KiCadで基板を作る

オープンソースの回路CAD「KiCad」を利用した回路設計や基板製作などを紹介します。


【プロフィール】
iw回路設計
KiCadで回路設計や基板設計をしたりしています。 https://iw-circuitdesign.net

各回路コンポーネント間の配線が終わったら、
  • アノテーション(各コンポーネントの回路番号の割り付け)
  • ERC(エレクトリカル・ルール・チェック)
を行います。

アノテーションを行う

回路コンポーネントを挿入した時点では、回路番号(リファレンス)が振られていません。
回路コンポーネントの番号は手動でも設定することは可能ですが、自動で割り振ってくれる機能がありますので、こちらを使ったほうが便利です。

回路番号(リファレンス)について
回路図上の各回路コンポーネントには、それぞれの部品を識別するための固有の番号を割り振る必要があります。
例) 抵抗であれば、R1,R2...
   コンデンサは、C1,C2... 
   ICやモジュールは、U1,U2...  など

もし、手動で同じ番号に設定した場合はアノテーション実行時に警告が表示されます。

自動で番号を割り振る

下記操作で、アノテーションの設定画面が開きます。
  • 「回路図の部品をアノテーション」アイコンをクリック
または
  • メニューから、[ツール] > [回路図をアノテーション] を選択
自動アノテーションツール起動

今回はデフォルトの設定のまま、アノテーションを行います。
下部の「アノテーション」ボタンをクリックすると、自動で番号が割り振られます。
アノテーション設定画面

特定の部品だけ任意の番号にする場合

主要部品は任意の番号にして、残りの部品は自動で割り振りたいというケースがあります。
こういったときは下記のような方法で行います。
  1. まずは主要部品を手動で回路番号を設定しますリファレンス手動設定方法
  2. 主要部品の番号を振り終わったら、アノテーションの設定画面を開きます
  3. 設定を「既存のアノテーションをキープ」を選択
  4. 「アノテーション」ボタンをクリック

この時、下記操作をすると手動設定した番号がリセットされますので注意です。
  • 「既存のアノテーションをリセット」を選択してアノテーションを行う
  • 「アノテーションクリア」ボタンをクリックする


ERCを行う

ERC(エレクトリカル・ルール・チェック)は回路コンポーネント間の接続でミスがないかチェックをしてくれます。
設定次第でいろいろなミスを検出してくれますが 、主にポカミスによる未配線・未接続端子の未処理がないか確認するために使用します。

※ERCを行うにはアノテーションを実行しておく(または手動で回路番号を割り振っておく)必要があります。

下記操作で、ERCの画面が開きます。
  • 「エレクトリカル ルール チェックの実行」をクリックする
または
  • メニューから、[ツール] > [エレクトリカル ルール チェック(ERC)] を選択
ERC起動

オプションタブでエラー検出の条件を変更することができますが、特に事情がなければデフォルトの条件のままで良いと思います。

「実行」ボタンをクリックするとERCが実行され、エラーがある場合はエラー一覧に表示されます。
エラー一覧に何も表示されなければ、ERCとしては問題ないということになります。
ERC画面

よくあるエラー

KiCad特有のエラーとして、回路図の「電源シンボル」に ”電源であること” を明示する「電源フラグ」をつけないとERCのエラーが表示されます。
ERC_電源フラグなしエラー例

このエラーが表示されていても回路図を作成する上での不都合はないので無視しても問題ないのですが、回路図上で使用している電源シンボルに電源フラグを接続することでエラーは出なくなります。

例) 下図のように「3.3V」と「GND」に電源フラグを接続して電源であることが明示する。
電源フラグ追加例


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