(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板（ＰＣＢ）のレイアウトの設計を支援するシステムに於いて、
レイアウトＣＡＤシステムからデータが入力されるインターフェース部と、
前記レイアウトＣＡＤ上で指定されたＰＣＢのグランド部分を示すデータが前記インターフェース部を経由して入力され、当該グランド部分の外周形状のデータを抽出するＰＣＢグランド外周形状抽出部と、
前記ＰＣＢグランド外周形状抽出部により、抽出されたグランド部分の外周形状のデータからグランド外周形状の有限要素法メッシュデータを自動生成するＰＣＢグランド外周形状有限要素法メッシュ自動的生成部と、
前記ＰＣＢグランド外周形状有限要素法メッシュ自動的生成部により自動生成されたグランド外周形状の有限要素法メッシュデータと、ＰＣＢの誘電体の比誘電率データとからＰＣＢのパワープレーン・グランドプレーン間の共振モードをＴＭ波として計算するパワープレーン・グランドプレーン間共振モード計算部と、
前記パワープレーン・グランドプレーン間共振モード計算部により、計算された共振モードに基づき、パワープレーン・グランドプレーン間に挿入するバルクキャパシタの挿入位置を表示するバルクキャパシタ挿入部表示部とを具備し、
バイバスコンデンサあるいはスナバ回路の挿入位置を診断することを特徴とするコンピュータ支援システム。
【請求項２】
プリント基板（ＰＣＢ）のレイアウトの設計を支援するレイアウトＣＡＤ表示方法であって、基板データを蓄積している記憶部と、前記プリント基板のパワープレーン・グランドプレーン間に挿入するバイパスコンデンサあるいはスナバ回路の挿入位置を診断する挿入位置診断部と、前記挿入位置診断部による解析結果を視覚的に表示するための表示処理部とを有し、前記挿入位置診断部は、
前記記憶部からレイアウトＣＡＤ上で指定されたＰＣＢのグランド部分を示すデータをインターフェース部を経由して入力し当該グランド部分の外周形状のデータを抽出し、
前記抽出されたグランド部分の外周形状のデータから、グランド外周形状の有限要素法メッシュデータを自動生成し、
前記自動生成されたグランド外周形状の有限要素法メッシュデータと、前記ＰＣＢの誘電体の比誘電率データとからＰＣＢのパワープレーン・グランドプレーン間の共振モードをＴＭ波として計算し、
前記計算された共振モードに基づき、パワープレーン・グランドプレーン間に挿入するバルクキャパシタの挿入位置を必要度に応じて色分けし、
前記表示処理部において、バイバスコンデンサあるいはスナバ回路の挿入位置を必要度に応じて強調表示することを特徴とするレイアウトＣＡＤ表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリン基板（ＰＣＢ）のレイアウト設計において、パワープレーン・グランドプレーン間共振を防止し、ＥＭＩノイズを低減するため、パワープレーン・グランドプレーン間に挿入するバイパスコンデンサ（バルクキャパシタ）およびスナバ回路の効果的な挿入位置を示すことを可能にしたＰＣＢの低ＥＭＩ設計を実現するためのレイアウト設計補助システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、電磁界の３次元的な挙動を解析し、パワープレーン・グランドプレーン間共振を解析し共振モードを求め、この結果に基づいて、ＥＭＩノイズを低減するためにパワープレーン・グランドプレーン間に挿入するバルクキャパシタの効果的な挿入位置を検討することは可能であったが、電磁界の３次元的な挙動を解析するには計算時間が多大であり、日常の設計業務で使用できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術の一般形状のプリント基板に対しては共振モードを短時間に精度良く求められる手法は示されていない。という問題があった。
そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、パワープレーン・グランドプレーン間共振モードがマイクロ波の一形態であるＴＭ波であることを利用して、電磁波の支配方程式を簡素化し、簡素化された方程式を有限要素法で解き、パワープレーン・グランドプレーン間共振モードを求め、この共振モードを基にしてパワープレーン・グランドプレーン間に挿入するバルクキャパシタの効果的な挿入位置を示すシステムを実現するものである。このシステムでは電磁波の共振周波数・共振モードの厳密な解析に要する計算時間がわずか数分程度であるため、レイアウトＣＡＤシステムに組み込んだ構成をとっている点に発明としての新規性と実現性がある。これにより、本発明のシステムによるバルクキャパシタの挿入位置はスナバ回路の挿入位置としも採用でき、ＥＭＩ低減設計の効率が大幅に向上する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レイアウトＣＡＤシステムからデータが入力されるインターフェース部と；前記レイアウトＣＡＤ上で指定されたＰＣＢのグランド部分を示すデータが前記インターフェース部を経由して入力され、当該グランド部分の外周形状のデータを抽出するＰＣＢグランド外周形状抽出部と；前記ＰＣＢグランド外周形状抽出部により抽出されたグランド部分の外周形状のデータからグランド外周形状の有限要素法メッシュデータを自動生成するＰＣＢグランド外周形状有限要素法メッシュ自動的生成部と；前記ＰＣＢグランド外周形状有限要素法メッシュ自動的生成部により自動生成されたグランド外周形状の有限要素法メッシュデータと、ＰＣＢの誘電体の比誘電率データとからＰＣＢのパワープレーン・グランドプレーン間の共振モードをＴＭ波として計算するパワープレーン・グランドプレーン間共振モード計算部と；前記パワープレーン・グランドプレーン間共振モード計算部により、計算された共振モードに基づき、パワープレーン・グランドプレーン間に挿入するバルクキャパシタの挿入位置を表示するバルクキャパシタ挿入部表示部とを具備し、バイバスコンデンサあるいはスナバ回路の挿入位置を診断することを特徴とするコンピュータ支援システムである。