(57)【要約】【課題】ユーザによる作業を低減し処理負荷の少ない方法で、配線間のクリアランスを確保する配線整形装置等を提供すること。【解決手段】端子間を配線する配線の配線間のクリアランスを確保する配線整形装置１００において、２つの第１の確認補助線を掃引する第１の補助線掃引手段４１と、第２の補助線を掃引する第２の補助線掃引手段４２と、２つの第１の境界円を生成する第１の境界円生成手段４３と、２つの第２の境界円を生成する第２の境界円生成手段４４と、第１の境界円及び第２の境界円から抽出した２円の交点を検出する交差判定手段４６と、注目端子と第１の境界円又は第２の境界円のいずれかの接線とを接続し、整形配線３１に最寄りの配線から所定のクリアランス及び線幅分離隔した新配線に、整形配線３１を整形する新配線生成手段４５と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子間を配線する配線の配線間のクリアランスを確保する配線整形装置において、
複数の端子の位置情報、及び、互いに結線する端子を指定する配線設計データを記憶した記憶手段と、所定の注目端子と他の端子を接続すると共に、注目端子を通過する整形配線から時計方向及び反時計方向にそれぞれ最寄りの２つの第１の確認補助線を掃引する第１の補助線掃引手段と、前記整形配線と交差して、かつ、注目端子でない１対の端子間を接続する第２の補助線を掃引する第２の補助線掃引手段と、第１の補助線と前記整形配線に最寄りの配線との第１の交点を求め、前記他の端子を中心として第１の交点までの距離を半径とする２つの第１の境界円を生成する第１の境界円生成手段と、第２の補助線と前記整形配線に最寄りの配線との第２の交点を求め、前記１対の端子のそれぞれを中心として第２の交点までの距離を半径とする２つの第２の境界円を生成する第２の境界円生成手段と、第１の境界円及び第２の境界円から抽出した２円の交点を検出する交差判定手段と、前記整形配線に最寄りの配線から所定のクリアランス及び線幅分離隔され、注目端子と第１の境界円又は第２の境界円のいずれかの接線とを接続した新配線に前記整形配線を整形する新配線生成手段と、を有することを特徴とする配線整形装置。
【請求項２】
第２の境界円生成手段は、いずれかの第１の境界円といずれかの第２の境界円の中心が同じであった場合、第１の境界円と第２の境界円のうち半径の小さい方を削除する、
ことを特徴とする請求項１記載の配線整形装置。
【請求項３】
前記新配線設計部は、前記接線を引いた第１の境界円又は第２の境界円の接点を含む所定長の円弧と、注目端子とを接続して前記新配線を生成する、
ことを特徴とする請求項１記載の配線整形装置。
【請求項４】
複数の端子の位置情報、及び、互いに結線する端子を指定する配線設計データを記憶した記憶手段から、前記配線設計データを読み出して、端子間を配線する配線の配線間のクリアランスを確保する配線整形方法において、
第１の補助線掃引手段が、所定の注目端子と他の端子を接続すると共に、注目端子を通過する整形配線から時計方向及び半時計方向にそれぞれ最寄りの２つの第１の確認補助線を掃引するステップと、
第２の補助線掃引手段が、前記整形配線と交差して、かつ、注目端子でない１対の端子間を接続する第２の補助線を掃引するステップと、
第１の境界円生成手段が、第１の補助線と前記整形配線に最寄りの配線との第１の交点を求め、前記他の端子を中心として第１の交点までの距離を半径とする２つの第１の境界円を生成するステップと、
第２の境界円生成手段が、第２の補助線と前記整形配線に最寄りの配線との第２の交点を求め、前記１対の端子のそれぞれを中心として第２の交点までの距離を半径とする２つの第２の境界円を生成するステップと、
交差判定手段が、  第１の境界円及び第２の境界円から抽出した２円の交点を検出するステップと、
新配線生成手段が、前記整形配線に最寄りの配線から所定のクリアランス及び線幅分離隔され、注目端子と第１の境界円又は第２の境界円のいずれかの接線とを接続した新配線に前記整形配線を整形するステップと、
