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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5949759
(24)【登録日】2016年6月17日
(45)【発行日】2016年7月13日
(54)【発明の名称】配線チェック装置及び配線チェックシステム
(51)【国際特許分類】
G06F 17/50 20060101AFI20160630BHJP
【ＦＩ】
G06F17/50 666V
G06F17/50 666C
【請求項の数】10
【全頁数】34
(21)【出願番号】特願2013-516469(P2013-516469)
(86)(22)【出願日】2012年5月21日
(86)【国際出願番号】JP2012063570
(87)【国際公開番号】WO2012161333
(87)【国際公開日】20121129
【審査請求日】2015年4月17日
(31)【優先権主張番号】特願2011-116002(P2011-116002)
(32)【優先日】2011年5月24日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109313
【弁理士】
【氏名又は名称】机 昌彦
(74)【代理人】
【識別番号】100124154
【弁理士】
【氏名又は名称】下坂 直樹
(72)【発明者】
【氏名】森下 健
【審査官】
早川 学
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−２１１４０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−３３１０４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−１９６３４０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０６Ｆ １７／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
多層構造を有するプリント基板の設計情報から、配線情報を取得する配線情報取得部と、
前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出部と、
前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出部と、
前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出部と、を備えることを特徴とする、配線チェック装置。
前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出部と、
前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出部と、
前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出部と、を備えることを特徴とする、配線チェック装置。
【請求項2】
前記プレーン導体重なり形状検出部は、前記配線よりも上部に配置されるプレーン導体を重ねた形状である上部プレーン導体重なり形状と、前記配線よりも下部に配置されるプレーン導体を重ねた形状である下部プレーン導体重なり形状と、をそれぞれ検出することを特徴とする、請求項１に記載の配線チェック装置。
【請求項3】
前記プレーン導体検出部は、前記配線から、前記積層方向において所定の距離の範囲内に配置されているプレーン導体のみを検出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の配線チェック装置。
【請求項4】
前記プレーン導体非形成領域の面積を算出する面積算出部を更に備え、
前記跨ぎ箇所検出部が検出する前記跨ぐ箇所は、前記配線が、所定の値以上の面積を有する前記プレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線チェック装置。
前記跨ぎ箇所検出部が検出する前記跨ぐ箇所は、前記配線が、所定の値以上の面積を有する前記プレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線チェック装置。
【請求項5】
前記複数層のそれぞれの層における、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線を検出し、前記複数のプレーン導体を重ねた場合における、前記境界線の交点を検出する境界線交点検出部と、
前記境界線の交点から所定の距離の範囲内における、前記複数のプレーン導体間の接続の有無を検出する、接続検出部と、を更に備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線チェック装置。
前記境界線の交点から所定の距離の範囲内における、前記複数のプレーン導体間の接続の有無を検出する、接続検出部と、を更に備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線チェック装置。
【請求項6】
前記接続検出部は、更に、前記配線を有する層に直近の層における前記境界線と、前記配線を有する層に直近の層以外の層におけるプレーン導体とが重なる線分から、所定の距離の範囲内における、前記接続の有無を検出することを特徴とする、請求項５に記載の配線チェック装置。
【請求項7】
多層構造を有するプリント基板の設計情報から、配線情報を取得する配線情報取得手段と、
前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出手段と、
前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出手段と、
前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出手段と、を備えることを特徴とする、配線チェックシステム。
前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出手段と、
前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出手段と、
前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出手段と、を備えることを特徴とする、配線チェックシステム。
【請求項8】
多層構造を有するプリント基板の設計情報から、配線情報を取得する配線情報取得工程と、
前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出工程と、
前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出工程と、
前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出工程と、を備えることを特徴とする、コンピュータが実行する配線チェック方法。
前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出工程と、
前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出工程と、
前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出工程と、を備えることを特徴とする、コンピュータが実行する配線チェック方法。
【請求項9】
多層構造を有するプリント基板の設計情報から、配線情報を取得する配線情報取得工程と、
前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出工程と、
前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出工程と、
前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする、配線チェックプログラム。
前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出工程と、
前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出工程と、
前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする、配線チェックプログラム。
【請求項10】
コンピュータに読み取り可能な情報記憶媒体であって、請求項９に記載の配線チェックプログラムを記録することを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリント基板の配線チェック装置及び配線チェックシステムに関する。【背景技術】
【0002】
ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を搭載したプリント基板では、電磁ノイズ特性を高めることが必要となる。すなわち、外部への不要な電磁ノイズの放出を抑え、また外部から混入した電磁ノイズによる破壊や誤動作を防ぐことが必要となる。プリント基板の製造後に、電磁ノイズ特性を高めるための設計変更や対策部品の追加が行われると、開発期間の長期化や製造コストの増大につながる。このため、プリント基板の設計段階で電磁ノイズ特性をチェックし、必要に応じて電磁ノイズ特性を高めるための対策を講じることが望ましい。
配線に対向するプレーン導体が欠落し、この欠落箇所を配線が跨ぐと、プリント基板の電磁ノイズ特性が悪化する要因となることが知られている。
ここで、プリント基板の電源やグラウンドとなるプレーン導体には、ビアとの導通を避けるために設けられた多数のクリアランスホールが存在する。更に、電源又はグラウンドを分割するためのギャップ、配線を通すために設けられた切り欠きなど、プレーン導体が欠落する箇所が数多く、多様な形状で存在する。以下では、このような電源又はグラウンドを分割するためのギャップ、配線を通すために設けられた切り欠きなど、プレーン導体が欠落する箇所を、スリットと呼ぶ。
このようなスリットと配線が対向すると、配線がスリットを跨ぐ箇所が出てくる。図１はＬＳＩ１００２の入出力を行う配線１００３が、その下層に存在するスリット１００１を跨ぐ様子を、基板上面から見た図である。
配線１００３がスリット１００１を跨ぐと、信号電流のリターン経路が遠くなり、強い電磁ノイズが放射される。また、外部から混入した電磁ノイズは、プレーン導体１０００のスリット１００１周辺から配線１００３に重畳しやすくなり、電子機器の破壊や誤動作の原因となる。
このような配線をチェックする技術が、例えば特許文献１に記載されている。
特許文献１に記載されたチェック装置は、レイアウト設計された基板に対して、ノイズの影響を受けやすい、指定領域を跨ぐ配線を抽出する。そして、この配線に対して干渉ノイズをチェックする。この装置は、領域指定手段と、配線抽出手段と、干渉チェック手段とを備えている。領域指定手段とは、レイアウト設計された基板に対して、任意の領域を指定する手段である。配線抽出手段とは、領域指定手段により指定された領域と他の部分とを跨ぐ配線を抽出する手段である。干渉チェック手段とは、配線抽出手段により抽出された配線に対してノイズ干渉チェックを行う手段である。この装置によれば、基板のプレーン形状に従って領域が指定されるので、ユーザが領域指定を別途行わなくとも自動的に領域指定を行うことができるとしている。
しかしながら、特許文献１に記載の装置においては、配線を抽出するための領域指定をユーザが行う場合がある。そのため、チェックの全自動化ができず、チェック段階でユーザが介在しなければならないという問題がある。また、この装置では自動的に領域指定することも可能と記載されているが、特許文献１の明細書段落［００２１］の記載から分かるように、自動での領域指定には大きな制約がある。すなわち、多層プリント基板のほぼ全層が同様のプレーン形状でなければならなかったり、特定の形状に設計されたプレーン層だけに配線がある場合に有効であったりするなどの制約がある。
チェックの全自動化に関連する技術が、例えば特許文献２に記載されている。特許文献２に記載の、プリント基板のリターンパス分断チェックシステムにおいては、プリント基板上の配線が単一のプレーン層上にのみ形成されているか否かを検出する。このシステムでは、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データから自動的に配線とプレーン層とを選択し、配線とその上下にあるプレーン層とをイメージとして重ね合わせる。そして、配線が単一のプレーン層上にのみ形成されているか否かを検出する。
