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月: 2019年3月

公開日 KiCADでプリント基板を作ってElecrowさんに注文 にコメントを残す

KiCADを使用してプリント基板を注文するところまでやります。届いたら追記します。 使用するKiCADは5.0.2です。

目次

  • kicadとは
  • インストール
  • 基板データの作成
  • 製造データの出力
  • Elercowに注文
  • 雑談

KiCADとは

KiCADとは、回路図とプリント基板のレイアウトを作れるEDA（Electronic Design Automation、電子設計自動化ツール）で、無料で使用することが出来ます。CADの一種です。=>KiCad EDA

用途

回路を作るとき、部品の数がめちゃくちゃ多いだとか、回路を小さく軽くしたいというようなことがあります。そういうとき、プリント基板で作るということがあります。プリント基板というのは、配線が銅などでプリントしてある基板で、部品をつけるだけでいいという優れものです。KiCADはそのプリント基板を設計するときに活躍するツールで、なんとタダ！素晴らしいですね。

実際に作るときには、データを作って、そのあと外注するか自分でプリントすることになります。今回は注文してみたいと思います。

機能

KiCADは以下のCADがセットになっています。

  • KiCad プロジェクト・マネージャ
  • Eeschema 回路図エディタ (回路図とコンポーネント)。
  • CvPcb フットプリント・セレクタ。部品の足下の穴の位置や大きさ、銅の形などの情報を制作する。
  • Pcbnew PCB レイアウト。回路図にしたがってフットプリントが現れ、それを配置したり配線したりする。
  • GerbView ガーバー・ビューア。制作した製造データを確認する。
  • Bitmap2Component ビットマップをコンポーネントやフットプリントに変換。
  • PCB Calculator コンポーネント、線幅、電気的安全間隔、カラーコード等のための計算機。
  • Pl Editor 図枠エディタ。

kicadことはじめから抜粋

インストール

インストーラにした従えばオッケーです。Download | KiCad EDA

基板の設計

回路図の作成

私は今後つくるラジコンに搭載する赤外線受信回路をプリント基板にします。なるべく小さく、軽くし、かつ今後使いまわしできるようにするためです。動作確認とかやってないので今後変わる可能性は大ですが、まあとりあえずやってみようということで。 やり方は前述のkicadことはじめPDFにそって作業すればオッケーでしたので、申し訳ありませんが詳細は書きません。

  • オペアンプマークでコンポーネント（部品）を選び、緑の線で配線します。GNDマークから電源の類いが選べます。回路図が完成したらてんとう虫マークでチェックします。電源、GNDがついていないとここでエラーをはきますので注意してください。
  • ライブラリにない部品は自分で作らなければいけません。下記リンクで大量のコンポーネントを作ってくださった方のgitに飛べます。ダウンロードしたら、設定/パスの設定 からパスを設定できます。 nosuz/kicad-lib - GitHub GitHubからダウンロードする方法

回路図が完成したらてんとう虫マークでチェックし、問題がなければNETと書いてあるマークでネットリストを作成します。問題なければシンボルをフットプリントと関連付けます。それぞれの部品を調べながらフットプリントを選びます。新しいコンポーネントを作った場合、ここでフットプリントが見つからない場合は設定/パスの設定 からパスを設定できます。

必要なら部品表を作成しますが、私は部品表を作成できませんでした。なんででしょうね。バージョンに問題あるっぽい？です。

今回考えた回路図。動作確認はしていない。参考は
PICマイコンでつくるインドア・プレーン―ラジコン飛行機を作って飛ばそう (電子工作シリーズ)

新規コンポーネントの作成

私の場合、秋月の変圧器はライブラリに無かったのでコンポーネントを新しく作る必要がありました。（５Ｖ出力昇圧ＤＣＤＣコンバーター）。新規コンポーネントを作成する場合、回路図とフットプリントをそれぞれ作成して関連付けをします。Eeschema(回路図エディター)の上側ツールバーのオペアンプマークからシンボルライブラリーエディターを呼び出して回路図を作ります。

ファイル/新規ライブラリー か ファイル/ライブラリーの追加 からスタートします。作成するときの注意点は２つです。１つはパス、もう１つはピンのエレクトリックタイプです。

