JPH03257674A - プリント配線板設計システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　　要〕 ＣＡ　Ｄ　（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉ
ｇｎ）を利用してプリント配線板の部品を画面上で配置
させるプリント配線板設計システムに関し、 プリント配線板設計システムに於ける部品配置作業の際
、中核となってプリント配線板上に配置されるべき部品
とその接続関係にある全ての部品を、データベースに格
納されている接続情報を有効に活用・処理して、視覚的
に分かりやすい形で提供することにより、部品相互間の
接続関係の把握を容易にし、以て最適な部品配置を実現
することを目的とし、 部品情報及び部品間の接続情報を予め記憶したＣＡＤ用
データベースを利用して、演算手段が、プリント配線板
上に中核となって配置されるべき部品を指定し、該中核
部品とツリー構造的に接続された全ての部品を該データ
ベースから抽出して部品の表示位置を決定し、各部品を
表示手段の画面にツリー構造表示し、且つ、各部品間の
接続関係を付加して表示することにより、表示手段の画
面上で最適な部品配置を行うように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、プリント配線板設計システムに関し、特にＣ
Ａ　Ｄ　（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇ
ｎ）を利用してプリント配線板の部品を画面上で配置さ
せるプリント配線板設計システムに関する。

ＣＡＤによるプリント配線板への最適な部品配置作業に
ついては、オペレータの習熟度に大きく依存しており、
部品配置工程の所要時間短縮の阻害要因となっている。

この為、部品配置の作業効率を特に向上させた方式のプ
リント配線板設計システムが要求されている。

〔従来の技術〕 従来、ＣＡＤの部品配置コマンドを有する対話型パター
ンエディタシステムを利用してプリント配線板の自動設
計を行うプリント配線板設計システムは、−ｉ的に第３
［２１１に示すように、部品番号。

型名等の仕様１回路図及び部品表の情報２部品間の接続
情報等パターン設計に必要な情報を予め記憶したデータ
ベース１と、ＣＡＤ用プリプログラム２演算処理装置と
してメモリを内蔵するプロセッサ３と、部品指定データ
を入力するキーボード４と、手動で部品配置等の調整又
は、部品指定データを入力する為のタブレット（又はマ
ウス）５及び各部品の接続関係２部品配置画面、プリン
ト配線板画面等の画面を表示するデイスプレィ６とから
構成される。

従来、このようなプリント配線板設計システムに於ける
プリント配線板への部品配置作業については、まず、Ｃ
ＡＤ用データベース１を利用して、プリント配線板上に
中核となって配置されるべき部品、例えばＩＣＩを手動
でキーボード４から、或いはタブレット（又はマウス）
５により指定し、中核となる部品ＩＣＩとこれに接続さ
れる全ての部品をデータベース１から抽出して、プロセ
ッサ３で内部演算処理する。これを中核部品ＩＣＩに対
するデータベースとして図示したものが第４図である。

このような第４図のデータベースをデイスプレィ６に画
面表示するため、そのまま中核となる部品ＩＣＩを基準
にして第５図のデイスプレィ６の部品仮配置領域７に表
示させ、且つ、この中核部品ＩＣＩとこれに直接または
間接に接続される各部品を表示させることにより、第６
図に例示するプリント配線板設計開始時のデーターベー
ス画面を得る。この第６図の画面は言わば部品配置を開
始させるためのデーターベースの表示としては初期状態
となる基本的な部品表示の画面であり、各部品はシンボ
ル表示され、各部品間の接続されるべき区間の表示が点
線または円弧で視覚的に表示される。

次に、この第６図の画面に基づいてオペレータが配置す
べき部品の全てをマウスまたはタブレット５のスタイラ
スペンを使用して、手動で最適に配置し、第７図に示す
部品の仮配置の画面を表示させる。この際、オペレータ
はデータベース１に格納されている第４図の部品情報の
ハードコピー等を参考にしながら、手動で最適な仮配置
を部品仮配置領域７に表示させて行く。

第７図の仮配直後の部品は、デイスプレィ６のプリント
配線板が常にイメージとして表示されている部品配置領
域８に移動させて同時に配線を完了し、第８図のような
正式な部品配置を決定した画面を表示する。

