(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンを変更する配線装置であって、
配線パターンを変更した際、配線制約条件を配線データベースから取り込む手段と、
前記配線制約条件に基づき、前記配線パターンの変更により生ずる制約違反量を求める手段と、
前記制約違反量を相殺する配線パターンの変更可能位置を検索し、前記変更可能位置を挟んで、配線を流れる電流方向が逆方向となる線分の組み合わせを検索する検索手段と、  前記組み合わせを構成する線分の線長を変更し、前記配線変更可能位置へ配線して配線パターンを変更する配線変更手段とを備えた
ことを特徴とする配線装置。
【請求項２】
配線パターンを変更する配線プログラムを記録した記録媒体であって、
前記プログラムは、配線パターンを変更した際、配線制約条件を配線データベースから取り込み、前記配線制約条件に基づき、上記配線パターンの変更により生ずる制約違反量を求め、
前記制約違反量を相殺する配線パターンの変更可能位置を検索し、前記変更可能位置を挟んで、配線を流れる電流方向が逆方向となる線分の組み合わせを検索して、
前記組み合わせを構成する線分の線長を変更し、前記配線変更可能位置へ配線して配線パターンを変更する
ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３】
請求項１に記載の配線装置において、
前記検索手段が検索し、複数の変更可能位置がある場合には、前記検索手段は、各変更可能位置の配線密度を計算し、
前記配線変更手段は、前記配線密度が低い順に配線パターンを変更する
ことを特徴とする配線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、線長、抵抗値、差動配線等の配線制約条件を自動的に遵守する配線装置および該配線プログラムを記録した記録媒体に関し、さらに詳細には、ＰＣＢ（プリント基板）、ＭＣＭ（マルチチップモジュール）、ＬＳＩ等の配線を対話的に変更する配線装置において、配線制約条件を自動的に満たすように配線パターンを変更する配線装置および該配線プログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣＢ、ＭＣＭ、ＬＳＩ等の配線パターンを対話的に変更する配線装置においては、配線変更の必要が生じたとき、配線データベースに格納された配線データを表示部に表示し、設計者が表示画面を見ながら配線エディタにより配線変更等を行っている。
上記した配線装置において配線の移動、線幅の変更等を行ったとき、従来においては設計者が配線制約条件を満足するように手動で次の操作を行う必要があった。
【０００３】
（１）配線線長を遵守する指示がある配線の移動を行った場合には、配線線長が変化しないような配線移動を行うか、または移動で生じた線長の増加または減少を記録し、その数値に応じ、別の位置で線長調整を行う必要が有った。
例えば、図８（ａ）においてビア（以下ＶＩＡという）を図示の位置に追加する必要が生じた場合には、同図の点線のように配線を移動する必要がある。
一般的の配線エディタでは、配線移動を行った場合生ずる線長が表示されるためそれを記録しておく。そして、例えば図８（ｂ）に示すように、記録した線長と相殺するように、線長を目視しながらマニュアルで同図の点線に示すように配線を移動し、線長の制約を満足させようとしていた。
【０００４】
（２）抵抗値に関する制約が存在する配線の線幅を図９（ａ）のようにＶｉＡ追加のため変更する（例えば線幅を細くする）必要が生ずる場合がある。
その場合には、変化した抵抗値を記録し、例えば、図９（ｂ）のように、抵抗値を目視しながら他の部分の配線の線幅をマニュアルで変更し、上記抵抗値の変化を相殺するように、抵抗値の制約を満足させようとしていた。
（３）差動伝送配線の片側を経路変更などの理由で図１０（ａ）のように移動する必要が生じた場合には、図１０（ｂ）のように対となる配線も、マニュアルで移動し、差動伝送の制約を遵守させようとしていた。
【０００５】
（４）シールド配線の本体配線を経路変更などの理由で図１１（ａ）のように移動する必要が生じた場合には、シールドする配線も、図１１（ｂ）のようにマニュアルで移動し、シールド配線の制約を遵守させようとしていた。
（５）クロストークノイズに関する制約を遵守するため、経路変更などの理由で図１２（ａ）のように配線を移動する必要が生じた場合には、この配線の近傍を通過する配線も、図１２（ｂ）のようにマニュアルで移動し、クロストークノイズに関する制約を遵守させようとしていた。
