。

【００５３】合成部５４は、このように生成あるいは抽
出されたネットデータ１４、ブロック間接続データ１
５、および仮想接続線データ１８を合成して、複合ネッ
トデータ３７を生成し、それを自動配置部１へ送る。

【００５４】図７のステップＳ８は、上述した仮想接続
線作成部３５の動作に対応する処理を実行し、当該部品
配置システムは、この仮想接続線作成処理を実行した
後、ステップＳ１の部品配置可否検討プロセスに入る。

【００５５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、未完成回路図や未完成ブロック図より部品位置、ブ
ロック位置を抽出し、それらをもとに仮想接続線を作成
する構成をとることで、回路設計の途中においても、こ
の仮想接続線に基づいた、基板上への部品配置の可否を
検討できる。

【００５６】実施の形態４．以下、本発明の実施の形態
４について説明する。図８は、本実施の形態に係る部品
配置システムの構成を示すブロック図であり、図１に示
す、上記実施の形態１に係るシステムと同一構成要素に
は同一符号を付し、ここでは、それらの説明を省略す
る。

【００５７】図８に示す、本実施の形態に係る部品配置
システムは、図１に示す部品配置システムに対して、仮
想部品を作成する仮想部品作成部１９を付加した構成を
とる。この仮想部品作成部１９は、後述するデータベー
ス内のデータをもとに、最終的に仮想部品サイズを決定
する。

【００５８】図９は、図８の仮想部品作成部１９の詳細
構成を示すブロック図である。また、図１０は、本実施
の形態に係る部品配置システムにおける部品配置処理手
順を示すフローチャートであり、上記実施の形態１に係
る処理に対して、仮想部品の作成処理プロセスが付加さ
れている。従って、その他の処理は、図２に示す、上記
実施の形態１に係る部品配置処理手順と同じである。

【００５９】図９の仮想部品作成部１９は、図６に示
す、上記実施の形態３に係る仮想接続線作成部３５と同
様、データ抽出部３６が、確定回路図９からネットデー
タ１４を抽出する。検索部２０は、このネットデータ１
４をもとに、必要な部品が部品形状データベース２４内
にあるかどうかを検索する。すなわち、検索部２０は、
部品形状データベース２４に登録済のデータを検索し、
そのデータベース内に該当する部品があれば、その大き
さを使用部品のサイズとする。

【００６０】一方、部品形状データベース２４に、必要
な部品が含まれていない場合には、部品形状推測部２１
が部品形状推測データベース２３を検索し、上記抽出し
たネットデータ１４が示す部品の特徴をもとに、そのデ
ータベース２３内に存在する推測データをもとに部品形
状の推測を行う。具体的には、部品の電極数、部品機能
等から部品形状を推測する。そして、推測後の部品サイ
ズを仮想部品サイズとする。

【００６１】なお、部品形状推測データベース２３の検
索をもってしても、部品形状の推測ができない場合に
は、設計者が部品形状を指定し（図９の符号２２で示す
ブロックにおける処理）、それを仮想部品サイズとす
る。

【００６２】図１０のステップＳ１９では、上述した仮
想部品作成部１９の動作に対応する処理が実行されるた
め、ここでは、説明の重複を避ける観点から、その詳細
説明を割愛する。そして、当該部品配置システムは、こ
の仮想部品作成処理を実行した後、ステップＳ１の部品
配置可否検討プロセスに進む。

【００６３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、確定回路図よりネットデータを抽出し、それをもと
に、部品形状データベースや部品形状推測データベース
を検索して仮想部品サイズを決定する構成とすること
で、回路設計の途中においても、仮想部品サイズに基づ
いた、基板上への部品配置の可否を検討できる。

【００６４】実施の形態５．以下、本発明の実施の形態
５について説明する。図１１は、本実施の形態に係る部
品配置システムの構成を示すブロック図であり、図１に
示す、上記実施の形態１に係るシステムと同一構成要素
には同一符号を付し、ここでは、それらの説明を省略す
る。

【００６５】本実施の形態に係る部品配置システムは、
図１に示す部品配置システムに対して、基板サイズを推
定する基板サイズ推定部２６を付加した構成をとる。こ
の基板サイズ推定部２６は、以下に述べるように、回路
に使用する部品から、その部品配置に必要な基板サイズ
や基板形状を推定する。

【００６６】図１２は、図１１の基板サイズ推定部２６
の詳細構成を示すブロック図である。また、図１３は、
本実施の形態に係る部品配置システムにおける部品配置
処理手順を示すフローチャートであって、上記実施の形
態１に係る処理に対して、基板サイズの推定処理が付加
されており、他の処理は、図２に示す、上記実施の形態
１に係る部品配置処理手順と同じである。