特許文献２に記載のシステムにおいては、チェック段階でユーザが介在しなければならないという問題や、自動での領域指定における制約等の問題は少ない。しかし、このシステムによって検出されるのは、配線が単一のプレーン層上にのみ形成されているか否かという情報だけである。そのため、配線やプレーン層の構成の違いを考慮して、配線が複数のプレーン層上に形成されることによる影響の大きさを検出することはできない。
このような問題の解決に関連する技術が、例えば特許文献３に記載されている。特許文献３では、配線が同種のプレーン層の間を跨ぐか、異種のプレーン層の間を跨ぐかの判断を行うプレーン跨ぎ配線チェックシステムが開示されている。このシステムでは、ＣＡＤデータからチェック対象の配線と複数のプレーン層を抽出し、それらの投影重なりを検出し、併せて各プレーン層の属性を判断する。そして、同種のプレーン層の間を跨ぐ配線と異種のプレーン層の間を跨ぐ配線とを区別して、各々の配線に対して重み付けを付与する。これにより、配線がプレーン層の間を跨ぐことによる影響の度合いが、プレーン層の種類によりレベル分けされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６−１７２３７０号公報
【特許文献2】日本特許第３２５１２６３号公報
【特許文献3】特開２００９−２１１４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
プリント基板の電磁ノイズ特性を高めるためには、電磁ノイズ特性の悪化の危険性の高い配線から優先的に対策設計することが効果的かつ効率的である。ここで、特許文献３に記載の配線チェックシステムにおいては、配線の位置と、配線の直近に位置するプレーン導体の形状との関係のみから、跨ぎ配線の検出を行っている。すなわち、電磁ノイズ特性の悪化の危険性を判断するにあたって、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体については、何ら考慮されていない。
一方、本願発明者らは、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の形状によって、電磁ノイズ特性に違いが生じることを見出した。配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の形状と電磁ノイズ特性との関係の評価結果について、図２乃至図５を用いて説明する。
図２及び図３に、評価に用いたプリント基板１０、２０の模式図を示す。図２Ａは、プリント基板１０を上面から見た図である。図２Ｂは、プリント基板１０のＩ−Ｉ線における断面図である。図３Ａは、プリント基板２０を上面から見た図である。図３Ｂは、プリント基板２０のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。なお、プリント基板１０とプリント基板２０とは、層Ｃに形成されたプレーン導体１２、２１の形状を除いて、同じ構造を有する。
プリント基板１０、２０はそれぞれ、誘電体基板であるガラスエポキシ基板（規格表記：ＦＲ−４）を基板材とする４層構成である。１番上の層Ａにはそれぞれ、線幅０．３ｍｍの配線１３と、ノイズ印加用のパッド１４が形成されている。２層目の層Ｂにはそれぞれ、プレーン導体１１が形成されている。また、プリント基板１０の層Ｃにはプレーン導体１２が、プリント基板２０の層Ｃにはプレーン導体２１が形成されている。４層目の層Ｄには、導体パターンは形成されていない。
また、層Ａに形成された配線１３の片側の配線端には、電圧測定用の同軸コネクタ（ＳＭＡコネクタ１５）が接続され、他方の配線端には何も接続されずオープンとしている。更に、ＳＭＡコネクタ１５の内導体は層Ａの配線１３に接続され、外導体は層Ｂのプレーン導体１１に接続されている。パッド１４は基板端部に５ｍｍ四方の大きさで形成され、ビアにより、層Ｂのプレーン導体１１と接続されている。なお、層Ｂと層Ｃのプレーン導体の間には、ビアやキャパシタによる電気的な接続は無い。
プリント基板１０、２０それぞれの層Ｂのプレーン導体１１には、層Ａの配線１３直下となる位置に、大きさ３０ｍｍ×１ｍｍのスリットが形成されている。すなわち、層Ａの配線１３は、層Ｂのプレーン導体１１に形成されたスリットの中心を跨ぐ配線である。また、プリント基板１０の層Ｃのプレーン導体１２には、層Ａの配線１３直下となる位置に、大きさ３０ｍｍ×１ｍｍのスリットが形成されている。一方、プリント基板２０の層Ｃのプレーン導体２１には、スリットは形成されていない。
図４に、プリント基板１０、２０において、層Ａのパッド１４からノイズを印加した場合における、配線１３への誘起電圧を測定した結果を示す。この測定においては、誘起電圧が高いほど、外部からの電磁ノイズの影響を受けやすいことを示す。すなわち、誘起電圧が高いほど、電磁ノイズ特性の悪化の危険性が高いことを示す。
図４Ａには、いずれのプレーン導体にもスリットが形成されていないプリント基板における、誘起電圧の測定結果について示す。以下では、いずれのプレーン導体にもスリットが形成されていないプリント基板を、基準プリント基板と呼ぶ。図４Ｂには、図２に示すプリント基板１０に発生する誘起電圧の測定結果を示す。図４Ｃには、図３に示すプリント基板２０に発生する誘起電圧の測定結果を示す。
図４より、層Ｂのプレーン導体１１にスリットがある場合（図４Ｂ及び図４Ｃ）は、いずれのプレーン導体にもスリットがない場合（図４Ａ）と比較して、電磁ノイズ印加による誘起電圧が大きいことが分かる。更に、層Ｃのプレーン導体１２にもスリットがある場合（図４Ｂ）は、層Ｃのプレーン導体２１にはスリットがない場合（図４Ｃ）と比較して、電磁ノイズ印加による誘起電圧が特に大きくなり、電子機器の電磁ノイズ特性を低下させることが分かる。
また、本願発明者らは、図５及び図６に示すような、プレーン導体３１、３２のスリットが、基板端スリットである場合についても評価を行った。
図５には、図２に示すプリント基板１０のスリットを、３０ｍｍ×１ｍｍの大きさの基板端スリットとしたプリント基板３０を示す。図５Ａは、プリント基板３０を上面から見た図である。図５Ｂは、プリント基板３０のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。プリント基板３０は、誘電体基板であるガラスエポキシ基板（規格表記：ＦＲ−４）を基板材とする４層構成である。層Ｂ及び層Ｃのプレーン導体３１、３２は、３０ｍｍ×１ｍｍの大きさの基板端スリットを有する。そして、配線１３は、プレーン導体３１の基板端スリットを跨ぐ。なお、基板端スリットとは、プレーン導体が、基板の端部まで欠落することで形成されたスリットを示す。図６には、図３に示すプリント基板２０のスリットを、３０ｍｍ×１ｍｍの大きさの基板端スリットとしたプリント基板４０を示す。図６Ａは、プリント基板４０を上面から見た図である。図６Ｂは、プリント基板４０のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。プリント基板４０は、誘電体基板であるガラスエポキシ基板（規格表記：ＦＲ−４）を基板材とする４層構成である。層Ｂのプレーン導体３１は、３０ｍｍ×１ｍｍの大きさの基板端スリットを有する。層Ｃのプレーン導体４１は、スリットを有さない。そして、配線１３は、プレーン導体３１の基板端スリットを跨ぐ。
図５及び図６に示すプリント基板３０、４０の誘起電圧の測定結果を、図７に示す。図７には、誘起電圧の評価にあたり電圧の最大振幅を表すＰｅａｋ−ｔｏ−Ｐｅａｋ値（Ｖｐｐ）を示した。なお、図７には、いずれのプレーン導体にもスリットが無い基準プリント基板、及び、図２及び図３に示すプリント基板１０、２０についての、誘起電圧の測定結果についても示した。
図７より、層Ｂのプレーン導体に基板端スリットが形成されている場合においても、層Ｃのプレーン導体のスリットの有無によって、誘起電圧が大きく異なることが分かる。すなわち、層Ｂ及び層Ｃのプレーン導体にスリットが形成されたプリント基板１０の誘起電圧は、基準プリント基板の誘起電圧の３．５倍となり、層Ｂのプレーン導体のみにスリット形成されたプリント基板２０の誘起電圧は、基準プリント基板の誘起電圧の１．４倍となった。また、層Ｂ及び層Ｃのプレーン導体に基板端スリットが形成されたプリント基板３０の誘起電圧は、基準プリント基板の誘起電圧の６．７倍となり、層Ｂのプレーン導体のみにスリット形成されたプリント基板４０の誘起電圧は、基準プリント基板の誘起電圧の１．７倍となった。なお、図７より、プリント基板３０、４０のように、配線が基板端スリットを跨ぐ場合、プリント基板１０、２０のように配線が基板内部のスリットを跨ぐ場合よりも、誘起電圧が大きくなることが分かる。
以上の測定結果より、配線の直近のプレーン導体のスリットの形状が同じであっても、配線の直近のプレーン導体以外のプレーン導体の形状によって、電磁ノイズ特性に違いが生じることが分かった。
すなわち、複数のプレーン導体を基板積層方向に重ね合わせたときに、配線に直近のプレーン導体のスリットが、他のプレーン導体により覆われる場合には、電磁ノイズ特性に及ぼす影響が小さくなることが分かった。
配線に直近のプレーン導体のスリットを、他のプレーン導体が覆うことで、電磁ノイズ特性に及ぼす影響が小さくなる原理に関して、図８を用いて説明する。図８には、多層構造のプリント基板における、プレーン導体に形成されたスリットの周囲を流れるノイズ電流、及びノイズ電流により発生する電磁界を示す。図８Ａには、スリットを有するプレーン導体５０の上下の層に、他のプレーン導体が無い場合を示す。図８Ｂには、図８Ａにおけるプリント基板のＶ−Ｖ線における断面図を示す。プレーン導体５０のスリットと対向する位置に配線が設けられると、図８Ａ及び図８Ｂに示すようにノイズ電流が発生し、スリット近傍に電磁界が生じる。そして、図８Ｂに示すように、この電磁界が配線に結合し、電圧を誘起する。
一方、図８Ｃには、スリットを有するプレーン導体５１の下層に、スリットの無いプレーン導体５２が存在する場合を示す。図８Ｄには、図８Ｃにおけるプリント基板のＶＩ−ＶＩ線における断面図を示す。プレーン導体５１のスリットと対向する位置に配線が設けられると、図８Ａ及び図８Ｂの場合と同様、ノイズ電流が発生し、スリット近傍に電磁界が生じる。ここで、プレーン導体５２が存在する場合には、図８Ｄに示すように、プレーン導体５１のスリット周囲を流れるノイズ電流により生じた電磁界が、プレーン導体５２の表面に渦電流を発生させる。この渦電流は、プレーン導体５１のノイズ電流により生じる電磁界とは逆方向の電磁界を発生させる。そして、この渦電流から生じる電磁界により、プレーン導体５１のノイズ電流による磁界が打ち消され、スリット周囲の電磁界が弱まる。これにより、プレーン導体５１の上側や、プレーン導体５１とプレーン導体５２との間で、プレーン導体５１のスリットと対向する位置に配線が設けられても、配線に誘起される電圧は小さくなる。すなわち、プレーン導体５１のスリットの直上或いは直下となる位置に、他のプレーン導体５２が存在することで、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性は低減される。
また、図８Ｃ及び図８Ｄにおいて、プレーン導体５１とプレーン導体５２の距離が近いほど、プレーン導体５１のノイズ電流により生じる電磁界が、プレーン導体５２に強く結合する。これにより、プレーン導体５２に生じる渦電流も大きくなる。そのため、プレーン導体５１のノイズ電流による電磁界を打ち消す効果が高くなる。すなわち、プレーン導体５１とプレーン導体５２の距離が近いほど、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性は低減される。
以上のような原理に基づき、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の存在によって、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性が異なることが分かった。
先に述べたように、プリント基板の電磁ノイズ特性を高めるためには、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性の高い配線を優先的に対策設計することが効果的かつ効率的である。そのため、配線をチェックするシステムにおいては、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の存在を考慮することが望ましい。
