回路図の作成

動画で1日マスタ！プリント基板 KiCAD 教科書

回路図作成の基本手順

回路図は，電子部品の接続情報を視覚的に表現するための重要な設計ツールです．KiCadを使用した回路図作成の基本手順は以下のとおりです．

1. 「回路図エディタ」を起動し，編集画面を開く．
2. ページ設定画面で用紙サイズやタイトル，発行日などの基本情報を入力する．
3. 右側ツール・バーから部品シンボルを選び，画面上に配置する．
4. シンボル間を配線ツールで接続する．
5. 必要に応じてネット名（ラベル）を付けて配線を整理する．
6. ERC（Electrical Rule Check）機能を利用して接続ミスや断線を検出する．

ERC（Electrical Rule Check）の活用

ERCは，回路図内の接続ミスや断線を検出するための自動チェック機能です．この機能を正しく活用することで，設計ミスを未然に防ぐことができます．

1. 電源シンボル（例:+5V，グラウンド）には「PWR FLAG」を付けることでエラーを解消できる．
2. 未使用端子には×印を付けることで古いバージョンのKiCadでもエラーが発生しないようにする．
3. 出力端子どうしが接続されている場合は短絡エラーが表示されるため，適切な設定が必要．

見やすい回路図作成のポイント

美しく整理された回路図は，設計者だけでなく他者にとっても理解しやすいものです．以下のポイントを意識して作成しましょう．

1. 部品や配線は縦横に整列させる．
2. 重要な配線にはネット名を付けて整理する．
3. 装飾文字や図形を利用して機能や意味を明記する．
4. 電源や信号は左から右に流れるよう配置する．

ネット名とは何か

ネット名は，回路図上で特定の配線に名前を付ける機能です．たとえば，USB通信線には``USB_DP''や``USB_DM''というネット名を付けることで，それらが同じ信号であることを示します．これにより，複雑な配線も簡潔に整理できます．

ネット名のメリット

ネット名を利用することで得られる主な利点は以下のとおりです．

1. 視認性向上:複雑な配線がすっきりし，回路図全体が見やすくなる．
2. エラー防止:同じネット名が付けられた配線は自動的に接続されるため，手動で配線ミスが発生しにくい．
3. 基板設計への反映:ネット名は基板設計ソフトでもそのまま利用できるため，一貫性が保たれる．

効果的なネット名の付け方

効果的なネット名を付けるには以下のポイントを押さえることが重要です．

1. 意味ある名前:信号内容や用途が一目でわかる名前にする（例:``V<sub>in</sub>''，``グラウンド''，``USB_DP''）．
2. 簡潔さ:長すぎず簡潔な名前にすることで視認性が向上する．
3. 一貫性:同じ種類の信号には統一した命名規則を適用する（例:すべて大文字で統一）．

〈著：ZEPマガジン〉

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著者紹介

• 2010年　沼津工業高等専門学校　専攻科　卒業
• 2010年　FA機器/ハード・ディスク製造装置設計業務に従事．その後ベンチャーにて半導体検査/医科学用電子顕微鏡，半導体製造装置，理化学機器の研究開発設計に従事
• 2020年　静岡県創業者育成施設審査通過し，個人事業として独立
• 2022年　株式会社ディスクリテック設立，現在に至る

著書

1. ［VOD/KIT/data］実験キットで学ぶ 電源・アナログ回路入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
2. ［VOD］動画で一緒にプリント基板開発 KiCad超入門【KiCad 6対応 完全マニュアル】，ZEPエンジニアリング株式会社．
3. ［VOD］動画で一緒にプリント基板開発 KiCad超入門【KiCad 6対応 プロの仕上げ技101】，ZEPエンジニアリング株式会社．
4. ［VOD/KIT］すぐ動く！BM83 Bluetoothスタータキット，ZEPエンジニアリング株式会社．
5. ［VOD/Pi KIT］MATLAB/Simulink×ラズパイで学ぶロボット制御入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
6. ［VOD/KIT］MATLAB/Simulink×ラズパイで学ぶロボット制御入門
7. 一人で始めるプリント基板作り，トランジスタ技術Special No.127， CQ出版社
8. 商用利用OK！噂の完全フリー基板作成ツール KiCad，トランジスタ技術2015年3月号，CQ出版社．
9. 1枚100円も！世界のプリント基板ネット通販メーカ，トランジスタ技術2016年7月号，CQ出版社．
10. 部品の足にジャストフィット!フットプリント作成，トランジスタ技術2017年5月号，CQ出版社．
11. コネクタなどの特殊部品のフットプリントを高速自作!CQ FootprintTracer，トランジスタ技術2017年10月号，CQ出版社．
12. はじめてみませんか？プリント基板ネット通販生活，トランジスタ技術2018年2月号，CQ出版社．
13. 工作実験室で活躍中！高コスパ電子工作ツール一覧，トランジスタ技術2018年12月号，CQ出版社．
14. 成功間違いなし!　BGA配線 10の基本ルール，トランジスタ技術2020年5月号，CQ出版社．

参考文献

1. ［VOD］高速＆エラーレス！5G×EV時代のプリント基板＆回路設計 100の要点，ZEPエンジニアリング株式会社．
2. ［VOD］ Before After！ ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】/【IoT・無線・通信編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
3. ［Book/PDF］デシベルから始めるプリント基板EMC 即答200，ZEPエンジニアリング株式会社．
4. ［VOD/KIT］ポケット・スペアナで手軽に！基板と回路のEMCノイズ対策 10の定石，ZEPエンジニアリング株式会社．
5. ［VOD］事例に学ぶ放熱基板パターン設計 成功への要点，ZEPエンジニアリング株式会社．