JP2003091566A - 配置配線構想設計装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板の配置配線構想に関して、回路
図情報と実装シンボル情報を有効に利用し、しかも事前
準備を簡素化する。 【解決手段】 回路設計者が習熟する回路図作成部１１
０に、配置配線構想検討の制御、及び配置配線構想を検
討する為、最低限入力しなければならないネット属性と
部品属性を簡単に設定する手段１１、１２を、また回路
情報インタフェース部１１１に、上記属性などが格納さ
れている回路図データから必要な情報を抽出し情報を最
適化する手段１３を、また配置配線構想検討事前準備部
１１２に、配置配線構想設計の度実施しなければならな
い事前準備作業を簡素化する手段１９と、配置配線構想
検討部１１３において不足しているデバイスモデルを必
要に応じて自動生成できる手段１８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実装設計に不慣れ
な回路設計者が実装設計者に対して適切な配置配線指示
ができるよう、プリント基板開発の上流段階で回路図を
活用して手軽に伝送線路などのシミュレーションや実装
形状による配置配線関係のチェックができるような支援
機能を有した配置配線構想設計装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】デジタル機器に搭載されているプリント
基板を開発する場合、目的の機能を実現する適切な部品
の選択や部品接続などを論理的に行う回路設計と、工場
での効率的な生産を意識したプリント基板への配置配線
を行う実装設計という工程が存在する。

【０００３】デジタル機器に搭載されている多層プリン
ト基板の多くは、回路設計と実装設計を分担して別の担
当者が設計する手法が取られており、回路設計担当者か
ら実装設計担当者に、回路図面、接続情報、部品一覧と
いった設計データに加え、配置指示や配線指示といった
制約情報が伝えられる。実装設計者はこれらの設計デー
タと制約情報に基づいて実装設計を行う。実装設計完了
後、実装設計の依頼主である回路設計者によって実装設
計が所望の通り行われたか検図が行われ、問題がなけれ
ば実際にプリント基板を制作し、さらに部品を実装する
ことで、プリント基板の実物が出来上がるという流れに
なる。

【０００４】設計上流での適切な終端部品の選択や、配
置や配線に関する設計指示は、完成度の高いプリント基
板を短期間で設計する上でとても重要なポイントであ
り、これまで回路設計者が、回路図とプリント基板に実
装されるイメージの予測に基づき、主に次の３つの方法
で行われてきた。

【０００５】１つ目の方法は、回路設計において基板を
イメージした回路図を書くという方法である。図１５
は、この方法による従来の配置配線構想検討（１）のフ
ロー図である。

【０００６】図１５において、回路設計者２０１は、回
路図ＣＡＤを使用し、回路図２１０を作成していく。こ
の際、回路設計者２０１は、頭の中で実際のプリント基
板をイメージして配置配線構想２１１を固めていく。こ
の配置配線構想結果を事前に準備された実装形状を意識
して作られている回路図シンボル２１２を使い回路図の
中に表現していく。これにより、回路図はプリント基板
上での部品の配置や配線の流れを考慮したものになる。
この回路図から抽出されたデータや図面などの情報２５
０を実装設計者２０２に渡し、回路図に近い状態を実現
してもらうように配置配線設計２２０を実装シンボル２
２１を使って行ってもらう。実装設計の依頼主でもある
回路設計者２０３は、この結果を受け取り、所望の実装
設計が行われたかどうかを確認する検図２３０を行う。
検図２３０で意図しないような配置配線設計が行われて
いた場合は配置配線設計２２０に戻って修正を依頼し、
問題が無くなったところで、工場２０４に実際のプリン
ト基板の試作２４０を依頼する。このような方法では、
回路設計者は例えば以下のような配置配線構想検討装置
を使って配置配線構想検討を行っている。

【０００７】図１９は、回路設計者が使用する従来の配
置配線構想検討装置（１）の機能構成図である。図１９
に示す通り、マウスやキーボードを用いて情報を入力し
たり操作を行う入力部１００、入力編集された回路図や
各種入力編集用メニューを表示する表示部１０１、回路
図や関連する情報を新規作成したり編集、修正、削除な
ど行う回路図作成部１１０、部品に関する情報が部品品
番単位で格納されている部品ＤＢ部１６０からなる。

【０００８】回路図作成部１１０においては、プリント
基板に実装する部品の実装形状を意識して作られた回路
図部品の論理動作を表現した形状をもつ本体、および部
品の端子を表現したピン、および部品とピンに付随する
属性情報をもった論理シンボルを作成／記録する回路シ
ンボル管理部１２０、登録された回路シンボルを呼出し
てそれを配置したり部品と部品を接続したりする回路図
編集部１２１、回路図データを記録する回路図データ記
憶部１２２、記憶した回路図を図面として紙等に出図す
る回路図出力部６６０からなる。

【０００９】さて、２つ目の方法は、回路図とは別に、
プリント基板の配置配線構想を検討した結果をワープロ
や手書きで図面にし、それを回路図と一緒に実装設計担
当者に渡す方法である。図１６は、この方法による従来
の配置配線構想検討（２）のフロー図である。

【００１０】図１６において、回路設計者２０１は、上
述の１つ目の方法と同様に回路図作成２１０していく。
ここで、上述の１つ目の方法に加え、新たに回路設計者
２０１はワープロや手書き図面を使った配置配線構想検
討３１２を行う。回路図から抽出されたデータや図面な
どの情報２５０に加えてこの配置配線構想結果３５１を
実装設計者２０２に渡し、配置配線設計２２０を行って
もらう。この後の検図、試作及びそれらの修正は、前述
したものと同様である。このような方法では、回路設計
者２０１は、例えば以下のような配置配線構想検討装置
を使って配置配線構想検討３１２を行っている。

【００１１】図２０は、回路設計者が使用する従来の配
置配線構想検討装置（２）の機能構成図である。上述の
図１９の構成に加え、ワープロ等のソフトを使った配置
配線構想検討部７１３と、それを操作するためのマウス
やキーボードを備えた入力部１００、入力編集された配
置配線構想検討結果を表示する表示部１０１からなる。
これらは、回路図作成部１１０とは繋がっていない。

