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技術 ラインパターンの間隙算出装置

出願人 イビデン株式会社
発明者 竹中士郎
出願日 1996年4月18日 (24年8ヶ月経過) 出願番号 1996-122236
公開日 1997年10月31日 (23年1ヶ月経過) 公開番号 1997-282358
状態 特許登録済
技術分野 CAD プリント板の製造
主要キーワード 円弧ライン 配置タイプ 両端点間 ライン要素 直線ライン 直線要素 マイクロプロセッサ装置 計算ミス
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この項目の情報は公開日時点(1997年10月31日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

形状に関わらずパターン間の間隙を算出できる装置の提供。

解決手段

間隙算出部は,ラインパターンをパターンの中心線L1,L2と幅dの縁部によって特徴付け,上記中心線L1,L2を線素L11〜L1n,L21〜L2n(n>1)に分割し,端点の間に形成される4つの距離をそれぞれ算出し,その中の1つが最短距離go1 を形成する至近の線素L1a,L2bを求め,至近線素L1a,L2bを,2以上の自然数n’個の2次線素L1ai又はL2bj(i,j=1,2...n’)に等分割し、最短距離go2 を形成する至近2次線素L1a2 ,L2b2 を求め,この操作を回数m回だけ繰り返し,最終至近線素L1am ,L2bm の最短距離gom から縁部の幅dの倍値2dを引いた値を最小間隙Gとする。

概要

背景

概要

形状に関わらずパターン間の間隙を算出できる装置の提供。

間隙算出部は,ラインパターンをパターンの中心線L1,L2と幅dの縁部によって特徴付け,上記中心線L1,L2を線素L11〜L1n,L21〜L2n(n>1)に分割し,端点の間に形成される4つの距離をそれぞれ算出し,その中の1つが最短距離go1 を形成する至近の線素L1a,L2bを求め,至近線素L1a,L2bを,2以上の自然数n’個の2次線素L1ai又はL2bj(i,j=1,2...n’)に等分割し、最短距離go2 を形成する至近2次線素L1a2 ,L2b2 を求め,この操作を回数m回だけ繰り返し,最終至近線素L1am ,L2bm の最短距離gom から縁部の幅dの倍値2dを引いた値を最小間隙Gとする。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

プリント配線板上に形成される任意の一対の帯状ラインパターン間の最小間隙を自動的に算出するパターン間隙算出装置であって,上記パターン間隙算出装置は,ラインパターンの配置データとラインパターンの幅データとを入力し保持するデータ保持部と,対象とする一対のラインパターンの最小間隙を算定する間隙算出部とを有しており,上記間隙算出部は,比較対象のラインパターンのそれぞれをパターン中心線L1,L2と中心線L1,L2の回りに形成される幅dの縁部によって特徴付けると共に,上記中心線L1,L2を,分割後の線長所定値以下であり且つ角部を含まない直線又は曲線となるように線素L11〜L1n,L21〜L2n(n>1)に分割し,一方のラインパターンに属する各線素L11〜L1nの両端点と他方のラインパターンに属する各線素L21〜L2nの両端点の間に形成される4つの距離をそれぞれ算出し,その中の1つが最短距離go1 を形成する1又は2個の至近の線素L1a,L2bを求め,更に,上記至近線素L1a,L2bで線長rが所望の精度に対応して変化する所定値rs 以上のものについては,2以上の自然数n’個の2次線素L1ai又はL2bj(i,j=1,2...n’)に等分割し,2次線素L1aiとL2bjの対の中でそれぞれの両端点間の距離の1つが最短距離go2 を形成する1又は2個の至近2次線素L1a2 ,L2b2 を求め,至近線素の線長rが共に所定値rs 未満となる迄この操作を所望の算出精度に対応した回数m回だけ繰り返し,最終m次の至近線素L1am ,L2bm における最短距離gom から上記縁部の幅dの倍値2dを引いた値をラインパターン間の最小間隙Gとすることを特徴とするラインパターンの間隙算出装置。

