JP3234378B2 - 配線基板ｃａｄ装置と配線基板設計方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】基板上の部品の配置と接続線の配
線とを決定する配線基板ＣＡＤ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリント基板、マルチチップモジ
ュール（マルチチップモジュールとは、高密度基板上に
複数個のベアチップを実装し、パッケージングしたもの
で、あたかも１つのＬＳＩのような外形構造を複数個の
ベアチップに持たせたものである。）の実装設計をより
効率良く行うため、配線基板ＣＡＤ装置を利用すること
が盛んに行われる。

【０００３】上述の実装設計とは、回路設計によって作
成された回路図に基づき、それぞれの部品を基板上のど
こに設置するか、あるいは、部品間の配線経路をどのよ
うにするかを決定する作業のことである。代表的な配線
基板ＣＡＤ装置１３００の一例を図１８に示す。本配線
基板ＣＡＤ装置１３００は、回路設計を行う回路設計Ｃ
ＡＤ装置１４００と接続され、入力部１３０１、レイア
ウト部１３０２、記憶部１３０５、出力部１３０６、部
品保持部１３０７、および作業バッファ１３０８で構成
されている。

【０００４】入力部１３０１は、回路図についての情報
を、回路設計ＣＡＤ装置１４００から入力する。入力部
１３０１が入力する情報とは、それぞれの部品について
の情報、それぞれの基板についての情報、および上記の
接続情報である。以下にこれらの入力情報について説明
する。 ・部品番号 回路設計者が入力した部品を識別するため、回路設計Ｃ
ＡＤ装置１４００でそれぞれの部品に付けたものであ
る。例えば、ＩＣ１、ＩＣ２、ＩＣ３、Ｒ１００、Ｒ１
０２・・・のことである（ここでいう部品とは、回路設
計者が回路設計ＣＡＤ装置１４００に対して入力したも
のをいう。）。 ・部品名 基板上に配置する部品の名称のことである。例えば、Ｔ
ＴＬ ＩＣにおいて、”７４１５”、”７４１６”等の
ＩＣの名称をいう。 ・部品の種類 ”ＣＰＵ”、”メモリ”、”抵抗”など、回路上で、そ
れぞれの部品がどういった機能を果たすかという情報の
ことである。 ・部品の形状 それぞれの部品のパッケージの形状を表す情報である。
例えば、直方体のパッケージであれば、縦、横、高さの
寸法、および、ピンの相対位置、ピンの形状がこの情報
に該当する。 ・ピン属性 それぞれの部品に設けられているピン端子と、それぞれ
の入出力が、どのピン端子で行われるかを示す情報をい
う。例えばＯＲゲートの入出力がどのピンによって行わ
れるのかという情報や、データバスと双方向で入出力が
行われるのはどのピンであるかといった情報がピン属性
に該当する。これらの入出力の情報は、各ピン端子に割
り振られたピン番号を用いて表される。 ・基板の形状 対象となる基板の外形のことで、例えば、長方形の基板
であれば縦、横の寸法のことである。 ・基板の層数 対象となる基板が何層で形成されているかを示す。 ・接続情報 回路図上において、どの部品のピンと、どの部品のピン
とが配線接続されているかという情報のことである。回
路設計者は、入力部１３０１に対して、接続しようとす
る部品、ピン端子の、部品番号、ピン番号をそれぞれ入
力し、更にこれらを接続する配線に作成した配線名（ネ
ット名）を入力する。入力部１３０１は、入力された部
品番号、ピン番号、ネット名を接続情報として記憶部１
３０５に記憶させる。

【０００５】上述の部品名、部品の種類、部品の形状、
ピン属性は、回路設計ＣＡＤ装置１４００によって、そ
れぞれの部品番号の部品と対応付けされた状態で記憶さ
れている。このように記憶された部品の情報を、入力部
１３０１は取り出し、記憶部１３０５に記憶させる。記
憶後入力部１３０１は、それぞれの部品番号の部品を、
部品名、部品の種類、部品の形状、ピン属性に基づいて
作成し、作成した部品を部品保持部１３０７に保持させ
る。更に入力部１３０１は、基板の形状、基板の層数に
基づいて、基板の縦横の大きさに該当する基板を、作業
バッファ１３０８上に作成する（以降基板とは、この作
業バッファ１３０８上に作成されたものをいう。）。

【０００６】レイアウト部１３０２は、配置処理部１３
０３と、配線処理部１３０４とで構成される。配置処理
部１３０３は、重心法や知識を用いた自動配置処理によ
って、部品保持部１３０７に保持されている全ての部品
を基板上に配置する。以下に重心法を用いている場合の
部品の自動配置処理を説明する。重心法とは、山田昭彦
監修「プリント基板のＣＡＥ」応用技術出版１９９０年
発行の第３章に記されている部品の自動配置の１つの方
法である。より詳しくは、これから配置しようとする部
品を接続線の配線接続の距離が最短になるような位置に
配置するために、既に配置されている部品と、これから
配置しようとする部品の間にはピン端子間に張力が発生
しているとして、これから配置しようとする部品を、こ
れらの張力の合成ベクトルが０（ゼロ）になるような位
置（重心）に配置しようとする方法をいう。具体的に
は、配置処理部１３０３は、これから部品を配置しよう
とする場合、接続情報を参照し、既に配置されている部
品とこれから配置する部品とが接続情報内に存在するか
否かを判定する。もし存在すれば、これらの部品のピン
端子で接続情報によって接続が指示されているものを調
べる。次に調べたピン端子間の張力ベクトル（本実施例
において、配置済みの部品のピン端子とこれから配置し
ようとする部品のピン端子とに作用する力のベクトルの
ことをいう。）の合成ベクトルが最も小さくなる位置を
求め（こうして求められた位置を、本実施例においては
重心と呼ぶ。）、求めた位置に部品を配置する。これら
の手順を繰り返し、全ての部品を、基板上に配置してゆ
き、基板上の部品の配置位置を決定する。

【０００７】尚、配置処理部１３０３は、知識と呼ばれ
る情報を用いて部品を配置することもある。知識を用い
た部品配置とは、例えば、「メモリはまとめて置く」と
か「関連するディスクリート部品は並べる」といったよ
うな基板配置のノウハウを、予め保持させておき、これ
らを用いて部品の配置を行うことである。配線処理部１
３０４は、入力部１３０１から回路設計者によって入力
された接続情報に基づいて、それぞれの部品のピン端子
と、それぞれのネット名の配線とを接続してゆき配線経
路を決定する。部品の配線接続については、本発明の主
眼ではないため、説明を省略する。

【０００８】記憶部１３０５は、入力部１３０１から入
力された情報を記憶する。出力部１３０６は、記憶部１
３０５が記憶している部品、基板の情報を必要に応じ
て、配線基板ＣＡＤ装置の表示装置（図示せず）に表示
したり、プロッタに出力したり、他ＣＡＤへデータ転送
を行なったり、またＣＡＭデータ（プリント基板を製造
する際、コンピュ−タで工作機械を動かすためのデータ
である。）に変換したりして出力を行なう。

【０００９】部品保持部１３０７は、入力部１３０１が
作成した部品を保持する。作業バッファ１３０８は、配
置処理部１０４によって基板として使用され、配置処理
部１３０３によって配置された部品を保持する。以上の
ように構成された配線基板ＣＡＤ装置の動作について説
明を行う。 （１）回路設計者は、図１９（ａ）に示す回路図を回路
設計ＣＡＤ装置１４００に入力した。配線基板ＣＡＤ装
置１３００は、図中のＩＣ１、ＩＣ２、Ｒ１の部品情
報、基板情報、接続情報を、回路設計ＣＡＤ装置１４０
０から入力し、記憶部１３０５に記憶させる。接続情報
を図１９（ｂ）に示す。

【００１０】（２）入力部１３０１は、入力された部品
名、部品の種類、部品の形状、ピン属性から部品を作成
し、部品保持部１３０７に記憶させる。更に基板を作業
バッファ１３０８上に作成する。 （３）配置処理部１３０３は、重心法の配置によって、
部品保持部１３０７に記憶されている全ての部品を基板
上に配置する。

【００１１】（４）配線処理部１３０４は、入力部１３
０１から回路設計者によって入力された接続情報に基づ
いて、それぞれの部品のピン端子と、それぞれのネット
名の配線とを接続してゆく。（３）、（４）の処理を行
った結果、ＩＣ１、ＩＣ２、Ｒ１の部品は、図１９
（ｃ）に示すように配線接続される。 （５）（１）〜（４）までの動作によって行われた部品
の配置、接続シンボルの配線を出力部１３０６は、ＣＲ
Ｔディスプレイ等で実現される表示装置、プロッタ等の
出力装置に出力する。また、ＣＡＭデータに変換し、所
定の工作機械に出力してもよい。

