(57)【要約】【課題】  不要な部品配置の検討を行わずに部品の配置を検討することができるように基板設計の支援を行う回路基板設計支援装置および回路基板設計方法を提供する。【解決手段】  最小面積算出部１３は、第１の電気回路に含まれる全ての部品を基板に実装したときに、最低限必要となる最小実装面積を算出する。部品総端子数算出部１５は、第１の電気回路に含まれる複数の部品の端子数の総和を算出する。基板仕様決定部１６は、算出された部品の総端子数に基づいて、部品を実装する基板の層構成の仕様を決定する。実装係数決定部１８は、基板の層構成の仕様に対応する実行係数を決定する。目標面積算出部２１は、最小実装面積と実装係数とを積算し、部品を基板に実装するときに目標とすべき基板の目標実装面積を算出する。目標面積図面出力部２２は、目標実装面積と、この目標実装面積に対応する図面とを液晶表示装置に表示する、または印字する。【選択図】      図１
2007148664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路を構成する複数の部品の端子数の総和を表す端子数データを含み、前記電気回路を表す回路図データから、前記電気回路に含まれる全ての部品の構成を表す部品構成データを抽出する抽出手段と、
各部品の基板への実装に必要な基板上での占有面積を表す情報を含む部品データに基づいて、前記抽出した部品構成データに対応する全ての部品を基板に実装するときに最低限必要となる最小実装面積を算出する最小面積算出手段と、
前記端子数データに基づいて電気回路に含まれる部品を実装する基板の層構成の仕様を決定し、決定した基板の層構成の仕様と前記最小実装面積とに基づいて、前記電気回路に含まれる部品を基板に実装するときに目標とすべき基板の目標実装面積を算出する目標面積算出手段と、
目標実装面積を表す面積情報を出力する出力手段とを含むことを特徴とする回路基板設計支援装置。
【請求項２】
前記電気回路とは少なくとも一部が異なる第２の電気回路に含まれる部品の基板における配置を表す部品配置データから、基板における参照すべき部品の配置を表す参照部品配置図面を作成する参照図面作成手段をさらに含み、
前記出力手段は、参照部品配置図面を出力することを特徴とする請求項１記載の回路基板設計支援装置。
【請求項３】
前記電気回路は、機能ごとに構成される複数の機能別電気回路を含んで構成され、
各機能別電気回路に含まれる部品に、他の機能別電気回路に含まれる部品と識別する識別情報を付加して、各部品の図面をそれぞれ作成する部品図面作成手段をさらに含み、
前記出力手段は、各部品の図面を出力することを特徴とする請求項１または２記載の回路基板設計支援装置。
【請求項４】
前記部品データには、部品の仕様を表す情報が含まれ、
前記電気回路に含まれる部品を指定する指定手段と、
前記指定された部品の仕様を部品データから抽出する部品データ抽出手段と、
前記指定された部品を含む機能別電気回路を、回路図データから抽出する回路図データ抽出手段とをさらに含み、
前記出力手段は、部品データ抽出手段によって抽出された部品の仕様を表す情報と、回路図データ抽出手段によって抽出された機能別電気回路を表す情報とを出力することを特徴とする請求項３記載の回路基板設計支援装置。
【請求項５】
前記決定した基板の面積を入力する入力手段と、
前記決定した基板を、前記入力手段から入力された面積としたときの単価を算出する単価算出手段をさらに含み、
前記出力手段は、算出された単価を表す単価情報を出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の回路基板設計支援装置。
【請求項６】
電気回路を構成する複数の部品の端子数の総和を表す端子数データを含み、前記電気回路を表す回路図データから、前記電気回路に含まれる全ての部品の構成を表す部品構成データを抽出する抽出工程と、
各部品の実装に必要な基板上での占有面積を表す情報を含む部品データに基づいて、前記抽出した部品構成データに対応する全ての部品を基板に実装するときに最低限必要となる最小実装面積を算出する最小面積算出工程と、
前記端子数データに基づいて電気回路に含まれる部品を実装する基板の層構成の仕様を決定し、決定した基板の層構成の仕様と前記最小実装面積とに基づいて、前記電気回路に含まれる部品を基板に実装するときに目標とすべき基板の目標実装面積を算出する目標面積算出工程と、
目標実装面積を参照して、回路図データに含まれる部品の基板における配置を設計する配置設計工程とを含むことを特徴とする回路基板設計方法。
【請求項７】
前記電気回路とは少なくとも一部が異なる第２の電気回路に含まれる部品の基板における配置を表す部品配置データから、基板における参照すべき部品の配置を表す参照部品配置図面を作成する参照図面作成工程をさらに含み、
配置設計工程において、参照部品配置図を参照することを特徴とする請求項６記載の回路基板設計方法。
【請求項８】
前記電気回路は、機能ごとに構成される複数の機能別電気回路を含んで構成され、
各機能別電気回路に含まれる部品に、他の機能別電気回路に含まれる部品と識別する識別情報を付加して、各部品の図面をそれぞれ作成する部品図面作成工程をさらに含み、
配置設計工程において、前記作成した各部品の図面を参照することを特徴とする請求項６または７記載の回路基板設計方法。
【請求項９】
前記部品データには、部品の仕様を表す情報が含まれ、
前記電気回路に含まれる部品のうち、指定される部品の仕様を部品データから抽出する部品データ抽出工程と、
前記電気回路に含まれる部品のうち、前記指定される部品を含む機能別電気回路を、回路図データから抽出する回路図データ抽出工程と、
前記決定した基板を、指定される面積としたときの単価を算出する単価算出工程とをさらに含み、
配置設計工程において、部品データ抽出工程において抽出した部品の仕様を表す情報と、回路図データ抽出工程において抽出した機能別電気回路を表す情報と、単価算出工程において算出した基板の単価を表す単価情報とを参照することを特徴とする請求項８記載の回路基板設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板設計を支援する回路基板設計支援装置および回路基板設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を小形化するために、製品に搭載する基板の小形化の実現が望まれている。したがって可能な限り小さな基板に部品を実装すべく、部品の配置を検討する必要がある。
