(57)【要約】【課題】従来のＣＡＤシステムは生成される接続情報の接続先が電源配線やＧＮＤの場合は「３Ｖ」や「ＧＮＤ」の様な共通の電位情報が接続先となっているため、回路図上でＩＣ電源端子の近くにバイパスコンデンサを配置しても生成する接続情報ではどのバイパスコンデンサがどこに接続されるのかを特定することが出来ずＩＣ電源端子毎にバイパスコンデンサの挿入忘れチェックを行うことが出来なかった。【解決手段】高速ＩＣを含む電子回路のＩＣ電源端子とＧＮＤ間に挿入するバイパスコンデンサの回路図設計ＣＡＤにおいて、回路図上で個々のバイパスコンデンサとの配線距離が最も短いＩＣ電源端子を接続先として自動的に特定する「接続先指定手段」と、ＩＣ電源端子近くにバイパスコンデンサが接続されているか否かを判別する「チェック手段」とを具備した。【選択図】  図１
2004199352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速ＩＣを含む電子回路のＩＣ電源端子とＧＮＤ間に挿入するバイパスコンデンサの回路図設計ＣＡＤにおいて、回路図上で個々のバイパスコンデンサとの配線距離が最も短いＩＣ電源端子を接続先として自動的に特定する接続先指定手段と、ＩＣ電源端子近くにバイパスコンデンサが接続されているか否かを判別するチェック手段とを具備したことを特徴とする回路図設計ＣＡＤ。
【請求項２】
前記接続先指定手段は、ＣＡＤ画面上に表示された回路図の配線を複数の直線としてコンピュータのメモリやＤＩＳＫに一時的に記録する描画情報から配線の接続点情報を生成し、回路図上で電源配線に接続されたバイパスコンデンサからＩＣ電源端子へ至る接続経路を探索して配線距離が最小となるＩＣ電源端子をバイパスコンデンサの接続先として特定したことを特徴とする請求項１に記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項３】
前記接続先指定手段における配線距離が最小となる接続経路の探索は前記接続点情報に記述された接続点毎の分岐先の接続点と配線距離を確認し、既に通過した接続点へ戻る接続経路および既に探索済の接続経路より配線距離が長くなる接続経路を順次除外することにより求めたことを特徴とする請求項１または２に記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項４】
前記接続先指定手段は、部品属性情報にあらかじめ登録されている端子属性情報を用いて分類された電源端子をバイパスコンデンサの接続対象としたことを特徴とする請求項１または３のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項５】
前記接続先指定手段は、電源配線とＧＮＤ間に接続されたバイパスコンデンサからＩＣ端子へ至る接続経路の内、指定範囲以内の配線距離または接続点経由数の接続経路を複数のＩＣ電源端子による同一バイパスコンデンサの共有配線と見なし、同一のバイパスコンデンサを複数のＩＣ電源端子の接続先としたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項６】
前記接続先指定手段は、電源配線とＧＮＤ間に接続されたコンデンサからＩＣ端子へ至る接続経路の内、指定範囲以上の配線距離の接続経路をＩＣ電源端子とＧＮＤ間に挿入するバイパスコンデンサ以外のコンデンサへの接続経路として除外したことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項７】
前記チェック手段は、ＩＣ電源端子毎にバイパスコンデンサ接続の有無と接続されているバイパスコンデンサの部品番号を記載したリストを自動生成し、回路グループまたはＩＣ毎に操作画面もしくは記憶手段へ出力することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項８】
前記チェック手段は、ＩＣ電源端子毎に接続されているバイパスコンデンサをリストアップし、操作画面上で  ＩＣ端子とバイパスコンデンサを同時にハイライトさせることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項９】
前記チェック手段は、ＩＣ電源配線とＧＮＤ間に接続されていてかつＩＣ電源端子に接続されていないコンデンサを回路グループまたはＩＣ毎にリストアップし、操作画面上のＩＣバイパスコンデンサをハイライトさせることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項１０】
前記チェック手段は、バイパスコンデンサが接続されていないＩＣ電源端子を回路グループまたはＩＣ毎にリストアップし、操作画面上のＩＣ電源端子をハイライトさせることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項１１】
前記チェック手段は、部品属性情報にＩＣ毎の信号周波数とパイパスコンデンサが機能する信号周波数帯域を登録し、バイパスコンデンサが機能する信号周波数帯域内に接続されるＩＣの信号周波数が入っているか否かを判別できるようにしたことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項１２】
