KiCAD 5 を使って基板をFusionPCBへ発注してみた

#はじめに
基板CADソフト KiCAD 5を初めて使用してSeeedの基板作成サービスFusionPCBへネットで発注するまでの手順メモです。
トランジスタ技術7月号で特集「プリント基板製作超入門フルセットDVD」を見てPCB作成をやってみました。DVDの動画を見ると使い方がよくわかります。

#KiCADのインストール
[KiCAD](http://kicad-pcb.org/download/)は安定版5.0.0が7月にリリースされていますが、7月前半にダウンロードした5.0 Nighty Buildを使用しています。Version: (5.0.0-rc3-dev-10-g3e22e5ccd)　
・インストールサイズ4.8GBありました。

#回路図の作成
##準備
・プロジェクトの作成
[ファイル]-[新規プロジェクト]からプロジェクトフォルダを作成。
指定フォルダに*.pcb、*.schファイルが作成される。
![kicad_01.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/277504/3af35b4c-b59f-77bc-bb3d-48a31515a2c4.png)

##回路図エディタ
[ツール]-[回路図を編集]または[回路図レイアウトエディタ]アイコンで起動。
マウスホイールスクロールで表示倍率変更。
[配置]-[シンボル]でパーツシンボルを配置。シンボル選択時に抵抗はR(Registerで検索しない)コンデンサはC、LEDはLED、TTLは74xxなど。
シンボル右クリックで回転などプロパティ編集。
[配置]-[電源ポート]電源とGNDを配置。
[配置]-[配線]各シンボルを接続。クリックで開始。ダブルクリックで終了。
配線が完了したら
[ツール]-[回路図をアノテーション]でシンボルをアノテーション。（R1,R2などの番号付与）
[ファイル]-[ページ設定]からタイトルなどを編集。
[検査]-[エレクトリカルルールチェッカー(ERC)]を実行して電気的な配線をチェック。
![kicad_02.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/277504/0b4a6bf1-e3bf-f6c4-ad88-fb0e5ec04c8f.png)

###コンポーネントとフットプリントの関連付け
引き続き回路図エディタから[ツール]-[フットプリントを関連付け]で回路図上の部品に実際のフットプリントを関連付ける。
適切なフットプリントを見つけるのが初めてには難しいです。
例えば1/6wの普通の抵抗はResistor_THT:R_Axial_DIN204_L3.6mm_D1.6mm_P5.08mm_Horizontal
すべて関連付けたら[ファイル]-[回路図を保存]。

###ネットリストの生成
[ツール]-[ネットリストファイルの生成]。
保存して回路図エディタを終了。

##プリント基板エディタ
[ツール]-[プリント基板(PCB)レイアウトを編集]または[基板レイアウトエディタ]アイコンで起動。
[セットアップ]-[デザインルール] 配線幅など配線情報の設定。
グリッドを選択。2.54mm、1.27mmなど。
DIPサイズのコネクタを使うので1.27mmにしました。基板外形を書く際は1.00mmにすると40x50mmなどのぴったりの基板が描けます。
基板外形
[配置]-[線] Edge.Cutsレイヤーに基板外形を描く。
[配置]-[寸法線] Dwgs.Userレイヤーに基板外形の寸法追加。
[配置]-[ドリルと配置のオフセット] ガーバーファイル用の原点をセット。
[ツール]-[ネットリストのロード] ネットリストの読み込み。
フットプリントが展開されるので部品をドラッグして展開。
各部品をひたすら移動、回転して配線（ラッツネスト）が交差しないように配置。
[配線]-[単線] 端子同士をクリックして繋ぎ、配線パターンを配置する。
部品上で[F]キーを押すと裏面に配置できる。
[配置]-[ゾーン] からベタGNDのゾーンを指定。
ゾーンを右クリックして塗りつぶし。裏面もベタGNDを指定。
プリントパターンが完成すれば [検査]-[デザインルールチェッカー] でデザインルールチェック実行。

![kicad_04.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/277504/f2e4885e-9968-5097-b8df-6aa4d1dd227b.png)

[表示]-[3Dビューアー] 3D表示が確認できる。
![kicad_05.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/277504/9662f92a-2d02-bd35-ada1-2d57842a7e48.png)


#ガーバーデータの作成
FusionPCBへの発注用ガーバーデーターはこちらを参考にしました。
[KiCADからガーバーファイルを出力する方法](http://support.seeedstudio.com/knowledgebase/articles/1187731-kicad%E3%81%8B%E3%82%89%E3%82%AC%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%BC%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB%E3%82%92%E5%87%BA%E5%8A%9B%E3%81%99%E3%82%8B%E6%96%B9%E6%B3%95)

プリント基板エディタ [ファイル]-[プロット]-[製造ファイル出力]
「ドリルファイルの生成」 ボタンを選択してドリルファイルも作成する。

作成された8個のファイル名を以下の様に変更してzipファイルに格納します。例：proj1.zip。

| 生成されるファイル | ファイル名変更 |
|:-------------------|:---------------|
|proj1-B.Cu.gbl | proj1.gbl |
|proj1-B.Mask.gbs | proj1.gbs |
|proj1-B.SilkS.gbo | proj1.gbo |
|proj1-Edge.Cuts.gm1 |  proj1.gm1 |
|proj1-F.Cu.gtl | proj1.gtl |
|proj1-F.Mask.gts | proj1.gts |
|proj1-F.SilkS.gto | proj1.gto |
|proj1.drl | proj1.txt |


#Seeed FusionPCBへの発注
[FusionPCB](https://www.fusionpcb.jp/) 日本語化されています。「今すぐ発注」をクリックして発注へ進みます。
先ほどのzipしたガーバーファイルproj1.zipをアップロードします。
枚数と基板のサイズ以外デフォルトで発注しました。
4x5cmの2層基板5枚でUSD4.9でした。1枚110円ですね。送料がDHLでUSD15。paypalで支払って完了。
1週間程で配達されました。

#完成
実装してRasPiに繋いでみました。4chのLチカとタクトスイッチのボードです。
![IMG_0230.jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/277504/a46d47c8-a51b-3d2d-0419-102bfeef5f58.jpeg)![IMG_0232.jpg](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/277504/032b7ce3-10c2-a32c-6791-7b3af8bf3047.jpeg)