【００１２】最後の３つ目の方法は、ワープロ等で行っ
ていた配置配線検討（図１６の符号３１２）を回路設計
や実装設計と連携を取り更に伝送線路などのシミュレー
ション機能も持った多機能で専用の配置配線構想設計ツ
ールで置換えた方法である。図１７は、この方法による
従来の配置配線構想検討（３）のフロー図である。

【００１３】図１７において、上述の従来の配置配線構
想検討フロー図（２）における配置配線構想検討部を配
置配線構想検討へ回路図情報を渡すインタフェース部４
６０と、正確な部品形状で配置配線検討を行うために配
置配線構想設計へ実装設計で使用している実装シンボル
情報を渡すインタフェース部４６１と、配置配線構想検
討を行うための情報を上記インタフェースから受け取っ
た情報に追加する前準備部４１３、これらの情報を使っ
て配置配線検討を行う配置配線検討部４１４からなる。
配置配線検討部４１４に適用できる市販の装置も多くな
っている。また、配置配線検討部４１４と同様の装置を
使うことにより、検図を行う前に実装での配置配線設計
と平行した事前チェックが可能であるが、前準備部４１
３と同様の前準備４３１が必要である。このような方法
では、回路設計者は例えば以下のような配置配線構想検
討装置を使って配置配線構想検討を行っている。

【００１４】図２１は、回路設計者が使用する従来の配
置配線構想検討装置（３）の機能構成図である。上述の
図２０の配置配線構想検討部７１３の部分が、図２１に
おいては、回路情報インタフェース部１１１、配置配線
構想検討事前準備部１１２、配置配線構想検討部１１３
になる。

【００１５】回路情報インタフェース部１１１は、回路
図作成部１１０にあるネットリスト生成制御部８５０か
ら呼び出され、回路図データ記憶部１２２にある回路図
データからネットリストを自動生成するネットリスト抽
出部８５１と、抽出されたネットリストを記憶するネッ
トリスト記憶部１３１からなる。

【００１６】配置配線構想検討事前準備部１１２は、回
路図作成部１１０とは別のマウスやキーボードを用いて
情報を入力したり操作を行う入力部１００と、事前準備
のための情報を表示する表示部１０１をもち、プリント
基板設計で実際に使用するパッド情報などからなる実装
シンボルＤＢからインタフェースされたデータの参照ア
クセスを制御する実装シンボル管理部１４０と、基板を
構成する層の名称や層の電気特性などからなる基板設計
条件ＤＢを参考に作成された基板設計条件データを管理
する基板設計条件管理部１４１と、上記回路情報インタ
フェース部１１１のネットリスト記憶部１３１と回路シ
ンボル配置情報記憶部にある情報を基に、実装シンボル
管理部１４０と基板設計条件管理部１４１を経由して取
り出した情報を加えて配置配線構想設計用基板データを
生成する構想検討用基板データ生成部８５２と、生成さ
れた配置配線構想設計用データおよび入力された情報を
記憶する構想検討用基板データ記憶部１４２からなる。

【００１７】配置配線構想検討事前準備部１１２におけ
る構想検討用基板データ生成部８５２は、基板の形と寸
法を定義・編集する基板外形編集部（図示せず）と、上
記回路情報インタフェース部のネットリスト記憶部にあ
るネットリスト中にある部品に対応する実装シンボルを
実装シンボル管理部１４０から割当てる実装シンボル割
付部（図示せず）からなり、ここで実装設計と同様な基
板データを生成する。

【００１８】配置配線構想検討部１１３は、配置配線構
想検討時に実施する伝送線路解析などのシミュレーショ
ンで使用するデバイスモデルを管理しているデバイスモ
デル管理部１５０と、部品を配置したり、配置面を切り
替えたり、部品を回転させたり、シミュレーションをコ
ントロールしたりする構想検討部１５１と、配置配線検
討事前準備部の構想検討用基板データ記憶部から取り出
した基板データを格納したあと、構想検討部の検討結果
によって変更された基板データを格納する構想検討用基
板データ記憶部１５２と、検討結果をレポートとして出
力する検討結果出力部１５３からなる。

【００１９】これらの配置配線構想検討事前準備部１１
２は、回路図の修正が不要になるまでの間、何度か繰り
返し実行される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の配置配線
構想検討（１）の方法は、回路設計者は使い慣れた回路
図作成装置だけを使うといった手軽さに加え、回路図を
見ればある程度の配置配線のイメージがつかめるという
メリットがある。特に、片面のプリント基板を設計する
場合にはとても有効である。しかし、実際の部品と同じ
大きさで回路シンボルや配線の太さを表現できないとい
った問題や、多層のプリント基板で部品を両面に配置す
る場合や、最近急増しているＢＧＡ（Ball Grid Array)
等のピンが格子状に配置されたパッケージタイプの部品
をする場合、回路図に表現できないといった問題によっ
て、正確な配置配線構想を行うことは困難になってき
た。

【００２１】次に、上述の配置配線構想検討（２）の方
法は、（１）の方法に加えて、別途ワープロなどを使用
して配置配線検討を行うため、回路図では表現できない
形状を扱えるといったメリットがあった。しかし、回路
図情報や実装シンボルＤＢとの連携が取れていないため
に、ピンとピンの配線を間違えるといった問題、配置面
の裏と表を同時に検討できないといった問題、パッケー
ジ形状を毎回準備しなければならないといった問題によ
って、正確な配置配線構想を行うことは困難だった。