前記チェック手段は、バイパスコンデンサが機能する信号周波数帯域内に接続されるＩＣの信号周波数が入っていない場合にパイパスコンデンサのハイライト色を特定色化したことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項１３】
前記接続先指定手段を電源配線に挿入するインダクタンス素子へ適用し、インダクタンス素子が属するＩＣまたは回路ブロックを自動的に特定したことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項１４】
前記チェック手段を電源配線に挿入するインダクタンス素子へ適用し、インダクタンス素子が属するＩＣまたは回路ブロックを自動的に特定して操作画面上のインダクタンス素子とＩＣ、回路ブロックのいずれか１つをハイライトさせたことを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤ。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の回路図設計ＣＡＤを使用してなる回路図ＣＡＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速ＩＣを含む電子回路の回路図設計に係わり、ＩＣの電源配線とＧＮＤ間に挿入するコンデンサの接続構造、回路図設計ＣＡＤ、回路図ＣＡＤシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器は小型化、高機能化、デジタル化が進み、これに伴って電子機器から放射される電磁波が他の電子機器に影響を与える不要輻射ノイズも増加しており、これらの不要輻射ノイズを低減する対策設計が年々技術的に困難化してきている。
このため、不要輻射ノイズの発生源となり易いデジタル回路基板についてはインダクタンス素子やキャパシタンス素子を用いたＩＣ電源配線の高周波分離や信号配線のストリップ構造化等、従来から様々なノイズ対策設計が取り組まれている。特にデジタルＩＣの電源端子とＧＮＤ端子間に挿入するバイパスコンデンサはＩＣのスイッチング動作に伴って発生する電源電圧の高周波変動を蓄えた電荷で補って安定化させるとともに高周波成分をＩＣのＧＮＤ端子へ帰還させて高周波ノイズをＩＣ周辺に閉じ込める役割を果たすため、回路基板の不要輻射ノイズ対策において最も重要でかつ基本的な項目として広く知られている。従って、基本となる回路図設計においてもＩＣ端子毎へのバイパスコンデンサ挿入や、回路ブロック単位の電源配線へのバイパスコンデンサ挿入が積極的に行われ、接続情報の電子データをプリント基板のパターン設計ＣＡＤへ活用するだけでなく、バイパスコンデンサの配置位置や配線接続時の注意事項をコメントとして回路図に書き込んでＥＭＣ設計の徹底を図っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６３３７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１５０２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回路図設計に使用する従来のＣＡＤシステムでは生成される接続情報（ネットリスト）の接続先が電源配線やＧＮＤの場合は「３Ｖ」や「ＧＮＤ」の様な共通の電位情報が接続先となっているため、回路図上でＩＣ電源端子の近くにバイパスコンデンサを配置しても生成する接続情報ではどのバイパスコンデンサがどこに接続されるのかを特定することが出来ずＩＣ電源端子毎にバイパスコンデンサの挿入忘れチェックを行うことが出来なかった。またさらに次工程のパターン図設計において個々のバイパスコンデンサの接続先を特定するには回路図にコメントとして書き込んでパターン設計者へ伝えるしか手段がなく、バイパスコンデンサの接続位置違いを未然に防ぐことが困難となって高周波ノイズを低減するためのＥＭＣ設計の妨げとなっていた。
図１２に従来の回路図ＣＡＤにおけるバイパスコンデンサの接続先特定の実施例を示す。図１２においてＩＣ０１は高速信号を扱うデジタルＩＣで、説明の簡素化のため入出力端子は省略している。さらにＩＣ０１内の１および４はＩＣ０１の電源端子を示し、２および３はＩＣ０１内のＧＮＤ端子を示す。さらにＣ１およびＣ２はＩＣ０１の電源端子１および４とＧＮＤ端子２および３の間に挿入されるバイパスコンデンサを示し、Ｖ１はＩＣ０１に電源電圧を供給する３Ｖの直流電源を、Ｐ１は直流電源Ｖ１の配線の接続点を示している。また、表１４は回路図ＣＡＤから出力される部品毎の接続情報（部品名、端子毎の接続先）の例を示し、表１５は回路図ＣＡＤから出力される部品属性情報（部品名、端子数、部品品番、特性値）の例を示している。以上のように構成されたデジタルＩＣの回路図において、回路図上ではＩＣ０１の電源端子１および４の近くにそれぞれ接続されているバイパスコンデンサＣ１およびＣ２の接続情報は表１４に示されるように接続点Ｐ１とＧＮＤの記述しかないため、バイパスコンデンサＣ１およびＣ２をＩＣ０１のどの端子のそばに接続するかの情報が欠落しており、図１３に示すパイパスコンデンサがＩＣ０１から遠く離れた回路図と同じ接続情報とになってしまっている。このため、従来の回路図ＣＡＤではバイパスコンデンサをＩＣの特定端子に接続指定することが困難であった。
