JPH0731693B2 - プリント基板の自動配線方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、プリント基板の自動配線を実行する方法に
関し、特に結線率を高くすることが出来る自動配線方法
に関するものである。

〈従来技術〉 プリント基板の自動配線を行う方法として線分探索法が
広く利用されている。この線分探索法を第９図に基づい
て説明する。第９図において、１はプリント基板であ
り、その中の点ＡからＢに至る経路を決定するものとす
る。斜線部２は経路をひくことが出来ない障害物、実線
３は既存の配線である。経路を探索するためにこの点
Ａ、Ｂを含む既存の線分３をレベル０の線分とし、点Ａ
を含むレベル０の線分と点Ｂを含むレベル０の線分が交
差しないかを調べる。交差しなければレベル０の線分か
らスルーホールを新たに作らなくてもひける線分をレベ
ル１の線分とし、点Ａに属するレベル１の線分が点Ｂに
属するレベル０および１の線分と交差しないかを調べ
る。点線４はレベル１の線分を表わす。第９図の例では
レベル１の線分では交差点が存在しないので、レベル１
の線分からスルーホールを１個追加してひける線分であ
るレベル２の線分を仮想し、交差点が無いかを調べる。
一点鎖線５はレベル２の線分を表わす。なお、各レベル
の線分は等間隔に引くものとする。Ａ点のレベル２の線
分は点ＣでＢ点のレベル０の線分と交差するので、この
点および他のおれまがり点Ｃ′にスルーホールを作り、
逆にたどって２重線で示した経路６を確定する。以後こ
の経路を障害物化し、新たな経路を探索する。なお、レ
ベル２の線分で交差点がみつからない場合はレベル３、
レベル４………の線分を仮想し、交点を探索する。この
ようにすると、スルーホールの個数が最小の経路を効率
的に探索することが出来る。

〈発明が解決すべき問題点〉 しかしながら、この様なプリント基板の自動配線方法は
一度固定した配線はそれ以後障害物として扱うので、配
線処理が進むに従って障害物が増加し、この障害物に遮
られて配線を確定するのが困難になる。そのため配線が
進むに従って新たな配線を確定することが難しくなり、
配線率が急激に低下するという欠点があった。

〈発明の目的〉 この発明の目的は、既配線パターンの障害物化を抑える
ことにより、配線率の向上を計ることが出来るプリント
基板の自動配線方法を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 前記問題点を解決するために、本発明ではプリント基板
上に規則的に配置された格子点上の２点間の配線を決定
する操作を繰返して前記プリント基板の配線を行うプリ
ント基板の自動配線方法であって、このプリント基板を
複数の格子点を含む複数の小領域に分割し、この小領域
間の配線を探索して登録する概略配線を行った後この登
録された配線から前記小領域内の配線を決定する詳細配
線を行う様にしたものである。

また、前記小領域間の配線を探索する過程で格子点にス
ルーホールが配置されると、このスルーホールを前記格
子点から外れた点に移動させかつその点を障害物化して
概略配線を進める様にしたものである。

〈実施例〉 この発明は、プリント基板を複数の小領域に分割し、こ
の小領域内の配線を確定しないで前記小領域間の配線を
行い、しかる後に小領域内の配線を確定するようにした
ものである。以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。第１図にこの実施例のフローチャートを示す。最初
にプリント基板の配線面を複数の小領域に分割する。次
いで概略配線を行う。概略配線は分割した小領域単位で
結線すべき２点間の経路を求めるものである。そのため
に、線分探索法等を用いて小領域単位の経路探索を行
う。経路が決まると、この経路が実際に小領域内で配線
が可能であるかを調べる小領域内経路登録判定を行う。
このために実際に小領域内で線分探索法などにより配線
を行って見るか、または単に小領域の幅から決定される
配線容量を調べることにより判定する。この段階では小
領域内で配線が可能であるか否かを調べるだけで実際の
配線は確定しない。小領域内での配線が可能であれば小
領域間の経路を登録し、可能でないか、または小領域間
の経路そのものが探索出来ないときは「経路なし」を登
録する。すべての結線すべき２点間の経路の探索が終了
すると次に詳細配線を行う。詳細配線は各小領域内での
配線を確定するものである。すべての小領域の配線が終
了すると、自動配線作業が終了する。