【０００３】
部品の配置を検討する方法として、第１の従来の技術では、まず製品の形状に基づいて基板の面積を決定する。次に回路を構築する各部品およびこれらの各部品を接続する配線パターンを配置するためのルールの理論値を決定する。次にルールの理論値に基づいてプリント基板上の部品の配置および配線パターンのレイアウト設計を行う。ルールの理論値に基づいてレイアウト設計を行うことにより、試行錯誤的な作業が減り、容易に製品にとって最適なプリント基板アッセンブリを設計することが可能となる（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
また第２の従来の技術では、まず回路図に含まれる部品のうちの主要部品の配置を決定し、次に主要部品を除く残余の部品の配置を決定する。
【０００５】
【特許文献１】特許第３５６０７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１の従来の技術では、回路図に関係なく基板の面積が定められるので、定められた面積の基板に部品を実装することが物理的に不可能な場合がある。部品の配置を検討した結果、基板に部品を配置することができないとき、基板の面積が小さすぎるのか、それとも部品の配置の仕方が悪いのかを判断をすることができない。したがって基板に部品を配置することが物理的に不可能な場合でも、部品の配置を何度でも検討することになり、不要な作業が多くなるという問題が生じる。
【０００７】
また定められた基板の面積が、部品を配置するために必要な面積よりも大きい場合、部品を配置した後の基板に不要なスペースが生じる。この不要なスペースを省略することが本来可能であるにも拘わらず、基板の面積は予め定められているので、前記不要なスペースを省略することができない。したがって基板の小形化を図る余地があるにも拘わらず、基板の小形化が図られないという問題が生じる。
【０００８】
第２の従来の技術では、部品を配置することができる最小の面積がわからないので、検討した部品の配置の仕方の良否を判断することができない。したがって、部品が配置されるスペースを、現在のスペースより小さくすることができないにも拘わらず、部品の配置を再度検討する場合が生じ、不要な作業が多くなるという問題が生じる。また、図品が配置されるスペースを小さくし、基板を小さくする余地があるにも拘わらず、部品の配置を再度検討しない場合も生じ、基板の小形化が図られないという問題が生じる。
【０００９】
したがって本発明の目的は、不要な部品配置の検討を行わずに部品の配置を検討することができるように基板設計の支援を行う回路基板設計支援装置および回路基板設計方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、電気回路を構成する複数の部品の端子数の総和を表す端子数データを含み、前記電気回路を表す回路図データから、前記電気回路に含まれる全ての部品の構成を表す部品構成データを抽出する抽出手段と、
各部品の基板への実装に必要な基板上での占有面積を表す情報を含む部品データに基づいて、前記抽出した部品構成データに対応する全ての部品を基板に実装するときに最低限必要となる最小実装面積を算出する最小面積算出手段と、
前記端子数データに基づいて電気回路に含まれる部品を実装する基板の層構成の仕様を決定し、決定した基板の層構成の仕様と前記最小実装面積とに基づいて、前記電気回路に含まれる部品を基板に実装するときに目標とすべき基板の目標実装面積を算出する目標面積算出手段と、
目標実装面積を表す面積情報を出力する出力手段とを含むことを特徴とする回路基板設計支援装置である。
【００１１】
また本発明は、前記電気回路とは少なくとも一部が異なる第２の電気回路に含まれる部品の基板における配置を表す部品配置データから、基板における参照すべき部品の配置を表す参照部品配置図面を作成する参照図面作成手段をさらに含み、
前記出力手段は、参照部品配置図面を出力することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記電気回路は、機能ごとに構成される複数の機能別電気回路を含んで構成され、
各機能別電気回路に含まれる部品に、他の機能別電気回路に含まれる部品と識別する識別情報を付加して、各部品の図面をそれぞれ作成する部品図面作成手段をさらに含み、
前記出力手段は、各部品の図面を出力することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記部品データには、部品の仕様を表す情報が含まれ、
前記電気回路に含まれる部品を指定する指定手段と、
前記指定された部品の仕様を部品データから抽出する部品データ抽出手段と、
前記指定された部品を含む機能別電気回路を、回路図データから抽出する回路図データ抽出手段とをさらに含み、
前記出力手段は、部品データ抽出手段によって抽出された部品の仕様を表す情報と、回路図データ抽出手段によって抽出された機能別電気回路を表す情報とを出力することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記決定した基板の面積を入力する入力手段と、
前記決定した基板を、前記入力手段から入力された面積としたときの単価を算出する単価算出手段をさらに含み、
前記出力手段は、算出された単価を表す単価情報を出力することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、電気回路を構成する複数の部品の端子数の総和を表す端子数データを含み、前記電気回路を表す回路図データから、前記電気回路に含まれる全ての部品の構成を表す部品構成データを抽出する抽出工程と、
各部品の実装に必要な基板上での占有面積を表す情報を含む部品データに基づいて、前記抽出した部品構成データに対応する全ての部品を基板に実装するときに最低限必要となる最小実装面積を算出する最小面積算出工程と、
前記端子数データに基づいて電気回路に含まれる部品を実装する基板の層構成の仕様を決定し、決定した基板の層構成の仕様と前記最小実装面積とに基づいて、前記電気回路に含まれる部品を基板に実装するときに目標とすべき基板の目標実装面積を算出する目標面積算出工程と、