【０００６】
（６）配線トポロジに関する制約を遵守するため、経路変更などの理由で配線を移動する必要が生じた場合には、他の区間の配線も手動で移動し、配線トポロジに関する制約を遵守させようとしていた。例えば、図１３（ａ）において、ｐ−ｂ，ｐ−ｃ，ｐ−ｄの線長を等しくする（スター配線) という制約がある場合、何らかの理由によりｐ−ｄ間の線長を延ばした場合には、図１３（ｂ）のようにマニュアルでｐ−ｂ，ｐ−ｃの線長を変更し、配線トポロジを遵守していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の制約遵守方法では、配線移動や線幅変更により生じた制約違反を何らかの形式で記録し、記録にしたがって違反を解消するため、手動の作業を行う必要が有った。
このため、本来の目的である配線移動や、線幅変更のほかに制約を遵守するための手動作業が必要になり、さらには制約違反を見逃したりするといった問題が有った。
本発明は上記した事情を考慮してなされたものであって、手動の配線移動や線幅変更によって生じた制約違反を自動的に補正することにより、配線工数を削減し、制約違反の見逃し等を防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の基本構成図である。本発明は同図に示すように、対話的に配線パターンを変更する配線装置において、配線パターンを変更した際、配線制約条件を配線データベース５から取り込む手段１と、配線制約条件に基づき配線パターンの変更により生ずる制約違反量を求める手段２と、上記制約違反量を相殺するような配線パターンの変更可能位置を自動検索する検索手段３と、配線制約条件を遵守するように上記検索された配線変更可能位置の配線パターンを自動的に変更する配線自動変更手段４とを備えている。
そして、ユーザが行う配線の移動によって配線制約違反が生じたとき、制約違反量を相殺するように配線パターンを自動的に変更する。これにより、手動の配線変更によって生じた制約違反を自動的に補正することが可能となり、配線制約条件を遵守するだけのための配線移動や変更する作業の工数削減が可能になり、変更忘れを防止することができる。
【０００９】
本発明は次のように構成することができる。
（１）配線制約条件が配線パターンの線長であり、配線の移動により生ずる線長の変動から制約違反量を求め、配線変更で生ずる線長の変動を相殺する配線パターンの変更移動位置を自動検索し、線長の変動を相殺する方向に自動的に配線移動する。
（２）配線制約条件が配線パターンの抵抗値であり、線幅の変更により生ずる抵抗値の変動から制約違反量を求め、配線変更で生ずる線幅の変動を相殺する配線パターンの変更可能位置を自動検索し、線幅の変動を相殺する方向に自動的に線幅を変更する。
（３）配線制約条件が差動伝送、シールド配線等における配線間の面積であり、配線の移動により生ずる配線間の面積の変動から制約違反量を求め、配線変更で生ずる配線間の面積の変動を相殺する配線パターンの変更可能位置を自動検索し、配線間の面積の変動を相殺する方向に自動的に配線を移動する。
（４）配線制約条件がクロストークノイズであり、配線の移動により生ずるクロストークノイズの変動から制約違反量を求め、配線変更で生ずるクロストークノイズの変動を相殺する配線パターンの変更可能位置を自動検索し、クロストークノイズの変動を相殺する方向に自動的に配線を移動する。
また、上記において、変更位置指示手段６を設けて配線変更個所をマニュアル指示できるようにすることもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
図２は、本発明の実施例の配線装置の構成を示す図である。
同図において、１１は前記したＰＣＢ，ＭＣＭ，ＬＳＩ上における配線や前記した線長、抵抗値等の制約条件等が格納された配線データベース、１２は表示部、１３は手動配線変更部であり、設計者は、上記表示部１２を見ながら手動配線変更部１３により配線を変更する。変更された配線は上記配線データベース１１に格納される。
１４は配線制約条件取り出し部、１５は制約との差分計算部であり、設計者が配線を変更すると、配線制約条件取り出し部１４により配線データベース１１から制約条件が取り出され、制約との差分計算部１５において、配線変更により生じた線長や、配線の抵抗値等と、予め配線データベース１１に格納された配線制約条件の差分が計算される。
