(57)【要約】【課題】プリント板の無欠性検証支援に、人間によるミスを発生させることなく客観的にシグナルインテグリティを確認する。【解決手段】オシロスコープ２は被測定プリント板１のターゲットとなる配線にプローブ４を接触させ、該配線での信号波形ｂを観測する。波形抽出装置５は、信号波形を元に、波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換した実機波形シミュレーション用データａを作成する。パソコン３は、波形観測用シミュレーション解析ツールを搭載し、実機波形シミュレーション用データを解析し、被測定プリント板のシグナルインテグリティの確認をする。信号波形としてＶＧＡ波形画像データとすること、またはプリンタで印刷した波形をスキャナーで読み取ったデータとすることを含む。【選択図】  図１
2006258672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント板に各種電子部品を配置して各種ハードウェア機能を設計、および各種電子部品間を接続する配線パターンを設計するプリント板の開発支援システムであって、
各種電子部品を実装した被測定プリント板のターゲットとなる配線にプローブを接触させ、該配線での信号波形を観測するオシロスコープと、
前記信号波形を元に、波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換した実機波形シミュレーション用データを作成する波形抽出手段と、
波形観測用シミュレーション解析ツールを搭載し、前記実機波形シミュレーション用データを解析し、前記被測定プリント板のシグナルインテグリティの確認をするパーソナルコンピュータとを備えたことを特徴とするプリント板の開発支援システム。
【請求項２】
プリント板に各種電子部品を配置して各種ハードウェア機能を設計、および各種電子部品間を接続する配線パターンを設計するプリント板の開発支援システムであって、
各種電子部品を実装した被測定プリント板のターゲットとなる配線にプローブを接触させ、該配線での信号波形を観測するオシロスコープと、
前記信号波形のＶＧＡ波形画像データから波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換した実機波形シミュレーション用データを作成する波形抽出手段と、
波形観測用シミュレーション解析ツールを搭載し、前記実機波形シミュレーション用データを解析し、前記被測定プリント板のシグナルインテグリティの確認をするパーソナルコンピュータとを備えたことを特徴とするプリント板の開発支援システム。
【請求項３】
プリント板に各種電子部品を配置して各種ハードウェア機能を設計、および各種電子部品間を接続する配線パターンを設計するプリント板の開発支援システムであって、
各種電子部品を実装した被測定プリント板のターゲットとなる配線にプローブを接触させ、該配線での信号波形を観測するオシロスコープと、
前記信号波形を用紙に印刷するプリンタと、
前記信号波形を印刷した用紙を読み取るスキャナーと、
前記スキャナーで読み取ったデータを波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換した実機波形シミュレーション用データを作成する波形抽出手段と、
波形観測用シミュレーション解析ツールを搭載し、前記実機波形シミュレーション用データを解析し、前記被測定プリント板のシグナルインテグリティの確認をするパーソナルコンピュータとを備えたことを特徴とするプリント板の開発支援システム。
【請求項４】
パーソナルコンピュータは、前記オシロスコープやプローブの特徴や損失データ等を取り込み、これらデータを含めてデータ解析を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント板の開発支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント板に各種電子部品を配置して各種ハードウェア機能を設計、および各種電子部品間を接続する配線パターンを設計するプリント板の開発支援システムに係り、特に波形シミュレーションと波形観測により、プリント板の無欠性検証を支援するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント板開発（製品開発）とは、プリント板に各種電子部品を配置した各種ハードウェア機能の設計と、各種電子部品間を接続する配線パターン設計（アートワーク設計）のことを言い、ＣＡＤシステムを利用した開発方式などが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
