基板制作(KiCad) KiCadを使用した基板制作のブックです。 https://www.kicad.org 概要-KiCad KiCadとは? KiCadとは? 無償で入手でき、回路図から基板レイアウトまでを一貫して扱える PCB CAD(プリント基板設計ソフト)です。 Windows / macOS / Linux など複数 OS で利用できます。 実運用では細かな不具合やバグもありますが、オープンソースとして開発が続いており、安定版ではマイナーアップデートで修正が積み上がっています。 また、無償でありながら個人から業務まで広く使われており、用途次第では十分実用的です。 KiCad (基板制作・電子回路設計ソフト) 公式: https://www.kicad.org ■ 主な機能 【回路図エディタ(Schematic Capture)】   部品記号を配線して回路図を描き、階層設計に対応しています。公式ライブラリの記号や、電気的ルールチェック(ERC)が利用できます。 ・回路シミュレーション   回路図エディタから SPICE(組み込みは Ngspice ベース)によるシミュレーションを実行できます。 【基板レイアウト(PCB Editor)】   回路図で作成したネットリスト(配線情報)を基板側へ取り込み、フットプリント(実部品のランド形状・外形)を配置してから配線します。また、外部ソフトとの連携で自動配線も実行できます。 ・製造出力   Gerber／Excellon(ドリル)など、基板メーカーやチェック用ビューアに渡すための出力や、関連ドキュメント類の生成が行えます。 ・3D ビューア   組み込み後の厚みや機械的干渉の確認、仕上がりイメージのプレビューが可能です。 ■ プラグインによる機能拡張 各種プラグインを追加すると、実装支援・製造出力・デザイン効率などを拡張できます。KiCad に組み込みのプラグインおよびコンテンツマネージャー(PCM)から入手・アップデートできるほか、配布元の手順による手動導入もあります。 【代表的なプラグイン例】(用途は一例) ・Interactive Html BOM … ブラウザで参照できる対話型の実装リスト ・KiBuzzard … シルクなどに貼るラベル文字やロゴを PCB エディタ上で作成・配置しやすくする ・KiCost … BOM(部品表)から見積・単価参照を支援するツール(ワークフローに組み込む例が多い) ・JLCPCB 連携系プラグイン … 特定メーカー(例: JLCPCB)向けの発注・実装データ(Gerber/部表/座標リスト等)生成を楽にするもの ■ 開発・更新の活発さ オープンソースとしてコミュニティや開発チームによる改善が続いており、安定版のマイナーリリースやメジャーバージョンアップ、リリース候補(RC)やナイトリビルドなども公式サイトで案内されます。機能追加や不具合修正のサイクルが比較的盛んで、長く使うツールとして更新情報を追いやすいと感じます。 既存シンボルを修正 概要 概要 公式などが提供する既存シンボルの一部を変更したり、それをベースに新しいシンボルを用意する手順です。 KiCad のシンボルエディタを使用します。 プロジェクト内でのみ使用するローカルライブラリを作成し、新しいシンボルを登録します。 標準 ( 既存 ) ライブラリを直接編集せず、プロジェクト内のみで使うローカルなシンボルライブラリを用意し、その中に新しいシンボルを登録します。 今回は「 PIC18F2520 」を修正して、表面実装用の「 PIC18F2520-SMD 」を作成したいと思います。 DIP 実装と表面実装 (SMD) では、回路図上のピン機能が同じ場合が多く、そのとき変えるのは主に実装形状であるフットプリントです。その場合でも、「デフォルトで割り当てるフットプリントだけ SMD 向けにしたい」「回路図上で DIP 版と区別したい」といった理由から、シンボルを複製して `PIC18F2520-SMD` のように名前とフィールドだけ変える運用はよく行われます。 ピン配置や機能が異なる別デバイスになる場合は、シンボル図形自体の修正が必要になります。 既存の「PIC18F2520」シンボルをベースに、表面実装用として扱う「PIC18F2520-SMD」をプロジェクト用ライブラリとして利用します。 ※ 実際の編集内容は、複製後のシンボル名・説明・デフォルトフットプリントなど、運用ルールに合わせて決めます。 今回の動作環境 　macOS : Tahoe 26.4 　KiCad : 10.0.1   最初に。。 注意 : こまめに保存しましょう。 KiCad アプリが突然クラッシュした時に被害を最小限とするためです。 (10.0.1 macOS 版 2026-05-03) 新しいライブラリの作成 既存のプロジェクトを開く シンボル エディターを開きます。 「ファイル > 新規ライブラリ ... 」を選択します。 今回は「プロジェクト内専用」したいのと他のライブラリと分かり易くするために「 New Folder 」を選択してプロジェクト内に新しいフォルダを作成します。 