【００１１】
１６は変更個所検索部、１７は自動変更部、１８は変更位置指示入力部であり、設計者により手動で配線変更したことにより配線制約条件違反が生ずると、変更個所検索部１６は、配線制約条件を満たすように配線を変更できる個所を検索する。自動変更部１７は、上記検索結果に基づき配線を変更する。また、必要に応じて、変更位置指示入力部１８から配線変更する個所を指示する。
上記配線装置は、ＣＰＵ、メモリ、外部記憶装置、入出力装置、記録媒体読み取り装置、通信インタフェース等を備えた通常の計算機システムにより実現することができ、上記外部記憶装置等に本発明の処理を行うプログラムが格納され、実行時、上記プログラムがメモリに読み込まれ実行される。また、上記入出力装置を介して設計者は配線変更個所の指示等を行い、それが上記入出力装置の表示装置に表示される。
【００１２】
次に、制約条件が前記した「線長制約」、「抵抗値制約」、「差動伝送制約」、「シールド配線制約」、「クロストークノイズ制約」、「配線トポロジ制約」の場合について、本発明の実施例を説明する。
（１）線長制約
図２において、手動配線変更部１３で配線変更対象が選択されると、配線制約取り出し部１４で、選択された配線の制約条件（線長) を取り出す。配線の制約は、例えば現状の線長と置き換えても良い。この場合には、現状の線長を維持するよう動作する事になる。
【００１３】
配線の移動を行った場合には、制約との差分計算部１５において、取り出した制約との差分を計算する。制約をＳ、配線の移動により変化した線長をＬとすると、差分は次の（１）式に示すようにＤとなる。
Ｄ＝Ｓ−Ｌ  （１）
上記のように差分Ｄが計算されると、自動変更部１７は、線長がＤ×（−１）変化するように配線の移動を行う。これにより、配線制約条件を遵守することができる。
配線の移動位置は、図２に示す変更位置指示入力部１８から移動位置を入力し手動で指示するか、変更個所検索部１６で自動で変更個所を検索することもできる。
【００１４】
制約条件が線長の場合の変更個所検索、配線移動の処理を図３に示す。
図３において、上記（１）式により求めた制約遵守のための移動距離をＤとし、Ｄが負であるかを調べる（ステップＳ１，Ｓ２）。
Ｄが負の場合には線長を延ばす必要があるので、迂回できる部分を探して配線を迂回させる方向に移動させる操作をＤが０になるまで繰り返す。
すなわち、ステップＳ３において、迂回できる個所をサーチする。
迂回できる個所が見つかったら、ステップＳ４において、配線を移動する。そして移動できた距離をｄとし、ステップＳ５において、Ｄ＝Ｄ＋ｄとして、ステップＳ２に戻り、上記処理を繰り返す。Ｄが負でなくなったらステップＳ６に行き、Ｄ＝０であるかを調べ、Ｄ＝０の場合には制約が遵守できることになったので処理を終了する。
【００１５】
また、Ｄが正の場合には、線長を短くする必要があるので、冗長部分を探して冗長部分を回避する方向に配線を移動させる操作をＤが０になるまで繰り返す。
すなわち、ステップＳ６からステップＳ７に行き、冗長配線で、冗長配線を回避可能な部分をサーチする。
冗長配線を回避可能な部分が見つかったら、ステップＳ４にいき、上記したように、配線を移動し、移動できた距離をｄ（この場合はｄは負）として、ステップＳ５においてＤ＝Ｄ＋ｄとし、ステップＳ２に戻り上記処理を繰り返す。そして、Ｄ＝０になったら制約が遵守できることになったので処理を終了する。
【００１６】
冗長配線（もしくは迂回配線）のサーチは例えば次のように行われる。
図４において、ＡからＢに配線を追いかけて、それぞれの線分に図４の矢印に示すように方向を設定する。そして、この矢印が設定された線分の中から、１線分（例えば図５のｓ１）を挟んで方向が逆方向の線分（例えば図５ではｔ１，ｔ２）の組み合わせを探す。ついで、ｔ１＋ｔ２が短くなる方向でｓ１を移動すれば、全体の線長が短くなり、長くなる方向で移動すれば、全体の線長も長くすることができる。
移動可能個所が複数存在する場合には、各対象の移動先の配線密度を計算し、もっとも密度の低い候補から順に移動する。例えば、図４では、線長を短くする場合には、ｓ２が移動する先の領域ｐ部分の配線を計算し、移動する先の配線密度が低い部分を選択して配線を移動する。
上記のように自動で移動する配線をサーチする外、前記したように図２に示した変更位置指示入力部１８からユーザが配線変更する位置を指示することもできる。