【００２２】次に、上述の配置配線構想検討（３）の方
法は、シミュレーションをはじめとする豊富な機能と、
回路図情報と実装シンボルＤＢと連携が取れるようにな
ったために、上記問題点を解決することが可能になっ
た。しかし、詳細な検討ができるようになった反面、こ
れまでの手軽さはなくなり、配置配線構想設計に必要な
情報を毎回事前準備しなければならないといった作業ロ
スの問題や、毎回設定することによる入力ミスの問題、
設計指示を行う周辺の部品を含めた配置をした後でない
と検討ができないといった問題から、回路設計者が手軽
に配置配線構想検討をできることが望まれていた。

【００２３】このようなことから、回路図情報と実装シ
ンボル情報を有効に利用し、しかも事前準備を簡素化で
きるプリント基板の配置配線構想装置の実現が要請され
ていた。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、回路設計者が使い慣れている回路図作成部
において配置配線構想検討の制御、および配置配線構想
を検討するために設計者が最低限入力しなければならな
いネット属性と部品属性を簡単に設定するための手段
と、回路情報インタフェース部において上記属性などが
格納されている回路図データから必要な情報を抽出し情
報を最適化する手段と、配置配線構想検討準備部におい
て配置配線構想設計を行う度に実施しなければならない
事前準備作業を簡素化する手段と、配置配線構想検討部
において不足しているデバイスモデルを必要に応じて自
動生成できる手段を備えるものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１８は、本発明における新しい配置配線構想検
討装置を使用した配置配線構想検討のフロー図である。
図１８において、５１６は構想検討情報付加で、請求項
１〜２に記載の手段を使って回路図作成部で配置配線構
想設計用の情報を付加しているところである。また、５
１７は請求項１〜４の手段によって事前準備が簡素化さ
れた部分である。

【００２６】（実施の形態１）図１は実施の形態１の配
置配線構想設計装置の機能構成図である。

【００２７】図１に示す通り、本発明の配置配線構想設
計装置は回路図作成部１１０と、回路情報インタフェー
ス部１１１と、配置配線構想検討事前準備部１１２と、
配置配線構想検討部１１３とにより構成される。なお、
図１では、上述の図１９から図２１と同じ機能部には同
じ符号を付与している。

【００２８】回路図作成部１１０は以下の機能部で構成
される。１００はマウスやキーボードを用いて図面や属
性情報を入力したり操作を行う入力部である。１０１は
入力／編集された回路図や各種属性入力編集用メニュー
を表示する表示部である。１２０はプリント基板に実装
する回路部品の論理動作を表現した形状をもつ本体、お
よび部品の端子を表現したピン、および部品とピンに付
随する属性情報をもった論理シンボルを作成／記録する
回路シンボル管理部である。１２１は登録された回路シ
ンボルを呼出して部品として配置したり、部品と部品を
接続するネットを作成したり、部品やネットに対する属
性を追加／編集したりする回路図編集部である。１２２
は編集された回路図データを記録する回路図データ記憶
部である。１０は、回路図中から配置配線構想検討を実
施したい回路ブロックの定義、および回路情報インタフ
ェース部１１１と配置配線構想検討事前準備部１１２と
配置配線構想検討部１１３の起動／終了／エラーなどの
処理を制御する配置配線構想検討制御部である。１１
は、編集している回路図に対して配置配線構想検討時に
伝送線路解析などのシミュレーションの対象となるネッ
トにネットグループなどの属性情報を追加／編集する配
置配線構想検討用ネット属性編集部である。１２は、編
集している回路図に対して配置配線構想検討時に伝送線
路解析などのシミュレーションの対象となるＬＳＩなど
の主要部品やダンピング抵抗などの終端部品に対して必
要な部品属性を自動生成したり追加／編集する配置配線
構想検討用部品属性編集部である。

【００２９】次に、回路情報インタフェース部１１１は
以下の機能部により構成される。１３０は回路図作成部
１１０の配置配線構想検討制御部１０から起動され、回
路図データ記憶部１２２にある回路図データから配置配
線構想検討制御部１０で指示された回路ブロック中の部
品情報とその接続情報、およびそれらの属性情報からな
るネットリスト情報を自動生成するネットリスト生成部
である。１４はネットリスト情報の中にある属性情報の
過不足を補う属性最適化部である。１３はネットリスト
生成部１３０と属性最適化部１４をもつネットリスト抽
出最適化部である。１３１は抽出されたネットリスト情
報を記憶するネットリスト記憶部である。１５は回路図
データ記憶部１２２にある回路図データから回路図中で
使われているシンボルの配置座標と配置角度を抽出する
回路配置情報抽出部である。１６は抽出された回路図中
で使われているシンボルの配置情報を記憶する回路配置
情報記憶部である。

【００３０】次に、配置配線構想検討事前準備部１１２
は以下の機能部により構成される。１００はマウスやキ
ーボードを用いて基板外形や設計条件などの配置配線構
想検討の事前準備に情報を入力したり選択を行う入力部
である。１０１はこれらの事前準備のためのメニューを
表示する表示部である。１４０はプリント基板設計で実
際に使用するパッド情報などからなる実装シンボルＤＢ
への参照アクセスを制御する実装シンボル管理部であ
る。１４１は基板を構成する層の名称や層の電気特性な
どからなる基板設計条件ＤＢへの参照アクセスを制御す
る基板設計条件管理部である。１８は上記回路情報イン
タフェース部１１１のネットリスト記憶部１３１にある
データと、実装シンボル管理部１４０と基板設計条件管
理部１４１にあらかじめ登録されているデータを使って
基板データに搭載する実装シンボルデータを準備し、さ
らに配置配線構想検討となる基板の外形を座標入力によ
って簡易的に作成する基板外形簡易座標生成部である。
１９は上記回路情報インタフェース部１１１の回路配置
情報記憶部１６にあるデータを使って基板外形簡易座標
生成部１８で作成された基板外形の中に実装シンボルを
初期配置する部品初期配置部である。１７は部品初期配
置部１９をもつ基板データ生成加工部である。１４２は
生成された配置配線構想検討用の基板データを格納する
構想検討用基板データ記憶部である。