そこで本発明は、回路図設計ＣＡＤに機能を付加してＩＣ電源端子毎に接続されるバイパスコンデンサの特定とバイパスコンデンサ接続忘れチェックをＣＡＤ上で自動化し、次工程へ電子データとして引き継ぐことで、回路図設計におけるバイパスコンデンサの挿入忘れや、パターン設計におけるバイパスコンデンサの接続位置違いといった問題を生じない回路図設計ＣＡＤを提供してＥＭＣ設計の徹底を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では高速ＩＣを含む電子回路のＩＣ電源端子とＧＮＤ間に挿入するバイパスコンデンサの回路図設計において、回路図上で個々のバイパスコンデンサとの配線距離が最も短いＩＣ電源端子を接続先として自動的に特定する「接続先指定手段」と、ＩＣ電源端子近くにバイパスコンデンサが接続されているか否かを判別する「チェック手段」とを具備したことを特徴としている。
また、本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「接続先指定手段」はＣＡＤ画面上に表示された回路図の配線を複数の直線としてコンピュータのメモリやＤＩＳＫに一時的に記録する描画情報から配線の接続点情報を生成し、回路図上で電源配線に接続されたバイパスコンデンサからＩＣ電源端子へ至る接続経路を探索して配線距離が最小となるＩＣ電源端子をバイパスコンデンサの接続先として特定したことを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「接続先指定手段」における配線距離が最小となる接続経路の探索は前記接続点情報に記述された接続点毎の分岐先の接続点と配線距離を確認し、既に通過した接続点へ戻る接続経路および既に探索済の接続経路より配線距離が長くなる接続経路を順次除外することにより求めたことを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「接続先指定手段」は部品属性情報にあらかじめ登録されている端子属性情報を用いて分類された電源端子をバイパスコンデンサの接続対象としたことを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「接続先指定手段」は電源配線とＧＮＤ間に接続されたバイパスコンデンサからＩＣ端子へ至る接続経路の内、指定範囲以内の配線距離または接続点経由数の接続経路を複数のＩＣ電源端子による同一バイパスコンデンサの共有配線と見なし、同一のバイパスコンデンサを複数のＩＣ電源端子の接続先としたことを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「接続先指定手段」は電源配線とＧＮＤ間に接続されたコンデンサからＩＣ端子へ至る接続経路の内、指定範囲以上の配線距離または接続点経由数の接続経路をＩＣ電源端子とＧＮＤ間に挿入するバイパスコンデンサ以外のコンデンサへの接続経路として除外したことを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「チェック手段」はＩＣ電源端子毎にバイパスコンデンサ接続の有無と接続されているバイパスコンデンサの部品番号を記載したリストを自動生成し、回路グループまたはＩＣ毎に操作画面もしくは外部ファイルへ出力することを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「チェック手段」はＩＣ電源端子毎に接続されているバイパスコンデンサをリストアップし、操作画面上で  ＩＣ端子とバイパスコンデンサを同時にハイライトさせることを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「チェック手段」はＩＣ電源配線とＧＮＤ間に接続されていてかつＩＣ電源端子に接続されていないコンデンサを回路グループまたはＩＣ毎にリストアップし、操作画面上のＩＣ電源端子をハイライトさせることを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「チェック手段」はバイパスコンデンサが接続されていないＩＣ電源端子を回路グループまたはＩＣ毎にリストアップし、操作画面上のＩＣ電源端子をハイライトさせることを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「チェック手段」は部品属性情報にＩＣ毎の信号周波数とパイパスコンデンサが機能する信号周波数帯域を登録し、バイパスコンデンサが機能する信号周波数帯域内に接続されるＩＣの信号周波数が入っているか否かを判別できるようにしたことを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「チェック手段」はバイパスコンデンサが機能する信号周波数帯域内に接続されるＩＣの信号周波数が入っていない場合にパイパスコンデンサのハイライト色を特定色化したことを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「接続先指定手段」を電源配線に挿入するインダクタンス素子へ適用し、インダクタンス素子が属するＩＣまたは回路ブロックを自動的に特定したことを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、前記「チェック手段」を電源配線に挿入するインダクタンス素子へ適用し、インダクタンス素子が属するＩＣまたは回路ブロックを自動的に特定して少なくとも操作画面上のインダクタンス素子、ＩＣ、回路ブロックのいずれか１つをハイライトさせることを特徴としている。
