プリント基板の部品実装を発注する/ユニクラフト社の場合

今回はKiCADの設計データを用いて、部品を実装した回路基板(PCB)を製作外注する手順について解説します。

部品実装を発注しよう

PWB基板のみを製作外注する手順については前記事

「KiCADからプリント基板を発注する/ユニクラフト社の場合」

で紹介しましたので、今回は別記事から継続する形でユニクラフト社に部品実装を発注する手順を説明したいと思います。

具体的な作業手順に入る前に、公式ホームページのトップ画面から「部品実装」のリンク先を開いてみます。

このリンク先ページでは部品実装を発注する際に注意して欲しい項目がまとめられていますので、必ず事前に目を通しておきましょう。

機械実装(ある程度の生産)も手実装(数枚の試作)も対応していますが、それぞれ詳細を解説するリンクがありますのでその先も確認しておきます。

位置情報ファイルと部品表は必須

実装発注時は基板製造データと共に「位置情報データと実装用の部品表」を用意する必要があります。

公式ページで提供されているフォーマットに必要な情報を入力すれば、位置情報と部品表は一つのファイル内の複数シートで生成する事が出来て便利です。

KiCADで生成する位置情報ファイル(Posファイル)と表計算ソフトなどで独自に作成した部品表の送付でも対応してもらえますが、最低限部品表は提供されるフォーマットをダウンロードして作成する様にしましょう。

KiCADでの位置情報ファイルはPCBエディタのメニュー

「ファイル」-「各種製造用ファイル出力」-「フットプリントと位置情報のファイル」

から生成する事が出来ます。

但し、部品表ファイルについては、回路図エディタで生成するBOMファイルのままでは実装作業に必要としていない情報も大量に含まれています。

作業の効率化に協力する為にも生成したCSVファイルと指定の部品表を使って、必要な情報に編集したファイルを作成する様にして下さい。

ここでひとつ、PCBエディタのレイヤー名称について注意点を挙げておきます。

KiCADでは部品面を表面(F)、半田面を裏面(B)として各レイヤーの名称を決めていますが、ユニクラフトの標準構成では部品面を「C」、半田面を「S」としています。

従来バージョンのKiCADではこの名称の違いを修整する事は出来ません。とりあえずは「表現に違いがある」という事だけ覚えておいて欲しいのですが、Ver.6以降のKiCADでは基板セットアップの画面で全てのレイヤーの名称を変更できる様になりました。

なので、今後も実装サービスを利用するという場合にはレイヤー名称を利用するサービスが推奨する名称に変更しておく事で作業効率の向上や無用なトラブルを防止する事が出来ると思いますので活用をお勧めします。

作業や検査に必要な「実装図」

部品表の次は基板上の部品実装図を用意します。

実装図の書式は自由とされていますが、画像もしくはPDFで作成した方が良いでしょう。

上に実装図の例を挙げます。

この基板では部品面だけに全部の部品が実装されているので本来なら裏面の図は必要ありません。ですが、両面ともデータがあれば作業や検査をする際も迷わずに済むので準備しておいた方が良いでしょう。

ダイオードやIC等、向きに注意する必要がある部品はこの実装図の中に注記を追加します。

数枚の試作を行う手実装の場合、位置情報ファイルは必須ではないそうです。上記で説明した様な実装図と部品表があれば作業をしてもらうことが可能です。

但し、機械実装で製造を依頼する場合には装置にセットする為の条件がある為、以下の2点が必須となります。

  •  バラ部品は機械実装できないので、リールかトレイ単位の部品を選定する。
  •  基板に固定用の捨て板(実装禁止スペース)と認識マークを2か所以上配置する。

「どうしてもバラ部品しか調達できないパーツ」があった場合は機械実装が出来ません。

一部あるいは全ての部品が手実装となり、トータルで費用増加の原因になります。

ユニクラフトでは見積時にこういった点についても相談に乗ってもらえるので、見積登録段階で色々相談してみる事をお勧めします。

公式ページでの説明では認識マークは対角2個の配置で説明されています。

確認の為に問い合わせをしたところ、可能であれば4個配置した方が位置決め精度が向上するため可能であれば4か所の配置を推奨している、との事でした。

認識マークの形状についても推奨パターンを図解で解説されているので、KiCADのPCBエディタを使って追加します。図解では2種類のレイアウト方法が説明されています。必ずしもそうでなければならないという事はありませんが、

