(57)【要約】【課題】効率的な回路装置の設計を行い得るシステムを提供することを目的とする。【解決手段】所定の回路設計の前に基板および複数の回路部品の各々の特性から回路装置の特性を算出し、所定の回路設計によって得られた設計内容に基づいて回路装置の特性を再度算出し、両者の算出結果を相互に比較し、比較結果に基づき、必要に応じ設計者に対して設計変更のためのアドバイスを自動生成するようにした。【選択図】図３
2008083997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の回路部品を配置してなる回路装置の設計装置であって、
回路設計を行う回路設計手段と、
前記回路設計手段による設計の前に前記基板および複数の回路部品の各々の特性から回路装置の特性を算出する当初特性算出手段と、
前記回路設計手段によって得られた設計内容に基づいて前記回路装置の特性を再度算出する設計後特性算出手段と、
前記当初特性算出手段と前記設計後特性算出手段とのそれぞれの手段で得られた回路装置の特性を相互に比較する特性比較手段と、
前記特性比較手段による比較の結果に基づき、必要に応じて設計者に対し、設計変更のためのアドバイスを生成するアドバイス生成手段とよりなる回路装置設計装置。
【請求項２】
前記回路装置の特性はロス、ノイズおよびジッタのうちの少なくともいずれかに係るものとされてなる請求項１に記載の回路装置設計装置。
【請求項３】
基板上に複数の回路部品を配置してなる回路装置を設計するための方法であって、
回路設計を行う回路設計段階と、
前記回路設計段階の前に前記基板および複数の回路部品の各々の特性から回路装置の特性を算出する当初特性算出段階と、
前記回路設計段階によって得られた設計内容に基づき、前記回路装置の特性を再度算出する設計後特性算出段階と、
前記当初特性算出段階と前記設計後特性算出段階とのそれぞれの段階で得られた回路装置の特性を相互に比較する特性比較段階と、
前記特性比較段階の比較結果に基づき、必要に応じて設計者に対し、設計変更のためのアドバイスを生成するアドバイス生成段階とをコンピュータの機能を使用して実行する構成とされてなる回路装置設計方法。
【請求項４】
基板上に複数の回路部品を配置してなる回路装置を設計するための方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
回路設計を行う回路設計段階の前に前記基板および複数の回路部品の各々の特性から回路装置の特性を算出する当初特性算出段階と、
前記回路設計段階によって得られた設計内容に基づき、前記回路装置の特性を再度算出する設計後特性算出段階と、
前記当初特性算出段階と前記設計後特性算出段階とのそれぞれの段階で得られた回路装置の特性を相互に比較する特性比較段階と、
前記特性比較段階の比較結果に基づき、必要に応じて設計者に対し、設計変更のためのアドバイスを生成するアドバイス生成段階とをコンピュータに実行させるための命令を有する回路装置設計プログラム。
【請求項５】
前記回路装置の特性はロス、ノイズおよびジッタのうちの少なくともいずれかに係るものとされてなる請求項４に記載の回路装置設計プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路装置設計装置、回路装置設計方法及び回路装置設計プログラムに係り、特に必要な設計変更を効率的に実施可能な構成の回路装置設計装置、回路装置設計方法及び回路装置設計プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路装置、特に高周波数領域における動作を前提としたシリアルインタフェースを用いた回路装置の設計においては、信号伝送において発生するロス（信号伝送損失、以下同じ）やジッタの問題を考慮する必要がある。
【０００３】
近年、回路装置におけるインタフェースは、パラレルインタフェースからシリアルインタフェースに急速に移行しつつある。例えばパーソナルコンピュータやサーバで使用されてきたＰＣＩやＰＣＩ−ＸはＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓに、ＨＤＤやＣＤ−ＲＯＭなどのストレージデバイスの接続に使用されてきたＡＴＡはＳｅｒｉａｌ  ＡＴＡに、そしてＳＣＳＩはＳｅｒｉａｌ  Ａｔｔａｃｈｅｄ  ＳＣＳＩに移行しつつある。
【０００４】
シリアルインタフェースでは高周波帯域を使用するため、各周波数帯域での伝送路のロス、ジッタ、ノイズ及び信号伝送特性のばらつきなどを適切に管理することによって、より安定な伝送波形を得るようにする設計手法が求められている。
【０００５】
例えば信号波形を送出する送信器と、プリント回路基板、コネクタ、ケーブル等で構成される伝送路と、信号波形を受信する受信器とよりなる構成を有する回路装置を想定する。
【０００６】
このような回路装置の設計においては送信器、受信器の能力や素子、材料の特性ばらつき、伝送路を構成する各要素の特性やノイズなどを考慮する必要がある。
【０００７】
図１に示すように、このような回路装置は、送信器や受信器の他に、プリント回路基板、ケーブル、コネクタなどから構成される。この場合、設計時に考慮すべき項目の例として、以下のものが挙げられる。
