Kicad ベタGNDの作成方法～プリント基板の知恵袋 by ユニクラフト

Kicad ベタGNDの作成方法

"ベタ"とは

プリント基板（PCB）を設計していると、「ベタ（塗りつぶしゾーン）」という機能を使う場面がよくあります。
これは基板上の空いている部分を銅箔で広く塗りつぶすもので、特にGND（グラウンド）で作ることが一般的です。
ベタを設置することで、GND電位を安定させたり、ノイズを低減したり、配線を減らして基板設計をシンプルにするなどのメリットがあります。
この記事では、Kicadを使ったPCB設計でベタを設置するやり方を解説します。

ベタの設定

このように一通り配線終えた段階で、空白部分にベタGNDを設置します。

まずはこの「塗りつぶしゾーンを描画」を選択し、

画面上をクリックするとこのように「導体ゾーンのプロパティ」が表示されます。

レイヤー
ベタを作成する銅箔レイヤーを選択する項目です。
F.Cuは基板表面、B.Cuは基板裏面を表します。

ネット
ベタをどの電気ネットに接続するかを指定する項目です。
たとえばGNDを選ぶと、GNDベタとして動作します。

ゾーン名
ゾーンに任意の名前を付ける項目です。
複数のベタを使う基板で管理しやすくなります。

ゾーン優先度
ゾーン同士が重なったときに、どちらを優先するかを決める項目です。
数値が大きいゾーンが優先されます。

ロック
ゾーンを固定し、誤って移動や編集をしないようにする項目です。
設計が固まった後の誤操作防止に使います。

外形表示
ゾーンの見え方を変更する項目です。
ハッチング、ライン、すべてハッチングなどを選べます。
表示だけの違いで、電気的な動作には影響しません。

外形線の太さ
ゾーン外形を表示する線の太さを設定する項目です。
見やすさに関わる設定で、電気特性には影響しません。

角のスムージング
ゾーンの角を丸めるかどうかを設定する項目です。
鋭角を減らして見た目や製造性を改善したいときに使います。

フィレット半径
角を丸めるときの半径を指定する項目です。
値を大きくすると、より大きく角が丸くなります。

クリアランス
ベタと他の導体との最小距離を設定する項目です。
配線、パッド、ビアなどとベタの間隔を確保し、ショートを防ぎます。

最小幅
ベタが形成されるときの銅箔の最小幅を設定する項目です。
狭い場所に極端に細い銅箔ができるのを防ぎます。

パッド接続
ベタとパッドをどのように接続するかを決める項目です。
一般的にはサーマルリリーフがよく使われ、はんだ付けしやすくなります。

サーマルリリーフのギャップ
パッド周囲の絶縁距離を設定する項目です。
パッドとベタの間にどれだけ隙間を作るかを決めます。

サーマルスポーク幅
パッドとベタを接続する細い銅箔の幅を設定する項目です。
広くすると電流は流しやすくなり、細くすると熱が伝わりにくくなります。

塗りつぶしタイプ
ゾーンをどのように塗りつぶすかを設定する項目です。
一般的にはベタ塗りを使います。

向き
ハッチング塗りを使う場合の角度を設定する項目です。
ベタ塗りでは通常あまり影響しません。

ハッチング幅
ハッチング塗りの線の太さを設定する項目です。
ハッチングを使う場合の見た目や銅箔量に関わります。

ハッチングの間隔
ハッチング線同士の間隔を設定する項目です。
値を変えると、ハッチングの密度が変わります。

スムージング効果
ゾーン外形を滑らかに見せるための設定です。
境界を自然な形状にしたい場合に使います。

スムージング量
スムージングを適用する強さを設定する項目です。
値を大きくすると、より滑らかな外形になります。

孤立部を削除
他のGNDなどとつながっていない孤立した銅箔を削除する項目です。
不要なベタの残りをなくし、ノイズや製造トラブルを防ぎます。

孤立した導体部分の最小サイズ
削除対象となる孤立銅箔の最小サイズを指定する項目です。
小さい孤立部分だけを除去したい場合に使います。