DesignSpark PCBセミナー
無料の基板CADでオリジナル基板の設計

アールエスコンポーネンツ株式会社
株式会社ピーバンドットコム
Ver3.3

本日の流れ時間

内容

担当

10分

主催紹介

RSコンポーネンツ（株）

30分

デモンストレーション①回路図（株）ピーバンドットコム

アールエスコンポーネンツ株式会社

40分

株式会社ピーバンドットコム
デモンストレーション②PCBレイアウト（株）ピーバンドットコム

15分

部品手配、発注方法

RSコンポーネンツ（株）

15分

RSとP板.comの各種サービス紹介（株）ピーバンドットコム

10分

質疑応答

RSコンポーネンツ（株）（株）ピーバンドットコム

•アールエスコンポーネンツの紹介•フリーの基板設計CAD 「DesignSparkPCB」の紹介•

サンプル回路を使ったDSpcbの設計方法– 事前準備– 回路図作成– レイアウト図作成– 部品と基板の手配– 部品ライブラリの作成方法– 技術問合せ・サポート•RSのその他のフリーサービス3• アールエスコンポーネンツの紹介• フリーの基板設計CAD 「DesignSparkPCB」の紹介• サンプル回路を使ったDSpcbの設計方法– 事前準備– 回路図作成– レイアウト図作成– 部品と基板の手配– 部品ライブラリの作成方法– 技術問合せ・サポート• RSのその他のフリーサービス
4アールエスコンポーネンツの紹介

電子部品オンラインショップ
・世界80カ国でビジネス・2500ブランドと取引・55万点の製品ラインナップ
・即日お届け (国内在庫品のみ)

5

自己紹介
• 名前：

宮原 裕人 （みやはら ひろと）• 所属：

アールエスコンポーネンツ株式会社
テクニカルマーケティング部• 経歴：

音声ICトップシェアメーカーのMarketing部で，携帯着メロ・車内警告音・音声ガイダンスアプリの市場開拓に従事。
2011年、現職にて北東アジア地域でのDesignSparkプロモーション業務を担当。

• メールアドレス： Hiroto.Miyahara@rs-components.com

P板.comの紹介

P板.comとは「国内初のプリント基板ネット通販」

8

P板.comの最大のメリットは？

取引実績社数15,000社超え！
2015年2月
ユーザー登録数35,562人

10

取引実績社数
6年で2.4倍P板.comは、IT化時代における重要リソースを補強するプラットフォームを目指します！

•

アールエスコンポーネンツの紹介•

フリーの基板設計CAD 「DesignSparkPCB」の紹介•

サンプル回路を使ったDSpcbの設計方法– 事前準備– 回路図作成– レイアウト図作成– 部品と基板の手配– 部品ライブラリの作成方法– 技術問合せ・サポート•

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CADツールの種類
土木設計CAD （橋・トンネル等の設計）
建築設計CAD（ビル・家・工場等の設計）

機械設計CAD

ハイエンド （自動車・航空機の設計）

mCAD

ミッドレンジ （家電・一般OAの機構筐体設計）- Solid Works- AutoCAD Inventor- SpaceCraim- Google SketchUp

CAD
CAE（解析システム）- 強度シミュレーション- 温度シミュレーション- 振動シミュレーション- 電磁界シミュレーション

電子設計CAD

基板設計CADeCAD
DesignSparkPCB

回路設計CAD
その他（半導体・配線・服飾）

DesignSpark PCB （DSPCB）- フリーで高機能な基板設計CAD（eCAD） 


無料ソフト （通常 数万～数十万 円）
回路図・基板パターン図を 作成しガーバー・ネットリスト・部品リストを生成
基板は 1m x 1m ・多層基板に対応 （層数制限なし）
基板イメージを3D表示、メカCAD用データに出力可
部品ライブラリ： ８０,０００ 超回路チェック（DRC）・自動配置・自動配線
外部シミュレータを使った回路シミュレーション
オンライン部品見積もり機能

リリースから２年でユーザ数 200,000人を達成!