【０００８】
送信、受信性能；
素子、材料、特性のばらつき；
電源、クロストークノイズ、反射；
ＰＣＢ（すなわちプリント回路基板、以下同じ）配線、ビア（すなわちＶＩＡ、以下同じ）、ケーブル、コネクタ、送受信素子のパッケージのロス。
【０００９】
回路装置の設計においてはこれらのロス、ジッタを積み上げて計算するロスバジェット計算、ジッタバジェット計算等の机上計算を行なうか、あるいは予め各要素やノイズ・ばらつき等を想定してモデル化し、これに基づき伝送波形のプレ解析を行なう。そして当初の想定、すなわち机上計算やプレ解析による想定を超えるロス、ジッタが生じないよう、アートワークの際にアートワークＣＡＤ（プリント回路基板のアートワーク用に構成されたＣＡＤ、以下同じ）の設計ルールを設定しておき、同設計ルールに沿ってアートワークを行うことが必要である。
【００１０】
尚本明細書において「アートワーク」とは、回路装置を構成するプリント回路基板上の各回路素子部品（ＬＳＩ回路素子等、以下同じ）の配置、回路素子部品間の各配線の配置等の詳細設計を含むプリント回路基板の３次元形状の詳細設計、すなわち直接該当する製品の製造を行うための設計を意味するものとする。
【００１１】
また、アートワーク完了後に当該回路装置の３Ｄ（すなわち３次元、以下同じ）形状データ、すなわち３Ｄモデルから３Ｄソルバ（電磁界解析ツール、例えば富士通（株）社製のＰｏｙｎｔｉｎｇ等、以下同じ）を使用してシミュレーションモデルを抽出するとともに伝送波形を回路シミュレータ（回路シミュレーションツール、例えば日本シノプシス（株）社製のＨＳＰＩＣＥ等、以下同じ）でシミュレートして伝送波形を確認する（以下、このような処理を伝送シミュレーションと称する）。そしてその場合に所望の特性が得られていない場合、再度アートワークを見直して修正するか、または上記机上計算にまで戻って回路装置の実装構造の検討からやり直す必要がある場合も想定される。
【００１２】
尚本明細書において「実装構造の検討」とは、アートワーク前の、回路装置を構成する
各回路素子部品及びその間の各配線の概略的な配置の検討、すなわちアートワークの準備としての概略の検討を意味するものとする。
【００１３】
ここでアートワークＣＡＤの設計ルールを決めることや、設計ルールをインタフェース毎に設定することは非常に手間が掛かる場合がある。また詳細な設計ルールをアートワークＣＡＤ上で設定することが出来ないことから、思ったとおりのアートワークの自動チェックが出来ずに間違ったアートワークをしてしまうような場合も想定される。
【００１４】
またアートワーク後に所望の伝送特性が得られないことが判ったとしても、手戻りの時間が取れない場合、アートワークを修正するポイントが見つからない場合等、アートワークを修正しても思ったように改善できず修正を何度も繰り返すといった事態が生じることも想定される。
【特許文献１】特開２００５−１１８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上記状況に鑑み、実装構造の検討当初の想定外の要因による設計変更の必要性が生じたような場合であっても、該当する設計変更を効率よく実施でき、回路装置の設計に要するトータルの時間を効果的に短縮可能な構成の回路装置設計装置、回路装置設計方法及び回路装置設計プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明では、回路設計で得られた設計内容に基づいて当該回路設計に係る回路装置の特性を再度算出し、回路設計以前に得た回路特性と回路設計以後に得た回路特性とを相互に比較し、その比較結果に基づき、必要に応じて設計者に対し、設計変更のためのアドバイスを生成するための各手段を設けた。
【００１７】
例えばこれらの手段をコンピュータで実現し、随時自動で上記各動作がなされるように構成することにより、設計者は回路設計中も随時、自己の設計の結果が最終的な回路特性においてどのように影響するかを認識可能となる。設計者はその認識により、必要に応じて適宜設計変更を行うようことが可能なため、設計変更による手戻りを最小限にすることができ、回路装置の設計に要するトータルな時間を効果的に短縮可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明によれば回路装置の設計において設計者は自己の設計の結果の回路装置の特性への影響を随時容易に把握可能なため、効率的な回路装置の設計を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明の実施例につき、図とともに詳細に説明する。
【００２０】
本発明の実施例による回路装置設計システムでは、送信器と受信器とが伝送路を介して接続されてなる回路装置につき、伝送路を構成するビア、プリント回路基板上の配線・ケーブル、コネクタなどの各要素につき、電源ノイズ、クロストークノイズ、素子特性のばらつき、材料のばらつきなどの各項目によるロスの積み上げ計算（以下単に「ロスバジェット計算」と称する）を行うことにより、所定の条件を満たす信号伝送が可能かどうかを検証するための机上計算を行う。
