プリント基板（PCB）の構造と製造に必要なデータの種類（後編）

KiCadでプリント基板の製造データを用意する

本記事の前編では、プリント基板の構造を解説し、製造に必要なデータファイルの種類について確認しました。今回は、以下のデータをKiCadを使用してどのように出力するのかについて解説します。

必要な製造データ

• ガーバーデータ（Gerber Data）
• ネットリスト（Netlist）
• 部品配置データ（Centroid / Pick and Place Data）
• ドリルデータ（Drill File / NC Drill Data）
• 機械加工データ（Mechanical Drawing）

KiCadは回路描画からプリント基板の設計まで行えるフリーウェアのEDAツールであり、これらの製造データを出力する機能を備えています。

KiCadでの製造データ出力手順

1. ガーバーデータ（Gerber Data）

• PCBエディターのメニューから「製造用出力」→「プロット」を選択。
• 出力フォーマットをGerberに設定し、出力ディレクトリを指定。
• 「含めるレイヤー」リストから以下のレイヤーを選択。
  • 銅箔パターン（拡張子 .Cu）
  • ソルダーマスク（拡張子 .MASK）
  • シルクスクリーン（拡張子 .Silkscreen）
  • 基板外形データ（Edge.Cuts レイヤー）
• 追加の推奨レイヤー（製造効率向上のため）
  • 部品実装用ボンド位置（.Adhesive）
  • はんだペースト用メタルマスク（.Paste）

レイヤー選択後、「プロット」ボタンを押してGerberファイルを生成します。

2. ネットリスト（Netlist）

• 回路図エディターを開く。
• メニューの「ファイル」→「エクスポート」→「ネットリスト」を選択し、保存して下さい。

3. 部品配置データ（Centroid / Pick and Place Data）

• PCBエディターの「製造用出力」メニューから「部品配置ファイル」を選択。
• 出力先のディレクトリを指定し、ファイルを生成。

4. ドリルデータ（Drill File / NC Drill Data）

• ガーバーデータを生成するウィンドウの右下にある「ドリルファイルを生成」ボタンをクリック。
• 出力先を指定し、必要なオプションを選択後、「生成」ボタンを押す。
• KiCad Ver.9では「マップファイルの生成」がオプション項目として統合されているため、必要に応じてチェックをONにしてから生成。

5. 機械加工データ（Mechanical Drawing）

• DXF形式での出力が必要な場合
  • ガーバーデータの出力ウィンドウで「DXF」を選択。
  • 「Edge.Cuts」レイヤーのみを選択。
  • 「外形線を使用してグラフィックアイテムをプロット」のチェックを外して生成。

まとめ

PCBの製造には、「ガーバーデータ」や「ドリルデータ」などの設計データが必要です。

基板構造には単層、両面、多層基板があり、それぞれ導体層、絶縁層、シルクスクリーンなどの要素で構成されています。設計ツール（KiCad、Eagle、Altium Designerなど）から適切なデータを出力し、製造業者に提供することが基板製造を効率よく、高品質に実行する上で重要です。

KiCadを活用すれば、製造データを簡単に作成できます。回路設計に取り組んでいる方は、ぜひご自身の手で製造用データの生成まで試してみてください。