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プリント基板の構造（１）トラック （パターン）

基板の構造

片面基板

両面基板

インナーレイヤー
多層基板

スルーホール

ガラス繊維ビア

表面を銅でラミネート加工

通常、CADツールを使用して設計

15

プリント基板の構造（２）

資料提供： ユニクラフト（ http://unicraft-jp.com/ ）フリーの基板CAD「DSPCB」でできること

完全フリーで多機能な基板設計ツール。基板を3D表示して360度確認。
メジャーな基板加工機にも対応。
シミュレーションLTSPICE等を使って回路のシミュレーションが行えます。

Gerber Fileの出力部品表(BOM) 作成

3D CAD Modelの出力
メカCADの設計に使用できます17* More later•

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単位について 基板設計では、長さを ミリメートル（mm）、インチ（inch）、ソウ（Thou）、ミル(mil) で表記
 基板パターン設計では主に mil（Thou） を 使います 基板形状や穴位置など、機械設計に関わる部分は mm が用いられる

 １ inch ＝ １０００ thou ＝ １０００mil ＝ ２５．４mm ＝ ２．５４ｃｍ（注： mil と mm を混同しない）
1 inch

25.4mmヤード・ポンド法

ＳＩ単位系 （メートル法）

19回路記号について
DSPCBは、国際的格であるJIS記号を採用
名称

旧記号(MIL記号)

新記号(JIS記号)

抵抗器

コンデンサ

コイル・インダクタ

20

DSPCBで使用するフォルダ
C:¥Program Files¥DesignSpark¥DesignSpark PCB 7.0

実行ファイルC:¥Users¥Public¥Documents¥DesignSpark PCB 7.0
Examples: サンプルファイル
Library：

部品ライブラリ

Technology：設定ファイル
21

サンプル回路を使った操作方法の練習•

以下のサンプル回路をオープン

C:¥Documents and Settings¥All Users¥Documents¥DesignSpark PCB¥Examples¥riaa amp.sch

基本的な操作方法• ズームアウト• ズームイン• 回路図をつまむ• インタラクションバー表示• 回路全体表示

Interaction Bar(インタラクションバー)メニューバー

メニュー

ツールバー

フローティングツールバー

ウィンドウ制御[Find Item (アイテムの検索)]タブ[Add Componentタブ[Component Bin (コンポーネントビン)]タブ

基板デザインエディタ[Properties (プロパティ)]
ダイアログ

回路図デザインエディタ[Layers (レイヤ)]タブ(基板デザインのみ)

ステータスバー

24

25

•

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26下記の回路図を作成しましょう新規作成ひとまずファイル名をつけ保存しましょう29

ライブラリの適用

Libraries Foldersタブ 4番目Libraryを選択 Folder Enabledをチェックし適用
30回路図の作成編集
ライブラリから部品を選択“Add C…” を選択31

必要な部品を用意
discrete.cml

Ctl+C と Ctl+V でコピーペースト できますschema.cml

Toconnector.cml

部品を検索（ModelSourceを使わない場合）

部品を検索（ModelSourceを使う場合）
画面左下のタブを選択、もしくは Ctl+m

部品名を入力

ModelSource
８０,０００点の電子部品情報を搭載したライブラリデータベース

DSPCB

ライブラリ
DBサーバ

34

部品を配置“F”キーで反転（Flip)“R”キー で回転文字だけの回転も可能

35

素子パラメータを設定

回路記号をダブルクリック

36

結線
端子の×をドラッグ&ドロップ

結線を引いている途中でWキーで曲がり方を選択可能

37

配線、外部接続点の設定 （Net名の表示）②①

注： To （矢印）を右クリックしない！

38

回路図完成File-OpenからC:¥Users¥Public¥Documents¥DesignSpark PCB 7.0¥Examples¥riaa amp.schを開きます39• アールエスコンポーネンツの紹介• フリーの基板設計CAD 「DesignSparkPCB」の紹介• サンプル回路を使ったDSpcbの設計方法– 事前準備– 回路図作成– レイアウト図作成– 部品と基板の手配– 部品ライブラリの作成方法– 技術問合せ・サポート• RSのその他のフリーサービス
40