適当なフォルダ名を指定して「 Create 」します。 新規ライブラリの名称を入力します。 「プロジェクト ライブラリ テーブルに新しいデーブルを追加します」をチェックして「 Save 」ボタンを押します。 新しいライブラリの確認します。 「設定 > シンボル ライブラリを管理 ... 」を選択します。 新しいライブラリが「プロジェクト固有ライブラリ」に登録されています。 補足 : 他のライブラリをこの画面で登録する事 ( 「 + 」ボタンと「フォルダ」ボタンを使用 ) も出来ます。 既存ライブラリをコピー 再度、シンボル エディターを開きます。 今回は既存シンボル「 PIC18F2520 」をコピーし修正して使用します。 シンボル エディターのライブラリ検索キーに「 PIC18F2520 」を入力して、今回は「 PIC18F2520-xSP 」を選択します。 「 PIC18F2520-xSP 」をダブルクリックして表示します。 このままでは、修正出来ないので「 PIC18F2520-xSP を開く」をクリックして開きます。 開いた後 とりあえず、新しいライプラリにコピーを保存します。 「ファイル > 名前を付けてコピーを保存 ... 」を選択します。 名称 / 保存先ライブラリの選択などを実施します。 　シンボル名称 : 　　　PIC18F2520-SMD 　ライプラリフィルタ : My を入力して保存先の「 MyLib 」を選択し「 OK 」ボタンを押します。 シンボル エディターのライブラリ検索キーに「 My 」を入力します。 新しいライブラリ下に「 PIC18F2520-SMD 」が追加されて表示されています。 そして、未保存状態を示す「 * 」が表示しているので、保存します。 「 * 」が消え保存されました。 これで、既存シンボルが新しいライブラリに保存されたので、修正出るようになります。 フットプリントの変更 「プロパティ > シンボル > フィールド > フットプリント」を PIC のドキュメントのパッケージと同様な SMD( 表面実装 ) を設定します。 現在は「 Package_DIP:DIP-28_W15.24mm 」と DIP になっています。 これを「 SMD(SOIC) 」にします。 PIC18F2520 のドキュメントから。 D: 17.90 E1: 7.50 E: 10.30 フットプリントを選択して項目の右端の ICON をクリックして、フットプリント選択画面を表示します。 フィルターに「 SOIC 28 」を入力します。 「 SOIC 」だけだと全ての PIN が表示されるので「 28 」も追加しています。 SMD だと具体的なパッケージとしてはキーワードには未登録の様です。 今回は「 SOIC-28W_7.5x17.9mm_P1.27mm 」を保存かダブルクリックで選択します。 左側から 2 つ目の ICON を選択すると 3D データが有る物は表示が出来ます。 データシートの変更 「プロパティ > シンボル > フィールド > データシート」を次の URL に設定します。 https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39631E.pdf 保存します。 ピンテーブル 表計算のような ICON をクリックして、ピン情報を一覧表示して、一括で修正出来ます。 次のラベルを変更します。 「 RE3/~(MCLR) 」を「 ~(MCLR)/VPP/RE3 」に変更します。 ラベル部分をダブルクリックしてもピン情報を修正出来ます。   ライブラリ シンボルのプロパティ 左から 2 つめのプロパティ ICON をクリックして「ライブラリ シンボルのプロパティ」設定画面を表示します。 次の設定項目があります。 一般設定 ユニットとボディのスタイル フットプリント フィルター ピン接続 埋め込みファイル フットプリント フィルターに「 SOIC*28*17.9mm* 」を登録します。 既にフットプリントを選択しているので、あまり意味はないですが、フィットプリントを変更するときにデフォルトの検索文字列として指定出来ます。 フットプリント フィルターを適用に登録したキーワードが表示されています。 チェックすることで即座に反映されます。   シンボル チェッカー 右端のチェック ICON をクリックしてシンボル定義をチェックします。 問題が無い場合の表示です。 問題があると次の様な問題点を表示します。 問題点が無くなるまで、修正して下さい。 ----------------------------------------- 注意 :  こまめに保存します。 KiCad アプリが突然クラッシュする時に被害を最小限とするためです。 プロジェクトのファイル構成例 新規シンボルを作成 概要 KiCad は標準で多くのシンボルを持っています。また、 RS コンポーネントや DigKey 、 Mouser などもシンボルを変換ツールと共に提供しています。