【００１２】上述の配線基板ＣＡＤ装置の他にも、上述
の接続情報や知識を利用して自動で配置を行なう配線基
板ＣＡＤ装置が存在する（National Technical Report
第３２巻第２号 平成５年４月号 雑誌コード06813、
「知識ベース型高密度プリント基板自動設計システム」
pp.84-89）。また、部品の配置を行う前に、接続線をラ
バーバンドで表示し、部品の配置時の接続線の状態が、
リアルタイムに確認できる配線基板ＣＡＤ装置も存在す
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術における重心法を行う配線基板ＣＡＤ装置によれ
ば、部品を重心に近い位置に配置しようとするため、回
路図上において特定の部品の近くに記述されたノイズ対
策用部品の部品が、ノイズ対策という目的を果たさない
ような位置に配置されることがあるという問題点があっ
た。

【００１４】例えば、出力波の波形を適切に整形するた
めにＩＣ１の出力端子付近に設けられるダンピング抵抗
Ｒ１は、回路図上において、目的とするＩＣの出力端子
の近くに記述されている。このようなダンピング抵抗Ｒ
１の部品を、従来の配線基板ＣＡＤ装置は、重心に近い
位置に配置しようとする。そのため、ダンピング抵抗Ｒ
１の部品が、従来の配線基板ＣＡＤ装置によって、ＩＣ
１からかけ離れた位置に自動的に配置されることも有り
得る。他にも、入力インピーダンスの整合をとるために
入力端子の近くに設けられる終端抵抗、あるいは、ノイ
ズによる影響を軽減するためにコネクタの近くに設けら
れるフェライトビーズの部品が、従来の配線基板ＣＡＤ
装置によって、所望とする位置からかけ離れた位置に自
動的に配置されることも有り得る。これらの不都合が存
在するため、回路設計者は、配線基板ＣＡＤ装置による
レイアウト時に、上述の不都合を全て基板設計者に指示
していた。レイアウト後に修正することもあった。

【００１５】また、上記従来技術における配線基板ＣＡ
Ｄ装置によれば、部品を重心に近い位置に配置しようと
するため、回路図上において周辺の部品の影響を考慮し
て記述された発振素子の部品の配置位置が、周辺の部品
に影響を与えるような位置に決定されることがあるとい
う問題点があった。例えば、ＩＣ２のクロックの発振を
行う発振素子ｃ１は、回路図においてＩＣ２付近に記述
されている。このような発振素子ｃ１を従来の配線基板
ＣＡＤ装置は、重心に近い位置に配置しようとする。そ
のため発振素子ｃ１が、従来の配線基板ＣＡＤ装置によ
って、ＩＣ２からかけ離れた位置に配置されることも有
り得る。発振素子ｃ１の配置がこのように決定される
と、ＩＣ２に入力されるクロックに位相の遅れが生じる
し、また、発振素子ｃ１のノイズが回路全体に影響す
る。

【００１６】また、上記従来技術における配線基板ＣＡ
Ｄ装置によれば、部品を重心に近い位置に配置しようと
するため、回路図上において電力ラインを短くするため
なるべく間隔が短くなるように置かれた２つの部品の配
置位置が、間隔を開けて配置されることがあるという問
題点があった。例えば、ＩＣ３、ＩＣ４は、その間に電
力ラインが設けられているため回路図では近くに配置さ
れている。このようなＩＣ３、ＩＣ４を、従来の配線基
板ＣＡＤ装置は、それぞれ重心に近い位置に配置しよう
とする。そのためＩＣ３、ＩＣ４が、従来の配線基板Ｃ
ＡＤ装置によって、互いに間隔を開けて配置されること
も有り得る。ＩＣ３、ＩＣ４の配置位置がこのように決
定されると、基板の電力ラインが必然的に長くなってし
まう。

【００１７】また、上記従来技術における配線基板ＣＡ
Ｄ装置によれば、シート毎にひとまとまりにされている
部品が、基板上でひとまとまりに配置されないという問
題点があった。上述の配置位置の不都合は、自動配置に
重心法を用いた場合のみに発生するものではない。知識
等、他の自動配置によって部品の配置が行われても発生
することがある。

【００１８】本発明は、上記問題点に鑑み、部品配置が
適切に行える配線基板設計ＣＡＤ装置および配線基板設
計方法を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の配線基板ＣＡＤ装置は、基板上における部品の
配置位置を、回路図に基づいて順次決定する配線基板Ｃ
ＡＤ装置であって、回路図上のそれぞれの部品のｘ、ｙ
座標を入力する入力手段と、回路図上の部品間の距離に
対応して、基板上における当該部品を配置すべき部品間
の距離範囲である配置制限を記憶する配置制限記憶手段
と、入力手段から入力されたそれぞれの部品のｘ、ｙ座
標から、回路図上のそれぞれの部品間の距離を算出する
回路図距離算出手段と、回路図距離算出手段が算出した
回路図上の距離で配置制限記憶手段を検索し、当該距離
に対応する配置制限を配置制限記憶手段から取り出す配
置制限算出手段と、配置制限算出手段が取り出した配置
制限を満たす基板上の領域内に、部品の配置位置を決定
する配置位置決定手段とを備えているまた、前記配置制
限記憶手段は、回路図上の部品間の距離が長い程、長い
配置制限を記憶していてもよい。

【００２０】

【００２１】また、上記課題を解決するため本発明の配
線基板ＣＡＤ装置は、回路図上の部品の基板上における
配置位置を、回路図に基づいて順次決定する配線基板Ｃ
ＡＤ装置であって、回路図上のそれぞれの部品間の接続
線の長さである結線長を入力する入力手段と、入力手段
が入力した、それぞれの部品間毎に、結線長のうち最も
長さの短いものを当該部品間の基準結線長として決定す
る決定手段と、回路図上の部品間の結線長に対応して、
当該部品を配置すべき部品間の距離範囲である配置制限
を記憶する配置制限記憶手段と、決定手段が決定した基
準結線長で配置制限記憶手段を検索し、当該基準結線長
に対応する配置制限を配置制限記憶手段から取り出す配
置制限算出手段と、配置制限算出手段が取り出した配置
制限を満たす基板上の領域内に、部品の配置位置を決定
する配置位置決定手段とを備えている。

【００２２】また、前記配置制限記憶手段は、回路図上
の部品間の距離が長い程、長い配置制限を記憶していて
もよい。また、上記課題を解決するため本発明の配線基
板ＣＡＤ装置は、基板上における部品の配置位置を、回
路図に基づいて順次決定する配線基板ＣＡＤ装置であっ
て、所定の部品と、回路図上において当該所定の部品の
近傍に存在する部品と、これらの部品間の距離範囲とか
らなる回路図条件と、基板上における当該回路図条件に
対応する配置制限とを記憶する記憶手段と、記憶手段か
ら、２つの部品毎に該当する回路図条件を検索し、当該
回路図条件に対応する配置制限を取り出す検索手段と、
検索手段が取り出した配置制限の通りに、前記２つの部
品毎に配置位置を決定する配置位置決定手段とを備えて
いてもよい。

【００２３】また、前記記憶手段は、前記回路図条件と
してノイズ対策が必要な部品と、回路図上において当該
部品に接続されるノイズ対策部品と、これらの部品間の
距離範囲とを記憶していてもよい。また、前記記憶手段
は、前記回路図条件として発振器に接続される部品と、
当該部品に接続している発振器と、これらの部品間の距
離範囲とを記憶していてよい。

【００２４】また、上記課題を解決するため本発明の配
線基板設計方法は、基板上における部品の配置位置を、
回路図に基づいて順次決定する配線基板設計方法であっ
て、回路図上のそれぞれの部品のｘ、ｙ座標を入力する
入力ステップと、入力ステップから入力されたそれぞれ
の部品のｘ、ｙ座標から、回路図上のそれぞれの部品間
の距離を算出する回路図距離算出ステップと、回路図距
離算出ステップが算出した回路図上の距離で、回路図上
の部品間の距離に対応して、基板上における当該部品を
配置すべき部品間の距離範囲である配置制限を記憶する
配置制限記憶部を検索し、当該距離に対応する配置制限
を配置制限記憶部から取り出す配置制限算出ステップ
と、配置制限算出ステップが取り出した配置制限を満た
す基板上の領域内に、部品の配置位置を決定する配置位
置決定ステップとからなる。