このプリント板開発時の波形シミュレーションと検証方法について説明する。昨今のプリント板開発には、プリント板の多機能／高速化に対応できるよう、プリント板配線に対する波形シミュレーションを行い、このシミュレーション結果の解析によって回路部品配置と部品間を接続する配線インピーダンスを調整することが不可欠になっている。世界標準として一般的に使用されているシミュレーション解析用部品データは、ＩＢＩＳ（Input/Output Buffer Information Specification）データとして各部品メーカから提供される。シミュレーションには、工程別で下記の２種類がある。
【０００４】
（１）プリシミュレーション：回路設計完了時、部品情報のみでのシミュレーションを行う。
【０００５】
（２）ポストシミュレーション：配線完了時に部品情報と配線情報を含めたシミュレーションを行う。
【０００６】
上記までのプリント板回路設計と波形シミュレーションを行った後、実機でのオシロスコープ等で各種信号線の波形観測をする。オシロスコープの波形観測結果で、シグナルインテグリティ（信号波形の無欠性）を確認する。結果の判断は、人間の視覚による判断となる。
【特許文献１】特開平０８−１６１３６４号公報
【特許文献２】特開平０５−１０１１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の波形シミュレーションは、パターン（配線）設計をするときのインピーダンス調整を行うための解析用データが得られるのみであり、実機による解析にはオシロスコープ等による波形観測で人間が視覚的に判断することとなる。人間が判断するということは、個人能力差によるバラツキや見落とし等のミスを犯す可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題を解決したプリント板の開発支援システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するため、実際の波形観測データをオシロスコープ等の測定機材から直接もしくは、間接的（印刷した用紙等）に、パーソナルコンピュータヘ取り込むときに、ハードウェアもしくはソフトウェアの機能で波形シミュレーション用データを生成し、この波形シミュレーション用データを、パーソナルコンピュータ上に搭載されている波形シミュレーションツールで取り込んでプリシミュレーション／ポストシミュレーションのデータと比較・解析し、シグナルインテグリティを確認するようにしたもので、以下のシステムを特徴とする。
【００１０】
（１）プリント板に各種電子部品を配置して各種ハードウェア機能を設計、および各種電子部品間を接続する配線パターンを設計するプリント板の開発支援システムであって、
各種電子部品を実装した被測定プリント板のターゲットとなる配線にプローブを接触させ、該配線での信号波形を観測するオシロスコープと、
前記信号波形を元に、波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換した実機波形シミュレーション用データを作成する波形抽出手段と、
波形観測用シミュレーション解析ツールを搭載し、前記実機波形シミュレーション用データを解析し、前記被測定プリント板のシグナルインテグリティの確認をするパーソナルコンピュータとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
（２）プリント板に各種電子部品を配置して各種ハードウェア機能を設計、および各種電子部品間を接続する配線パターンを設計するプリント板の開発支援システムであって、
各種電子部品を実装した被測定プリント板のターゲットとなる配線にプローブを接触させ、該配線での信号波形を観測するオシロスコープと、
前記信号波形のＶＧＡ波形画像データから波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換した実機波形シミュレーション用データを作成する波形抽出手段と、
波形観測用シミュレーション解析ツールを搭載し、前記実機波形シミュレーション用データを解析し、前記被測定プリント板のシグナルインテグリティの確認をするパーソナルコンピュータとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
（３）プリント板に各種電子部品を配置して各種ハードウェア機能を設計、および各種電子部品間を接続する配線パターンを設計するプリント板の開発支援システムであって、
各種電子部品を実装した被測定プリント板のターゲットとなる配線にプローブを接触させ、該配線での信号波形を観測するオシロスコープと、
前記信号波形を用紙に印刷するプリンタと、
前記信号波形を印刷した用紙を読み取るスキャナーと、
