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発明の名称 配線を考慮した自動配置方法と装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−105248
公開日 平成7年(1995)4月21日
出願番号 特願平5−247890
出願日 平成5年(1993)10月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 齊藤 義行 / 三浦 伸治
要約 目的
プリント基板の部品面・半田面でビア禁止領域が重なるように部品を配置し、配線を行いやすくする自動配置方法および装置を提供する。

構成
部品選択ステップ101で選択した配置すべき部品を仮配置する仮配置ステップ102と、仮配置された部品周辺の反対面に既に配置されている部品の外形を調べ、仮配置された部品と同じ外形の部品があれば、仮配置された部品の配置位置を部品面・半田面の両面で部品の外形が整合するように配置を修正する配置修正ステップ103により部品面・半田面の両面で同じ外形の表面実装部品を重ね合わせて配置する。
特許請求の範囲
【請求項1】プリント基板の部品面・半田面の両面を用いて表面実装部品の自動配置を行なう方法であって、指定した部品の接続関係や電気特性に従いプリント基板に配置すべき部品を選択する部品選択ステップと、前記部品のプリント基板上の配置位置を、指定した部品の接続関係や電気特性に従って決定し、前記部品を仮配置する仮配置ステップと、前記仮配置ステップにより仮配置された部品周辺の反対面に既に配置されている部品の外形を調べ、仮配置された前記部品と同じ外形の部品があれば、仮配置された前記部品の配置位置を部品面・半田面の両面で部品の外形が整合するように修正する配置修正ステップを有し、前記部品選択ステップと前記仮配置ステップと前記配置修正ステップを順次繰り返して実行するように構成したことを特徴とする自動配置方法。
【請求項2】プリント基板の部品面・半田面の両面を用いて表面実装部品の自動配置を行なう装置であって、プリント基板設計の際に部品の配置位置を決定するために必要な部品やプリント基板の情報を格納している記憶手段と、前記記憶手段に格納されている情報を参照し、プリント基板に次に配置すべき部品を選択する部品選択手段と、前記部品のプリント基板上の配置位置を前記記憶手段に格納されている情報を参照して決定し、前記部品を仮配置する仮配置手段と、前記仮配置手段により配置された部品周辺の反対面に既に配置されている部品の外形を調べ、仮配置された前記部品と同じ外形の部品があれば、仮配置された前記部品の配置位置を部品面・半田面の両面で部品の外形が整合するように修正する配置修正手段を有し、前記部品選択手段と前記仮配置手段と前記配置修正手段を順次繰り返して実行するように構成したことを特徴とする自動配置装置。
【請求項3】プリント基板の部品面・半田面の両面を用いて表面実装部品の自動配置を行なう方法であって、部品の接続関係や電気特性を考慮し、プリント基板に次に配置すべき部品を選択する部品選択ステップと、前記部品のプリント基板上の配置位置を部品の接続関係や電気特性を考慮して決定し、前記部品を仮配置する仮配置ステップと、仮配置された部品周辺の反対面に既に配置されている部品のビア禁止領域を調べ、前記ビア禁止領域と仮配置された前記部品のビア禁止領域との重なる領域が最大となるように、仮配置された前記部品の配置位置を修正する配置修正ステップを有し、前記部品選択ステップと前記仮配置ステップと前記配置修正ステップを順次繰り返して実行するように構成したことを特徴とする自動配置方法。
【請求項4】プリント基板の部品面・半田面の両面を用いて表面実装部品の自動配置を行なう装置であって、プリント基板設計の際に部品の配置位置を決定するために必要な部品やプリント基板の情報を格納している記憶手段と、前記記憶手段に格納されている情報を参照し、プリント基板に次に配置すべき部品を選択する部品選択手段と、前記部品のプリント基板上の配置位置を前記記憶手段に格納されている情報を参照して決定し、前記部品を仮配置する仮配置手段と、前記仮配置手段により仮配置された部品周辺の反対面に既に配置されている部品のビア禁止領域を調べ、前記ビア禁止領域と仮配置された前記部品のビア禁止領域との重なる領域が最大となるように、仮配置された前記部品の配置位置を修正する配置修正手段を有し、前記部品選択手段と前記仮配置手段と前記配置修正手段を順次繰り返して実行するように構成したことを特徴とする自動配置装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプリント基板の設計において、部品面・半田面の両面を用いて配線を考慮しながら表面実装部品の自動配置設計を行う自動配置方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、プリント基板設計CAD(Computer Aided Design)の普及によりプリント基板設計時の電子部品の位置を自動的に決定する自動配置装置が利用されつつある。
