(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板の設計データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した設計データに含まれる、前記配線基板のランド間の配線を表す領域データを抽出する抽出手段と、
前記領域データに接する２つのランド間を接続する導体パターンを作成して前記２つのランド間を接続する配線パターンのパターンデータを生成するデータ変換手段と、
前記配線パターンのパターンデータを前記記憶手段から読み出された領域データと置換して新たな設計データを生成し、当該新たな設計データを前記記憶手段に記憶させる置換手段と、
を有し、
前記データ変換手段は、
前記２つのランドの各第１の外縁部の間を接続する第１の導体パターンと、
前記第１の導体パターンと異なる線幅を有して前記第１の導体パターンと一定の間隔を保って延設され、前記２つのランドの各第２の外縁部の間を接続する第２の導体パターンと、を作成し、
前記第１の導体パターン、前記第２の導体パターン、および、前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間の領域を含めた前記配線パターンのパターンデータを生成する、
パターン設計支援装置。
【請求項２】
抽出手段が、記憶手段から読み出した配線基板の設計データに含まれる、前記配線基板のランド間の配線を表す領域データを抽出する第１の工程と、
データ変換手段が、前記領域データに接する２つのランド間を接続する導体パターンを作成して前記２つのランド間を接続する配線パターンのパターンデータを生成する第２の工程と、
置換手段が、前記配線パターンのパターンデータを前記記憶手段から読み出された領域データと置換して新たな設計データを生成し、当該新たな設計データを前記記憶手段に記憶させる第３の工程と、
を有し、
前記第２の工程は、
前記２つのランドの各第１の外縁部の間を接続する第１の導体パターンと、
前記第１の導体パターンと異なる線幅を有して前記第１の導体パターンと一定の間隔を保って延設され、前記２つのランドの各第２の外縁部の間を接続する第２の導体パターンと、を作成し、
前記第１の導体パターン、前記第２の導体パターン、および、前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間の領域を含めた前記配線パターンのパターンデータを生成する、
配線基板のパターン設計方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリント配線基板のパターン設計を複数のＣＡＤを用いて行う場合におけるパターン設計支援装置および配線基板のパターン設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高密度化されているプリント配線基板（ＰＷＢ：Printed Wiring Board）の設計・製造は、ＣＡＤ（Computer Aided Design)などのコンピュータシステムを用いて行われている。特に近年の装置開発競争の激化などにより、設計リードタイムを短縮するためにＣＡＤ機能向上とその利用環境整備が重要課題となってきている。
【０００３】
ＣＡＤを利用して、ＰＷＢのパターン設計を行う場合、配線作業がその大部分を占めており、この効率化が重要であるが、現状のパソコン基板に代表される高密度実装基板では、自動配線ソフトの性能が追いつかず、結果として対話形式の設計を効率化する方向で、設計者の意見を反映しつつ部分的に自動配線を行ったりすることにより、ＰＷＢのパターン設計を行っている。
【０００４】
上記のＰＷＢのパターン設計に使用するＣＡＤツールは、多種のものがあり、各社から各種のＣＡＤツールが販売されているが、開発思想の違いから種々の特徴を持つため、これらをうまく組み合わせて、トータルシステムを作り上げることが効果的である。
従って、近年は、従来のように１枚のＰＷＢのパターン設計を１つのＣＡＤで行うのではなく、ＰＷＢを各機能ブロックに分割し、各機能ブロックに適したＣＡＤを用いて設計を行い、編集合成をすることなどにより、設計効率向上を図ることが必要になってきており、各ＣＡＤ間のデータ変換が効率的に精度よく行われることが望まれている。
このため、各ＣＡＤ単位でデータの形式が異なることから、これらのニーズに対応するため、種々の変換ツールがある。
【０００５】
図６は、ＣＡＤを用いて、基板上にランド２および導体パターン３を形成し、接続した状態におけるディスプレイ上の表示を示す。
ランド２は、実装部品のリードなどと接続する部分であり、当該ランド形状には、円形、方形のいずれも用いられ、方形のものには角を落とし、多角形としたものなどもある。例えば、近接する不図示の導体パターンとの位置関係、接続する導体パターン３とランド２との位置関係などにより、ランド形状が選択される。
導体パターン３は、ランド２などの配線部品を接続する場合に使用されるものである。ランドの形状が小さい場合には、ランド２とランド２を接続する場合に、一つの導体パターン３により接続される。