請求項2

プリント配線板上に形成される任意の一対の帯状のラインパターン間の最小間隙を自動的に算出するパターン間隙算出装置であって,上記パターン間隙算出装置は,ラインパターンの配置データとラインパターンの幅データとを入力し保持するデータ保持部と,対象とする一対のラインパターンの最小間隙を算定する間隙算出部とを有しており,上記間隙算出部は,比較対象のラインパターンのそれぞれをパターンの中心線L1,L2と中心線L1,L2の回りに形成される幅dの縁部によって特徴付けると共に,上記中心線L1,L2を,分割後の線長が所定値以下であり且つ角部を含まない直線又は曲線となるように線素L11〜L1n,L21〜L2n(n>1)に分割し,一方のラインパターンに属する各線素L11〜L1nの両端点と他方のラインパターンに属する各線素L21〜L2nの両端点の間に形成される4つの距離をそれぞれ算出し,その中の1つが最短距離go1 を形成する1又は2個のL1a,L2bを求め,更に,上記至近線素L1a,L2bを2以上の自然数n’個の2次線素L1ai又はL2bj(i,j=1,2...n’)に等分割し,2次線素L1aiとL2bjの対の中でそれぞれの両端点間の距離の1つが最短距離go2 を形成する1又は2個の至近2次線素L1a2 ,L2b2 を求め,この操作を所望の算出精度に対応した回数m回だけ繰り返し,最終m次の至近線素L1am ,L2bm における最短距離gom から上記縁部の幅dの倍値2dを引いた値をラインパターン間の最小間隙Gとすることを特徴とするラインパターンの間隙算出装置。

技術分野

0001

本発明は,CADシステム等において,プリント配線板上に形成される任意の一対の帯状ラインパターン間の最小間隙を自動的に算出するパターン間隙算出装置に関する。

0002

プリント配線板上に配置されるパターン間の間隙設計値)は,製造上の誤差絶縁抵抗値等の要素を案して一定値以上が確保されなければならない。それ故,設計されたパターン配置に対してパターン間の間隙の大きさを算定することは,プリント配線板の設計にとって極めて重要である。

0003

プリント配線板上に一定の導体幅を持って帯状に配置されるラインパターン間の間隙は,従来のCAD(Computer Aided Design)システムにおいては,例えば,次のような手順で算出されている。図9に示すように,CADシステムによって配置されるラインパターン91〜94は,通常,直線状のライン要素911〜914,921,922,931〜933,941〜945と円弧状のライン要素915,916,923,から成る。同図において,符号90はプリント配線板,符号95はランドパターンである。

0004

そして,異なるラインパターン91〜94に属する各ライン要素911〜916,921〜923,931〜933,941〜945の間の間隙を算出し,一対のラインパターンに対する各ライン要素の間の間隙の最小値をラインパターン91〜94間の間隙とする。そして,ライン要素間の間隙の計算のアルゴリズムは,直線のライン要素どうしの場合,直線のライン要素と円弧のライン要素間の場合,円弧のライン要素どうしの場合の各場合によって異なっている。例えば,直線のライン要素どうしの場合には,図10に示すフローチャートに従って間隙Gの計算がなされている。

0005

始めに,ステップ961において,対象のライン要素A,Bの配置のタイプがどの様なタイプ(1〜3)であるかを決める。即ち,図11に示すように,ライン要素A,Bが所謂はすかいになっており,ライン要素Bの端点PB とライン要素Bの中間点(非端点)との間に最短間隙Gが存在するタイプもの(タイプ1)であるか,図12に示すように,所謂ハの字形になっており,ライン要素Bの端点PB とライン要素Aの端点PA との間に最短間隙Gが存在するタイプもの(タイプ2)であるか,図13に示すように,ライン要素A,Bが平行関係(タイプ3)であるかを決める。このタイプ1〜3を決定する手順については省略するが,ラインに対して幾何学的な操作を行なった上で計算処理論理演算とを行なう必要がある。

0006

なお,上図において,LA ,LB はライン要素A,Bの中心線であり,ライン要素A,BはLA ,LB の周り幅寸法dの縁部を形成したパターンと定義することが出来る(ライン要素A,Bの幅=2d)。そして,続くステップ962において,ライン要素A,Bの配置のタイプがタイプ1であると判定された場合には,ステップ963に進み,ライン要素Bのライン要素Aに近い側の端点PB から中心線LA への垂線を求める。

0007

そして,ステップ964において,上記垂線と中心線LA との交点PC を求め,ステップ965で端点PB と交点PC との距離Dを算出する。そして,ステップ966において,上記距離Dからライン要素の幅2dを減算し,その値Gを求める間隙の値とする。一方,ステップ962の結果が否(N)の場合には,ステップ968に進みその結果が是(配置がタイプ2である)である場合には,ステップ969に進む。