目標実装面積を参照して、回路図データに含まれる部品の基板における配置を設計する配置設計工程とを含むことを特徴とする回路基板設計方法である。
【００１６】
また本発明は、前記電気回路とは少なくとも一部が異なる第２の電気回路に含まれる部品の基板における配置を表す部品配置データから、基板における参照すべき部品の配置を表す参照部品配置図面を作成する参照図面作成工程をさらに含み、
配置設計工程において、参照部品配置図を参照することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記電気回路は、機能ごとに構成される複数の機能別電気回路を含んで構成され、
各機能別電気回路に含まれる部品に、他の機能別電気回路に含まれる部品と識別する識別情報を付加して、各部品の図面をそれぞれ作成する部品図面作成工程をさらに含み、
配置設計工程において、前記作成した各部品の図面を参照することを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記部品データには、部品の仕様を表す情報が含まれ、
前記電気回路に含まれる部品のうち、指定される部品の仕様を部品データから抽出する部品データ抽出工程と、
前記電気回路に含まれる部品のうち、前記指定される部品を含む機能別電気回路を、回路図データから抽出する回路図データ抽出工程と、
前記決定した基板を、指定される面積としたときの単価を算出する単価算出工程とをさらに含み、
配置設計工程において、部品データ抽出工程において抽出した部品の仕様を表す情報と、回路図データ抽出工程において抽出した機能別電気回路を表す情報と、単価算出工程において算出した基板の単価を表す単価情報とを参照することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、最小面積算出手段は、電気回路に含まれる部品の全てを基板に実装するときに最低限必要となる最小実装面積を算出する。目標面積算出手段は、基板の層構成の仕様を、電気回路に含まれる複数の部品の端子数の総和に基づいて決定する。基板の面積を固定した場合、基板の層数が多いほど、より多くの配線を基板に設けることができる。端子数の総和が多いほど、基板に設けるべき配線の数が多くなると予測されるので、部品を実装すべき基板の層数を多くすべきであると推定される。つまり端子数の総和と基板の層構成の仕様とには関連性がある。したがって目標面積算出手段は、端子数の総和から基板の層構成の仕様を合理的に決定することが可能である。基板の層構成の仕様から、どの程度の配線を基板に設けることが可能であるかを予測することができ、目標面積算出手段は、基板の層構成の仕様と、最小実装面積とに基づいて電気回路に含まれる部品の全てを基板に実装するときに目標とすべき基板の目標実装面積を算出する。算出した目標実装面積を表す面積情報は、出力手段によって出力される。
【００２０】
設計支援装置の利用者は、決定した層構成の仕様の基板への部品の配置を検討するときに、前記部品を実装する基板の面積と、目標実装面積とを比較することによって、部品の配置の良否を判断することができる。部品の配置を検討した結果、部品を実装する基板の面積が目標実装面積よりも小さい場合には、部品の配置の仕方が良いと判断することができる。逆に部品の配置を検討した結果、部品を実装する基板の面積が目標実装面積よりも大きい場合には、部品の配置の仕方が悪いと判断することができる。部品の配置の良否を判断することができるので、部品の配置の仕方が良い場合に、部品の配置を再度検討するというような不要な作業を無くすことができる。逆に部品の配置の仕方が悪い場合には、部品の配置を再度検討する必要があることを作業者が認識することができるので、より小さい面積内に部品を配置する検討が再度行われ、基板の小形化を図ることができる。
【００２１】
また本発明によれば、部品の配置を検討している電気回路とは少なくとも一部が異なる第２の電気回路の参照すべき部品の配置を表す参照部品図面が出力手段から出力される。第２の電気回路の部品の配置を参照しながら部品の配置を検討するので、参照する図面がない場合に比べて部品の配置の検討を容易に行うことができる。
【００２２】
また本発明によれば、各機能別電気回路に含まれる部品に、他の機能別電気回路に含まれる部品と識別する識別情報を付加した、各部品の図面が出力手段から出力される。回路基板設計支援装置の利用者は、出力された各部品の図面を参照しながら部品の配置を検討する。各部品の図面を参照することによって、参照した部品がどの機能別電気回路に含まれるのかを判断することができ、また部品を名称などでなくイメージとして捉え易くなるので、部品の配置の検討を円滑に行うことができる。
【００２３】
また本発明によれば、指定された部品の仕様を表す情報と、指定された部品を含む機能別電気回路を表す情報とが出力手段から出力される。回路基板設計支援装置の利用者は、部品の配置を検討するときに、部品の仕様を参照することができるので、部品の仕様を参考にしながら部品の配置を検討することができる。部品の仕様とは、たとえば部品の仕様書に記載されている情報であって、部品の名称、部品のサイズ、部品の質量、部品の電気的特性および部品の寿命などを表す情報である。また回路基板設計支援装置の利用者は、部品の配置を検討するときに、指定された部品を含む機能別電気回路を表す情報を参照することができるので、電気回路に対応させた部品の配置を検討することができる。
【００２４】
また本発明によれば、決定した基板を、入力手段から入力される基板の面積としたときの単価が出力手段から出力される。回路基板設計支援装置の利用者は、基板の単価を参照しながら部品の配置を検討することができる。たとえば現在の部品の配置のときの基板の単価、および目標実装面積のときの基板の単価などを参照することができ、コストを考慮して部品の配置の検討を行うことができる。
【００２５】