また、さらに本発明に係わる回路図設計ＣＡＤにおいて、請求項１から１４の何れかに記載の回路図設計ＣＡＤを使用してなることを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面及び表を用いて説明する。
▲１▼図１は本発明における第一の実施例の回路図を示し、表１は回路図に使用される部品端子毎の接続点名が記述された部品端子情報、表２はＣＡＤ画面に表示される回路図の配線を複数の直線としてコンピュータのメモリやＤＩＳＫに一時的に記録する描画情報から電源配線とＧＮＤ配線の接続点名、分岐配線数、接続される電源またはＧＮＤの種別、分岐配線毎の接続点名、分岐配線毎の配線距離を抽出した接続点情報を、表３は回路図ＣＡＤから電子データとして出力される新たな部品属性情報を、またさらに、図２は表２の接続点情報を用いて構成したバイパスコンデンサの接続経路を示し、図３は本発明によるバイパスコンデンサ接続先の特定結果を示す。なお、回路図ＣＡＤから出力される接続情報は表１４に示す従来の回路図ＣＡＤと同じである。
図１においてＩＣ０１は高速信号を扱うデジタルＩＣ、さらにＩＣ０１内の１および４は電源端子を示し、２および３はＩＣ０１内のＧＮＤ端子を示す。さらにＣ１およびＣ２はＩＣ０１の電源端子１および４とＧＮＤ端子２および３の間に挿入されるバイパスコンデンサを示し、Ｖ１はＩＣ０１に電源電圧を供給する３Ｖの直流電源、またＰ１からＰ２１は直流電源Ｖ１とＧＮＤの配線接続点を示している。なお、説明の簡素化のためＩＣ０１の入出力端子は省略している。
以上のように構成された回路図において、表１の部品端子情報には部品端子毎の接続点名が記述され、表２の接続点情報には各接続点名と接続される電源またはＧＮＤの種別が記述されているため、バイパスコンデンサＣ１とＣ２はそれぞれ接続点Ｐ６およびＰ８で、ＩＣ０１は接続点Ｐ４とＰ１０で直流電源Ｖ１と接続されていることが判る。
さらに表２の接続点情報を用いて接続点Ｐ６の接続先を分岐毎に接続点名とＰ６からの配線距離を求め、接続点が目標とするＩＣ０１の電源端子Ｐ４，Ｐ１０の場合には○印を記すると図２に示す接続点Ｐ６からＩＣ０１の電源端子Ｐ４、Ｐ１０へ至るバイパスコンデンサの接続経路を構成することが出来る。
図２において接続点Ｐ６の分岐先はＰ５のみで、その分岐先はＰ３、Ｐ６、Ｐ７の３つであるがＰ６は既に通過した接続点であるためＰ４、Ｐ１０への経由点候補から除外でき、Ｐ３とＰ７が経由点候補となる。Ｐ３の分岐先はＰ２、Ｐ４、Ｐ５の３つでＰ４は目標とする接続点であるため経路候補１となり、Ｐ５は既に通過した接続点、Ｐ２はＰ６からの配線距離がＰ４までの配線距離４．０以上となる接続点であるため経由点候補から除外できる。さらにＰ７も分岐先がＰ５、Ｐ８、Ｐ９の３つであるが、Ｐ５は既に通過した接続点、Ｐ８も次の分岐先Ｐ７が既に通過した接続点であるため除外でき、Ｐ９の分岐先の内Ｐ２、Ｐ７はＰ６からの配線距離がＰ４またはＰ１０までの配線距離よりも長くなる点であるため除外でき、Ｐ１０は目標とする接続点であるため経路候補２となる。またさらにＰ６からＰ４またはＰ１０に接続する最短経路は図３に示すようにそれぞれＰ６⇒Ｐ５⇒Ｐ３⇒Ｐ４（配線距離４．０）とＰ６⇒Ｐ５⇒Ｐ７⇒Ｐ９⇒Ｐ１０（配線距離２１．０）となり、Ｐ４からＰ６への配線の方が短いためバイパスコンデンサＣ１はＩＣ０１の電源端子１（接続点Ｐ４）に接続されていると特定することが出来る。またバイパスコンデンサＣ２についても同様の手順で接続点Ｐ８にはＩＣ０１の端子４（接続点Ｐ１０）が接続されていると特定することが出来る。このように設計者が回路図上のバイパスコンデンサをＩＣ電源端子の近くに挿入することにより表２の接続点情報を用いてバイパスコンデンサからＩＣ電源端子へ至る接続点の経路と配線距離を求め、既に通過した接続点と既知の経路候補よりも配線距離が長くなる接続点を除外する手順で最も配線距離の短い接続経路のＩＣ電源端子を求めることによりバイパスコンデンサが接続されるＩＣ電源端子を特定することができる。またさらに上記のバイパスコンデンサの接続先として特定したＩＣ電源端子を表３に示す部品属性情報として追加し、ＩＣの端子毎に接続されているバイパスコンデンサが容易に判るようになっており、回路図を自動チェックして接続されているバイパスコンデンサと電源端子のペアやバイパスコンデンサが接続されていないＩＣ電源端子またはＩＣ電源端子に接続されていないバイパスコンデンサをハイライトさせるか表示を特定色に変更して設計者への注意を促し、操作画面や外部ファイルへ部品属性情報を出力してバイパスコンデンサの挿入忘れを未然に防ぐだけでなく、電子データを利用することにより次工程のパターン設計でバイパスコンデンサの接続位置違いといった問題を生じないＥＭＣ設計を実現することが出来る。またさらに上記バイパスコンデンサの接続先特定手順を次工程のパターン設計に適用して基板上の実際の配線長を考慮したバイパスコンデンサの接続先チェックに応用することもできる。
