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発明の名称 プリント基板設計装置、プリント基板設計方法及びプリント基板設計プログラムを記録した記録媒体
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2001−5849(P2001−5849A)
公開日 平成13年1月12日(2001.1.12)
出願番号 特願平11−176156
出願日 平成11年6月23日(1999.6.23)
代理人 【識別番号】100096035
【弁理士】
【氏名又は名称】中澤 昭彦
【テーマコード(参考)】
5B046
【Fターム(参考)】
5B046 AA08 BA05 JA02 
発明者 大山 和之
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを判断する部品干渉チェック手段と、その部品干渉チェック手段による結果を出力する出力手段と、を有することを特徴とするプリント基板設計装置。
【請求項2】対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データを入力する入力手段と、その入力手段によって入力された部品データ及び基板間隔データを記憶する記憶手段と、前記入力手段によって入力された部品データ及び基板間隔データ又は記憶部から読み出した部品データ及び基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを判断する部品干渉チェック手段と、その部品干渉チェック手段による結果を出力する出力手段と、を有することを特徴とするプリント基板設計装置。
【請求項3】前記出力手段は、前記部品干渉チェック手段により部品同士が干渉するものと判断された場合に、エラー表示を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載のプリント基板設計装置。
【請求項4】前記部品干渉チェック手段は、部品同士が干渉するものと判断した場合に、干渉しないようにするための部品の配置に関する指示を前記出力手段に出力させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つの項に記載のプリント基板設計装置。
【請求項5】前記部品干渉チェック手段は、3枚以上積層されるプリント基板について、対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを対向する一対のプリント基板ごとに判断することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つの項に記載のプリント基板設計装置。
【請求項6】前記部品干渉チェック手段は、プリント基板が部分的に対向している場合、対向している範囲に実装される部品に関する部品データだけを考慮し、対向していない範囲に実装される部品に関する部品データを考慮しないことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つの項に記載のプリント基板設計装置。
【請求項7】対向する一対のプリント基板間に部品を実装設計するプリント基板設計方法において、(1)プリント基板に新規な部品を配置し又は既存の部品を移動する工程と、(2)対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、前記新規な部品の配置又は既存の部品の移動により、部品同士が干渉するか否かを判断する工程と、(3)前記判断の結果を出力する工程と、を有することを特徴とするプリント基板設計方法。
【請求項8】対向する一対のプリント基板間に部品を実装設計するプリント基板設計方法において、(1)プリント基板に実装すべき全ての又は一部の部品を配置する工程と、(2)対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、前記全ての又は一部の部品の配置により、部品同士が干渉するか否かを判断する工程と、(3)前記判断の結果を出力する工程と、を有することを特徴とするプリント基板設計方法。
【請求項9】出力手段を備えたプリント基板設計装置によるプリント基板設計をコンピュータによって制御するためのプログラムを記録した記録媒体であって、(1)対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを判断する部品干渉チェック処理と、(2)その部品干渉チェック処理による結果を前記出力手段に出力させる処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CAD(Computer Aided Design)によりプリント基板を設計するためのプリント基板設計装置、プリント基板設計方法及びプリント基板設計プログラムを記録した記録媒体に関し、特に、対向する一対のプリント基板に部品を高密度に、かつ効率的に実装設計することができるプリント基板設計装置、プリント基板設計方法及びプリント基板設計プログラムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、プリント基板設計装置を用いてCADによりプリント基板のレイアウトを行うときは、回路図データから読み込んだ部品情報とネットリストに基づいて、部品の配置を行ってから配線を行う。一度配置した部品であっても、回路の繋がりや部品実装の粗密などから全体の配置を検討し修正する。配線の途中でも部品の配置を修正する場合もある。複数のプリント基板に部品を配置する場合には、1枚のプリント基板ごとに行っていた。