一方、上述したように、特許文献３に記載の配線チェックシステムにおいては、配線の位置と、配線の直近に位置するプレーン導体の形状との関係のみから、跨ぎ配線の検出を行っている。すなわち、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の存在により、電磁ノイズ特性の悪化の危険性が低減される効果については、何ら考慮されていない。そのため、効率的に電磁ノイズ特性を高めることができない。
本発明は上記課題に鑑みて、電磁ノイズ特性の悪化の危険性を知るにあたって、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の存在を考慮することが可能な、配線チェック装置、配線チェックシステム、配線チェック方法、配線チェックプログラム、及び記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記目的を達成するため、本実施形態における配線チェック装置は、多層構造を有するプリント基板に含まれる配線の、配線情報を取得する配線情報取得部と、前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出部と、前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出部と、前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出部と、を備える。本実施形態における配線チェックシステムは、多層構造を有するプリント基板に含まれる配線の、配線情報を取得する配線情報取得手段と、前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出手段と、前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出手段と、前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出手段と、を備える。
本実施形態における配線チェック方法は、多層構造を有するプリント基板に含まれる配線の、配線情報を取得する配線情報取得工程と、前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出工程と、前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出工程と、前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出工程と、を備える。
本実施形態における配線チェックプログラムは、多層構造を有するプリント基板に含まれる配線の、配線情報を取得する配線情報取得工程と、前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出工程と、前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出工程と、前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出工程と、をコンピュータに実行させる。
本実施形態における記録媒体は、コンピュータに読み取り可能な情報記憶媒体であって、本発明の配線チェックプログラムを記録する。
【発明の効果】
【0006】
本発明により、電磁ノイズ特性の悪化の危険性を知るにあたって、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の存在を考慮することが可能となる。【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。しかしながら、係る形態は本発明の技術的範囲を限定するものではない。［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態における配線チェックシステムについて、図９を用いて説明する。
本実施形態における配線チェックシステム１００は、配線情報取得手段１０１と、プレーン導体検出手段１０２と、プレーン導体重なり形状検出手段１０３と、跨ぎ箇所検出手段１０４と、を備える。
配線情報取得手段１０１は、多層構造を有するプリント基板に含まれる配線の、配線情報を取得する。プレーン導体検出手段１０２は、多層構造のうち、配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出する。プレーン導体重なり形状検出手段１０３は、複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する。跨ぎ箇所検出手段１０４は、配線と、プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状を検出する。そして、該配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、配線が、プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する。
次に本実施形態における配線チェックシステム１００によるプリント基板の配線チェック方法について、図１０を用いて説明する。
なお、配線チェックシステム１００で配線チェックを行うプリント基板として、図１１に示すプリント基板１１０を用いることとする。プリント基板１１０は、３層構造からなる多層構造を有する。それぞれの層は、図１１において一番上の層から、層１１１、層１１２、層１１３とする。層１１１は、配線１１４を有する。層１１２は、プレーン導体１１５を有する。層１１３は、プレーン導体１１６を有する。図１１Ａは、プリント基板１１０の上面図を示す。図１１Ｂは、プリント基板１１０の、ＶＩＩ−ＶＩＩ線における断面図を示す。図１１Ｃは、プリント基板１１０の層１１１〜１１３それぞれの上面図を示す。
初めに、配線情報取得手段１０１は、配線１１４の配線情報を取得する（ステップ１）。ここでいう配線１１４は、配線チェックシステム１００でチェックする対象となる配線である。
次に、プレーン導体検出手段１０２は、配線１１４を有する層１１１に直近の層１１２を含む複数層１１２、１１３が有する、複数のプレーン導体１１５、１１６を検出する（ステップ２）。
そして、プレーン導体重なり形状検出手段１０３は、プレーン導体１１５、１１６を重ね合わせた形状を検出する（ステップ３）。以下では、プレーン導体１１５、１１６を重ね合わせた形状を、プレーン導体重なり形状１１７と呼ぶことにする。プレーン導体重なり形状１１７を、図１２に示す。
跨ぎ箇所検出手段１０４は、配線と、プレーン導体重なり形状と、を重ね合わせた形状から、配線１１４が、プレーン導体重なり形状１１７におけるプレーン導体非形成領域１１９を跨ぐ箇所である、跨ぎ箇所１２０、１２１を検出する（ステップ４）。以下では、この配線と、プレーン導体重なり形状とを重ね合わせた形状を、配線−プレーン導体重なり形状１１８と呼ぶことにする。
以上のようにして、配線チェックシステムが完了する。なお、プリント基板１１０が有する配線は、配線１１４のみであるが、複数の配線を有するプリント基板の配線チェックを行う場合には、ステップ１〜４を、それぞれの配線について行う。
以上のようにして、本実施形態の配線チェックシステム１００においては、電磁ノイズ特性の悪化の危険性を知るにあたって、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の形状を考慮することが可能となる。
そのため、プリント基板の電磁ノイズ特性を効率的に改善することが可能となる。
なお、本実施形態における配線チェックシステム１００は、単一の装置で構成されることとしても良いし、複数の装置で構成されることとしても良い。
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態における配線チェックシステムについて、図１３を用いて説明する。本実施形態における配線チェックシステム２００は、記録装置２１０と、配線チェック装置２２０と、出力装置２３０と、を備える。配線チェック装置２２０は、記録装置２１０及び出力装置２３０のそれぞれと、有線又は無線で通信可能な状態にある。
記録装置２１０は、設計情報記録部２１１を備える。設計情報記録部２１１は、プリント基板の設計情報（ＣＡＤデータ）を記録する。設計情報には、例えば、プリント基板の配線の位置情報などが含まれる。
配線チェック装置２２０は、配線情報取得部２２１と、プレーン導体検出部２２２と、プレーン導体重なり形状検出部２２３と、跨ぎ箇所検出部２２４と、を備える。
配線情報取得部２２１は、設計情報記録部２１１に記録された設計情報を参照して、チェック対象となる配線の配線情報を取得する。プレーン導体検出部２２２は、該配線の層に直近の層を含む、複数層が有する複数のプレーン導体を検出する。プレーン導体重なり形状検出部２２３は、プレーン導体検出部２２２が検出した複数のプレーン導体を重ね合わせた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する。跨ぎ箇所検出部２２４は、チェック対象となる配線と、プレーン導体重なり形状と、を重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状を検出する。そして、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−プレーン導体重なり形状に基づき、配線が、プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所である、跨ぎ箇所を検出する。
出力装置２３０は、跨ぎ箇所検出部２２４によって検出された跨ぎ箇所の情報を出力する。
次に、本実施形態の配線チェックシステム２００によるプリント基板の配線チェック方法について、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、配線チェックシステム２００で配線チェックを行うプリント基板として、図１５Ａに示すプリント基板２４０を用いることとする。プリント基板２４０は、層２４１〜２４７の７層構造を有する。層２４１〜２４３、及び層２４５〜２４７は、プレーン導体２４８〜２５３を有する。層２４４は、配線２５４を有する。なお、設計情報記録部２１１には、予め、プリント基板２４０の設計情報が記録されているものとする。
配線チェックシステム２００が動作開始すると、配線情報取得部２２１は、設計情報記録部２１１に記録された、プリント基板２４０のＣＡＤデータを読み込む。そして、配線情報取得部２２１は、チェック対象となる配線２５４の配線情報を取得する（ステップ５）。配線情報とは、例えば、配線の位置座標（ＸＹ座標等）や、配線層などの情報である。
次に、プレーン導体検出部２２２は、取得した配線情報に基づいて、配線２５４を有する層２４４に直近の層２４３、２４５を含む、複数層（層２４１〜２４７）が有するプレーン導体２４８〜２５３を検出する（ステップ６）。この時、プレーン導体検出部２２２は、設計情報記録部２１１に記録されたプリント基板２４０のＣＡＤデータを読み込むことで、プレーン導体の検出を行う。
次に、プレーン導体重なり形状検出部２２３は、プレーン導体検出部２２２が検出したプレーン導体２４８〜２５３を重ね併せた形状である、プレーン導体重なり形状２５５を検出する（ステップ７）。図１５Ｂは、プレーン導体重なり形状２５５の斜視図を示す。
そして、跨ぎ箇所検出部２２４は、プレーン導体重なり形状２５５と、配線２５４とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状２５６を検出する（ステップ８）。図１５Ｃは、配線−プレーン導体重なり形状２５６の上面図を示す。
そして、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−プレーン導体重なり形状２５６から、配線２５４が、プレーン導体重なり形状２５５におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する（ステップ９）。すなわち、跨ぎ箇所検出部２２４が検出する跨ぎ箇所は、配線２５４が、プレーン導体２４８〜２５３のいずれのプレーン導体も形成されていない領域を跨ぐ箇所である。本実施形態においては、跨ぎ箇所検出部２２４は、図１５Ｃに示す、跨ぎ箇所２５７、２５８を検出する。