【００６７】図１２に示す基板サイズ推定部２６には、
図６に示す仮想接続線作成部３５と、図９に示す仮想部
品作成部１９と同じ機能部が設けられ、それらより得た
仮想接続線データと仮想部品サイズをもとに、部品面積
計算部２７が、基板上において使用する部品の面積を計
算する。

【００６８】また、基板サイズ推定部２６は、図３に示
す、上記実施の形態１に係る部品配置システムと同じ基
板仕様格納部７を有し、さらには、基板仕様データベー
ス３２を有する。そして、算出部２８が、これら基板仕
様格納部７、基板仕様データベース３２からの基板仕様
をもとに、部品の配置可能限界指標値を算出する。

【００６９】基板面積算出部２９は、部品面積計算部２
７が計算した部品の面積と、算出部２８が算出した部品
の配置可能限界指標値とから、必要とする基板の面積を
算出する。この基板面積算出部２９からの出力（算出さ
れた基板面積）は、基板形状案生成部３１へ入力され、
基板形状案生成部３１は、この基板面積と、別個に設け
た指定基板サイズ３０とから基板形状を生成する。

【００７０】図１３のステップＳ２６では、上述した基
板サイズ推定部２６の動作に対応する処理が実行され
る。そのため、ここでは、その詳細説明を割愛する。こ
のように、当該部品配置システムは、ステップＳ２６
で、この基板サイズの推定処理を実行した後、ステップ
Ｓ１の部品配置可否検討プロセスに進む。

【００７１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、基板サイズ推定部を付加して、部品面積を求めると
ともに、基板仕様のデータベースをもとに基板サイズを
推定することで、基板サイズの決定を早期に実施でき、
それに伴って、基板設計のやり直し作業を減少できる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
部品を基板上に配置する部品配置装置において、あらか
じめ複数の部品配置条件を格納する手段と、上記部品配
置条件をもとに、上記部品が上記基板上に配置可能か否
かを判定する判定手段と、上記判定の結果と上記部品配
置条件をもとに、上記部品の配置を行う配置手段と、上
記配置の結果と上記部品配置条件をもとに、上記基板上
の指定された領域内に部品を詰め込むための処理を行う
詰め込み手段とを備え、上記詰め込み手段による処理結
果を最終的な配置結果として出力することで、配置作業
の分割による部品配置設計全体の効率化、並びに部品配
置処理の高速動作が可能となる。

【００７３】また、本発明に係る部品配置装置は、上記
判定手段、上記配置手段、および上記詰め込み手段が、
上記判定結果、上記配置の結果、上記詰め込み結果それ
ぞれを当該部品配置装置の外部へ個別に出力する手段を
有するので、各段階における問題点の見直しが容易にな
る。

【００７４】また、本発明によれば、上記部品配置条件
として、基板サイズ、部品近接条件、配置順条件、配置
領域、配置禁止領域、仮想接続線、機構条件、製造条
件、ネットデータ、高速回路設計ルールを含め、上記配
置手段は、これらの条件を指定条件として、この指定条
件毎に上記部品の配置を行うので、処理の並列化による
高速処理が実現できる。

【００７５】本発明によれば、上記配置手段は、上記部
品配置条件の内、上記基板サイズ以外の配置条件を遵守
できるように部品の配置を行うことで、部品配置処理の
高速化ができる。また、本発明は、さらに、上記指定条
件の優先順位を与える手段を備えることで、同時に考慮
する条件の数を減少でき、部品配置処理の高速動作が可
能となる。

【００７６】本発明は、さらに、上記部品の配置に関す
るエラー情報および過去の対策データをあらかじめ格納
する手段と、上記配置手段が、部品配置できないと判断
した場合、上記エラー情報および過去の対策データをも
とに、この部品配置できない状況に対応する情報を生成
する手段とを備えることで、過去の近似する基板での対
策例を検索できるとともに、部品配置不能の度合いを容
易に把握でき、その状況への対策を容易に立てることが
できる。

【００７７】本発明は、さらに、設計段階にある未完成
の回路図より部品の位置を抽出する手段と、設計段階に
ある未完成のブロック図よりブロックの位置を抽出する
手段と、上記抽出された部品およびブロックの位置よ
り、これらの部品とブロック間の接続を行うための仮想
接続線データを生成する手段とを備えることで、回路設
計の途中でも、生成した仮想接続線に基づいて、基板上
への部品配置の可否を検討できる。

