(57)【要約】【課題】設計者によって行う作業を低減し、小さい処理負荷で、プリント基板におけるクラックの発生しやすい方向でのビアのクリアランスを最小クリアランスよりも大きく確保しつつ、配線およびビアのレイアウトを設計することができ、しかもクリアランスエラーを回避するためのビアの再配置を行う必要のない配線設計支援装置を得る。【解決手段】入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定する配置禁止領域設定部３００と、該ビア配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定する配置重なり判定部１３３とを備え、該ビア配置禁止領域は、該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含む。【選択図】図１
2012038043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する設計処理を支援する装置であって、
入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定する配置禁止領域設定部と、
該ビア配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定する配置重なり判定部とを備え、
該ビア配置禁止領域は、
該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含む、配線設計支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の配線設計支援装置において、
前記プリント基板上での所定方向は、該プリント基板上でビアを最小間隔で配置したとき、該プリント基板にクラックが発生し得る方向である、配線設計支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の配線設計支援装置において、
前記所定方向は前記プリント基板の材質であるガラス繊維の向きと同じ方向である、配線設計支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載の配線設計支援装置において、
前記所定方向は、前記プリント基板に設定された水平方向であり、
前記ビア配置禁止領域は、前記プリント基板の水平方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる水平帯状領域を含む、配線設計支援装置。
【請求項５】
請求項３に記載の配線設計支援装置において、
前記所定方向は、前記プリント基板に設定された垂直方向であり、
前記ビア配置禁止領域は、前記プリント基板の垂直方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる垂直帯状領域を含む、配線設計支援装置。
【請求項６】
請求項３に記載の配線設計支援装置において、
前記所定方向は、前記プリント基板に設定された水平方向と垂直方向の２方向であり、
前記プリント基板は、その材質であるガラス繊維が水平方向を向いた水平配向領域と、その材質であるガラス繊維が垂直方向を向いた垂直配向領域とを交互にマトリクス状に配列してなる構造となっており、
前記ビア配置禁止領域は、前記帯状領域として、前記プリント基板の水平方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる水平帯状領域と、前記プリント基板の垂直方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる垂直帯状領域とを含む、配線設計支援装置。
【請求項７】
請求項１に記載の配線設計支援装置において、
前記配置重なり判定部からの判定情報が、前記入力対象ビアの位置を基準として設定したビア配置禁止領域が前記配置済みのビアと重なっていないことを示すとき、該入力対象ビアの前記プリント基板上での配置を、前記入力位置情報に基づいて決定するビア配置決定部を有する、配線設計支援装置。
【請求項８】
請求項１に記載の配線設計支援装置において、
前記帯状領域の幅は、実質的に前記ビアの直径と等しい寸法に設定されている、配線設計支援装置。
【請求項９】
請求項１に記載の配線設計支援装置において、
前記配置禁止領域設定部は、
前記帯状領域の長さおよび幅の変更により、該帯状領域と前記配置済みビアとのオフセット間隔が調整されるよう構成したものである、配線設計支援装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の配線設計支援装置において、
前記配置禁止領域設定部は、前記入力位置データに代えて、前記プリント基板上での配置が決定された複数の設計済み配線および複数の設計済みビアの位置を示すプリント基板設計データを受けたとき、該複数の設計済みビアのうちの、判定の対象となる判定対象ビアの位置を基準として、他の設計済みビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定するよう構成されており、
該判定対象ビアの位置を基準として設定されたビア配置禁止領域は、該プリント基板上での所定方向に沿って該判定対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含み、
前記配置重なり判定部は、該判定対象ビアの位置を基準として設定されたビア配置禁止領域が、他の設計済みビアに重なるか否かを判定するよう構成されている、配線設計支援装置。
【請求項１１】
プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する設計処理を支援する方法であって、
入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定するステップと、
該配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定するステップとを含み、
該ビア配置禁止領域は、
該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含む、配線設計支援方法。
