ボード用のレイアウト・ツール（layout tool）は，ボード上に部品を配置し，配線するためのツール。一般に，ボード設計用のEDAといえば，レイアウト・ツールを指すといえるほど中核のツールである。通常，EDAベンダはこのツールを中心に，回路図エディタや論理シミュレータ，フロアプランナ，各種の解析用ツールをひとまとめにしたシステムとして販売するケースが多い。

　従来，こうしたシステムはワークステーション上で稼働していたが，最近はパソコンの高性能化,低価格化により，パソコン上で動くものが増えた。

半自動処理に差異

　レイアウト・ツールは2つに分けられる。すなわち，対話的に設計するためのレイアウト・エディタ，そして自動レイアウト（自動配置配線）ツールである。

　レイアウト・エディタ（layout editor）は，対話的にボード上に部品を配置したり，配線パターンを作ったり，シルク情報（ボード上に書かれている部品の形状や名称，製品番号，会社名などのこと）を作成したりする。ほとんどのレイアウト・エディタは，オンライン（リアルタイム）の設計ルール・チェッカを備えている。これを使うと対話設計中に，電気的な接続関係や，配線パターン間隔，配線長といった物理的な設計ルールをチェックできる。また，レイアウト設計結果から製造データ（マスク・レイアウト情報，ドリル・データなど）を生成する機能をもつ。

　レイアウト・エディタでは，対話処理における操作性の良しあしが大きな評価指標となる。近年は，MotifやWindowsによるGUIの標準化が浸透し，各ベンダー間の基本操作に関する差異は少なくなった。半面，

  • 押しのけ配線
  • バス配線
  • 概略経路指示配線（スケッチ）

などの半自動処理で差異化が図られている。

　また，新しい実装技術への対応でもEDAベンダー間に差がある。MCMやビルドアップ基板など新たな実装技術の登場がEDAに与えるインパクトは大きい。例えば，ボンディング・ワイヤを使った部品端子と基板との接続や，内層への部品配置などは従来のツールでは想定していない。また，複数の層間を結ぶときに，複数のビアを螺旋状に位置を変えながら設けたり（スパイラル・ビア），階段上にずらして設ける（スタッガード・ビア）ような実装技術に対応したツールはまだ少ない。

電気特性を考慮した自動ツール

　従来，自動レイアウト・ツール（automatic placer and router）に求められていたことは，基板面積を小さくすることと，未結線が残らないようにすることだった。しかし，最近は，これに加えて，各種の電気特性を考慮しながら自動配置配線できるツールが注目を集めている。レイアウト後に発生した問題を修正する（バック・アノテーション型）のではなく，問題が発生しないようにレイアウト処理を進める（フォワード・アノテーション型）。

　こうしたツールに求められる条件として次の2つを挙げられる。すなわち，

(1)制約条件として指定された特性を達成できること，
(2)解析ツールと連携して動くこと，

である。

美しさを求めるのは見当違い

　自動配線ツールに対しては「1本でも接続できない未配線が残るならば使えない」とか「自動処理結果を目視で追うのは大変」といった批判の声がある。実際，最近の自動配線ツールが配線できない状況に陥ると，すでに配線領域を使い果たしており，後から手作業で修正できない場合が多い。また，川の流れのように整然と束ねたバス配線や，幾何的にバランスよく配置された部品群など，美しいレイアウト結果は期待できない。

　しかし，もともと美しいレイアウトは自動ツールの得意とするところでない。大切なことは，いかに短期間で，各種制約を満足し，100％結線するかである。自動化ツールと設計者でうまい役割分担を考えたい。


（99. 9. 6更新）

このEDA用語辞典は，日経エレクトロニクス，1996年10月14日号，no.673に掲載した「EDAツール辞典（NEC著）」を改訂・増補したものです。