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KiCADを用いた回路・基板設計マニュアル

新規コンポーネント作成

hardware/components/Tempelate/を同階層にコピーし，
ディレクトリおよび回路図・基板ファイルの名前をコンポート名に変更する．

コンポーネントの回路設計

部品の配置

使用する部品を選び，配置する．

KiCADのライブラリにない部品を使いたい場合は，ネットで探すか，自作する．
自作したシンボルはhardware/library/WOBCLibrary.kicad_symに，
フットプリントはhardware/libirary/WOBCLibrary.prettyに追加しておく．

トランジスタのように一般的な部品は，特定の型番のものではなく一般的な記号のものを使う．

電源と配線

部品同士を配線する．
電源に関しては以下のシンボルを使う．


VDD: 3.3V系の電源．IC類の電源は基本的にこれを用いる．
GND
VBUS: USBコネクタから供給される5V電源．
VPP: 電池の出力そのまま等，VDDの上流の電源．
+BATT: RTCやGNSS用のバックアップ電源．


ICの電源ピンには100nF程度のバイパスコンデンサを付ける．

入出力ラベルの設定

電源以外に外部と接続したいピンは，階層ラベルをつける．
階層ラベル名のprefixにコンポーネント名をつける必要はない．

シンボルのアノテーション

Symbol reference designatorを使用し，
各シンボルについている番号（R0，Q1など）を振り直す．
モジュール作成時にインポートする作業のため，番号は100から始まるようにする．



フットプリントの割り当て

Footprint assignment toolを使用し，シンボルにフットプリントを割り当てる．

特によく使う部品のフットプリントに関しては，




  
カテゴリ
  





  
抵抗
  
信号用は 0402(1005) サイズを用いる．


  
積層セラミックコンデンサ
  
1uF以下は0402(1005) サイズ，大容量の電源用には0603(1608)や0805(2012)サイズを目安に用いる．






LCSC部品番号の割り当て

PCBAサービスで実装したい部品について，
]]>JLCPCB Parts Lib]]>で探した部品の番号
（JLCPCB Parts # とある，Cから始まる番号）をシンボルに設定する．
シンボルにLCSCというフィールドを追加し，部品番号を入力する．



Electorical Rule Check の実行

ELCを実行し，回路に間違いがないか確認する．
使っていないピンには no-conenction-flag (バツ印)を設定して，
エラーが出ないようにしておく．

コンポーネントの基板設計

通常はモジュールごとに基板設計を行うが，コンポーネントの回路が複雑で部品点数が多いなどの
理由で基板設計データも再利用したいときには，コンポーネントごとに基板設計を行ってもよい．

注意点等はモジュールの基板設計の項目を参照．

新規モジュール作成

hardware/modules/Tempelate/を同階層にコピーし，
ディレクトリおよび回路図・基板ファイルの名前をモジュール名に変更する．

モジュールの回路設計

コンポーネントの挿入

各コンポーネントは，モジュール回路図内の階層シートからリンクして使う．

シートを追加し，Sheetfileに使いたいコンポーネントのパスを設定する．



コンポーネントごとに基板設計を行っている場合は，以下の手順で基板設計データをコピーする．


モジュールプロジェクトを開く
上述の通り，回路エディタで階層シートを追加しコンポーネントの回路図をリンクする．
階層シート内に移動し，シンボルのアノテーションを行い部品に100から始まる番号を振り直す（階層シート内の部品のみ）
コンポーネントプロジェクトを開く
コンポーネントの基板エディタで部品と配線を全選択→コピー
モジュールプロジェクトを開く
コンポーネントの部品と配線をモジュールの基板ファイル内にペーストする
ペーストした基板の部品と回路図を結びつけるため，基板エディタのUpdate PCB from Schematic ツールで，Re-link ... on their reference designators にチェックを入れて Update PCB
回路エディタで，シンボルのアノテーションを行い，モジュールの全ての部品について0から始まる部品を振り直す
基板エディタで振り直した番号を反映させるため，Re-link ... on their reference designatorsのチェックを外してUpdate PCB
さらにモジュールにコンポーネントを追加する場合，1~10の手順を繰り返す．




配線

シートを右クリックしてImport Sheet Pinで階層ラベルに設定した入出力ピンを表示し，
コンポーネント間を配線する．

モジュールの基板設計

]]>ノイズ対策.COM]]>などを参考に.

ベース基板の決定

モジュールは基本的に，60mm x 60mm x 1mm のサイズを基準としたベース基板上に実装する．
WOBCLibrary内のBaseBoardを用いる．

部品の配置

PCBAサービスで実装する部品は必ず，手実装する部品もなるべく片面に配置する．

配線

]]>JLCPCBの寸法ルール]]>
を破らないように，配線幅やクリアランスをとる．


基板厚さ：基本的に1mmとする．
ビア：基本的に径0.5mm，ドリル径0.3mm
信号線：0.2mm 以上
電源線：0.4mm, 0.8mm などなるべく太く．1Aで1mmが目安
無線信号：曲線で配線幅 1.5mm〜2.0mm，裏面にGNDプレーンを配置して50Ωのマイクロストリップ線路にする
USB信号：配線幅 0.8mm，配線間隔 0.2mm，裏面にGNDプレーンを配置して90Ωの差動マイクロストリップ線路にする（配線が長い場合）
無線信号：曲線で配線幅 1.5mm〜2.0mm，裏面にGNDプレーンを配置して50Ωのマイクロストリップ線路にする
CAN信号：配線幅 0.4mm，配線間隔 0.2mm，裏面にGNDプレーンを配置して120Ωの差動マイクロストリップ線路にする


シルクの設定

コネクタやLEDなどが何を表すかわかるように，基板上に記しておく．

部品番号については，手で実装しない部品で書くスペースがない場合は消してもよい．

部品や他の文字，ビアと被らないように配置する．
文字サイズは最低0.8mm以上，できれば1mm以上を推奨．

署名やロゴマークなどを入れてもよい．

ベタGNDの設定

なるべくスタブがないようにする．
外周やスタブになるところにはビアを配置する．

Design Rule Check の実行

DLCを実行し，未配線やクリアランス違反がないか確認する．

ガーバーファイルの書き出し

KiCADプラグインのJLCPCB Toolsを用いてガーバーファイルを書き出す．