尚、部品配置以降の工程としては、第８図に回路符号の
表示等のマーキングを追加して、最終的な部品配置画面
とし、プリント配線板製造用のフィルムを作成してフォ
トエツチング作業で焼付けることによりプリント配線板
が完成する。

〔発明が解決しようとする課題〕 このような従来のプリント配線板設計システムに於ける
部品配置作業では、第４図に基づく第６図のようなデー
タベースの画面をプリント配線板設計開始時の基本画面
としており、第６図に示すように、中核部品に繋がる部
品がバラバラに表示されてしまい、中核部品に直接繋が
る部品以外ではその先に何の部品が繋がるのかが分かり
難いため、オペレータが、中核とした部品とこれに直接
又は間接に繋がる部品の階層的な接続関係を把握・認識
して、中核とする部品を中心に最適な部品配置を考えな
がら、手動で部品配置を操作し、第７図の部品配置の仮
配置結果を得るのは容易ではなかった。

この結果、画面のプリント配線板が表示される部品配置
ｌｌ　ｅＩ域８への部品配置の最適度は、オペレータの
ツールに対する習熟度に大きく左右され、オペレータの
試行錯誤と相当の工夫が必要とされていた。

従って、本発明では、プリント配線板設計システムに於
ける部品配置作業の際、中核となってプリント配線板上
に配置されるべき部品とその接続関係にある全ての部品
の表示を、データベースに格納されている接続情報を有
効に活用・処理して、視覚的に分かりやすい形で提供す
ることにより、部品相互間の接続関係の把握を容易にし
、以て最適な部品配置を効率良く迅速に実現することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用］上記の目的を達
成するための本発明に係るプリント配線板設計システム
に於けるプリント配線板への部品配置作業では、第１図
に原理的に示すように、部品情報及び部品間の接続情報
を予め記憶したＣＡＤ用データベース１を利用して、演
算手段１０が、プリント配線板上に中核となって配置さ
れるべき部品を指定しく５１）、該中核部品とツリー構
造的に接続された全ての部品を該データベース１から抽
出して部品の表示位置を決定し（Ｓ２）、各部品を表示
手段２０の画面にツリー構造表示し（Ｓ３）、且つ、各
部品間の接続関係を付加して表示する（Ｓ４）ことによ
り、表示手段２０の画面上で最適な部品配置を行う（Ｓ
５）。

そして、更に本発明では、部品の表示位置の決定〈Ｓ２
）に際して、演算手段１０が、中核部品とツリー構造的
に接続された全ての部品を該中核部品の端子を基準にし
て互いに接続関係が無い接続系統毎に区分し、且つ、各
接続系統を該端子から遠ざかる方向に複数の階層に区分
して、マトリックス的表示位置を決定するようにしても
よい。

これを更に、第２図を用いて説明する。

部品の最適な配置位置を決定するに当たり、演算手段１
０は、まず、第４図のようなデータベースの内、指定さ
れた中核部品の各端子毎に接続系統に区分する。これが
ツリー構造に於ける第２図に示す横方向の区分であり、
この区分同士は互いに接続関係の無いものである。

そして、今度は区分された各接続系統毎に、中核部品か
ら遠くなるにつれて複数の階層に区分する。これが、ツ
リー構造に於ける第２図に示す縦方向の区分である。

従って、演算手段１０では、第２図の新しいデータベー
スに基づき、各部品を表示手段２０の画面上にシンボル
表示させ、２部品間の接続関係を付加してツリー構造表
示し、部品配置を指示すれば、画面上に結果的に最も都
合の良い最適な部品配置が自動的に作成されることにな
る。

このようにしてデータベースに格納されている中核部品
と各部品の接続情報を有効に活用・処理して、部品の（
マトリックス状の）階層的なツリー構造表示を実現し、
これを最終的なデータベースとすることによって、最適
な部品配置が得られることとなる。