▲２▼さらに図４は本発明における第二の実施例の回路図を示し、表４は回路図に使用される部品端子毎の接続点名が記述された部品端子情報、表５はＣＡＤ画面に表示される回路図の配線を複数の直線としてコンピュータのメモリやＤＩＳＫに一時的に記録する描画情報から電源配線とＧＮＤ配線の接続点名、分岐配線数、接続される電源またはＧＮＤの種別、分岐配線毎の接続点名、分岐配線毎の配線距離を抽出した接続点情報を、表６は回路図ＣＡＤから電子データとして出力される新たな部品属性情報を、またさらに図５は表５を用いたバイパスコンデンサ接続端子の特定結果を示す。
図４においてＩＣ０１は高速信号を扱うデジタルＩＣ、さらにＩＣ０１内の１および４は端子名Vccの電源端子を示し、２は端子名GNDのＩＣ０１内のＧＮＤ端子、３は端子名SW1の３V電源に接続されたＩＣ０１内のスイッチ端子を示す。さらにＣ１およびＣ２はＩＣ０１の電源端子１および４とＧＮＤ端子との間に挿入されるバイパスコンデンサを示し、Ｖ１はＩＣ０１に電源電圧を供給する３Ｖの直流電源、またＰ１からＰ２１は直流電源Ｖ１とＧＮＤの配線接続点を示している。なお、説明の簡素化のためSW1以外のＩＣ０１の入出力端子は省略している。以上のように構成された回路図において、表４の部品端子情報には部品端子毎の端子名もしくは端子番号と接続点名が記述され、表５の接続点情報には各接続点名と接続される電源またはＧＮＤの種別が記述されている。このため、直流電源V1に接続されているIC０１の端子１、３、４の内、端子３は端子名がSW1で電源端子を示すVccではないことからバイパスコンデンサが接続される電源端子から除外することができ、バイパスコンデンサＣ１とＣ２はそれぞれ接続点Ｐ６およびＰ８で、ＩＣ０１の電源端子は接続点Ｐ４とＰ１０で直流電源Ｖ１と接続されていることが判る。
さらに表５の接続点情報を用いて接続点Ｐ６の接続先を分岐毎に接続点名とＰ６からの配線距離を求め、接続点が目標とするＩＣ０１の電源端子Ｐ４，Ｐ１０の場合には○印を記すると図５に示す接続点Ｐ６からＩＣ０１の電源端子Ｐ４、Ｐ１０へ至る接続経路を構成することが出来る。
図５において接続点Ｐ６の分岐先はＰ５のみで、その分岐先はＰ３、Ｐ６、Ｐ１８の３つであるがＰ６は既に通過した接続点であるためＰ４、Ｐ１０への経由点候補から除外でき、Ｐ３とＰ１８が経由点候補となる。Ｐ３の分岐先はＰ２、Ｐ４、Ｐ５の３つでＰ４は目標とする接続点であるため経路候補１となり、Ｐ５は既に通過した接続点、Ｐ２はＰ６からの配線距離がＰ４までの配線距離４．０以上となる接続点であるため経由点候補から除外できる。さらにＰ１８も分岐先がＰ５、Ｐ７、Ｐ１９の３つであるが、Ｐ５は既に通過した接続点、Ｐ１９も次の分岐先Ｐ１８が既に通過した接続点であるため除外でき、Ｐ７の分岐先もＰ８、Ｐ９、Ｐ１８の３つの内、Ｐ１８は既に通過した接続点、Ｐ８も次の分岐先Ｐ７が既に通過した接続点であるため除外でき、残るＰ９の分岐先のＰ２、Ｐ７、Ｐ１０の内、Ｐ１０は目標とする接続点であるため経路候補２となり、Ｐ７は既に通過した接続点、Ｐ２は既知の経路候補１および２よりも配線距離が長くなる点であるため除外できる。またさらにＰ６からＰ４またはＰ１０に接続する最短経路は図３に示すようにそれぞれＰ６⇒Ｐ５⇒Ｐ３⇒Ｐ４（配線距離４．０）とＰ６⇒Ｐ５⇒Ｐ１８⇒Ｐ７⇒Ｐ９⇒Ｐ１０（配線距離２１．０）となり、Ｐ４からＰ６への配線の方が短いためバイパスコンデンサＣ１はＩＣ０１の電源端子１（接続点Ｐ４）に接続されていると特定することが出来る。またバイパスコンデンサＣ２についても同様の手順で接続点Ｐ８にはＩＣ０１の端子４（接続点Ｐ１０）が接続されていると特定することが出来る。このように表４の部品属性情報に部品端子名を加えることにより、電源端子以外のＩＣ端子が電源に接続されていて接続情報だけでは電源端子の特定が困難な場合にも表５の接続点情報を用いてバイパスコンデンサからＩＣ電源端子へ至る接続点の経路と配線距離を求め、既に通過した接続点と既知の経路候補よりも配線距離が長くなる接続点を除外する手順で最も配線距離の短い接続経路のＩＣ電源端子を求めることによりバイパスコンデンサが接続されるＩＣ電源端子を特定することができる。またさらに上記の手順で特定したバイパスコンデンサの接続先であるＩＣ電源端子は表６に示すように部品属性情報として新たに追加されているため、回路図ＣＡＤ上でバイパスコンデンサが接続されていないＩＣ電源端子を自動的に確認してバイパスコンデンサの挿入忘れを未然に防ぐだけでなく、電子データを利用することにより次工程のパターン設計でバイパスコンデンサの接続位置違いといった問題を生じないＥＭＣ設計を実現することが出来る。