【００２１】
そしてプリント回路基板のアートワーク後にアートワークの３Ｄ形状データから３Ｄソルバを介してシミュレーションモデルを生成し、伝送波形をシミュレートする最終シミュレーション、すなわち伝送シミュレーションを行う。
【００２２】
さらに上記机上計算結果（以下「当初の想定」と称する）及び最終シミュレーションの結果の、それぞれの場合の当該回路装置に含まれる各要素につき、項目毎のロスを求めて両者間の差分を算出し、当初の想定と最終シミュレーション結果とを相互に比較し、ロスが増加している要素を求める。
【００２３】
またこの場合、当初の想定と最終シミュレーションの結果との間の差異に応じた分のロス調整のためのアートワーク修正内容を、アートワークＣＡＤの画面上でアドバイスするように構成することが望ましい。
【００２４】
さらに、当初の想定と最終シミュレーションの結果との間のロスの差異に応じた分のノイズ調整のためのアートワーク修正内容を、アートワークＣＡＤの画面上でアドバイスするように構成することが望ましい。
【００２５】
また回路装置に含まれる各要素につき項目毎にジッタバジェット計算を行って、所定の条件を満たす信号伝送が可能かどうかを確認する机上計算による結果も、上記当初の想定のひとつとして最終シミュレーションの結果と比較し、当初の想定よりもジッタが増加している要素及びその項目を求めるように構成することが望ましい。
【００２６】
さらに、当初の想定と最終シミュレーションの結果との間の差異に応じた分のジッタ調整のためのアートワーク修正内容を、アートワークＣＡＤの画面上でアドバイスするように構成することが望ましい。
【００２７】
また、アートワーク前に回路装置に含まれる各要素につき項目毎にこれをモデル化し、コンピュータによる演算によって回路装置の動作解析を行い信号伝送波形を求める作業（以下「プレ解析」と称する）の結果をアートワーク後の最終シミュレーションの結果と比較し、プレ解析の結果よりも最終シミュレーションの結果の方がロス、ジッタ又はノイズが増加している要素を求め、当初の想定との差異に応じた分のロス、ジッタ又はノイズ調整のためのアートワーク修正内容を、アートワークＣＡＤの画面上でアドバイスするように構成することが望ましい。
【００２８】
また、当初の想定との差異に応じた分のロス、ジッタ又はノイズ調整のためのアートワーク修正内容の抽出に際し、必要に応じ、ある要素についてロス、ジッタ又はノイズの差分を、他の要素についてのロス、ジッタ又はノイズに置き換えるように、アートワークＣＡＤの画面上でアドバイスするように構成することが望ましい。
【００２９】
また当初の想定との差異に応じた分のロス、ジッタ又はノイズ調整のためのアートワーク修正内容の抽出に際し、必要に応じ、ある要素についてのロス、ジッタ又はノイズの差分を、同じ要素についてのロス、ジッタ又はノイズの修正で対処するように、アートワークＣＡＤの画面上でアドバイスするように構成することが望ましい。
【００３０】
さらに、プリント回路基板のアートワーク中またはその後に、３Ｄ形状データから３Ｄソルバを介してシミュレーションモデルを生成し、随時、要素、項目毎のロス、ジッタ又はノイズを求めて当初の想定との差分を算出し、当初の想定と個別に比較してロス、ジッタ又はノイズが増加している要素、項目を求めるように構成することが望ましい。
【００３１】
本発明の実施例では、このような機能を満たすため、当初の想定の結果（図２中、「机上計算時」）、プレ解析の結果（同「プレ解析時」）及びアートワーク後の最終シミュレーションの結果（同「アートワーク時」）の各情報を連携するようにした。図２はその概念を説明するための図である。
【００３２】
図２に示す如く、設計対象の回路装置に含まれる各要素についての各項目、すなわち送信器及び受信器、伝送路を構成するプリント回路基板上の配線、コネクタ等の各々の要素について、電源ノイズ、クロストークノイズ、素子特性のばらつき、材料のばらつきなどの各項目ごとのロス、ジッタ、ノイズ、特性等の変動量を、「机上計算時」、「プレ解析時」及び「アートワーク時」のそれぞれにおいて得られた結果の情報を、相互に連携するようにした。
【００３３】
その結果アートワーク作業者はアートワーク作業中に随時、これら各項目ごとの相互比較結果を得ることができる。アートワーク作業者はこの情報を得ることにより、アートワーク作業中に当初の想定外の要因による特性悪化等を随時把握し、その都度きめ細かく最適な設計変更を行いながらアートワーク作業を進めることが可能となる。もって手戻りによる設計時間のロスを最小限にし、トータル設計時間を効果的に削減し得る。
【００３４】
すなわち本発明の実施例によれば、アートワークＣＡＤの本来の機能に、当初の想定である机上計算結果またはプレ解析結果の各情報を連携させ、回路装置の正規の動作の確保に影響を与える各要素、項目毎のロスやジッタの変動量のバジェットを共有できるようにした。
【００３５】
具体的には、アートワークＣＡＤの画面上に、プリント回路基板上に配置した回路素子部品の送受信特性及びそのばらつきに係る情報を併せて表示可能とする。またアートワークＣＡＤ上の情報から現状のアートワークの３Ｄモデル求め、３Ｄソルバを用いて各要素、項目毎のロスやジッタの変動量を得られるようにし、その都度、現時点のアートワークにおいて生じる電源ノイズやクロストークノイズを計算し、バジェットとの比較が行えるようにした。
