皆さんこんにちは。yossyです。
電子工作をしていると、配線に使うケーブルが増えてきて大変になることがありますよね。
そんなときは「プリント基板」を使えばケーブルが無くなってスッキリ！
今回は、電子工作に便利なプリント基板を作ってみたので、その様子を紹介します。
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プリント基板とは？
プリント基板（PCB）は、あらかじめ配線パターンが基板に印刷されていて、部品を載せるだけで回路が完成するようになっています。
ブレッドボードやユニバーサル基板に比べて、
- 配線が自動的に整って見た目がきれい
- 設計どおりに作れるのでミスが少ない
- 同じ基板を複数枚まとめて作れる
というメリットがあります。
yossy身近なところだと、スマホやパソコンなどの電子機器では必ずと言って良いほどプリント基板が使われています！
今回作る基板：Raspberry Pi Pico スターター基板 プロトタイプ
今回の記事では、電子工作の定番マイコン「Raspberry Pi Pico」を使った スターター基板 を作ってみます。
「スターター基板」というのは、その名の通り 初心者が最初に触ると便利な部品をまとめて載せられる基板 のことです。
「よく使う配線」を、ひとつの基板にまとめておくイメージです。
基板に載せる予定の機能
- LED
- ボタン
- アナログ入力
- 光センサー
- ブザー
- I2C/SPI/UARTピン
- OLEDディスプレイ
+α
基板を設計しよう
基板をつくるには、パーツの配置と配線図を作ります。
今回はKiCADという無料の基板設計ソフトを使って基板をつくっていきます。
KiCAD公式サイト：https://www.kicad.org
1.回路図をつくる
まずは、どんな部品を使うのか・どこに配線するかを示す回路図が必要です。
KiCADの回路図エディタを使って、「シンボル」というパーツを表す記号を配置。
配置したシンボル同士を線でつなぎます。
2. 基板のデザインをする
回路図が完成したら、基板のデザインを作ります。
シンボルごとに「フットプリント」という部品をはんだ付けする部分を決めて、配置していきます。
3. 配線する
場所が決まったら、フットプリント同士を配線します。
完成！
ということで完成しました！
KiCADでは、3Dで基板を確認できます。
基板を発注しよう
回路図と基板レイアウトが完成したら、いよいよお待ちかねの 基板発注 です！
今回は「JLCPCB」を利用して、オリジナル基板を製造してもらいます。
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1. JLCPCBにファイルをアップロード
作った基板データを、JLCPCBにアップロードします。
基板製造に必要な形式が「Gerber（ガーバー）ファイル」です。
このファイルはKiCADの「KiCAD JLCPCB tools」というプラグインを使えば数クリックで書き出せます。
JLCPCBで発注：基板の仕様を決める
アップロードすると、基板のプレビューとオプションが表示されるので、ここで基板の仕様を決めます。
- 基板サイズ（自動検出）
- 枚数（最小5枚から）
- 色（標準グリーンのほか、赤・黒・青・紫・白・黄色から選べる）
- 厚み（標準1.6mmでOK）
yossy色を変えられるのはオリジナル基板っぽい！
JLCPCBで発注：価格
基板を発注するときにかかる費用は一般的な2層基板、100mm x 100mm以内で5枚で2ドルです。
とても安いので、「試しに作ってみよう」と気軽に発注できるのでとても便利です。
私は10枚にしてみました。値段は5ドルです。
JLCPCBで発注：配送方法
JLCPCBではいくつかの配送方法を選ぶことができます。主に次のような選択肢があります：
- DHL / UPS（おすすめ）
- 送料はやや高めですが、3〜5日程度で届くスピード便。
- 追跡も正確で安心感があり、初めての人に一番おすすめ。
- OCS Express / NEP
- 送料が安いですが、到着ま7~10日ほどかかる。
- コストを抑えたい人向け。
- その他（SF Expressなど)
趣味なら「安さ重視」でOCSでもOKですが、「早く試したい！」ならDHL / UPSがおすすめです。
※送料は荷物の大きさ・重さによって変わります。また遠隔地追加料金がかかることがあるので気をつけましょう。
yossy今回はUPSで注文してみます！
JLCPCBで発注：注文・支払い
基板をカートに追加したら、支払いを行います。
支払い方法は主にクレジットカードです。
クレジットカードを持っていない人は、デビッドカードやプリペイドカードも使えます。
yossy基板10枚 + UPS配送で合計金額は2749円（製品代748円 ＋送料2001円） でした！（注文時）
到着！
届きました！
頼んだ時期が中国の休日期間だったため少し時間がかかりましたが、10日ほどで到着しました！
yossyJLCPCBといえば、この青い箱が特徴的ですね。
しっかり設計した通りの基板になっています。
試しにいくつかパーツを取り付けてみました。
ずれ等なくてバッチリです！
まとめ
今回は、JLCPCBを使ってオリジナル基板を作成してみました。
作った基板は次回、組み立てて内容を紹介します！
yossy今後はセンサー基板やロボットの基板も作ってみようと思います！
電子工作をしていて「ブレッドボードだと配線が多い…」「装置の内部に組み込みたい」というときに、プリント基板は大活躍します。
みなさんもぜひJLCPCBを使って基板を作ってみてください！
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