(57)【要約】【課題】  出力インピーダンスと特性インピーダンスとの関係式に基づいて、信号パターンと伝送線路のインピーダンス整合性の確認を高速に実行すること。【解決手段】  デバイスモデルＤＢ１からあらかじめ算出された出力インピーダンスをＬＳＩ毎に保持する出力インピーダンスＤＢ２と、終端抵抗値ＤＢ３を有し、プリント基板のパターン幅と層間厚を含む層構成から出力バッファに接続されている信号パターンの特性インピーダンスを算出し、出力バッファのみで信号パターンに接続されている場合には出力インピーダンスデータベースから抽出した出力インピーダンスの値と算出した信号パターンの特性インピーダンスの値を比較し、終端抵抗が接続されている場合にはその終端抵抗値と出力バッファの出力インピーダンスを合算した値と算出した信号パターンの特性インピーダンスの値を比較し、整合可能な範囲内にあるか確認する。【選択図】      図１
2006268280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスモデルからあらかじめ算出された出力インピーダンスをＬＳＩ毎に保持する出力インピーダンスデータベースと、終端抵抗の抵抗値を保持する終端抵抗値データベースを有し、
プリント基板のパターン幅と層間厚を含む層構成から出力バッファに接続されている信号パターンの特性インピーダンスを算出し、出力バッファのみで信号パターンに接続されている場合には出力インピーダンスデータベースから抽出した出力インピーダンスの値と算出した信号パターンの特性インピーダンスの値を比較して整合可能な範囲内にあるか確認し、終端抵抗が接続されている場合にはその終端抵抗値と出力バッファの出力インピーダンスを合算した値と算出した信号パターンの特性インピーダンスの値を比較して整合可能な範囲内にあるか確認することを特徴とするシグナルインテグリティ確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシグナルインテグリティ確認方法に関し、特に、信号パターンと伝送線路のインピーダンス整合性の確認を高速に実行する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル回路のプリント基板設計において、ＬＳＩの出力バッファとプリント基板上の信号パターンの特性インピーダンスとの整合性を確認する場合には、ＳＰＩＣＥ（Simulation Program for IC Emphasis 以下ＳＰＩＣＥ：回路解析）プログラムで波形解析を行い、その結果を目で見て判断する事で整合性を確認していた。
【０００３】
プリント基板ＣＡＤからこの波形解析に関係する信号パターンのトポロジ情報を抽出し波形を駆動するＬＳＩのＩＯバッファのモデルを設定、波形解析を行って波形を確認する機能は従来からあったが、直接基板データ上で整合性を確認する方法はなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の方法では、基板上のネット、信号パターン毎にデバイスモデルを設定し波形解析を行う必要があり、しかも波形解析結果を判定するのは目視確認であり、大規模な基板の全信号パターンの整合性を確認、設計データの検証チェックを行うには非常に時間を必要としていた。また、プリント基板の層仕様、層構成を変更した場合には、整合性を確認するには変更毎に時間と手間のかかる波形解析を実施する必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な出力インピーダンスと伝送線路特性インピーダンスとの関係式を満足しているか否かを区別することにより、信号パターンと伝送線路のインピーダンス整合性の確認を、高速かつ網羅的に行えるようにしたシグナルインテグリティ確認方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシグナルインテグリティ確認方法は、デバイスモデルからあらかじめ算出された出力インピーダンスをＬＳＩ毎に保持する出力インピーダンスデータベースと、終端抵抗の抵抗値を保持する終端抵抗値データベースを有し、
プリント基板のパターン幅と層間厚を含む層構成から出力バッファに接続されている信号パターンの特性インピーダンスを算出し、出力バッファのみで信号パターンに接続されている場合には出力インピーダンスデータベースから抽出した出力インピーダンスの値と算出した信号パターンの特性インピーダンスの値を比較して整合可能な範囲内にあるか確認し、終端抵抗が接続されている場合にはその終端抵抗値と出力バッファの出力インピーダンスを合算した値と算出した信号パターンの特性インピーダンスの値を比較して整合可能な範囲内にあるか確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の効果は、従来時間と手間がかかっていた信号パターンと伝送線路のインピーダンス整合性の確認を、高速かつ網羅的に行えることにある。その理由は、簡単な出力インピーダンスと伝送線路特性インピーダンスとの関係式を満足しているか否かを区別するだけの為である。