また、配線２５４の他に、配線チェックの対象となる配線がある場合（ステップ１０においてＹＥＳ）、配線情報取得部２２１は再び設計情報を読み込み、ステップ５〜９までの工程を繰り返す。一方、配線チェックの対象となる配線がない場合（ステップ１０においてＮＯ）、跨ぎ箇所検出部２２４が検出した跨ぎ箇所の情報は出力装置２３０に送出される。そして、出力装置２３０は、受信した跨ぎ箇所の情報を出力する（ステップ１１）。ここで、出力装置２３０は、受信した跨ぎ箇所の情報を表示画面に表示することとしても良いし、印刷することとしても良い。以上で、配線チェックシステム２００による配線チェックは終了する。
以上のようにして、本実施形態における配線チェックシステム２００は、配線２５４の直近に位置するプレーン導体２４３、２４５だけでなく、プレーン導体２４１、２４２、２４６、２４７の形状も考慮して、跨ぎ箇所を検出している。
そのため、電磁ノイズ特性の悪化の危険性を知るにあたって、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の存在を考慮することが可能となる。すなわち、配線の直近に位置するプレーン導体以外のプレーン導体の存在により、電磁ノイズ特性の悪化の危険性が低減される効果を考慮した上で、電磁ノイズ特性の悪化の危険性を知ることができる。そのため、プリント基板の電磁ノイズ特性を効率的に改善することが可能となる。
なお、本実施形態においては、プリント基板が有する全ての層のプレーン導体を検出し、重ね合わせることとした。すなわち、配線が何層目にあるかに関わらず、全プレーン導体を重ね合わせている。このため、チェック対象となる配線が多数、複数の層に配置する場合でも、常に全てのプレーン導体を検出すればよく、重ね合わせについても、全てのプレーン導体を重ね合わせた形状を１つ検出すれば良い。そのため、プレーン導体検出部２２２及びプレーン導体重なり形状検出部２２３の動作については、配線の位置に関わらず同じ動作とすることができる。
ここで、プリント基板によっては、配線と同層に、プレーン導体が配置される場合も多い。すなわち、一つの層に、配線と、プレーン導体とが混在している場合も多い。しかし、配線の存在する層において、配線が存在する位置には、プレーン導体は存在しない。よって、配線と同層のプレーン導体を含めたとしても、含めなかったとしても、配線が複数のプレーン導体を重ね合わせた形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所の位置は、変化しない。そのため、プレーン導体検出部２２２は、配線と同層のプレーン導体については、検出しないこととしても良い。
但し、後述する第４の実施形態にて示すように、跨ぎ箇所を検出する際に、プレーン導体非形成領域の面積も考慮する場合には、配線と同層のプレーン導体を含めるか否かで、検出される跨ぎ箇所が異なる場合もある。
なお、跨ぎ箇所には、配線がプレーン導体の内部に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所と、前記配線が複数のプレーン導体の間に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所と、が含まれる。配線がプレーン導体の内部に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を、以下では、プレーン導体内跨ぎ箇所と呼ぶことにする。前記配線が複数のプレーン導体の間に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を、以下では、プレーン導体間跨ぎ箇所と呼ぶことにする。よって、跨ぎ箇所には、プレーン導体内跨ぎ箇所と、プレーン導体間跨ぎ箇所と、が含まれる。ここで、跨ぎ箇所検出部２２４は、プレーン導体内跨ぎ箇所と、プレーン導体間跨ぎ箇所と、を区別して検出することとしても良い。一般的に、プレーン導体間跨ぎ箇所は、プレーン導体内跨ぎ箇所よりも、電磁ノイズ特性が悪化する危険性が高いため、それらを区別して検出することにより、より効率的に設計対策が可能となり、電磁ノイズ特性を高めることできる。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について述べる。
第２の実施形態においては、配線チェックシステム２００の配線チェック方法として、プリント基板２４０が有する全てのプレーン導体２４８〜２５３を重ね合わせる方法とした。このプリント基板２４０が有する全てのプレーン導体２４８〜２５３を重ね合わせる方法を、以下では、第１の配線チェック方法と呼ぶことにする。しかしながら、配線チェックシステム２００による配線チェック方法は、これに限らない。
例えば、検出した複数のプレーン導体を、配線よりも上部に位置するプレーン導体と、配線よりも下部に位置するプレーン導体と、で区別して検出し、それぞれで重ね合わせを行っても良い。
また、プリント基板が有する複数のプレーン導体のうち、配線から所定の距離の範囲内にあるプレーン導体のみを検出することとしても良い。
そこで、本実施形態においては、このような、配線チェックシステム２００による他の配線チェック方法について述べる。
初めに、プレーン導体検出部２２２が検出したプレーン導体を、配線よりも上部に位置するプレーン導体と、配線よりも下部に位置するプレーン導体と、で区別して、それぞれで重ね合わせを行う方法について述べる。この配線よりも上部に位置するプレーン導体と、この配線よりも下部に位置するプレーン導体と、で区別して、それぞれで重ね合わせを行う方法を、以下では、第２の配線チェック方法と呼ぶことにする。
なお、配線チェックの対象となるプリント基板としては、第２の実施形態と同様、図１５Ａに示すプリント基板２４０を用いることとする。また、ステップ５については、第２の実施形態における第１の配線チェック方法と同様なので、説明は省略する。
プレーン導体検出部２２２は、配線２５４よりも上部に位置するプレーン導体２４８〜２５０と、配線２５４よりも下部に位置するプレーン導体２５１〜２５３と、をそれぞれ検出する。
そして、プレーン導体重なり形状検出部２２３は、配線２５４よりも上部に位置するプレーン導体２４８〜２５０を重ね合わせた形状を検出する。配線２５４よりも上部に位置するプレーン導体２４８〜２５０を重ね合わせた形状を、以下では、上部プレーン導体重なり形状２５９と呼ぶことにする。同様に、プレーン導体重なり形状検出部２２３は、配線２５４よりも下部に位置するプレーン導体２５１〜２５３を重ね合わせた形状についても検出する。配線２５４よりも下部に位置するプレーン導体２５１〜２５３を重ね合わせた形状を、以下では、下部プレーン導体重なり形状２６０と呼ぶことにする。図１６に、上部プレーン導体重なり形状２５９と、下部プレーン導体重なり形状２６０を示す。
次に、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線２５４と、上部プレーン導体重なり形状２５９とを重ね合わせた形状を検出する。配線２５４と、上部プレーン導体重なり形状２５９とを重ね合わせた形状を、以下では、配線−上部プレーン導体重なり形状と呼ぶことにする。同様に、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線２５４と、下部プレーン導体重なり形状２６０とを重ね合わせた形状も検出する。配線２５４と、下部プレーン導体重なり形状２６０とを重ね合わせた形状を、以下では、配線−下部プレーン導体重なり形状と呼ぶことにする。
そして、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−上部プレーン導体重なり形状と、配線−下部プレーン導体重なり形状のそれぞれから、配線２５４がプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する。そして、跨ぎ箇所検出部２２４により検出された跨ぎ箇所の情報は、出力装置２３０によって出力される。以上のようにして、第２の配線チェック方法による配線チェックが完了する。
次に、より詳細な具体例を挙げて、第２の配線チェック方法について説明する。ここでは、配線チェックの対象としてプリント基板２７０を用いることとする。プリント基板２７０は、積層された層２７１〜２７６の６層構造を有する。なお、図示はしていないが、層２７１〜２７６はこの順で積層されており、層２７１が最も上層で、層２７６が最も下層の層である。図１７には、プリント基板２７０の各層の上面図を示す。層２７１、２７２及び層２７４〜２７６は、プレーン導体２７７〜２８２を有する。層２７３は、配線２８３、２８４を有する。なお、図１７における斜線部は、プレーン導体が形成された領域である、プレーン導体形成領域を示す。また、点線は、プリント基板２７０の外形を示す。
初めに、配線情報取得部２２１は、設計情報記録部２１１から、配線２８３の配線情報を取得する。
次に、プレーン導体検出部２２２は、配線２８３を有する層２７３に直近の層２７２、２７４を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出する。ここでは、プレーン導体検出部２２２は、配線２８３を有する層２７３よりも上部の層が有する、プレーン導体２７７、２７８を検出する。同様に、プレーン導体検出部２２２は、配線２８３を有する層２７３よりも下部の層が有する、プレーン導体２７９〜２８２を検出する。
プレーン導体重なり形状検出部２２３は、プレーン導体２７７、２７８を重ね合わせた形状を検出する。プレーン導体２７７、２７８を重ね合わせた形状を、以下では、上部プレーン導体重なり形状２８５と呼ぶことにする。同様に、プレーン導体重なり形状検出部２２３は、プレーン導体２７９〜２８２を重ね合わせた形状を検出する。プレーン導体２７９〜２８２を重ね合わせた形状を、以下では、下部プレーン導体重なり形状２８６と呼ぶことにする。
次に、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線２８３と、上部プレーン導体重なり形状２８５とを重ね合わせた形状を検出する。配線２８３と、上部プレーン導体重なり形状２８５とを重ね合わせた形状を、以下では、配線−上部プレーン導体重なり形状２８７と呼ぶことにする。同様に、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線２８３と、下部プレーン導体重なり形状２８６とを重ね合わせた形状を検出する。配線２８３と、下部プレーン導体重なり形状２８６とを重ね合わせた形状を、以下では、配線−下部プレーン導体重なり形状２８８と呼ぶことにする。
そして、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−上部プレーン導体重なり形状２８７に基づいて、配線２８３が、上部プレーン導体重なり形状２８５におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所（跨ぎ箇所２８９、２９０）を検出する。同様に、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−下部プレーン導体重なり形状２８８に基づいて、配線２８３が、下部プレーン導体重なり形状２８６におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する。なお、配線−下部プレーン導体重なり形状２８８おいては、配線２８３がプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所はないため、跨ぎ箇所は検出されない。以上のようにして、配線２８３における、跨ぎ箇所の検出が完了する。
次に、配線情報取得部２２１は、設計情報記録部２１１から、配線２８４の配線情報を取得する。そして、配線２８３の場合と同様の工程により、配線−上部プレーン導体重なり形状２９１と、配線−下部プレーン導体重なり形状２９２とを検出する。
そして、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−上部プレーン導体重なり形状２９１に基づいて、配線２８４が、上部プレーン導体重なり形状２８５におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する。配線−上部プレーン導体重なり形状２９１においては、配線２８４がプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所はないため、跨ぎ箇所は検出されない。同様に、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−下部プレーン導体重なり形状２９２に基づいて、配線２８３が、下部プレーン導体重なり形状２８６におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所、すなわち図１７Ａに示されるような跨ぎ箇所２９３、２９４、を検出する。以上のようにして、配線２８４における、跨ぎ箇所の検出が完了する。