【請求項１２】
プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する配線設計の支援処理をコンピュータに実行させる配線設計支援プログラムであって、
該配線設計の支援処理は、
入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定するステップと、
該配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定するステップとを含み、
該ビア配置禁止領域は、
該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含む、配線設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線設計支援装置、配線設計支援方法、および配線設計支援プログラムに関し、特に、プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計するための配線設計支援装置、配線設計支援方法および配線設計支援プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板では、プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続するのにプリント基板を貫通するビアが用いられる。このようなビア同士は、配線のレイアウト上の制約から決まるビア間の最小のクリアランスを保って配置される。ただし、ビア間の最小のクリアランスでビアを配置する場合、隣接するビアの配列方向がプリント基板の材質であるガラス繊維と同じ方向になると、ガラス繊維の方向に沿ったクラックの発生による結露等に起因して、異信号が印加されるビア間でショート（短絡）が起きる。
【０００３】
以下、従来のプリント基板の設計方法について具体的に説明する。
【０００４】
図１３は、従来のプリント基板の設計方法を説明する図であり、プリント基板上での配線およびビアの配置を示している。
【０００５】
プリント基板Ｐ上では、例えば、図１３に示すように、配線Ｗ１と配線Ｗ２、Ｗ３とが交差する場合、例えば配線Ｗ２およびＷ３は、プリント基板Ｐの裏面側に形成した配線部分を用いて、配線Ｗ１と立体的に交差するよう形成される。
【０００６】
つまり、配線Ｗ２は、配線Ｗ１の縦辺部の両側に配置された表面側配線部分Ｗ２ａおよびＷ２ｂと、配線Ｗ１の縦辺部と立体交差する、プリント基板Ｐの裏面側に配置された裏面側配線部分（図示せず）と、該プリント基板Ｐを貫通して表面側配線部分Ｗ２ａと裏面側配線部分の一端とを接続するビアＶ２ａと、該プリント基板Ｐを貫通して表面側配線部分Ｗ２ｂと裏面側配線部分の他端とを接続するビアＶ２ｂとを有している。
【０００７】
また、同様に、配線Ｗ３は、配線Ｗ１の縦辺部の両側に配置された表面側配線部分Ｗ３ａおよびＷ３ｂと、配線Ｗ１の縦辺部と立体交差する、プリント基板Ｐの裏面側に配置された裏面側配線部分（図示せず）と、該プリント基板Ｐを貫通して表面側配線部分Ｗ３ａと裏面側配線部分の一端とを接続するビアＶ３ａと、該プリント基板Ｐを貫通して表面側配線部分Ｗ３ｂと裏面側配線部分の他端とを接続するビアＶ３ｂとを有している。
【０００８】
ところで、上記プリント基板が、その材質としてガラス繊維を含むものである場合は、ビアＶ２ａとビアＶ３ａとが、あるいはビアＶ２ｂとビアＶ３ｂとが、プリント基板上に最小クリアランスでガラス繊維と同じ方向に沿って配列されている場合は、プリント基板Ｐにガラス繊維方向のクラックが発生する恐れがある。
【０００９】
図１４は、このようなプリント基板ＰＧ上でのクラックの発生を説明する図であり、図１４（ａ）は断面図であり、図１４（ｂ）は、プリント基板の設計段階で、プリント基板上に最小クリアランスでガラス繊維と同じ方向Ｄｇに沿ってビアＶａおよびＶｂが配置された状態を示す平面図、図１４（ｃ）は、プリント基板の設計段階で、プリント基板上に最小クリアランスより大きなクリアランスでビアＶａ’およびＶｂ’、Ｖｃ’が配置された状態を示す平面図である。
【００１０】
図１４（ａ）に示すように、エポキシ樹脂などの樹脂Ｒ中にガラス繊維Ｇを含んでいるプリント基板ＰＧでは、ビアＶａおよびＶｂがガラス繊維の方向Ｄｇに沿って最小クリアランスで配置された場合、ガラス繊維Ｇと樹脂Ｒとの間にクラックＣが発生する恐れがあり、このクラックＣに結露などにより溜まった水分に起因してビア間の絶縁抵抗が低下することとなる。
【００１１】
なお、各ビアＶａおよびＶｂは、実際には、例えば、プリント基板ＰＧに形成されたスルーホールＨの内面に基板裏面側から基板表面側に達するよう形成されたメタル層Ｍを形成して形成される。
【００１２】
また、図１４（ｂ）中、Ｓａｂは、隣接する２つのビアＶａおよびＶｂのクリアランスを示しており、ここでは、このクリアランスは最小クリアランスとなっている。
【００１３】
従来は、このようなプリント基板のガラス繊維方向に最小クリアランスでビアが配置されるレイアウトを防止するためには、ガラス繊維方向に配置されたビア間隔を設計者が人手により広げる必要があり、多大な労力および時間を要してしまうという問題があった。
【００１４】
また、図１４（ｃ）に示すように、配置配線設計段階でのビア間のクリアランスを、プリント基板の製造技術で定められている最小クリアランスよりあらかじめ大きく設定し、レイアウトする方法も考えられる。
【００１５】
この方法では、ガラス繊維方向Ｄｇに隣接する２つのビアＶａ’およびＶｂ’のクリアランスＳａｂ’は最小クリアランスよりも大きくなっており、この場合、ビア間隔を設計者が人手により広げる労力と時間を減らすことは可能であるが、この方法によると、ビアＶａ’およびＶｃ’との位置関係のように、ガラス繊維方向とは異なる方向に沿って並ぶ隣接するビアに対しても大きなクリアランスＳａｃ’が設定されるため、レイアウトにおける配置の占有効率が低下し、プリント基板のレイアウト面積が増大する。
【００１６】
