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。