配線２８３、２８４の跨ぎ箇所の検出が完了すると、配線チェック装置２２０は、該検出の情報を、出力装置２３０に送出する。そして、出力装置２３０は、受信した跨ぎ箇所の情報を、出力する。出力装置２３０による、跨ぎ箇所の情報の出力の仕方としては、図１７Ｂに示すように、跨ぎ箇所を配線２８３、２８４に重ねて丸印をつける方法や、プレーン導体上に丸印をつけるといった方法がある。このように表示することで、配線やプレーン導体において、電磁ノイズ特性の悪化の危険性が高く、優先的に対策設計すべき箇所が明確になる。これにより、対策設計を効率的に行うことができる。
なお、プレーン導体上に、跨ぎ箇所を表示するためには、跨ぎ箇所が検出されたプレーン導体が何層であるかを検出する必要がある。これは、例えば、プレーン導体検出部２２２が、各層におけるプレーン導体の形成領域と非形成領域（スリット）との境界線の情報を検出し、この情報を跨ぎ箇所検出２２４が参照することで実現できる。すなわち、跨ぎ箇所検出部２２４が、該各層の境界線の情報に基づき、跨ぎ箇所が検出されたプレーン導体が、何層目のプレーン導体であるかを判定すればよい。
以上のようにして、第２の配線チェック方法は完了する。
この方法は、プリント基板における電磁ノイズの放射や、外部から進入した電磁ノイズの結合を考えると、プリント基板の基板内層（積層構造のうち、最上層及び最下層以外の層）に形成された配線をチェックする際に非常に有効となる。すなわち、基板内層に形成された配線の場合、該配線が、プリント基板の上部及び下部いずれにおいてもプリント基板外部に晒されていない状態と、プリント基板の上部及び下部の少なくとも一方においてプリント基板外部に晒されている状態とでは、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性が異なる。しかしながら、第１の配線チェック方法のように、プリント基板に含まれるプレーン導体の全てを重ね合わせたプレーン導体重なり形状のみを検出した場合には、プリント基板の上部及び下部の一方において、配線がプリント基板外部にさらされている状態を把握することはできない。一方、第２の配線チェック方法によれば、配線−上部プレーン導体重なり形状と、配線−下部プレーン導体重なり形状と、をそれぞれ検出する。そのため、配線が、プリント基板の上部及び下部の一方において、プリント基板外部にさらされている状態を把握することができる。
なお、第２のチェック方法においても、第１のチェック方法と同様に、配線と同じ層に位置するプレーン導体も検出することとしても良い。この場合、配線と同じ層に位置するプレーン導体は、上部プレーン導体重なり形状と下部プレーン導体重なり形状との両方に含まれることとしても良い。
次に、配線チェック方法の他の例として、プリント基板が有する複数のプレーン導体のうち、配線から所定の距離の範囲内、或いは所定の層数の範囲内にあるプレーン導体のみを検出する方法について説明する。この配線から所定の距離の範囲内、或いは所定の層数の範囲内にあるプレーン導体のみを検出する方法を、以下では、第３の配線チェック方法と呼ぶことにする。
なお、配線と、プレーン導体との距離が、電磁ノイズ特性の悪化の危険性の大きさに影響することの原理は、図８Ｃ及び図８Ｄについての説明の際に述べた通りである。すなわち、図８Ｄに示すように、配線に直近のプレーン導体５１に直近の、プレーン導体５２の表面に発生する渦電流から生じる電磁界により、スリット周囲の電磁界が弱まる。そして、プレーン導体５１とプレーン導体５２の距離が近いほど、プレーン導体５１のノイズ電流により生じる電磁界が、プレーン導体５２に強く結合する。すなわち、プレーン導体５１とプレーン導体５２の距離が近いほど、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性は低減される。
以上のような理由から、配線がプレーン導体非形成領域（スリット）を跨ぐ場合、このスリットと、他の層に配置されたプレーン導体との距離が、電磁ノイズ特性の悪化の危険性に影響する。このことをふまえ、例えば、配線が存在する層から上下２層のプレーン導体を検出する方法や、配線から上下方向に１ｍｍ以内のプレーン導体まで検出するといった、第３の配線チェック方法が考えられる。
第３の配線チェック方法の具体的な内容について説明する。なお、配線チェックの対象となるプリント基板としては、第２の実施形態と同様、図１５Ａに示すプリント基板２４０を用いることとする。また、ステップ５については、第２の実施形態における第１の配線チェック方法と同様なので、説明は省略する。
プレーン導体検出部２２２は、配線から所定の層数、例えば配線を有する層から２層以内、や、配線から、基板積層方向における所定の距離の範囲内、例えば配線を有する層から１ｍｍ以内や、配線を有する層に直近の層から１ｍｍ以内など、に配置される、プレーン導体を検出する。
本実施形態においては、配線を有する層から２層以内の層のプレーン導体を検出するように設定されていることとする。この場合、プレーン導体検出部２２２は、図１８Ａに示すような、配線２５４を有する層２４４から２層以内の層２４２、２４３、２４５、２５６のプレーン導体２４９〜２５２を検出する。
次に、プレーン導体重なり形状検出部２２３は、プレーン導体２４９〜２５２を重ね合わせた形状である、プレーン導体重なり形状２９５を検出する。図１８Ｂに、プレーン導体重なり形状２９５を示す。
跨ぎ箇所検出部２２４は、配線２５４と、プレーン導体重なり形状２９５と、を重ね合わせた形状である、配線−プレーン導体重なり形状２９６を検出する。
そして跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−プレーン導体重なり形状２９６に基づいて、配線２５４が、プレーン導体重なり形状２９５におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する。
なお、跨ぎ箇所検出部２２４が、跨ぎ箇所を検出した後、出力装置２３０が該跨ぎ箇所の情報を出力する工程については、他の配線チェック方法と同様なので、説明は省略する。
以上のようにして、第３の配線チェック方法は完了する。
なお、第３の配線チェック方法においても、第１の配線チェック方法と同様に、配線と同じ層に位置するプレーン導体も検出することとしたが、これに限らない。すなわち、配線と同じ層に位置するプレーン導体は除外して、プレーン導体を検出することとしても良い。
第３の配線チェック方法によれば、配線からの距離や層数に応じた跨ぎ箇所の検出が可能となる。ここで、通常のプリント基板では、プレーン導体を隔てる誘電体１層の厚さには、数十マイクロメートルから数ミリメートル程度の幅がある。そのため、層数や距離により、プレーン導体を検出する範囲を指定することで、より精度の高い、電磁ノイズ特性の悪化の危険性に応じた配線のチェックが可能となる。
なお、第３の配線チェック方法と、第２の配線チェック方法とを組み合わせた方法で配線チェックを行うこととしても良い。例えば、配線からの距離や層数に応じたプレーン導体を検出し、且つ、その検出するプレーン導体を、配線よりも上部に位置するプレーン導体と、配線よりも下部に位置するプレーン導体と、に分けて検出することとしても良い。
更に、第１のチェック方法と、第２のチェック方法、及び第３のチェック方法のうち、複数のチェック方法を相互に組み合わせて配線のチェックを行うこととしても良い。例えば、プリント基板のうち、一部の配線については、第１のチェック方法で配線チェックを行い、他の配線については、第２のチェック方法と第３のチェック方法とを組み合わせた方法で配線チェックを行うこととしても良い。このように、プリント基板の種類や大きさ等に応じて、柔軟な配線チェックをすることも可能である。
すなわち、配線チェックシステム２００においては、配線チェック方法を複数用意しておき、基板の種類や電磁ノイズ特性に応じて設計者がどの方法を採用するかを選択する構成としてもよい。例えば、図１９に示すように、図１３に示した本発明の配線チェックシステム２００に入力装置２９７を付加することとしても良い。そして、該入力装置２９７を介して、配線チェック方法の選択や、検出するプレーン導体の層数や距離の指定を行うこととしても良い。
以上のような方法を用いて、配線チェックを行うことにより、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性の低い跨ぎ箇所が除外され、危険性の高い跨ぎ箇所のみが検出されることになる。そのため、電磁ノイズ特性を改善する設計を効率化することができる。これにより、プリント基板を有する電子機器の信頼性を向上させることができる。
［第４の実施形態］
ところで、本願発明者は、配線が、プレーン導体非形成領域を跨ぐ場合における電磁ノイズ特性を悪化させる危険性は、該プレーン導体非形成領域の面積にも依存することを見出した。その根拠を、本願発明者による、誘起電圧の測定結果に基づいて説明する。
誘起電圧の測定の対象となったプリント基板の構成は、図２に示すプリント基板と同様である。そして、プリント基板１０のプレーン導体１１、１２が有するスリットの面積（ａ×ｂ）を変化させて、検証を行った。図２０に、検証結果を示す。なお、図２０には、比較のため、いずれのプレーン導体もスリットを有さない基準プリント基板の検証結果も示した。図２０より、プレーン導体１１、１２に５ｍｍ×５ｍｍの大きさのスリットを形成した場合、基準プリント基板と比較して電圧の増加率は１．３倍程度であることが分かった。一方、プレーン導体１１、１２に３０ｍｍ×１ｍｍの大きさのスリットを形成した場合、基準プリント基板と比較して電圧の増加率は３．５倍程度であることが分かった。すなわち、スリットの面積が小さい程、スリットが電磁ノイズ特性を悪化させる危険性が低いことが分かった。
そこで、本発明の第４の実施形態においては、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性を判断する上で、配線が跨ぐプレーン導体非形成領域の大きさを考慮することとする。
本実施形態における配線チェックシステム３００について、図２１を用いて説明する。配線チェックシステム３００は、第２の実施形態における配線チェックシステム２００に、面積算出部３０１が追加された構成を有する。
面積算出部３０１は、プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域の面積を算出する。
そして、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線が、所定の大きさ以上の面積を有するプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所のみを、跨ぎ箇所として検出する。すなわち、本実施形態における跨ぎ箇所検出部２２４は、配線が所定の面積未満のプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所については、跨ぎ箇所として検出しない。例えば、配線が、３ｍｍ×３ｍｍの四角形や半径３ｍｍの円形の内部に納まるような大きさのプレーン導体非形成領域を跨いでいたとしても、跨ぎ箇所として検出しない。
一般的なプリント基板では、貫通ビアや実装部品のピンとプレーン導体の導通を防ぐためのクリアランスホールなど、数ｍｍ四方以下の小さなプレーン導体非形成領域（スリット）が多数存在する。そして、これらのスリットが他の層のプレーン導体により覆われていなくても、電磁ノイズ特性の悪化の危険性は低い。このため、小さなスリットは、プレーン導体形成領域とみなして、跨ぎ箇所の検出対象から除外することにより、配線チェックシステムのいわゆる擬似エラーを低減することができる。これにより、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性の高い箇所を、より的確に検出することが可能となる。
