道具から入る自作基板入門 その1 CADソフトの選定

概要

そろそろちょっと違うものに手を出そうと思い、自作基板を作っていきたいと思って準備をしています。のんびりと基板を作っていく予定ですのでちょっと時間がかかるとは思いますが、その過程を記録しておこうと思います。

自作基板とは?

昔は銅板にシルクスクリーンをしてから、エッジングをして基板を作っていたと思います。生基板といえば銅張基板だったと思うのですが、最近は実装前の基板を生基板というみたいですね。

さて、いま自作基板というと中国に製造を依頼するパターンが一般的だと思います。10センチ四方までのサイズであれば非常に安く作れるみたいですね。今回も最初はCADでデータを作って、中国に製造を依頼する予定でいます。

CADソフトの選定

Autodesk EAGLEが長らくホビーユースではスタンダードであったのですが本来有償ソフトであり、無償バージョンになるのでちょっと制約があります。また、歴史の長いソフトなのでちょっと操作感が古いみたいです。

実はソフトはすぐに決まりまして、KiCADを選定しました。

今一番勢いがあるソフトだと思います。

定期的にトラ技とかで特集号が発売あれていますね。去年の購入した気がします。。。ただし、全般的に古い本が多いので、最新版とはちょっと違うんですよね。

KiCADの本は上記が定番で、これ以上の本はたぶんありません。ただしPDFのダウンロード販売ですので、物理本はありません。PDFなのでバージョンが変わっても本が更新されたりもします。

基礎はこの本のみで大丈夫だと思います。まずはこの本を読みましょう!

次に読む本はたぶんこの辺でしょうか?

ロボットのメカ部分の設計から基板作成、プログラム作成まで一冊の本でカバーしています。残念ながら本の値段は1万円の予算には入っていません(笑)

全般的な流れはわかるようになりますが、この本だけだとKiCADの細かい操作は難しいと思います。

実力確認

次に、自分のはんだ付けの技能を確認する必要があります。可能であれば上記のようなハンダ付の練習セットを購入して、試してみるのがよいと思います。

ちなみに私は上記のセットを5枚ずつ購入しました。表面実装の抵抗が複数サイズ入っているキットがおすすめです。自分がどのサイズまではんだ付けができるかをまずは確認する必要があります。

最近aitendoさんでも取り扱いが増えました。

インチミリ長辺短辺
06031608M1.6mm0.8mm
08052012M2.0mm1.2mm
12063216M3.2mm1.6mm

一般的な表面実装の抵抗は上記の3種類になります。インチ表記とミリ表記がありまして、0603とだけ書いてある場合にミリなのかインチなのかがわかりません。そこでミリ表記の場合には最後にMがついている場合があります。場合があるだけで絶対ではないので気をつけないといけないみたいです。

この3種類であれば秋月電子でも販売しています。これより大きなものも、小さいなものも存在はしています。そして、一番一般的なサイズは一番小さい0603(1608M)になります。このサイズだけはリールと呼ばれる2500個か5000個のお得なサイズも扱っています。

はんだ付けの準備

おそらく今からはんだごて購入するのであれば上記のこてが一番一般的だと思います。セラミックヒーターの温度調整機能付きになります。

安いハンダゴテを買う場合でも、上記のようなセラミックヒーターで温度調整付きのものにしてください。安いのは温度設定が適当なので、白光を使ったほうがきれいにははんだ付けできると思います。

まあ、私は安いの使っているんですが、、、

そして、細いはんだも必須です。通常のは0.8ミリぐらいで、これは0.6ミリです。それほど変わらないと思いますが、実際には断面積が半分ぐらいになっています。小さい表面実装の場合太さ0.8ミリのはんだを使った場合、1ミリぐらい溶かしただけではんだの量が多すぎになってしまいます。0.6ミリであれば2ミリ溶かしても同じ量なので、より少ない量をコントロールできるようになります。

ちなみに最初に練習した基板です。

明らかにハンダの量が多いですね。ダイソーの安い0.8ミリのはんだを使ったのですが、最小の量を溶かしても多すぎました。このあとちゃんと0.6ミリを買い直しました、、、

はんだをしてみた限り、なんとか0603(1608M)でもいけそうでした。ただし、もうすこし練習せばば、、、

他にピンセットも必須です。私は上記の丸口を使いましたが、先が尖っている標準やわし口などもよく使われているみたいです。

それからコテ先も専用のが必要になります。私は中国製の安いやつなので900M型と呼ばれるものを使っています。各自自分のハンダゴテで使えるコテ先で細いものを購入する必要があります。

一般的にはC型の1前後の大きさを使うことが多いみたいです。私はD型の1.2を使ってみています。このへんは好みみたいで、何が正解ってわけでもないみたいです。コテ先はAmazonよりヨドバシさんの方が取り扱いが多いのでおすすめです!

まとめ

この中で一番時間がかかるのはハンダ練習キットを中国から購入するところになります。これだけで半月から一ヶ月ぐらいはかかりますね。まずは表面実装が自分できるのかを確かめてから設計をしたほうがいいと思います。

大きい方があきらかに付けるのは楽でストレスも少ないです。ただし、コストは大きい方が高いのでバランスだと思います。私はコスト優先(笑)

まだまだ、実際のCADは触りません! もうちょっと道具を揃える必要があるのです、、、

続編

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