【００３１】次に、配置配線構想検討部１１３は以下の
機能部により構成される。１００はマウスやキーボード
を用いて実装シンボルを使った構想検討作業、およびシ
ミュレーション条件などを設定したりする入力部であ
る。１０１はこれらのメニュー、および作業結果、およ
びシミュレーション結果などを表示する表示部である。
１５０は配置配線構想検討時に実施する伝送線路解析な
どのシミュレーションで使用するデバイスモデルを管理
しているデバイスモデル管理部である。１５１は実装シ
ンボルの配置や回転、および実装シンボルのピン間の配
線、および配置面の切替え、およびシミュレーションの
コントロールなどを行う構想検討部である。１５２は配
置配線構想検討事前準備部１１２の構想検討用基板デー
タ記憶部１４２から取り出した基板データを格納したあ
と、構想検討部１５１の検討結果によって変更された基
板データを格納する構想検討用基板データ記憶部であ
る。１５３は検討結果をレポートとして出力する検討結
果出力部である。

【００３２】これらの構成において、配置配線構想検討
制御部１０と、配置配線構想検討用ネット属性編集部１
１と、配置配線構想検討用部品属性編集部１２と、属性
最適化部１４をもつネットリスト抽出最適化部１３と、
回路配置情報抽出部１５およびそれを記録する回路配置
情報記憶部１６と、基板外形簡易座標生成部１８および
部品初期配置部１９とをもつ基板データ生成加工部１７
とを備えていることが特徴である。

【００３３】これらの特徴を図２〜図８を使って説明す
る。図２は、回路図作成部１１０で作成された直後の回
路図の一例であり、回路図データ記憶部１２２に格納さ
れている。図３は配置配線構想検討用部品属性編集部１
２の代表的なメニューである。図４は、図２の回路図に
対して配置配線構想検討制御部１０で配置配線構想検討
を実施したい回路ブロックを定義した一例である。図５
は、配置配線構想検討制御部１０の代表的な操作メニュ
ーである。図６は、図４の回路図に対して図５のメニュ
ーで回路ブロックＢＬＯＣＫ１を選択した時の配置配線
構想検討用データの一例を示す図である。図７は、図４
の回路図に対して図５のメニューで回路ブロックＡＬＬ
を選択し、回路情報インタフェース部１１１を経て、部
品初期配置部１９が実施される前に構想検討用基板デー
タ記憶部１４２に格納されている配置配線構想検討用デ
ータの一例を示す図である。図８は、図４の回路図に対
して図５のメニューで回路ブロックＡＬＬを選択し、回
路情報インタフェース部１１１、および配置配線構想検
討事前準備部１１２を経て基板データ記憶部１５２に格
納された配置配線構想検討用データの一例を示す図であ
る。

【００３４】まず、配置配線構想検討制御部１０と、配
置配線構想検討用ネット属性編集部１１と、配置配線構
想検討用部品属性編集部１２についての詳細な説明であ
る。

【００３５】配置配線構想検討用部品属性編集部１２
は、配置配線構想検討部１１３で使用するデバイスモデ
ル名を属性として定義する。

【００３６】図２において、ＩＮ１からＩＮ８は入力ピ
ン、ＩＣ１からＩＣ６はＬＳＩである。ここで、ＩＣ１
の回路シンボルは実装形状がＢＧＡ（Ball Grid Arra
y）であることを表現し、同様にＩＣ２はＱＦＰ（Quad
Flat Package）を、ＩＣ３からＩＣ６はＳＯＰ（Small
Outline Package）を表現している。また、Ｒ１からＲ
５は終端部品として用いられている抵抗である。Ｒ１か
らＲ４までがチップ抵抗、Ｒ５が集合抵抗を表現してい
る。なお、点線で囲まれているＲ４は保険部品であるこ
とを意味しているが、保険部品については後述の実施の
形態３で詳細を説明する。

【００３７】このように実装形状を意識した回路シンボ
ルを回路シンボル管理部１２０から呼び出し、回路図編
集部１２１で回路図をできるだけプリント基板上の実装
イメージに近いように編集しているが、ＢＧＡを実装形
状を意識した回路シンボルで書くと、ピン数がとても多
く、またマトリクス上に存在するために回路図上の部品
と部品を結ぶネットが交差してしまう。これでは回路図
が作成できないので図２のＩＣ１のようなピンを分解し
たようなシンボルを使って回路図を作成するが、回路図
で部品のピン配置や実装形状をイメージすることができ
ない。

【００３８】これらのシンボルを使った回路図上の部品
では、シンボルタイプ属性をはじめ、いくつかの属性に
対して回路シンボルを管理する回路シンボル管理部１２
０と部品ＤＢ部１６０に定義されている属性値が反映さ
れている。シンボルタイプ属性の一例を示すと、抵抗に
はＲから始まる属性値を、ＬＳＩにはＩＣから始まる属
性値、集合抵抗にはＢＣＭＰから始まる属性値が格納さ
れている。

【００３９】デバイスモデル名を指定できる属性として
は、部品ＤＢ１６０にあらかじめ登録されていた値を格
納するデバイスモデル用デフォルト属性と、アシスト機
能による手入力で入力した値を格納するデバイスモデル
用手入力属性と、部品ＤＢに既に登録されている他の属
性値を使って自動生成した値を格納するデバイスモデル
用自動生成属性とを持たせている。

【００４０】図３において、５０はＬＳＩ用の配置配線
構想検討用部品属性編集メニューである。６０は終端部
品用の配置配線構想検討用部品属性編集メニューであ
る。ＬＳＩ用は、回路に依存せず部品単位で解析用の部
品特性を定義することが可能なため、部品ＤＢに登録さ
れているデフォルト属性表示部５１と手入力属性入力部
５２からなるメニューを持っている。一方、終端部品用
は、終端部品が回路構成によって同じ部品を使ってもデ
バイスモデルにおける定義方法が異なるために、ＬＳＩ
と同じメニューが使用できない。このため、シンボルタ
イプ属性を見て最適なメニューを立ち上げたあと、その
シンボルタイプが取る終端の種別をメニュー中から選択
し、最後にデバイスモデル名を自動生成できるデバイス
モデル属性自動生成部６１と、アシスト機付きのデバイ
スモデル用手入力属性６２で構成されている。部品によ
って切り替わるこれらのメニューを使ってデバイスモデ
ル名を入力する。