【0003】また、近年の電子装置の小型化・薄型化に伴い、狭いスペース内で多くの部品をプリント基板に実装することが要求されている。この要求に応えるため、例えば、特開平5−102635号公報には、2枚のプリント基板に実装される高さが高い電子部品と、高さが低い電子部品とを対向して配置することにより小型化・薄型化を図る電子回路装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のプリント基板設計装置では、1枚目のプリント基板の実装設計が完了した後、対向する2枚目のプリント基板を実装する際に、対向する一対のプリント基板に実装される部品が互いに干渉しないように考慮しなければならない。その結果、設計期間が長くなり、効率的に実装設計することは困難である。
【0005】また、1枚目のプリント基板に実装される部品の位置が固定化されているため、2枚目のプリント基板の所望の領域に部品を実装する際に、その領域が実装に必要な面積を有していなければ、別の実装可能な領域に配置しなければならず、部品の間隔を最小にすることができない場合がある。その結果、無駄なスペースが多くなり、部品を高密度に実装することは困難である。
【0006】一方、特開平5−102635号公報には、プリント基板に実装される部品の具体的な配置について開示されているだけであり、CADによりプリント基板に部品を実装設計するための装置、方法及び記録媒体については、何ら開示されていない。また、最も高さが高い部品と最も高さが低い部品の配置について開示されているだけであり、高さが中間の部品をどのように配置するかについては何ら開示されていない。
【0007】本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、対向する一対のプリント基板間に部品を高密度に、かつ効率的に実装設計することができるプリント基板設計装置、プリント基板設計方法及びプリント基板設計プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1のプリント基板設計装置は、対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを判断する部品干渉チェック手段と、その部品干渉チェック手段による結果を出力する出力手段と、を有することを特徴とするものである。
【0009】本発明の第2のプリント基板設計装置は、対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データを入力する入力手段と、その入力手段によって入力された部品データ及び基板間隔データを記憶する記憶手段と、前記入力手段によって入力された部品データ及び基板間隔データ又は記憶部から読み出した部品データ及び基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを判断する部品干渉チェック手段と、その部品干渉チェック手段による結果を出力する出力手段と、を有することを特徴とするものである。
【0010】前記出力手段は、前記部品干渉チェック手段により部品同士が干渉するものと判断された場合に、エラー表示を行ってもよい。
【0011】前記部品干渉チェック手段は、部品同士が干渉するものと判断した場合に、干渉しないようにするための部品の配置に関する指示を前記出力手段に出力させてもよい。
【0012】前記部品干渉チェック手段は、3枚以上積層されるプリント基板について、対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを対向する一対のプリント基板ごとに判断する。
【0013】前記部品干渉チェック手段は、プリント基板が部分的に対向している場合、対向している範囲に実装される部品に関する部品データだけを考慮し、対向していない範囲に実装される部品に関する部品データを考慮しない。
【0014】本発明の第1のプリント基板設計方法は、(1)プリント基板に新規な部品を配置し又は既存の部品を移動する工程と、(2)対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、前記新規な部品の配置又は既存の部品の移動により、部品同士が干渉するか否かを判断する工程と、(3)前記判断の結果を出力する工程と、を有することを特徴とするものである。
【0015】本発明の第2のプリント基板設計方法は、(1)プリント基板に実装すべき全ての又は一部の部品を配置する工程と、(2)対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、前記全ての又は一部の部品の配置により、部品同士が干渉するか否かを判断する工程と、(3)前記判断の結果を出力する工程と、を有することを特徴とするものである。