【００７８】本発明は、さらに、あらかじめ部品の形状
を情報として格納した第１のデータベースと、部品の特
徴をもとに、その部品の形状を推測するための情報を格
納した第２のデータベースと、上記第１のデータベース
内に該当する部品があれば、その部品の大きさを使用部
品のサイズとし、この第１のデータベース内に該当する
部品がなければ、上記第２のデータベース内の情報をも
とに推測した部品の大きさを仮想部品サイズとして出力
する手段とを備えることで、回路設計の途中において
も、仮想部品サイズに基づいた、基板上への部品配置の
可否を検討できる。

【００７９】本発明は、さらに、設計段階にある未完成
の回路図より部品の位置を抽出する手段と、設計段階に
ある未完成のブロック図よりブロックの位置を抽出する
手段と、上記抽出された部品およびブロックの位置よ
り、これらの部品とブロック間の接続を行うための仮想
接続線データを生成する手段と、あらかじめ部品の形状
を情報として格納した第１のデータベースと、部品の特
徴をもとに、その部品の形状を推測するための情報を格
納した第２のデータベースと、上記第１のデータベース
内に該当する部品があれば、その部品の大きさを使用部
品のサイズとし、この第１のデータベース内に該当する
部品がなければ、上記第２のデータベース内の情報をも
とに推測した部品の大きさを仮想部品サイズとして出力
する手段と、上記仮想接続線データと上記仮想部品サイ
ズから部品の総面積を算出する手段と、上記総面積と、
あらかじめ格納された基板仕様データから、必要となる
基板面積を算出する手段と、上記基板面積と指定された
基板サイズから基板形状を推定する手段とを備えること
で、仮想部品サイズに基づく部品面積をもとに、基板サ
イズを早期に決定でき、それにより、基板設計のやり直
し作業を減少できる。

【００８０】本発明は、さらに、上記基板面積内に部品
が配置できない場合、その配置に対して不足している基
板面積を算出する手段を備えることで、設計のやり直し
を回避できる。

【００８１】また、他の発明によれば、部品を基板上に
配置するための部品配置方法において、あらかじめ格納
された複数の部品配置条件をもとに、上記部品が上記基
板上に配置可能か否かを判定する判定工程と、上記判定
の結果と上記部品配置条件をもとに、上記部品の配置を
行う配置工程と、上記配置の結果と上記部品配置条件を
もとに、上記基板上の指定された領域内に部品を詰め込
むための処理を行う詰め込み工程と、上記詰め込み工程
による処理結果を最終的な配置結果として出力する工程
とを備えることで、配置作業の分割による部品配置設計
全体の効率化、並びに部品配置処理の高速化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る部品配置システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図２】 実施の形態１に係る部品配置システムにおけ
る部品配置処理手順を示すフローチャートである。

【図３】 本発明の実施の形態２に係る部品配置システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図４】 実施の形態２に係る部品配置システムにおけ
る部品配置処理手順を示すフローチャートである。

【図５】 本発明の実施の形態３に係る部品配置システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図６】 実施の形態３に係る仮想接続線作成部の詳細
構成を示すブロック図である。

【図７】 実施の形態３に係る部品配置システムにおけ
る部品配置処理手順を示すフローチャート。

【図８】 本発明の実施の形態４に係る部品配置システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図９】 実施の形態４に係る仮想部品作成部の詳細構
成を示すブロック図である。

【図１０】 実施の形態４に係る部品配置システムにお
ける部品配置処理手順を示すフローチャートである。

【図１１】 本発明の実施の形態５に係る部品配置シス
テムの構成を示すブロック図である。

【図１２】 実施の形態５に係る基板サイズ推定部の詳
細構成を示すブロック図である。

【図１３】 実施の形態５に係る部品配置システムにお
ける部品配置処理手順を示すフローチャートである。

【図１４】 従来の回路基板設計支援方法およびシステ
ムの構成を示すブロック図である。

【図１５】 従来のブロック配置処理方法の構成および
処理の流れを示す図である。

【図１６】 従来の基板設計ＣＡＤに付属している自動
部品配置機能に係る機能ブロック図である。

【符号の説明】

１…自動配置部、２…基板仕様検討処理部、３…指定条
件配置部、４…部品詰め込み処理部、５…配置条件設定
部、６…部品配置エラー情報格納部、７…基板仕様格納
部、８…過去の対策データベース、１７…接続生成部、
１９…仮想部品作成部、２０…検索部、２３…部品形状
推測データベース、２４…部品形状データベース、２６
…基板サイズ推定部、２７…部品面積計算部、２８…算
出部、２９…基板面積算出部、３１…基板形状案生成
部、３５…仮想接続線作成部、３６…データ抽出部、５
４…合成部

