KiCad 基板設計プリント基板の知恵袋 by ユニクラフト

初期設定

回路図が完成したら、次は基板設計（アートワーク）です。
まずは初期設定として、基板全体のデザインルールを設定し、次に回路図をPDBエディターにエクスポートします。

kicadの初期画面からPCBエディターを開き、

基板の設定を押して、

「物理的スタックアップ」で層構成を設定します。
板厚は基本的に1.6で、カラーも基本的にレジスト緑・シルク白でいいです。
今回両面板なのでレイヤーは２にします

デザインルールに関しては、今回の基板はシンプルな基板なので、
デフォルトからあまり変更せずとも良さそうです。
変更箇所として、ユニクラフトのデザインルール基準で、
・アニュアリングは片側0.2㎜必要（銅箔35μの場合）
・導体端～基板端（外形線の中心）のクリアランスは、ルーター加工の場合0.3㎜必要

設定が終わると回路図をPCBエディターにエクスポートします。
画面上「回路図から基板を更新」を押します。

部品配置～部品面配線

エクスポートすると、こんな感じで固まって画面に出ます。

※ちなみに現行バージョンのkicadでは、ネットリストの出力は不要です。
　ネットリストとは、基板上にある部品の端子の電気的接続を記載したもので、基板でパターンになる部分です。

固まっている部品をそれぞれ大まかに配置していきましょう。
せっかくなので、SHIROさんのページにある基板画像を参照して並べます。

このように並べました。

細い線は接続先を表す「ラッツネスト」（通称ラッツ）という線です。
ボタン電池ホルダーは裏面に配置しますので、
電池ホルダーを選択し、「F」キーを押して裏面に移動させます。

次に配線を行います。
画面右のこのボタンを選んで、
線を引きたい個所をクリックすると、ラッツネストでつながりがあるところのみ光ります。

この通りに線を引けばOKです。

曲げたい個所で一度クリックすると曲げられます

部品面の配線完了しました。

外形～半田面ベタ作成

次に外形を書きます。
レイヤーはEdge Cutsを選択して、
「円弧を描く」を使ってホタルの頭と尾の部分を書いてみます。

任意の場所を中心として、マウスを動かし大きさを決めてクリック。
次に角度を決めます。半円は１８０度ですね

これを上下に書いて直線でつなげると外形の完成です。

外形を書き終わったらGND（はんだ面）を銅べた塗りつぶしします。
レイヤーはB（bottom）、塗りつぶしゾーンを追加を選択して、

GNDを選択して、このようにベタを作成しました。

ふとここで、Q1のMOSFET 2N7000の足はこんなにピッチ狭いのか？と少し気になりまして確認。

やはり間違えてました。
正しいものに変更します。
該当するフットプリントQ１を選択して右クリック
「フットプリントの変更」から変更します。

変更して配線とGNDべたをやり直して完了

シルク作成～最終チェック

続いてシルクを作成します。
シルクのレイヤーで直線や円形を選んでホタルの絵柄を書きます。

「SHIROのIchigoJam日記」さんと比べると若干驚いた表情になりましたが、
完璧は求めずこれでOKとします。

こちらが「SHIROのIchigoJam日記」さん作成分で、

こちらが私作成分です。

ちなみに、半田面に弊社のロゴを入れました。
これはkicadのTOP画面からイメージコンバーターを開いて、
「元の画像をロード」で画像をロードしてフットプリントでクリップボードにエクスポートすると、
PCBエディターに貼り付けられるようになります。
あとは貼り付けたいレイヤーを選んで右クリックで貼り付けです。

そして恥ずかしいことに今気づいたのですが、
電池ホルダーも微妙にフットプリントが違いますね。
変更して配線し直しました。

ここで仕上がりを３D画像で確認してみましょう
ここをクリックすると

こんな感じで３D画像が表示されます。

最後にデザインルールチェッカーで確認しますと、

エラーは無しですが、シルクについて警告が出ている状態でした。
ランド上のシルクはガーバー出力時に「カットする」設定で出力できるので、このままでOKとします。
続いてガーバーを出力して基板製造に入ります。

ガーバー出力・基板製造へ

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KiCadで基板を作ってみた 基板設計

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