【0016】本発明の記録媒体は、出力手段を備えたプリント基板設計装置によるプリント基板設計をコンピュータによって制御するためのプログラムを記録した記録媒体であって、(1)対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを判断する部品干渉チェック処理と、(2)その部品干渉チェック処理による結果を前記出力手段に出力させる処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したものである。
【0017】本発明によれば、対向する一対のプリント基板への部品の配置を、両方のプリント基板について同時に検討できるので、1枚のプリント基板ごとに設計する場合に比べ、無駄なスペースを少なくすることができる。
【0018】また、対向する一対のプリント基板への部品の配置を、両方のプリント基板について同時に進行できるので、設計時間を短縮できる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明のプリント基板設計装置の構成を示すブロック図である。
【0020】図1に示すように、本発明のプリント基板設計装置は、対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データを入力する入力部1と、その入力部1によって入力された部品データ及び基板間隔データを記憶する記憶部2と、入力部1によって入力された部品データ及び基板間隔データ又は記憶部2から読み出した部品データ及び基板間隔データに基づいて、データ処理を行うデータ処理部3と、そのデータ処理部3による処理結果を出力する出力部4とを有する。
【0021】入力部1は、例えば、キーボード、テンキー、FD、MO、CD−ROM等の入力媒体である。
【0022】データ処理部3は、入力部1によって入力された部品データ及び基板間隔データ又は記憶部2から読み出した部品データ及び基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを判断する部品干渉チェック部5を有する。
【0023】出力部4は、例えば、ディスプレイ、プリンタ等である。出力部4は、データ処理部3の部品干渉チェック部5により部品同士が干渉するものと判断された場合に、エラー表示を行う。エラー表示としては、例えば「部品B1と部品B3が干渉する」といったエラーメッセージを表示したり、干渉する部品を赤などでハイライト表示する。
【0024】図2は、本発明のプリント基板設計装置を用いて、対向する一対のプリント基板間に部品を実装設計した状態を示す説明図である。図2(A)に示すように、第1のプリント基板6と第2のプリント基板7とが対向して配置され、第1のプリント基板6に第1の部品6aが実装され、第2のプリント基板7に第2の部品7aが実装される。
【0025】例えば、第1のプリント基板6に実装される第1の部品6aの高さをH1とし、第2のプリント基板7に実装される第2の部品7aの高さをH2とし、第1のプリント基板6と第2のプリント基板7との基板間隔をSとすると、部品干渉チェック部5は、H1+H2≦Sの場合には、部品同士は干渉しないものと判断し、H1+H2>Sの場合には、部品同士は干渉するものと判断する(ここで、第1の部品6a及び第2の部品7aはそれぞれ第1のプリント基板6及び第2のプリント基板7に挟まれた間隙に実装されるものとする)。どのエリアにどの部品が実装されているかの情報は、部品の座標と外形(座標からの相対エリア)から求めることができる。
【0026】第1の部品6aと第2の部品7aとが互いに干渉しない場合には、そのまま配置され、干渉する場合には、第1の部品6aと第2の部品7aのいずれかを配置することになる。
【0027】なお、図2(B)に示すように、第1のプリント基板6と第2のプリント基板7とが部分的に対向している場合、部品干渉チェック部5は、対向している範囲に実装される部品6a,7aに関する部品データだけを考慮し、対向していない範囲に実装される部品6bに関する部品データを考慮しない。
【0028】次に、本発明のプリント基板設計方法を説明する。図3は、本発明のプリント基板設計方法を説明するためのフローチャートである。図3に示す方法では、部品同士の干渉をリアルタイムでチェックする。
【0029】まず、プリント基板の実装設計をする際に、まだ基板に実装されていない新規な部品を配置する操作、または既に実装されている部品を移動する操作を行う(ステップS1)。
【0030】次いで、新規に配置又は移動した上記の部品と、対向する他方のプリント基板に既に実装されている部品とが基板間隔との比較において干渉するか否かを判断する(ステップS2)。
【0031】干渉しない場合には、部品を配置したまま終了する。干渉する場合には、出力部4はエラー表示をする(ステップS3)。設計者は、配置の操作をキャンセルし(ステップS4)、別の領域に配置することを検討したり、他方のプリント基板に既に実装されている部品の移動を検討する。なお、配置操作のキャンセル(ステップS4)の工程は、必ずしも必要としない。
