JP2576785B2 - Printed wiring board design support equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はプリント配線板設計にお
いて、搭載部品の数や結線しなければならない数から、
どの様な設計基準、仕様を用いれば良いかの情報を提供
する設計支援装置であり、同時に部品配置の良否判定を
支援する装置である。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the design of a printed wiring board, in which the number of mounted components and the number of connections are required.
This is a design support device that provides information on what design standards and specifications should be used, and at the same time, a device that supports the determination of the quality of component placement.

【０００２】[0002]

【従来の技術】本プリント配線板設計支援装置は、与え
られた設計領域（面積、形状、層）と搭載される部品端
子数等の設計基本情報から、配線パターンがどの程度収
容できるかの指標となる配線容量を算出する。配線容量
を算出する従来の技術としては、例えば、特開昭６３−
６９２８９に記載のように、配線容量を基板上の総チャ
ネルに相当するネット長として算出しており、ネット長
はマンハッタン長を基本としている。また総チャネル長
は物理的に配線可能な総チャネル長から、部品の端子等
に相当するパッドの影響で有効な配線チャネルとなり得
ない配線困難チャネル長を減じたものを総チャネル長と
している。この従来技術の欠点は、配線チャネルを計算
する際に、配線に対して幅を持たない線分として見なし
ているため、現状実装技術を踏えると、表面実装部品の
端子からの配線が必ずしも格子上に存在するとは言えな
いため、配線容量の算出で大きな誤差が生じる欠点があ
る。2. Description of the Related Art This printed wiring board design support apparatus uses a basic design information such as a given design area (area, shape, layer) and the number of mounted component terminals as an index of how much a wiring pattern can be accommodated. Is calculated. A conventional technique for calculating the wiring capacitance is disclosed in, for example,
As described in 69289, the wiring capacitance is calculated as the net length corresponding to the total channels on the substrate, and the net length is based on the Manhattan length. The total channel length is defined as the total channel length obtained by subtracting the length of a difficult-to-route channel that cannot be an effective wiring channel due to a pad corresponding to a component terminal or the like from the total channel length that can be physically routed. The disadvantage of this conventional technique is that, when calculating the wiring channel, the wiring is regarded as a line segment having no width with respect to the wiring. There is a drawback that a large error occurs in the calculation of the wiring capacitance because it cannot be said that it exists above.

【０００３】知識ベースを用いる従来技術の公知例は、
特開平３−２３２０６６号がある。これは配置そのもの
を行なうシステムであり、概略配線の性質を考慮した複
数個の短形を用いて配線混雑度を設定し、配線混雑度の
分布より、配線領域の高さを統計的に近似して生成した
評価関数を生成している。これを最終結果の予想面積を
評価関数値として評価しながら、前述の評価関数値を最
小にすることに配置を最適化しようとするものである。
しかし、この従来技術では、知識ベースを使用すること
によってどの程度の効果が期待されるのかが不明であ
る。A known example of the prior art using a knowledge base is:
There is JP-A-3-23266. This is a system that performs the placement itself, sets the degree of wiring congestion using a plurality of rectangles taking into account the nature of general wiring, and statistically approximates the height of the wiring area from the distribution of wiring congestion. And the generated evaluation function. While evaluating the expected area of the final result as an evaluation function value, the layout is optimized to minimize the evaluation function value.
However, in this prior art, it is unknown how much effect is expected by using the knowledge base.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のプリント配線板
設計支援装置では、部品間を接続する配線パターンが、
設計しようとする基板の規定領域内に、また規定の層
に、収容できるか否かを判定する機構が、幅を持たない
線分として扱っていたため、誤差が大きかった。また、
これらの指標を装置の操作者が利用する際は、自分の経
験をもとに、その指標をどれほど信頼できるかを判断し
て用いなければならなかった。In a conventional printed wiring board design support apparatus, a wiring pattern for connecting components is
Since the mechanism for determining whether or not it can be accommodated in a specified area of a substrate to be designed or in a specified layer is treated as a line segment having no width, the error is large. Also,
When these indices are used by the operator of the apparatus, it is necessary to judge how reliable the indices can be based on their own experience.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
設計支援装置は、設計上必須である基本情報を入力する
基板設計情報入力手段と、設計するプリント配線板の設
計仕様、設計の規模などを特徴分類して、情報を取り出
すための基板特徴抽出手段と、プリント配線板上の配線
設計がどの程度困難なのかを表わす指標となる、配線容
量を計算する配線容量算出手段と、本装置から操作者に
対して出力された推論結果に付加する形で、操作者が判
断した情報を入力する実際行動（判断）入力と、特徴抽
出された知識情報データを知識ベースに書き込むための
手続きを支配する知識ベース書込手段と、知識ベース読
込手段と評価値を推論し、算出するためのアルゴリズム
を支配する推論手段と、評価値を画像情報として編集・
生成する評価テーブルと、これらのデータを読み、表示
する機能を果す評価値テーブル読込み／表示手段と、本
操作者に情報を表示するための、表示手段を備えてい
る。According to the present invention, there is provided a printed wiring board design support apparatus for inputting basic design information necessary for design, board design information input means, design specifications of a printed wiring board to be designed, design scale, and the like. A board feature extracting means for classifying the feature and extracting information; a wiring capacity calculating means for calculating a wiring capacity, which is an index indicating how difficult the wiring design on the printed wiring board is; Controls the actual behavior (judgment) input to input the information judged by the operator and the procedure for writing the feature-extracted knowledge information data to the knowledge base by adding to the inference result output to the operator. Knowledge base writing means, knowledge base reading means, and inference means for inferring an evaluation value and an algorithm for calculating the evaluation value, and edit / evaluate the evaluation value as image information.
An evaluation table to be generated, an evaluation value table reading / display unit having a function of reading and displaying these data, and a display unit for displaying information to the operator are provided.