それらの多くの既存シンボルを新しいシンボル向けにコピーして編集して利用することで新しい部品向けとする事が出来ます。 この記事では新しいシンボルを位置から作成する手順を記述しています。 また、作成した新しいシンボルをプロジェクト内でのみ使用するローカルライブラリへ登録します。 今回は標準ライブラリには無い「 PICAXE 」の「 PICAXE-08M2 」のシンボルを作成します。 PICAXE: https://picaxe.com ちなみに、 PICAXE のシンボルは探せば有ると思います。 今回の動作環境 　macOS : Tahoe 26.4 　KiCad : 10.0.1 最初に。。 注意 : こまめに保存しましょう。 KiCad アプリが突然クラッシュした時に被害を最小限とするためです。 (10.0.1 macOS 版 2026-05-03) 新しいライブラリの作成 今回は、新しいシンボルのためにライブラリを作成します。 ( 既存ライブラリに使いする場合には、この手順は不必要です。 ) 既存のプロジェクトを開く シンボル エディターを開きます。 「 PICAXE 」が標準ライブラリに未登録か検索して調べます。 未登録なので何も有りません。 「ファイル > 新規ライブラリ ... 」を選択します。 「プロジェクト ライブラリ テーブルに新しいテーブルを作成します」のチェックを入れて、「新規 シンボル ライブラリ」の名前を入れて「 Save 」ボタンで保存します。 ライブラリには未だ何も入っていません。 新しいライブラリの確認します。 「設定 > シンボル ライブラリを管理 ... 」を選択します。 新しいライブラリが「プロジェクト固有ライブラリ」に登録されています。 補足 : 他のライブラリをこの画面で登録する事 ( 「 + 」ボタンと「フォルダ」ボタンを使用 ) も出来ます。 新規シンボルの作成 新しいシンボルを登録するライブラリを選択します。 今回は新しく作成した「 New_Library 」を選択します。 シンボル エディター画面の「新規シンボル .. 」ボタンか、メニューの「ファイル > 新規シンボル ... 」を選択します。 「新しいシンボル」のダイアログが表示されます。 シンボル名に「 PICAXE-08M2 DIP 」と入力して「 OK 」ボタンを押します。 ライブラリ「 New_Library 」内にシンボル「 PICAXE-08M2 DIP 」が登録されるので保存します。 保存するとシンボルの「 * ( 未保存表示 ) 」が消えます。 表示を「 mm 」に設定します。 シンボルのボディに矩形を追加ボタンをクリックし、外枠を描きます。 ここは後で調整できるので、大きめにラフに書いておきます。 描いた線の上でダブルクリックし、線の幅を 0.254mm にして、背景色で塗りつぶしにチェックを入れます。 背景色は今回「 L.Yellow 」を指定します。 次に IC の各端子を描いていきます。シンボルにピンを追加ボタンをクリックします。 ピンのプロパティを「 PICAXE-08M2 」のピン ( 部品のデータシート ) に従って設定します。 作成したピンを配置します。 あくまで回路図上でのシンボルですので、実際のピン配置でなくても良いので、回路図が書きやすい位置に設定します。 同様な手順で残りのピンを追加します。   プロパティの設定 「シンボルのプロパティ ...ICON 」をクリックします。 値を設定 リファレンス「 U 」と値「」の位置を調整します。 フットプリントを設定 フットプリントの入力欄をクリックして「フットプリント選択」 ICON をクリックして「フットプリント選択」画面を表示します。 3D ビューパネル表示を ON とします。 真ん中の ICON 3D ビューパネル表示が有効になると画面は次の様に成ります。 検索キーワード「 DIP 2.54 」として絞り込み、該当のパッケージを選択します。 データシートを設定 ドキュメントの URL をローカルファイルか Web で指定します。 ローカルファイルの場合には、データシートの入力欄をクリックして「フォルダ」 ICON をクリックしてファイルを指定します。 Web 上のページを指定する場合は URL を入力します。 フットプリント フィルターを設定 プロパティのから「フットプリント フィルター」を選択して、値を入力します。 ここで設定したものが、フットプリント選択時に選択可能となります。 「 DIP* 」を設定します。 フットプリント選択画面に「フットプリント フィルターを適用」が表示されます。 フィルターを適用する絞り込まれます。 シンボル チェッカー 「シンボル チェッカー」 ICON をクリックして、問題が無いか確認します。 問題が無い時 問題が有る場合は「シンボルの警告」が表示されるので修正します。 以下のエラーは「重複ピン」が発生しているようです。 完成したシンボル 完成シンボル 回路図に配置 回路図に配置してみましょう。 シンボルを選択します。 回路図に配置します。 最後に。。。 