【００２５】

【００２６】また、上記課題を解決するため本発明の配
線基板設計方法は、回路図上の部品の基板上における配
置位置を、回路図に基づいて順次決定する配線基板設計
方法であって、回路図上のそれぞれの部品間の接続線の
長さである結線長を入力する入力ステップと、入力ステ
ップが入力した、それぞれの部品間毎に、結線長のうち
最も長さの短いものを当該部品間の基準結線長として決
定する決定ステップと、回路図上の部品間の結線長に対
応して、当該部品を配置すべき部品間の距離範囲である
配置制限を記憶する配置制限記憶部を、決定ステップが
決定した基準結線長で検索し、当該基準結線長に対応す
る配置制限を配置制限記憶部から取り出す配置制限算出
ステップと、配置制限算出ステップが取り出した配置制
限を満たす基板上の領域内に、部品の配置位置を決定す
る配置位置決定ステップとからなる。

【００２７】また、上記課題を解決するため本発明の配
線基板設計方法は、基板上における部品の配置位置を、
回路図に基づいて順次決定する配線基板設計方法であっ
て、所定の部品と、回路図上において当該所定の部品の
近傍に存在する部品と、これらの部品間の距離範囲とか
らなる回路図条件と、基板上における当該回路図条件に
対応する配置制限とを記憶する記憶部から、２つの部品
毎に該当する回路図条件を検索し、当該回路図条件に対
応する配置制限を取り出す検索ステップと、検索ステッ
プが取り出した配置制限の通りに、前記２つの部品毎に
配置位置を決定する配置位置決定ステップとからなる。

【００２８】

【作用】上記の手段により本発明の配線基板ＣＡＤ装置
および配線基板設計方法において、入力手段（ステッ
プ）によって、回路図上のそれぞれの部品のｘ、ｙ座標
が入力される。配置制限記憶手段（部）には、回路図上
の部品間の距離に対応して、基板上における当該部品を
配置すべき部品間の距離範囲である配置制限が記憶され
る。入力手段（ステップ）から入力されたそれぞれの部
品のｘ、ｙ座標に対して回路図距離算出手段（ステッ
プ）が作動し、回路図上のそれぞれの部品間の距離が算
出される。回路図距離算出手段（ステップ）が算出した
回路図上の距離に対して配置制限算出手段（ステップ）
が作動し、配置制限記憶手段（部）が検索され、当該距
離に対応する配置制限が取り出される。配置制限算出手
段（ステップ）が取り出した配置制限を満たす基板上の
領域内に対して、配置位置決定手段（ステップ）が作動
し、部品の配置位置を決定される。

【００２９】

【００３０】また、上記の手段により本発明の配線基板
ＣＡＤ装置において所定の部品と、回路図上において当
該所定の部品の近傍に存在する部品と、これらの部品間
の距離範囲とからなる回路図条件と、基板上における当
該回路図条件に対応する配置制限とが記憶手段（部）に
記憶される。記憶手段（部）から、２つの部品毎に該当
する回路図条件が検索され、当該回路図条件に対応する
配置制限が検索手段（ステップ）によって取り出され
る。配置位置決定手段（ステップ）によって検索手段
（ステップ）が取り出した配置制限の通りに、前記２つ
の部品毎に配置位置が決定される。

【００３１】

【実施例】図１は、本発明の配線基板ＣＡＤ装置と接続
されるハードウェア機器を示す図である。上記のハード
ウェア機器には、表示装置８０１、入力装置８０２、記
録装置８０３、および出力装置が存在する。表示装置８
０１は、ＣＲＴディスプレィや液晶ディスプレィで実現
され、基板設計の実装設計の様子等、現在の処理の様子
が逐次される。

【００３２】入力装置８０２は、キーボードやマウス等
で実現され、設計者からの入力を受け付ける。記録装置
８０３は、メモリー、磁気テープ装置や磁気ディスク装
置で実現され、作成中、作成結果のレイアウトが記録さ
れる 出力装置８０４は、プロッタ、プリンタ、および端末装
置等で実現され、配線基板ＣＡＤ装置によって作成され
たレイアウトを用紙上に記述したり、ネットワークに出
力したりする。

【００３３】以下、本発明の配線基板ＣＡＤ装置の一実
施例を図面を用いて説明する。図２は、本発明の一実施
例における配線基板ＣＡＤ装置１００の構成図である。
配線基板ＣＡＤ装置１００は、回路設計を行う回路設計
ＣＡＤ装置１２０と接続され、制御部１０と、入力部１
０１と、座標情報入力部１０２と、配置制限領域生成部
１０３と、配置処理部１０４と、配線処理部１０５と、
記憶部１０６と、出力部１０７と、部品保持部１０８
と、作業バッファ１０９と、距離対応テーブル１１０と
で構成される。

【００３４】制御部１０は、配線基板ＣＡＤ装置内の制
御を行う。入力部１０１は、配線基板の実装設計を行う
ために、回路設計ＣＡＤ装置１２０から必要となる情報
を入力する（これらの情報とは、上述の部品番号の部品
名、部品の種類、部品の形状、ピン属性、基板の形状、
基板の層数、接続情報であり、従来技術で説明したもの
と同一てあるので、詳細な説明は省略する。）。上述の
部品番号の部品番号、部品名、部品の種類、部品の形
状、ピン属性は、配線基板設計ＣＡＤ装置１００によっ
て、それぞれの部品名と対応付けされた状態で記憶部１
０６に記憶されている。入力部１０１は、それぞれ入力
された部品番号の部品を、部品名、部品の種類、部品の
形状、ピン属性に基づいて作成し、作成した部品を部品
保持部１０８に保持させる。更に入力部１０１は、基板
の形状、基板の層数に基づいて、基板の縦横の大きさに
該当する基板を、作業バッファ１０９上に作成する（以
降基板とは、この作業バッファ１０９上に作成されたも
のをいう。）。基板の裏面が使用可能であれば、入力部
１０１は、表裏に対応する基板を作業バッファ１０９上
に作成する。最後に入力部１０１は、接続情報を記憶部
１０６に記憶させる。

【００３５】座標情報入力部１０２は、それぞれの部品
が回路図上のどの座標に描かれているかを示す座標情報
の入力を、回路設計ＣＡＤ装置１２０から入力する。具
体的には、座標情報入力部１０２は、入力された部品名
のそれぞれの回路部品に対して、その部品の回路図上の
ｘ座標、ｙ座標を回路設計ＣＡＤ装置１２０から入力す
る。

【００３６】配置制限領域生成部１０３は、これから配
置しようとする部品の種類についての配置制限を求め
る。具体的には、配置制限領域生成部１０３は、入力部
１０１によって入力されたそれぞれの部品の回路図上の
縦、横の寸法と、座標情報入力部１０２によって入力さ
れたそれぞれの部品の回路図上のｘ、ｙ座標とによっ
て、既に配置された部品と、これから配置しようとする
部品の種類とは、回路図上においてどれだけの距離を隔
てて配置されているかを算出する。このようにして距離
を算出した後、配置制限領域生成部１０３は、距離対応
テーブル１１０を参照して、上述の回路記号間の距離が
基板上ではどれだけになるかを算出する。基板上での距
離を算出した後、配置制限領域生成部１０３は、これか
ら配置する部品を、算出した距離以内に配置するように
配置処理部１０４に指示する（この指示を行うための情
報が配置制限である。）。尚、この制限は、全ての部品
について設けられなくてもよく、特定の部品にのみ設け
ても良い。

【００３７】配置処理部１０４は、上記の配置制限に従
い、重心法を用いて、それぞれの部品の配置制限からは
み出さないようにそれぞれの部品を基板上に配置してゆ
く（重心法については、既に従来の技術として説明して
いる。）。具体的には、配置処理部１０４は、これから
配置する部品の位置を決定する際、既に配置されている
全ての部品を参照して重心に近い位置を算出する。ここ
で算出した重心が、配置制限の領域外であれば、配置処
理部１０４は、配置制限の領域内で、最も重心に近い位
置に部品を配置する。配置処理部１０４は、このような
手順を全ての部品について繰り返し、基板上に部品を配
置してゆく。尚、配置処理部１０４が行う配置処理は、
知識など他の自動配置処理によって行われても良い。ま
た、上記の制限がどのように設定されているかを対話形
式で設計者に知らせても良い。