また本発明によれば、最小面積算出工程において、電気回路に含まれる部品の全てを基板に実装するときに最低限必要となる最小実装面積を算出する。目標面積算出工程において、基板の層構成の仕様を、電気回路に含まれる複数の部品の端子数の総和に基づいて決定する。基板の面積を固定した場合、基板の層数が多いほど、より多くの配線を基板に設けることができる。端子数の総和が多いほど、基板に設けるべき配線の数が多くなると予測されるので、部品を実装すべき基板の層数を多くすべきであると推定される。つまり端子数の総和と基板の層構成の仕様とには関連性がある。したがって目標面積算出工程では、端子数の総和から基板の層構成の仕様を合理的に決定することが可能である。基板の層構成の仕様から、どの程度の配線を基板に設けることが可能であるかがわかり、目標面積算出工程では、基板の層構成の仕様と、最小実装面積とに基づいて電気回路に含まれる部品の全てを基板に実装するときに目標とすべき基板の目標実装面積を算出する。
【００２６】
配置設計工程では、決定した層構成の仕様の基板への部品の配置を検討するときに、前記部品を実装する基板の面積と、目標実装面積とを比較することによって、部品の配置の良否を判断することができる。部品の配置を検討した結果、部品を実装する基板の面積が目標実装面積よりも小さい場合には、部品の配置の仕方が良いと判断することができる。逆に部品の配置を検討した結果、部品を実装する基板の面積が目標実装面積よりも大きい場合には、部品の配置の仕方が悪いと判断することができる。部品の配置の良否を判断することができるので、部品の配置の仕方が良い場合に、部品の配置を再度検討するというような不要な作業を無くすことができる。逆に部品の配置の仕方が悪い場合には、部品の配置を再度検討する必要があることを作業者が認識することができるので、より小さい面積内に部品を配置する検討が再度行われ、基板の小形化を図ることができる。
【００２７】
また本発明によれば、参照図面作成工程では、部品の配置を検討している電気回路とは少なくとも一部が異なる第２の電気回路の参照すべき部品の配置を表す参照部品図面を作成する。配置設計工程において、参照部品配置図を参照する。第２の電気回路の部品の配置を参照しながら部品の配置を検討するので、参照する図面がない場合に比べて部品の配置の検討を容易に行うことができる。
【００２８】
また本発明によれば、部品図面作成工程において、各機能別電気回路に含まれる部品に、他の機能別電気回路に含まれる部品と識別する識別情報を付加した、各部品の図面を作成する。配置設計工程では、作成した各部品の図面を参照しながら部品の配置を検討する。各部品の図面を参照することによって、参照した部品がどの機能別電気回路に含まれるのかを判断することができ、また部品を名称などでなくイメージとして捉え易くなるので、部品の配置の検討を円滑に行うことができる。
【００２９】
また本発明によれば、配置設計工程において、部品の配置を検討するときに、指定される部品の仕様を参照することができるので、部品の仕様を参考にしながら部品の配置を検討することができる。また部品の配置を検討するときに、指定された部品を含む機能別電気回路を表す情報を参照することができるので、電気回路に対応させた部品の配置を検討することができる。また基板の単価を参照しながら部品の配置を検討することができる。たとえば現在の部品の配置のときの基板の単価、および目標実装面積のときの基板の単価などを参照することができ、コストを考慮して部品の配置の検討を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１は、本発明の実施の一形態の回路基板設計支援装置１の構成を示す機能ブロック図である。図２は、回路基板設計支援装置１のハード構成を示す図である。回路基板設計支援装置１は、部品を基板に実装するときに目標とすべき基板の目標実装面積を算出し、この目標実装面積を表す面積情報を可視表示する。回路基板設計支援装置１は、たとえばコンピュータによって実現される。回路基板設計支援装置１は、処理手段２と、記憶手段３と、入力手段４と、出力手段５とを含んで構成される。
【００３１】
処理手段２は、記憶手段３に記憶された制御プログラムを読込んで実行することによって、記憶手段３と、入力手段４と、出力手段５とを制御する。また処理手段２は、記憶手段３に記憶された設計支援プログラムを読込んで実行することによって、所定の演算を行う。処理手段２は、演算結果を記憶手段３に与え、記憶手段３に記憶させる。処理手段２は、中央処理装置（Central Processing Unit：略称ＣＰＵ）を含んで実現される。
【００３２】
記憶手段３は、制御プログラム、設計支援プログラム、処理手段２が演算した演算結果、および回路図データ、部品データなどを記憶する。記憶手段３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含んで実現される。
【００３３】
入力手段４は、キーボードおよびマウスなどを含んで実現される。回路基板設計支援装置１の利用者がキーボードおよびマウスを操作すると、入力手段４は、利用者の操作に対応する指令を処理手段２に与える。
【００３４】
出力手段５は、処理手段２の指令に基づいて、処理手段２から与えられる情報を可視表示する。出力手段５は、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：略称ＬＣＤ）およびプリンタなどを含んで実現される。
【００３５】
処理手段２が前記設計支援プログラムを実行することによって、回路基板設計支援装置１は、回路図データ記憶部６と、部品データ記憶部７と、部品図面作成部８と、配線属性情報付与部１１と、部品図面出力部１２と、最小面積算出部１３と、最小面積図面出力部１４と、部品総端子数算出部１５と、基板仕様決定部１６と、基板仕様出力部１７と、実装係数決定部１８と、目標面積算出部２１と、目標面積図面出力部２２として機能する。
【００３６】
回路図データ記憶部６は、基板に部品を実装して実現すべき第１の電気回路の構成を表す回路図データを記憶する。回路図データには、第１の電気回路に含まれる複数の部品を表す情報と、前記複数の部品間の電気的な接続関係を表す情報と、配線属性情報と、端子数データとが含まれる。電気的な接続関係を表す情報とは、どの部品のどの端子と、どの部品のどの端子とが互いに電気的に接続されるか、およびどの部品のどの端子と電源の端子とが電気的に接続されるかなどを表す情報である。また配線属性情報とは、部品の配置において満たすべき条件などを表す情報である。配線属性情報には、たとえばバイパスコンデンサが接続される部品の端子とバイパスコンデンサの端子とを接続する配線の長さの制限を表す情報が含まれる。端子数データには、第１の電気回路に含まれる部品の端子数を表す情報が含まれる。また第１の電気回路は、定電流回路および定電圧回路などの機能ごとに構成される複数の機能別電気回路を含んで構成される。各機能別電気回路にはそれぞれページ数が割り振られている。回路図データには、各機能別電気回路に対応するページ数を表す情報も含まれている。