【００４１】配置配線構想検討用ネット属性編集部１１
は、ネットやバス線に対して、配置配線構想検討部１１
３などで使用する信号名や制約情報などの属性を定義す
る。ネット属性としては、ネットが属するグループ名、
最大配線遅延時間、シールド指定などを持たせている。
これらの値は、配線時に注意しなければならないネット
に入力し、全てのネットには存在していない。下流の工
程では、これらの値が入力されているネットを注意すれ
ばよく、ネットを選択するなどしてハイライトさせれ
ば、配置配線構想検討や実装設計、検図が効率化でき
る。

【００４２】図２において、ＤＡ１はＲ１とＩＣ３、お
よびＩＣ５との部品端子間を繋いだネットに対する信号
名を表す。同様にＤＡ２、ＤＢ１、ＤＢ２もネットに対
する信号名を表す。ＢＵＳＡとＢＵＳＢは、これらの信
号をまとめて引き回すために回路図で便宜上使われてい
るバス線の名称である。

【００４３】このようなネットに対してネットグループ
属性を定義する場合、全てのネットに同じ属性を繰り返
し入力することは無駄である。このため、バス線を活用
して階層的に情報を扱う機能がある。

【００４４】この機能について、実例を交えて説明す
る。例えば、バス線ＢＵＳＡにグループ名「／ＣＰＵ」
と最大配線遅延時間「１．２ｎｓ」、ネットＤＡ１にグ
ループ名「Ａ」と最大配線遅延時間「０．８ｎｓ」を与
え、ネットＤＡ２には何も与えない。この機能では、ネ
ットにない属性はバス線にある属性が適用され、また、
両方に属性がある場合で、バス線側の値が「／」から始
まるものは階層的に結合展開ができ、それ以外はネット
にある方が優先される。すなわち、ネットＤＡ１のグル
ープ名は「／ＣＰＵ」と「Ａ」が結合されて「／ＣＰＵ
／Ａ」となり、最大配線遅延時間はネットの方が優先さ
れて「０．８ｎｓ」になる。ネットＤＡ２の方は属性が
設定されていないのですべてバス線の属性が適用され、
グループ名が「／ＣＰＵ」、最大配線遅延時間が「１．
２ｎｓ」になる。一般的にはバス線単位で同じ属性を与
えるケースが多く、ネット属性の入力量を大幅に削減で
きる。

【００４５】配置配線構想検討制御部１０は、配置配線
構想検討を実施したい回路ブロックの選択、および回路
情報インタフェース部１１１と配置配線構想検討事前準
備部１１２と配置配線構想検討部１１３の起動／終了／
エラー処理を制御する配置配線検討制御部である。

【００４６】図４において、ＡＬＬとＢＬＯＣＫ１は配
置配線構想検討制御部１０によって配置配線構想検討を
実施したい回路の範囲を視覚的にわかるように回路図中
に定義したものである。ＩＮ１からＩＮ４、ＩＣ１、Ｒ
１からＲ４、ＩＣ３からＩＣ６までの回路ブロックを配
置配線構想検討を行いたい場合、ＢＬＯＣＫ１のような
範囲を配置配線構想検討制御部１０の中にあるブロック
指定メニューを使って入力する。入力は、入力部１００
にあるマウスを使ってグラフィカルに範囲指定し、表示
部１０１にリアルタイムに表示される範囲を確認しなが
ら実施する。最後に指定した範囲に名称を付与する。こ
の指定範囲が回路図中で離れている場合は、名称に同じ
名前を使うことで論理的に同じブロックに入っているこ
ととして扱える。

【００４７】図５において、ブロック選択メニューで配
置配線構想検討を実施したい回路ブロックを選択し、実
行ボタンを押すと、回路情報インタフェース部１１１が
呼び出され、ネットリスト情報が生成される。処理に問
題がなければ、次に配置配線構想検討事前準備部１１２
が呼び出され、処理に問題がなければ最後に配置配線構
想検討部１１３が呼び出される。図６は、上記ブロック
選択メニューでＢＬＯＣＫ１を選択し、回路の一部を配
置配線構想検討部１１３で検討している例を示す。この
ように、起動と終了を監視し、それぞれの処理が順序良
く動作することを制御すると共に、回路図から任意の回
路ブロックを抜き出して配置配線構想検討を実施でき
る。

【００４８】次に、属性最適化部１４をもつネットリス
ト抽出最適化部１３と、回路配置情報抽出部１５とそれ
を記録する回路配置情報記憶部１６についての詳細な説
明である。

【００４９】ネットリスト生成部１３０において、回路
図データ記憶部１２２にある回路図データを配置配線構
想検討制御部１０で指示された回路ブロック内の部品情
報、端子情報、接続情報、属性情報からなるネットリス
ト情報に変換し、一旦ネットリスト抽出最適化部１３の
一時記憶装置に書き出す。

【００５０】属性最適化部１４は、デバイスモデルの優
先順位付やネット属性の再構築などを実行し、ネットリ
スト情報を最適化した後、ネットリスト記憶部に記憶す
る。デバイスモデルの優先順位付は、配置配線構想検討
用部品属性編集部１２で複数入力されたデバイスモデル
名情報の中から最も優先度の高い属性をネットリスト情
報として変換する。優先順位は高い順に、デバイスモデ
ル用手入力属性、デバイスモデル用自動生成属性、デバ
イスモデル用デフォルト属性となっている。これによ
り、デフォルト属性や自動生成属性を多用したデバイス
モデル名入力の簡素化と、手入力による細かな指示の両
立を捌けることが可能になる。