前記スキャナーで読み取ったデータを波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換した実機波形シミュレーション用データを作成する波形抽出手段と、
波形観測用シミュレーション解析ツールを搭載し、前記実機波形シミュレーション用データを解析し、前記被測定プリント板のシグナルインテグリティの確認をするパーソナルコンピュータとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
（４）パーソナルコンピュータは、前記オシロスコープやプローブの特徴や損失データ等を取り込み、これらデータを含めてデータ解析を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のとおり、本発明によれば、実機のプリント板の被測定信号線を波形観測し、そのデータを波形シミュレーションツールに取り込むことにより、人間のあいまいな判断や見落とし等のミスを発生させることなく客観的にシグナルインテグリティを確認できる。
【００１５】
また、検証時のデータ解析／検討にも大変有効で検証時間の短縮にもつながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施形態１）
図１は本実施形態になるプリント板の開発支援システムの構成図である。各部は、１は被測定プリント板、２はオシロスコープ、３はパーソナルコンピュータ（パソコン）、４はプローブ、５はハードウェア構成の波形抽出装置とする。各信号名は、実機波形シミュレーション用データａ、ターゲット信号線波形ｂとする。
【００１７】
本実施形態は、オシロスコープ２にて波形観測をすると同時に、パソコン３上で認識可能な実機波形シミュレーション用データａを作成することによって、波形観測結果を波形シミュレーションツールと同じ規格で取リ込む。また、波形観測結果を取り込み、比較判断することによって、人間の視覚に頼ることなく、パソコンが客観的にシグナルインテグリティを判断する。以下に動作を説明する。
【００１８】
（１）被測定プリント板１の被測定信号を、オシロスコープ２とプローブ４を用いて波形観測する。
【００１９】
（２）オシロスコープ２は、ターゲット信号線波形ｂを元に、波形抽出装置５で実機波形シミュレーション用データａを作成する。このデータの生成は、波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換されている。
【００２０】
（３）パソコン３上では、波形観測用シミュレーション解析ツールが搭載されており、実機波形シミュレーション用データａを取り込み、データの解析をし、シグナルインテグリティの確認をする。なお、オシロスコープ２とパソコン３のＩ／Ｆは、シリアル／パラレルＬＡＮ等の汎用性の高いＩ／Ｆを用いる。
【００２１】
なお、本実施形態において、オシロスコープ２やプローブ４の特徴や損失データ等もシミュレーション用データａの中に含ませることによって、更に精度の高いデータ解析を行うことができる。
【００２２】
（実施形態２）
図２は本実施形態になるプリント板の開発支援システムの構成図である。各部は、１は被測定プリント板、２はオシロスコープ、３はパーソナルコンピュータ（パソコン）、４はプローブ、８は波形抽出ソフトとする。各信号名は、実機波形シミュレーション用データａ、ターゲット信号線波形ｂとする。
【００２３】
本実施形態は、実施形態１の波形抽出装置５をハードウェアではなくソフトウェアで実現する。この構成により、オシロスコープ２にて波形観測をすると同時に、パソコン３上で認識可能な実機波形シミュレーション用データａを作成する機能を持たせることによって、波形観測結果を波形シミュレーションツールと同じ規格で取り込む。また、波形観測結果を取り込み比較判断することによって、人間の視覚に頼ることなくパソコン３が客観的にシグナルインテグリティを判断する。以下に動作を説明する。
【００２４】
（１）被測定プリン板１の被測定信号を、オシロスコープ２とプローブ４を用いて波形観測する。
【００２５】
（２）オシロスコープ２は、ターゲット信号線波形ｂを元に、波形抽出ソフト８で実機波形シミュレーション用データａを作成する。このデータの生成は、波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換されている。
【００２６】
（３）パソコン３上では、波形観測用シミュレーション解析ツールが搭載されており、実機波形シミュレーション用データａを取り込み、データを解析し、シグナルインテグリティの確認をする。なお、オシロスコープ２とパソコン３のＩ／Ｆは、シリアル／パラレルＬＡＮ等の汎用性の高いＩ／Ｆを用いる。
【００２７】
なお、本実施形態において、オシロスコープ２やプローブ４の特徴や損失データ等も実機シミュレーション用データａの中に含むことによって、更に精度の高いデータ解析を行うことが出来る。