【０００６】[0006]

【作用】本発明においては、プリント配線板の基本設計
仕様（層構成やライン幅、クリアランス値等）が部品配
置状態や配線すべき量と整合がとれているか、また部品
の配置が配線しやすいものか否かを配線容量を算出して
指標とし、さらにこの信頼度を上げるために、プリント
基板の特徴を抽出し、操作者が経験や知識をもとに判断
した事柄としても知識ベースとして保存し利用すること
により、指標の範囲が常に更新され、確度の高い判断を
下すことができるものである。In the present invention, the basic design specifications (layer configuration, line width, clearance value, etc.) of the printed wiring board are matched with the component arrangement state and the amount to be wired, and the component arrangement is easy to wire. Calculate the wiring capacity to determine whether or not it is an indicator, and extract the characteristics of the printed circuit board to further increase this reliability, and save it as a knowledge base as things that the operator has judged based on experience and knowledge By using the index, the range of the index is constantly updated, and a highly accurate judgment can be made.

【０００７】[0007]

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて具体的
に説明する。図１は本発明の一実施例にかかるプリント
配線板設計支援装置の要部の構成を示すブロック図であ
る。図１での図中番号は実際の処理の流れに沿って付与
してあるから、この図中番号に従って説明する。基板設
計情報入力手段（１）では、図２で示す次のデータを入
力する。まず、プリント配線板上に配置される部品の形
状や部品ピンの位置、形状を表わす、部品ライブラリ情
報（１２）を入力する。次に、プリント配線板上でどの
部品ピン同志を接続するかを表わす部品接続情報（ネッ
ト情報）（１３）を入力する。次に設計仕様情報（１
４）を入力する。この設計仕様情報（１４）は、具体的
には、設計するプリント配線板の層および層構成、基本
となる配線パターンの幅と導体間隙の値、使用するヴィ
アホール径、また、プリント配線板の配線領域を規定す
る外形を示すデータが入力される。これら（１２）〜
（１４）の入力データは、通常従来技術の装置でも入力
される一般的なものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a printed wiring board design support apparatus according to one embodiment of the present invention. Since the numbers in FIG. 1 are given along the flow of the actual processing, description will be made according to the numbers in the figure. The board design information input means (1) inputs the following data shown in FIG. First, component library information (12) representing the shape of a component placed on a printed wiring board and the position and shape of a component pin is input. Next, component connection information (net information) (13) indicating which component pins are to be connected on the printed wiring board is input. Next, design specification information (1
4) Enter. Specifically, the design specification information (14) includes the layer and layer configuration of the printed wiring board to be designed, the width of the basic wiring pattern and the value of the conductor gap, the diameter of the via hole to be used, and the printed wiring board. Data indicating the outer shape that defines the wiring area is input. These (12) ~
The input data of (14) is general data which is usually input even in a conventional device.