▲３▼またさらに図６は本発明における第三の実施例を示すバイパスコンデンサの接続経路でバイパスコンデンサＣ１（接続点Ｐ６）からＩＣ０１の電源端子（接続点Ｐ４、Ｐ１０）へ至る接続点名と分岐先およびＰ６から分岐先までの配線距離を示した図である。なお、本実施例の回路図は図１と、部品端子情報は表１と、接続点情報は表２と、回路図ＣＡＤから電子データとして出力される新たな部品属性情報は表３と、またさらに回路図ＣＡＤから出力される接続情報は表１４に示す従来の回路図ＣＡＤと同じである。
図６において接続点Ｐ６からＰ４またはＰ１０へ至る経路の探索条件に配線距離が１０以下という条件を第一の最大配線長条件として付加すると、第1接続点Ｐ５の分岐先は配線距離１７．０のＰ７が除外されＰ３とＰ６の２つになる。さらに、Ｐ６は既に通過した接続点であるため除外され、Ｐ３の分岐先Ｐ２、Ｐ４、Ｐ５の内Ｐ５は既に通過した接続点であるので除外でき、Ｐ４は目標とする接続点であるため経路候補１となり、Ｐ２は既知の経路候補１よりもその先の配線距離が長くなる点であるため除外できる。したがってバイパスコンデンサＣ１の電源側接続点Ｐ６はＩＣ０１の電源端子１（接続点Ｐ４）に接続されていることがさらに容易に特定することができる。このようにバイパスコンデンサからＩＣ電源端子へ至る経路の探索条件に第一の最大配線長条件を加えることで第一の実施例および第二の実施例のように接続点の経路と配線距離を順次確認して既に通過した接続点や既知の経路候補と比較する処理が大幅に省略できる。またさらに指定した配線距離以上のとなるバイパスコンデンサとＩＣ電源端子間の接続経路は無視されるため、回路図上でどの電源端子へ接続するのか判らないような離れた位置のコンデンサは表６の部品属性情報でバイパスコンデンサとして追加されず、個々のバイパスコンデンサが回路図の適切な位置に挿入されているかをチェックすることができる。またさらに上記チェックは、バイパスコンデンサが接続されていないＩＣ電源端子を自動的に確認して回路図ＣＡＤ上で回路グループやＩＣ毎にハイライトさせ、不適切な電源端子から遠く離れたバイパスコンデンサの回路図記入を未然に防ぐことによりＥＭＣ設計を実現することが出来る。
▲４▼またさらに図７は本発明における第四の実施例の回路図を示し、表７は回路図に使用される部品端子毎の接続点名が記述された部品端子情報、表８はＣＡＤ画面に表示される回路図の配線を複数の直線としてコンピュータのメモリやＤＩＳＫに一時的に記録する描画情報から電源配線とＧＮＤ配線の接続点名、分岐配線数、接続される電源またはＧＮＤの種別、分岐配線毎の接続点名、分岐配線毎の配線距離を抽出した接続点情報を、表９は回路図ＣＡＤから電子データとして出力される新たな部品属性情報を、またさらに図８は表８を用いたバイパスコンデンサ接続端子の判定手順を示す。
図７においてＩＣ０１は高速信号を扱うデジタルＩＣ、さらにＩＣ０１内の１および４は電源端子を示し、２および３はＩＣ０１内のＧＮＤ端子を示す。さらにＣ１とＣ２およびＣ３はＩＣ０１の電源端子１および４とＧＮＤ端子２および３の間に挿入されるバイパスコンデンサを示し、Ｖ１はＩＣ０１に電源電圧を供給する３Ｖの直流電源、またＰ１からＰ２５は直流電源Ｖ１とＧＮＤの配線接続点を示している。なお、説明の簡素化のためＩＣ０１の入出力端子は省略している。
以上のように構成された回路図において、表７の部品端子情報には部品端子毎の接続点名が記述され、表８の接続点情報には各接続点名と接続される電源またはＧＮＤの種別が記述されているため、バイパスコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３はそれぞれ接続点Ｐ４、Ｐ８、Ｐ１０で、ＩＣ０１は接続点Ｐ６とＰ１２で直流電源Ｖ１と接続されていることが判る。
さらに表８の接続点情報を用いて接続点Ｐ４、Ｐ８、Ｐ１０それぞれの接続先を分岐毎に接続点名と始点からの配線距離を求め、既に通過した接続点と既知の経路候補よりも配線距離が長くなる接続点および第一の最大配線長条件として配線距離が１０．０を超える接続点を除外する手順で目標とするＩＣ０１の電源端子Ｐ６，Ｐ１２への配線距離の最も短い接続経路を求めて○印を記すると図８に示すバイパスコンデンサの接続経路を構成することが出来る。図８より経路候補はＰ４⇒Ｐ３⇒Ｐ５⇒Ｐ６（配線距離４．０）、Ｐ８⇒Ｐ７⇒Ｐ５⇒Ｐ６（配線距離４．０）、Ｐ１０⇒Ｐ９⇒Ｐ１１⇒Ｐ１２（配線距離４．０）の３つとなり、ＩＣ０１の電源端子１（接続点Ｐ６）に接続されるバイパスコンデンサをＣ１（接続点Ｐ６）かＣ２（接続点Ｐ８）のいずれかに特定しなければならないが、さらに第二の最大配線長条件として配線長６．０以下の接続経路を複数のバイパスコンデンサから同一電源端子への接続経路とみなしてバイパスコンデンサＣ１（接続点Ｐ４）とＣ２（接続点Ｐ８）の接続先を共にＩＣ０１の電源端子１（接続点Ｐ６）とすることができ、図７のように１つのＩＣ電源端子に複数のバイパスコンデンサが接続された回路図であってもバイパスコンデンサの接続先を正しく特定することができる。また第二の最大配線長条件は第一の最大配線長条件と同じ値であっても構わない。またさらに上記の手順で特定したバイパスコンデンサの接続先であるＩＣ電源端子は表９に示すように各バイパスコンデンサの部品属性情報として新たに追加されているため、回路図ＣＡＤ上でバイパスコンデンサが２つ以上接続されているＩＣ電源端子を自動的に確認してバイパスコンデンサの挿入間違いを未然に防ぐだけでなく、電子データを利用することにより次工程のパターン設計で各バイパスコンデンサの接続位置違いといった問題を生じないＥＭＣ設計を実現することが出来る。