【００３７】
部品データ記憶部７は、部品データを記憶する。部品データには、部品の仕様と、部品を基板に実装したときの基板における実装面積であるランドサイズと、他の部品から離間させるべきスペースを表すスペースサイズとを表す情報などが含まれる。部品の仕様を表す情報には、たとえば部品の仕様書に記載されている情報が含まれ、部品の名称、部品のサイズ、部品の質量、部品の電気的特性および部品の寿命などを表す情報が含まれる。ランドサイズと、スペースサイズとを加算すると、部品を基板に単体で実装するときに必要な基板上での占有面積が求まる。
【００３８】
部品図面作成部８は、第１の電気回路に含まれる部品ごとに部品図面を作成し、部品図面作成工程を実行する。まず部品図面作成部８は、回路図データ記憶部６に記憶された回路図データから、第１の電気回路に含まれる全ての部品の構成を表す部品構成データを抽出する。次に部品図面作成部８は、部品データ記憶部７に記憶された部品データに基づいて、抽出した部品構成データに対応する部品の図面を、部品ごとに作成する。作成された部品図面には、部品の外観、部品のサイズ、部品のランドサイズ、および部品のスペースサイズなどの情報、ならびに部品が含まれる機能別電気回路を他の機能別電気回路の部品と識別する識別情報などが含まれる。識別情報とは、たとえば色を表す情報である。この色は、第１の電気回路のページ数ごとに互いに異なるように設定される。部品図面の背景色は、たとえば識別情報に基づいた色に設定される。したがって、部品図面は、第１の電気回路の各ページ数ごと、すなわち各機能別電気回路ごとに異なる色の図面となる。
【００３９】
配線属性情報付与部１１は、回路図データに含まれる配線属性情報に基づいて、作成した部品図面に配線属性情報を付与する。部品図面出力部１２は、配線属性情報が付与された部品図面を液晶表示装置に表示する、または部品図面を印字する。
【００４０】
最小面積算出部１３は、第１の電気回路に含まれる全ての部品を基板に実装したときに、最低限必要となる最小実装面積を算出する。最小面積算出部１３は、まず回路図データ記憶部６に記憶された回路図データから、第１の電気回路に含まれる全ての部品の構成を表す部品構成データを抽出する抽出工程を実行する。次に最小面積算出部１３は、抽出した部品構成データに対応する全ての部品のランドサイズとスペースサイズとをそれぞれ加算し、最小実装面積を算出する最小面積算出工程を実行する。抽出手段と最小面積算出手段とは、最小面積算出部１３によって実現される。
【００４１】
最小面積図面出力部１４は、最小面積算出部１３によって算出した最小実装面積と、この最小実装面積に対応する図面とを液晶表示装置に表示する、または印字する。最小面積図面出力部１４は、最小実装面積に対応する図面として、たとえば最小実装面積と同じ面積の正方形を表示する、または印字する。
【００４２】
部品総端子数算出部１５は、回路図データに含まれる端子数データに基づいて、第１の電気回路を構成する部品の端子の数の総和である部品総端子数を算出する。基板仕様決定部１６は、部品総端子数に基づいて、部品を実装する基板の層構成の仕様を決定する。つまり、基板仕様決定部１６は、予め定める関係式に部品総端子数を代入することによって基板の層構成の仕様を決定する。具体的には、基板仕様決定部１６は、部品を実装する基板が、片面実装用の基板であるのか、それとも両面実装用の基板であるのか、また単層基板であるのか、それとも多層基板であるのか、また多層基板の場合には、層数およびビルドアップ基板であるのか否かなどの基板の層構成の仕様を決定する。前記予め定める関係式は、たとえば経験に基づいて定められる式である。基板の面積を固定した場合、基板の層数が多いほど、より多くの配線を基板に設けることができる。端子数の総和が多いほど、基板に設けるべき配線の数が多くなると予測されるので、配線密度を所定の値にするためには、部品を実装すべき基板の層数も多くなると推定される。つまり端子数の総和と基板の層数とには関連性がある。この関連性を表す予め定める関係式を合理的に決定すると、基板の層構成の仕様を合理的に決定することができる。前記予め定める関係式は、たとえば既に設計が終了して製品化され、市場において実績の認められている機種の電気回路を構成する部品の部品総端子数と基板の層構成の仕様との関係を参考にして定められる。たとえば現在設計している第１の電気回路に含まれる部品と、第１の電気回路とは少なくとも一部が異なる第２の電気回路に含まれる部品との重複率が予め定める値以上の第２の電気回路を有する機種を参考にして前記予め定める関係式を定める。すなわち、現在設計している第１の電気回路と類似する回路を有する機種を参考にして前記予め定める関係式を定める。実際に製品化された機種を参考にするので、端子数の総和と基板の層数との関係を合理的に表す前記予め定める関係式を定めることができる。したがって基板の層構成の仕様を合理的に決定することができる。基板仕様出力部１７は、基板仕様決定部１６によって決定した基板の層構成を表す情報を液晶表示装置に表示する、または印字する。
【００４３】
実装係数決定部１８は、基板の層構成の仕様と実装係数との対応関係に基づいて、基板仕様決定部１６において決定した基板の層構成の仕様のときの基板の実装係数を決定する。実装係数は、目標実装面積を算出するときに用いられる係数である。基板の仕様と実装係数との対応関係を表すテーブルは、記憶手段３に記憶されており、実装係数決定部１８は、前記テーブルを用いて実装係数を決定する。表１は、基板の仕様と実装係数との対応関係の一部を表す。
【００４４】
【表１】
2007148664.tif 000003
【００４５】