【００３６】
またこのバジェットとの比較結果を基に、必要に応じ、当面の特性悪化の要因たる要素、項目のロス、ジッタを、これとは別の要素、項目のロス、ジッタに置き換えた場合の分量に換算して代替の修正案をアドバイスできるようにした。
【００３７】
これにより、アートワーク中またはアートワーク後に当初の想定との相違が検出でき、さらに適切な修正内容をアートワーク作業者に認識させて修正を促すようにし、当初の想定通りの回路装置の設計ができるようにした。
【００３８】
図３は本発明の実施例による回路装置設計システム１００の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図３に示す如く、回路装置設計システム１００は机上計算部１０と、アートワークＣＡＤ部３０と。最終シミュレーション部４０と、比較部５０とを含む。また必要に応じ、プレ解析部２０をさらに含む。これら各部は、例えば図１２に示す如くの構成を有するコンピュータを、所定のソフトウェアプログラム、すなわち回路装置設計プログラムにしたがって動作させることにより実現することができる。
【００４０】
机上計算部１０は、実装構造の検討を行う設計者による操作入力及びデータ入力にしたがって、アートワーク前の実装構造の検討結果に基づき、設計対象の回路装置を構成する各要素の各項目ごとに、使用予定の回路素子部品、材料等のカタログ値、標準値等に基づき、ロス又はジッタの値を予測計算する。そしてその予測計算結果、すなわちバジェットに応じて回路装置のアートワークの際の実装配線条件、設計ルール等を決定する。
【００４１】
プレ解析部２０は机上計算部１０による検討結果を基に、アートワーク前にコンピュータの演算による設計対象回路装置の動作解析を実施し、伝送シミュレーションによる伝送波形解析、ロス解析、ジッタ解析を行う。同シミュレーションには、例えば上記ＨＳＰＩＣＥ等の３Ｄソルバを適用可能である。
【００４２】
アートワークＣＡＤ部３０はアートワーク作業者の操作入力及びデータ入力に応じ、机上計算部１０から渡される設計対象回路装置の実装構造の検討結果に基づいた、アートワーク作業者による当該回路装置の実装設計、すなわちアートワークを補助する。
【００４３】
具体的には周知のＣＡＤの機能により、アートワーク作業者の操作入力及びデータ入力に応じてなされるアートワークの設計内容を画面上で３Ｄ表示する（図８参照）。
【００４４】
アートワークＣＡＤ部３０からは、アートワークによって得られた設計対象の回路装置の３Ｄモデル（図８参照）及び当該アートワークに係る様々な実設計条件の各情報が出力される。
【００４５】
最終シミュレーション部４０ではこれらの情報に基づき、コンピュータの演算による設計対象回路装置の動作解析を実施し、伝送シミュレーションによる伝送波形解析、ロス解析、ジッタ解析を行う。同シミュレーションには、例えば上記Ｐｏｙｎｔｉｎｇ等の３ＤソルバやＨＳＰＩＣＥ等の回路シミュレータを適用可能である。
【００４６】
比較部５０は、アートワークの結果、最終シミュレーション部４０で得られた解析結果たる回路特性等を、机上計算部１０による実装構造の検討結果と比較し、その間の差分値を得る。
【００４７】
ここでは回路装置を構成する各要素の各項目ごとに、ロス、ジッタ、ノイズ等の回路特性につき、机上計算部１０による事前計算値に比し、最終シミュレーションによる解析結果が性能悪化となったか、あるいは過剰となったかの観点で評価する。
【００４８】
その結果最終シミュレーションによる解析結果が机上計算部１０による事前計算より性能悪化となった場合、これを改善するための設計変更の修正内容のアドバイス情報を生成する。
【００４９】
他方性能が過剰となった場合、設計ルール等の設計条件を緩和するための緩和条件のアドバイス情報を生成する。
【００５０】
これは、最終シミュレーションの結果が事前計算結果より性能悪化となった場合、所定の条件を満たした信号伝送ができない場合が想定されるため、このような状況を回避するために必要な設計変更を行う必要があるからである。
【００５１】
他方、性能過剰であった場合、設計条件が厳しすぎたことを意味し、これを緩和することが可能である旨をアートワーク作業者にアドバイスする。その結果アートワーク作業者はこれを設計マージンとして認識し、回路装置全体のアートワークに適宜活かすことが可能となる。
【００５２】
すなわち回路装置設計システム１００の各部はロス、ジッタ及びノイズ、並びにそれらのばらつきを示すパラメータ値を保持し、比較部５０は机上計算部１０及び最終シミュレーション部４０（必要に応じさらにプレ解析部２０）の各部からこれら回路特性の解析結果を得るたびに自己が保持している各パラメータ値を更新する。そして数値による比較結果に加え、修正、代替案又は配線条件緩和案等の生成を行なう。そしてアートワークＣＡＤ３０に対し必要なアドバイス情報を伝達し、アートワークＣＡＤ３０の画面上に修正方法などを表示し、アートワーク作業者に修正を促す。
【００５３】