0008

そして,ステップ969において,端点PA と端点PB との距離Dを算出し,ステップ970において,上記距離Dからライン要素の幅2dを減算し,その値Gを求める間隙の値とする。一方,ステップ962及び968の結果が否(N)の場合には,ステップ973に進み,ライン要素Bの端点PB から中心線LA への垂線を求める。そして,ステップ974において,上記垂線と中心線LA との交点PC を求め,ステップ975で端点PB と交点PC との距離Dを算出する。そして,ステップ976において,上記距離Dからライン要素の幅2dを減算し,その値Gを求める間隙の値とする。

0009

そして,直線のライン要素と円弧のライン要素間の場合,並びに円弧のライン要素どうしの場合についても,同様にライン要素の間の配置タイプ分類し,タイプ毎のアルゴリズムに従って間隙Gを算出する。

0010

しかしながら,上記従来の間隙算出の方法は,ラインパターンの形状判定直線ライン要素及び円弧ライン要素への分割等)及びライン要素の配置タイプの判定(タイプ1〜3等)を行うため,アルゴリズムが複雑であるという問題がある。また,ラインパターンの形状が複雑となって,直線要素円弧要素の組み合わせにならない場合には,アルゴリズムが益々複雑になるという問題がある。本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり,ラインパターンが一定の幅を有する場合に,その形状に関わらず容易にパターン間の間隙を算出することの出来るラインパターンの間隙算出装置を提供しようとするものである。

0011

本願の第1発明は,プリント配線板上に形成される任意の一対の帯状のラインパターン間の最小間隙を自動的に算出するパターン間隙算出装置であって,上記パターン間隙算出装置は,ラインパターンの配置データとラインパターンの幅データとを入力し保持するデータ保持部と,対象とする一対のラインパターンの最小間隙を算定する間隙算出部とを有しており,上記間隙算出部は,比較対象のラインパターンのそれぞれをパターンの中心線L1,L2と中心線L1,L2の回りに形成される幅dの縁部によって特徴付けると共に,上記中心線L1,L2を,分割後の線長所定値以下であり且つ角部を含まない直線又は曲線となるように線素L11〜L1n,L21〜L2n(n>1)に分割し,一方のラインパターンに属する各線素L11〜L1nの両端点と他方のラインパターンに属する各線素L21〜L2nの両端点の間に形成される4つの距離をそれぞれ算出し,その中の1つが最短距離go1 を形成する1又は2個の至近の線素L1a,L2bを求め,更に,上記至近線素L1a,L2bで線長rが,所望の精度に対応して変化する所定値rs 以上のものについて,2以上の自然数n’個の2次線素L1ai又はL2bj(i,j=1,2...n’)に等分割し,2次線素L1aiとL2bjの対の中でそれぞれの両端点間の距離の1つが最短距離go2 を形成する1又は2個の至近2次線素L1a2 ,L2b2 を求め,至近線素の線長rが共に所定値rs 未満となる迄この操作を所望の算出精度に対応した回数m回だけ繰り返し,最終m次の至近線素L1am ,L2bm における最短距離gom から上記縁部の幅dの倍値2dを引いた値をラインパターン間の最小間隙Gとすることを特徴とするラインパターンの間隙算出装置にある。

0012

また,本願の第2発明は,プリント配線板上に形成される任意の一対の帯状のラインパターン間の最小間隙を自動的に算出するパターン間隙算出装置であって,上記パターン間隙算出装置は,ラインパターンの配置データとラインパターンの幅データとを入力し保持するデータ保持部と,対象とする一対のラインパターンの最小間隙を算定する間隙算出部とを有しており,上記間隙算出部は,比較対象のラインパターンのそれぞれをパターンの中心線L1,L2と中心線L1,L2の回りに形成される幅dの縁部によって特徴付けると共に,上記中心線L1,L2を,分割後の線長が所定値以下であり且つ角部を含まない直線又は曲線となるように線素L11〜L1n,L21〜L2n(n>1)に分割し,一方のラインパターンに属する各線素L11〜L1nの両端点と他方のラインパターンに属する各線素L21〜L2nの両端点の間に形成される4つの距離をそれぞれ算出し,その中の1つが最短距離go1 を形成する1又は2個の至近の線素L1a,L2bを求め,更に,上記至近線素L1a,L2bを2以上の自然数n’個の2次線素L1ai又はL2bj(i,j=1,2...n’)に等分割し,2次線素L1aiとL2bjの対の中でそれぞれの両端点間の距離の1つが最短距離go2 を形成する1又は2個の至近2次線素L1a2 ,L2b2 を求め,この操作を所望の算出精度に対応した回数m回だけ繰り返し,最終m次の至近線素L1am ,L2bm における最短距離gom から上記縁部の幅dの倍値2dを引いた値をラインパターン間の最小間隙Gとすることを特徴とするラインパターンの間隙算出装置にある。