次に第２図以降に基づいて具体的な例を説明する。第２
図は小領域の分割の例を示したものである。この例は両
面基板とし、（Ａ）は表面、（Ｂ）は裏面である。表面
は横方向に短冊状に分割し、裏面は縦方向にやはり短冊
状に分割する。10はこの様にして分割された小領域であ
る。11は格子点であり、配線すべき点あるいはスルーホ
ールはこの格子点上に来るように選ばれる。各小領域は
１列の格子点を含むように分割される。この格子点11の
両側には配線を配置する領域12が確保される。第３図は
配線の手順を例示したものである。第３図（Ａ）は表面
および裏面の状態を表わしたものであり、点線は小領域
の境界を表わす。また、〜は相互に結線すべき点の
ペアを、「・」は格子点を表わす。（Ｂ）は概略配線の
様子を表わしたものである。この図で、「×」はスルー
ホールを表わす。この概略配線では配線をどの小領域で
行うかだけを決定し、具体的な配線は未定のままにして
おく。例えば、点の配線ではプリント板の表面の一番
上の小領域を左側に向かって配線して左上端の格子点を
スルーホールとし、裏面の左端の小領域を下に向かって
配線して点に至る経路を確保する。他の点についても
同様に小領域での経路を確保する。確保した経路は第４
図に示すように登録される。第４図（１）〜（３）は経
路が登録されていく様子を示す。この図において11は格
子点、13は確保した経路である。各経路は交差しないよ
うに、また配線領域の外側にはみださないように格子点
11の両側に確保される。この段階では一応の経路を確保
するのみであり、具体的な配線は決定しないでおく。こ
の図に示すように、概略配線が進むに従って小領域間の
経路が最適になるように再配置される。（Ｃ）は詳細配
線を示したものであり、概略配線によって確保された経
路の具体的な配線を決定する。14はこの様にして決定さ
れた配線である。なお、概略配線における経路判定およ
び詳細配線は、各小領域に属する格子点列に並行な配線
トラックのどのトラックを使うかをきめる一行配線法に
よって行う。

第５図にこの自動配線を実行する装置のブロック図を示
す。第５図において、15は制御モジュールであり、全体
の制御を統轄する。16は基板配線面分割モジュール、17
は概略配線モジュール、18は詳細配線モジュールであ
り、それぞれ制御モジュール15によって起動される。基
板配線面分割モジュール16はプリント基板の配線面を複
数の小領域に分割する。概略配線モジュール17はこの分
割された小領域間の経路をきめる。19は小領域単位経路
探索モジュール、20は小領域内経路登録判定モジュール
であり、概略配線モジュール17によって起動される。概
略配線モジュール17は小領域単位経路探索モジュール19
により小領域間の経路を探索し、小領域内経路登録判定
モジュール20でこの経路が実際に配線出来るかを判定し
て、出来るなら経路を登録する。詳細配線モジュール18
は小領域内経路探索モジュール21を起動して、概略配線
モジュール17で登録された経路の実際の配線を行う。