また、図１５は、プリント基板として、その材質であるガラス繊維が水平方向を向いた水平配向領域Ｒｈと、その材質であるガラス繊維が垂直方向を向いた垂直配向領域Ｒｖとをマトリクス状に配列してなる構造のものを説明する図であり、図１５（ａ）は、隣接するビアが最小クリアランスでガラス繊維方向に配置された場合を示し、図１５（ｂ）は、隣接するビアの配列方向をガラス繊維方向からずらして配置した場合を示している。なお、これらの図では、細線によりガラス繊維の方向を示している。
【００１７】
このような構造のプリント基板ＰＧにおいても、例えば、１つの水平配向領域Ｒｈ内で、隣接するビアＶａおよびＶｂが最小クリアランスＳａｂで水平方向に配置された場合クラックが発生する恐れがある。
【００１８】
そこで、図１５（ｂ）に示すように、ガラス繊維方向に配置されたビアの配列方向を設計者が人手により変更する必要があるが、多大な労力および時間を要してしまうという問題があった。
【００１９】
また、クリアランスエラーを回避するためビアを再配置し自動的に修正する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【００２０】
特許文献１には、クリアランスのエラーが発生したビアの再配置処理の高速化を実現する方法が提案されており、エラーを起こしたビアに円形の再配置処理範囲を設定する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００７−２８７０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
以上説明したように、現状のプリント基板における配線の設計を支援する装置では、隣接するビアは、これらの間に最小クリアランスが確保されているかどうかで配置可能なものであるか否かを判断しており、最小クリアランスが保たれていれば、水平および垂直のいずれの方向の並びであっても、ビアの配置が行われてしまう。このため、ガラス繊維の方向に配置されたビアを修正する必要が生じるなど、設計者に対する作業負荷が大きいという問題がある。
【００２３】
また、特許文献１に開示の技術は、プリント基板などの配線基板における配線およびビアの配置を一旦設計した後に、クリアランスエラーが回避されるようビアの再配置を自動的に行うものであり、個々のビアの配置を決定する際にその配置をクリアランスエラーが発生しない配置とするものではない。このため、この特許文献１に開示の技術では、配線およびビアを決定した後に、クリアランスエラーを回避するためのビアの再配置を行う必要があり、場合によっては、配置が決定されている全てのビアによる最小クリアランスの制約を受け、ガラス繊維方向のクリアランスエラーを回避できない場合もある。
【００２４】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、設計者によって行う作業を低減し、小さい処理負荷で、プリント基板におけるクラックの発生しやすい方向でのビアのクリアランスを最小クリアランスよりも大きく確保しつつ、配線およびビアのレイアウトを設計することができ、しかもクリアランスエラーを回避するためのビアの再配置を行う必要のない配線設計支援装置、配線設計支援方法、および配線設計支援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】
【００２５】
本発明に係る配線設計支援装置は、プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する設計処理を支援する装置であって、入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定する配置禁止領域設定部と、該ビア配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定する配置重なり判定部とを備え、該ビア配置禁止領域は、該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含むものであり、
そのことにより上記目的が達成される。
【００２６】
本発明は、上記配線設計支援装置において、前記プリント基板上での所定方向は、該プリント基板上でビアを最小間隔で配置したとき、該プリント基板にクラックが発生し得る方向であることが好ましい。
【００２７】
本発明は、上記配線設計支援装置において、前記所定方向は前記プリント基板の材質であるガラス繊維の向きと同じ方向であることが好ましい。
【００２８】
本発明は、上記配線設計支援装置において、前記所定方向は、前記プリント基板に設定された水平方向であり、前記ビア配置禁止領域は、前記プリント基板の水平方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる水平帯状領域を含むことが好ましい。
【００２９】
本発明は、上記配線設計支援装置において、前記所定方向は、前記プリント基板に設定された垂直方向であり、前記ビア配置禁止領域は、前記プリント基板の垂直方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる垂直帯状領域を含むことが好ましい。
【００３０】
本発明は、上記配線設計支援装置において、前記所定方向は、前記プリント基板に設定された水平方向と垂直方向の２方向であり、前記プリント基板は、その材質であるガラス繊維が水平方向を向いた水平配向領域と、その材質であるガラス繊維が垂直方向を向いた垂直配向領域とを交互にマトリクス状に配列してなる構造となっており、前記ビア配置禁止領域は、前記帯状領域として、前記プリント基板の水平方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる水平帯状領域と、前記プリント基板の垂直方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる垂直帯状領域とを含むことが好ましい。
【００３１】
本発明は、上記配線設計支援装置において、前記配置重なり判定部からの判定情報が、前記入力対象ビアの位置を基準として設定したビア配置禁止領域が前記配置済みのビアと重なっていないことを示すとき、該入力対象ビアの前記プリント基板上での配置を、前記入力位置情報に基づいて決定するビア配置決定部を有することが好ましい。
【００３２】