基板レイアウト設計へ・・・

メニューバー tools Translate To PCB

41

基板設計のための設定

42

基板設計初期設定

2sig2plane.pft を選択

表示単位・精度 を選択

43

基板仕様を選択

多層基板の場合はここで選択

44

ボード形状を選択
丸型基板を使用する場合はチェックサイズを設定。

45

部品配置 ＆ 配線 の設定

部品をボード枠外に自動配置

46

基板編集のファイル名指定

基板レイアウトのファイル名を指定

47

基板レイアウト編集端子を繋ぐ黄線はラッツネスト（ラッツ）と呼ばれます

部品を移動して配置をしてみましょう
基本的な操作方法は回路図作成時と同様になります。

48

各種操作
Sキー： 線幅を変更
Lキー： レイヤーを変更

各レイヤーの表示/非表示切り替え

Ctl + 1, 2, 3
1:TOP
2:Inner（多層の時）
3:Bottom

Wキー： 曲がり方変更
ダブルクリック： 45度配線

49部品の自動配置50

部品配置の設定•••••

部品配置を表示する
部品向き変更を許可する
SMD部品の裏面への配置を許可する
固定部品を動かさない
配置後、部品を固定する••

部品間スペーシング
配置のグリッド

OKを選択、部品が自動配置される
51

自動配線（オートルータ）

すべてのネットを自動配線

52

自動配線の設定
Miter Track を選択

Any Angle を選択

Route を選択

53

パターン完成

File-OpenからC:¥Users¥Public¥Documents¥DesignSpark PCB 7.0¥Examples¥riaa amp.pcbを開きます54銅箔ベタ・サーマルパッド（ノーマル）パッド

サーマルパッド55

銅箔ベタの作成

レイヤー毎にエリアの指定が必要。
両面基板の場合、エリアを２つ指定し片方を裏面に配置する
レイヤー移動はエリアを選択しLキー56

ベタを張るネットを指定

57

銅箔ベタ・ サーマルパッド の完成

58

DRCチェック•絵を貼る

59

チェックが必要な箇所を確認

Check 結果レポートに No errors found ならエラー無し

60

3D 表示61

プリント基板発注用ファイルの生成

Manufacturing を選択

62

生成ファイルの設定
Auto-Gen Plots を選択

63

Gerber を選択• 下記をチェック64

生成ファイルの設定
外形データの出力設定①Add Plot..を選択②Gerber Photo Plotを選択③Board Outline のSelected を N→Yへ変
更

65
65

生成ファイルの設定②Outlineへ名称を変更②Outlineへ名称を変更①追加されたPlot1を選択①追加されたPlot1を選択③Layersタブを選択④Board Outline のSelected を N→Yへ変更

66

生成ファイルの設定
出力層のチェックボックスを確認後 Runを押す

67

ファイル生成生成ファイル68• アールエスコンポーネンツの紹介• フリーの基板設計CAD 「DesignSparkPCB」の紹介• サンプル回路を使ったDSpcbの設計方法– 事前準備– 回路図作成– レイアウト図作成– 部品と基板の手配– 部品ライブラリの作成方法– 技術問合せ・サポート• RSのその他のフリーサービス
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部品と基板の手配

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基板製造コストの見積もり
提携基板メーカーによる見積もり機能と連携• 「PCB Quote」ボタンをクリック• DESIGN SPARKにログイン

71
71

72
72

73
73

74
74

部品の見積もり・手配

75

76

部品表 （BOM：Bill Of Material）の出力
BOMを添付し、弊社営業担当に見積もりを依頼
sales3.jp@rs-components.jp）77• アールエスコンポーネンツの紹介• フリーの基板設計CAD 「DesignSparkPCB」の紹介• サンプル回路を使ったDSpcbの設計方法– 事前準備– 回路図作成– レイアウト図作成– 部品と基板の手配– 部品ライブラリの作成方法– 技術問合せ・サポート• RSのその他のフリーサービス
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部品ライブラリとは•基板CAD用の部品毎ににわかれたCADテンプレートライブラリ•回路シンボルとPCBシンボルの組合せ•

DSPCB付属のライブラリ

３４，０００点•

オンライン上のライブラリデータベース

８０，０００点•

Eagleライブラリをインポート•

自分で作成する

SN7451

SN740079

８０，０００点超の部品CADライブラリ データベース– ModelSource は回路図・フットプリント図・機械CADのライブラリ集– 対応部品 8万点超
– ２０以上のメジャーなCADフォーマットに対応– 全てにRSオーダーナンバー

回路図シンボルPresented under embargo

フットプリントシンボル

機械CADライブラリ80

部品ライブラリの構成

部品ライブラリ(*.cml)
部品ライブラリ(*.cml)
部品ライブラリ
部品ライブラリ(*.cml)(*.cml)

回路図シンボル(*.ssl)
回路図シンボル(*.ssl)
回路図シンボル
回路図シンボル(*.ssl)(*.ssl)PCBシンボル(*.psl)PCBシンボル(*.psl)PCBシンボルPCBシンボル(*.psl)(*.psl)81