【0003】このような自動配置方法および自動配置装置の中には、部品面・半田面の両面を用いて表面実装部品の自動配置を行なうものもあるが、各部品の接続関係を考慮しているのみで配線、特に表面実装部品のピンからのパターンの引き出しといったことまでは考慮されておらず十分なものではない。例えば表面実装部品の場合、ピンから若干パターンを引き出してビアを打ち、内層を用いて配線するといったことをするのだが、従来の配置方法では、ピンからパターンを引き出してビアを打とうとした時に反対面の部品のビア禁止によりビアが打てず、引き出しパターンが長くなる、あるいは引き出せないといったことが生じる。引き出しパターンが長くなるとノイズの影響を受けやすくなり、引き出しが行えないと配線できないということになり、各部品の配置位置を修正する必要があった。
【0004】このような場合、従来はCADの対話処理機能を用いて人手で修正を行っていた。すなわち、一旦自動配置された部品の中でパターンの引き出しが困難な部品の周辺の部品を配置し直すのである。しかしこのような方法では再配置の工数が増加するだけでなく、自動配置を行なうメリットが少ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動配置方法および装置が有していた前記の問題点に鑑み、自動配置後の表面実装部品からのパターンの引き出しまで考慮して自動配置を行う自動配置方法および装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は前記の目的を達成するために、部品の接続関係や電気特性を考慮し、プリント基板に次に配置すべき部品を選択する部品選択ステップと、前記部品をプリント基板上に仮配置する仮配置ステップと、前記仮配置ステップにより仮配置された部品周辺の反対面に既に配置されている部品の外形を調べ、仮配置された前記部品と同じ外形の部品があれば、仮配置された前記部品の配置位置を部品面・半田面の両面で部品の外形が整合する(ちょうど重なる)ように修正する配置修正ステップとを有し、前記部品選択ステップと前記仮配置ステップと前記配置修正ステップとを順次繰り返し実行し、部品面・半田面の両面で同じ外形の表面実装部品を重ね合わせて配置することを特徴とする自動配置方法を構成する。
【0007】請求項3記載の発明は前記の目的を達成するために、部品の接続関係や電気特性を考慮し、プリント基板に次に配置すべき部品を選択する部品選択ステップと、前記部品をプリント基板上に仮配置する仮配置ステップと、前記仮配置ステップにより仮配置された部品周辺の反対面に既に配置されている部品のビア禁止領域を調べ、前記ビア禁止領域と仮配置された前記部品のビア禁止領域との重なる領域が最大となるように、仮配置された部品の位置を修正する配置修正ステップとを有し、前記部品選択ステップと前記仮配置ステップと前記配置修正ステップとを順次繰り返し実行し、部品面・半田面の両面でビア禁止領域の重なり部分が最大となるように配置することを特徴とする自動配置方法を構成する。
【0008】
【作用】本発明の請求項1記載の自動配置方法は前記した構成により、部品選択ステップが部品の接続関係や電気特性を考慮してプリント基板に次に配置すべき部品を選択し、仮配置ステップが選択された部品の配置済み部品との接続関係や電気特性を考慮してプリント基板上に仮配置し、配置修正ステップが前記仮配置ステップにより仮配置された部品周辺の反対面に既に配置されている部品の外形を調べ、仮配置された部品と同じ外形の部品があれば仮配置された部品の位置を同じ外形の部品と部品面・半田面の両面で部品の外形が整合するように修正し、各ステップを順次繰り返し実行することにより表面実装部品のピンからの引き出しが容易となり、従って配線も容易となる自動配置を可能とするものである。
【0009】本発明の請求項3記載の自動配置方法は前記した構成により、部品選択ステップが部品の接続関係や電気特性を考慮してプリント基板に次に配置すべき部品を選択し、仮配置決定ステップが選択された部品の配置済み部品との接続関係や電気特性を考慮してプリント基板上に仮配置し、配置修正ステップが前記仮配置ステップにより仮配置された部品周辺の反対面に既に配置されている部品のビア禁止領域を調べ、仮配置された部品のビア禁止領域との重なる領域が最大となるように仮配置された部品の位置を修正し、各ステップを順次繰り返し実行することにより表面実装部品のピンからの引き出しが容易となり、従って配線も容易となる自動配置を可能とするものである。また、引き出しが容易であるため、引き出し距離が短くでき、ノイズの影響を受けにくい配線をも可能とする。
【0010】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の自動配置方法と装置の一実施例を図面を用いて説明する。