本発明は、上記配線設計支援装置において、前記帯状領域の幅は、実質的に前記ビアの直径と等しい寸法に設定されていることが好ましい。
【００３３】
本発明は、上記配線設計支援装置において、前記配置禁止領域設定部は、前記帯状領域の長さおよび幅の変更により、該帯状領域と前記配置済みビアとのオフセット間隔が調整されるよう構成したものであることが好ましい。
【００３４】
本発明は、上記配線設計支援装置において、前記配置禁止領域設定部は、前記入力位置データに代えて、前記プリント基板上での配置が決定された複数の設計済み配線および複数の設計済みビアの位置を示すプリント基板設計データを受けたとき、該複数の設計済みビアのうちの、判定の対象となる判定対象ビアの位置を基準として、他の設計済みビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定するよう構成されており、該判定対象ビアの位置を基準として設定されたビア配置禁止領域は、該プリント基板上での所定方向に沿って該判定対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含み、前記配置重なり判定部は、該判定対象ビアの位置を基準として設定されたビア配置禁止領域が、他の設計済みビアに重なるか否かを判定するよう構成されていることが好ましい。
【００３５】
本発明に係る配線設計支援方法は、プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する設計処理を支援する方法であって、入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定するステップと、該配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定するステップとを含み、該ビア配置禁止領域は、該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含むものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３６】
本発明に係る配線設計支援プログラムは、プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する配線設計の支援処理をコンピュータに実行させる配線設計支援プログラムであって、該配線設計の支援処理は、入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定するステップと、該配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定するステップとを含み、該ビア配置禁止領域は、該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含むものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３７】
次に本発明の作用について説明する。
【００３８】
本発明においては、入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域をプリント基板上に設定する配置禁止領域設定部と、該ビア配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定する配置重なり判定部とを備え、該ビア配置禁止領域は、該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含むので、プリント基板のクラックが発生しやすい方向に対しては、ビア配置禁止領域により、隣接するビア間のの最小間隔（最小クリアランス）より大きなクリアランスを自動的に確保できる。これにより、人手によりビア配置後の修正作業を無くすことができ、プリント基板設計作業を減らすことができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、設計者によって行う作業を低減し、小さい処理負荷で、プリント基板におけるクラックの発生しやすい方向でのビアのクリアランスを最小クリアランスよりも大きく確保しつつ、配線およびビアのレイアウトを設計することができ、しかもクリアランスエラーを回避するためのビアの再配置を行う必要がないという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明の実施形態１による配線設計支援装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１による配線設計支援方法を説明する図であり、図１に示す配線設計支援装置を用いてプリント基板上での配線レイアウトを設計する手順をフローチャートで示している。
【図３】図３は、本発明の実施形態１による配線設計支援方法を説明する図であり、配線設計支援画面上にビアを発生させた状態を示している。
【図４】図４は、本発明の実施形態１による配線設計支援方法を説明する図であり、配線設計支援画面上に配置禁止図形を発生させた状態を示している。
【図５】図５は、本発明の実施形態１による配線設計支援方法を説明する図であり、配線設計支援画面上に発生させた配置禁止図形と、隣接するビアとが重なる場合を示している。
【図６】図６は、本発明の実施形態１による配線設計支援方法を説明する図であり、配線設計支援画面上に発生させた配置禁止図形と重ならないようにビアを配置した状態を示している。
【図７】図７は、本発明の実施形態２による配線設計支援装置の要部構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態２による配線設計支援方法を説明する図であり、配線設計支援画面上にビアを発生させた状態を示している。
【図９】図９は、本発明の実施形態２による配線設計支援方法を説明する図であり、配線設計支援画面上に水平方向の配置禁止図形を発生させた状態を示している。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態３による配線設計支援装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態３による配線設計支援方法を説明する図であり、配線設計支援画面上にビアを発生させた状態を示している。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態３による配線設計支援方法を説明する図であり、配線設計支援画面上に垂直方向の配置禁止図形を発生させた状態を示している。