回路図シンボルの作成

83ライブラリファイルの作成

ライブラリファイルのファイル名84

Wizardをクリック

85

次へ

チェック
default.stfを選択

86

シンボルの座標原点左の図のSの点
Pin1 を指定

Triangle

シンボルのリファレンス名位置
上図のRの点の位置
右下 を指定変更なし。次へ
87

端子数を２端子間隔を500先ほど作成したライブラ
リファイルを指定
88

PCBシンボルの作成

89ライブラリファイルの作成

ライブラリファイルのファイル名

90

Wizardをクリック

91Metric：mm
精度： 292

原点をCenter
リファレンス名を右下SOICを選択

端子数：10
Pin番号の起点：左下ピン番号の表示/非表示：Hide
ピン番号の向き： 反時計回り

サイズを指定Metric：mm
精度： 293

シルク表記の指定
Top Silkscreen

ノッチサイズ： 0.594

部品形状の表示指定

Top Assemble

シンボル名

保存先ライブラリ95

コンポーネントの作成

96

ライブラリファイルの作成

ライブラリファイルのファイル名97

New Itemをクリック

98コンポーネント名、コンポーネントの説明文、パッケージタイプ
リファレンス名

先ほど作成した回路図シンボルを選択

先ほど作成した
PCBシンボルを選択

99

既存の回路図シンボルの追加① Add Gate アイコンをクリック② Find Symbolをクリック③AD-P2 を検索④追加するゲート数を入力

回路図シンボルとPCBシンボルの端子の関連付
け①シンボルの追加を確認②ピンアサインアイコンをクリック

101

102

メーカー名や品名などを設定

103

ライブラリを指定し保存

104

部品表のカスタマイズ

105

カスタマイズ （部品表やレポート）①OutputのReportsを選択③ “Custom BOM”など
レポート名を入力② Newボタンをクリック

106

カスタマイズ （部品表やレポート）③表示内容を設定①レポートの構成を設定
上記では以下が表示
・タイトル
・ヘッダー情報・テキスト・リスト② それぞれの中身を編集
今回はリストを編集④テスト表示107

カスタマイズ （部品表やレポート）
タイトル
ヘッダ情報

リスト

108

• アールエスコンポーネンツの紹介• フリーの基板設計CAD 「DesignSparkPCB」の紹介• サンプル回路を使ったDSpcbの設計方法– 事前準備– 回路図作成– レイアウト図作成– 部品と基板の手配– 部品ライブラリの作成方法– 技術問合せ・サポート• RSのその他のフリーサービス
109リファレンスデザイン

近日公開• Arduinoやmbedなどのオープンアーキテクチャーボード
• 部品メーカーの協力のもとRSが作成

リファレンスデザイン

近日公開

パナソニック殿提供 非接触給電のリファレンスデザイン

111

リファレンスデザイン

近日公開

様々なソリューションをラインナップ。更に拡充中。
•

Arduino Uno•

パナソニック 非接触給電•

Arduino Leonardo•

パナソニック 電源線通信•

Arduino Mega2560•

ローム 降圧DC/DCコンバータ•Arduino Nano2•

ルネサス マイコンボード•Arduino Ethernet shield•

Fairchild AC/DCコンバータ•

Arduino Wireless shield•

Fairchild モーターコントローラ•

Arduino Motor shield•

Microchip ChipKIT32 Uno•mbed application board•

OnSemi LED照明ソリューション

•mbed ディスプレーボード•Broadcom WiFi無線LANモジュール•mbed オーディオコーデックボード•mbed ヒューマノイドボード
112技術サポート・問合せ• DESIGN SPARKホームページのフォーラム113

技術サポート・問合せ

114

技術サポート・問合せ115

• アールエスコンポーネンツの紹介• フリーの基板設計CAD 「DesignSparkPCB」の紹介• サンプル回路を使ったDSpcbの設計方法– 事前準備– 回路図作成– レイアウト図作成– 部品と基板の手配– 部品ライブラリの作成方法– 技術問合せ・サポート• RSのその他のフリーサービス
116DesignSpark Mechanical -- フリーの3D CADツール -•無料で使える機械設計用3D CADツール•