【００１７】
（２）抵抗値制約
抵抗値制約を遵守する場合には、設計者が配線の線幅を変更すると、図２の配線制約条件取り出し部１４で抵抗値に関する制約が取り出される。
そして、線幅変更を行ったことによる配線抵抗値の変化を制約との差分計算部１５で計算する。ついで、変更個所検索部１６で変更可能位置を検索し、自動変更部１７で線幅の変更を行う。
線幅の変更位置は、前記したように図２に示す変更位置指示入力部１８から移動位置を入力し手動で指示してもよい。
【００１８】
制約条件が抵抗値である場合の変更個所検索、線幅変更の処理を図５に示す。
図５において、制約遵守のための抵抗値変化量をＲとし、Ｒが正であるかを調べる（ステップＳ１，Ｓ２）。
Ｒが正の場合には線を太線化する必要があるので、太線化可能個所を探して線幅を変更する。そして変更で変化した抵抗値をｒ（この場合はｒは負）とする（ステップＳ３，Ｓ４）。ステップＳ５において、Ｒ＝Ｒ＋ｒとして、ステップＳ２に戻り、上記処理を繰り返す。Ｒが正でなくなったらステップＳ６に行き、Ｒ＝０であるかを調べ、Ｒ＝０の場合には制約が遵守できることになったので処理を終了する。
また、Ｒが負の場合には、線を細線化する必要があるので、ステップＳ６からステップＳ７に行き、細線化可能部分をサーチして、線幅を変更する。そして、変更で変化した抵抗値をｒ（この場合は正）とする（ステップＳ３，Ｓ４）。ステップＳ５においてＲ＝Ｒ＋ｒとし、ステップＳ２に戻り上記処理を繰り返す。そして、Ｒ＝０になったら制約が遵守できることになったので処理を終了する。
【００１９】
（３）差動伝送配線制約
差動伝送制約を遵守する場合には、図２の配線制約条件取り出し部１４で差動伝送に関する制約が取り出される。
そして、配線の移動を行ったことによる配線間隙の変化を制約との差分計算部１５で計算する。ついで、変更個所検索部１６で変更可能位置を検索し、自動変更部１７で差動配線の対となる配線の移動を行う。この場合も変更位置を、変更位置指示入力部１８から手動で指示してもよい。
【００２０】
制約条件が差動伝送である場合の変更個所検索、配線移動の処理を図６に示す。
制約違反量をＳとして、Ｓが正であるかを調べる（ステップＳ１，Ｓ２）。なお、この場合の制約条件は、例えば２本の配線で囲まれる領域の面積である。
Ｓが正の場合には、ステップＳ３において対側配線の移動可能個所をサーチし、ステップＳ４で配線を移動し、配線移動で変化した制約違反量をｓとする。ステップＳ５において、Ｓ＝Ｓ＋ｓとして、ステップＳ２に戻り、上記処理を繰り返す。Ｓが正でなくなったら制約を遵守することができたので、処理を終了する。
【００２１】
（４）シールド配線制約
シールド配線制約を遵守する場合には、図２の配線制約条件取り出し部１４でシールド配線に関する制約が取り出される。
そして、配線の移動を行ったことによる配線間隙の変化を制約との差分計算部１５で計算する。ついで、変更個所検索部１６で変更可能位置を検索し、自動変更部１７でシールドの対となる配線の移動を行う。この場合も変更位置を、変更位置指示入力部１８から手動で指示してもよい。
制約条件がシールド配線制約である場合の変更個所の検索と、対側配線の移動の処理は、前記した図６と同じであり、差動配線制約の場合と同様にして変更個所を検索し対側配線の移動を行う。なお、この場合も制約条件は、前記（３）と同様、例えば２本の配線で囲まれる領域の面積である。
【００２２】
（５）クロストークノイズ制約
クロストークノイズ制約を遵守する場合には、図２の配線制約条件取り出し部１４で、クロストークノイズに関する制約が取り出され、配線の移動を行ったことによるクロストークノイズの変化を制約との差分計算部１５で計算する。ついで、変更個所検索部１６で変更可能位置を検索し配線の移動を行う。
制約条件がクロストークノイズである場合の変更位置検索と対側配線の移動の処理は、前記した図６と同様である。以下、クロストークノイズ制約の場合の変更位置探索と、対側配線に移動について説明する。
１対１のクロストークノイズは一般的に、次の（２）式のように平行する線分毎、平行長と間隙と係数を掛け合わせ、全てを合計したものとなる。
【００２３】
【数１】
0003933833.tif 000002
【００２４】
ただし、（２）式のＶn ，Ｌi ，Ｇi ，Ｋgiは次の通りである。
Ｖn ：１対１のクロストークノイズ
Ｌi ：平行線長
Ｇi ：配線間の間隙の増加量
Ｋgi：電気条件による補正値