【図１３】図１３は、従来のプリント基板の設計方法を説明する図であり、プリント基板上での配線およびビアの配置を示している。
【図１４】図１４はプリント基板上でのクラックの発生を説明する図であり、図１４（ａ）は断面図であり、図１４（ｂ）は、プリント基板の設計段階で、プリント基板上に最小のクリアランス値でガラス繊維と同じ方向Ｄｇに沿ってビアＶａおよびＶｂが配置された状態を示し、図１４（ｃ）は、プリント基板の設計段階で、プリント基板上に最小クリアランスより大きなクリアランスでビアＶａ’、Ｖｂ’、Ｖｃ’が配置された状態を示している。
【図１５】図１５は、プリント基板として、その材質であるガラス繊維が水平方向を向いた水平配向領域Ｒｈと、その材質であるガラス繊維が垂直方向を向いた垂直配向領域Ｒｖとをマトリクス状に配列してなる構造のものを説明する図であり、図１５（ａ）は、隣接するビアが最小クリアランスでガラス繊維方向に配置された場合を示し、図１５（ｂ）は、隣接するビアの配列方向をガラス繊維方向からずらして配置した場合を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
（実施形態１）
図１〜図６は本発明の実施形態１による配線設計支援装置を説明する図であり、図１は、本実施形態１の配線設計支援装置の要部構成を示すブロック図である。
【００４３】
図１に示す本実施形態１による配線設計支援装置１００は、入力された配線およびビアの位置情報に基づいて、プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する設計処理を支援する装置である。
【００４４】
この配線設計支援装置１００は、入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域４００を該プリント基板上に設定する配置禁止領域設定部３００と、該配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定する配置重なり判定部１３３と、前記配置重なり判定部１３３からの判定情報が、該入力対象ビアの位置を基準として設定したビア配置禁止領域が前記配置済みのビアと重なっていないことを示すとき、該入力対象ビアの該プリント基板上での配置を、該入力位置情報に基づいて決定するビア配置決定部１３４とを備えている。
【００４５】
ここで、プリント基板ＰＧは、図３に示すように、その材質であるガラス繊維が水平方向を向いた水平配向領域Ｒｈと、その材質であるガラス繊維が垂直方向を向いた垂直配向領域Ｒｖとを交互にマトリクス状に配列してなる構造となっている。また、ビアの直径は通常０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。
【００４６】
該ビア配置禁止領域４００は、図４に示すように、該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を半径とする円形領域４０３を超えて延びる帯状領域４０１および４０２とを含んでいる。
【００４７】
つまり、前記ビア配置禁止領域４００は、前記帯状領域として、前記プリント基板の水平方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記円形領域を超えて延びる水平帯状領域４０１と、前記プリント基板の垂直方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記円形領域を超えて延びる垂直帯状領域４０２とを含んでいる。なお、このようなビア配置禁止領域４００は、配線設計支援装置１００の表示部の表示画面上に、プリント基板の平面パターンに重ねて表示してもよい。
【００４８】
以下、この実施形態１の配線設計支援装置１００について詳しく説明する。
【００４９】
この配線設計支援装置１００は、それぞれデータバスＤｂｕｓで相互に接続されているＲＡＭ１０１、ＲＯＭ１０２、表示制御部１０３、入力装置１０４、記憶媒体装着部１０５、不揮発性メモリ１２０、ＣＰＵ１３０、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）１０８を有している。
【００５０】
ここで、ＲＡＭ１０１は、ＯＳ（オペレーションシステム）やプログラムに従ってデータを処理するための作業メモリである。ＲＯＭ１０２は、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）などＯＳを起動するためのプログラムや設定ファイルを記憶している。表示制御部１０３は、プログラムが指示する表示情報に基づき液晶ディスプレイ１０９を制御してその画面に画像を表示させる。
【００５１】
入力装置１０４は、設計者が、液晶ディスプレイ１０９に表示された各種ウィンドウの情報やプリント基板レイアウトデータの表示を見ながら必要な操作を行うための装置であり、設計者の操作は、キーボードやマウス、スタイラスペンなどからなる入力装置１０４を用いて必要な指示をこの配線設計支援装置１００に入力することができる。
【００５２】
記憶媒体装着部１０５は、外部ハードディスクドライブやＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体１１０を着脱可能に構成されており、該記憶媒体１１０とＣＰＵ１０７との間でプログラムやデータを読み書きする際に使用される。ＮＩＣ１０８は、コンピュータネットワーク内でコンピュータ間の通信を行うために使用されるハードウェアの１つであり、この配線設計支援装置１００をインターネットやＬＡＮなどのネットワークに接続するものである。
【００５３】
また、不揮発性メモリ１０６は、内蔵ハードディスクドライブ、フラッシュメモリなどの記憶媒体であり、ＯＳ、本実施形態のＣＡＤプログラム１２１を記憶するプログラム記憶部や、配線データベース１２２としてのデータ格納部となっている。