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品を基板上に配置する部品配置装置に
   おいて、 あらかじめ複数の部品配置条件を格納する手段と、 前記部品配置条件をもとに、前記部品が前記基板上に配
   置可能か否かを判定する判定手段と、 前記判定の結果と前記部品配置条件をもとに、前記部品
   の配置を行う配置手段と、 前記配置の結果と前記部品配置条件をもとに、前記基板
   上の指定された領域内に部品を詰め込むための処理を行
   う詰め込み手段とを備え、 前記詰め込み手段による処理結果を最終的な配置結果と
   して出力することを特徴とする部品配置装置。
2. 【請求項２】 前記判定手段、前記配置手段、および前
   記詰め込み手段は、前記判定結果、前記配置の結果、前
   記詰め込み結果それぞれを当該部品配置装置の外部へ個
   別に出力する手段を有することを特徴とする請求項１記
   載の部品配置装置。
3. 【請求項３】 前記部品配置条件には、基板サイズ、部
   品近接条件、配置順条件、配置領域、配置禁止領域、仮
   想接続線、機構条件、製造条件、ネットデータ、高速回
   路設計ルールが含まれ、前記配置手段は、これらの条件
   を指定条件として、この指定条件毎に前記部品の配置を
   行うことを特徴とする請求項１あるいは２記載の部品配
   置装置。
4. 【請求項４】 前記配置手段は、前記部品配置条件の
   内、前記基板サイズ以外の配置条件を遵守できるように
   前記部品の配置を行うことを特徴とする請求項３記載の
   部品配置装置。
5. 【請求項５】 さらに、前記指定条件の優先順位を与え
   る手段を備えることを特徴とする請求項３記載の部品配
   置装置。
6. 【請求項６】 さらに、前記部品の配置に関するエラー
   情報および過去の対策データをあらかじめ格納する手段
   と、 前記配置手段が、部品配置できないと判断した場合、前
   記エラー情報および過去の対策データをもとに、この部
   品配置できない状況に対応する情報を生成する手段とを
   備えることを特徴とする請求項３記載の部品配置装置。
7. 【請求項７】 さらに、設計段階にある未完成の回路図
   より部品の位置を抽出する手段と、 設計段階にある未完成のブロック図よりブロックの位置
   を抽出する手段と、 前記抽出された部品およびブロックの位置より、これら
   の部品とブロック間の接続を行うための仮想接続線デー
   タを生成する手段とを備えることを特徴とする請求項３
   記載の部品配置装置。
8. 【請求項８】 さらに、あらかじめ部品の形状を情報と
   して格納した第１のデータベースと、 部品の特徴をもとに、その部品の形状を推測するための
   情報を格納した第２のデータベースと、 前記第１のデータベース内に該当する部品があれば、そ
   の部品の大きさを使用部品のサイズとし、この第１のデ
   ータベース内に該当する部品がなければ、前記第２のデ
   ータベース内の情報をもとに推測した部品の大きさを仮
   想部品サイズとして出力する手段とを備えることを特徴
   とする請求項３記載の部品配置装置。
9. 【請求項９】 さらに、設計段階にある未完成の回路図
   より部品の位置を抽出する手段と、 設計段階にある未完成のブロック図よりブロックの位置
   を抽出する手段と、 前記抽出された部品およびブロックの位置より、これら
   の部品とブロック間の接続を行うための仮想接続線デー
   タを生成する手段と、 あらかじめ部品の形状を情報として格納した第１のデー
   タベースと、 部品の特徴をもとに、その部品の形状を推測するための
   情報を格納した第２のデータベースと、 前記第１のデータベース内に該当する部品があれば、そ
   の部品の大きさを使用部品のサイズとし、この第１のデ
   ータベース内に該当する部品がなければ、前記第２のデ
   ータベース内の情報をもとに推測した部品の大きさを仮
   想部品サイズとして出力する手段と、 前記仮想接続線データと前記仮想部品サイズから部品の
   総面積を算出する手段と、 前記総面積と、あらかじめ格納された基板仕様データか
   ら、必要となる基板面積を算出する手段と、 前記基板面積と指定された基板サイズから基板形状を推
   定する手段とを備えることを特徴とする請求項３記載の
   部品配置装置。
10. 【請求項１０】 さらに、前記基板面積内に部品が配置
    できない場合、その配置に対して不足している基板面積
    を算出する手段を備えることを特徴とする請求項９記載