図４は上述の本発明の実施例のよる回路装置設計システム１００の動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【００５４】
尚図４では比較部５０によるロス比較に係る処理の動作フローを示しているが、これ以外のジッタやノイズに対しても同様の動作フローで処理を行なうことが可能である。
【００５５】
ステップＳ１では比較部５０において、最終ロス、すなわち最終シミュレーション部４０で得られたアートワーク後の回路構成における信号伝送損失値と、事前ロス、すなわち机上計算部１０によるアートワーク前の実装構造の検討結果に基づいた回路構成における信号伝送損失値、あるいはプレ解析部２０による、アートワーク前の動作特性解析の結果とを比較する。
【００５６】
その結果最終ロスが事前ロスと等しいかあるいはこれを下回った場合、現状のアートワークが性能過剰であることを意味するため、ステップＳ２に進む。
【００５７】
ステップＳ２では、アートワークにおける設計条件を緩和するための緩和条件を生成する。
【００５８】
具体的には、最終ロスと事前ロスとの差分値を、プリント回路基板上の配線延長可能量、ビア数増加可能量、ノイズ増加可能量、送信振幅低減可能量等の各々に換算する。
【００５９】
ここで換算によって得られたプリント回路基板上の配線延長可能量、ビア数増加可能量、ノイズ増加可能量、送信振幅低減可能量等の各々は、その分量の範囲で該当する設計条件の緩和を行っても上記事前ロスの範囲に納まることを意味する。
【００６０】
そしてステップＳ３では、ステップＳ２で得られた各設計条件の緩和案をアートワークＣＡＤ部３０のＣＡＤ画面にアドバイス情報として表示する。
【００６１】
アートワーク作業者は同アドバイス情報を見て、同情報を適宜以後のアートワーク作業に活かすことができる。すなわち、例えばいずれかの設計条件緩和案を採用して設計条件を緩和することができる。
【００６２】
他方ステップＳ１の結果、最終ロスが事前ロスを上回った場合、現在のアートワークでは信号伝送損失値が大きすぎ、そのままでは所定の条件を満たす信号伝送ができない回路装置となってしまう可能性が大きいことを意味するため、ステップＳ４に進む。
【００６３】
ステップＳ４では、アートワークにおける設計条件を現在よりさらに厳格にするための修正条件を生成する。
【００６４】
具体的には、最終ロスと事前ロスとの差分値を、プリント回路基板上の配線短縮必要量、ビア数減少必要量、ノイズ減少必要量、送信振幅増加必要量等の各々に換算する。
【００６５】
ここで換算によって得られたプリント回路基板上の配線短縮必要量、ビア数減少必要量、ノイズ減少必要量、送信振幅増加必要量等の各々は、その分量、該当する設計条件の厳格化を行うことにより、上記事前ロスの範囲に納めることが可能であることを意味する。
【００６６】
そしてステップＳ５では、ステップＳ４で得られた各設計条件の厳格化と等価な条件を、当該回路装置内の他の要素、項目の設計変更によってカバーすることが可能かどうかを判定する。具体的には、例えば伝送路のロスが大きすぎる場合、伝送路の材質の変更等を行うことで同ロスを減らす代わりに、他の要素又は項目、例えば送信器の送信性能、あるいは受信器の受信性能を向上させて許容ロス量を増加させることでカバーする等が可能か否かを検討する。
【００６７】
その結果、他の要素、項目によってカバーできる場合、すなわち代替が可能な場合、その具体的な内容、すなわち上記例の場合、送信器の送信性能、あるいは受信器の受信性能の増加必要量等をアドバイス情報としてアートワークＣＡＤ部３０の画面上に表示する（ステップＳ７）。
【００６８】
他方代替が不可の場合、ステップＳ４で得られた各設計条件の厳格化案をアートワークＣＡＤ部３０のＣＡＤ画面にアドバイス情報として表示する。
【００６９】
アートワーク作業者は同アドバイス情報を見て、現在のアートワークに対してどのような変更を加えることによってロスを減らし上記事前ロスの範囲に納めることができるかを検討し、検討結果を以後のアートワーク作業で実施する。
【００７０】
尚、上記ステップＳ１の比較部５０による比較動作は、アートワーク作業者によるアートワークＣＡＤ部３０によるアートワーク作業の途中で行うようにしても良い。すなわち、アートワーク作業者はアートワーク作業の途中で最終シミュレーション部４０に対し、現段階のアートワークの設計内容に基づいた最終シミュレーションの実行を指示し、同部にこれを実行させる。そして比較部５０に対し、その結果に基づいた比較動作（ステップＳ１）の実行を指示する。
【００７１】
その結果アートワーク作業者は、アートワークの途中で最終ロス値を得ることができるため、もしその時点で最終ロス値が事前ロス値を上回っていた場合（ステップＳ１のＮｏ），アートワーク作業者はアートワークの早い段階でアートワークの問題点を把握できる。その結果、アートワークが全て終了した後に同問題点を把握する場合に比し、同問題点を解決するために要される設計時間のロスを効果的に低減可能となる。
【００７２】