【００５４】
ＣＰＵ１０７は、ＯＳやＣＡＤプログラム１２１を不揮発性メモリ１２６から読み出して実行する各種の機能を提供すると共に、配線設計支援装置１００が行う処理を制御する。なお、ＣＡＤプログラム１２１は、記憶媒体１１０に記憶された状態で配布されてもよいし、所定のサーバーからネットワークを介して配布されてもよい。
【００５５】
ＣＰＵ１０７は、ＣＡＤプログラム１２１を実行することで、該ＣＵＰ１０７内部に、上記配置禁止領域設定部３００と、配置重なり判定部１３３と、ビア配置決定部１３４とを構築するよう構成されている。
【００５６】
ここで、配置禁止領域設定部３００は、前記プリント基板の水平方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる水平帯状領域４０１を発生させる水平方向の配置禁止図形作成部１３１と、前記プリント基板の垂直方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記円形領域を超えて延びる垂直帯状領域４０２を発生させる垂直方向の配置禁止図形作成部１３２とを有している。
【００５７】
なお、前記配置禁止領域設定部は、前記帯状領域の長さおよび幅の変更により、該帯状領域と前記配置済みビアとのオフセット間隔が調整されるよう構成してもよい。
【００５８】
このように、上記ＣＡＤプログラム１２１は、プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する配線設計の支援処理をコンピュータに実行させる配線設計支援プログラムを含んでいる。
【００５９】
またこの配線設計支援プログラムにおいて、該配線設計の支援処理は、入力の対象となる入力対象ビアの位置を示す入力位置データに基づいて、該入力対象ビアの位置を基準として、他のビアの配置が禁止されるべきビア配置禁止領域を該プリント基板上に設定するステップと、該配置禁止領域が、既に配置が決定されている配置済みのビアに重なるか否かを判定するステップとを含み、該ビア配置禁止領域は、該プリント基板上での所定方向に沿って該入力対象ビアからその両側に、隣接するビアの最小間隔を超えて延びる帯状領域を含む。
【００６０】
また、前記所定方向は、前記プリント基板に設定された水平方向と垂直方向の２方向であり、前記プリント基板は、その材質であるガラス繊維が水平方向を向いた水平配向領域と、その材質であるガラス繊維が垂直方向を向いた垂直配向領域とを交互にマトリクス状に配列してなる構造となっており、前記ビア配置禁止領域は、前記帯状領域として、前記プリント基板の水平方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる水平帯状領域と、前記プリント基板の垂直方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記隣接するビアの最小間隔を超えて延びる垂直帯状領域とを含む。
【００６１】
次に動作について説明する。
【００６２】
まず、本実施形態１による配線設計支援装置により配線設計支援を行う手順の概要を説明する。
【００６３】
図２は、本実施形態のビアを配置する配線設計支援方法の手順を示すフローチャート図である。
【００６４】
まず、設計者が配線設計中にビア発生コマンドで発生させたビア（以下、入力対象ビアという）Ｖｉｎを検出する（ステップＳ１）。図３は、検出された入力対象ビアＶｉｎを示している。
【００６５】
次に、水平方向用クリアランス値として設計者が指定した長さとビアの直径と同じ幅をもつ水平帯状領域（Ｘ方向に延びる帯状領域）４０１と、垂直方向用クリアランス値として設計者が指定した長さとビアの直径と同じ幅をもつ垂直帯状領域（Ｙ方向に延びる帯状領域）４０２とからなる十字型の配置禁止図形（ビア配置禁止領域）４００を発生する（ステップＳ２）。
【００６６】
ここでは、水平帯状領域（Ｘ方向に延びる帯状領域）４０１の長さおよび垂直帯状領域（Ｙ方向に延びる帯状領域）４０２の長さは等しい。図４は、プリント基板上で発生した十字型の配置禁止図形４００を、ビアの最小クリアランスに相当する円形の配置禁止領域４０３とともに示している。これらの領域４０１、４０２，４０３は、配線設計支援装置の表示部である液晶ディスプレイ１０９にプリント基板の平面パターンとともに表示するようにしてもよい。ただし、円形の配置禁止領域４０３については、設計者が隣接するビアのクリアランスを目視により把握可能となるよう、常に表示画面上に表示するのが望ましい。
【００６７】
次に、入力対象のビアＶｉｎが、隣接するビアとの間隔が最小クリアランスを満たしているかを判断し、最小クリアランスを満たしている場合に次のステップに進む。最小クリアランスを満たしていない場合は満たすまで入力対象のビアを再配置する（ステップＳ３）。
【００６８】
さらに、入力対象のビアに対して発生した十字型の配置禁止図形４００が、隣接するビアとの重なりが無いかを判断する。図５は、入力対象のビアＶｉｎに対して発生した十字型の配置禁止図形４００が、隣接するビアＶｈａと重なっている場合を示し、図６は、入力対象のビアＶｉｎに対して発生した十字型の配置禁止図形４００が、隣接するビアＶｈａあるいはＶｏａと重なっていない場合を示している。
【００６９】
そして、重なりがない場合に次のステップに進む。重なりがある場合は重なりが無くなるまで入力対象のビアを再配置する（ステップＳ４）。
【００７０】
その後、入力対象のビアを配置する（ステップＳ５）。
【００７１】
このように上記ステップＳ１〜Ｓ５による本実施形態１の配線設計支援方法によれば、入力対象のビアと、隣接するビアとの最小クリアランス４０３の他に、ビアを配置する段階で水平方向、垂直方向のクリアランス４０１および４０２を確保することができるので、人手によりビア配置後の修正作業を無くすことができ、プリント基板設計作業を減らすことができる。
【００７２】
なお、この実施形態１の配線設計支援装置１００では、設計者が入力した入力対象ビアの位置に代えて、配線データベースに格納されているプリント基板の設計済みデータが示す、設計済みプリント基板のレイアウトにおける特定のビアの位置をＣＰＵが検出できるよう入力することで、上記入力対象ビアに対するステップＳ１〜Ｓ４の処理と同様の処理により、この特定のビアが、最小クリアランス、さらにプリント基板の水平および垂直方向におけるクリアランスを満たしているか否かの判定を行うことができる。