以上で、新しい部品のシンボルの手順は完了です。   KiCadライブラリ規約 (KLC) KiCad Library Convention (KLC)から。。。KLC Home (https://klc.kicad.org/) 概要 このチャプターは、KiCadライブラリ規約 (KLC)の概要に関して、基板制作中に気になった事を記載しています。 オリジナルは次です。 KLC Home ( https://klc.kicad.org/) 変更履歴 このチャプターは、KiCadライブラリ規約 (KLC)の変更履歴に関して、基板制作中に気になった事を記載しています。 オリジナルは次です。 Revision History (変更履歴)  https://klc.kicad.org/history.html Generals このチャプターは、KiCadライブラリ規約 (KLC)のGeneralsに関して、基板制作中に気になった事を記載しています。 オリジナルは次です。 Generals  https://klc.kicad.org/general.html シンボル このチャプターは、KiCadライブラリ規約 (KLC)のシンボル (Symbol)に関して、基板制作中に気になった事を記載しています。 オリジナルは次です。 Symbol  https://klc.kicad.org/symbol.html S6 Symbol Metadata S6 シンボルメタデータ S6.1 Component Reference Designator (RefDes) 部品参照記号 シンボルの「参照指定子（RefDes）」は、そのシンボルの種類に応じて適切に入力する必要があります。 次の表は値の一覧をです。コンポーネントに対しての参照指定子が見つからない場合は、KiCadライブラリチームに連絡して下さい。 表は「S6.1 Component Reference Designator (RefDes)」と実際のシンボルライブラリに登録されている識別子で見つけた物も追加しています。 識別子 コンポーネントの種類 A 着脱可能なサブアセンブリ removable Sub-assembly or plug-in module AE アンテナ Antenna BT バッテリー Battery BZ ブザー C コンデンサー Capacitor CB サーキットブレーカー CN コネクタ CON コネクタ D ダイオード/LED Diode DS 表示機器 Display F ビューズ Fuse FB Ferrite bead FD Fiducial FL フィルター Filter H ホール(取り付け穴)等 Hardware (mounting screws, etc) HS ヒートシンク J ジャック/コネクタ Jack, fixed part of a connector pair JP ジャンパー Jumper / link K リレー Relay L インダクタ(コイル) Inductor, coil, ferrite bead LS スピーカー/ブザー Loudspeaker or buzzer M モーター Motor MK マイク Microphone NT サーミスター P ピンヘッダー Plug, movable part of a connector pair Q トランジスタ/FET Transistor R 抵抗器 Resistor RN 集合抵抗器 Resistor network RT サーミスタ Thermistor RV バリスタ Varistor S スイッチ Switch SW スイッチ Switch T トランス Transformer TR トランス Transformer TC 熱電対 Thermocouple TP テストポイント Test point U IC/LSI (MPU等) 類 Integrated circuit (IC) Y クリスタル/発振器 Crystal / oscillator Z 定電圧ダイオード(ツェナーダイオード) Zener diode フットプリント このチャプターは、KiCadライブラリ規約 (KLC)の変ットプリント(Footprints)に関して、基板制作中に気になった事を記載しています。 オリジナルは次です。 Footprints  https://klc.kicad.org/footprint.html モデル このチャプターは、KiCadライブラリ規約 (KLC)のモデル(Models)に関して、基板制作中に気になった事を記載しています。 オリジナルは次です。 Models  https://klc.kicad.org/model.html 基板発注(JLCPCB) KiCadのPCBエディターで制作した基板情報を実際の基板にする手順を記載しています。発注先としてJLCPCBを使用しています。 JLCPCB（jlcpcb.com） https://jlcpcb.com/jp 概要 KiCadのPCBエディターで制作した基板情報を実際の基板にするためにJLCPCBを使用します。 