を有することを特徴とする配線整形方法。
【請求項５】
端子間を配線する配線の配線間のクリアランスを確保するＣＡＤプログラムにおいて、
コンピュータに、
複数の端子の位置情報、及び、互いに結線する端子を指定する配線設計データを記憶した記憶手段から、前記配線設計データを読み出すステップと、
第１の補助線掃引手段が、所定の注目端子と他の端子を接続すると共に、注目端子を通過する整形配線から時計方向及び半時計方向にそれぞれ最寄りの２つの第１の確認補助線を掃引するステップと、
第２の補助線掃引手段が、前記整形配線と交差して、かつ、注目端子でない１対の端子間を接続する第２の補助線を掃引するステップと、
第１の境界円生成手段が、第１の補助線と前記整形配線に最寄りの配線との第１の交点を２つ求め、前記他の端子を中心として第１の交点までの距離を半径とする２つの第１の境界円を生成するステップと、
第２の境界円生成手段が、第２の補助線と前記整形配線に最寄りの配線との第２の交点を求め、前記１対の端子のそれぞれを中心として第２の交点までの距離を半径とする２つの第２の境界円を生成するステップと、
交差判定手段が、第１の境界円及び第２の境界円から抽出した２円の交点を検出するステップと、
新配線生成手段が、前記整形配線に最寄りの配線から所定のクリアランス及び線幅分離隔され、注目端子と第１の境界円又は第２の境界円のいずれかの接線とを接続した新配線に前記整形配線を整形するステップと、
を実行させることを特徴とするＣＡＤプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板等の端子間を接続する配線整形装置、配線整形方法及びＣＡＤプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板や半導体パッケージの端子間を接続する場合、端子間が交差せず、かつ、配線間に所定のクリアランスが確保されるように接続する必要がある。従来、このような設計は、設計者がＣＡＤシステム上で設計ルールに従うように試行錯誤しながら行っているが、設計者が自らの経験と勘を頼りに、ＣＡＤシステムを操作しながら半導体パッケージの配線を設計すると最適な配線を実現するには多大なる労力および時間を要してしまう。
【０００３】
図５は従来の配線の整形方法の手順の一例を説明する図である。図５（ａ）は、交差を回避してビア間を配線した配線例を示す図である。パッドからＶｉａにつながっている配線に対しＣＡＤシステムのユーザは、周辺の配線とのクリアランスを確認し、クリアランスが取れてない配線を見つけてその配線を整形する。図５（ａ）では、配線３１と配線３２のクリアランスが近接部１０３で充分でない。
【０００４】
ユーザは、最低クリアランスが確保されていない近接部１０３に近いビアＶ１，Ｖ３を探し出し、ビアＶ１、Ｖ３を中心に、最低クリアランスが確保された円１１１、１１２を形成する。図５（ｂ）は円が形成された配線例を示す。円１１１又は１１２の所定部を通過する配線はクリアランスを確保した配線となるので、例えば、ビアＶ２から円１１１に接線を引きそこから円弧状の経路１０４を取り出すことで配線１０２を整形する。図５（ｃ）はクリアランスが確保された配線例を示す。なお、円１１２に接する経路の配線も同様に生成し、最終的に配線長の短い経路を選択する。
【０００５】