【００３８】配線処理部１０５は、入力部１０１から回
路設計者によって入力された接続情報に基づいて、ライ
ンサーチアルゴリズムあるいはメーズアルゴリズムを用
いて、それぞれの部品のピン端子と、それぞれのネット
名の配線とを接続してゆく。ラインサーチアルゴリズム
とは、上記の山田昭彦監修「プリント基板のＣＡＥ」に
記載されているアルゴリズムであり、スルーホールシン
ボルを介して、水平線あるいは垂直線の接続線を、接続
されるピン端子間に発生させるものである。メーズアル
ゴリズムとは、上記の山田昭彦監修「プリント基板のＣ
ＡＥ」基板に記載されているアルゴリズムであり、基板
上において、片方のピン端子から、同じ距離になる座標
グリッドにラベル付けを行ってゆき、配線を行うための
最短距離を行うアルゴリズムである（ピン端子間の配線
については、本発明の主眼でないので説明を省略す
る。）。

【００３９】記憶部１０６は、入力部１０１から入力さ
れた情報を記憶する。出力部１０７は、記憶部１０６が
記憶している部品、基板の情報を必要に応じて、配線基
板ＣＡＤ装置の表示装置８０１に表示したり、出力装置
８０４に出力したり、他ＣＡＤへデータ転送を行なった
り、またＣＡＭデータ（プリント基板を製造する際、コ
ンピュ−タで工作機械を動かすためのデータである。）
に変換したりして出力装置８０４に出力する。

【００４０】部品保持部１０８は、使用可能な部品を保
持する。作業バッファ１０９は、配置処理部１０４によ
って基板として使用され、配置処理部１０４によって配
置された部品を保持する。距離対応テーブル１１０に
は、回路図上における何ミリ以上何ミリ未満の距離は、
基板上では何ミリ以上何ミリ未満になるかが記述されて
いる。図５（ｃ）に距離対応テーブル１１０の一例を示
す。尚、距離対応テーブル１１０には、例えば、基板上
での距離 ＝ 回路図上での距離 × ２のように数式が記
述されており、配置処理部１０４は、この数式を用いて
距離を計算してもよい。

【００４１】図３は、図１に示す制御部１０のフローチ
ャートである。ステップｓ２１０は、入力ステップであ
る。ステップｓ２１０は、ステップｓ２１１とステップ
ｓ２１２とからなる。ステップｓ２１１では、入力部１
０１が接続情報、部品情報、基板情報の入力する。これ
らの情報が入力されれば、部品の作成、基板の作成を行
い、記憶部１０６に記憶させる。

【００４２】ステップｓ２１２では、座標情報入力部１
０２が、座標情報を入力する。座標情報が入力されれ
ば、座標情報を記憶部１０６に記憶させる。ステップｓ
２２０は、レイアウトステップである。レイアウトステ
ップはステップｓ２２１〜ステップｓ２２７からなる。
ステップｓ２２１では、配置処理部１０４が、記憶部１
０６から部品情報、基板情報を読み出し、配線処理部１
０５が、記憶部１０６から接続情報を読み出す。

【００４３】ステップｓ２２２では、配置制限領域生成
部１０３が、記憶部１０６から座標情報を読み出す。ス
テップｓ２２３では、配置制限領域生成部１０３は、基
板上の配置領域に回路図位置情報に基づいて、部品が配
置される基板上の領域に、制限を設ける。ステップｓ２
２４では、配置処理部１０４は、上記制限のもとで配置
処理を行なう。

【００４４】ステップｓ２２５では、全部品を配置し終
ったかどうかを調べ、まだ未配置部品が残っていればス
テップｓ２２３に移行する。残っていなければステップ
ｓ２２６に移行する。ステップｓ２２６では、配線処理
部１０５が、ラインサーチアルゴリズムあるいはメーズ
アルゴリズムを用いて配線処理を行なう。

【００４５】ステップｓ２２７では、ステップｓ２２３
からステップｓ２２６までの動作によって得られた基板
設計情報を、制御部１０は記憶部１０６に記憶させる。
ステップｓ２３０では、出力部１０７が、記憶部１０６
から基板設計情報を読みだし、プロットアウト、あるい
は、他のＣＡＤへデータ伝送などを行う。図４は、図２
に示す配置処理部１０４のフローチャートである。本フ
ロ−チャ−トは、図３のステップｓ２２３の詳細の説明
を行うものでもある。

【００４６】ステップｓ３０１では、配置処理部１０４
は、これから配置しようとする部品の種類と、既に配置
された部品との、回路図上での距離を求める。ステップ
ｓ３０２では、距離対応テーブル１１０を参照して、ス
テップｓ３０１で求めた距離が、基板上ではどれだけに
なるかを算出するステップｓ３０３では、ステップｓ３
０２で求めた距離を、配置制限として、配置処理部１０
４に出力する。

【００４７】以上のように構成された配線基板ＣＡＤ装
置１００の動作について説明する。 （１）配線基板ＣＡＤ装置１００の処理対象が、図５
（ａ）に示す回路図である場合について説明する。回路
設計者が既に図中のＲ１、ＩＣ１、ＩＣ２を回路設計Ｃ
ＡＤ装置１２０に入力している。入力部１０１は、部品
情報、基板情報、接続情報の入力する。入力が終了する
と、入力部１０１は、部品の作成、基板の作成を行い、
記憶部１０６に記憶させる。（図３のステップｓ２１
１）。

【００４８】（２）座標情報入力部１０２が、座標情報
の入力を受け付ける。回路設計者は、図５（ｂ）に示す
座標情報を入力する。座標情報が入力されれば、座標情
報入力部１０２は、座標情報を記憶部１０６に記憶させ
る（ステップｓ２１２）。 （３）配置処理部１０４が、記憶部１０６から部品情
報、基板情報を読み出し、配線処理部１０５が、記憶部
１０６から接続情報を読み出す（ステップｓ２２１）。

【００４９】（４）配置制限領域生成部１０３が、記憶
部１０６から座標情報を読み出す（ステップｓ２２
２）。 （５）配置制限領域生成部１０３が、それぞれの部品に
ついての配置制限を計算する。ここでは、図中のＲ１に
該当する部品の配置を行う場合についてのみ説明する。
配置制限領域生成部１０３は、ＩＣ１、ＩＣ２、Ｒ１に
ついての座標情報から、回路図におけるＩＣ１とＲ１と
の距離と、ＩＣ２とＲ１との距離とを算出する（ＩＣ１
とＲ１との距離は４０、ＩＣ２とＲ１との距離は１１０
となる。）（図４のステップｓ３０１）。

【００５０】（６）配置制限領域生成部１０３は、距離
対応テーブル１１０を参照して、ＩＣ１とＲ１との距
離、ＩＣ２とＲ１との距離が基板上ではどれだけになる
かを計算する。回路図での距離が４０ならば、基板では
２００未満に、回路図での距離が１１０ならば基板では
４００未満になることが計算される（ステップｓ３０
２）。

【００５１】（７）配置制限領域生成部１０３は、
（６）で求めた距離を、Ｒ１についての配置制限（Ｒ１
についての配置制限は、ＩＣ１から距離８０以内、ＩＣ
２から距離１１０以内に配置するという情報になる。こ
の配置制限を図５（ｄ）に図示する。）として配置処理
部１０４に出力する（ステップｓ３０３）。 （８）配置処理部１０４は、配置制限領域生成部１０３
が算出した配置制限内に、部品Ｒ１を配置する（図３の
ステップｓ２２４）。

【００５２】（９）制御部１０は、全部品を配置し終っ
たかどうかを調べる（ステップｓ２２５）。 （１０）配線処理部１０５が、ラインサーチアルゴリズ
ムあるいはメーズアルゴリズムを用いてＲ１、ＩＣ１、
ＩＣ２間の配線処理を行なう（ステップｓ２２６）。

【００５３】（１１）制御部１０は、これまでの動作に
よって得られた基板設計情報を、記憶部に記憶させる。 （１２）出力部１０７は、記憶部１０６から基板設計情
報を読みだし、プロットアウト、あるいは、他のＣＡＤ
へデータ伝送などを行う。このように本発明によれば、
それぞれの部品の回路図上での座標を入力することで、
部品が不適当な位置に配置されることを防止することが
できる。

【００５４】図６は、本発明の第２実施例である配線基
板ＣＡＤ装置４００を示す構成図である。同図におい
て、第１の実施例の配線基板ＣＡＤ装置１００と同じ構
成要素については同一の参照符号を付して説明を省略
し、相違点だけを述べることにする。配線基板ＣＡＤ装
置４００は、座標情報入力部１０２、配置制限領域生成
部１０３に代えて、シート情報入力部４０２、配置制限
領域生成部４０３が、それぞれ備えられている。

【００５５】シート情報入力部４０２は、入力しようと
する回路図が複数図存在する場合、それぞれの部品が、
どの回路図シート上に存在するかという情報を回路設計
ＣＡＤ装置１２０（図外）から入力する。更に入力した
回路図シート情報を記憶部１０６に記憶させる。具体的
には、シート情報入力部４０２は、既に入力部１０１に
入力された部品名と、その部品名の部品が記述されてい
る回路図シート名（この回路図名はそれぞれの回路図が
区別されるものでよい。本実施例では、それぞれの回路
図のシート番号を入力する。）とを入力する。