この様な配線方法では、配線作業を円滑にかつ早く進め
るために配線のおれまがり点および表面と裏面の配線面
を結合するためのスルーホールは格子点におくようにし
て処理されるが、一旦スルーホールをおくと、それ以後
の配線でその格子点に別のスルーホールを設定すること
が出来なくなり、結線が進むに従って利用できる格子点
が少なくなる結果、結線率の向上が妨げられるという問
題点がある。すなわち、第６図（Ａ）において点−
、−間を結線する場合、（Ｂ）のように点−
の結線で格子点ａにスルーホールを配置すると、点−
間の結線が出来なくなる。なお、この図において２は
障害物、「・」は格子点である。この様な問題点を解決
するために概略配線の段階で浮動スルーホール化を行
う。浮動スルーホール化は格子点以外の点にスルーホー
ルを配置するものであり、プリント基板製造技術の進歩
により実現される様になったものである。第７図に浮動
スルーホール化の手順を示す。（Ａ）は概略配線におけ
る配線の様子を示し、22は格子点、23は登録された配線
である。配線23は格子点22を経由して行なわれる。通常
ならこの格子点22にスルーホールが形成されるが、
（Ｂ）に示すようにこの格子点を外れた位置24にスルー
ホールを形成し、かつこの点を障害物化する。スルーホ
ールは格子点22に至る２本の配線の交点に作る様にす
る。格子点22は再び使用出来るようになるので、（Ｃ）
のように配線25を形成出来る。この配線でも（Ｄ）のよ
うに格子点22から外れた点にスルーホール26を形成して
障害物化し、格子点22を開放する。同じ動作を繰返すこ
とにより、（Ｅ）のように１つの格子点に４つあるいは
それ以上のスルーホールを付属させることが出来る。す
なわち、格子点を外した位置にスルーホールを形成し、
この点を障害物化する動作を繰返すようにする。第８図
にこの実施例を実行する装置のブロック図を示す。この
ブロック図は第５図のブロック図と比較して浮動スルー
ホール化モジュール27が追加されている。この浮動スル
ーホール化モジュール27はスルーホールが発生したとき
に概略配線モジュール17により起動され、格子点を外れ
た位置にスルーホールを移動させると共にこの点を障害
物として登録する。

なお、これらの実施例では概略配線の後詳細配線を行っ
て終了するようにしたが、概略配線と詳細配線を交互に
複数回行うようにしてもよい。

また、小領域を短冊状に分割する様にしたが、他の分割
方法でもよい。また、各小領域に格子点を一列以上含む
様にしてもよい。

〈発明の効果〉 以上実施例に基づいて具体的に説明したように、この発
明では、プリント板の配線面を複数の小領域に分割し、
概略配線でこれら小領域間の配線をまず決定して登録
し、その後小領域内の配線を確定するようにした。その
ため、登録された小領域間のすべての経路を総合的に調
べてからこの小領域内の詳細配線を決定することが出来
るので、既配線パターンが固定することがなく、結線率
の向上を計ることが出来る。また、従来より美観上勝れ
たパターンを発生出来る。

また、スルーホールを格子点から外して浮動化すること
により、１つの格子点で複数のスルーホールを生成する
ことが出来るので、結線率をさらに向上することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るプリント板の自動配線方法の一実
施例のフローチャート、第２図は小領域に分割する方法
を説明するための図、第３図は配線方法を説明するため
の図、第４図は結線の登録の一例を示す図、第５図は本
考案の方法を実施する装置のブロック図、第６図は浮動
スルーホール化の利点を説明するための図、第７図は浮
動スルーホール化の手順を説明するための図、第８図は
本考案の他の実施例のための装置のブロック図、第９図
は従来のプリント基板の自動配線方法を説明するための
図である。 10…小領域、11,22…格子点、15…制御モジュール、16
…基板配線面分割モジュール、17…概略配線モジュー
ル、18…詳細配線モジュール、19…小領域単位経路探索
モジュール、20…小領域内経路登録判定モジュール、21
…小領域内経路探索モジュール、27…浮動スルーホール
化モジュール。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント基板上に格子点を規則的に配置
   し、これら格子点上に配置された２点間の配線を決定す
   る操作を繰返して前記プリント基板の配線を行うプリン
   ト基板の自動配線方法において、 前記プリント基板を複数の格子点を含む複数の小領域に
   分割し、この小領域間の配線を探索して登録する概略配
   線を行い、その後この登録された配線から前記小領域内
   の配線を決定する詳細配線を行うことを特徴とするプリ
   ント基板の自動配線方法。
2. 【請求項２】前記小領域間の配線を探索する過程で前記
   格子点にスルーホールが配置されると、このスルーホー
   ルを前記格子点から外れた点に移動させかつその点を障
   害物化することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のプリント基板の自動配線方法。