【００５１】回路配置情報抽出部１５とそれを記録する
回路配置情報記憶部１６は、回路配置情報抽出部１５に
おいて、回路図データ記憶部１２２にある回路図データ
を配置配線構想検討制御部１０で指示された回路ブロッ
ク内の部品シンボルに対して、部品識別子となるリファ
レンス、ＸＹ座標、配置角度から回路シンボル配置情報
を抽出し、回路配置情報記憶部１６に格納する。

【００５２】次に、基板外形簡易座標生成部１８と部品
初期配置部１９とをもつ基板データ生成加工部１７の詳
細な説明である。

【００５３】基板外形簡易座標生成部１８は、使用頻度
が低く基板外形編集が困難な電気設計者の利用を想定
し、原点（０，０）からＸ方向Ｙ方向それぞれの距離
（Ｘ，Ｙ）を数値入力だけで基板の外形を作成する機能
である。基板設計条件管理部を通して実装設計で実際の
プリント基板設計使用する設計条件を選択することで、
層構成や電気的特性といった基板に設計に関連する設計
条件を伴った基板データが生成される。

【００５４】部品初期配置部１９は、回路配置情報記憶
部１６に格納されて回路シンボル配置情報を使って、先
程作成した基板外形をもった配置配線構想検討用に定義
した基板の中に部品を初期配置する。図７は、この機能
を使用しなかったときの初期画面である。全ての部品が
原点付近に重なって配置されている。これでは配置配線
構想検討を実施する手間が掛かりすぎるので、回路図の
書き方のメリットを生かして、初期配置する。初期配置
は、回路図データの配置座標が基板外形簡易座標生成部
１８で入力された座標（Ｘ、Ｙ）内に配置できるように
計算し座標を求める。この座標と回路シンボルの配置角
度を使って、基板上の表面に初期配置する。図７のデー
タは、図８の状態になり、回路設計者は、ここから配置
配線構想検討を開始することが可能になる。

【００５５】以上の特徴により、ＢＧＡなどの回路図で
実装形状を表現できない部品を使っている場合でも、回
路図で表現していた実装をイメージした回路図を活かし
ながら、実装設計で使用する実装シンボルを使った正確
な部品形状で配置配線構想を検討できる。また、回路図
でデバイスモデルやネットへの情報を付加したことによ
り、手軽に伝送線路解析などのシミュレーションを実行
でき、更に、繰り返し作業を行う場合も、前準備を行う
ことなく配置配線構想を再開できる。

【００５６】これにより、回路設計者は回路図を活用し
た配置配線構想検討が容易に実施できる。

【００５７】（実施の形態２）図９は実施の形態２の配
置配線構想設計装置の機能構成図である。

【００５８】この図９において、回路図作成部１１０に
ある配置配線構想検討用部品属性編集部１２の中に、終
端種別指定部２０とデバイスモデル指定部２１を備えた
ことと、配置配線構想検討事前準備部１１２の中にデバ
イスモデル自動生成部２２を備えたことが特徴である。

【００５９】図３において、６０は終端部品用の配置配
線構想検討用部品属性編集メニューであり、抵抗用のメ
ニュー例を示している。終端部品用は、終端部品が回路
構成によって同じ部品を使ってもデバイスモデルにおけ
る定義方法が異なるために、シンボルタイプ属性を見て
最適なメニューを立ち上げている。このメニューはデバ
イスモデル名を自動生成できるデバイスモデル属性自動
生成部６１と、アシスト機付きのデバイスモデル用手入
力属性部６２で構成されている。

【００６０】デバイスモデル属性自動生成部６１では、
最初にＴＥＲＭＩＮＡＴＯＲボタン７１をクリックする
と出てくるメニューの候補の中から終端のタイプを選択
決定する。この時の候補は、シンボルタイプによって取
りうる終端タイプだけになっている。例えば、チップ抵
抗の場合、ダンピング抵抗、プルアップ抵抗、プルダウ
ン抵抗、ＡＣ終端抵抗部の４つが選択できる。選択した
値は、部品シンボルの属性として付加され、回路図デー
タと共に最終的に回路図データ記憶部に記憶されるが、
選択決定した終端タイプはボタンの右側にある表示窓に
書き出され、電気設計者は容易に確認することができ
る。

【００６１】ＶＡＬＵＥ欄７２はすでに部品シンボルに
登録されていた抵抗値である。ＶＯＬＴＡＧＥ欄７３は
終端種別としてプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を
選んだときに有効になる部品から先の基準電位を選択す
る場所である。例えば、３．３Ｖ電源ラインへつながる
プルアップ抵抗の場合、この３．３Ｖを選ぶ。集合抵抗
などの２端子より大きいピン数を持っている部品用のメ
ニューには、この他に、部品シンボルの端子数を抽出す
る機能がある。

【００６２】ＡＵＴＯ ＧＥＮＡＲＡＴＩＯＮ ＯＦ
ＩＢＩＳ ＭＯＤＥＬボタン７４は自動生成を実行する
ボタンである。デバイスモデル属性自動生成部６１で選
択してきた属性と、すでに部品シンボルが持っていた属
性値を使ってデバイスモデル名を自動生成する。自動生
成したデバイスモデル名はＩＢＩＳ ＭＯＤＥＬ欄７５
に表示される。図３の例では、r series ５６となって
いるが、このようにデバイスモデル名を自動生成するこ
とで、終端の種類と抵抗値や容量値など値の組み合わせ
で無数に存在するデバイスモデル名の定義のミスを解消
している。

【００６３】自動生成の規則について、一例を紹介す
る。８つの端子をもつチップ集合抵抗をダンピング抵抗
とした場合のデバイスモデル名は、「シンボルタイプ」
＋「終端種別」＋「端子数」＋「抵抗値」を組み合わせ
たデバイスモデル名となっている。