【００７３】
以下、本実施形態１の配線設計支援方法についての手順を詳細に説明する。
【００７４】
なお、本実施形態の配線設計支援方法は、一般的なプリント基板設計支援装置が持つビア同士の最小クリアランスは、あらかじめ設定してあり、また入力装置１０４から設計者が設定することができる。また、このプリント基板設計支援装置では、配線の途中で設計者がビア発生コマンドでビアをプリント基板上の任意の場所に発生することができる。
【００７５】
ＣＡＤプログラム１２１が対象とする配線設計支援データのレイアウトパターン面、つまりＣＡＤプログラム１２１により配線の設計を行うプリント基板の表面を図３に示す。
【００７６】
一般的なプリント基板では、基板面の全面に同方向のプリント基板の材質であるガラス繊維方向が揃っている場合と、水平方向（Ｘ方向）と垂直方向（Ｙ方向）のガラス繊維方向がタイル状に並んでいる場合があり、この実施形態１では、図３のレイアウトパターン面には、タイル状にガラス繊維方向が並んでいる場合を模式的に図示している。
【００７７】
つまり、この実施形態１では、プリント基板ＰＧは、その材質であるガラス繊維が水平方向を向いた水平配向領域Ｒｈと、その材質であるガラス繊維が垂直方向を向いた垂直配向領域Ｒｖとを交互にマトリクス状に配列してなる構造となっており、図３に示すレイアウトパターン面のビアＶｉｎは、設計者が配線設計中にビア発生コマンドで発生させたビアである。
【００７８】
ステップＳ１では、まず、設計者が入力装置１０４から配線設計中にビア発生コマンドで発生させた入力対象のビアをＣＰＵ１３０が検出する。
【００７９】
ステップＳ２では、ＣＰＵ１３０は、図形作成部１３１および１３２により、水平、垂直方向用のクリアランス値として設計者が指定した長さとビアの直径と同じ幅をもつ水平方向（Ｘ方向）の配置禁止図形４０１と垂直方向（Ｙ方向）の配置禁止図形４０２とからなる十字型の配置禁止図形４００をプリント基板ＰＧ上に発生する（図４参照）。
【００８０】
ステップＳ３では、ＣＰＵ１３０は、入力対象のビアＶｉｎが、隣接するビアとの間隔が最小クリアランス値で決まる配置禁止領域４０３と重なるか否かを判断し、最小クリアランス値による配置制限条件を満たしている場合には、ＣＰＵによる配線設計支援処理は次のステップに進む。最小クリアランスによる配置制限条件を満たしていない場合は満たすまで、設計者は、入力対象ビアの再配置を繰り返し行う。
【００８１】
ステップＳ４では、ＣＰＵ１３０は、判定部１３３により、入力対象のビアがもつステップＳ２で発生した十字型の配置禁止図形４００が、隣接するビアとの重なりが無いかを判断し、重なりがない場合に、ＣＰＵ１３０による配線配置処理は、ビア配置部１３４がビア配置を行うステップに進む。
【００８２】
図５は、隣接するビア５０１が配置禁止図形４０１と重なりがある場合を示す例である。この図のように重なりがある場合、設計者は、入力対象のビアＶｉｎを移動させる。これにより、ＣＰＵ１３０は、ステップＳ３とステップＳ４での処理を繰り返す。
【００８３】
図６は、入力対象ビアＶｉｎを基準として斜め方向の隣接ビア６０１に対して最小クリアランスを満たし、入力対象ビアＶｉｎを基準として水平方向に隣接するビア５０１に対しては大きなクリアランスを確保することができた場合のビアの配置結果を示している。
【００８４】
このように本実施形態１による配線設計支援装置１００では、プリント基板として、その材質であるガラス繊維が水平方向を向いた水平配向領域Ｒｈと、その材質であるガラス繊維が垂直方向を向いた垂直配向領域Ｒｖとを交互にマトリクス状に配列してなる構造のプリント基板ＰＧを対象として、配線およびビアの配置を設計する際、ビア配置禁止領域として、前記プリント基板の水平方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に最小クリアランスに対応する円形のビア配置禁止領域を超えて延びる水平帯状領域４０１と、前記プリント基板の垂直方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に前記円形のビア配置禁止領域を超えて延びる垂直帯状領域４０２とからなる十字型のビア配置禁止領域を設定するので、入力対象ビアに対する水平および垂直方向以外であれば、最小クリアランスでビア配置が可能になり、レイアウトの配置配線効率の低下を防止することができ、しかも、最小クリアランスでビア配置を行った場合、クラックが発生する恐れのある、入力対象ビアに対する水平および垂直方向では、最小クリアランスより大きなクリアランスを隣接するビア間に確保して、クラックの発生を防止することができる。
【００８５】
つまり、設計者による隣接ビアとのクリアランスを目視確認しながらのビア配置作業を軽減し、かつ隣接したビアに対して水平方向、垂直方向を除きビアを最小クリアランスで配置することができ、水平方向、垂直方向では、クラックの発生しないクリアランスを確保してビアを配置することができる。このため、斜め方向のビアに対しては、最小クリアランスでビア配置が可能になり、レイアウトの配置配線効率の低下を防止することができる。
【００８６】
このように、入力対象のビアに対して隣接するビアとの最小クリアランスと、配置禁止図形によるクリアランスとを自動的に保つことができるため、人手によるビアの再配置作業を無くすことができ、ビアを効率よく配置できるプリント基板設計支援装置を提供することができる。
（実施形態２）
図７〜図９は本発明の実施形態２による配線設計支援装置を説明する図であり、図７は、本実施形態２の配線設計支援装置の要部構成を示すブロック図である。
【００８７】
図７に示す本実施形態２による配線設計支援装置１００ａは、入力された配線およびビアの位置情報に基づいて、プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する装置である。
【００８８】