またアートワーク作業者は、ステップＳ１の比較の結果によるステップＳ３，Ｓ６あるいはＳ７のアドバイス情報の表示を見た際、アドバイスにしたがって暫定的にいくつかの候補たる、相互に異なる内容の設計変更の各々を行ってもよい。そしてそれぞれの結果につき、最終シミュレーション部４０による最終シミュレーション結果の演算、及び比較部５０による比較動作を実行させることが可能である。その結果アートワーク作業者は、いずれの候補の設計変更が有効かを比較検討し得るため、効果的な設計変更の候補を選択することが可能となる。
【００７３】
これらの効果は、本発明の実施例において、図３，図４とともに上述の演算がコンピュータによって自動的に実行され、且つその演算結果が全てアートワーク作業者に提示され得ることによって得られる。
【００７４】
すなわち、アートワーク作業者によるアートワーク作業は、その長時間の中断、あるいは大きな手戻り等により、大きく作業効率が悪化してしまう。上述の本発明の実施例によれば、アートワーク作業者はコンピュータに対する簡単な操作によって、現段階のアートワークの特性評価、あるいは設計変更を行った場合の特性評価を短時間の内に得られ、さらにその評価に基づいた設計修正内容、設計緩和条件あるいは設計代替内容の具体的なアドバイスをも得ることができる。
【００７５】
したがって設計変更の際にも、アートワーク作業者はそのアートワーク作業の長時間の中断あるいは大きな手戻り等の発生を、効果的に防止可能である。
【００７６】
すなわち本発明の実施例による回路装置設計システムでは、設計の上流段階での机上検討やプレ解析と、アートワーク後の最終シミュレーション結果との相関を明確にし、当初の想定と異なる点の修正が自動的にアドバイスされる。その結果アートワークの修正点を効率よく作業者が認知できるようになり、早期にアートワーク作業を完了できるようになる。
【００７７】
また、このように効率よく想定通りのアートワーク設計ができるため、設計の手戻りを極力防ぐことができ、開発工数の大幅な削減が可能となる。
【００７８】
また、アートワーク時に想定よりも良い設計が出来ていれば、配線長を伸ばせるなどのアートワーク設計条件の緩和が可能となるため、アートワークの自由度を高めることが可能である。
【００７９】
次に図５〜図１１とともに、上述の本発明の実施例による回路装置設計システム１００の、実際の適用例について説明する。
【００８０】
図５は設計対象の回路装置の実装構造を示す。
【００８１】
図５に示す如く、同回路装置は、プリント回路基板ＰＣＢ上に送信器Ａと受信器Ｂとが配置され、その間が伝送路で接続された構成を有する。図示の如く当該伝送路は２カ所のビアを有する。
【００８２】
図６はこのような実装構造を有する回路装置に含まれる各要素、すなわち送信器Ａ，受信器Ｂ及び伝送路についての各検討項目を示す。
【００８３】
送信器Ａ及び受信器Ｂにつき、その検討項目として、送信／受信振幅ＫＡ−１，ＫＢ−１、電源電圧によるばらつきＫＡ−２，ＫＢ−２、周囲温度によるばらつきＫＡ−３，ＫＢ−３及びプロセスによるばらつきＫＡ−４，ＫＢ−４が設定される。
【００８４】
またプリント回路基板ＰＣＢ上に設けられた配線による伝送路につき、その検討項目として、配線の伝送損失ＫＣ−１，ビアの伝送損失ＫＣ−２，周囲温度による損失のばらつきＫＣ−３及び製造誤差による損失のばらつきＫＣ−４が設定される。
【００８５】
図７は机上計算部１０によるロスバジェット計算の例を示す。
【００８６】
同図（ａ）に示す如く、上記送信振幅１．０Ｖは、電源電圧、周囲温度、プロセスのそれぞれによるばらつきを考慮すると、２０％減が見込まれ、結果的に０．８Ｖ（ＫＡ−１'）になると予測される。
【００８７】
同様に同図（ｂ）に示す如く、受信振幅０．１Ｖは、電源電圧、周囲温度、プロセスのそれぞれによるばらつきを考慮すると、４０％減が見込まれ、結果的にこれを見越して０．１４Ｖ（ＫＢ−１'）が必要であると予測される。
【００８８】
そしてその場合（ｃ）に示す如く、送受信振幅間の許容ロスが−１５．１４ｄＢであることが算出される。
【００８９】
次に実際の伝送路に当てはめるため、同図（ｄ）に示す伝送路のデータを同図（ｅ）に示す計算式に代入する。すなわち、配線の単位長さ当たりの伝送損失に線長を掛け、これにビアによる伝送損失を加えた値が上記許容ロス−１５．１４ｄＢである必要があることが判明した。ここから逆算により、伝送路、すなわちプリント回路基板ＰＣＢ上の配線長の許容長さとして、０．７２［ｍ］が得られる（同図（ｅ））。
【００９０】
これをアートワーク前の実装構造の検討の段階にフィードバックする。その結果同配線長の許容長さが実装構造上実施可能であることが確認された場合、アートワーク作業へと移行する。他方その段階で同配線長の許容長さを超えてしまうことが判明した場合、実装構造を適宜変更し、変更後の内容につき、図７とともに上述した作業を行う。そして最終的に同図（ｅ）によって得られる配線長の許容長さを満足する配線が実施可能との判断が得られた段階でアートワーク作業に移行する。
【００９１】
図８はアートワークＣＡＤ部３０によるアートワーク作業によってアートワークが終了し、あるいはその途中の段階（途中の場合、アートワークが済んでいない部分は上記実装構造の検討段階の値を適用する）における、設計対象の回路装置の３Ｄモデルの例を示す。
【００９２】
