プリント基板のデザインの設計は部品を配置して配線を行えばいいのですが,実際に部品を配置する前にいくつかの決めておくことがあります。
「PCBエディター」をクリックして起動します。
PCBエディター画面で「基板の設定」をクリックします。
基板の構成を選択します。
「物理的スタックアップ」の導体レイヤーで,作成するプリント基板の層数を自由に設定できます。
趣味のプリント基板作成では,2層か4層基板になると思います。
KiCadでの主なレイヤーの種別:両面(2層)基板
レイヤ名 | 意味 |
F.Silkscreen | 【表面】シルクスクリーン層(外形や部品番号の表示) |
F.Paste | 【表面】ソルダペースト層(メタルマスク) |
F.Mask | 【表面】ソルダレジスト層(絶縁保護膜) |
F.Cu | 【表面】パターンを描く層 |
B.Cu | 【裏面】パターンを描く層 |
B.Mask | 【裏面】ソルダレジスト層(絶縁保護膜) |
B.Paste | 【裏面】ソルダペースト層(メタルマスク) |
B.Silkscreen | 【裏面】シルクスクリーン層(外形や部品番号の表示) |
Edge.Cuts | 基板の外形線を描く層 |
KiCadでの主なレイヤーの種別:4層基板
レイヤ名 | 意味 |
F.Silkscreen | 【表面】シルクスクリーン層(外形や部品番号の表示) |
F.Paste | 【表面】ソルダペースト層(メタルマスク) |
F.Mask | 【表面】ソルダレジスト層(絶縁保護膜) |
F.Cu | 【表面】パターンを描く層 |
In1.Cu | 【内層】内層1(電源層) |
In2.Cu | 【内層】内層2(GND) |
B.Cu | 【裏面】パターンを描く層 |
B.Mask | 【裏面】ソルダレジスト層(絶縁保護膜) |
B.Paste | 【裏面】ソルダペースト層(メタルマスク) |
B.Silkscreen | 【裏面】シルクスクリーン層(外形や部品番号の表示) |
Edge.Cuts | 基板の外形線を描く層 |
プリント基板設計では製造仕様に適合できるように,最低限の設計ルールを設定しおきます。
この設定を行うのがデザインルールです。
もしデザインルールの設定が必要になった場合は,「基板セットアップ」画面の「デザインルール」で設定することができます。
基本的にはデフォルト設定でも大丈夫と思うが,いくつか以下のように変更しました。
基板の設定>デザインルール>制約で,以下を変更した。
パターンを配線する時のトラック幅は,デフォルト設定で「0.25mm」になっています。
配線の内容(電源ラインなど)によっては,もう少し太いトラック幅にしたい場合があります。
その為,事前にトラック幅の種類をいくつか用意しておいた方が良いのでその設定を行います。
このようにすると,1mmのトラック幅が追加されます。
同様に,ビアもいくつか用意しておくことが出来ます。
例:配線用トラック幅
使用トラック幅 | 用途 |
0.15mm(6mil) | 外形線,禁止帯指示,その他の参考線,ピン間3本仕様の配線幅 |
0.2mm(8mil) | シルク幅 |
0.25mm(10mil) | ピン間2本仕様の配線幅 |
0.35mm(14mil) | ピン間1本仕様の配線幅 |
0.5mm(50mil) | 一般 |
1.0mm | 一般 |
1.5mm | 一般 |
2.0mm | 一般 |
2.5mm | 一般 |
3.0mm | 一般 |
例:ビア
パッド径 | ドリル径 | 内層逃げ径 |
0.6mm | 0.3mm | 1.2mm(48mil) |
0.66mm(26mil) | 0.35mm(14mil) | 1.2mm(48mil) |
0.8(32mil) | 0.4mm(16mil) | 1.2mm(48mil) |
1.0mm(40mil) | 0.6mm(24mil) | 1.2mm(48mil) |
1.2mm(48mil) | 0.8mm(32mil) | 1.2mm(48mil) |
部品を配置する為には,回路図のシンボルとフットプリントを関連付けておく必要があります。
全てのフットプリントを関連付ける必要がありますので,作成していないフットプリントがある場合は作成しておきます。
フットプリントの作成
既存のライブラリに登録されているコンデンサや抵抗のチップ部品のサイズはインチサイズで登録されています。
例えば,よく使われる「2.0mm×1.25mm」は,インチ表示だと「0805」となります。
長さ[mm] | 幅[mm] | JIS略称[mm] | EIA略称[inch] |
0.4 | 0.2 | 0402 | 01005 |
0.6 | 0.3 | 0603 | 0201 |
1.0 | 0.5 | 1005 | 0402 |
1.6 | 0.8 | 1608 | 0603 |
2.0 | 1.25 | 2012 | 0805 |
3.2 | 1.6 | 3216 | 1206 |
3.2 | 2.5 | 3225 | 1210 |
5.0 | 2.5 | 5025 | 2010 |
6.4 | 3.2 | 6432 | 2512 |
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