【００５６】配置制限領域生成部４０３は、記憶部１０
６からシート情報を取り出し、シート情報中に存在する
シート名を取り出して、これらのシート情報の回路部分
を、基板上のどの領域に割り当てるかについて決定する
（これらのシート名の回路が割り当てられる基板上の領
域をシート領域と呼ぶ。この領域の決定は、配置制限領
域生成部１０３が設計者からの入力を受け付けることに
より、対話形式で行われる。）。決定後、配置制限領域
生成部４０３は、シート領域を配置処理部４０４に知ら
せる。最後に配置制限領域生成部１０３は、部品のう
ち、同一のシート領域に属するもの同士でグル−プ化す
る。

【００５７】配置処理部４０４は、これから配置する部
品を、配置制限領域生成部１０３が作成したそれぞれの
グル−プから取り出し、取り出した部品を、そのグル−
プに対応するシート領域内に、重心法を用いて配置す
る。具体的には、配置処理部１０４は、先ず、配置制限
領域生成部１０３が作成したそれぞれのグル−プから取
り出す。取り出した部品を配置する位置を決定する際、
既に配置されている全ての部品を参照して重心に近い位
置を算出する。ここで算出した重心がシート領域外であ
れば、シート領域内で、その重心に最も近い位置に部品
を配置する。配置処理部４０４は、このような手順を残
りの全てのシンボルについて繰り返し、基板上に部品を
配置してゆく。

【００５８】図７は、図６に示す配線基板ＣＡＤ装置４
００のフローチャートである。本フロ−チャ−トは、配
線基板ＣＡＤ装置１００のフローチャートと類似するの
で、異なるステップだけ説明を行う。ステップｓ４０１
では、シート情報入力部４０２が、それぞれの部品名の
部品が、どの回路図上に存在するかという回路図シート
についての情報を入力し、シート情報として記憶部１０
６に記憶させる。

【００５９】ステップｓ４０２では、配置制限領域生成
部４０３が、記憶部１０６からシート情報を取り出し、
シート情報中に存在するシート名を取り出して、これら
のシート名の回路を、基板上のどの領域に割り当てるか
について決定する。ステップｓ４０３では、配置処理部
４０４が、これから配置する部品を、配置制限領域生成
部１０３が作成したそれぞれのグル−プから取り出し、
取り出した部品を、そのグル−プに対応するシート領域
内に、重心法を用いて配置する。

【００６０】以上のように構成された配線基板ＣＡＤ装
置４００の動作を説明する。尚、配線基板ＣＡＤ装置１
００と類似する部分については説明を省略し、異なる点
のみについて説明する。図８（ａ）の回路図に対して、
入力部１０１が動作し、既に、部品情報、基板情報、接
続情報が入力され、部品、基板の作成が行われている。
図８（ａ）に示すように、ＩＣ１０、ＩＣ１１、ＩＣ１
２が１枚目のシートに、ＩＣ１４、ＯＳＣ１、ＩＣ１
６、ＣＮ１が２枚の回路図シートに描かれている。

【００６１】（１）シート情報入力部４０２は、シート
情報を回路設計ＣＡＤ装置から入力する（図７のステッ
プｓ４０２）。図８（ａ）の回路図についてのシート情
報を図８（ｂ）に示す。 （２）シート情報入力部４０２は、（１）で入力された
シート情報中の部品を同一のシートのものでグル−プ化
する。このグル−プ化の結果を図８（ｃ）に示す（ステ
ップｓ４０２）。

【００６２】（３）配置制限領域生成部４０３は、それ
ぞれのシート情報に対応するシート領域を基板上に設定
する。 （４）配置制限領域生成部４０３は、それぞれのシート
領域内に、これから配置しようとする部品を配置する。
２つのシート領域と、このシート領域上に部品ＣＮ１が
存在する様子を図８（ｄ）に示す。

【００６３】（５）（４）の動作を全ての部品について
行い、残りの部品を、全て、それぞれのシート領域上に
配置する。以降の動作は、配線基板ＣＡＤ装置１００と
同じである。このように本発明によれば、それぞれの部
品がどの回路図上に存在するかを入力することで、部品
が不適当な位置に配置されることを防止することができ
る。

【００６４】図９は、本発明の第３実施例である配線基
板ＣＡＤ装置５００を示す構成図である。同図におい
て、第１の実施例の配線基板ＣＡＤ装置１００と同じ構
成要素については同一の参照符号を付して説明を省略
し、相違点だけを述べることにする。配線基板ＣＡＤ装
置５００には座標情報入力部１０２に代えて結線長情報
入力部５０２が、配置制限領域生成部１０３に代えて配
置制限領域生成部５０３がそれぞれ備えられている。

【００６５】結線長情報入力部５０２は、座標情報を入
力し、それぞれの部品の回路図における接続線がどれだ
けであるかという結線長情報を、回路設計ＣＡＤ装置１
２０から入力した接続線情報および座標情報から算出す
る。具体的には、結線長情報入力部５０２は、回路図上
で接続されているそれぞれの接続情報に存在する部品
名、ピン端子間の接続線の結線長を座標情報から算出す
る。算出後結線長情報入力部５０２は、これらを結線長
情報として記憶部１０６に記憶させる。

【００６６】配置制限領域生成部５０３は、これから配
置する部品を、既に配置された部品から、どれだけ距離
を開けて配置するかという制限（この制限についての情
報を配置制限と呼ぶ。）を求める。具体的には、先ず配
置制限領域生成部５０３は、これから配置しようとする
部品が含まれる接続情報を記憶部１０６から全て取り出
し、取り出したものの中から既に基板上に配置済の部品
が含まれている結線長情報を選びだす。こうして選び出
した結線長情報が２つ以上存在する場合、配置制限領域
生成部５０３は、結線長情報内の結線長を参照し、結線
長が最も短いものを、更に選びだす（こうして選びださ
れた結線長情報の結線長を基準結線長と呼ぶ。）。基準
結線長を選び出した後、配置制限領域生成部５０３は、
距離対応テーブル５１０を参照して、その基準結線長
が、基板上では何ミリ以上何ミリ未満になるかを調べ、
選び出した基準結線長に応じた配置制限を、距離対応テ
ーブル５１０から取り出す。最後に配置制限領域生成部
５０３は、取り出した配置制限を配置処理部１０４に出
力する。なお、配置制限領域生成部５０３は、部品間の
配置制限を一括して求め、配置処理を行なってもよい。

【００６７】距離対応テーブル５１０には、回路図上に
おける何ミリ以上何ミリ未満の基準結線長は、基板上で
は何ミリ以上何ミリ未満になるかが記述されている。図
１１（ｃ）に距離対応テーブル５１０の一例を示す。図
１０は、配線基板ＣＡＤ装置５００のフローチャートで
ある。本フローチャートは、図３のフローチャートと類
似しているため、異なるステップのみ説明する。

【００６８】ステップｓ２１１、ｓ２２１〜ｓ２２７、
ｓ２３０では、図３に示したステップｓ２２１、ｓ２２
１〜ｓ２２７、ｓ２３０とそれぞれ同じ処理を行うので
説明を省略する。ステップｓ５０２では、結線長情報入
力部５０２が、それぞれの部品の回路図における接続線
がどれだけであるかという結線長を、回路設計ＣＡＤ装
置から入力する。

【００６９】ステップｓ５０３では、配置制限領域生成
部５０３が、これから配置しようとする部品の種類の部
品名が含まれる結線長情報を求める。ステップｓ５０４
では、配置制限領域生成部５０３が、距離対応テーブル
５１０を参照して、その基準結線長が、基板上では何ミ
リ以上何ミリ未満になるかを調べ、選び出した基準結線
長情報に応じた配置制限を距離対応テーブル５１０から
取り出す。最後に配置制限領域生成部５０３は、取り出
した配置制限を配置処理部１０４に出力する。

【００７０】以上のように構成された配線基板ＣＡＤ装
置５００の動作を説明する。尚、配線基板ＣＡＤ装置１
００と類似する部分については説明を省略し、異なる点
のみについて説明する。図１１（ａ）の回路図に対し
て、入力部１０１が動作し、既に、部品情報、基板情
報、接続情報が入力され、図中の部品ＩＣ３、ＩＣ４、
ＩＣ５、Ｒ２の作成、基板の作成が既に行われている。