また、交差を回避して端子間を接続した後、配線間のクリアランスを自動的に確保する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、整形すべき配線と障害物との間に最低限空けなければならない間隔の所定数倍となる間隔を半径とする円弧内を禁止領域として障害物に設定し、禁止領域を通過しない最短経路を用いて整形対象の配線を整形する配線整形方法が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２１４８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の配線整形方法は禁止領域を設定するため円弧を形成するので、円弧の形成位置や大きさによっては配線が不可能になったり、不必要な迂回が発生するおそれがある。このため、円弧を設定するために周辺の配線を検索する必要が生じるなど処理負荷が大きい。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、ユーザによる作業を低減し処理負荷の少ない方法で、配線間のクリアランスを確保する配線整形装置、配線整形方法及びＣＡＤ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】
【０００８】
上記課題に鑑み、本発明は、端子間を配線する配線の配線間のクリアランスを確保する配線整形装置において、複数の端子の位置情報、及び、互いに結線する端子を指定する配線設計データを記憶した記憶手段と、所定の注目端子と他の端子を接続すると共に、注目端子を通過する整形配線から時計方向及び反時計方向にそれぞれ最寄りの２つの第１の確認補助線を掃引する第１の補助線掃引手段と、整形配線と交差して、かつ、注目端子でない１対の端子間を接続する第２の補助線を掃引する第２の補助線掃引手段と、第１の補助線と前記整形配線に最寄りの配線との第１の交点を求め、前記他の端子を中心として第１の交点までの距離を半径とする２つの第１の境界円を生成する第１の境界円生成手段と、第２の補助線と前記整形配線に最寄りの配線との第２の交点を求め、前記１対の端子のそれぞれを中心として第２の交点までの距離を半径とする２つの第２の境界円を生成する第２の境界円生成手段と、第１の境界円及び第２の境界円から抽出した２円の交点を検出する交差判定手段と、注目端子と第１の境界円又は第２の境界円のいずれかの接線とを接続し、前記整形配線に最寄りの配線から所定のクリアランス及び線幅分離隔した新配線に、前記整形配線を整形する新配線生成手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、補助線を掃引して配線を整形するので、クリアランスを確保すべき配線の周囲の配線を検索する必要がないので、処理負荷を低減した配線整形装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１０】
ユーザによる作業を低減し処理負荷の少ない方法で、配線間のクリアランスを確保する配線整形装置、配線整形方法及びＣＡＤプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の配線整形方法の手順を示すフローチャート図である。
Ｓ１００）  整形する配線（以下、整形配線という）に接続されたビア（以下、注目ビアという）から隣接したビアを結ぶ補助線を引く。
Ｓ２００）  整形配線の形状と補助線の位置に基づき、上記の補助線から２つの確認補助線Ａ１、Ａ２を決定する。確認補助線Ａ１、Ａ２はクリアランスを確認するための補助線となる。
Ｓ３００）  また、整形配線と交差して、注目ビアでないビアとビアを接続する確認補助線Ｂを引く。確認補助線Ｂはいくつか掃引でき得るが、ここでは注目ビアからみて最も近い位置を通過するものを選択する。
Ｓ４００）  確認補助線Ａ１と整形配線に最寄りの配線との交点、確認補助線Ａ２と整形配線に最寄りの配線との交点、をそれぞれ求め、確認補助線Ａ１、Ａ２の端点が中心で交点を半径とする２つの境界円Ｃ１，Ｃ２を生成する。
【００１２】
同様に、確認補助線Ｂと整形配線に最寄りの配線との交点を求め、確認補助線Ｂの端点が中心で交点を半径とする２つの境界円Ｃ３，Ｃ４を生成する。
Ｓ５００）  境界円Ｃ１〜Ｃ４いずれかの接線を基準にクリアランスと線幅分オフセットして、境界円Ｃ１〜Ｃ４いずれかの接線又は円弧と注目ビアを接続する新配線を生成する。
【００１３】