このページではJLCPCBへの登録方法を記載しています。 JLCPCB（jlcpcb.com）とは? https://jlcpcb.com/jp 中国のJLCグループが運営する 低価格の基板製造・部品実装サービスです。 メーカー向けの基板工場ではなく、個人・小ロット向けのオンライン発注ができます。 安い … 小枚数（例: 5枚）で千円程度から 手軽 … Web から Gerber をアップロードで対応 部品実装にも対応　(JLC の部品ライブラリと連携) 今回の環境 KiCard 10.0.3 macOS Tahoe 26.5   JLCPCBの新規登録 JLCPCB の新規登録手順です。 https://jlcpcb.com/jp 言語などの設定 画面右上から日本の環境に合致した環境を設定します。 国 / 地域 : 日本 言語 : 日本語 通貨 : JPY ¥ 登録の開始 画面右上の「サインイン」ボタン下の新規ユーザー?「こちらから」を押して登録を開始します。 アカウント情報を入力し「Sign Up」ボタンを押します。 確認用のメールが登録予定のメールアドレスに送られてきます。 メールに認証コードが送られてきます。 期限は10分間です。 認証コードを入力し「Submit」ボタンを押します。 次に各種ヨーザー情報を登録していきます。 プロフィール編集 アカウントにログインすると「プロフィール編集」の画面が表示されるので入力します。 アカウントの「設定」で、予めいくつか登録します。 ・住所録 配達用の住所を登録します。 登録は「 英語 」表記です。 メッセージ 以上で登録は完了です。 これで、発注が出来る様になりました。 JLCPCBへ基板発注 概要 基板を具体的にJLCPCB へ発注する手順を記載します。 https://jlcpcb.com/jp 基板発注の大まかな流れは次のようになります。 設計データ (Gerber ファイル ( 製造用データ )) をアップロード 基板仕様を選択 支払い 今回は部品実装はしない、基板作成のみです。 Gerber ファイル ( 製造用データ ) に関して 基板製造に必要なデータ類です。 配線データ 除去データ 穴の情報 シルク情報 マスク情報 今回の環境 KiCard 10.0.3 macOS Tahoe 26. Gerberの作成 ガーバーデータの作成 KiCadのPCBエディターで基板発注に必要なデータを出力します。 「ファイル > プロット...」を選択します。 初期設定画面が表示されます。 出力ディレクトリの設定 出力ディレクトリを選択します。 KiCadのプロジェクトのディレクトリ内にデータ出力用のFolderを作成します。 フォルダ名を入力して「Create」ボタンを押し作成します。 「Open」ボタンを押して指定します。 プロジェクトを移動した時でもフォルダを正しく認識したいので「はい(Y)」ボタンを押します。 出力ディレクトリが設定されます。 プロット 「プロット」ボタンを押して、ファイルを生成します。 ドリルファイルを生成... 画面右下の「ドリルファイルを生成 ... 」ボタンを押して出力を指定します。 出力レポートが出てファイルが作成されるので「閉じる」ボタンを押してファイルの生成を終了します。 ファイルを確認する 指定したフォルダ内にファイルが生成されています。 フォルダをzip圧縮します。 このファイルを使用して基板の制作を発注します。 基板発注 JLCPCB へ基板発注を行います。 JLCPCB にログインして「発注する」ボタンを押します。 「ガーバーファイルを追加」ボタンを押して作成し ZIP にしたファイルを指定します。 ファイルが正常にアップロードされるとイメージが表示されます。 「カーバービューア」で確認します。 2Dで確認します。 3Dで確認します。 元の発注画面に戻り、基本的な基板情報を設定します。 ベース素材 : FR-4 層 : 2 寸法 : 100 * 75   ( ガーバーファイルが自動的に設定されていました ) PCB 数量 : 5 製品タイプ : 産業用 / 民生用電子機器 費用を確認します。 必要に応じて PCB 製造時間 / 送料を変更します。 「カートに保存」ボタンを押して、発注を継続します。 カート内の発注アイテムを選択し「安全な決済」ボタンを押して継続します。 1. 発送先住所を確認します。 2. 配送方法をしています。 3. 発注するを選択し直ぐに決済を実施します。 今回はクレジットカードを指定します。 捕捉 : 私は海外の決済用のクレジットカードを使用しています。 「支払う」ボタンで支払いを実施します。 支払い成功 以上で、発注は完了です。 発注後の確認 JLCPCB のアカウントの発注履歴で発注内容とそれ以降の状態を表示します。 今回の発注の内容と現在の状況が確認出来ます。 生産中の内容確認 「発注詳細」で現在の状況の詳細が確認出来ます。 「発注詳細」画面で詳しい状況が確認出来ます。 「進歩状況をみる」で更に詳しい生産進捗が表示されます。