【０００６】
図７（ａ）にランド２の形状が大きい場合の導体パターン３による接続方法を示す。
ランド形状が小さい場合（１つの導体パターンによる接続で十分な場合）には、図６に示すように、１つの導体パターン３にてランド同士が接続されるが、図７（ａ）に示すように、ランド形状が大きい場合には、ランド形状の外側に沿って、二つの同一の導体パターン３を作成し、接続後、二つの同一の導体パターン３の間の領域を領域データ４に変換して最終的な接続状況を形成する。
このような、導体パターン３の間の領域を領域データ４に自動的に変換する編集機能を有するＣＡＤが多く存在する。これらは、作図時に逐次付与することも、作図後に一括して付与することも可能となっている。
【０００７】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す設計データを既存の変換ツールを用いて、異なるシステムを有するＣＡＤに変換した場合の設計データである。
図７（ｂ）に示すように、同一の導体パターン３にて領域データ４が形成された場合には、異なるシステムを有するＣＡＤに設計データを正確に変換できている。
【０００８】
次に、異なる導体パターンにて、領域データを形成した場合の例を図８（ａ）に示す。
図８（ａ）に示すように、ランド２の外側に沿って、二つの幅の異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）を作成し、接続後、二つの幅の異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）の間の領域を領域データ４に変換して最終的な接続状況を形成することもできる。
上記のような、二つの異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）の間の領域を領域データ４に変換する機能も既存のＣＡＤの大部分が有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の図８（ａ）に示す設計データをＣＡＤにより作成した後に、既存の変換ツールを使用して、異なるシステムを有するＣＡＤへデータ変換して再度パターン設計を行う場合に、図８（ｂ）に示すように、領域データ４が解除され、領域データ４がデータ変換されずに消去してしまう場合がある。
【００１０】
上記の問題は、データ変換後に、変換後のＣＡＤの編集機能を用いて領域データに変換することも可能だが、この場合、ディスプレイ上の表示画面から視覚により、領域データが消えているか否かの判断を行い、領域データが消えている部分については、当該領域を指定して手動で一つ一つ領域データに変換する必要がある。
従って、たとえ各ＣＡＤツールの長所を生かしたトータルシステム設計を構築したとしても、異なるシステムを有するＣＡＤへの設計データ変換ごとに領域データの変換を行う必要があり、パターン設計における設計効率の向上を図ることが困難となる。
また、大型のＰＷＢなどでは、上記の作業は、非常に時間がかかり、また特に、形成された領域データが小さい場合には、見逃してしまうこともある。
【００１１】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、従って、本発明はプリント配線基板のパターン設計を複数の異なるシステムを有するＣＡＤを用いて行う場合に、異なるシステムを有するＣＡＤ間において、変換前の元の設計データを完全にかつ効率的に変換でき、パターン設計における設計効率を向上させることができるパターン設計支援装置および配線基板のパターン設計方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のパターン設計支援装置は、配線基板の設計データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出した設計データに含まれる、前記配線基板のランド間の配線を表す領域データを抽出する抽出手段と、前記領域データに接する２つのランド間を接続する導体パターンを作成して前記２つのランド間を接続する配線パターンのパターンデータを生成するデータ変換手段と、前記配線パターンのパターンデータを前記記憶手段から読み出された領域データと置換して新たな設計データを生成し、当該新たな設計データを前記記憶手段に記憶させる置換手段と、を有し、前記データ変換手段は、前記２つのランドの各第１の外縁部の間を接続する第１の導体パターンと、前記第１の導体パターンと異なる線幅を有して前記第１の導体パターンと一定の間隔を保って延設され、前記２つのランドの各第２の外縁部の間を接続する第２の導体パターンと、を作成し、前記第１の導体パターン、前記第２の導体パターン、および、前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間の領域を含めた前記配線パターンのパターンデータを生成する。