【００７１】（１）入力部５０２が、それぞれの部品の
回路図における接続線がどれだけであるかという結線長
情報を、回路設計ＣＡＤ装置１２０から入力する。入力
した結線長情報を図１１（ｂ）に示す（図１０のステッ
プｓ５０２）。 （２）配置制限領域生成部５０３が、部品ＩＣ３が含ま
れる結線長情報を求める。未だどの部品も配置されてい
ないので、配置制限領域生成部５０３は、結線長情報を
求めない（ステップｓ５０３）。

【００７２】（３）配置処理部１０４が、部品ＩＣ３を
基板上の何れかの位置に配置する。 （４）配置制限領域生成部５０３が、部品Ｒ２が含まれ
る結線長情報を求める。部品ＩＣ３とＲ２との結線長情
報は１つであるので、配置制限領域生成部５０３は、そ
の結線長情報から基準結線長４０を取り出す。 （５）配置制限領域生成部５０３が、図１１（ｃ）に示
す距離対応テーブル５１０を参照して、基準結線長４０
が、基板上では１０ミリ以上３０ミリ未満になることを
調べ出し、これを配置制限として配置処理部１０４に出
力する。図１１（ｄ）の破線ｌ５０６は、抵抗Ｒ２につ
いての制限領域を図示したものである（ステップｓ５０
４）。

【００７３】（６）配置処理部１０４が、部品Ｒ２を、
基板上の破線ｌ５０６で囲まれた範囲内に配置する （７）配置制限領域生成部５０３が、部品ＩＣ４の部品
名が含まれる結線長情報を求める。部品名ＩＣ４が含ま
れる結線長情報にはＩＣ３とＩＣ４との接続線のもの
と、Ｒ２とＩＣ４の接続線のものが存在する。図１１
（ｂ）からも明らかなようにＲ２、ＩＣ４の結線長が、
ＩＣ３、ＩＣ４の結線長より短いので、Ｒ２、ＩＣ４の
結線長１６０を基準結線長として結線長情報から取り出
す。

【００７４】（８）配置制限領域生成部５０３が、図１
１（ｃ）に示す距離対応テーブル５１０を参照して、基
準結線長１６０が、基板上では３０ミリ以上１００ミリ
未満になることを調べ出し、これを配置制限として配置
処理部１０４に出力する。図１１（ｄ）の破線ｌ５０７
は、この制限領域を図示したものである。（ステップｓ
５０４）。

【００７５】（９）配置制限領域生成部５０３が生成し
た制限領域に、配置処理部１０４が、部品ＩＣ４を配置
する。 （１０）Ｒ２、ＩＣ４の場合と同様の動作をＩＣ５につ
いても行い、部品を、全て、基板上に配置する。以降の
動作は、配線基板ＣＡＤ装置１００と同じである。

【００７６】このように本発明によれば、それぞれの部
品間の回路図上での結線長を入力することで、部品が不
適当な位置に配置されることを防止することができる。
図１２は、本発明の第４実施例である配線基板ＣＡＤ装
置６００を示す構成図である。同図において、第１の実
施例の配線基板ＣＡＤ装置１００と同じ構成要素につい
ては同一の参照符号を付して説明を省略し、相違点だけ
を述べることにする。

【００７７】配線基板ＣＡＤ装置１００の構成に加え
て、配線基板ＣＡＤ装置６００は、座標情報入力部６０
２、配置制限領域生成部６０３を備える。座標情報入力
部６０２は、それぞれの部品の回路図上のｘ、ｙ座標を
回路設計ＣＡＤ装置１２０（図外）から入力し、それぞ
れの部品の回路図上のｘ、ｙ座標と、入力部１０１によ
って入力されたそれぞれの部品の縦、横の寸法とによっ
て、既に配置された部品と、これから配置しようとする
部品の種類とは、回路図上においてどれだけの距離を隔
てて配置されているかを算出する。このようにして距離
を算出した後、部品間の距離を保存するための部品間距
離テーブルを記憶部１０６内に作成し、部品間距離テー
ブルに算出した全ての距離を記憶させる。

【００７８】配置制限領域生成部６０３は、既に配置さ
れた部品から、任意に１つの部品を選択する（ここで選
択した部品を注目部品と呼ぶ。注目部品は直前に配置さ
れた部品であってもよい。）。次に配置制限領域生成部
６０３は、部品間距離テーブルを参照して、注目部品に
一番近い部品がどれであるかを調べ、調べた部品を記憶
部１０６から取り出して、配置処理部１０４に出力す
る。出力後、配置制限領域生成部６０３は、注目部品の
選択から部品の出力までの動作を、残りの全ての部品に
ついて行う。

【００７９】図１３は、配線基板ＣＡＤ装置６００のフ
ローチャートである。本フローチャートは、図３のフロ
ーチャートと類似しているため、異なるステップのみ説
明する。ステップｓ２１１、２２１、２２２、２２４〜
２３０では、図３に示したステップｓ２１１、２２１、
２２２、２２４〜２３０とそれぞれ同じ処理を行うので
説明を省略する。

【００８０】ステップｓ６０２では、座標情報入力部６
０２が、回路図上のそれぞれの部品間の距離の入力を算
出して、部品間距離テーブルに書き込む。ステップｓ６
０３では、配置制限領域生成部６０３が、既に配置され
た部品から、任意に１つの部品を選択し注目部品とす
る。ステップｓ６０５では、次に配置制限領域生成部６
０３が、部品間距離を参照して、注目部品に一番近い部
品がどれであるかを求めて、求めた部品を配置処理部１
０４に出力する。

【００８１】以上のように構成された配線基板ＣＡＤ装
置６００の動作を説明する。尚、配線基板ＣＡＤ装置１
００と類似する部分については説明を省略し、異なる点
のみについて説明する。図１４（ａ）の回路図に対し
て、入力部１０１が動作し、既に部品情報、基板情報、
接続情報が入力され、図中の部品ＣＮ３、Ｒ４、ＩＣ８
の作成、基板の作成が既に行われている。

【００８２】（１）座標情報入力部６０２がそれぞれの
部品の縦、横の寸法と、回路図上のｘ、ｙ座標とを入力
する。入力された情報を図１４（ｂ）に示す。次に座標
情報入力部６０２が、回路図中におけるそれぞれの部品
間の距離を算出し、距離対応テーブルに記憶させる。図
１４（ａ）の回路図について、座標情報入力部６０２が
作成した距離対応テーブルを図１４（ｂ）に示す（図１
３のステップｓ６０１）。

【００８３】（２）配置制限領域生成部６０３は、既に
配置済の部品ＣＮ１を注目部品として選択する（ステッ
プｓ６０３）。 （３）配置制限領域生成部６０３は、距離対応テーブル
に記憶されている回路図上の部品間の距離を参照して、
部品ＣＮ１に最も近い部品を調べる。図１４（ｃ）の距
離対応テーブルによるとこのような部品はＲ４であり、
部品Ｒ４を記憶部１０６から取り出す（ステップｓ６０
５）。

【００８４】（４）配置処理部１０４が、部品Ｒ４を部
品ＣＮ１の付近に配置する。 （５）ＣＮ１、Ｒ４の場合と同様の動作をＩＣ８につい
ても行い、部品を全て、基板上に配置する。以降の動作
は、配線基板ＣＡＤ装置１００と同じである。このよう
な動作によって行われた部品の配置、接続線の配線を図
１４（ｄ）に示す。

【００８５】このように本発明によれば、既に配置され
た部品に最も近い部品を配置してゆくので、部品が不適
当な位置に配置されることを防止することができる。図
１５は、本発明の第５実施例の配線基板ＣＡＤ装置７０
０の構成を示す図である。同図において、第１の実施例
の配線基板ＣＡＤ装置１００と同じ構成要素については
同一の参照符号を付して説明を省略し、相違点だけを述
べることにする。

【００８６】配線基板ＣＡＤ装置１００の構成に加え
て、配線基板ＣＡＤ装置７００は、回路図条件選択部７
０２を備え、配置制限領域生成部１０３に代えて配置制
限領域生成部７０５を備える。パターン記憶部７０１
は、部品の配置を行うための配置領域の制限が「基板配
置パターン」として記憶されており、また、これらの
「基板配置パターン」に対応する回路がどのような回路
であるかが回路図条件に記憶されている。回路図条件、
基板配置パターンの一例を図１７（ａ）に示す。具体的
には、回路図条件には、これから配置しようとする部品
の種類の種類の項目と、既に配置されている部品の種類
の種類の項目と、回路図上の距離の項目とが存在し（以
上の項目は、図中の「これから配置しようとする部品の
種類」、「既に配置されている部品の種類」、「回路図
上の距離」のことである。）、これらは回路図条件選択
部７０２、配置制限領域生成部７０５によって使用され
る。