たとえば基板の層構成の仕様が４層貫通基板の場合には、表１から、実装係数が２．５に定まる。基板の層構成の仕様は、総端子数に基づいて決定されるので、実装係数は、総端子数に依存する。実装係数は、基板の層数が多いほど、小さい値に選ばれる。基板の仕様と実装係数との対応関係は、たとえば経験に基づいて定められる。実装係数は、目標実装面積を算出するときに用いられる係数なので、実装係数を合理的に決定することによって、目標実装面積を合理的に算出することができる。基板の仕様と実装係数との対応関係は、たとえば既に設計が終了して製品化され、市場において実績の認められている機種の基板の仕様と、実装係数との関係を参考にして定められる。基板の仕様と実装係数との対応関係を実際に製品化された機種を参考にして定めるので、合理的な実装係数を決定することができ、この実装係数を用いて合理的な目標実装面積を算出することができる。
【００４６】
目標面積算出部２１は、目標実装面積を算出する。目標実装面積は、具体的には、最小面積算出部１３によって算出した最小実装面積に、実装係数決定部１８において決定した実装係数を積算した値である。実装係数は、基板の層数が多いほど、小さい値に選ばれるので、基板の層数が多いほど、目標面積が小さくなる。この関係は、基板の層数が多いほど、より小さい面積において部品を配置することができる事実を反映している。目標面積算出手段は、部品総端子数算出部１５、基板仕様決定部１６、実装係数決定部１８および目標面積算出部２１を含んで実現される。部品総端子数算出部１５と、基板仕様決定部１６と、実装係数決定部１８と、目標面積算出部２１とは、目標面積算出工程を協同して実行する。
【００４７】
目標面積図面出力部２２は、目標面積算出部２１によって算出した目標実装面積と、この目標実装面積に対応する図面とを液晶表示装置に表示する、または印字する。目標面積図面出力部２２は、目標実装面積に対応する図面として、たとえば目標実装面積と同じ面積の正方形を表示する、または印字する。
【００４８】
図３は、回路基板設計支援装置１が基板の目標実装面積を算出し、目標面積図面を出力する手順を表すフローチャートである。利用者が入力手段４を操作することによって、目標実装面積を算出し、目標面積図面を出力する処理を開始する指令を回路基板設計支援装置１に与えると、ステップａ０からステップａ１に移る。
【００４９】
ステップａ１では、部品図面作成部８は、第１の電気回路に含まれる全ての部品の構成を表す部品構成データを回路図データから抽出し、ステップａ２に移る。ステップａ２では、部品図面作成部８は、部品データに基づいて、抽出した部品構成データに対応する全ての部品に対応する部品図面を作成する。次に配線属性情報付与部１１は、回路図データに含まれる配線属性情報に基づいて、部品図面に配線属性情報を付与してステップａ３に移る。ステップａ３では、部品図面出力部１２は、ステップａ２において配線属性情報が付与された部品図面を液晶表示装置に表示し、ステップａ４に移る。
【００５０】
ステップａ４では、最小面積算出部１３は、回路図データおよび部品データに基づいて、前述したように最小実装面積を算出し、ステップａ５に移る。ステップａ５では、最小面積図面出力部１４は、最小実装面積および最小面積図面を液晶表示装置に表示し、ステップａ６に移る。
【００５１】
ステップａ６では、部品総端子数算出部１５は、端子数データに基づいて、第１の電気回路を構成する部品の端子の数の総和である部品総端子数を算出し、ステップａ７に移る。ステップａ７では、基板仕様決定部１６は、部品の総端子数に基づいて基板の層構成の仕様を決定し、ステップａ８に移る。ステップａ８では、基板仕様出力部１７は、基板仕様決定部１６によって決定した基板の層構成を表す情報を液晶表示装置に表示し、ステップａ９に移る。
【００５２】
ステップａ９では、実装係数決定部１８は、基板の層構成の仕様に基づいて、実装係数を決定し、ステップａ１０に移る。ステップａ１０では、目標面積算出部２１は、最小実装面積と実装係数とを積算することによって目標実装面積を算出し、ステップａ１１に移る。ステップａ１１では、目標面積図面出力部２２は、目標実装面積および目標面積図面を液晶表示装置に表示し、ステップａ１２に移る。ステップａ１２では、処理を終了する。
【００５３】
図４は、回路基板設計支援装置１の利用者が、部品の配置を設計する手順を表すフローチャートである。図３に示す処理が終了し、回路基板設計支援装置１の液晶表示装置に目標面積図面などが出力され、部品の配置の設計を開始するとステップｂ０からステップｂ１に移る。
【００５４】
ステップｂ１では、回路基板設計支援装置１の利用者は、第１の電気回路に含まれる部品を、ステップａ７において決定された層構成の仕様の基板へ配置する仕方を検討し、配置設計工程である部品の配置設計を行う。このとき回路基板設計支援装置１の利用者は、液晶表示装置に出力された部品図面、目標面積図面、および最小面積図面を参照しながら、部品の配置設計を行う。部品の配置を決定すると、ステップｂ２に移る。
【００５５】
ステップｂ２では、部品の配置設計が行われた基板の面積である設計基板面積が、目標実装面積よりも小さいか否かを、利用者が判断する。設計基板面積が目標実装面積よりも小さい場合には、部品の配置の仕方が良いと判断してステップｂ３に移り、処理を終了する。設計基板面積が目標実装面積よりも大きければ、部品の配置の仕方が悪いと判断してステップｂ１に移り、再度部品の配置の設計を行う。
【００５６】
回路基板設計支援装置１によって算出される目標実装面積を利用者が参照して部品の基板における配置を設計することによって、本発明の実施の一形態の回路基板設計方法が実現される。
【００５７】
以上説明した本発明の実施の一形態の回路基板設計支援装置１によれば、液晶表示装置に、目標実装面積が表示される。目標実装面積は、市場において実績の認められている機種を参考にして算出されるので、部品を配置するときに目標とすべき面積として合理的な面積を表す。回路基板設計支援装置１の利用者は、部品の配置を設計した設計基板面積と目標実装面積とを比較することによって、部品の配置の良否を判断することができる。部品の配置を検討した結果、部品を実装する基板の面積が目標実装面積よりも小さい場合には、部品の配置の仕方が良いと判断することができる。逆に部品の配置を検討した結果、部品を実装する基板の面積が目標実装面積よりも大きい場合には、部品の配置の仕方が悪いと判断することができる。部品の配置の良否を判断することができるので、部品の配置の仕方が良い場合に、部品の配置を再度検討するというような不要な作業を無くすことができる。逆に部品の配置の仕方が悪い場合には、部品の配置を再度検討する必要があることを作業者が認識することができるので、より小さい面積内に部品を配置するように、部品の配置が再度検討され、設計基板面積を小さくすることができる。また目標実装面積は、どの程度の面積の基板に部品を配置すべきかの目安となるので、部品の配置設計を円滑に行うことができる。