したがって、前記図６において、ｓは配線を移動したことにより生ずる上記（２）式から計算されるクロストークノイズの変化量となる。
クロストークノイズ制約条件を遵守するように配線移動をする場合の具体例を図７により説明する。
【００２５】
図７（ａ）においてＮｅｔ＿ｂの移動前に、Ｎｅｔ＿ａがＮｅｔ＿ｂに与えるノイズは、前記（２）式よりＶａｂ1 ＝Ｌ1 ・Ｇ1 ・Ｋg1と計算できる。同じく、Ｎｅｔ＿ｃがＮｅｔ＿ｂに与えるノイズは、前記（２）式よりＶｃｂ1 ＝Ｌ2 ・Ｇ2 ・Ｋg2＋Ｌ3 ・Ｇ3 ・Ｋg3と計算できる。
Ｎｅｔ＿ｂを図７（ｂ）のように移動した場合、ノイズをそれぞれ次のように再計算する。
Ｖａｂ2 ＝Ｌ1 ・Ｇ1 ・Ｋg1＋Ｌ5 ・Ｇ5 ・Ｋg5
Ｖｃｂ2 ＝Ｌ2 ・Ｇ2 ・Ｋg2＋Ｌ3 ・Ｇ3 ・Ｋg3＋Ｌ4 ・Ｇ4 ・Ｋg4
そして、〔移動前のノイズＶａｂ1 〕＞〔移動後のノイズＶａｂ２〕かつ〔移動前のノイズＶｃｂ1 〕＞〔移動後のノイズＶｃｂ２〕の条件を満足するように配線の移動を自動で行う。
【００２６】
（６）配線トポロジ制約
配線トポロジ制約を遵守する場合は、図２の配線制約条件取り出し部１４で、配線トポロジに関する制約が取り出され、配線の移動を行ったことによる配線トポロジの変化を制約との差分計算部１５で計算する。ついで、変更個所検索部１６で変更可能位置を検索し、配線の変形を行う。
制約条件が配線トポロジ制約である場合の変更個所の検索と、対側配線の移動の処理は、前記した図６と同じであり、同様にして変更個所の検索と、対側配線の移動を行うことができ、この場合の制約条件は、前記したように線長を等しくすることである。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、様々な配線制約の設定された配線やビアを移動する時、手動の配線変更によって生じた制約違反を自動的に補正することが可能となる。
このため、配線制約条件をまもるだけのために配線移動、変更する作業の工数削減が可能になり、変更忘れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成図である。
【図２】本発明の実施例の配線装置の構成を示す図である。
【図３】制約条件が線長の場合の変更個所検索、配線移動の処理を示す図である。
【図４】冗長配線（迂回配線）のサーチを説明する図である。
【図５】制約条件が抵抗値の場合の変更個所検索、配線移動の処理を示す図である。
【図６】制約条件が差動伝送である場合の変更個所検索、配線移動の処理を示す図である。
【図７】制約条件がクロストークノイズの場合の配線移動を説明する図である。
【図８】制約条件が線長の場合の従来の手動による線長調整を説明する図である。
【図９】制約条件が抵抗値の場合の従来の手動による線幅調整を説明する図である。
【図１０】制約条件が差動伝送制約の場合の従来の手動による配線移動を説明する図である。
【図１１】制約条件がシールド配線制約の場合の従来の手動による配線移動を説明する図である。
【図１２】制約条件がクロストークノイズ制約の場合の従来の手動による配線移動を説明する図である。
【図１３】制約条件が配線トポロジ制約の場合の従来の手動による線長調整を説明する図である。
【符号の説明】
１    配線制約条件を取り込む手段
２    制約違反量を求める手段
３    変更可能位置を検索する手段
４    配線自動変更手段
５    配線データベース
１１  配線データベース
１２  表示部
１３  手動配線変更部
１４  配線制約条件取り出し部
１５  制約との差分計算部
１６  変更個所検索部
１７  自動変更部
１８  変更位置指示入力部
【図１】
0003933833.tif 000003
【図２】
0003933833.tif 000004
【図３】
0003933833.tif 000005
【図４】
0003933833.tif 000006
【図５】
0003933833.tif 000007
【図６】
0003933833.tif 000008
【図７】
0003933833.tif 000009
【図８】
0003933833.tif 000010
【図９】
0003933833.tif 000011
【図１０】
0003933833.tif 000012
【図１１】
0003933833.tif 000013
【図１２】
0003933833.tif 000014
【図１３】
0003933833.tif 000015