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の配線基板のパターン設計方法は、抽出手段が、記憶手段から読み出した配線基板の設計データに含まれる、前記配線基板のランド間の配線を表す領域データを抽出する第１の工程と、データ変換手段が、前記領域データに接する２つのランド間を接続する導体パターンを作成して前記２つのランド間を接続する配線パターンのパターンデータを生成する第２の工程と、置換手段が、前記配線パターンのパターンデータを前記記憶手段から読み出された領域データと置換して新たな設計データを生成し、当該新たな設計データを前記記憶手段に記憶させる第３の工程と、を有し、前記第２の工程は、前記２つのランドの各第１の外縁部の間を接続する第１の導体パターンと、前記第１の導体パターンと異なる線幅を有して前記第１の導体パターンと一定の間隔を保って延設され、前記２つのランドの各第２の外縁部の間を接続する第２の導体パターンと、を作成し、前記第１の導体パターン、前記第２の導体パターン、および、前記第１の導体パターンと前記第２の導体パターンとの間の領域を含めた前記配線パターンのパターンデータを生成する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
配線基板のパターン設計・開発工程に供される、本発明に係るパターン設計支援装置について説明する。
図１は、パターン設計支援装置１の構成を示すブロック図である。
パターン設計支援装置１は、処理部１０、表示部２０、入力部３０、マウス４０および記憶部５０などを有する。
【００２８】
処理部１０は、パターン設計支援装置１の各部を制御するとともに、外部との入出力制御等を行うものである。
【００２９】
また、処理部１０は、インターフェイス部を介して外部のシステムと接続することもできる。これによりパターン設計支援装置１は外部のシステムと連係して、配線基板の設計・開発の各工程を順次実現することができるようになる。外部のシステムとしては、ホストコンピュータや回路設計用のＣＡＤ専用端末などである。
したがって、たとえば、回路設計はそのＣＡＤ専用端末などで行い、その結果を用いてホストコンピュータで所定の処理を行い、パターン設計支援装置１においてパターン設計処理を行いながら、パターン設計の検証をホストコンピュータで行うというような処理を、ネットワークを介して効率よく行うこともできるような構成になっている。
【００３０】
表示部２０は、回路図データ５１、設計データ５２などを表示可能で、さらに処理部１０からのメッセージなどを表示する。
【００３１】
入力部３０は、オペレータが処理部１０に対して、処理や処理対象のデータなどを指示するための、たとえばキーボードなどの入力装置である。
【００３２】
マウス４０は、表示部２０上に表示されるポインタと連動して用いられるポインティングデバイスであり、たとえば、表示部２０上に表示されている回路図データ５１、設計データ５２などのイメージデータにおいて、所望のオブジェクトを選択したり、オブジェクトに対して所定の処理を行ったりするのに用いられる。
【００３３】
記憶部５０は、処理対象の回路図データ５１や設計データ５２を記憶する記憶装置である。
上記までの構成は、従来のＣＡＤ装置と同様である。
【００３４】
次に、パターン設計支援装置１の処理部１０に、本発明に係る設計データ変換装置を組み込むことにより実現される本発明に係るパターン設計支援装置、および当該装置により実施される設計データ変換方法および配線基板のパターン設計方法について図面を参照して詳細に説明する。
図２は、処理部１０に組み込まれた設計データ変換装置のブロック図を示したものである。
まず、図２に示すように、本発明において、処理部１０は、抽出部１１、変換部１２および置換部１３（設計データ変換装置）を有する。
【００３５】
抽出部１１では、記憶部５０に記憶された設計データ５２が入力され、当該設計データから領域データを抽出して、変換部１２へ出力する。また、元の設計データ５２を置換部１３へ出力する。
変換部１２では、入力された領域データ（第２データ）から、領域データの示す形状を特定し、当該領域データの形状の情報に対応したパターンデータ近似のデータを生成し、当該データを置換部１３へ出力する。
置換部１３では、入力された元の設計データにおける領域データを、パターンデータ化された領域データに置換し、新たな設計データを作成し、当該設計データを記憶部５０に出力する。
なお、実際には、処理部１０は、処理の制御を行うたとえばマイクロプロセッサなどの演算処理装置と、その演算処理装置における処理手続き（プログラム）などが記録されたＲＯＭ(Read Only Memory)と、処理時の種々の変数値などが記録されるＲＡＭ(Random Access Memory)、外部機器や外部ネットワークとのインターフェイス部などにより構成され、上記の抽出部１１、変換部１２および置換部１３における機能を達成する。
【００３６】