なお、跨ぎ箇所の検出対象から除外すべきスリットの大きさとしては、図２０に示した配線１３の誘起電圧の測定結果が指標の一つとなる。図２０に示すように、５ｍｍ×５ｍｍのスリットによる誘起電圧の増加は、スリットが無い場合に比べて、１．３倍程度と小さい。ここで、プレーン導体上に存在するクリアランスホールや、クリアランスホールが数個連なった程度のスリットは、５ｍｍ×５ｍｍの範囲内に入るものが多数ある。すなわち、これらを配線チェックの対象から除外しても、電磁ノイズ特性の悪化の危険性は低いと考えられる。また、リセット配線や電源配線などの重要な配線では、フィルタ素子によりノイズを抑制することが多い。そのため、電磁ノイズ特性の悪化の危険性が十分低減されることを考慮し、例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ程度の大きさよりも小さいスリットについては、配線チェックの対象から除外することとしても良い。なお、電磁ノイズ特性の悪化の危険性をより低減した基板を設計するには、除外するスリットの大きさの設定値を、小さくすればよい。
これにより、本実施形態における跨ぎ箇所検出部２２４は、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性が高い、跨ぎ箇所のみを検出することが可能となる。そのため、プリント基板の電磁ノイズ特性を、より効率的に改善することが可能となる。
なお、所定の面積未満のプレーン導体非形成領域を、検出対象から除くための具体的な方法として、図２２に示すように、配線チェック装置２２０が、穴埋め部３０２を備えることとしても良い。なお、穴埋め部３０２は、面積算出部３０１による算出結果に基づき、面積が所定の大きさ未満のプレーン導体非形成領域の穴埋めを行う。
図２２に示す配線チェック装置２２０を用いる場合における、本実施形態の配線チェックシステム３００のより具体的な動作方法を、図２３を用いて説明する。
なお、配線チェックを行う対象としては、図２４Ａに示すプリント基板３１０を用いることとする。プリント基板３１０は、積層された層３１１〜３１４の４層構造を有する。なお、図示はしていないが、層３１１〜３１４はこの順で積層されており、層３１１が最も上層で、層３１４が最も下層の層である。図２４Ａには、プリント基板３１０の各層の上面図を示す。層３１２、３１３は、プレーン導体３１５、３１６を有する。層３１１、３１４は、配線３１７〜３１９を有する。また、層３１１の配線３１７は、信号ビアを介して層３１４に配線され、配線３１９と連続している。更に、層３１２のプレーン導体３１５には、大きさｄ１×ｄ２のスリットが２つ形成されている。また、配線３１７を層３１１から層３１４に接続するビアが、層３１２と層３１３を貫通する。そのため、ビアとプレーン導体３１５、３１６との接続をさけるための、直径ｄ３のクリアランスホールが層３１２と層３１３に形成されている。
なお、設計情報記録部２２１には、予め、配線チェックを行うプリント基板３１０の設計情報が記録されているものとする。
初めに、配線情報取得部２２１は、配線３１７の配線情報を取得する（ステップ１２）。そして、プレーン導体検出部２２２は、配線３１７を有する層３１１に直近の層３１２を含む、複数の層（層３１２、３１３、３１４）に含まれるプレーン導体３１５、３１６を検出する（ステップ１３）。プレーン導体重なり形状検出部２２３は、プレーン導体３１５、３１６を重ね合わせた形状である、プレーン導体重なり形状３２０を検出する（ステップ１４）。プレーン導体重なり形状３２０においては、層３１２のプレーン導体３１５に形成されたスリットの一方の一部が、層３１３のプレーン導体３１６により覆われ、その大きさはｄ１×ｄ４となる。また、他方のスリットとクリアランスホールは、層３１３のプレーン導体３１６により覆われないため、その大きさは変更しない。
次に、面積算出部３０１は、プレーン導体重なり形状３２０における、プレーン導体非形成領域の面積を算出する（ステップ１５）。そして、穴埋め部３０２は、記録装置２１０に記録された所定の値よりも小さい面積のプレーン導体非形成領域の穴埋めを行う（ステップ１５）。穴埋め部３０２により穴埋めが行われることで、プレーン導体重なり形状３２０は、プレーン導体重なり形状３２１となる。ここでは、記憶装置２１０が記録する既定値ｄ５（ｄ１、ｄ３、ｄ４＜ｄ５＜ｄ２）の四角形よりも小さい、ｄ１×ｄ４のスリットと、直径ｄ３のクリアランスホールの穴埋めが行われる。
次に、跨ぎ箇所検出部２２４が、配線３１７と、プレーン導体重なり形状３２１とを重ね合わせた形状である、配線−プレーン導体重なり形状３２２を検出する（ステップ１６）。
また、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−プレーン導体重なり形状３２２に基づいて、配線３１７が、プレーン導体重なり形状３２１におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所（跨ぎ箇所３２３、３２４）を検出する（ステップ１７）。
そして、配線３１８、３１９に対しても同様の工程を行い、それぞれの配線がプレーン導体重なり形状３２１におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する。但し、配線３１８、３１９は、プレーン導体重なり形状３２１におけるプレーン導体非形成領域を跨がないため、跨ぎ箇所は検出されない。
そして、全ての配線について配線チェックが完了すると（ステップ１８においてＮＯ）、跨ぎ箇所検出部２２４が検出した跨ぎ箇所の情報は出力装置２３０に送出される。そして、出力装置２３０は、受信した跨ぎ箇所の情報を出力する（ステップ１９）。これにより、本実施形態における配線チェックシステムの動作は完了する。
なお、参考までに、穴埋め部３０２による、所定の面積未満のプレーン導体非形成領域の穴埋めを行わなかった場合における、跨ぎ箇所の検出結果を、図２４Ｂに示す。図２４Ｂにおいては、配線が、一般的に直径が数百マイクロメートル未満の小さなクリアランスホールを跨ぐ箇所も検出されている。すなわち、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性の低い跨ぎ箇所についても、検出されている。
一方、本実施形態における配線チェックシステム３００は、配線が所定の面積よりも大きいプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所のみを、検出する。そのため、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性の低い箇所が検出されなくなり、危険性が高い、改善設計すべき箇所がより的確に検出される。
また、図２２に示す配線チェックシステム３００の構成に、入力装置を追加することとしても良い。そして、該入力装置を用いて、配線チェックの対象から除外するプレーン導体非形成領域の面積の大きさを指定することとしても良い。
なお、本実施形態においては、配線と同じ層に配置するプレーン導体を、プレーン導体重なり形状に含めるか否かによって、検出される跨ぎ箇所が異なる場合がある。これは、配線と同じ層に配置するプレーン導体を含めることで、プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域の面積が小さくなり、穴埋め部３０２によって穴埋めされる場合があるためである。すなわち、配線と同し層に配置するプレーン導体を、プレーン導体重なり形状に含めることで、より正確に、電磁ノイズ特性を悪化させる危険性が高い箇所を検出することが可能となる。
［第５の実施形態］
ところで、本願発明者は、電磁界シミュレーションにより、配線の直近に位置するプレーン導体のスリットが、他のプレーン導体によって覆われているにも関わらず、電磁ノイズ特性の悪化の危険性が低減されない場合があることを見出した。電磁界シミュレーションの内容及び結果について説明する。
図２５は、シミュレーションモデルを示す。図２５Ａは、シミュレーションモデルとなったプリント基板３３０の上面図を示す。図２５Ｂは、プリント基板３３０の左側面図を示す。プリント基板３３０は、大きさ１４０ｍｍ×２００ｍｍ、厚さ０．８ｍｍであり、４層構成（層３３１〜３３４）を有する。最上層である層３３１に配線３３５、２層目の層３３２にプレーン導体３３６、３番目の層３３３にプレーン導体３３７を配置した。誘電体基板はガラスエポキシ基板（ＦＲ−４）を模擬して、比誘電率を４．３、誘電正接を０．０２５とした。プレーン導体３３６は、３０ｍｍ×１ｍｍのスリットを有する。プレーン導体３３７は、プレーン導体３３６のスリットと中心位置を同じくする、２０ｍｍ×１０ｍｍの大きさのスリットを有する。プリント基板３３０の端部には、ノイズ源として、長さ１ｍｍの線状アンテナを配置し、その中心部に電圧源を配置した。電圧源への入力は、図２６に示す最大電圧１Ｖのパルス波形とした。配線３３５の一方の端においては、プレーン導体３３６との間に５０Ωの抵抗を挿入した。そして、ノイズ印加により配線に誘起される電圧を観測した。なお、配線３３５の他方の端は何も接続せずに開放した。
このようなシミュレーションモデルを用いて、はじめに、プレーン導体３３７の有無による、配線３３５への結合電圧の違いを調査した。なお、シミュレーションには、時間領域型の電磁界解析手法であるＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ）法を使用した。
図２７に、シミュレーション結果を示す。図２７より、プレーン導体３３７を配置しても、配線３３５への結合電圧が抑制されず、むしろ僅かに増大していることがわかる。つまり、プレーン導体３３７により、プレーン導体３３６のスリットが部分的にではあるが覆われているにも関わらず、電磁ノイズ特性の悪化の危険性が増している。すなわち、図８に示したように、スリットを覆うプレーン導体の存在によって、ノイズの抑制効果、すなわち配線への結合電圧の抑制効果が得られるものの、プレーン導体の大きさやスリットとの位置関係によっては、そのような抑制効果が得られない場合もあることが分かった。
ここで、一般的なプリント基板においては、プレーン導体は、多数のビアやキャパシタで相互に接続されている。そこで、図２８に示すように、プレーン導体３３８とプレーン導体３３９を、ビア３２７で接続した場合についてシミュレーションした。図２８Ａは、プレーン導体３３８とプレーン導体３３９との接続位置を示す。なお、プレーン導体３３９は、プレーン導体３３８よりも下層に位置するため、実際にはその一部しか見えないが、説明のため点線で示した。図２８Ａに示すように、プレーン導体３３８とプレーン導体３３９は、ビア３２７で４箇所接続している。これらのビア３２７は、直径０．１ｍｍである。また、これらのビア３２７は、プレーン導体３３８のスリット３２６の外周と、プレーン導体３３９のスリットの外周との境界線の交点３２８から、縦横にそれぞれ１ｍｍの位置に配置した。なお、スリットの外周とは、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域の境界線である。また、プレーン導体３３８とプレーン導体３３９との接続による、ノイズの抑制効果を検討するため、図２８Ｂに示す、プレーン導体３３６とプレーン導体３３７とを重ね合わせた形状を有する、プレーン導体３４０についてもシミュレーションを行った。
図２９に、シミュレーション結果を示す。図２９に示すように、プレーン導体３３８とプレーン導体３３９をビア３２７で接続した場合には、ビアによる接続が無い場合に比べて、誘起電圧が３分の１以下となることが分かった。また、この値は、プレーン導体３３８とプレーン導体３３９とを重ね合わせた形状における誘起電圧の値と同程度である分かった。
すなわち、プレーン導体同士が電気的に接続されていれば、２つのプレーン導体が重ね合わさっていると同じとみなせるほど、電磁ノイズ特性の悪化の危険性が低減されることが分かった。このことは、プレーン導体同士をビアで接続することにより、プレーン導体３３８のスリット周囲を流れるノイズ電流が、プレーン導体３３９に流れ込むようになり、ノイズ電流の経路が、両プレーン導体を重ね合わせた場合に近づくためと考えられる。プレーン導対同士の接続にキャパシタを用いた場合にも、ビアで接続する場合と同様の効果が得られる。すなわち、プレーン導対同士の接続にキャパシタを用いた場合にも、２つのプレーン導対間にノイズ電流の経路が形成される。