0013

本発明において最も注目すべきことは,上記間隙算出部の間隙算出のアルゴリズムである。即ち,間隙算出部は,始めに,ラインパターンの中心線L1,L2を,分割しその線素の長さが所定値R以下となり且つ角部を含まない直線又は曲線となるように線素L11〜L1n,L21〜L2nに分割する。

0014

上記所定値Rは,線素L11〜L1n,L21〜L2nの間の間隙の大小関係が,各線素L11〜L1n,L21〜L2nの両端点の間に形成される4つの距離の大小関係によって,ほぼ確実に判定出来る大きさの値である。即ち,直線で近似しても間隙の大小関係に変化を生じない大きさの線素L11〜L1n,L21〜L2nに分割する。プリント配線板のラインパターンは,通常,角部を除けばその曲率は,一定の範囲内にあるから,上記所定値Rの設定は容易である。

0015

そして,一方のラインパターンに属する各線素L11〜L1nの両端点と他方のラインパターンに属する各線素L21〜L2nの両端点の間に形成される4つの距離をそれぞれ算出し,その中の1つが最短距離go1 を形成する至近の線素L1a,L2bを求める。続いて,第1発明では上記至近線素L1a,L2bでその長さが所望の精度に対応する所定値rs 以上であるものについて,また第2発明については両至近線素L1a,L2bについて,2以上の自然数n’個の2次線素L1ai又はL2bj(i,j=1,2...n’)に等分割し,2次線素L1aiとL2bjの対の中でそれぞれの両端点間の距離の1つが最短距離go2 を形成する至近2次線素L1a2 ,L2b2 を求める。

0016

そして,この操作を,第1発明では至近線素の線長rが共に所定値rs 未満となる迄,第2発明では所望の算出精度に対応した回数m回だけ(m≧1)だけ繰り返し,m次線素L1am ,L2bm における最終の最短距離gom を算出し,上記最短距離gom から上記縁部の幅dの倍値2dを引いた値をラインパターン間の最小間隙Gとする。そして,上記アルゴリズムは,マイクロプロセッサ等を用いてソフトウェアプログラム)によって容易に実現することが出来る。

0017

上記のように,本発明によれば,対象となるラインパターンの形状や大きさに関わらず常に同一のアルゴリズムによってパターン間隙を算出することが出来る。従って,ラインパターンの形状によってアルゴリズムが変化する場合のように,アルゴリズムの間違いによる計算ミスは発生しない。そして,上記間隙算出部における所定値rs の大きさを調整することにより,要求された間隙の計算精度に柔軟に対応することが出来る。また,処理スピードは,マイクロプロセッサ等の性能(処理スピード)に対応して変化する。

0018

実施形態例
図2に示すように,本例のパターン間隙算出装置1は,ラインパターンの配置データとラインパターンの幅データとを入力し保持するデータ保持部11と,対象とする一対のラインパターンの最小間隙Gを算定する間隙算出部20とを有している。データ保持部11は,CADシステム81からデータを受信する入力部111とデータを記録するデータ記録部112とからなる。また,間隙算出部20は,演算部21と,演算結果を出力する印字装置22とからなる。そして,データ保持部11と演算部21とは,ハードウエア資源としてのマイクロプロセッサ装置応用ソフトウェアによって構成されている。

