KiCADからプリント基板を発注する/P板.comの場合

今回は、以前ご紹介した基板製作手配の第二弾、別の企業さんにお願いした例をご紹介します。

今回も別記事

「アノテーションとERCを実施する」

「ネットリストを作成し、フットプリントを割り当てる」

で設計したArduino互換基板のデータを使用して発注の流れを辿っていきます。

この記事では国内製造業者「P板.com」での見積、発注手配の流れについて順番に辿っていきます。

プリント基板だけでは勿体ない?P板.com

国内でプリント基板の試作・製造といえば?という問いに必ずと言って良い程その名前が挙がるのがP板.comです。

最大の特徴としてはベンチャー企業や学校機関をはじめとした利用法人数の多さと、基板の設計製造だけではなく

 接続用ケーブルハーネスの製造

 電子機器用筐体製作

 電子機器組み立て

といったサービスも一括管理の下で発注する事が出来ます。

基板の製造だけではなく、プロトタイプの開発からIoT機器の中規模程度の量産までならまとめて相談する事が出来る頼もしい業者さんです。

今回は、この数あるサービスの中から「基板製造」のメニューについてご紹介します。

WEBサイトの自動見積「1-Click見積」を利用する

プリント基板(PWB)製造に使用するデータ=ガーバーデータについては、別記事「KiCADからプリント基板を発注する/ユニクラフト社の場合」で用意した物を流用します。

基本的にPWB基板製造だけであれば、ガーバーデータとドリルデータが揃っていればどの企業さんでも製作が可能です。

P板.comのWEBサイトでは推奨の回路CADが紹介されていますが、KiCADで設計したデータでも特に問題なく発注する事が出来ます。

それでは実際に進めてみましょう。

一般的な通信販売サイトと違い、基板製造企業のWEBサービスは見積申し込みから本見積、製造発注、納品からリピート発注といった流れでデータを伴ったやり取りを何度もする事になります。その為、ほぼすべての企業で会員登録をする必要があります。

P板.comも同様ですので、実際に発注をするまでに会員登録をしておきましょう。

P板.comの会員登録はこちら

WEBサイト右上に「1-Click見積へ」のボタンがありますのでクリックします。

画面が切り替わり、必要事項を入力するページが開きます。

画面の上から順番に必要事項を入力していきます。

画面が切り替わった直後は詳細項目を入力する部分が入力出来なくなっていますが、基本情報入力の欄を選択記入すると続けて入力できる様になります。

一番上の欄で見積依頼する種類を選びます。ここでは通常の基板=リジッド基板の基板製造を選択して進めます。

基板製造の分類としては

リジッド基板

フレキシブル基板

メタル放熱基板

メタルマスク(単品)

が選択できます。

ハーネス加工や筐体・ケースを選択するとメニューの構成が変わりますので今回は割愛します。

次に基本情報入力の欄を入力します。

構成層数は片面から12層までが選択できますので希望する層数をクリックします。

14層以上を希望する場合は画面右側の「14層以上はこちら」のリンクから個別見積フォームに移動します。

続けて基板の外形寸法を小数点第一位まで入力し、製造枚数を決めます。

P板.comでは基板製造枚数は1枚から選択することが出来ます。

ここまでの項目が入力されると自動見積のプログラムが処理を開始し、画面右側の表示欄にコース毎の概算見積とおおよその発送予定日が表示されます。

この内容でコースを選択して発注に進んでも良いのですが、詳細項目に変更が必要な内容がると見積額や納期に影響する場合があります。

発注後可能な限りスムーズに作業を進めてもらう為に、下段の詳細設定もこの段階で確認します。

詳細設定を行い見積登録する

詳細設定の最初は材質、板厚、銅箔の厚みを選択します。

P板.comでは特徴的なのは高機能素材(通称:パナソニック材)が選択できる様になっています。「パナソニック材:MEGTRON6」は6層基板用素材ですが、超低電動損失、高い耐熱性をアピールポイントにしている基板素材です。

標準設定はFR-4のガラス繊維エポキシ樹脂基板になります。

導体層は標準で18μmが選択されていて、最大175μmまで選択できます。

一般的な基板では標準で選択されている

材質:FR-4

板厚:1.6mm

銅箔厚み:18μm

の3項目でほぼ問題ないとは思いますが、特に回路の構成によって大電流が流れる場合には電流量を計算して対応できる銅箔の厚みを選択します。

最小パターン幅/間隔/穴径は特に必要が無ければ、標準仕様のままで問題ないと思います。KiCADをインストールした状態のまま使用していれば配線の標準パターン幅は0.25mmになっていますので、標準設定の0.127mmであれば問題は無いと思います。

次の項目では基板の外観を決めるシルク印刷とレジスト色の選択を行います。

レジストは両面、表又は裏の片面、塗らない、といった項目から選択できます。

レジスト処理は外観を奇麗に仕上げるだけではなく、基材や導体層の保護絶縁という大切な目的があります。両面プリント基板が一般的になっている現在、特別な目的が無ければ両面レジスト塗布する設定は変更しない事をお勧めします。