また図９は、最終シミュレーション部４０による、同アートワークで得られた設計内容に基づき、送信器Ａ，受信器Ｂ（ここでは各々がＬＳＩ回路素子よりなる）及びその間のプリント回路基板ＰＣＢ上の伝送路を組み合わせた３Ｄモデルにつき、伝送シミュレーションを行った結果得られた受信波形のアイパターンを示す。
【００９３】
図１０は比較部５０による、この最終シミュレーション結果と、図７とともに上述の机上計算部１０による検討結果との比較動作の流れを示す図である。
【００９４】
図１０中、（ａ）に示す如く、伝送路の線長の比較を行い、その結果、アートワークでは線長が０．７５ｍとなっており、上記許容長さ０．７２ｍを超えていることが判明した。
【００９５】
また同図（ｂ）に示す如く、さらに、図７における当初の想定に含まれていなかった要素としてクロストークによる伝送損失−０．５ｄＢ及びビアスタブによる伝送損失−０．７ｄＢが発見された。
【００９６】
他方同図（ｃ）に示す如く、アートワークにおいて伝送路の線幅を太くすることができたことにより、単位長さ当たりの伝送損失を低減でき、結果的には図９のアイパターンから、＋３ｄＢ／ｍのロス改善がなされたことが判明した。
【００９７】
その結果同図（ｄ）に示す如く、最終的には伝送路の線長に対するマージンが得られた。すなわちこの例の場合、性能過剰となった。
【００９８】
具体的には同図（ｅ）に示す如く、そのマージンは１ｄＢであり、同図（ｆ）に示す如く、ばらつき分１．３を考慮して、伝送路の線長には０．０６ｍのマージンが生じた。
【００９９】
そこでアドバイス情報としてアートワーク設計者に対し、アートワークＣＡＤ部３０の画面上に、設計条件緩和案として、伝送路の線長を延長可能であることを表示する（同図（ｇ））。
【０１００】
このように本発明の実施例による回路装置設計システム１００によれば、図１１に示す如く、設計対象回路装置の実装構造の検討段階（ステップＳ２１０）で実装構造、使用する回路素子部品、基板材料等の検討を行い、これに基づいてバジェット計算を行い（ステップＳ２２０）、暫定的な伝送路の許容線長を得る。
【０１０１】
上記実装構造の検討段階（ステップＳ２２０）で得られた設計条件でこの許容線長を満たすことができない場合、再度実装構造の検討段階（ステップＳ２１０）に戻り、実装構造、回路素子部品、基板材料等の再検討を行う。最終的に上記許容線長を満たすことができるまでステップＳ２１０，Ｓ２２０のループが繰り返される。
【０１０２】
このようにして最終的に得られた実装構造の検討結果に基づき、次のアートワーク作業（ステップＳ２３１）を実施する。
【０１０３】
このアートワーク作業の終了後あるいはその途中で、最終シミュレーション作業（ステップＳ２３２）を実行し、ステップＳ２２０のバジェット計算の結果と照らし合わせて同シミュレーション結果を評価する。そしてその評価結果に基づいてアートワーク作業者に対し、設計変更等のアドバイスを提示する。
【０１０４】
尚図１１中の実装構造検討段階（Ｓ２１０）及びバジェット計算段階（Ｓ２２０）は図３中の机上計算部１０の機能により実行され、ＰＣＢ設計段階（Ｓ２３１）はアートワークＣＡＤ部３０の機能により実行され、モデリング及びシミュレーション段階（Ｓ２３２）は最終シミュレーション部４０及び比較部５０の機能により実現される。
【０１０５】
図１２は上述の本発明の実施例による回路装置設計システム１００をコンピュータで実現する場合について説明するための、コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【０１０６】
図１２に示すごとく、同コンピュータ５００は、与えられたプログラムを構成する命令を実行することによって様々な動作を実行するためのＣＰＵ５０１と、キーボード、マウス等よりなりユーザが操作内容又はデータを入力するための操作部５０２と、ユーザにＣＰＵ１０１による処理経過、処理結果等を表示するＣＲＴ、液晶表示器等よりなる表示部５０３と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなりＣＰＵ５０４が実行するプログラム、データ等を記憶したり作業領域として使用されるメモリ５０４と，プログラム、データ等を格納するハードディスク装置５０５と、ＣＤ−ＲＯＭ５０７を媒介として外部からプログラムをロードしたりデータをロードするためのＣＤ−ＲＯＭドライブ５０６と、インターネット、ＬＡＮ等の通信網５０９を介して外部サーバからプログラムをダウンロード等するためのモデム５０８とを有する。
【０１０７】
同コンピュータ５００はＣＤ−ＲＯＭ５０７を媒介として、あるいは通信ネットワーク５０９を媒介として、上述の回路装置設計システム１００が実行する処理をＣＰＵ５０１に実行させるための命令よりなるプログラム、すなわち回路装置設計プログラムをロードあるいはダウンロードする。そしてこれをハードディスク装置５０５にインストールし、適宜メモリ５０４にロードしてＣＰＵ５０１が実行する。その結果、同コンピュータ５００により上述の回路装置設計システム１００が実現される。
【０１０８】
本発明は以下の付記の各々に記載の構成をとり得る。
（付記１）
基板上に複数の回路部品を配置してなる回路装置の設計装置であって、