【００６４】デバイスモデル用手入力属性６２は、アシ
スト機能を使ってデバイスモデル名を手入力する。アシ
ストボタン部７６は、上記デバイスモデル属性自動生成
部６１と同様に、シンボルタイプ属性を見て最適なボタ
ンが準備される。このボタンをクリックすると、デバイ
スモデル名を入力するためのヒントとなるプリフィック
ス部がＩＢＩＳ ＭＯＤＥＬ欄７７に表示される。この
ヒントを使って、任意のデバイスモデル名を手入力して
いく。

【００６５】次に、デバイスモデル自動生成部２２につ
いて説明する。上述のデバイスモデル指定部２１によっ
て、デバイスモデルは確実に指定されるようになった
が、その分、デバイスモデル管理部１５０では事前に多
くの終端部品用のデバイスモデルを準備しなければなら
なかった。しかし、組み合わせがとても多く、すべてを
準備することは困難であり、どうしてもよく使われるモ
デルだけを準備することになる。

【００６６】デバイスモデル管理部１５０に準備してい
ないモデルが指定された場合への対応として、図９の配
置配線構想検討事前準備部１１２の中にデバイスモデル
自動生成部２２を備えた。デバイスモデル自動生成部
は、構想検討用基板データ記憶部１４２に格納されてい
る基板データから、部品属性として格納されているデバ
イスモデル名情報と、デバイスモデル管理部に格納され
ているデバイスモデルとを参照し、デバイスモデル管理
部に登録されていないデバイスモデル名があると、デバ
イスモデルをＩＢＩＳフォーマットで自動生成し、デバ
イスモデル管理部が管理する一時領域に格納する。

【００６７】これにより、回路設計者は回路図を活用し
た配置配線構想検討が容易に実施できる。

【００６８】（実施の形態３）図１０は実施の形態３の
配置配線構想設計装置の機能構成図である。

【００６９】この図１０において、回路情報インタフェ
ース部１１１にあるネットリスト抽出最適化部１３の中
に、保険部品対応部３０を備えたことが特徴である。

【００７０】これらの特徴を図１１を使って説明する。
図１１はプリント基板における保険部品の実装状態の一
例である。

【００７１】仕向け地やグレードによって異なる機能を
ひとつの回路図で表現し、１枚の基板で共用することが
ある。このような共用回路図では同じ回路番号を持つ部
品でも、機種によっては、プリント基板上に部品を実装
しないことがある。このような使われ方をする部品を便
宜上、保険部品と呼んでいる。

【００７２】図１１において、１１０１は実際のプリン
ト基板における保険部品の実装状態を示す例であり、Ｒ
４が保険部品である。１１０２は１１０１の対比とし
て、Ｒ４に部品を実装した状態を示している。すなわ
ち、保険部品の場合、共用する別の機種用に必ず部品実
装用のパッドがプリント基板上に存在しており、実装設
計上はネットリスト情報の中に部品が存在している。し
かし、部品は実装されないため、配置配線構想検討で使
用するシミュレーションにおいては、部品が実装されて
いない状態を作り出さなければならない。

【００７３】そこで、保険部品対応部３０では、ネット
リスト情報中に保険部品を見つけた場合、未接続を現わ
すデバイスモデル名を自動付与し、ネットリスト記憶の
ネットリスト情報を書き換える。こうすることで、配置
配線構想検討時の回路の誤りやすべての保険部品へのモ
デル割り当て作業を排除した。

【００７４】これにより、回路設計者は、回路図を活用
した配置配線構想検討が容易に実施できる。

【００７５】（実施の形態４）図１２は実施の形態４の
配置配線構想設計装置の機能構成図である。

【００７６】この図１２において、配置配線構想検討事
前準備部１１２にある基板データ生成加工部１７の中
に、主要部品間接続抽出部を備えたことが特徴である。

【００７７】これらの特徴を図６と、図１３、図１４を
使って説明する。図６は前述の通りである。図１３は主
要部品間接続抽出部４０によって図６の状態から一時的
に終端部品を削除し、主要な部品であるコネクタとＬＳ
Ｉを抽出した構想検討用基板データの一例で、構想検討
用基板データ記憶部１４２または１５２に格納されてい
る。図１４は、図１３のデータを配置配線構想検討部１
１３で伝送線路解析などのシミュレーションや仮想配線
の結果をベースに配置配線構想検討を実施した一例で、
構想検討用基板データ記憶部１５２に格納されている。

【００７８】基板データ生成加工部１７において、主要
部品間接続抽出が指定されると、主要部品間接続抽出部
４０が動作する。主要部品間接続抽出部４０は、構想検
討用基板データ記憶部１４２にある構想検討用基板デー
タから終端部品を探し出す。

【００７９】終端部品の種類がネットに対して直列に挿
入される部品の場合、部品を取り除いた後で両端のネッ
トを繋げる処理を行う。主要部品と主要部品を繋ぐネッ
トの中に複数の直列に挿入される部品がある場合は上記
の作業を繰り返す。直列部品がなくなったところで、構
想検討用基板データ記憶部１４２に書き戻す。

【００８０】これにより、回路設計者は、回路図を活用
した配置配線構想検討が容易に実施できる。

【００８１】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明は、回路図
作成部における配置配線構想検討の制御、および配置配
線構想を検討するために設計者が最低限入力しなければ
ならないネット属性と部品属性を簡単に設定するための
手段と、回路情報インタフェース部における上記属性な
どが格納されている回路図データから必要な情報を抽出
し情報を最適化する手段と、配置配線構想検討事前準備
部において配置配線構想設計を行う度に実施しなければ
ならない事前準備作業を簡素化する手段と、配置配線構
想検討部において不足しているデバイスモデルを必要に
応じて自動生成できる手段を備えることで、回路設計者
が使い慣れている回路図を活用した配置配線構想検討が
容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の配置配線構想検討装置の機
能構成図