【００５８】
また基板の層構成の仕様は、市場において実績の認められている機種を参考にして決定される。回路基板設計支援装置１の利用者が、基板の層構成の仕様を検討する必要がなくなるので、利用者の負担が低減される。
【００５９】
また回路基板設計支援装置１の利用者は、配線属性情報、部品のサイズ、および部品の外観などの情報が含まれた部品図面を参照することができるので、部品の構成を想像し易くなり、部品をイメージしながら部品の配置の検討を行うことができる。また配線属性情報から、部品の配置において部品が満たすべき条件などを確認することができ、前記条件を確認しながら部品の配置の検討を行うことができる。
【００６０】
また部品図面の背景色は、電気回路のページ数ごと、すなわち機能別電気回路ごとに異なる。部品図面の色を見ることによって配置を検討している部品が、他の部品と同じ機能別電気回路に属するか否かを判断することができる。部品間の配線の長さは、ノイズの影響を低減したり、信号の遅延を小さくするために極力短い方が望ましいので、同じ機能別電気回路に属する部品は、互いに近くに配置する場合が多い。部品図面の色によって配置を検討している部品が、他の部品と同じ機能別電気回路に属するか否かを容易に判断することができるので、他の部品の近くに配置すべきか否かを容易に判断することができ、部品の配置の検討がし易くなる。
【００６１】
本発明の実施の形態の回路基板設計支援装置１の利用者は、目標基板面積が目標実装面積よりも小さくなるまで部品の配置設計を繰返し行うが、目標基板面積が目標実装面積に近く、部品の配置の仕方が良いと利用者が判断すれば、部品の配置設計を終了してもよい。
【００６２】
また本発明の実施の形態の回路基板設計支援装置１では、識別情報は、色を表す情報としたけれども、各機能別電気回路をそれぞれ互いに識別することができる情報であればよい。識別情報は、たとえば各機能別電気回路に割り振られたページ数でもよい。この場合、部品図面に、各部品が属する各機能別電気回路の割り振られたページ数を付すようにしたらよい。
【００６３】
また本発明の実施の形態の回路基板設計支援装置１では、基板仕様決定部１６は、端子数の総和と基板の層数との関連性を表す予め定める関係式に部品総端子数を代入することによって基板の層構成の仕様を決定するが、端子数の総和と基板の層数との対応関係を表したテーブルを記憶手段３に記憶させておき、このテーブルに基づいて部品総端子数から基板の層構成の仕様を決定してもよい。
【００６４】
図５は、本発明の他の実施の形態の回路基板設計支援装置２５の構成を示す機能ブロック図である。本発明の他の実施の形態の回路基板設計支援装置２５のハード構成は、前述の回路基板設計支援装置１のハード構成と同じであるが、記憶手段３に記憶された設計支援プログラムは、互いに異なる。本発明の他の実施の形態の回路基板設計支援装置２５は、前述の回路基板設計支援装置１と同様の構成であるので、対応する部分については同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
【００６５】
処理手段２が、設計支援プログラムを実行することによって、回路基板設計支援装置２５は、前述の回路基板設計支援装置１に加えて部品データ抽出部２６と、部品データ出力部２７と、回路図データ抽出部２８と、回路図データ出力部３１と、入力部３２と、最外周算出部３３と、基板ｍ２単価データ記憶部３４と、基板単価算出部３５と、基板取数データ記憶部３６と、基板単価出力部３７と、他機種部品配置データ記憶部３８と、参照図面作成部４１と、他機種部品配置図面出力部４２として機能する。
【００６６】
入力部３２は、回路基板設計支援装置２５の利用者の入力手段４の操作に対応する情報を部品データ抽出部２６、回路図データ抽出部２８、最外周算出部３３および参照図面作成部４１に与える。指定手段は、入力部３２を含んで実現される。
【００６７】
部品データ抽出部２６は、回路基板設計支援装置２５の利用者が入力手段４を操作することによって部品を指定する情報が入力されると、入力部３２から指定された部品を表す情報が与えられる。部品データ抽出部２６は、指定された部品の仕様を表す情報を、部品データ記憶部７に記憶された部品データから抽出する部品データ抽出工程を実行する。部品の仕様とは、たとえば部品のデータシート、すなわち部品の仕様書に記載された情報などである。部品データ出力部２７は、部品データ抽出部２６によって抽出された部品のデータシートに含まれる情報を、液晶表示装置に可視表示する、またはプリンタによって印字する。つまり回路基板設計支援装置２５の利用者が入力手段４を操作することによって、指定した部品のデータシートに含まれる情報が液晶表示装置に可視表示される、またはプリンタによって印字される。
【００６８】
回路基板設計支援装置２５の利用者が部品の配置を検討するときに、指定した部品のデータシートが液晶表示装置に表示されるので、データシートを参考にしながら部品の配置を検討することができる。たとえば熱に弱い部品であれば、発熱量の多い部品からはスペースを空けて配置しなければならないなどの部品の配置において注意しなければならない情報を得ながら部品の配置を検討することができる。
【００６９】
回路図データ抽出部２８は、回路基板設計支援装置２５の利用者が入力手段４を操作することによって部品を指定する情報が入力されると、入力部３２から指定された部品を表す情報が与えられる。回路図データ抽出部２８は、回路図データ記憶部６に記憶された回路図データから、前記指定された部品が含まれる機能別電気回路を抽出する回路図データ抽出工程を実行し、抽出した機能別電気回路を表す図面を作成する。回路図データ出力部３１は、回路図データ抽出部２８が作成した機能別電気回路を表す図面を液晶表示装置に可視表示する、またはプリンタによって印字する。つまり回路基板設計支援装置２５の利用者が入力手段４を操作することによって第１の電気回路に含まれる部品を指定すると、この部品が含まれる機能別電気回路を表す図面が液晶表示装置に可視表示される、またはプリンタによって印字される。