回路設計を行う回路設計手段と、
前記回路設計手段による設計の前に前記基板および複数の回路部品の各々の特性から回路装置の特性を算出する当初特性算出手段と、
前記回路設計手段によって得られた設計内容に基づいて前記回路装置の特性を再度算出する設計後特性算出手段と、
前記当初特性算出手段と前記設計後特性算出手段とのそれぞれの手段で得られた回路装置の特性を相互に比較する特性比較手段と、
前記特性比較手段による比較の結果に基づき、必要に応じて設計者に対し、設計変更のためのアドバイスを生成するアドバイス生成手段とよりなる回路装置設計装置。
（付記２）
前記回路装置の特性はロス、ノイズおよびジッタのうちの少なくともいずれかに係るものとされてなる付記１に記載の回路装置設計装置。
（付記３）
前記設計変更は、当該変更の要因たる回路要素自体を修正する構成とされてなる付記１又は２に記載の回路装置設計装置。
（付記４）
前記設計変更は、当該変更の要因たる回路要素以外の回路要素を修正する構成とされてなる付記１又は２に記載の回路装置設計装置。
（付記５）
基板上に複数の回路部品を配置してなる回路装置を設計するための方法であって、
回路設計を行う回路設計段階と、
前記回路設計段階の前に前記基板および複数の回路部品の各々の特性から回路装置の特性を算出する当初特性算出段階と、
前記回路設計段階によって得られた設計内容に基づき、前記回路装置の特性を再度算出する設計後特性算出段階と、
前記当初特性算出段階と前記設計後特性算出段階とのそれぞれの段階で得られた回路装置の特性を相互に比較する特性比較段階と、
前記特性比較段階の比較結果に基づき、必要に応じて設計者に対し、設計変更のためのアドバイスを生成するアドバイス生成段階とをコンピュータの機能を使用して実行する構成とされてなる回路装置設計方法。
（付記６）
前記回路装置の特性はロス、ノイズおよびジッタのうちの少なくともいずれかに係るものとされてなる付記５に記載の回路装置設計方法。
（付記７）
前記設計変更は、当該変更の要因たる回路要素自体を修正する構成とされてなる付記５又は６に記載の回路装置設計方法。
（付記８）
前記設計変更は、当該変更の要因たる回路要素以外の回路要素を修正する構成とされてなる付記５又は６に記載の回路装置設計方法。
（付記９）
基板上に複数の回路部品を配置してなる回路装置を設計するための方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
回路設計を行う回路設計段階の前に前記基板および複数の回路部品の各々の特性から回路装置の特性を算出する当初特性算出段階と、
前記回路設計段階によって得られた設計内容に基づき、前記回路装置の特性を再度算出する設計後特性算出段階と、
前記当初特性算出段階と前記設計後特性算出段階とのそれぞれの段階で得られた回路装置の特性を相互に比較する特性比較段階と、
前記特性比較段階の比較結果に基づき、必要に応じて設計者に対し、設計変更のためのアドバイスを生成するアドバイス生成段階とをコンピュータに実行させるための命令を有する回路装置設計プログラム。
（付記１０）
前記回路装置の特性はロス、ノイズおよびジッタのうちの少なくともいずれかに係るものとされてなる付記９に記載の回路装置設計プログラム。
（付記１１）
前記設計変更は、当該変更の要因たる回路要素自体を修正する構成とされてなる付記９又は１０に記載の回路装置設計プログラム。
（付記１２）
前記設計変更は、当該変更の要因たる回路要素以外の回路要素を修正する構成とされてなる付記９又は１０に記載の回路装置設計プログラム。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】従来の問題点を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例の概念を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の実施例の動作の流れを説明するための図である。
【図５】本発明の実施例の適用例について説明するための図（その１）である。
【図６】本発明の実施例の適用例について説明するための図（その２）である。
【図７】本発明の実施例の適用例について説明するための図（その３）である。
【図８】本発明の実施例の適用例について説明するための図（その４）である。
【図９】本発明の実施例の適用例について説明するための図（その５）である。
【図１０】本発明の実施例の適用例について説明するための図（その６）である。
【図１１】本発明の実施例の適用例について説明するための図（その７）である。
【図１２】本発明の実施例に適用可能なコンピュータの構成を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０  机上計算部
２０  プレ解析部
３０  アートワークＣＡＤ部
４０  最終シミュレーション部
５０  比較部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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