〔実　施　例〕

第９図は、第３図のようなシステムを用いてプリント配
線板設計の部品配置を行う本発明の実施例に係る処理の
流れを示した図である。この実施例に於いて、第１図の
演算手段１０は、第３図のプログラム２とプロセッサ３
とで構成され、表示手段２０はデイスプレィ６で構成さ
れている。また、第１図の演算手段１０のステップＳ２
は第９図のステップＳ２１．Ｓ２２に対応し、ステップ
Ｓ５はステップ３５１，３５２に対応している。

以下、この実施例の動作を第１Ｏ図〜第１５図のデータ
ベースの各処理をイメージ的に示した図及び第１６図、
第１７図の部品表示画面を参照して説明する。

まず、オペレータは、プリント配線板上に中核となって
配置されるべき部品としてＩＣＩをキーボード４上から
入力、或いはタブレット（又はマウス）５により画面Ｃ
ご表示された部品の外形をヒントして予め指定する（第
９図のステップＳｌ）。

これにより、この中核となる部品ＩＣＩとツリー構造的
にこれに接続される全ての部品が第４図のようなデータ
ベースｌに格納されている情報からリストアツブされる
（第９図のステップ５１１）。

次に、中核となる部品ＩＣＩ及びツリー構造的にこれと
接続される全ての部品の接続関係を以下の（１１〜（６
）から威る各手順により各データベースの処理結果（第
１０図〜第１５図）に基づいて各部品のツリー構造に於
ける階層レヘルを決定する（第９図のステップ５２１）
、尚、以下の手順は予め用意されたプログラム２により
プロセッサ３で処理されて自動的に実行することが出来
る。

（１）第４図に示される中核部品ＩＣＩに対するデータ
ベースの回路図に於いて、各部品の各端子を■〜＠の各
接続番号で表示される接続ポイント毎に区分して抽出し
、第１０図に示すような各部品の端子番号と接続ポイン
ト■〜０を対照させた変形データベースを得る。

（２）次に、第１０図のデータベースを基に各接続ポイ
ントを■〜０順にまとめて、各部品の端子番号をそれぞ
れ表示させると共に、区分整理された各接続ポイント■
〜０を、中核部品ＩＣＩを中心としてこれに直接接続さ
れる階層レヘルをＬｌ、次に接続されるレヘルをＬ２、
と言うように中核部品ＩＣＩから遠ざかる方向に接続系
統の各接続ポイントを分類して第１１図のような複数の
階層に区分したデータベースを得る。これが接続系統毎
の区分になっている。

（３）次に、第１１図に示す各接続ポイント■〜＠を複
数の階層に区分したデータベースを参照して、中核部品
ＩＣＩとこれに接続される各部品の各端子をＬＯ−Ｌ３
と電源関係のレヘルＧ、＋Ｐ及びＰの各階層に区分し、
更に各部品の端子が２つの階層に股がるもの、例えば階
層Ｌ１とＬ２の場合にはＬｌとするように上位の階層を
選択することにより、第１２図に示す如く中核部品ＩＣ
Ｉとこれに接続される各部品をＬＯ−Ｌ３からなる階層
で区分したデータベースを得る。（尚、階層ＬＯは中核
部品ＩＣＩの各端子の接続階層を示したものである。） （４）第１２図に於けるＬＯ〜Ｌ３からなる各Ｖ＃層を
基準として中核部品ＩＣＩとこれに接続される各部品を
区分して処理した第１３図のデータベースを得る。

（５）更に、第１３図のような中核部品ＩＣＩと各部品
が各階層に区分されたデータベースにより、ＬＯ〜Ｌ３
に階層化された各接続系統を、今度は、中核部品ＩＣＩ
の各端子１〜７に繋がっている個々の接続系統毎、例え
ばＬ１階層ではＣ７，Ｒ６゜Ｒ９から戒る接続系統Ｖ１
や、Ｃ１，Ｃ２，ＲＩＲ３及びＲ５から戒る接続系統Ｖ
２等に分けて区分する。この際、中核部品ＩＣＩをＶｌ
として右端に配置させて考え、更に、中核部品の端子の
接続関係から個々の接続系統がなるべく互いに交差しな
いように区分する。このようにして第１４図のようなＬ
Ｏ〜Ｌ３に階層化された各接続系統を更に■１〜Ｖ５か
らなる接続系統毎に区分したデータベースを得る。