なお、ビアやキャパシタにより接続された２つのプレーン導体が、両者を重ね合わせた形状と同様であるとみなすには、ビアやキャパシタの配置が重要となる。ここで、プレーン導体を流れるノイズ電流の経路を考える。図３０Ａは、スリット３２９を有するプレーン導体３４１と、プレーン導体３４１と異なる層に形成されたプレーン導体３４２を上面から見た図である。なお、プレーン導体３４２は、プレーン導体３４１よりも下層に位置するため、実際にはその一部しか見えないが、説明のため点線で示した。図３０Ａに示されるように、プレーン導体３４２は、プレーン導体３４１のスリット３２９の一部を覆う。図３０Ｂは、プレーン導体３４１とプレーン導体３４２とを重ね合わせた形状を示す。図３０Ａと図３０Ｂにおいて、ノイズ電流が同じ経路を流れるには、図３０Ａのプレーン導体３４１のスリット３２９の外周と、プレーン導体３４２とが重なる線分に沿って、ビアやキャパシタを配置し、プレーン導体間を接続すればよい。これにより、図３０Ａの２つのプレーン導体は、図３０Ｂに示す、２つのプレーン導体を重ね合わせた形状と同じとみなせる。また、前述した電磁界シミュレーションでは、図２８Ａに示すように、２つのプレーン導体の、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線の交点の近傍のみにビアを配置したところ、図２８Ｂに示す、２つのプレーン導体を重ね合わせた形状とほぼ同じ結果が得られることを確認している。
このことより、２つのプレーン導体を、両者を重ね合わせた形状と同様であるとみなすには、配線の直近に位置する層における、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線と、他の層のプレーン導体とが重なる線分の近傍に、ビアやキャパシタが配置されていればよい。或いは、配線の直近に位置する層における、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線と、他の層における、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線との交点の近傍に、ビアやキャパシタが配置されていても良い。なお、ビアやキャパシタは、境界線と他のプレーン導体とが重なる線や、境界線の交点に近い程、ノイズ電流の経路は最短となる。すなわち、２つのプレーン導体を重ね合わせた形状における電流経路に近づく。一方、ビアやキャパシタが、境界線と他のプレーン導体とが重なる線分や、境界線の交点から離れた場合、ノイズ電流の経路が長くなる。すなわち、２つのプレーン導体を重ね合わせた場合における電流経路との違いが大きくなる。そのため、ビアやキャパシタは、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線と他のプレーン導体とが重なる線分や、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線の交点に近い方が好ましい。
ここで、２つのプレーン導体を、両者を重ね合わせた形状と同じであるとみなすことのできる、ビアやキャパシタの配置位置の範囲について考察する。ノイズ電流の経路が長くなることによる電流の位相を考慮すると、ノイズ電流の経路は、ノイズ電流の波長に比べて十分小さくなるよう、波長の１０分の１から２０分の１以下とすることが好ましい。例えば、ノイズ電流の最大周波数を１ＧＨｚとし、誘電体基板をＦＲ−４として、波長の短縮効果を考慮すると、波長の１０分の１で約１４ｍｍ、２０分の１で約７ｍｍとなる。
なお、一般的なプリント基板では、数ミリメートルから数センチメートル程度の間隔で、ビアやキャパシタが多数配置されている。そのため、図２７に示すシミュレーションで観測されたように、プレーン導体の接続が無く、プレーン導体３３７によるノイズ抑制効果が得られないという状況が生じることは極めて少ない。特に、多層プリント基板のグラウンドプレーンでは、プレーン導体間の電位差を無くすためや、プレーン導体間のノイズ伝播抑制のために、多数のビアが配置される。このため、プレーン導体を検出する工程において、あらかじめ電源プレーンを除外し、グラウンドプレーンのみを検出して、プレーン導体重なり形状を検出するように配線チェックシステムを構成することとしても良い。これにより、ノイズ抑制効果の得られないプレーン導体をあらかじめ除外することが可能である。しかしながら、ビアやキャパシタによるプレーン導体の接続も考慮することは、プレーン導体の種類によらず、プリント基板全体の配線チェックを実施するために有用である。
以上のことから、電磁ノイズ特性の悪化の危険性を検出する場合には、ビアやキャパシタなどによる、プレーン導体同士の接続も考慮することが望ましいと言える。
そこで、本発明の第５の実施形態においては、ビアやキャパシタなどによる、プレーン導体同士の接続も考慮することが可能な、配線チェックシステムについて述べる。
本実施形態における配線チェックシステム４００を、図３１に示す。配線チェックシステム４００は、第４の実施形態における配線チェックシステム３００に、境界線交点検出部４０１と、接続検出部４０２と、を追加した構成を備える。
境界線交点検出部４０１は、プレーン導体検出部２２２が検出したプレーン導体が配置されるそれぞれの層における、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線を検出する。そして、境界線交点検出部４０１は、各層のプレーン導体を重ねた場合における、境界線の交点を検出する。
接続検出部４０２は、境界線交点検出部４０１が検出した境界線の交点から、所定の距離の範囲内における、複数のプレーン導体間の接続の有無を検出する。なお、プレーン導体間の接続とは、例えば、ビアやキャパシタによって実現される。
次に、本実施形態における配線チェックシステム４００の動作について、図３２を用いて説明する。配線チェックシステム４００による配線チェックの対象として、図３３に示すプリント基板４１０を用いることとする。図３３における斜線部は、プレーン導体が形成された領域である、プレーン導体形成領域を示す。また、点線は、プリント基板４１０の外形を示す。プリント基板４１０は、積層された層４１１〜４１４の４層構造を有する。なお、図示はしていないが、層４１１〜４１４はこの順で積層されており、層４１１が最も上層で、層４１４が最も下層の層である。図３３Ａには、プリント基板４１０の各層の上面図を示す。層４１２、４１３は、プレーン導体４１５〜４１７を有する。層４１１、４１４は、配線４１８〜４２０を有する。また、配線４１８は、信号ビアを介して層４１４に配線され、配線４２０と連続している。なお、層４１２、４１３のプレーン導体４１５〜４１７の間は、ビアやキャパシタにより接続されていない。
なお、設計情報記録部２１１には、予め、配線チェックを行うプリント基板４１０の設計情報が記録されているものとする。
初めに、配線情報取得部２２１は、配線チェックの対象となる、配線４１８の配線情報を取得する（ステップ２０）。そして、プレーン導体検出部２２２は、配線４１８を有する層４１１に直近の層４１２を含む、複数層（層４１１〜４１４）のプレーン導体４１５〜４１７を検出する（ステップ２１）。
そして、境界線交点検出部４０１は、層４１２、４１３における、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線を検出する（ステップ２２）。そして、境界線交点検出部４０１は、プレーン導体４１５〜４１７を重ねた場合における、境界線の交点を検出する。プリント基板４１０において、境界線交点検出部４０１が検出する境界線交点は、図３３Ａにおいて黒丸で示した８箇所の境界線交点４２１である。
次に、接続検出部４０２は、境界線交点４２１から所定の距離の範囲内にある、接続部を検出する（ステップ２３）。すなわち、２つのプレーン導体が、境界線交点４２１から所定の範囲内で、電気的に接続されているかを検出する。具体的には、境界線交点４２１を中心として、記録装置２１０に記録させた所定の値ｄ６の範囲内に、プレーン導体４１５〜４１７を接続するビアやキャパシタが存在するか検出する。更に、接続検出部４０２は、境界線交点から所定の範囲内に、接続部が検出されない場合、該境界線交点の情報を検出する。境界線交点の情報とは、境界線交点の座標や、その境界線を有する層の配置などである。ここで、プリント基板４１０においては、プレーン導体間を接続する接続部は存在しない。そのため、８箇所の境界線交点４２１のうち、全ての境界線交点に関する情報が検出される。
また、プレーン導体重なり形状検出部２２３は、プレーン導体検出部２２２が検出したプレーン導体４１５〜４１７を重ね合わせた形状である、プレーン導体重なり形状４２２を検出する（ステップ２４）。そして、記憶装置２１０に記録させた所定の値ｄ７の四角形よりも小さい、プレーン導体非形成領域は、プレーン導体形成領域とみなすため、穴埋めを行い、プレーン導体重なり形状４２３とする（ステップ２５）。そして、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線４１７と、プレーン導体重なり形状４２３とを重ね合わせた形状である、配線−プレーン導体重なり形状４２４を検出する（ステップ２６）。更に、跨ぎ箇所検出部２２４は、配線−プレーン導体重なり形状４２４に基づいて、配線４１７が、プレーン導体重なり形状４２３における、プレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する（ステップ２７）。配線４１９、４２０についても同様に、跨ぎ箇所を検出する。
全ての配線に関するチェックが完了する（ステップ２８においてＮＯ）と、配線チェック装置２２０は、出力装置２３０に、跨ぎ箇所検出部２２４が検出した跨ぎ箇所に関する情報を送出する。
また、配線チェック装置２２０は、８箇所の境界線交点４２１のうち、所定の範囲内に接続部が検出されなかった境界線交点に関する情報も、出力装置２３０に送出する。境界線交点に関する情報とは、接続検出部４０２が検出した、境界線交点の座標や、境界線を有するプレーン導体に関する情報などである。
そして、出力装置２３０は、跨ぎ箇所に関する情報と、所定の範囲内に接続部が検出されなかった境界線交点に関する情報とを、出力する（ステップ２９）。
図３３Ｂには、出力装置２３０が出力する情報の一例を示す。図３３Ｂにおいては、跨ぎ箇所は白丸で示し、所定の範囲内に接続部が検出されなかった境界線交点は黒丸で示した。また、接続部が所定の範囲内に検出されなかった境界線交点は、プレーン導体上に境界線交点を配置させて表示する。このような表示とすることにより、プリント基板の設計段階において、ビアやキャパシタを配置すべき箇所が明確となる。そして、この結果に従い、ビアやキャパシタを配置することで、スリットを覆うプレーン導体によるノイズ抑制効果をより確実に得ることができる。そのため、電磁ノイズ特性を改善する対策設計を効率化できる。
なお、境界線交点検出部４０１は、境界線の交点だけでなく、配線に直近の層における境界線と、他の層におけるプレーン導体とが重なる線分を検出することとしてもよい。配線に直近の層における境界線と、他の層におけるプレーン導体とが重なる線分を、以下では、重なり線分と呼ぶことにする。この場合、接続検出部４０２は、該重なり線分から所定の範囲内に、ビアやキャパシタが存在するかを検出する。そして、出力装置２３０による出力においては、ビアやキャパシタが所定の範囲内に検出されなかった重なり線分を、プレーン導体上に配置させて表示することとしても良い。
また、本実施形態における配線チェック方法に、第３の実施形態において説明した、第２の配線チェック方法や、第３の配線チェック方法を組み合わせることとしても良い。すなわち、配線を有する層の上部に位置するプレーン導体と、下部に位置するプレーン導体とで、区別して検出することとしても良い。また、配線を有する層から所定の距離、又は層数の範囲内で、プレーン導体を検出することとしても良い。
以上のように、本実施形態においては、電磁ノイズ特性の悪化の危険性を検出するにあたって、ビアやキャパシタなどによる、プレーン導体同士の接続も考慮することができる。そのため、より効率的に電磁ノイズ特性を高めることできる。
更に、第１の実施形態乃至第５の実施形態は、各実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を用意し、汎用コンピュータが記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し配線チェック装置として動作することによっても、達成されることは言うまでもない。
なお、プログラムを供給する記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、光ディスク、磁気ディスク、不揮発性メモリカードなど、上記プログラムを記憶できるものであれば良い。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）多層構造を有するプリント基板に含まれる配線の、配線情報を取得する配線情報取得部と、前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出部と、前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出部と、前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出部と、を備えることを特徴とする、配線チェック装置。