【０００８】次に図１の配線容量算出手段（３）を図３
を用いて説明する。図３のフローチャート（１５）〜
（１９）で配線容量算出の手順を示している。具体的に
は次式［数１］を用いて計算する。Next, the wiring capacitance calculating means (3) of FIG.
This will be described with reference to FIG. Flowchart (15) of FIG.
(19) shows the procedure for calculating the wiring capacitance. Specifically, the calculation is performed using the following equation [Equation 1].

【数１】 ここで着目すべき点は、最終的な配線容量を算出する過
程で、配線パターン、配線ヴィア、配線禁止領域等を面
積として考慮している点にある。なお、（１５）は配線
専有面積算出（ライン）、（１６）はヴィア専有面積算
出、（１７）は配線使用面積算出、（１８）は総配線可
能面積算出、（１９）は配線容量算出である。(Equation 1) The point to be noted here is that, in the process of calculating the final wiring capacitance, the wiring pattern, the wiring via, the wiring prohibited area, and the like are considered as the area. (15) is the calculation of the wiring occupation area (line), (16) is the calculation of the via occupation area, (17) is the calculation of the wiring use area, (18) is the calculation of the total routable area, and (19) is the calculation of the wiring capacity. is there.

【０００９】次に図４を用いて基板特徴抽出手段（４）
を説明する。基板特徴抽出手段（４）は図２で示したと
ころの情報を受けて、それらの情報を整理して、図４で
示される計算基準（２０）、使用部品数（２１）、ピン
密度（２２）、層数（２３）、基板面積（２４）、デー
タ作成日付（２５）を出力する。これらの情報は設計し
ようとする基板の特徴を表わしており、後で推論する段
階で使用される。Next, referring to FIG. 4, a board characteristic extracting means (4)
Will be described. The board feature extracting means (4) receives the information shown in FIG. 2, sorts the information, and calculates the calculation criterion (20), the number of parts used (21), and the pin density (22) shown in FIG. ), The number of layers (23), the substrate area (24), and the data creation date (25). These pieces of information represent characteristics of the substrate to be designed, and will be used in a later inference step.

【００１０】次に図５を用いて知識ベース書込み手段
（５）の動作、および知識ベース（６）を説明する。知
識ベース書込み手段（５）は、前段の配線容量算出手段
（３）、基板特徴抽出手段（４）から、図５に示される
様な配線容量をはじめとする情報群を数値化、整理して
図５の様に書込み処理が行なわれる。知識ベース書込手
段（５）で、実際行動（判断）入力手段（２）から入力
される情報は、本装置が動作、処理を一巡して、その推
論結果に対して、実際操作者がどの様な行動（アクショ
ン）をとったかをフィードバックさせ図５の実判定とし
て記録している。Next, the operation of the knowledge base writing means (5) and the knowledge base (6) will be described with reference to FIG. The knowledge base writing means (5) digitizes and organizes a group of information including the wiring capacity as shown in FIG. 5 from the wiring capacity calculating means (3) and the board characteristic extracting means (4) in the preceding stage. Write processing is performed as shown in FIG. The information input from the actual behavior (judgment) input means (2) in the knowledge base writing means (5) is based on the operation and processing of the present apparatus, and the actual operator Feedback is made as to whether such an action has been taken and recorded as the actual determination in FIG.

【００１１】したがって、本システムで種々の情報から
推論して出力した結果とその結果を考慮して、操作者が
実際にとった行動が実判定として保存される。システム
はこの推論結果と実判定の差を確信値（確信の度合）と
して捕え、次の推論処理に役立てる。図５の実判定の欄
で書かれるＡｃｔｉｏｎ３とかＡｃｔｉｏｎ２は符合化
された行動であって、後に説明を加える。図５の知識ベ
ース書込み手段（５）で整理された情報は知識化され、
知識ベース（６）に書込み保存が行なわれる。Therefore, in consideration of a result inferred from various information and output in the present system and the result, an action actually taken by the operator is stored as an actual judgment. The system captures the difference between the inference result and the actual judgment as a certainty value (degree of certainty) and uses it for the next inference processing. Action3 and Action2 written in the column of actual determination in FIG. 5 are coded actions, which will be described later. The information arranged by the knowledge base writing means (5) in FIG.
Writing and saving are performed on the knowledge base (6).