P板.comでは「緑・赤・青・黄・白・黒・黒(つや消し)・紫」の8種類から選ぶことが出来ます。

特に紫を選択できるのは珍しい特徴だと思いますので、基板のレジスト色にもデザイン性を持たせたいという製品開発の場合は選択肢の幅が広がりお勧めできます。

シルク印刷は色と印刷方法を選択します。印刷色は「白、黒、黄」の3種類から選択します。

印刷方法については、高精度の印刷を希望する場合は写真法を選択します。

次に、基板上のランド及び端子形状部分の仕上げ処理について選択します。

標準では水溶性フラックスが選択されています。数か月の短期保管やすぐに組立を行う場合ならばフラックスで問題ありませんが、数か月を超える長期保管をした場合、銅箔が露出し腐食する事で回路の損傷や半田づけ不良の原因となりますので注意しましょう。

P板.comの面白い点として、USB端子の様な基板の縁に設けた端子部の処理だけ個別に選ぶことが出来ます。WEB発注サービスでは省略されがちな項目ですが、製作出来る物の幅が広がる項目でもあるのであらかじめ選択できるのは有難いところです。

次に面付情報と特殊加工の有無について選択します。

製造コストを抑える為に複数の回路基板を1枚のシートに纏めて製造する事があります。製造後個々の回路に分割する方法としてVカットやルーターカット、ミシン目の有無を選択する事が出来ます。

Vカットの場合は外形線で図示する事で対応できますが、ミシン目やルーターカットについては形状によっては逆にコスト高になる事もありますので注意しましょう。

特殊加工の項目もここで選択します。

ここで注意したいのは、コネクタ等に多い「基板に固定する為に長穴にケース端部を挿入して固定する」部品を使っている場合、長穴の設定を「あり」に変更します。

この項目ではULマークを付けるかどうかと、検査項目について選択します。

AOI検査(外観光学検査)の項目が標準で「なし」になっているのを見て、え?基板の検査しないの?と不安になる方もいるかと思いますが、P板.comではPWBの段階で導通・ショートチェックは標準で実施しているとの事でした。

ここで選択する検査とは「基板表面の外観検査」を指しています。製品としての品質をより高めたいという場合に利用するとよいでしょう。

最後にデータ形式、製造工場の指定について選択します。

製造用データとしてガーバーデータを用意しますが、フリーウェアや2D-CAD等で作図したDXFデータからでも製造可能です。

設計CADの欄では設計に使用したCADを選択します。選択できるCADの種類も非常に多く便利ですが、CADの種類によってはデータ対応の為に見積額が変動する場合があります。

KiCADを選択した場合は見積の変動は生じない(2022年3月時点)ので安心して登録できます。

全ての項目を設定、入力まで終えたら画面右の見積欄を確認してコースを選択します。

最後に「保存・発注」を押して見積情報を登録します。

この時点ではまだ見積に必要な情報が会員登録したマイページ内に登録されるだけですので、発注まで進める為に会員ページにログインしてマイページに移動します。

マイページで製造データを登録する

画面をスクロールして下段に移動すると先ほど登録した見積依頼内容が「案件一覧」に登録されていますので、オレンジ色の「一括受付番号」をクリックして詳細画面を開きます。

詳細画面では下段に画面をスクロールさせて「資料・データの登録」ボタンをクリックします。次に開く画面で製造に必要なガーバーデータをアップロードします。

基板だけ(PWBのみ)の製造の場合、KiCADで用意する必須データはガーバーデータ一式とドリルデータになります。

用意したファイルを1つのフォルダに纏めて圧縮ファイルを作成し、画面の「ファイルを選択」ボタンを押してアップロードします。

データのアップロードが終わったら、画面右上の発注ボタンを押して製造注文する事が出来ます。

P板.comの場合、自動見積の数字だけで発注手配まで進める事が出来ますが、詳細設定に大幅な相違があった場合や打ち合わせによる確認が必要になった場合などによって発注後に金額が変動する事があります。

その場合でも担当の方からのメールやマイページ上のフィードバックなどで非常に丁寧に対応して頂けます。

「選択した項目にミスがあったらどうしよう」とガチガチに身構える必要はありませんので、基板を作ってみたい、プロトタイプを製作してみたい、という方は一度見積してみる事をお勧めします。

最後に

P板.comは国内外の工場と多数提携している事もあり、非常に強力な製造、生産のネットワークを持っている事が強みとなり安心して利用できます。

また、部品実装については日本国内の実装企業との提携により国内製造を実現した事で「一部の部品だけ支給して、後は購入してもらう」といった要請にも柔軟に対応できるので試作開発において大変頼もしい企業です。

今回基板(PWB)製造のみで手順を解説しましたが、後日部品実装までについても纏めてご紹介したいと思います。

「P板.comのWEBサイトはこちら」

ABOUT KiCAD MASTER

KiCADの達人
KiCAD歴15年程度。雑誌記事や教育用テキストの執筆経験等複数あり。私大電気電子工学科での指導とフリーランスエンジニアを兼業しながらFab施設の機器インストラクターや企業セミナー講師を歴任し、KiCADの普及と現代の働き方に対応した技術者育成に務める。