（付記２）前記プレーン導体検出部が検出する前記複数のプレーン導体には、前記配線と同層の層が有するプレーン導体も含まれることを特徴とする、付記１に記載の配線チェック装置。
（付記３）前記プレーン導体重なり形状検出部は、前記配線よりも上部に配置されるプレーン導体を重ねた形状である上部プレーン導体重なり形状と、前記配線よりも下部に配置されるプレーン導体を重ねた形状である下部プレーン導体重なり形状と、をそれぞれ検出することを特徴とする、付記１又は２に記載の配線チェック装置。
（付記４）前記プレーン導体検出部は、前記配線から、前記積層方向において所定の距離の範囲内に配置されているプレーン導体のみを検出することを特徴とする、付記１乃至３のいずれか一つに記載の配線チェック装置。
（付記５）前記プレーン導体非形成領域の面積を算出する面積算出部を更に備え、前記跨ぎ箇所検出部が検出する前記跨ぎ箇所は、前記配線が、所定の値以上の面積を有する前記プレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であることを特徴とする、付記１乃至４のいずれか一つに記載の配線チェック装置。
（付記６）前記複数層のそれぞれの層における、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線を検出し、前記複数のプレーン導体を重ねた場合における、前記境界線の交点を検出する境界線交点検出部と、前記境界線の交点から所定の距離の範囲内における、前記複数のプレーン導体間の接続の有無を検出する、接続検出部と、を更に備えることを特徴とする、付記１乃至５のいずれか一つに記載の配線チェック装置。
（付記７）前記接続検出部は、更に、前記配線を有する層に直近の層における前記境界線と、前記配線を有する層に直近の層以外の層におけるプレーン導体とが重なる線分から、所定の距離の範囲内における、前記接続の有無を検出することを特徴とする、付記６に記載の配線チェック装置。
（付記８）前記跨ぎ箇所には、前記配線がプレーン導体の内部に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であるプレーン導体内跨ぎ箇所と、前記配線が複数のプレーン導体の間に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であるプレーン導体間跨ぎ箇所と、が含まれ、前記跨ぎ箇所検出部は、前記プレーン導体内跨ぎ箇所と、前記プレーン導体間跨ぎ箇所と、を区別して検出することを特徴とする、付記１乃至７のいずれか一つに記載の配線チェック装置。
（付記９）多層構造を有するプリント基板に含まれる配線の、配線情報を取得する配線情報取得手段と、前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出手段と、前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出手段と、前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出手段と、を備えることを特徴とする、配線チェックシステム。
（付記１０）前記プレーン導体検出手段が検出する前記複数のプレーン導体には、前記配線と同層の層が有するプレーン導体も含まれることを特徴とする、付記９に記載の配線チェックシステム。
（付記１１）前記プレーン導体重なり形状検出手段は、前記配線よりも上部に配置されるプレーン導体を重ねた形状である上部プレーン導体重なり形状と、前記配線よりも下部に配置されるプレーン導体を重ねた形状である下部プレーン導体重なり形状と、をそれぞれ検出することを特徴とする、付記９又は１０に記載の配線チェックシステム。
（付記１２）前記プレーン導体検出手段は、前記配線から、前記積層方向において所定の距離の範囲内に配置されているプレーン導体のみを検出することを特徴とする、付記９乃至１１のいずれか一つに記載の配線チェックシステム。
（付記１３）前記プレーン導体非形成領域の面積を算出する面積算出手段を更に備え、前記跨ぎ箇所検出手段が検出する前記跨ぎ箇所は、前記配線が、所定の値以上の面積を有する前記プレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であることを特徴とする、付記９乃至１２のいずれか一つに記載の配線チェックシステム。
（付記１４）前記複数層のそれぞれの層における、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線を検出し、前記複数のプレーン導体を重ねた場合における、前記境界線の交点を検出する境界線交点検出手段と、前記境界線の交点から所定の距離の範囲内における、前記複数のプレーン導体間の接続の有無を検出する、接続検出手段と、を更に備えることを特徴とする、付記９乃至１３のいずれか一つに記載の配線チェックシステム。
（付記１５）前記接続検出手段は、更に、前記配線を有する層に直近の層における前記境界線と、前記配線を有する層に直近の層以外の層におけるプレーン導体とが重なる線分から、所定の距離の範囲内における、前記接続の有無を検出することを特徴とする、付記１４に記載の配線チェックシステム。
（付記１６）前記跨ぎ箇所には、前記配線がプレーン導体の内部に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であるプレーン導体内跨ぎ箇所と、前記配線が複数のプレーン導体の間に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であるプレーン導体間跨ぎ箇所と、が含まれ、前記跨ぎ箇所検出手段は、前記プレーン導体内跨ぎ箇所と、前記プレーン導体間跨ぎ箇所と、を区別して検出することを特徴とする、付記９乃至１５のいずれか一つに記載の配線チェックシステム。
（付記１７）前記跨ぎ箇所検出手段が検出した情報を出力する出力手段を更に備えることを特徴とする、付記９乃至１６のいずれか一つに記載の配線チェックシステム。
（付記１８）多層構造を有するプリント基板に含まれる配線の、配線情報を取得する配線情報取得工程と、前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出工程と、前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出工程と、前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出工程と、を備えることを特徴とする、配線チェック方法。
（付記１９）前記プレーン導体検出工程において検出される前記複数のプレーン導体には、前記配線と同層の層が有するプレーン導体も含まれることを特徴とする、付記１８に記載の配線チェック方法。
（付記２０）前記プレーン導体重なり形状検出工程においては、前記配線よりも上部に配置されるプレーン導体を重ねた形状である上部プレーン導体重なり形状と、前記配線よりも下部に配置されるプレーン導体を重ねた形状である下部プレーン導体重なり形状と、がそれぞれ検出されることを特徴とする、付記１８又は１９に記載の配線チェック方法。
（付記２１）前記プレーン導体検出工程においては、前記配線から、前記積層方向において所定の距離の範囲内に配置されているプレーン導体のみが検出されることを特徴とする、付記１８乃至２０のいずれか一つに記載の配線チェック方法。
（付記２２）前記プレーン導体非形成領域の面積を算出する面積算出工程を更に備え、前記跨ぎ箇所検出工程において検出される前記跨ぎ箇所は、前記配線が、所定の値以上の面積を有する前記プレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であることを特徴とする、付記１８乃至２１のいずれか一つに記載の配線チェック方法。
（付記２３）前記複数層のそれぞれの層における、プレーン導体形成領域とプレーン導体非形成領域との境界線を検出し、前記複数のプレーン導体を重ねた場合における、前記境界線の交点を検出する境界線交点検出工程と、前記境界線の交点から所定の距離の範囲内における、前記複数のプレーン導体間の接続の有無を検出する、接続検出工程と、を更に備えることを特徴とする、付記１８乃至２２のいずれか一つに記載の配線チェック方法。
（付記２４）前記接続検出工程においては、更に、前記配線を有する層に直近の層における前記境界線と、前記配線を有する層に直近の層以外の層におけるプレーン導体とが重なる線分から、所定の距離の範囲内における、前記接続の有無を検出することを特徴とする、付記２３に記載の配線チェック方法。
（付記２５）前記跨ぎ箇所には、前記配線がプレーン導体の内部に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であるプレーン導体内跨ぎ箇所と、前記配線が複数のプレーン導体の間に形成されたプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所であるプレーン導体間跨ぎ箇所と、が含まれ、前記跨ぎ箇所検出工程においては、前記プレーン導体内跨ぎ箇所と、前記プレーン導体間跨ぎ箇所と、が区別して検出されることを特徴とする、付記１８乃至２４のいずれか一つに記載の配線チェック方法。
（付記２６）前記跨ぎ箇所検出工程が検出した情報を出力する出力工程を更に備えることを特徴とする、付記１８乃至２５のいずれか一つに記載の配線チェック方法。
（付記２７）多層構造を有するプリント基板に含まれる配線の、配線情報を取得する配線情報取得工程と、前記多層構造のうち、前記配線を有する層に直近の層を含む複数層が有する、複数のプレーン導体を検出するプレーン導体検出工程と、前記複数のプレーン導体を重ねた形状である、プレーン導体重なり形状を検出する、プレーン導体重なり形状検出工程と、前記配線と、前記プレーン導体重なり形状とを重ねた形状である、配線−プレーン導体重なり形状に基づいて、前記配線が、前記プレーン導体重なり形状におけるプレーン導体非形成領域を跨ぐ箇所を検出する、跨ぎ箇所検出工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする、配線チェックプログラム。
（付記２８）コンピュータに読み取り可能な情報記憶媒体であって、付記２７に記載の配線チェックプログラムを記録することを特徴とする記録媒体。
以上、好ましい実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１１年５月２４日に出願された日本出願特願２０１１−１１６００２号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【0009】
本発明のプリント基板のプレーン跨ぎ配線のチェックシステムは、電磁ノイズ特性を改善するためのプリント基板の配線チェックツールといった用途に適用可能である。【符号の説明】
【0010】
１０、２０、３０、４０、１１０、２４０、３３０ プリント基板１１、１２、２１、３１、３２、４１、５０〜５２、１１５、１１６、２４８〜２５３、２７７〜２８２、３１５、３１６、３３６〜３４２、４１５〜４１７ プレーン導体
１３、１１４、２５４、２８３、２８４、３１７〜３１９、３３５、４１８〜４２０ 配線
１４ パッド
１５ ＳＭＡコネクタ
１００、２００、３００、４００ 配線チェックシステム
１０１ 配線情報取得手段
１０２ プレーン導体検出手段
１０３ プレーン導体重なり形状検出手段
１０４ 跨ぎ箇所検出手段
１１１〜１１３、２４１〜２４７、２７１〜２７６、３１１〜３１４、３３１〜３３４、４１１〜４１４ 層
１１７、２５５、２９５、３２０、３２１、４２２、４２３ プレーン導体重なり形状
１１８、２５６、３２２、４２４ 配線−プレーン導体重なり形状
１１９ プレーン導体非形成領域
１２０、１２１、２５７、２５８、２８９、２９０、２９３、２９４、３２３、３２４ 跨ぎ箇所
２１０ 記録装置
２１１ 設計情報記録部
２２０ 配線チェック装置
２２１ 配線情報取得部
２２２ プレーン導体検出部
２２３ プレーン導体重なり形状検出部
２２４ 跨ぎ箇所検出部
２３０ 出力装置
２５９、２８５ 上部プレーン導体重なり形状
２６０、２８６ 下部プレーン導体重なり形状
２８７、２９１ 配線−上部プレーン導体重なり形状
２８８、２９２ 配線−下部プレーン導体重なり形状
２９７ 入力装置
３０１ 面積算出部
３０２ 穴埋め部
４０１ 境界線交点検出部
４０２ 接続検出部
４２１ 境界線交点