【００１２】次に図６を用いて知識ベース読込み手段
（７）、推論手段（８）、評価テーブル（９）の説明を
行なう。知識ベース読込み手段（７）は、知識ベース
（６）より蓄積された知識情報を読み取って来て推論手
段（８）に渡す。推論手段（８）では主に、蓄積された
知識情報の取捨選択を行なう。この選択は数値的な等号
関係だけで処理されるのでなく、知識記述言語を用いて
行なう。図６にもある様に、取り出せる知識情報が不足
する場合は、確信度を下げて知識の量をコントロールす
ることができる。Next, the knowledge base reading means (7), the inference means (8), and the evaluation table (9) will be described with reference to FIG. The knowledge base reading means (7) reads the accumulated knowledge information from the knowledge base (6) and passes it to the inference means (8). The inference means (8) mainly selects the accumulated knowledge information. This selection is performed not only by the numerical equality relation but also by using a knowledge description language. As shown in FIG. 6, when there is insufficient knowledge information to be extracted, the degree of certainty can be lowered to control the amount of knowledge.

【００１３】次に評価テーブル（９）の説明を図６を用
いて行なう。例えば今回の設計基板の配線容量値が０．
６３であったとする。すると０．６３という配線容量因
子と他の決定因子により、類似していると推定される前
例を評価テーブルに写し並べる。この時、前例は確信度
に応じて区別して認識できる様にしてある。評価テーブ
ル下部に表示されている事項は、本システムが推論した
操作者がとるべき行動である。Next, the evaluation table (9) will be described with reference to FIG. For example, the wiring capacitance value of the design board in this case is 0.
Assume that it is 63. Then, the precedents that are presumed to be similar due to the wiring capacity factor of 0.63 and other determinants are copied and arranged in the evaluation table. At this time, the precedent is distinguished and recognized according to the certainty factor. The items displayed at the bottom of the evaluation table are actions to be taken by the operator inferred by the present system.

【００１４】図６で示されている例では「部品配置を改
善する」あるいは「マニュアルで配線する。ただし難し
い」という判定を示している。また評価テーブルの推論
行動の範囲は、知識ベース（６）から得られた知識によ
って範囲を最適化され表示する。この評価テーブル
（９）の内容は、評価テーブル読込／表示手段（１０）
を介して画像情報に変換され、表示手段（１１）を示さ
れるＣＲＴ等の図形・文字表示装置に写し出され、操作
者に認知される。In the example shown in FIG. 6, a judgment is made that "improve component arrangement" or "wire manually, but it is difficult". The range of the inference action in the evaluation table is displayed by optimizing the range based on the knowledge obtained from the knowledge base (6). The contents of the evaluation table (9) are stored in the evaluation table reading / display means (10).
The display means (11) is displayed on a graphic / character display device such as a CRT to be displayed, and is recognized by the operator.

【００１５】[0015]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によればプリ
ント配線板の配線収容性の度合を示す配線容量を算出す
る過程で、配線容量算出手段で示したように、面積で求
めることにより、精度の高い値を算出することができ
る。また、この指標を他の基本情報と共に整理し、知識
データ化して装置内で保存、利用することにより、過去
の経験則を装置に生していくことができるという効果を
奏するものである。As described above, according to the present invention, in the process of calculating the wiring capacity indicating the degree of the wiring accommodability of the printed wiring board, the area is calculated by the area as shown by the wiring capacity calculating means. , A highly accurate value can be calculated. In addition, by organizing this index together with other basic information, converting it into knowledge data, and storing and using it in the device, it is possible to utilize the past empirical rules in the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例のブロック図FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

【図２】基板設計情報の入力データ群FIG. 2 is a group of input data of board design information.

【図３】配線容量算出手段のフローチャートおよび算出
式FIG. 3 is a flowchart of a wiring capacity calculation unit and a calculation formula;

【図４】基板特徴抽出手段からの出力項目FIG. 4 is an output item from a board feature extracting unit.

【図５】知識ベース書込み手段の詳細説明FIG. 5 is a detailed description of a knowledge base writing unit.