【図２】回路図の一例を示す図

【図３】配置配線構想検討用部品属性編集部のメニュー
の一例を示す図

【図４】回路図において配置配線構想検討範囲を定義し
た一例を示す図

【図５】配置配線構想検討制御部のメニューの一例を示
す図

【図６】回路ブロックを指定した配置配線構想検討用デ
ータの一例を示す図

【図７】初期配置前の配置配線構想検討用データの一例
を示す図

【図８】回路ブロック全体の配置配線構想検討用データ
の一例を示す図

【図９】第２の実施の形態の配置配線構想検討装置の機
能構成図

【図１０】第３の実施の形態の配置配線構想検討装置の
機能構成図

【図１１】保険部品の一例を示す図

【図１２】第４の実施の形態の配置配線構想検討装置の
機能構成図

【図１３】主要部品だけを抽出した配置配線構想検討用
データの一例を示す図

【図１４】仮層配線段階で同一配置面における配線の交
差をなくした配置配線構想検討用データの一例を示す図

【図１５】従来の配置配線構想検討装置（１）のフロー
図

【図１６】従来の配置配線構想検討装置（２）のフロー
図

【図１７】従来の配置配線構想検討装置（３）のフロー
図

【図１８】本発明の配置配線構想検討装置のフロー図

【図１９】従来の配置配線構想検討装置（１）の機能構
成図

【図２０】従来の配置配線構想検討装置（２）の機能構
成図

【図２１】従来の配置配線構想検討装置（３）の機能構
成図

【符号の説明】

１０ 配置配線構想検討制御部 １１ 配置配線構想検討用ネット属性編集部 １２ 配置配線構想検討用部品属性編集部 １３ ネットリスト抽出最適化部 １４ 属性最適化部 １５ 回路配置情報抽出部 １６ 回路配置情報記憶部 １７ 基板データ生成加工部 １８ 基板外形簡易座標生成部 １９ 部品初期配置部 １００ 入力部 １０１ 表示部 １１０ 回路図作成部 １１１ 回路情報インタフェース部 １１２ 配置配線構想検討事前準備部 １１３ 配置配線構想検討部 １２０ 回路シンボル管理部 １２１ 回路図編集部 １３０ ネットリスト生成部 １３１ ネットリスト記憶部 １４０ 実装シンボル管理部 １４１ 基板設計条件管理部 １４２ 構想検討用基板データ記憶部 １５０ デバイスモデル管理部 １５１ 構想検討部 １５２ 基板データ記憶部 １５３ 検討結果出力部 １６０ 部品ＤＢ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織田 一晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大浦 義広 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 森崎 史子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B046 AA08 BA05 BA06 JA03 JA04 JA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板の配置配線設計指示を検討
   作成するための回路図作成部、および回路情報インタフ
   ェース部、および配置配線構想事前準備部、および配置
   配線構想検討部からなる配置配線構想検討装置におい
   て、 回路図作成部では、回路図中から配置配線構想検討を実
   施したい回路ブロックの定義、および回路情報インタフ
   ェース部と配置配線構想検討事前準備部と配置配線検討
   設計部の起動／終了／エラー処理を制御する配置配線検
   討制御部と、編集している回路図に対して配置配線構想
   検討時に伝送線路解析などのシミュレーションの対象と
   なるネットにネットグループなどの属性情報を追加／編
   集する配置配線構想検討用ネット属性編集部と、編集し
   ている回路図に対して配置配線構想検討時に伝送線路解
   析などのシミュレーションの対象となるＬＳＩなどの主
   要部品やダンピング抵抗などの終端部品に対して必要な
   部品属性を自動生成したり追加／編集する配置配線構想
   検討用部品属性編集部とを備え、 回路情報インタフェース部では、上記回路図データから
   生成したネットリスト情報に対して配置配線構想検討に
   必要な属性データを最適化する属性最適化部と、回路図
   データから配置されている部品シンボルの配置座標と配
   置角度を抽出する回路配置情報抽出部と、それを記憶す
   る回路配置情報とを備え、 配置配線構想検討事前準備部では、座標入力だけで設計
   条件を伴ったプリント基板における部品配置領域を表す
   基板外形を作成する基板外形簡易座標生成部と、上記回
   路配置情報抽出部で抽出された回路配置情報を使って配
   置配線構想用基板データを初期配置する部品初期配置部
   とを備えたことを特徴とする配置配線構想設計装置。
2. 【請求項２】 上記回路図作成部の配置配線構想検討用
   部品属性編集部において、回路シンボル管理部に格納さ
   れている回路シンボルに予め登録されている形状や属性
   情報、または回路図編集部で設定された属性情報の中か
   ら部品種別や定格値などの値を活用することにより回路
   中の終端部品に対して部品種別毎に最適な終端種別を定
   義できる終端種別指定部と、上記に部品種別と終端種別
   によって選択項目の変るメニューを使って選択または入
   力した値から配置配線構想検討で使用するシミュレーシ
   ョンなどで必要になるデバイスモデル名を自動生成する
   機能をもったデバイスモデル指定部を備え、上記配置配
   線構想検討事前準備部において、上記デバイスモデル指
   定部で指定されたデバイスモデルがデバイスモデル管理
   部に存在しない場合にデバイスモデル名からデバイスモ
   デルを自動生成するモデル自動生成部を備えたことを特
   徴とする請求項１記載の配置配線構想設計装置。
3. 【請求項３】 上記回路情報インタフェース部におい
   て、上記配置配線構想検討制御部で指定された範囲のネ
   ットリストを生成し最適化された後、生成されたネット
   リスト中に保険部品が含まれている場合、保険部品であ
   ることを定義したデバイスモデル名を保険部品の部品本
   体と各端子に対して自動付加する保険部品対応部を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の配置配線構想設計装
   置。
4. 【請求項４】 上記配置配線構想検討事前準備部の基板
   データ生成記憶部において、配置配線構想検討を行いた
   い回路ブロックで主要部品周辺の終端部品などの小物部
   品を削除して主要部品間の接続だけに限定した検討を行
   う場合に、配置配線構想用基板データの中から小物部品
   を削除して主要部品とその接続関係だけをデータ抽出す
   る主要部品間接続抽出部を備えたことを特徴とする請求
   項１記載の配置配線構想設計装置。