【００２８】
（実施形態３）
図３は本実施形態になるプリント板の開発支援システムの構成図である。各部は、１は被測定プリント板、２はオシロスコープ、３はパーソナルコンピュータ（パソコン）、４はプローブ、５はハードウェア構成の波形抽出装置とする。各信号名は、ターゲット信号線波形ｂ、ＶＧＡ波形画像データｃ、実機波形シミュレーション用データｄとする。
【００２９】
本実施形態は、実施形態１の波形抽出装置５をオシロスコープ２に搭載するのではなく、固有の機能装置とし、パソコン３のバスに接続できるプリント板でも可能（例：ＰＣＩバスボード等）とし、また、波形抽出装置５とオシロスコープ２間のデータはＶＧＡ等の波形画像データ信号線（標準的な各種ビデオ信号等で可）とする。
【００３０】
この構成により、オシロスコープ２にて波形観測をしたときのデータ波形を、ＶＧＡ波形画像データｃで波形抽出装置５に取り込み、その機能でパソコン３上で認識可能な実機波形シミュレーション用データｄを作成することによって、波形観測結果を波形シミュレーションツールと同じ規格で取り込む。また、波形観測結果を取り込み、比較判断することによって、人間の視覚に頼ることなくパソコン３が客観的にシグナルインテグリティを判断する。以下に動作を説明する。
【００３１】
（１）被測定プリント板１の被測定信号を、オシロスコープ２とプローブ４を用いて波形観測する。
【００３２】
（２）オシロスコープ２は、波形観測データをＶＧＡ等のＶＧＡ波形画像データｃにて波形抽出装置５に供給する。
【００３３】
（３）波形抽出装置５は、実機波形シミュレーション用データｄを作成する。このデータの生成は、波形シミュレーションツールに即したデータタイプに変換されている。
【００３４】
（４）パソコン３上では、波形観測用シミュレーション解析ツールが搭載されており、実機波形シミュレーション用データｄを取り込み、データを解析し、シグナルインテグリティの確認をする。
【００３５】
なお、波形抽出装置５とパソコン３のＩ／Ｆは、シリアル／パラレルＬＡＮ等の汎用性の高いＩ／Ｆを用いる。また、パソコン３のバスへ接続するボード等の場合は、ＰＣＩバス等を介してデータの送受を行うこととなる。
【００３６】
なお、本実施形態において、オシロスコープ２やプローブ４の特徴や損失データ等を取り込むことによって、更に精度の高いデータ解析を行うことが出来る。この場合のデータ取得は、オシロスコープ２とパソコン３間で、シリアル／パラレルＬＡＮ等の汎用性の高いＩ／Ｆを用いて行う。
【００３７】
（実施形態４）
図４は本実施形態になるプリント板の開発支援システムの構成図である。各部は、１は被測定プリント板、２はオシロスコープ、３はパーソナルコンピュータ（パソコン）、４はプローブ、８は波形抽出ソフトとする。各信号名は、ターゲット信号線波形ｂ、ＶＧＡ波形画像データｃとする。
【００３８】
本実施形態は、実施形態３の波形抽出装置５の代わりにパソコン上に波形抽出ソフト８を搭載し、また、パソコン３とオシロスコープ２間のデータはＶＧＡ等の波形画像データ信号線（標準的な各種ビデオ信号等で可）とする。
【００３９】
この構成により、オシロスコープ２にて波形観測をしたときのデータ波形を、ＶＧＡ波形画像データｃでパソコンに取り込み、波形抽出ソフト８でパソコン上で認識可能な実機波形シミュレーション用データａを作成することによって、波形観測結果を波形シミュレーションツールと同じ規格で取り込む。また、波形観測結果を取り込み、比較判断することによって、人間の視覚に頼ることなくパソコンが客観的にシグナルインテグリティを判断する。以下に動作を説明する。
【００４０】
（１）被測定プリント板１の被測定信号を、オシロスコープ２とプローブ４を用いて波形観測する。
【００４１】
（２）オシロスコープ２は、波形観測データをＶＧＡ等のＶＧＡ波形画像データｃにてパソコン３に供給する。
【００４２】
（３）波形抽出ソフト８は、波形シミュレーションの規格に即したデータを作成する。
【００４３】
（４）パソコン３上では、波形観測用シミュレーション解析ツールが搭載されており、上記で作成されたデータにて解析し、シグナルインテグリティの確認をする。
【００４４】
なお、本実施形態において、オシロスコープ２やプローブ４の特徴や損失データ等を取リ込むことによって、更に精度の高いデータ解析を行うことが出来る。この場合のデータ取得は、オシロスコープ２とパソコン３間で、シリアル／パラレル／ＬＡＮ等の汎用性の高いＩ／Ｆを用いて行う。
【００４５】
（実施形態５）
図５は本実施形態になるプリント板の開発支援システムの要部構成図である。各部は、３はパーソナルコンピュータ（パソコン）、５はハードウェア構成の波形抽出装置、６はスキャナー、７は波形印刷用紙とする。各信号名は、実機波形シミュレーション用データｄとする。