【図６】推論手段のフローチャートおよび評価テーブル
内容FIG. 6 is a flowchart of an inference unit and contents of an evaluation table.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 基板設計情報入力手段 ２ 実際行動（判断）入力手段 ３ 配線容量算出手段 ４ 基板特徴抽出手段 ５ 知識ベース書込手段 ６ 知識ベース ７ 知識ベース読込手段 ８ 推論手段 ９ 評価テーブル １０ 評価テーブル読込／表示手段 １１ 表示手段 １２ 部品ライブラリ情報 １３ 部品接続情報（ネット情報） １４ 設計仕様情報 １５ 配線専有面積算出（ライン） １６ ヴィア専有面積算出 １７ 配線使用面積算出 １８ 総配線可能面積算出 １９ 配線容量算出 ２０ 配線容量算出式 ２１ 配線使用面積の算出式 ２２ 配線可能面積算出式 ２３〜２８ 基板特徴抽出手段からの出力項目 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board design information input means 2 Actual behavior (judgment) input means 3 Wiring capacity calculation means 4 Board feature extraction means 5 Knowledge base writing means 6 Knowledge base 7 Knowledge base reading means 8 Inference means 9 Evaluation table 10 Evaluation table reading / display Means 11 Display means 12 Component library information 13 Component connection information (net information) 14 Design specification information 15 Wiring occupation area calculation (line) 16 Via occupation area calculation 17 Wiring use area calculation 18 Total routable area calculation 19 Wiring capacity calculation 20 Wiring Capacitance calculation formula 21 Wiring use area calculation formula 22 Wiring area calculation formula 23-28 Output items from board feature extraction means

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 プリント配線板を設計する過程で必須と
なる基本情報を入力する基板設計情報入力手段と、前記
基板設計情報入力手段より設計するプリント配線板を設
計仕様、また設計の規模等の点から特徴を分類し、デー
タ蓄積するための情報を生成する基板特徴抽出手段と、
前記基板設計情報入力手段から出力された情報より、プ
リント配線板の配線設計がどの程度困難なのかの指標と
なる、配線容量を計算する配線容量算出手段と、前記配
線容量算出手段と、前記基板特徴抽出手段から出力され
た情報に対して、装置の操作者が判断した情報を付加し
て入力することができる、実際行動（判断）入力手段か
ら出力された知識情報データを知識ベースに書き込むた
めの手続きを支配する知識ベース書込手段と、前記知識
ベースからデータを選択しながら読み取る知識ベース読
込手段と、読み取った知識情報から評価値を推論し、算
出するためのアルゴリズムを支配する推論手段と、この
評価値を画像情報として編集・生成する評価テーブル
と、これらのデータを読み込んだり、表示したりする機
能を果す評価テーブル読込／表示手段と、前記評価テー
ブル読込／表示手段からの情報を操作者に伝えるための
表示手段とを有することを特徴とするプリント配線板の
設計支援装置。1. A board design information inputting means for inputting basic information essential in a process of designing a printed wiring board, and a printed wiring board to be designed by the board design information inputting means, such as a design specification and a design scale. A board feature extracting means for classifying features from points and generating information for data storage;
A wiring capacitance calculation unit that calculates a wiring capacitance, which is an index of how difficult it is to design a wiring of a printed wiring board from information output from the substrate design information input unit, the wiring capacitance calculation unit, and the board To write the knowledge information data output from the actual action (judgment) input means to the knowledge base, which can be added with the information determined by the operator of the apparatus to the information output from the feature extraction means. Knowledge base writing means for governing the procedure, knowledge base reading means for reading while selecting data from the knowledge base, inference means for inferring an evaluation value from the read knowledge information, and governing an algorithm for calculating. , An evaluation table that edits and generates this evaluation value as image information, and an evaluation table that functions to read and display these data Read / display unit and printed circuit board design assisting apparatus characterized by having a display means for conveying information from said rating table reading / display unit to the operator. 【請求項２】 プリント配線板を設計する過程で必須と
なる基本情報を入力する基板設計情報入力手段が、プリ
ント配線板上に配置される部品の形状や部品ピンの位
置、形状を表わす、部品ライブラリ情報、プリント配線
板上でどの部品ピン同志を接続するかを表わす部品接続
情報（ネット情報）、設計仕様情報を入力するものであ
ることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の
設計支援装置。2. A board design information inputting means for inputting basic information essential in a process of designing a printed wiring board, wherein the board design information input means indicates a shape of a component arranged on the printed wiring board, a position of a component pin, and a shape. 2. The printed wiring board according to claim 1, wherein library information, component connection information (net information) indicating which component pins are to be connected on the printed wiring board, and design specification information are input. Design support equipment.