したがって、本実施形態の配線整形方法によれば、整形配線の周辺の配線を検索する処理を低減できるので、高速な整形が可能となる。
【００１４】
図２は、配線整形方法を実行する配線整形装置１００のブロック図を示す。配線整形装置１００は、それぞれバスで相互に接続されているＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２、表示制御部１４、入力装置１５，記憶媒体装着部１６、ＮＩＣ（Network Interface Card）１７、不揮発メモリ１８及びＣＰＵ１９を有するように構成される。
【００１５】
ＲＡＭ１１はＯＳやプログラムの作業メモリであり、ＲＯＭ１２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１４は、プログラムが指示する画面情報に基づき所定の解像度や色数等で液晶などのディスプレイ１３に画面を描画する。例えば、ＧＵＩ（Graphical User Interface）画面を形成し、操作に必要な各種ウィンドウやデータ等をディスプレイ１３に表示する。入力装置１５はキーボードやマウスなど、ユーザからの様々な操作指示を入力するためのデバイスである。記憶媒体装着部１６は、ＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリ等の記憶媒体２０が着脱可能に構成されており、記憶媒体２０にプログラムやデータを書き込む際に使用され、また、記憶媒体２０に記録されたデータを読み込みＣＰＵ１９に送出する。ＮＩＣ１７は、インターネットやＬＡＮなどのネットワークに接続するためのインターフェイスであり、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol / Internet
Protocol）等のプロトコル処理を実行し、ＩＰアドレスで指定されるサーバ等に接続する。
【００１６】
不揮発メモリ１８は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記憶媒体であり、ＯＳ、本実施形態のＣＡＤプログラム４７、配線設計データ４８等を記憶している。ＣＰＵ１９は、ＯＳやＣＡＤプログラム４７を不揮発メモリ１８から読み出して実行することで種々の機能を提供すると共に、配線整形装置１００が行う処理を統括的に制御する。なお、ＣＡＤプログラム４７は、記憶媒体２０に記憶された状態で配布されてもよいし、所定のサーバからネットワークを介して配布されてもよい。
【００１７】
ＣＰＵ１９がＣＡＤプログラム４７を実行することで、第１の補助線掃引部４１、第２の補助線掃引部４２、第１の境界円生成部４３、第２の境界円生成部４４、境界円交差判定部４６、新配線生成部４５、が実現される。
【００１８】
以下、配線設計について詳細に説明する。
【００１９】
〔前提〕
本実施形態の配線整形方法では、次の前提を設ける。
ａ）．配線は予め決定されている。すなわち、レイヤー毎に配線設計された配線設計データ４８に従い、交差を回避した配線がすでに決定されている。
ｂ）．最低クリアランス、及び、配線幅は予め初期値が設定されており、また、入力装置１５からユーザが設定することができる。配線整形装置１００では配線にゼロの線幅を設定することができるが本実施形態では線幅がゼロの配線を扱わない。
ｃ）．配線の整形形状は、直線と円弧を用いた形状とする。すなわち、４５度配線や円弧を使わない配線により整形しない。
ｄ）．ビアや障害物を認識するための補助線の掃引方法が予め定義されている。例えば、補助線同士は、ビア以外で交差しないように定義されている。
【００２０】
〔詳細手順〕
図３（ａ）は、ＣＡＤプログラム４７が配線整形の対象となる配線設計データ４８を読み出し描画情報にして、ディスプレイ１３に表示された配線例を示す。ＣＡＤプログラム４７は原則的に全てのビアに対し以下の処理を繰り返す。図３（ａ）では、整形配線３１と配線３２のクリアランスが最低クリアランス未満であるので、以下の処理により最低クリアランスを満たす新配線に整形される。