【0011】図1(a)は本発明の請求項1記載の自動配置方法の一実施例におけるフローチャートである。101は部品選択ステップで、未配置部品の中から、プリント基板上に配置済の部品との接続関係や部品形状・種類等を考慮して次に配置すべき部品を選択する。なお、この時未配置部品がない場合には自動配置を終了する。102は仮配置ステップで配置済の部品との接続関係や部品形状・種類等から101によって選択された部品をプリント基板上に仮配置する。103は配置修正ステップで102によって仮配置された部品周辺の反対面の部品外形を調べ、同じ外形の部品があればその部品と整合するように仮配置された部品の位置を修正する。104で全部品がプリント基板上に配置されたかどうか調べ、まだ配置されていない部品がある場合は101に戻り、全部品が配置されている場合は終了する。
【0012】図1(b)は本発明の請求項2記載の自動配置装置の一実施例における構成図である。111は記憶手段で部品情報や接続情報等のプリント基板設計に必要な情報を記憶している。112は部品選択手段で未配置部品の中からプリント基板上に配置済の部品との接続関係や部品形状・種類等を考慮して次に配置すべき部品を選択する。113は仮配置手段で配置済の部品との接続関係や部品形状・種類等を考慮して112によって選択された部品を仮配置する。114は配置修正手段で113によって仮配置された部品周辺の反対面にすでに配置されている部品の外形を調べ、同じ外形の部品があればその部品と整合するように仮配置された部品の位置を修正する。115は制御手段で全部品が配置されるまで、部品選択手段112、仮配置手段113、配置修正手段114を順次繰り返し実行する。
【0013】図2は14ピンのSOの部品データの一例を示している。201a〜nはピンのランド、202a、202bはシルク外形、203a、203bはビア禁止領域を表す。ビア禁止領域はビアを打ってはいけない領域であり、設計基準に従ってピンのランドから1mmというようにして設けられている。この他、レジストや配置・配線禁止領域等が付加されている場合もある。
【0014】図3は本発明の請求項1記載の配置方法によって得られる配置結果の一例を示している。
【0015】図3(a)は仮配置ステップによって仮配置された場合の一例を示しており、(b)は配置修正ステップによって配置位置が修正された場合の一例を示している。
【0016】図3において301、302は部品面に配置された部品のピンのランド、303、304はビア禁止領域、305、306はシルク外形を表す。また307は半田面に配置されたピンのランド、308はビア禁止領域、309はシルク外形を表す。従来の配置方法および装置では図3(a)の状態で配置は終了するが、本発明の請求項1記載の配置方法ではその後配置修正され、図3(b)の配置結果を得る。これによりビア禁止領域が部品面・半田面で重なり、ビアを打てる領域が増え、引き出しや配線が行いやすくなる。
【0017】(実施例2)図4は本発明の請求項3記載の配置方法によって得られる配置結果の一例を示している。図4(a)は仮配置ステップによって仮配置された場合の一例を示しており、図4(b)は配置修正ステップによって配置位置が修正された場合の一例を示している。
【0018】図4において401は部品面に配置された部品のピンのランド、402はビア禁止領域、403はシルク外形を表す。また404は半田面に配置されたピンのランド、405はビア禁止領域、406はシルク外形を表す。従来の配置方法および装置では図4(a)の状態で配置は終了するが、本発明の請求項3記載の配置方法ではその後配置修正され、図4(b)の配置結果を得る。これによりビア禁止領域が部品面・半田面で重なり、ビアを打てる領域が増え、引き出しや配線が行いやすくなる。
【0019】図5は本発明の配置修正ステップにおいて、反対面の配置済み部品を検索する領域の一具体例を示している。501はピンのランド、502はビア禁止領域、503はシルク外形、504は検索領域を示している。この例ではビア禁止領域からY1、Y2、シルク外形からX1、X2の距離を指定して検索領域504を設けている。この他、部品の中心からX1、X2、Y1、Y2を指定して検索領域を設けてもよいし、ピンのランドから指定してもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明請求項1記載の自動配置方法を用いれば、部品面・半田面の両面で実装される表面実装部品のビア禁止領域が重なり、ビアを打てる領域が大きくなり、表面実装品からのパターンの引き出しおよび配線が容易になる。また表面に引かれるパターンを短くできるためノイズによる影響を抑えることができ、その実用的効果は大きい。
【0021】本発明請求項3記載の自動配置方法を用いれば、部品面・半田面の両面で実装される表面実装部品のビア禁止領域の重なり部分が最大となり、ビアを打てる領域が大きくなり、表面実装品からのパターンの引き出しおよび配線が容易になる。また表面に引かれるパターンを短くできるためノイズによる影響を抑えることができ、その実用的効果は大きい。




 

 


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