【0032】図4は、本発明の他のプリント基板設計方法を説明するためのフローチャートである。図4に示す方法では、部品同士の干渉をバッチ処理でチェックする。
【0033】まず、プリント基板に部品を実装したある時点において、設計者がバッチ処理チェックを実行する(ステップS11)。
【0034】次いで、プリント基板に実装されているすべての部品が基板間隔との比較において干渉するか否かを判断する(ステップS12)。すべての部品が干渉しない場合は、出力部4は正常終了表示を行い(ステップS13)、チェックを終了する。干渉する部品がある場合には、出力部4はエラー表示をする(ステップS14)。この場合、設計者は、部品の配置の見直しを行うことになる。
【0035】図3に示すリアルタイムチェックの方法と図4に示すバッチ処理チャックの方法とは、チェックするタイミングとチェックする対象領域が異なる。
【0036】本発明は、対向する2枚のプリント基板だけでなく、3枚以上積層されるプリント基板について、対向する一対のプリント基板間に部品を実装設計する場合にも適用される。この場合には、入力部1は、3枚以上のプリント基板にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関するデータ及び対向する各プリント基板間の間隔に関する2以上の基板間隔データを入力し、部品干渉チェック部5は、それらの部品データと基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを、対向する一対のプリント基板ごとに判断することができる。
【0037】図5(A)及び(B)は、3枚以上積層されるプリント基板について、対向する一対のプリント基板間に部品を実装設計した状態を示す説明図である。図5(A)の例では、第1のプリント基板6、第2のプリント基板7及び第3のプリント基板8の3枚のプリント基板が1列に対向し、それぞれのプリント基板6,7,8に第1の部品6a,6b、第2の部品7a及び第3の部品8aが互いに干渉しないように実装される。
【0038】図5(B)の例では、第1のプリント基板6及び第2のプリント基板7とが部分的に対向し、第1のプリント基板6及び第3のプリント基板8とが部分的に対向し、第2のプリント基板7と第3のプリント基板8とは対向していない。部品干渉チェック部5は、第1のプリント基板6と第2のプリント基板7との部品同士の干渉をチェックする場合には、対向している範囲に実装される部品6a、7aに関する部品データだけを考慮し、対向していない範囲に実装される部品6bに関する部品データを考慮しない。また、部品干渉チェック部5は、第1のプリント基板6と第3のプリント基板8との部品同士の干渉をチェックする場合には、対向している範囲に実装される部品6b,8aに関する部品データだけを考慮し、対向していない範囲に実装される部品6aに関する部品データを考慮しない。
【0039】図6は、本発明の他の形態の構成を示すブロック図である。図6に示すように、本発明の他の形態は、上記説明されたプリント基板設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラム(プリント基板設計プログラム)を記録した記録媒体9を有する。この記録媒体9は、磁気ディスク、CD−ROM、半導体メモリその他の記録媒体であってもよい。
【0040】プリント基板設計プログラムは、記録媒体9からデータ処理部3に読み込まれ、データ処理部3は、そのプリント基板設計プログラムに従い、(1)対向する一対のプリント基板間にそれぞれ実装される部品の位置、外形及び高さに関する部品データと、プリント基板間の間隔に関する基板間隔データに基づいて、部品同士が干渉するか否かを判断する部品干渉チェック処理と、(2)その部品干渉チェック処理による結果を出力部4に出力させる処理と、を実行する。
【0041】本発明は、上記実施の形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、部品干渉チェック部5は、部品同士が干渉するものと判断した場合に、干渉しないようにするための部品の配置に関する指示(例えば、X軸、Y軸にどの程度ずらせばよいのかなど)を出力部4に出力させるようにしてもよい。
【0042】また、電磁結合による相互干渉と短絡を防止するための遮蔽部材を部品間に配置する場合には、部品干渉チェック部5は、配置する遮蔽部材の厚さなどを考慮して判断する。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、対向する一対のプリント基板への部品の配置を、両方のプリント基板について同時に検討できるので、1枚のプリント基板ごとに設計する場合に比べ、無駄なスペースを少なくすることができる。その結果、部品をより効果的に、すなわち高密度にプリント基板に実装することができる。
【0044】また、対向する一対のプリント基板への部品の配置を、両方のプリント基板について同時に進行できるので、設計時間を短縮できる。その結果、効率的に実装設計をすることができる。




 

 


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