【００２１】
＜ステップＳ１００＞
まず、第１の補助線掃引部４１は注目ビアＶ２を端点に補助線を引く。図３（ｂ）は注目ビアＶ２から補助線を引いた配線例を示す。補助線は例えば、次のように掃引する。
・注目ビアＶ２から無作為に複数の補助線を掃引する。この補助線はユーザが入力装置１５を用いて掃引してもよいし、第１の補助線掃引部４１が掃引してもよい。
・その補助線から配線との交差（又はビアでもよい）を検出し、交差した配線と接続されたビアを検出する。
・検出されたビアに接続された補助線を抽出する。検出されたビアと注目ビアＶ２を結ぶ補助線を改めて掃引してもよい。
・なお、整形配線３１とのなす角が所定以内の補助線は除去する
かかる手順により注目ビアＶ２と他のビアを端点にした複数の補助線が掃引される。図３（ｂ）では、注目ビアＶ２からビアＶ１に補助線Ｓ１が、注目ビアＶ２からビアＶ３に補助線Ｓ２が掃引されている。また、注目ビアＶ２から不図示のビアにそれぞれ補助線Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６が掃引される。なお、注目ビアＶ２とビアＶ４を結ぶ補助線は整形配線３１とのなす角が小さいので掃引されない。
【００２２】
＜ステップＳ２００＞
次に、第１の補助線掃引部４１は、補助線Ｓ１〜Ｓ６から２つの確認補助線Ａ１、Ａ２を決定する。図３（ｂ）の整形配線３１に矢印で示すように、整形配線３１の形状に対する補助線Ｓ１〜Ｓ６の相対位置は明らかとなっている。第１の補助線掃引部４１は整形配線３１に対し時計回りと反時計回りにそれぞれ補助線Ｓ１〜Ｓ６を検索し、反時計方向に整形配線３１と最も近い補助線Ｓ１を確認補助線Ａ１に、時計方向に整形配線３１と最も近い補助線Ｓ２を確認補助線Ａ２にそれぞれ決定する。これにより、図３（ｃ）に示すように確認補助線Ａ１，Ａ２のみが抽出される。
【００２３】
＜ステップＳ３００＞
次に、第２の補助線掃引部４２は、整形配線３１と交差して、注目ビアＶ２でないビアとビアを接続する確認補助線Ｂを引く。図３（ｃ）ではビアＶ１とビアＶ４、ビアＶ１とビアＶ３等、表示されていない領域を含めればその他にも確認補助線Ｂを引きうる。本実施形態では、注目ビアＶ２からみて最も近い位置で交差するものを選択することし、ビアＶ１とビアＶ３を結ぶ線を確認補助線Ｂとする。
【００２４】
なお、この結果、確認補助線Ａ２の端点と確認補助線Ｂの端点がビアＶ３で一致し、確認補助線Ａ１の端点と確認補助線Ｂの端点がビアＶ１で一致する。これは、ビアの配置が上下左右に格子状に配置することが多いためであって、ビアＶ１とＶ２間やビアＶ３とビアＶ４間に別のビアがあれば、確認補助線Ａ１，Ａ２と確認補助線Ｂの端点は異なるものになる。
【００２５】
＜ステップＳ４００＞
図４（ａ）はステップＳ４００の動作を説明する図である。第１の境界円生成部４３は、確認補助線Ａ１と整形配線３１に最寄りの配線３２との交点Ｑ１、確認補助線Ａ２と整形配線３１に最寄りの配線３３との交点Ｑ２をそれぞれ求める。そして、注目ビアＶ２でないほうの確認補助線Ａ１の端点（ビアＶ１）を中心に、交点Ｑ１を半径とする境界円Ｃ１を生成する。同様に、注目ビアＶ２でないほうの確認補助線Ａ２の端点（ビアＶ３）を中心に、交点Ｑ２を半径とする境界円Ｃ２を生成する。なお、交点Ｑ１とＱ２は配線３２と３３の中心に検出したが、注目ビアＶ２側の外側点を交点としてもよい。
【００２６】
また、第２の境界円生成部４４は、確認補助線Ｂと整形配線３１に最寄りの配線３２との交点Ｑ３、確認補助線Ｂと整形配線３１に最寄りの配線３３との交点Ｑ４、をそれぞれ求める。そして、確認補助線Ｂの一方の端点（ビアＶ１）を中心に、交点Ｑ３を半径とする境界円Ｃ３を生成する。同様に、確認補助線Ｂの他方の端点（ビアＶ３）を中心に、交点Ｑ４を半径とする境界円Ｃ４を生成する。
【００２７】