また、本発明は、基板データを蓄積している記憶部と、前記プリント基板のパワープレーン・グランドプレーン間に挿入するバイパスコンデンサあるいはスナバ回路の挿入位置を診断する挿入位置診断部と、前記挿入位置診断部による解析結果を視覚的に表示するための表示処理部とを有し、前記挿入位置診断部は、前記記憶部からレイアウトＣＡＤ上で指定されたＰＣＢのグランド部分を示すデータをインターフェース部を経由して入力し当該グランド部分の外周形状のデータを抽出し、前記抽出されたグランド部分の外周形状のデータから、グランド外周形状の有限要素法メッシュデータを自動生成し、前記自動生成されたグランド外周形状の有限要素法メッシュデータと、前記ＰＣＢの誘電体の比誘電率データとからＰＣＢのパワープレーン・グランドプレーン間の共振モードをＴＭ波として計算し、前記計算された共振モードに基づき、パワープレーン・グランドプレーン間に挿入するバルクキャパシタの挿入位置を必要度に応じて色分けし、前記表示処理部において、バイバスコンデンサあるいはスナバ回路の挿入位置を必要度に応じて強調表示することを特徴とするレイアウトＣＡＤ表示方法である。
【０００６】
このような構成によれば、電磁波の共振周波数・共振モードの厳密な解析に要する計算時間がわずか数分程度であるため、レイアウトＣＡＤシステムに組み込んだ構成をとっている点に発明としての新規性と実現性がある。本システムの示すバルクキャパシタ挿入位置はスナバ回路の挿入位置としても採用でき、ＥＭＩ低減設計の効率が大幅に向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すように、バイパスコンデンサおよびスナバ回路挿入位置診断部１と、基板データを蓄積している記憶部２と、解析結果を視覚的に表示するための表示処理部３を有する。（レイアウトＣＡＤシステムの基本部：ＣＰＵ、メモリ、キーボードの説明は省略）。
【０００８】
（１）バイパスコンデンサおよびスナバ回路挿入診断部１は、レイアウトＣＡＤシステムとのインタフェース部１１と、ＰＣＢグランド外形抽出部１２と、ＰＣＢグランド外周形状有限要素法メッシュ自動生成部１３と、パワープレーン・グランドプレーン間共振モード計算部１４（有限要素法を使用）と、バルクキャパシタ挿入位置計算部１５（共振モード計算結果を使用）と、バルクキャパシタ挿入位置表示部１６よりなる、バイパスコンデンサおよびスナバ回路挿入位置診断用ソフトウェアである。
【０００９】
（２）レイアウトＣＡＤシステムの上でグランドを表示し、任意のグランドを指定するとインタフェース部１１を通してＰＣＢグランド外周形状抽出部１２に当該グランドのレイアウトＣＡＤデータが渡りグランドの外形を抽出する。（図２）
（３）ＰＣＢグランド外周形状有限要素法メッシュ自動生成部１３ではグランドの外形データからグランド外周形状の有限要素法メッシュデータを自動生成する。（図３）
（４）パワープレーン・グランドプレーン間共振モード計算部１４ではグランド外周形状の有限要素法メッシュデータと誘電体の比誘電率データを使用し、パワープレーン・グランドプレーン間共振を固有値問題（ヘルムホルツ問題）として解き、共振周波数と共振モードを求める。
【００１０】
（５）バルクキャパシタ挿入位置計算部１５では、何等かのアルゴリズムにより有限要素法の節点上のバルクキャパシタンスの挿入必要度を計算する。
（６）バルクキャパシタ挿入表示部１６では、バルクキャパシタ挿入位置計算部１５で求めた挿入必要度を色分けするなどして強調することにより挿入必要度の高い部分を目立たせるようにする。（図４）
この表示をみて、レイアウトＣＡＤオペレータはバルクキャパシタ挿入表示部１６の描画を基にバルクキャパシタの挿入位置を知り、バルクキャパシタあるいはスナバ回路を挿入する。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、電磁波の共振周波数、共振モードの厳密な解析に要する計算時間がわずか数分程度であるため、レイアウトＣＡＤシステムを使ったレイアウト設計時に最適なバルクキャパシタ挿入位置ゆスナバ回路の挿入位置を指摘でき、ＥＭＩ低減設計の効率が大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わるブロック図。
【図２】基板データから抽出したＰＣＢグランド外形図。
【図３】ＰＣＢグランド外形を解析のために有限要素法メッシュ生成した図。
【図４】バルクキャパシタ挿入位置（解析結果）を表示した図。
【符号の説明】
１…スナバ回路挿入位置診断部、２…記憶部、３…表示処理部、１１…インタフェース部、１２…ＰＣＢグランド外形状抽出部、１３…ＰＣＢグランド外周形状有限要素法メッシュ自動生成部、１４…パワープレーン・グランドプレーン間共振モード計算部、１５…バルクキャパシタ挿入位置計算部、１６…バルクキャパシタ挿入位置表示部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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