この実施形態２の配線設計支援装置１００ａは、設計対象となるプリント基板を、実施形態１のプリント基板ＰＧに代えて、図８に示すように、全面に渡ってその材質であるガラス繊維が水平方向を向いた構造のプリント基板ＰＧｈとし、実施形態１の配線設計支援装置１００における、配置禁止領域設定部３００として水平方向の配置禁止図形作成部１３１および垂直方向の配置禁止図形作成部１３２を有するＣＰＵ１３０に代えて、配置禁止領域設定部として水平方向の配置禁止図形作成部１３１のみを有するＣＰＵ１３０ａを備えたものである。その他の構成は、実施形態１におけるものと同一である。
【００８９】
このような構成の実施形態２の配線設計支援装置１００ａにおいては、プリント基板として、その材質であるガラス繊維が全面にわたって水平方向を向いた構造のプリント基板を対象として、配線およびビアの配置を設計する際、ビア配置禁止領域として、図９に示すように、前記プリント基板の水平方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に最小クリアランスに対応する円形のビア配置禁止領域４０３を超えて延びる水平帯状領域４０１を設定するので、入力対象ビアに対する水平方向以外であれば、最小クリアランスでビア配置が可能になり、レイアウトの配置配線効率の低下を防止することができ、しかも、最小クリアランスでビア配置を行った場合、クラックが発生する恐れのある、入力対象ビアに対する水平方向では、最小のクリアランスより大きなクリアランスを隣接するビア間に確保して、クラックの発生を防止することができる。
（実施形態３）
図１０〜図１２は本発明の実施形態３による配線設計支援装置を説明する図であり、図１０は、本実施形態３の配線設計支援装置の要部構成を示すブロック図である。
【００９０】
図１０に示す本実施形態３による配線設計支援装置１００ｂは、入力された配線およびビアの位置情報に基づいて、プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する装置である。
【００９１】
この実施形態３の配線設計支援装置１００ｂは、設計対象となるプリント基板を、実施形態１のプリント基板ＰＧに代えて、図１１に示すように、全面に渡ってその材質であるガラス繊維が垂直方向を向いた構造のプリント基板ＰＧｖとし、実施形態１の配線設計支援装置１００における、配置禁止領域設定部３００として水平方向の配置禁止図形作成部１３１および垂直方向の配置禁止図形作成部１３２を有するＣＰＵ１３０に代えて、配置禁止領域設定部として垂直方向の配置禁止図形作成部１３２のみを有するＣＰＵ１３０ｂを備えたものである。その他の構成は、実施形態１におけるものと同一である。
【００９２】
このような構成の実施形態３の配線設計支援装置１００ｂにおいては、プリント基板として、その材質であるガラス繊維が全面にわたって垂直方向を向いた構造のプリント基板ＰＧｖを対象として、配線およびビアの配置を設計する際、ビア配置禁止領域として、図１２に示すように、前記プリント基板の垂直方向に沿って前記入力対象ビアからその両側に最小クリアランスに対応する円形のビア配置禁止領域４０３を超えて延びる垂直帯状領域４０２を設定するので、入力対象ビアに対する垂直方向以外であれば、最小クリアランスでビア配置が可能になり、レイアウトの配置配線効率の低下を防止することができ、しかも、最小クリアランスでビア配置を行った場合、クラックが発生する恐れのある、入力対象ビアに対する垂直方向では、最小クリアランスより大きなクリアランスを隣接するビア間に確保して、クラックの発生を防止することができる。
【００９３】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、プリント基板上で端子間を接続する複数の配線の配置、および該プリント基板の表面側の配線およびその裏面側の配線を接続する複数のビアの配置を決定して、該複数の配線のレイアウトパターンを設計する設計処理を支援する装置、方法およびプログラムの分野において、設計者によって行う作業を軽減し、設計者の小さい処理負荷で、プリント基板におけるクラックの発生しやすい方向でのビアのクリアランスを最小値よりも大きく確保しつつ、配線およびビアのレイアウトを設計する設計処理を支援することができる配線設計支援装置、配線設計支援方法、および配線設計支援プログラムを提供することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１００、１００ａ、１００ｂ  配線設計支援装置
１０１：ＲＡＭ
１０２：ＲＯＭ
１０３：表示制御部
１０４：入力装置
１０５：記憶媒体装着部
１０６：不揮発性メモリ
１０８：ＮＩＣ
１０９：液晶ディスプレイ
１１０：記憶媒体
１２１：ＣＡＤプログラム
１２２：配線データベース
１３０、１３０ａ、１３０ｂ：ＣＰＵ
１３１：水平方向の配置禁止図形作成部
１３２：垂直方向の配置禁止図形作成部
１３３：重なり判定部
１３４  ビア配置部
３００  配置禁止領域設定部
４００  ビア配置禁止領域
４０１  水平帯状領域
４０２  垂直帯状領域
４０３  円形領域
Ｄｂｕｓ  データバス
ＰＧ、ＰＧｈ、ＰＧｖ：プリント基板
Ｒｈ  水平配向領域
Ｒｖ  垂直配向領域
Ｖｈａ  水平方向に隣接するビア
Ｖｈｏ  斜め方向の隣接ビア
Ｖｉｎ  入力対象のビア
【図１】
2012038043.tif 000003
【図２】
2012038043.tif 000004
【図３】
2012038043.tif 000005
【図７】
2012038043.tif 000006
【図８】
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【図１０】
2012038043.tif 000008
【図１１】
2012038043.tif 000009
【図１３】
2012038043.tif 000010
【図１４】
2012038043.tif 000011
【図１５】
2012038043.tif 000012
【図４】
2012038043.tif 000013
【図５】
2012038043.tif 000014
【図６】
2012038043.tif 000015
【図９】
2012038043.tif 000016
【図１２】
2012038043.tif 000017