ところで、図４（ａ）では、確認補助線Ａ１の端点と確認補助線Ｂの端点、確認補助線Ａ２の端点と確認補助線Ｂの端点が一致するため、境界円Ｃ１とＣ３及び境界円Ｃ２とＣ４はそれぞれ同心円である。同心円がある場合、第２の補助線掃引部４２は最も半径の大きい円を１つずつ残し、それ以外の境界円を削除する。したがって、境界円Ｃ４とＣ３は削除され、最終的に図４（ｂ）のような境界円Ｃ１とＣ２が処理対象となる。
【００２８】
＜ステップＳ５００＞
次に、境界円交差判定部４６は、境界円Ｃ１とＣ２が交差するか否かを判定する。２点以上で交差する場合、すでにクリアランスが足りないことになるので、境界交差判定部は整形配線３１と配線３２の近接位置をＲＡＭ１１等に記憶しておき、後にディスプレイ１３にエラーメッセージと共に表示する。
【００２９】
境界円Ｃ１とＣ２の交点が１点以下の場合、新配線生成部４５は以下のようにして新配線を生成する。
・まず、境界円Ｃ１について、新配線生成部４５は注目ビアＶ２を通る接線３４を求める。
・次に、接線３４と配線３２の距離が「最低クリアランス＋線幅」以上離れているか否かを判定する。
・接線３４と配線３２の距離が「最低クリアランス＋線幅」未満の場合、接線３４を配線３２から「最低クリアランス＋線幅」離隔する
・注目ビアＶ２から接線３４又は離隔した接線３４まで直線３５を掃引する。
・接線３４をそのまま延長し他方のビアと接続する。他方のビアとも直線で接続することが好ましいが、他方のビアと接続する前に他の配線と干渉した場合、境界円Ｃ１の接線３４を引いた箇所から所定長の円弧を切り出し、円弧の端部を他方のビアに接続する。干渉する度に切り出す円弧を長くする。これにより干渉を回避しやすくなる。なお、円弧を用いる場合、接線を新配線の一部としなくてもよい。
・干渉がなくなったら、接線３４及び円弧の少なくとも一方を介して、注目ビアＶ２と他のビアを接続する新配線が生成される。
【００３０】
新配線生成部４５は境界円Ｃ２の接線に対し、同様の手順を実行し、注目ビアＶ２から他方のビアまで接続する。そして、境界円Ｃ１の接線を利用した場合と境界円Ｃ２の接線を利用した場合の配線長を比較し、配線長が短い方を新配線に採用する。
【００３１】
図４（ｃ）は、境界円Ｃ１の接線を利用した新配線３１ｎの一例を示す。以上の手順により、整形配線３１を「最低クリアランス＋線幅」を確保した新配線３１ｎに整形することができる。また、直線を多用するので最短の経路を探索でき、電気特性のよい配線に整形することができる。また、適切に円弧を用いるので円滑な配線に整形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】配線整形方法の手順を示すフローチャート図である。
【図２】配線整形装置のブロック図の一例である。
【図３】配線の整形の遷移を示す図である。
【図４】配線の整形の遷移を示す図である。
【図５】従来の配線の整形方法の手順の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
３１    整形配線
４１    第１の補助線掃引部
４２    第２の補助線掃引部
４３    第１の境界円生成部
４４    第２の境界円生成部
４５    新配線生成部
４６    境界円交差判定部
４７    ＣＡＤプログラム
Ａ１、Ａ２、Ｂ    確認補助線
Ｃ１〜Ｃ４        境界円
Ｖ１〜Ｖ４        ビア
【図１】
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【図２】
2009146118.tif 000004
【図３】
2009146118.tif 000005
【図４】
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【図５】
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