DSPCBの3D 基板イメージがImport可能•部品表を出力・RS Onlineで発注

117

モバイル端末向け電子マガジン

世界中のエレクトロニクスに関するトピックを掲載した電子マガジン「DESIGN SPARKマガジン」。
以下の端末でご覧頂けます。
PC： 日本語、英語、独語、伊語、仏語、蘭語、西語、中国語
iPad： 日本語、英語、独語

iPhone： 日本語、英語、独語
Android： 日本語、英語、独語118電子設計計算アプリ「RS Toolbox」
••
•
••
•
•
•

iOS用の電子設計計算アプリ
カラーコード参照
フィルタ回路の周辺パラメータ
アンプや555タイマーの周辺パラメータ
オームの法則レギュレータ などの計算
カラーコード・単位変換・進数変換
AppStoreで無料ダウンロード

119

P板.comのその他サービス紹介
設計サービス ピン単価130円から明朗会計 最短2日短納期設計サービス
 設計CAD生データ納品

廃棄基板の無料回収サービス

実装サービス チップ抵抗／チップコンデンサ1500種を無料提供！
 狭小パッドや特殊部品にも対応！
 極小部品（0603）実装にも対応！

基板現物から復元サービス

 廃棄基板を無料で回収！
 破砕証明書の発行にも対応！

 回路図がなくても基板現物から基板を復元！

 廃棄基板リサイクルから発生した利益はそのままお客様に還元！

 部品が実装されている基板も復元可能！

無料技術コンテンツ随時配信中！

様々な媒体を通じコスト削減と設計に役立つ無料技術コンテンツを随時配信しております！

P板.com Twitter検索

P板.com Facebook検索

P板.com ブログ検索120技術的な内容の紹介例１
多層基板の場合、レジスト色を黄色、シルク色を黒色を選択した場合に懸念される事とは・・？

121

技術的な内容の紹介例１ 解説・黄色レジストは透過性が高い
・多層基板では内層は黒化処理を行う→結果、判読し辛い仕上がりとなってしまう

122技術的な内容の紹介例２
ピンとピンの間隔0.5mm以下、且つフットプリント間隙0.2mm以下の狭ピッチ部品を使用する時、避けた方が良い表面処理とは？

123技術的な内容の紹介例２ 解説
半田レベラーは溶解したはんだを高温の空気で吹き飛ばす
工法上、厚みに高低差が出来てしまう。
この厚みのばらつきによりメタルマスクを使用したクリームはんだは印刷がしにくい上、凸凹した上に部品を置くことで傾きが発生し、半田ブリッジの原因となる。
挟ピッチ部品を使用する際は、「耐熱プリフラックス」「無電解金フラッシュ」を推奨
124

技術的な内容の紹介例４

右図の認識マークですが、この状態のデータで製造するとある問題が発生する可能性があります。
どのようなことでしょうか？

125

技術的な内容の紹介例４ 解説

認識マークの周りの残銅率が低い場合、エッチングの際に認識マークがなくなる
欠ける、形が歪になる恐れがあり、それによってマウンタ実装が出来なくなってしまいます。
認識マークの周りにガードパターンやベタパターンを設け、オーバーエッチを防ぐ設計を推奨します。

126

参考資料

設定変更
Q： 単位をmilからmmやcmに変更したい
A： menu>Settings>Units>Units で変更できます

Q： スナップをオフにしたい
A： menu>Settings>Grids>Working Grid で、Snap ModeをFortiethGridに指定してください。 Step Sizeを変更しても 同様の効果が得られますが、お勧めいたしません。

Q： マウスのホイールのズームが馴染まない
A： menu>Settings> Preferences>Zoomで、ホイールの向きや細かさを変更できます
Q： 自動バックアップ機能はありますか？
A： あります。menu>Settings>Preferences>General のSecurity
Copy Interval でバックアップ間隔を分単位で指定することができます。

オープンソースハードウェア用マイコンボード

Raspberry Pi

129

付属資料

130

設定変更
Q： 単位をmilからmmやcmに変更したい
A： menu>Settings>Units>Units で変更できます

Q： グリッドをオフにしたい
A： menu>Settings>Grids>Working Grid で、Snap ModeをFortiethGridに指定してください。 Step Sizeを変更しても 同様の効果が得られますが、お勧めいたしません。

Q： マウスのホイールのズームが馴染まない
A： menu>Settings> Preferences>Zoomで、ホイールの向きや細かさを変更できます
Q： 自動バックアップ機能はありますか？
A： あります。menu>Settings>Preferences>General のSecurity
Copy Interval でバックアップ間隔を分単位で指定することができます。

基板設計計算ウィンドウ

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