▲５▼またさらに表１０は本発明における第五の実施例で図７の回路図の部品属性情報を示し、図９は使用するバイパスコンデンサの部品メーカーが提供する周波数特性例を示す。表１０においてＩＣ０１には使用される信号周波数の項目が設けられており、さらにＣ１、Ｃ２、Ｃ３には接続先として特定した電源端子名と特性値の他にバイパスコンデンサとして機能する周波数帯域の項目が設けられている。またさらに図９では高周波信号を通過させるバイパスコンデンサには容量によって最もインピーダンスが小さくなる周波数が存在し、周波数が離れるに従ってインピーダンスが高くなることを示しており、インピーダンスが１Ω以下となる周波数範囲をバイパスコンデンサとして有効に機能する周波数帯域とすると０．１μＦは１．３ＭＨｚから８０．０ＭＨｚの範囲、１０００ｐＦは１００ＭＨｚから２７０ＭＨｚの範囲で有効であることが判る。以上のように構成された表１０の部品属性情報において、ＩＣ０１では信号周波数として２０．０ＭＨｚと１５０．０ＭＨｚが使用されていることが判り、Ｃ１、Ｃ３はバイパスコンデンサとして１．３ＭＨｚから８０．０ＭＨｚに有効でＣ２はバイパスコンデンサとして１００．０ＭＨｚから２７０．０ＭＨｚに有効であることが判る。このため、ＩＣ０１のどの電源端子に接続されたバイパスコンデンサがどの信号周波数に対して有効に機能するかどうかを自動チェックして有効に機能しないバイパスコンデンサや電源端子をハイライトさせたり、信号周波数毎に有効なバイパスコンデンサをハイライトさせることが可能となりバイパスコンデンサを効果的に使用するＥＭＣ設計を行うことができる。またさらに表１０の部品属性情報を電子データとして利用することにより次工程のパターン設計で実配線長を考慮したバイパスコンデンサの機能評価も可能となりさらにＥＭＣ設計を実現することが出来る。
▲６▼またさらに図１０は本発明における第六の実施例の回路図を示し、表１１は回路図に使用される部品端子毎の接続点名が記述された部品端子情報、表１２はＣＡＤ画面に表示される回路図の配線を複数の直線としてコンピュータのメモリやＤＩＳＫに一時的に記録する描画情報から電源配線とＧＮＤ配線の接続点名、分岐配線数、接続される電源またはＧＮＤの種別、分岐配線毎の接続点名、分岐配線毎の配線距離を抽出した接続点情報を、表１３は回路図ＣＡＤから電子データとして出力される新たな部品属性情報を、またさらに図１１は表１２を用いたインダクタンス素子の接続経路を示す。
図１０においてＩＣ０１およびＩＣ０２は高速信号を扱うデジタルＩＣ、さらにＩＣ０１内の１および４は電源端子を示し、２および３はＩＣ０１内のＧＮＤ端子を示す。さらにＬ１はＩＣ０１への電源配線に挿入されるインダクタンス素子、Ｌ２はＩＣ０２への電源配線に挿入されるインダクタンス素子、Ｖ１はＩＣ０１に電源電圧を供給する３Ｖの直流電源、Ｐ１からＰ２０は直流電源Ｖ１とＧＮＤの配線接続点を示している。なお、説明の簡素化のためＩＣ０１の入出力端子およびバイパスコンデンサは省略している。
以上のように構成された回路図において、表１１の部品端子情報には部品端子毎の接続点名が記述され、表１２の接続点情報には各接続点名と接続される電源またはＧＮＤの種別が記述されているため、インダクタンス素子Ｌ１とＬ２はそれぞれ接続点Ｐ２とＰ３およびＰ７とＰ８で、ＩＣ０１とＩＣ０２はそれぞれ接続点Ｐ５、Ｐ６とＰ１０、Ｐ１１で直流電源Ｖ１と接続されていることが判る。
さらに表１２の接続点情報を用いて接続点Ｐ２とＰ３およびＰ７とＰ８の接続先を分岐毎に接続点名と配線距離を求め、接続点が目標とするＩＣ０１とＩＣ０２の電源端子接続点Ｐ５、Ｐ６とＰ１０、Ｐ１１および直流電源Ｖ１（接続点Ｐ１）の場合には○印を記すると図１１に示すインダクタンス素子の接続経路を構成することが出来る。
図１１の接続経路よりインダクタンス素子Ｌ１からは直流電源Ｖ１までが８．０、ＩＣ０１の電源端子１までが６．５で直流電源Ｖ１よりもＩＣ０１の近くに挿入されていることが判り、同様にインダクタンス素子Ｌ２からは直流電源Ｖ１までが１９．０、ＩＣ０２の電源端子１までが６．５で直流電源Ｖ１よりもＩＣ０２の近くに挿入されていることが判るため、Ｌ１とＬ２はそれぞれＩＣ０１とＩＣ０２に接続されていると特定することができる。このように表１２の接続点情報を用いてインダクタンス素子から直流電源またはＩＣ電源端子へ至る接続点の経路と配線距離を求め、既に通過した接続点と既知の経路候補よりも配線距離が長くなる接続点を除外する手順で最も配線距離の短い接続経路のＩＣ電源端子を求めることによりインダクタンス素子が接続されるＩＣや直流電源を特定することができる。またさらに上記の手順で特定したインダクタンス素子の接続先であるＩＣ電源端子または直流電源は表１３に示すように部品属性情報として新たに追加されているため、回路図ＣＡＤ上でインダクタンス素子が接続されていないＩＣを自動的に確認してインダクタンス素子の挿入忘れを未然に防ぐだけでなく、操作画面上のインダクタンス素子とインダクタンス素子が属するＩＣまたは回路ブロックとをハイライトさせて設計者の注意を促したり、電子データを利用することにより次工程のパターン設計でインダクタンス素子の接続位置違いといった問題を生じないＥＭＣ設計を実現することが出来る。