【００８７】回路図条件選択部７０２は、配置済部品の
種類が、「既に配置されている部品の種類」の項目とし
て記述されており、これから配置する部品の種類が「こ
れから配置しようとする部品の種類」の項目として記述
されている回路図条件をパターン記憶部７０１から探し
出す。配置制限領域生成部７０５は、回路図条件選択部
７０２が回路図条件の選択に用いた配置済部品と、これ
から配置しようとする部品との回路図上の距離を、座標
情報入力部１０２に入力された座標情報から算出する。
算出後、算出した距離が、回路図条件に「回路図上の距
離」の項目として記述されている距離より短いかを判定
する。もし短ければ、配置制限領域生成部７０５は、回
路図条件選択部７０２が選択した回路図条件と対応する
基板配置パターンを、配置制限として配置処理部７０６
に出力する。もし長ければ、回路図条件選択部７０２に
他の回路図条件を探させる。

【００８８】配置処理部７０６は、基板上における配置
制限領域生成部７０５が生成した配置制限内に部品を配
置する。図１６は、配線基板ＣＡＤ装置７００のフロー
チャートである。本フローチャートは、図３のフローチ
ャートと類似しているため、異なるステップのみ説明す
る。

【００８９】ステップｓ２１１〜ｓ２２２、ｓ２２６、
ｓ２２７、ｓ２３０では、図３に示したステップｓ２１
１〜ｓ２２２、ｓ２２６、ｓ２２７、ｓ２３０とそれぞ
れ同じ処理を行うので説明を省略する。ステップｓ７０
１では、回路図条件選択部７０２、一致判定部７０４、
配置制限領域生成部７０５が、配置しようとする部品が
一致する回路図条件をパターン記憶部７０１から探し出
す。

【００９０】ステップｓ７０２では、ステップｓ７０１
で取り出した回路図条件と対応する基板配置パターン
を、配置制限として配置処理部７０６に出力する。ステ
ップｓ７０３では、配置処理部７０６が、配置制限内に
部品を配置する。以上のように構成された配線基板ＣＡ
Ｄ装置７００の動作を説明する。尚、配線基板ＣＡＤ装
置１００と類似する部分については説明を省略し、異な
る点のみについて説明する。図１６（ｂ）の回路図に対
して、入力部１０１が動作し、既に部品情報、基板情
報、接続情報が入力され、図中の部品ＩＣ１３、Ｒ１
２、ＩＣ１４、ＯＳＣ１の作成、基板の作成が既に行わ
れ、また、ＩＣ１３、ＩＣ１４が基板上に既に配置され
ている。

【００９１】（１）回路図条件選択部７０２は、パター
ン記憶部７０１に記憶されている回路図条件のうち、配
置済部品のＩＣ１３、ＩＣ１４の種類であるＩＣが、
「既に配置されている部品の種類」の項目として記述さ
れており、これから配置しようとする部品であるＯＳＣ
１の種類である発振素子が、これから配置しようとする
部品の種類」の項目として記述されている回路図条件を
パターン記憶部７０１から探し出す。

【００９２】（２）配置制限領域生成部７０５は、回路
図条件選択部７０２が回路図条件の選択に用いた配置済
部品と、これから配置しようとする部品との距離を、座
標情報入力部１０２に入力された座標情報から算出し、
算出した距離が、回路図条件に「回路図上の距離」の項
目として記述されている距離より短いかを判定する。Ｉ
Ｃ１４、ＯＳＣ１の回路図上における距離は４０なの
で、Ｐａｔｔｅｒｎ１と対応する基板配置パターンを、
配置制限として配置処理部７０６に出力する（図１６の
ステップｓ７０１、ステップｓ７０２）。

【００９３】（３）Ｐａｔｔｅｒｎ１の基板配置パター
ンは、「同一の面の距離５０以内に配置する」である。
これに基づいて、配置処理部７０６は、ＩＣ１４から５
０以内の距離にＯＳＣ１を配置する。 （４）回路図条件選択部７０２は、パターン記憶部７０
１に記憶されている回路図条件のうち、配置済部品のＩ
Ｃ１３、ＩＣ１４、ＯＳＣ１の種類であるＩＣ、発振素
子が、「既に配置されている部品の種類」の項目として
記述されており、これから配置しようとする部品が、
「これから配置しようとする部品の種類」の項目として
記述されている回路図条件を、パターン記憶部７０１か
ら取り出す。このようなパターンに該当するのはＰａｔ
ｔｅｒｎ２であるから、回路図条件選択部７０２は、Ｐ
ａｔｔｅｒｎ２を選択する。

【００９４】（５）配置制限領域生成部７０５は、回路
図条件選択部７０２が回路図条件の選択に用いた配置済
部品と、回路図条件選択部７０２が取り出した部品との
距離を、座標情報入力部１０２に入力された座標情報か
ら算出し、算出した距離が、回路図条件に「回路図上の
距離」の項目として記述されている距離より短いかを判
定する。ＩＣ１３、Ｒ１２の回路図上における距離は２
０なので、Ｐａｔｔｅｒｎ２の基板配置パターンを、配
置制限として配置処理部７０６に出力する（ステップｓ
７０１、ステップｓ７０２）。

【００９５】（６）Ｐａｔｔｅｒｎ１の基板配置パター
ンは、「同一面の距離３０以内」である。これに基づい
て、配置処理部７０６は、ＩＣ１３の近くにＲ１２を配
置する。以上の動作を図に示したものが図１６（ｃ）で
ある。以降の動作は、配線基板ＣＡＤ装置１００と同じ
である。 このように本発明によれば、予め記憶されている回路図
条件に基づいて部品を配置してゆくので、部品が不適当
な位置に配置されることを防止することができる。

【００９６】尚、以上の全ての実施例において、配置処
理部の配置処理は、重心法で行われるとしたが、配置処
理は、知識の利用等、他の自動配置処理によって行われ
ても良い。

【００９７】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の配線基
板ＣＡＤ装置によれば、それぞれの部品を配置する際、
配置制限を生成し、配置制限内で自動配置を行うため、
回路図上において特定の部品の近くに記述されたノイズ
対策用部品が、ノイズ対策という目的を果たす位置に自
動的に配置されるという効果がある。

【００９８】例えば、出力波の波形をなまらせるために
ＩＣ１の出力端子付近に設けられるダンピング抵抗や、
入力インピーダンスの整合をとるために入力端子の近く
に設けられる終端抵抗、ノイズによる影響を軽減するた
めにコネクタの近くに設けられるフェライトビーズの部
品が、本発明の配線基板ＣＡＤ装置によって適切な位置
に自動的に配置される。

【００９９】また、回路図上において周辺の部品の影響
を考慮して記述された発振素子の部品が、周辺の部品に
影響を与えないような位置に自動的に配置され、回路図
上において電力ラインを短くするためなるべく間隔が短
くなるように置かれた２つの部品が、間隔を詰めて自動
的に配置される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の配線基板ＣＡＤ装置１０
０が接続されるハードウェア機器を示す図