（６）このような（１）〜（５）の各処理手順によって
得られた第１４図のデータベースから、縦方向に接続系
統をＬＯ−Ｌ３に階層化し、横方向にＶｌ〜■５の接続
系統毎にそれぞれ区分して、第２図に対応する第１５図
のようなマトリックス状の階層的ツリー構造表示された
最終的なデータベースを生成する。

このようにして処理されて得た第１５図のマトリックス
状に区分されたデータベース処理結果（表示位置）によ
り、第９図に戻って各部品の表示位置を決定しく第９図
のステップ５２２）、デイスプレイ６のツリー構造表示
領域７に中核となる部品とこれに接続される全ての部品
を、第１６図のように部品外形をシンボル的にツリー構
造表示しく第９図のステップＳ３）、更に第１７図のよ
うにツリー構造表示領域７に各部品の接続関係を付加し
てツリー構造表示しく第９図のステップＳ４）、上記の
ツリー構造表示を基にＣＡＤ用プログラム２により自動
的に、またはオペレータが部品相互の接続関係を把握し
て、手動でタブレットのスタイラスペン等を操作して、
第７図のように各部品を部品仮配置Ｎ域７に最適な配置
位置として仮配置しく第９図のステップ５５１）、この
仮配置をデイスプレィ６のプリント配線板が常にイメー
ジとして表示されている部品配置領域８に移動し、同時
に配線を完了して第８図のような正式な部品配置（第９
図のステップ５５２）の画面を得る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るプリント配線板設計
システムによれば、部品配置作業を、中核部品とこれに
接続される各部品の接続関係のデータベースに基づいて
、マトリックス状の階層的なツリー構造表示を実現した
ので、オペレータが部品相互の接続関係を容易且つ正確
に把握でき、最適な部品配置が迅速に行えることとなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るプリント配線板設計システムの
原理説明図、 第２図は、本発明による部品のツリー構造による作用を
説明した図、 第３図は、プリント配線板設計システムのハードウェア
槽底を示した図、 第４図は、データベースに格納される回路情報の一例を
示す図、 第５図は、デイスプレィの表示画面例を示す図、第６図
は、従来例に於いてデータベースの回路情報を初期的な
部品表示として画面表示した図、第７図は、部品の仮配
置の画面表示図、第８図は、部品の正式配置後の画面表
示図、第９図は、本発明の実施例によるデータベースの
演算処理動作を説明するフローチャート図、第１Ｏ図か
ら第１５図は、データベースに格納されているデータを
利用・処理し、部品を階層毎に区分して、最終的にマト
リックス状のデータベス処理結果を得るための各データ
ベースの処理過程をイメージ的に示す図、 第１６図は、本発明によりマトリックス区分された部品
のツリー構造を画面表示した図、第１７図は、各部品に
接続情報を付加したときの画面表示図、である。 第１図に於いて、 １・・・データベース、 １０・・・演算手段（プログラム２．プロセッサ３）、
２０・・・表示手段（デイスプレィ６）。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品情報及び部品間の接続情報を予め記憶したＣ
   ＡＤ用データベース（１）を利用して、演算手段（１０
   ）が、プリント配線板上に中核となって配置されるべき
   部品を指定し（Ｓ１）、該中核部品とツリー構造的に接
   続された全ての部品を該データベース（１）から抽出し
   て部品の表示位置を決定し（Ｓ２）、各部品を表示手段
   （２０）の画面にツリー構造表示し（Ｓ３）、且つ、各
   部品間の接続関係を付加して表示する（Ｓ４）ことによ
   り、表示手段（２０）の画面上で最適な部品配置を行う
   （Ｓ５）ことを特徴としたプリント配線板設計システム
   。
2. （２）該演算手段（１０）が、該部品の表示位置の決定
   （Ｓ２）に際し、該中核部品とツリー構造的に接続され
   た全ての部品を該中核部品の端子を基準にして互いに接
   続関係が無い接続系統毎に区分し、且つ、各接続系統を
   該端子から遠ざかる方向に複数の階層に区分して、マト
   リックス的表示位置を決定するようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載のプリント配線板設計システム。