過去のバージョン4.0での作成記事はこちらをご覧ください→ DCジャック変換基板の作成（９） 〜プリント基板データの作成（その２）〜）
スイッチサイエンスPCBの製造仕様を確認する
ネットリストを読み込んだところで、基板設計を始める前に少し準備をします。
基板を製造する基板メーカーによって、製造できる基準が異なります。
ここで仕様を見落としてデザインルールの設定を間違ってしまうと、基板が製造できないこともありますので注意です。
なので、基板メーカーの製造仕様を確認します。
今回はスイッチサイエンスの基板製造サービス「スイッチサイエンスPCB」を利用します。
https://www.switch-science.com/pcborder/
スイッチサイエンスPCBの技術ガイドのページで製造仕様が記載されていますのでこれを確認します。
https://www.switch-science.com/pcborder/techguide/#specifications
全部で23項目ほどの仕様が記載されています。（2018年9月時点）
どれも基板製造には必要な項目ではありますが、少なくとも下記項目は覚えておきましょう。
- 基板の面積 ： 最小10×10mm
- 最小配線幅 ： 0.1524mm
- 最小配線/ビア/パッド間隔 ： 0.1524mm
- 穴径 ： 0.3-6.35mm
- ランド ： 0.1524mm以上
- レジスト最小幅 ： 0.1mm
- レジスト間の最低距離 ： 0.13mm以上
- 外形から銅箔までの距離 ： 0.4mm以上
- 穴から配線までの距離 ： 0.3mm以上
- 最小長穴サイズ ： 1×2mm
デザインルールの設定を行う
スイッチサイエンスPCBの製造仕様を踏まえて、KiCadのデザインルールの設定を行います。
- プリント基板エディタのメニューから [セットアップ] ＞ [デザインルール] を選択します。
グローバルデザインルールの設定
- デザインルールエディタの画面が開きますので、まず[グローバルデザインルール]のタブを選択します。
配線オプションで、今回はブラインドビアやマイクロビアは使用しないので
- 「ブラインド/ベリッドビアを許可」のチェックは入れない
- 「マイクロビアを許可」のチェックは入れない
とします。
最小許容値設定では、
[最小配線幅]
スイッチサイエンスPCBの製造仕様では、最小配線幅は0.1524mmでしたので、この値以上に設定します。
KiCadのデフォルト設定は0.2mmとなっていたので、今回はこのまま「0.2mm」とします。
[最小ビア直径]
スイッチサイエンスPCBの製造仕様では
- 穴径は、0.3mm以上
- ランドは、0.1524mm以上
でしたので、最小ビア直径＝（最小穴径の半径＋最小ランド幅）×２＝0.6048mm以上の値に設定します。
今回は「0.65mm」とします。
[最小ビアドリル径]
上記より穴径は0.3mm以上ですので、この値以上に設定します。
KiCadのデフォルト設定は0.3mmとなっていたので、今回はこのまま「0.3mm」とします。
[最小マイクロビア径、最小マイクロビアドリル径]
今回はマイクロビア禁止としたので、設定不要です。（デフォルト値のままにします）
ネットクラスの設定
- 次に [ネットクラスエディタ]のタブ を選択します。
ここでは、実際に使用する配線幅やドリル径などを設定します。
ネットクラスを追加することで、電源の箇所には「電源用の配線」や信号線の箇所には「信号線用の配線」と言ったように配線の種類を分けて設定することができます。
今回はネットクラスを追加はせずに、「default」ネットクラスのみを使用することにします。
[クリアランス]
スイッチサイエンスPCBの製造仕様では
- 最小配線/ビア/パッド間隔 ： 0.1524mm
- 穴や銅箔からもう一方の銅箔までの距離は 0.3mm以上
- 外形から銅箔までの距離は 0.4mm以上
配線の間隔は0.1524mm以上の値に設定します。
今回は混みいった回路ではないので「0.4mm」とします。
[配線幅]
今回は５V電源の配線がメインですので、太めの「0.8mm」とします。
[ビア直径]
最小ビア直径以上の値に設定します。
KiCadのデフォルト設定は0.8mmとなっていたので、今回はこのまま「0.8mm」とします。
[ビアドリル径]
最小ビアドリル径以上の値に設定します。
KiCadのデフォルト設定は0.4mmとなっていたので、今回はこのまま「0.4mm」とします。
※KiCadには「Pcb Calculator」という配線幅の許容電流などが計算できるツールがありますので、これを使用して配線幅やクリアランスを設定する目安にしても良いと思います。
また、Pcbnewのマニュアルにも「8.４ 典型的な寸法例」として目安となる値が記載されています。
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