【図２】本発明の第１実施例の配線基板ＣＡＤ装置１０
０の構成図

【図３】本発明の第１実施例で部品の配置を行う際のフ
ロ−チャ−ト

【図４】配置制限領域生成部１０３が配置制限を生成す
る際のフロ−チャ−ト

【図５】本発明の第１実施例を説明する図。 （ａ）回路図 （ｂ）座標情報 （ｃ）距離対応テーブ
ル （ｄ）基板の部品配置を表す図

【図６】本発明の第２実施例の配線基板ＣＡＤ装置４０
０の構成図

【図７】本発明の第２実施例で部品の配置を行う際のフ
ロ−チャ−ト

【図８】本発明の第２実施例を説明する図 （ａ）回路図 （ｂ）シート情報 （ｃ）グループ化情
報 （ｄ）基板の部品配置を表す図

【図９】本発明の第３実施例の配線基板ＣＡＤ装置５０
０の構成図

【図１０】本発明の第３実施例で部品の配置を行う際の
フロ−チャ−ト。

【図１１】本発明の第３実施例を説明する図。 （ａ）回路図 （ｂ）結線長情報 （ｃ）距離対応テー
ブル （ｄ）基板の部品配置を表す図

【図１２】本発明の第４実施例の配線基板ＣＡＤ装置６
００の構成図

【図１３】本発明の第４実施例で部品の配置を行う際の
フロ−チャ−ト

【図１４】本発明の第４実施例を説明する図。 （ａ）回路図 （ｂ）座標情報 （ｃ）距離対応テーブ
ル （ｄ）基板の部品配置を表す図

【図１５】本発明の第５実施例の配線基板ＣＡＤ装置７
００の構成図

【図１６】本発明の第５実施例で部品の配置を行う際の
フロ−チャ−ト

【図１７】本発明の第５実施例を説明する図。 （ａ）回路図条件、基板配置パターン （ｂ）回路図
（ｃ）基板の部品配置を表す図

【図１８】従来のＣＡＤ装置１３００の構成図。

【図１９】従来技術を説明する図。 （ａ）回路図
（ｂ）接続情報 （ｃ）基板の図

【符号の説明】

１００ 配線基板ＣＡＤ装置 １０１ 入力部 １０２ 座標情報入力部 １０３ 配置制限領域生成部 １０４ 配置処理部 １０５ 配線処理部 １０６ 記憶部 １０７ 出力部 １０８ 部品保持部 １０９ 作業バッファ １１０ 距離対応テーブル １２０ 回路設計ＣＡＤ装置 ４００ 配線基板ＣＡＤ装置 ４０２ シート情報入力部 ４０３ 配置制限領域生成部 ５００ 配線基板ＣＡＤ装置 ５０２ 結線長情報入力部 ５０２ 入力部 ５０３ 配置制限領域生成部 ５１０ 距離対応テーブル ６００ 配線基板ＣＡＤ装置 ６０２ 座標情報入力部 ６０３ 配置制限領域生成部 ７００ 配線基板ＣＡＤ装置 ７０１ パターン記憶部 ７０２ 回路図条件選択部 ７０４ 一致判定部 ７０５ 配置制限領域生成部 ７０６ 配置処理部 ８０１ 表示装置 ８０２ 入力装置 ８０３ 記録装置 ８０４ 出力装置

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上における部品の配置位置を、回路
   図に基づいて順次決定する配線基板ＣＡＤ装置であっ
   て、 回路図上のそれぞれの部品のｘ、ｙ座標を入力する入力
   手段と、 回路図上の部品間の距離に対応して、基板上における当
   該部品を配置すべき部品間の距離範囲である配置制限を
   記憶する配置制限記憶手段と、 入力手段から入力されたそれぞれの部品のｘ、ｙ座標か
   ら、回路図上のそれぞれの部品間の距離を算出する回路
   図距離算出手段と、 回路図距離算出手段が算出した回路図上の距離で配置制
   限記憶手段を検索し、 当該距離に対応する配置制限を配置制限記憶手段から取
   り出す配置制限算出手段と、 配置制限算出手段が取り出した配置制限を満たす基板上
   の領域内に、部品の配置位置を決定する配置位置決定手
   段とを備えることを特徴とする配線基板ＣＡＤ装置。
2. 【請求項２】 前記配置制限記憶手段は、回路図上の部
   品間の距離が長い程、長い配置制限を記憶していること
   を特徴とする請求項１記載の配線基板ＣＡＤ装置
3. 【請求項３】 前記配線基板ＣＡＤ装置は更に、既に基
   板上に配置位置が決定された部品と、配置位置が未決定
   の部品との回路図上の距離を参照し、配置位置が未決定
   の部品のうち、当該距離が最も短いものを選択する選択
   手段を有し、 前記配置位置決定手段は、選択された部品の配置位置を
   決定する ことを特徴とする請求項１、２記載の配線基板
   ＣＡＤ装置。
4. 【請求項４】 回路図上の部品の基板上における配置位
   置を、回路図に基づいて順次決定する配線基板ＣＡＤ装
   置であって、 回路図上のそれぞれの部品間の接続線の長さである結線
   長を入力する入力手段と、 入力手段が入力したそれぞれの部品間毎に、結線長のう
   ち最も長さの短いものを当該部品間の基準結線長として
   決定する決定手段と、 回路図上の部品間の結線長に対応して、当該部品を配置
   すべき部品間の距離範囲である配置制限を記憶する配置
   制限記憶手段と、 決定手段が決定した基準結線長で配置制限記憶手段を検
   索し、当該基準結線長に対応する配置制限を配置制限記
   憶手段から取り出す配置制限算出手段と、 配置制限算出手段が取り出した配置制限を満たす基板上
   の領域内に、部品の配置位置を決定する配置位置決定手
   段とを備えることを特徴とする配線基板ＣＡＤ装置。
5. 【請求項５】 前記配置制限記憶手段は、回路図上の部
   品間の距離が長い程、長い配置制限を記憶していること
   を特徴とする請求項４記載の配線基板ＣＡＤ装置。
6. 【請求項６】 基板上における部品の配置位置を、回路
   図に基づいて順次決定する配線基板ＣＡＤ装置であっ
   て、 所定の部品と、回路図上において当該所定の部品の近傍
   に存在する部品と、これらの部品間の距離範囲とからな
   る回路図条件と、基板上における当該回路図条件に対応
   する配置制限とを記憶する記憶手段と、 記憶手段から、２つの部品毎に該当する回路図条件を検
   索し、当該回路図条件に対応する配置制限を取り出す検
   索手段と、 検索手段が取り出した配置制限の通りに、前記２つの部
   品毎に配置位置を決定する配置位置決定手段とを備える
   ことを特徴とする配線基板ＣＡＤ装置。
7. 【請求項７】 前記記憶手段は、 前記回路図条件としてノイズ対策が必要な部品と、回路
   図上において当該部品に接続されるノイズ対策部品と、
   これらの部品間の距離範囲とを記憶していることを特徴
   とする請求項６記載の配線基板ＣＡＤ装置。
8. 【請求項８】 前記記憶手段は、 前記回路図条件として発振器に接続される部品と、当該
   部品に接続している発振器と、これらの部品間の距離範
   囲とを記憶していることを特徴とする請求項６記載の配
   線基板ＣＡＤ装置。
9. 【請求項９】 基板上における部品の配置位置を、回路
   図に基づいて順次決定する配線基板設計方法であって、 回路図上のそれぞれの部品のｘ、ｙ座標を入力する入力
   ステップと、 入力ステップから入力されたそれぞれの部品のｘ、ｙ座
   標から、回路図上のそれぞれの部品間の距離を算出する
   回路図距離算出ステップと、 回路図距離算出ステップが算出した回路図上の距離で、
   回路図上の部品間の距離に対応して、基板上における当
   該部品を配置すべき部品間の距離範囲である配置制限を
   記憶する配置制限記憶部を検索し、当該距離に対応する
   配置制限を配置制限記憶部から取り出す配置制限算出ス
   テップと、 配置制限算出ステップが取り出した配置制限を満たす基
   板上の領域内に、部品の配置位置を決定する配置位置決
   定ステップとからなることを特徴とする配線基板設計方
   法。
10. 【請求項１０】 前記配線基板設計方法は更に、既に基
    板上に配置位置が決定された部品と、配置位置が未決定
    の部品との回路図上の距離を参照し、配置位置が未決定
    の部品のうち、当該距離が最も短いものを選択する選択
    ステップを有し、 前記配置位置決定ステップは、選択された部品の配置位
    置を決定する ことを特徴とする請求項９記載の配線基板
    設計方法。
11. 【請求項１１】 回路図上の部品の基板上における配置
    位置を、回路図に基づいて順次決定する配線基板設計方
    法であって、 回路図上のそれぞれの部品間の接続線の長さである結線
    長を入力する入力ステップと、 入力ステップが入力した、それぞれの部品間毎に、結線
    長のうち最も長さの短いものを当該部品間の基準結線長
    として決定する決定ステップと、 回路図上の部品間の結線長に対応して、当該部品を配置
    すべき部品間の距離範囲である配置制限を記憶する配置
    制限記憶部を、決定ステップが決定した基準結線長で検
    索し、当該基準結線長に対応する配置制限を配置制限記
    憶部から取り出す配置制限算出ステップと、 配置制限算出ステップが取り出した配置制限を満たす基
    板上の領域内に、部品の配置位置を決定する配置位置決
    定ステップとからなることを特徴とする配線基板設計方
    法。
12. 【請求項１２】 基板上における部品の配置位置を、回
    路図に基づいて順次決定する配線基板設計方法であっ
    て、 所定の部品と、回路図上において当該所定の部品の近傍
    に存在する部品と、これらの部品間の距離範囲とからな
    る回路図条件と、基板上における当該回路図条件に対応
    する配置制限とを記憶する記憶部から、２つの部品毎に
    該当する回路図条件を検索し、当該回路図条件に対応す
    る配置制限を取り出す検索ステップと、 検索ステップが取り出した配置制限の通りに、前記２つ
    の部品毎に配置位置を決定する配置位置決定ステップと
    からなることを特徴とする配線基板設計方法。