KiCad-レイヤーとデザインルールの設定方法

2019-09-032021-10-13

当記事では、基板レイアウトにおける「レイヤーとデザインルール」についての設定方法を詳しく解説します。

特に基板の製造仕様をデザインルールで設定しておくと、製造仕様に合わないデータにならないように基板レイアウト時に随時チェックしてくれるので、事前に設定しておくことをおすすめします。

なお、Pcbnewでの基板レイアウト方法の詳しい解説については、以下の記事をご覧ください。

基板セットアップ画面の開き方

「Pcbnew(基板レイアウトエディタ)」をクリックします。
(プロジェクトが開いている状態で、「Pcbnew」をクリックできるようになります。)

「基板セットアップ」のアイコンをクリックします。

基板セットアップの画面が表示され、レイヤーとデザインルールの設定を行うことができます。詳しい設定方法については、次項より詳しく解説します。

「レイヤー」では基板の仕様に合わせた層数、厚さ、レイヤーを選ぶことができます。

プリセット設定

「カスタムレイヤー」と表示されている部分をクリックすると、以下のようによく使用される基板構成をプリセット設定を行うことができます。

なお、「カスタムレイヤー」を選択することで、それ以外の細かい基板構成を設定することが可能です。

導体レイヤ

「導体レイヤ」では以下のような基板の層数を設定することができます。例えば、両面基板(2層基板)は「2」、4層基板は「4」を選択します。

基板厚

基板の厚さを設定できます。単位は「mm」になります。

レイヤの種別

レイヤの種別では、チェックボックスをクリックすることで有効・無効を切り替えることができます。また、レイヤ名を変更することも可能です。

詳しいレイヤの種別の説明については、以下の表をご覧ください。

レイヤの種別

レイヤ名	レイヤ種別	説明
F.Cu, B.Cu	基板表面・裏面の銅箔面	パターンを描く導体
In1.Cu, In2.Cu …	内層	パターンを描く導体、F.Cu, B.Cuと併せて最大32層まで使用可能
F.Mask, B.Mask	ソルダレジスト層 (緑の絶縁保護膜)	ソルダレジストがない箇所がハンダ付け可能なパターン
F.SilkS, B.SilkS	シルク印刷層	部品番号や記号などを書き込む
F.Paste, B.Paste	ソルダペースト層 (クリームはんだ)	メタルマスクの元になるデータ
F.Adhes, B.Adhes	部品接着層	実装時に部品が落ちないように接着剤を塗る
F.CrtYd, B.CrtYd	部品が配置されるサイズを示す層	-
Edge.Cuts	基板の外形線を示す層	-
Margin	マージンを示す層	現在、ほぼ使われていない
F.Fab, B.Fab	製造時のコメントを記入する層	-
Eco1.User, Eco2.User, Cmts.User, Dwgs.User	ユーザー任意の層	ユーザーが自由に使うことができる

「テキストと図形」では、Pcbnewで表示される線の太さ、テキストの幅などのグラフィック設定をすることができます。基板設計に影響する設定項目ではないので、デフォルトのままで問題ありません。

デザインルールでは、最小配線幅などの基板全体に適用されるルールを設定することができます。基板製造業者には以下のP板ドットコムのように製造基準があるので、事前に設定しておくと良いでしょう。

デザインルール

設定項目	デフォルト	説明
ブラインド/ベリッドビアを許可	▢ 無効	有効にすると、多層基板に使うブラインド/ベリッドビアを作成できる
マイクロビア(uVias)を許可	▢ 無効	有効にすると、多層基板に使うマイクロビアを作成できる
フットプリントでのコートヤード定義を要求	▢ 無効	有効にすると、フットプリントのコートヤード(部品外形)が定義されていない場合、DRCでエラー検出
オーバーラップしたコートヤードを禁止	☑ 有効	有効にすると、フットプリントのコートヤード(部品外形)の干渉チェック
最小配線幅	0.2mm	配線太さの最小値
最小ビア直径	0.4mm	ビア直径の最小値
最小ビアドリル	0.3mm	ビア穴を開けるドリル径の最小値
最小uVia直径	0.2mm	マイクロビア直径の最小値
最小uViaドリル	0.1mm	マイクロビア穴を開けるドリル径の最小値
最小穴間隔	0.25mm	穴と穴の間隔の最小値

P板ドットコム製造基準

ネットクラスでは、配線と穴のサイズがセットになった設定を行うことができます。

ネットクラス

ネットクラス

「配線とビア」では、ネットクラスで設定した値以外の配線、ビア数、差動ペアの値を個別設定することができます。「配線とビア」で設定した値はPcbnewの補助ツールバーから選択することが可能です。

「ハンダマスク/ペースト」では、ハンダマスク(パッド周りのソルダレジスト)やハンダペースト(クリームハンダを塗布する領域)のクリアランスを設定することができます。デフォルトのままで特に問題ないと思います。

ハンダマスク/ペースト

設定項目	デフォルト	説明
ハンダマスクのクリアランス	0.051mm	ハンダマスクをパッドよりも大きく取るための設定値
ハンダマスクの最小値	0.25mm	ハンダマスクの最小値よりパッド間隔が小さいとマージされたてソルダレジストが作られる
ハンダペーストのクリアランス	-0mm	表面実装部品のパッドに塗布するハンダを小さくするための設定値
ハンダペーストのクリアランス比	-0%	パッドサイズに対するハンダペーストのクリアランス比率

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