【００７０】
回路基板設計支援装置２５の利用者が部品の配置を検討するときに、指定した部品の含まれる機能別電気回路を表す図面が液晶表示装置に可視表示されるので、電気回路を見ながら部品の配置を検討することができ、部品の配置の検討を円滑に行うことができる。
【００７１】
他機種部品配置データ記憶部３８は、第１の電気回路とは少なくとも一部が異なる第２の電気回路の部品の基板における配置を表す他機種部品配置データが記憶されている。この他機種部品配置データには、本機種とは異なり、たとえば既に設計が終了して製品化され、市場において実績の認められている他の機種の第２の電気回路に含まれる部品の基板における配置を表す情報が含まれる。
【００７２】
参照図面作成部４１は、回路基板設計支援装置２５の利用者が入力手段４を操作し、入力部３２から指定される部品の配置を表す情報を、他機種部品配置データから抽出し、参照部品配置図面を作成する参照図面作成工程を実行する。他機種部品配置図面出力部４２は、前記参照部品配置図を液晶表示装置に可視表示する、またはプリンタによって印字する。つまり回路基板設計支援装置２５の利用者が入力手段４を操作することによって利用者が参照すべき他の機種の部品を指定すると、指定された部品の配置を表す参照部品配置図面が液晶表示装置に可視表示される、またはプリンタによって印字される。
【００７３】
回路基板設計支援装置２５の利用者が部品の配置を検討するときに、市場において実績のある他の機種の部品の配置を表す参照部品配置図面が液晶表示装置に可視表示されるので、他の機種の部品配置を参考にして部品の配置を検討することができる。今までに蓄積されたノウハウを利用することによって部品の配置の検討を円滑に行うことができる。
【００７４】
本発明の他の実施の形態の回路基板設計支援装置２５では、市場において実績のある他の機種の部品の配置を参考にして部品の配置を検討するとしたけれども、以前部品の配置を失敗した機種の部品の配置を参考にして部品の配置の検討を行ってもよい。失敗例を参考にすることによって、同じ失敗をすることがなくなり、部品の配置の検討を円滑に行うことができる。
【００７５】
基板ｍ２単価データ記憶部３４は、基板の単位面積当りの値段を表す基板ｍ２単価データを、基板の層構成ごとに記憶する。基板取数データ記憶部３６は、基板取数データを記憶する。基板取数データは、１枚の基板から、どの程度の枚数の基板を取ることができる、すなわちどの程度の枚数の基板を製品として使用することができるかを示すデータである。具体的には基板取数データは、基板の厚み方向の一方の表面が正方形であって、その面積が１ｍ２の基板から、所定の形状の基板を何枚切り取って製品として使用することができるかを表す情報である。最外周算出部３３は、回路基板設計支援装置２５の利用者が入力手段４を操作することによって、前記設計基板面積の基板の寸法が入力されると、入力部３２から前記設計基板面積の基板の寸法を表す情報が与えられる。最外周算出部３３は、前記設計基板面積の基板の寸法を表す情報から設計基板の最外周の長手方向の幅と短手方向の幅を算出する。基板単価算出部３５は、まず基板仕様決定部１６によって決定された層構成のときの、面積が１ｍ２の基板の値段を、基板ｍ２単価データから元基板単価として抽出する。次に基板単価算出部３５は、最外周算出部３３によって算出された設計基板の最外周の長手方向の幅と短手方向の幅に基づいて、基板取数データから設計基板を面積が１ｍ２の元基板から何枚取れるかを表す取数を算出する。次に基板単価算出部３５は、前記元基板単価を取数で除した値である基板単価を算出する単価算出工程を実行する。基板単価出力部３７は、基板単価算出部３５において算出した基板単価を、液晶表示装置に可視表示する、またはプリンタによって印字する。つまり回路基板設計支援装置２５の利用者が入力手段４を操作することによって設計基板の寸法を入力すると、基板単価が液晶表示装置に可視表示される、またはプリンタによって印字される。
【００７６】
回路基板設計支援装置２５の利用者が部品の配置を検討するときに、液晶表示装置に設計した基板の基板単価が表示されるので、コストを考慮して部品の配置の検討を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の一形態の回路基板設計支援装置１の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】回路基板設計支援装置１のハード構成を示す図である。
【図３】回路基板設計支援装置１が基板の目標実装面積を算出し、目標面積図面を出力する手順を表すフローチャートである。
【図４】回路基板設計支援装置１の利用者が、部品の配置を設計する手順を表すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施の形態の回路基板設計支援装置２５の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，２５  回路基板設計支援装置
２  処理手段
３  記憶手段
４  入力手段
５  出力手段
６  回路図データ記憶部
７  部品データ記憶部
８  部品図面作成部
１１  配線属性情報付与部
１２  部品図面出力部
１３  最小面積算出部
１４  最小面積図面出力部
１５  部品総端子数算出部
１６  基板仕様決定部
１７  基板仕様出力部
１８  実装係数決定部
２１  目標面積算出部
２２  目標面積図面出力部
２６  部品データ抽出部
２７  部品データ出力部
２８  回路図データ抽出部
３１  回路図データ出力部
３２  入力部
３３  最外周算出部
３４  基板ｍ２単価データ記憶部
３５  基板単価算出部
３６  基板取数データ記憶部
３７  基板単価出力部
３８  他機種部品配置データ記憶部
４１  参照図面作成部
４２  他機種部品配置図面出力部
【図１】
2007148664.tif 000004
【図２】
2007148664.tif 000005
【図３】
2007148664.tif 000006
【図４】
2007148664.tif 000007
【図５】
2007148664.tif 000008