    の部品配置装置。
11. 【請求項１１】 部品を基板上に配置するための部品配
    置方法において、 あらかじめ格納された複数の部品配置条件をもとに、前
    記部品が前記基板上に配置可能か否かを判定する判定工
    程と、 前記判定の結果と前記部品配置条件をもとに、前記部品
    の配置を行う配置工程と、 前記配置の結果と前記部品配置条件をもとに、前記基板
    上の指定された領域内に部品を詰め込むための処理を行
    う詰め込み工程と、 前記詰め込み工程による処理結果を最終的な配置結果と
    して出力する工程とを備えることを特徴とする部品配置
    方法。
12. 【請求項１２】 前記判定工程、前記配置工程、および
    前記詰め込み工程は、それぞれの工程における前記判定
    結果、前記配置の結果、前記詰め込み結果を個別に出力
    する工程を有することを特徴とする請求項１１記載の部
    品配置方法。
13. 【請求項１３】 前記部品配置条件には、基板サイズ、
    部品近接条件、配置順条件、配置領域、配置禁止領域、
    仮想接続線、機構条件、製造条件、ネットデータ、高速
    回路設計ルールが含まれ、前記配置工程は、これらの条
    件を指定条件として、この指定条件毎に前記部品の配置
    を行うことを特徴とする請求項１１あるいは１２記載の
    部品配置方法。
14. 【請求項１４】 前記配置工程は、前記部品配置条件の
    内、前記基板サイズ以外の配置条件を遵守できるように
    前記部品の配置を行うことを特徴とする請求項１３記載
    の部品配置方法。
15. 【請求項１５】 さらに、前記指定条件の優先順位を与
    える工程を備えることを特徴とする請求項１３記載の部
    品配置方法。
16. 【請求項１６】 さらに、前記配置工程によって部品配
    置できないと判断された場合、あらかじめ格納した前記
    部品の配置に関するエラー情報および過去の対策データ
    をもとに、この部品配置できない状況に対応する情報を
    生成する工程を備えることを特徴とする請求項１３記載
    の部品配置方法。
17. 【請求項１７】 さらに、設計段階にある未完成の回路
    図より部品の位置を抽出する工程と、 設計段階にある未完成のブロック図よりブロックの位置
    を抽出する工程と、 前記抽出された部品およびブロックの位置より、これら
    の部品とブロック間の接続を行うための仮想接続線デー
    タを生成する工程とを備えることを特徴とする請求項１
    ３記載の部品配置方法。
18. 【請求項１８】 さらに、あらかじめ部品の形状を情報
    として格納した第１のデータベース内に該当する部品が
    あれば、その部品の大きさを使用部品のサイズとし、こ
    の第１のデータベース内に該当する部品がなければ、部
    品の特徴をもとに、その部品の形状を推測するための情
    報を格納した第２のデータベース内の情報をもとに推測
    した部品の大きさを仮想部品サイズとして出力する工程
    を備えることを特徴とする請求項１３記載の部品配置方
    法。
19. 【請求項１９】 さらに、設計段階にある未完成の回路
    図より部品の位置を抽出する工程と、 設計段階にある未完成のブロック図よりブロックの位置
    を抽出する工程と、 前記抽出された部品およびブロックの位置より、これら
    の部品とブロック間の接続を行うための仮想接続線デー
    タを生成する工程と、 あらかじめ部品の形状を情報として格納した第１のデー
    タベース内に該当する部品があれば、その部品の大きさ
    を使用部品のサイズとし、この第１のデータベース内に
    該当する部品がなければ、部品の特徴をもとに、その部
    品の形状を推測するための情報を格納した第２のデータ
    ベース内の情報をもとに推測した部品の大きさを仮想部
    品サイズとして出力する工程と、 前記仮想接続線データと前記仮想部品サイズから部品の
    総面積を算出する工程と、 前記総面積と、あらかじめ格納された基板仕様データか
    ら、必要となる基板面積を算出する工程と、 前記基板面積と指定された基板サイズから基板形状を推
    定する工程とを備えることを特徴とする請求項１３記載
    の部品配置方法。
20. 【請求項２０】 さらに、前記基板面積内に部品が配置
    できない場合、その配置に対して不足している基板面積
    を算出する工程を備えることを特徴とする請求項１９記
    載の部品配置方法。