【００４６】
本実施形態は、実施形態３と同様に、波形抽出装置５はパソコン３のバスに接続できるプリント板でも可能とする（例：ＰＣＩバスボード等）。
【００４７】
この構成により、オシロスコープ等にて波形観測をしたときのデータ波形を、プリンタ等で印刷した用紙データをスキャナーでパソコンもしくは波形抽出装置５に取り込み、波形抽出装置５でパソコン３上で認識可能な実機波形シミュレーション用データｄを作成することによって、波形観測結果を波形シミュレーションツールと同じ規格で取り込む。また、波形観測結果を取り込み比較判断することによって、人間の視覚に頼ることなく、パソコンが客観的にシグナルインテグリティを判断する。以下に動作を説明する。
【００４８】
（１）オシロスコープ等で波形観測した波形データをプリンタで印刷する。それを波形印刷用紙７とする。
【００４９】
（２）波形印刷用紙７をスキャナ６で読みとり、データをパソコン３にデータ送信する。もしくは直接波形抽出装置５へデータ送信する。
【００５０】
（３）波形抽出装置５は、波形シミュレーションの規格に即したデータを作成する。
【００５１】
（４）パソコン３上では、波形観測用シミュレーション解析ツールが搭載されており、上記で作成されたデータにて解析し、シグナルインテグリティの確認をする。なお、波形抽出装置５、パソコン３、スキャナー６間のＩ／Ｆは、シリアル／パラレルＬＡＮ等の汎用性の高いＩ／Ｆを用いる。また、パソコン３のバスヘ接続するボード等の場合は、ＰＣＩバス等を介してデータの送受を行うこととなる。
【００５２】
なお、本実施形態において、オシロスコープやプローブの特徴や損失データ等を取り込むことによって、更に精度の高いデータ解析を行うことが出来る。この場合のデータ取得は、オシロスコープとパソコン間で、シリアル／パラレルＬＡＮ等の汎用性の高いＩ／Ｆを用いて行う、もしくは別途汎用メディアで取り込むことでも可能である。
【００５３】
（実施形態６）
図６は本実施形態になるプリント板の開発支援システムの要部構成図である。各部は、３はパーソナルコンピュータ（パソコン）、６はスキャナー、７は波形印刷用紙、８は波形抽出ソフトとする。各信号名は、波形スキャンデータｅとする。
【００５４】
本実施形態は、実施形態５の波形抽出装置を波形抽出ソフト８で実現する。この構成により、オシロスコープ等にて波形観測をしたときのデータ波形を、プリンタ等で印刷した用紙データをスキャナーでパソコンに取り込み、パソコン上で認識可能な実機波形シミュレーション用データを作成することによって、波形観測結果を波形シミュレーショントルと同じ規格で取り込む。また、波形観測結果を取り込み、比較判断することによって、人間の視覚に頼ることなく、パソコンが客観的にシグナルインテグリティを判断する。以下に動作を説明する。
【００５５】
（１）オシロスコープ等で波形観測した波形データをプリンタで印刷する。それを波形印刷用紙７とする。
【００５６】
（２）波形印刷用紙７をスキャナー６で読みとり、データをパソコン３にデータ送信する。
【００５７】
（３）波形抽出ソフト８は、波形シミュレーションの規格に即したデータを作成する。
【００５８】
（４）パソコン３上では、波形観測用シミュレーション解析ツールが搭載されており、上記で作成されたデータにて解析し、シグナルインテグリティの確認をする。
【００５９】
なお、本実施形態において、オシロスコープやプローブの特徴や損失データ等を取り込むことによって、更に精度の高いデータ解析を行うことが出来る。この場合のデータ取得は、オシロスコープとパソコン間で、シリアル／パラレルＬＡＮ等の汎用性の高いＩ／Ｆを用いて行う、もしくは別途汎用メディアで取リ込むことでも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】プリント板の開発支援システムの構成図（実施形態１）。
【図２】プリント板の開発支援システムの構成図（実施形態２）。
【図３】プリント板の開発支援システムの構成図（実施形態３）。
【図４】プリント板の開発支援システムの構成図（実施形態４）。
【図５】プリント板の開発支援システムの要部構成図（実施形態５）。
【図６】プリント板の開発支援システムの要部構成図（実施形態６）。
【符号の説明】
【００６１】
１  被測定プリント板
２  オシロスコープ
３  パーソナルコンピュータ（パソコン）
４  プローブ
５  波形抽出装置
６  スキャナー
７  波形印刷用紙
８  波形抽出ソフト
【図１】
2006258672.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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