【０００７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高速ＩＣを含む電子回路のＩＣ電源端子とＧＮＤ間に挿入するバイパスコンデンサの回路図設計において、回路図上で個々のバイパスコンデンサとの配線距離が最も短いＩＣ電源端子を接続先として自動的に特定する「接続先指定手段」と、ＩＣ電源端子近くにバイパスコンデンサが接続されているか否かを判別する「チェック手段」とを具備することで、回路図設計におけるバイパスコンデンサの挿入忘れや、次工程のパターン設計におけるバイパスコンデンサ接続位置違いを生じないＥＭＣ設計を徹底することが出来る。
【０００８】
【表１】
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【０００９】
【表２】
2004199352.tif 000004
【００１０】
【表３】
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【００１１】
【表４】
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【００１２】
【表５】
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【００１３】
【表６】
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【００１４】
【表７】
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【００１５】
【表８】
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【００１６】
【表９】
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【００１７】
【表１０】
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【００１８】
【表１１】
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【００１９】
【表１２】
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【００２０】
【表１３】
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【００２１】
【表１４】
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【００２２】
【表１５】
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第一の実施例を示す回路図
【図２】第一の実施例におけるバイパスコンデンサの接続経路を示す図
【図３】第一の実施例におけるバイパスコンデンサ接続先の特定結果を示す図
【図４】本発明における第二の実施例を示す回路図
【図５】第二の実施例におけるバイパスコンデンサの接続経路を示す図
【図６】第三の実施例を示すバイパスコンデンサの接続経路を示す図
【図７】本発明における第四の実施例を示す回路図
【図８】第四の実施例におけるバイパスコンデンサの接続経路を示す図
【図９】第五の実施例におけるバイパスコンデンサの周波数特性例を示す図
【図１０】本発明における第六の実施例を示す回路図
【図１１】第六の実施例におけるバイパスコンデンサの接続経路を示す図
【図１２】本発明における従来の実施例を示す回路図
【図１３】本発明における書き方の異なる従来の実施例を示す回路図
【符号の説明】
１            ＩＣの１番目の端子
２            ＩＣの２番目の端子
３            ＩＣの３番目の端子
４            ＩＣの４番目の端子
ＩＣ０１  ＩＣ
ＩＣ０２      ＩＣ
Ｃ１        第一のバイパスコンデンサ
Ｃ２        第二のバイパスコンデンサ
Ｃ３        第三のバイパスコンデンサ
Ｌ１        第一のインダクタンス素子
Ｌ２        第二のインダクタンス素子
Ｖｃｃ        電源端子
ＳＷ１      ＩＣのスイッチ端子
ＧＮＤ      ＧＮＤ端子
Ｐ１〜Ｐ２５  電源配線およびＧＮＤ配線の接続点
【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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【図１３】
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