0019

間隙算出部20は,図1のステップ600に示すように,始めに,ラインパターン(図9,91〜94参照)を直線又は円弧等の角部を含まない単純な形状のライン要素に分割する。そして,ステップ601において,図3図5図7)に示すように,比較対象のライン要素81,82のそれぞれをパターンの中心線L1,L2と中心線L1,L2の回りに形成される幅dの縁部811,821によって特徴付け,中心線L1,L2を,分割後の線長が所定値R以下の直線又は曲線となるように線素L11〜L1n,L21〜L2n(本例ではn=8)に分割する。そして,ステップ602において,一方のラインパターンL1に属する各線素L11〜L18の両端点と他方のラインパターンL2に属する各線素L21〜L28の両端点の間に形成される4つの距離gij(1,2,3,4)(i.j=1〜8)をそれぞれ算出し,大きさの順に配列する。。

0020

次に,ステップ603で,上記距離gijの中の最短距離go1 を形成する至近の線素L1a,L2bを求める(図3ではL1a=L11,L2b=L21,図5ではL1a=L12及びL13,L2b=L21,図7ではL1a=L12及びL13,L2b=L21)。更に,ステップ604〜609に示すように,至近線素L1a,L2bでその長さが所望の精度に対応する所定値rs 以上であるものについては,図4図6図8)に示すように,2以上の自然数n’,例えば9個の2次線素L1ai又はL2bj(i,j=1,2...9)に等分割する。

0021

即ち,ステップ604において,至近線素L1aが所定値rs より小であるか否かを判定し,結果が是であればステップ606でフラグ(FLAG1)を1にするだけでステップ607に進み,結果が否であればステップ605において至近線素L1aをn’等分してステップ607に進む。そして,ステップ607〜609において,至近線素L2bに対して同様の処理を実施する。

0022

そして,ステップ610に示すように,分割された線素の長さが共に上記所定値rs 未満となる(FLAG1,FLAG2=1)迄,ステップ602に戻ってこの操作をm回繰り返す。そして,分割された線素の長さが共に上記所定値rs未満となって,ステップ610の判定結果が是となった場合には,ステップ611で,最終m次の至近線素L1am ,L2bm における最短距離gom から上記縁部の幅dの倍値2dを引いた値をラインパターン間の最小間隙Gとする。

0023

上記のように,本例の間隙算出装置1に依れば,対象となるラインパターンの形状や大きさに関わらず,図1に示す同一のアルゴリズムによって,常にパターン間隙Gを算出することが出来る。従って,ラインパターンの形状によってアルゴリズムが変化する場合のように,アルゴリズムの間違いによる計算ミスは発生しない。そして,図1のフローチャートにおける所定値rs の大きさを調整することにより,要求された間隙の計算精度に柔軟に対応することが出来る。

発明の効果

0024

上記のように,本発明によれば,ラインパターンが一定の幅を有する場合に,その形状に関わらず容易にパターン間の間隙を算出することの出来るラインパターンの間隙算出装置を得ることが出来る。

図面の簡単な説明

0025

図1実施形態例の間隙算出部の処理手順を示すフローチャート。
図2実施形態例の間隙算出装置のシステム構成図。
図3実施形態例のライン要素の形状と中心線L1,L2を示す図(ライン要素が共に直線の場合)。
図4図3において丸印で囲った至近線素L1a,l2Bの拡大図と分割の態様を示した図。
図5実施形態例のライン要素の形状と中心線L1,L2を示す図(ライン要素が円弧と直線の場合)。
図6図5において丸印で囲った至近線素L1a,l2Bの拡大図と分割の態様を示した図。
図7実施形態例のライン要素の形状と中心線L1,L2を示す図(ライン要素が共に円弧の場合)。
図8図7において丸印で囲った至近線素L1a,l2Bの拡大図と分割の態様を示した図。
図9プリント配線板のラインパターンの配置例を示す模式図。
図10直線状のラインパターン要素間の間隙の大きさを算出する従来のアルゴリズムの1例を示すフローチャート。
図11図10のアルゴリズムに用いるラインパターン要素の配置のタイプ(タイプ1)。
図12図10のアルゴリズムに用いるラインパターン要素の配置のタイプ(タイプ2)。
図12図10のアルゴリズムに用いるラインパターン要素の配置のタイプ(タイプ3)。

--

0026

d....ラインパターンの中心線の縁部の幅,
go1 ,go2 ,gom ...端点間の最短距離,
L1,L2...ラインパターンの中心線,
L11〜L1n,L21〜L2n...ラインパターンの中心線L1,L2を分割した線素,
L1a,L2b,L1a2 ,L2b2 ,L1am ,L2bm ...至近線素,

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