「1枚に面付して大量生産する」のであれば捨て基板エリアを設けてその上に認識マークを配置

「後々検査装置等にセットする事も頻繁に行う」のであれば回路基板上に認識マークを残して部品配置禁止エリアを設ける

といった、用途に応じた設計の使い分けをした方がよいでしょう。

部品実装を見積項目に追加する

事前の注意事項に従い、基板の製造データが準備出来たら自動見積のページからPWBの製造情報を入力していきます。

選択項目の最後で「部品実装サービス[機械実装/手付け実装]を利用する」を選択すると、下段に必要事項を入力する表が追加表示されます。

手実装を選択した場合を例として、表示項目を以下に示します。

「実装台数」は製作する枚数を入力します。

「基板1枚あたりの部品点数」あらかじめ作成しておいた部品表を確認しながら、部品のピン数毎に実装される数を入力していきます。

この際、コネクタなどの配線ピン以外に固定用にもパッドが配置されている様な部品は、固定用パッドもピン数として数えますので注意しましょう。

必要な部品数の入力が終わったら、実装に使用する部品の調達について選択します。

部品調達は自分で用意して支給するか、製造時に手配を依頼するかの2項目から選択します。

「一部は調達して支給するのであとは調達して欲しい」といった場合は「部品手配を依頼」を選択した上で部品指定フォーマット欄に情報を入力、別途メールなどで相談して進めていく事になります。

実装部品を100%自分で準備して支給する場合は「部品実装」の説明ページにある「部品表フォーマットダウンロード」からテンプレートを入手します。

自動見積ページにある「部品手配指定フォーマット」とは書式が違いますので注意しましょう。

ユニクラフト社に調達を依頼する場合、用意できる部品は基本的に国内の通販サービス等で購入できる物のみとなります。

メーカーと型番を記入しただけだと、調達が出来ない場合もありますのでここは頑張って自身でも調べてリストを埋めましょう。

部品表を作る作業と並行して、自動見積ボタンを押して自動計算で概算価格を確認する事が出来ます。

ここまで入力した項目に基づいて概算見積もりが計算されるのはPWB製造の時と同じですが、部品実装の場合は様々な条件によって金額が変わる可能性が高いです。

また、部品調達を依頼した場合その調達費用は自動見積には反映されていません。必ず担当窓口から正式金額の連絡が来るのを待ちましょう。

自動見積を登録すると、数日以内に担当窓口から正式見積と発注URLを記載したメールが届きます。

発注手配はマイページの履歴からではなくこのメール内に記載されたリンクから行う事になりますので、不用意にメールを削除してしまわない様に注意しましょう。

金額が確認できて発注が終わったら、部品表や実装図、支給部品等を準備してユニクラフト社に順次送付して後は完成を待ちましょう。

製造の進行状況は会員登録したマイページから確認する事が出来ます。

「初心者にこそ一度利用してみて欲しい」基板製造サービス

ユニクラフト社の基板製造サービスを一言で紹介するとしたら

「初心者こそ一度使ってみて欲しい」

という企業だと思います。

最近ではネット完結の海外サービスが人気ですが、1枚だけの試作に対応できなかったり部品の調達が出来ずに未完成のまま届いたりといったトラブルが起きた時に対応が出来ない事があります。

ユニクラフト社の場合、PWBは海外製造・国内検査、PCB部品実装は国内企業と提携する形で国内外の利点を活かしたサービスを提供している為、トラブルが起こりやすい部品実装についても柔軟な対応で品質を確保する事が出来ます。

部品表の情報を調べるのが手間と感じるかも知れませんが、部品実装まで依頼する場合は避けては通れない部品表作成作業です。これについてもユニクラフト社のフォーマットは各社サービスの中では比較的簡単な情報だけで済む様に纏められています。

PCB設計、基板製造にこれから取り組むという方はぜひ一度ユニクラフト社のサービスで製造の一通りのフローを体験し基板製造エンジニアの第一歩を踏み出してみてはいかがでしょうか。

(株)ユニクラフト プリント基板見積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。