上記の処理部１０により、実施される本発明に係る設計データ変換方法を図３〜図５を用いて説明する。
図３は、データ変換部１２により行われる本発明に係る設計データ変換方法のフローチャートを示したものであり、図４および図５は、データ変換の過程における表示部２０に示される設計データを示したものである。
【００３７】
図４（ａ）は、パターン設計用ＣＡＤにより、基板データ上にランド２、およびランド２の外側に沿って、二つの幅の異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）を作成し、接続後、二つの幅の異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）の間の領域を領域データ４に変換した場合における表示部２０での表示を示す。
【００３８】
ランド２は、基板上の各実装部品のリードなどと接続する部分であり、導体パターン（３ａ，３ｂ）により当該ランド２に実装される各実装部品同士が電気的に接続されることとなる。
導体パターン（３ａ，３ｂ）は、ランド２とランド２を電気的に接続するものであり、ランド形状が大きい場合には、ランド形状の外側に沿って、二つの導体パターンを作成し、接続後、二つの導体パターンの間の領域を領域データに変換して最終的な接続状況を形成するが、本発明の実施形態では、特に、図４（ａ）に示すように、二つの幅の異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）にて領域データ４が形成された場合の変換方法を示す。
上記の領域データ４は、導体パターン（３ａ，３ｂ）の属性データとして、２つの導体パターン（３ａ，３ｂ）に囲まれた領域を配線として特定している。
【００３９】
本実施形態では、領域データ４のみでなく、導体パターン（３ａ，３ｂ）およびその間の領域データ４をパターンデータへと変換する方法について説明する。
なお、導体パターン（３ａ，３ｂ）およびその間の領域データ４は、基板上の配線となる領域であるため、これを配線パターン５と呼ぶ。また、当該配線パターン５のデータを配線データと呼ぶ。
従って、図４（ａ）において配線データは、異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）のパターンデータおよび領域データからなる。
【００４０】
導体パターン（３ａ，３ｂ）は、例えば、一定の幅をもつ、線としてデータ化してあり、従って、その線幅および導体パターンの端部の座標を特定することにより、パターンデータ化されている。
上記のように、導体パターンをパターンデータ化するのと近似の方法で、図４（ａ）の配線パターン５の配線データをパターンデータ化する。
【００４１】
すなわち、コンピュータ内にｘ、ｙ軸からなる座標軸を想定し（手順Ｓ２）、配線パターン５の端点として、例えば、端点５１と端点５２の座標を特定する（手順Ｓ３）。
次に、配線パターン５の線幅ｄを特定する（手順Ｓ４）。
ここで、線幅ｄが、上記の当該ＣＡＤで扱える最大パターンデータ線幅（例えばｄ１）を越えていなければ（手順Ｓ５）、図４（ｂ）に示すように、配線パターン５の配線データをパターンデータ化でき、２つのパターンデータおよび領域データから１つのパターンデータとすることができる（手順Ｓ７）。
上記のように、パターンデータ化することで、配線パターン５ａ部分のデータを異なるシステムを有するＣＡＤへデータ変換することができ、元の設計データを完全に変換できる。
【００４２】
次に、配線パターンの線幅ｄが、ＣＡＤで扱える最大パターンデータ線幅（例えばｄ１）を越えている場合のパターンデータ化について、説明する。
【００４３】
図５（ａ）は、図４（ａ）に比してランド２の形状がさらに大きい場合における、ランド同士の接続状態を示すものであり、パターン設計用ＣＡＤにより、基板上にランド２、およびランド２の外側に沿って二つの幅の異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）を作成し、接続後、二つの幅の異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）の間の領域を、領域データ４に変換した場合における表示部２０での表示を示す。
なお、図４（ａ）と同様に、導体パターン（３ａ，３ｂ）およびその間の領域データ４を配線パターン５と呼び、当該配線パターン５のデータを配線データと呼ぶ。
従って、図５（ａ）において配線データは、異なる導体パターン（３ａ，３ｂ）のパターンデータおよび領域データからなる。
【００４４】
上記の配線パターン５をコンピュータにパターンデータとしてデータ化させる方法の一例について説明する。
すなわち上記と同様に、コンピュータ内にｘ、ｙ軸からなる座標軸を想定し（手順Ｓ２）、例えば配線パターン５の端点５１と端点５２の座標（手順Ｓ３）、および配線パターン５の線幅ｄを特定する（手順Ｓ４）。
次に、図５（ａ）に示すように、線幅ｄが、各ＣＡＤで扱える最大パターンデータ線幅（例えばｄ１）を越えている場合（手順Ｓ５）には、配線パターンのうち、まず、例えば最大パターン線幅である線幅がｄ１の領域をパターンデータ化する（手順Ｓ６）。