この機能により、ＬＳＩの変更やプリント基板層構成を変更した場合にでも容易に波形整合性を確認できると言う利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１を参照すると、本発明のシグナルインティグリティ確認方法は、プリント基板上に搭載されるＬＳＩのＩＯバッファモデル、またはＩＯ駆動電流値（カタログ値）から予め出力インピーダンスＲｏｕｔと言う単純な数値を算出しておきＬＳＩ毎に個別のデータベースとして保存する出力インピーダンスＤＢ２、および終端として使用する抵抗の値Ｒｔのデータベースとして保管する終端抵抗値ＤＢ３を有し、プリント基板層構成（層間厚、層厚、パターン幅）より該当する信号パターンの特性インピーダンスＺ０を計算する機能４、および許容できる抵抗値の範囲を入力する機能５から構成されている。ＩＯバッファモデルとしては例えばＩＢＩＳ（IO Buffer Information  Specification）がある。
【０００９】
更に、これらから整合性を確認するパターンに接続されているＬＳＩ出力バッファの出力インピーダンスおよびシリーズ゛終端時には以下の計算式にて算出した値Ｒａと特性インピーダンスＺ０と指定した範囲±Ｘにおいて
Ｒａ＝Ｒｏｕｔ＋Ｒｔ        （式１）
Ｚ０−Ｘ＜Ｒａ＜Ｚ０＋Ｘ    （式２）
となることを波形解析によらず値を比較する機能６、および指定した±Ｘの範囲にない場合にエラー表示を行う機能８を有する。
【００１０】
次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図面を参照して説明する。出力インピーダンスデータベース２は、一般に提供されているデバイスモデルであるＩＢＩＳのデータベースであるデータベース１から生成される。
【００１１】
生成された出力インピーダンスＲａは、各ＬＳＩ別のファイルとしてデータベース２を形成する。抵抗部品の抵抗値Ｒｔも同様に各個別の抵抗部品としてファイル化されデータベース３を形成する。これらの電子部品の抵抗値ファイルは、プリント基板ＣＡＤ上に部品のライブラリとして登録される名称との間に１対１の関係を持っており、プリント基板ＣＡＤデータ上で使用される部品名により抵抗値は一意に決定される。そして、整合性確認時に関連する部品（ＬＳＩ、抵抗）のファイルとして参照される。
【００１２】
一方、プリント基板上の信号パターンの特性インピーダンスＺ０は、プリント基板ＣＡＤのデータ内に含まれている基板仕様（層構成、層間厚、パターン幅、導電率、誘電率）の各パラメータを使用し算出され、各信号パターン名（ネット名）とそれぞれの特性インピーダンスＺ０の値が１対１の関係にあるファイル４として生成される。
【００１３】
次に、許容範囲をＸとした許容範囲入力５を実行する。このＸは、波形駆動側の出力インピーダンスＲａがＺ０より大きければ波形が出ずに回路誤動作につながり、Ｚ０より小さければきれいな矩形波にならず大きなオーバーシュート、アンダーシュートが発生し、放射ノイズが大きくなってしまうが、この許容できる範囲を指定する値である。
【００１４】
以上の機能より得られた値であるＲａ、Ｚ０、Ｘをプリント基板ＣＡＤデータ上のパターン名（ネット名）毎に式２の関係であるか否かを機能６により判断し、その範囲内にない場合には、そのパターンの整合性が取れていないことを機能８のエラー表示によって行う。
【００１５】
これらによって、エラー表示がされば、ＬＳＩ出力バッファの種別を変更するか、終端抵抗を取り付けるか、すでに終端抵抗が取り付けられている場合にはその抵抗値を変更することで、プリント基板上のシグナルインテグリティを容易に全体的に確認でき、致命的なノイズ発生や回路誤動作を基板単位で防ぐことができる。
【００１６】
図１では、許容範囲入力をひとつのパラメータであるＸだけの入力にしたが、パターンの特性インピーダンスから大きくなる方向へのずれは回路動作に影響し、小さくなる方向へのずれはノイズの増加に影響する。従って許容範囲はそれぞれ異なるので、個別の値を入力するできる機能の場合も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明によれば、波形伝送、特に高速デジタル波形を伝送するプリント基板設計時に、ＬＳＩ出力バッファの出力インピーダンスが接続されているプリント基板上のパターンの特性インピーダンスとマッチングが取れており綺麗な伝送波形が得られるか否かをプリント基板ＣＡＤデータ上で確認するといった用途に適用できる。
【００１８】
また、終端抵抗を使用する回路が存在する場合には、伝送線路の特性インピーダンスの整合が取れる終端抵抗になっているか否か、回路誤動作する様な抵抗値になっていないかを確認する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の構成と動作を示した図である。
【符号の説明】
【００２０】
２    出力インピーダンスＤＢ
３    終端抵抗値ＤＢ
【図１】
2006268280.tif 000003