今回の記事では、KiCADの設計データを用いて、部品を実装した回路基板（PCB）をユニクラフト社へ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、過去の記事「KiCADからプリント基板を発注する／ユニクラフト社の場合」にてご紹介いたしました。
今回は過去の記事から継続する形をとり、「ユニクラフト社」に部品実装を発注する手順をご紹介していきます。
具体的な作業手順に入る前に、「ユニクラフト社」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たい項目がまとめられているため、必ず事前に目を通しておきましょう。
同社では機械実装（ある程度の生産）および手実装（数枚の試作）において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るため合わせて確認しておきます。
位置情報ファイルと部品表は必須
実装発注時には、基板製造データとともに「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すると、位置情報と部品表はひとつのファイル内の複数シートで生成できて便利です。
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の場合であっても対応いただけますが、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ようにしましょう。
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」から生成できます。
ただし、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ためにも、生成したCSVファイルと指定の部品表を使い、必要な情報に編集したファイルを作成するようにしましょう。
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、「ユニクラフト社」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においては、この名称の違いの修整はできません。ひとまずは「表現に違いがある」という点のみ覚えておいてほしいですが、Ver.6以降のKiCADでは基板セットアップの画面ですべてのレイヤーの名称を変更できるようになりました。
そのため、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ことをオススメします。これにより、作業効率の向上や無用なトラブルの防止が期待できます。
作業や検査に必要な「実装図」
部品表の次に、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で作成したほうが望ましいでしょう。
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ため、本来であれば裏面の図は必要ありません。しかし、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ため、準備しておいたほうが好ましいでしょう。
ダイオードやICなど、向きに注意する必要がある部品については、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。上記で説明したような実装図と部品表が揃っていれば、作業いただくしことが可能です。
ただし、機械実装で製造を依頼する場合には、装置にセットする条件があるため、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」があった場合には、機械実装ができません。一部あるいはすべ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。
「ユニクラフト社」においては、見積時にこうした点についても相談に乗っていただけるため、見積登録段階でご相談されることをオススメします。
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。
確認の問い合わせをしたところ、「可能であれば４個配置したほう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」とのことでした。
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ため、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。
必ずしも以下の対応がすべてではありませんが、
- 「1枚に面付して大量生産する」場合、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」場合、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が望ましいでしょう。
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できた後は、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。
選択項目の最後に、「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」には、製作する枚数を入力します。
「基板１枚あたりの部品点数」には、あらかじめ作成しておいた部品表を確認しながら、部品のピン数ごと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ような部品については、固定用パッドもピン数として数えることに注意しましょう。
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。
部品調達はご自身で用意して支給する方法もしくは、製造時に手配を依頼する方法の２項目から選択します。
「一部は調達して支給するので、あとは調達してほしい」という場合には、「部品手配を依頼」を選択したうえで、部品指定フォーマット欄に情報を入力し、別途メールなどで相談しながら進めていく形になります。
実装部品を100％自分で準備して支給する場合には、「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」とは書式が異なるため注意しましょう。
なお、「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などで購入できるもののみとなります。
メーカーと型番を記入しただけでは、調達ができない場合も起こり得ます。そのため、ここは頑張ってご自身でも調べたうえで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すと、自動計算で概算価格を確認することができます。
ここまで入力した項目にもとづき概算見積もりが計算される点においてはPWB製造時と同様ですが、部品実装の場合にはさまざまな条件により金額が変わる可能性が高くなります。
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くるまで待ちましょう。
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ことになりますので、不用意にメールを削除してしまわないよう注意しましょう。
金額が確認でき発注終了後は、部品表や実装図、支給部品などを準備して「ユニクラフト社」に順次送付し、後は完成を楽しみに待ちましょう。
製造の進行状況については、会員登録したマイページから確認できます。
「ユニクラフト社の基板製造サービス」は初心者にこそ一度利用してみてほしい！
「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ほしい」サービスです。
最近ではネット完結の海外サービスが人気ですが、１枚のみの試作に対応できなかったり、部品の調達ができずに未完成のまま届くといったトラブル発生時に対応ができないことがあります。
その点「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ため、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ことができます。
部品表の情報を調べる作業を手間に感じるかもしれませんが、部品実装まで依頼する場合には避けては通れない道です。しかし、この点についても、「ユニクラフト社」のフォーマットは各社サービスの中でも比較的簡単な情報のみで済むようまとめられています。
PCB設計や基板製造に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。