次に、残りの線幅ｄ２が、上記の当該ＣＡＤで扱える最大パターンデータ線幅（例えばｄ１）を越えていなければ（手順Ｓ５）、配線パターン５の配線データをパターンデータ化できる。
これにより、配線パターン５の配線データを２つの異なるパターンデータおよび領域データから、２つのパターンデータ（５ａ，５ｂ）とすることができる（手順Ｓ７）。
なお、上記の方法は１例であり、種々の最大パターン線幅以内のパターンデータにより、パターンデータ化することもできる。
【００４５】
上記のように、パターンデータ化することで、配線パターン５の配線データを異なるシステムを有するＣＡＤへデータ変換することができ、元のデータを完全に変換できることとなる。
【００４６】
上記の本発明の実施形態によれば、元の設計データの領域データが異なる線幅の導体パターンにより形成されている場合に、パターンデータおよび領域データから構成される配線データをパターンデータに変換することにより、全てのＣＡＤに変換することが可能となる。
また、パターンデータおよび領域データから構成される配線データが、パターンデータのみに変換されるため、データ構成要素数を削減できる。
また、パターンデータは、計算パラメータが少ないことから、領域データの変換処理の高速化を図ることができる。
さらに、全てのＣＡＤに設計データを完全に変換できるため、再度領域データを形成する必要がなく、また、パターンデータ化しているため、異なるシステムを有するＣＡＤへ設計データ変換後にも、当該配線パターンの変更などの編集作業が行いやすく、トータルシステムの採用による設計効率の向上を図ることができる。
【００４７】
本発明は、上記の説明に限定されない。例えば、配線パターンのパターンデータ化は、上記の方法に限定されず、各ＣＡＤにおけるパターンデータ化の方法と近似の方法を採用することにより、本発明の目的を達成できる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、全てのＣＡＤに設計データを完全に変換でき、かつ、配線パターンが配線形状を特定する第１データ近似のデータに変換されているため、設計データ変換後に当該配線パターンの変更などの編集作業が行いやすく、トータルシステムの採用による設計効率の向上を図ることができる。
また、第１データおよび第２データから構成される配線パターンが、第１データ近似のデータに変換されるため、データ構成要素数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るパターン設計支援装置のブロック図を示したものである。
【図２】図２は、本発明の設計データ変換装置を組み込んだ設計パターン支援装置の処理部のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の設計データ変換方法のフローチャートを示したものである。
【図４】図４は、本発明に係る設計データ変換方法を用いた場合の表示部における配線データを示すものであり、（ａ）は配線データ変換前の状態、（ｂ）は配線データをパターンデータに変換した後の状態を示したものである。
【図５】図５は、配線パターンが大きい場合の本発明に係る設計データ変換方法を用いた場合の表示部における配線データを示すものであり、（ａ）は配線データ変換前の状態、（ｂ）は配線データをパターンデータに変換した後の状態を示したものである。
【図６】図６は、従来技術に係るランドを導体パターンにより接続する方法を示したものである。
【図７】図７は、従来技術に係る大きい形状のランドを二つの同一の導体パターンにより接続した場合の設計データを示したものであり、（ａ）は元の設計データ、（ｂ）は異なるシステムを有するＣＡＤへデータ変換後の設計データを示したものである。
【図８】図８は、従来技術に係る大きい形状のランドを二つの線幅の異なる導体パターンにより接続した場合の設計データを示したものであり、（ａ）は元の設計データ、（ｂ）は異なるシステムを有するＣＡＤへデータ変換後の設計データを示したものである。
【符号の説明】
１…パターン設計支援装置、２…ランドデータ、３，３ａ，３ｂ…導体パターン、４…領域データ、５，５ａ，５ｂ…配線パターン、５１，５２…配線パターンの端部、１０…処理部、１１…抽出部、１２…変換部、１３…置換部、２０…表示部、３０…入力部、４０…マウス、５０…記憶部、５１…回路図データ、５２…設計データ、ｄ…配線パターンの線幅。
【図１】
0004366834.tif 000002
【図２】
0004366834.tif 000003
【図３】
0004366834.tif 000004
【図４】
0004366834.tif 000005
【図５】
0004366834.tif 000006
【図６】
0004366834.tif 000007
【図７】
0004366834.tif 000008
【図８】
0004366834.tif 000009