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

今回は作成した回路図のコンポーネントにフットプリントを割り当てる作業を行います。

CvPcbの起動

回路図エディタからCvPcb(フットプリントの割り当てツール)を起動します。
  • 「CvPcb(コンポーネントとフットプリントの関連付け)の実行 」アイコンをクリック
または
  • メニューから [ツール] > [コンポーネントにフットプリントを割り付け] を選択 
Cvpcb起動

使用フットプリント

・リード抵抗
今回はリード抵抗を立てて実装しようと考えています。
↓こんな感じです。
CvPcb2
なので、
  • Discret」ライブラリの 「R1
を使用します。
抵抗フットプリント


・コンデンサ
0.1uF以下のコンデンサは、リード部品の積セラを使用しますので
  • Capacitors_ThroughHole」ライブラリの 「C_Disc_D3_P2.5
積セラフットプリント

レギュレータの入力及び出力の100uFのコンデンサは、電解コンデンサを使用予定ですので
  • Capacitors_ThroughHole」ライブラリの 「C_Radial_D6.3_L11.2_P2.5
電解コンフットプリント
としました。
 
・ダイオード
ダイオードは面実装品のRB160Mを使用予定ですが、
ちょうどRB160Mのパッドとぴったり合うことと、リード部品に置き換えることもできるので下記のフットプリントを使用します。
  • Diodes_ThroughHole」ライブラリの 「Diode_DO-41_SOD81_Vertical_AnodeUpダイオードフットプリント

・LED
LEDは1608サイズの面実装品を使いますので、
  • LEDs」ライブラリの 「LED_0603
LEDフットプリント
を使用します。 
★ワンポイント
基板メーカによって異なるとは思いますが、中心のダイオード向きのシルク表示は実際の基板では表示が潰れてしまい、ほとんど向きが読めない状態になることが多いです。
なので、自分で向きをよく覚えておくか、大きめのシルク表示を追記しておいたほうが良いかと思います。

・ポリスイッチ
下記フットプリントがちょうど良さそうでしたので、これにしました。
  • Fuse_Holders_and_Fuses」ライブラリの 「Fuse_TE5_Littlefuse_395Series
ポリスイッチフットプリント
 
・USBコネクタ(Aタイプ)
USBコネクタに関しては「USB_A」と書いてあったので、USBオスのAタイプコネクタのつもりで下記フットプリントにしました。(この時に限って、USBコネクタだから寸法は大体合ってるだろうと実物の部品との寸法確認をせず。。。)
  • Connect」ライブラリの 「USB_A
USBコネクタフットプリント変更前
が、、後々になって(基板データ作成時、しかもほぼ配線完了したくらいに)メスのUSB_Aタイプコネクタであることに気づきました。
USBオスのAタイプメスとはピン配置が逆であることと、そもそもの外形が異なることをすっかり失念していました。

なので急遽、部品寸法を確認してフットプリントを下記のように修正しました。 
基板データ作成の最中でもフットプリントエディタで修正して置き換えられるので、なんとかなるのですがちゃんと確認しないとダメですね。。
 USBコネクタフットプリント変更後

・5V電源コネクタ
2.54mmピッチのコネクタか、ピンヘッダ(ピンソケット)を使用予定ですので、2.54mmピッチの2極ピンヘッダ用のスルーホールを使用します。 
  • Pin_Headers」 ライブラリの 「Pin_Header_Straight_1x02

・I/Oコネクタ
2.54mmピッチの1列20極のピンヘッダ(ピンソケット)を使用します。
  •  「Pin_Headers」 ライブラリの 「Pin_Header_Straight_1x20

・リセットスイッチ(面実装タクトスイッチ) 
 手元にあった面実装タクトスイッチ「SKRPACE010」を使用します。
米粒くらいの小さな面実装のタクトスイッチです。
単純なフットプリントですので、デフォルトのライブラリを探せばちょうど良いものがあるだろうと思っていましたが、なかなか見つからなかったので自作してしまいました。
  • 自作フットプリント 「ALPS_SMD_SW
 リセットスイッチフットプリント

・モード切り替えスイッチ(スライドスイッチ)
ユニバーサル基板やブレットボードで使用するような2.54mmピッチの一般的な基板実装用スライドスイッチを使用します。
  • Buttons_Switches_ThroughHole」ライブラリの 「SW_Micro_SPST」 
スライドスイッチフットプリント

・レギュレータ(LT1963A)
一般的な8ピンSOパッケージですので下記フットプリントがちょうど良さそうです。
  • Housings_SOIC」ライブラリの 「SOIC-8_3.9x4.9mm_Pitch1.27mm
レギュレータフットプリント


・USB-シリアル変換IC(FT231X)
ESP-WROOM-32汎用基板の作成(5) 〜ライブラリ作成(その2)〜 にて作成した自作のフットプリントです。 
  •  自作フットプリント 「FT321X_SSOP」  ←本来の部品名はFT231Xですがフットプリント名を間違えて付けてしまってます。。(恥ずかしい。。)
USBシリアルフットプリント

・ESP-WROOM-32
ESP-WROOM-32互換基板の作成(4) 〜ライブラリ作成(その1)〜 で作成した自作のフットプリントです。
  •  自作フットプリント 「ESP-WROOM-32
ESP32フットプリント
 

こうしてみると結構、いろいろミスをしています。
ほとんどが確認漏れや思い込みによる間違いですね。
確認は大事です。まだまだ精進しなければ。 

ともあれ、上記のような感じでコンポーネントとフットプリントの関連付けを行いました。
フットプリント割り当て結果

次 > 基板データの作成
前 > 回路図の解説その2 


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