  • パス：回路図、フットプリントで関連付けるため、どのフォルダに入れたのかを覚えておきましょう。回路図エディターの　設定/パスの設定 からパスを設定できます。権限がありませんというメッセージが出てきたら、windowsの場合KiCADを起動するときに 右クリック/その他/管理者権限で実行 から開きます。
  • ピンのエレクトリックタイプ ：ICなどは、動作に関係があるpinの他に電源供給用のpinやGNDのpinがあります。pinごとに、入力専用、出力専用、入出力兼用などという設定をしておくと回路図のエレクトリックルールチェックでミスがわかりやすくなります。ただ、ライブラリーを作成する時点で間違えると正しくてもエラーが出るので注意が必要です。よくわからないうちは パッシブ にしておけば大丈夫です。
新しく作った回路記号

回路記号ができたら、フットプリントを作成していきます。作業しやすいように下のようにしてすぐ保存できるようにするといいと思います。（参考にしたトラ技の丸パクリ）

  1. 回路図エディターのicマークでエディタを開き、ファイル/新規作成 から作成します。
  2. 名前をつけて、ツールバー左から3番目の 新規ライブラリを作成して，現在のモジュールを保存 でフットプリントをわかりやすいところ(mylib)に保存します。
  3. ファイル/アクティブなライブラリー で今作成したライブラリを選択します。ここで出てこない場合は 設定/パスを設定 でフォルダの場所を教えてあげます。
  4. ICとフォルダのマークからライブラリーから フットプリントをロード を選択して今保存したフットプリントを開きます。

あとは作りたい図面を探してきて、大きさに注意して作成するのみです。まずはアンカーを配置しておきましょう。中心線をフットプリントの中心に合わせなくても、後で配置するときに動かすので大丈夫だと思います。ほぼ直観的にできましたが、注意すべきポイントは2つです。

  • 単位 大きさはmmで統一しましょう。inchも選べます。1inch=25.4mm です。すべてのパーツをinchで作ると25.4倍の大きさで作れるのでうれしくなってしまいます。
  • クリアランス クリアランスはパターンとパターンの距離です。細かすぎるプリントは製造できません。P板.comではパッド-マスク（レジスト）のクリアランス設定 0.1mm 以上みたいなので参考にしましょう。
この章の参考

基板レイアウトの設計

回路図エディタの基板マークの 基板レイアウトの実行 をクリックします。部品がごちゃごちゃに並んでいるので、交差ができるだけ少なくなるように並べます。自動配線ツールがあるらしいですので興味がある方は調べてみてください。レイアウトはノイズ対策や高周波対策、熱などめちゃめちゃ細かいポイントがあるらしいですが、高周波ではないし複雑ではないレイアウトの場合に注意するポイントは2点です。

  • 直角に曲げない 電磁波が変な動作を引き起こすかもしれません
  • クリアランス パターン間が近すぎると製造できません。

わかりずらい項目についてメモしておきます。

  • 右上のアイコン F.Cuは表面の銅線のパターン、B.Cuは裏面の銅線のパターンです。各層ごとに決めていきます。F.Silksはメモのように使われてるはずです。
  • 配線 GNDは最後に配線します。
  • ビア 表と裏を貫通する穴です。ビアを経由することで表と裏の配線を繋げられます。

最後にてんとう虫マークの デザインルールチェックの実行 をします。設定をして「DRCの開始」ボタン。

私の場合ここでエラーが出たので書いておきます。 修正したかったがなぜか同じconn3は全部一緒のはずなのに配線できませんでした。コネクタ部品の穴につながりません。なんでだかわからないものの、問題があるのはこの部品だけなのでこのままやっちゃおうと思います。配線を別なところで作って移動させました。

悪知恵の写真

以上で基板のデータができました。最後に、データの出力の準備をします。

ドリルの配置をします。メニューバーの配置/ドリルと配置のオフセット から、基板外形の左隅におきます。これ、P版のサイトによると左下が安定らしいです。 セットアップ/パット -レジストのクリアランスで以下のように設定して保存します。P版では0.1mm以上を基準にしていました。配線/寸法線から寸法が測れます。

完成品の画像。ファイル/3Dビューア で3Dで見られます。

３Dビュー
この章の参考

プリント基板を作る

最後にメーカーに送るデータを作成します。作るのは「ガーバーファイル」と「ドリルファイル」です。

世の中には自作しているヒトも居ますので参考にしながら作ることもできそうです。が、今回私が作りたいのはかなり小さい基盤なのでプロにお願いしようと思っています。日本の企業もいくつかありますが、ちょっと高い。そこで今回はELECROW に注文します。

ガーバーデータとドリルデータ

ガーバーデータは各層のプリントの様子を、ドリルデータは穴の様子をまとめたデータです。

ガーバーデータとは、プリント基板を製造するためのデータです。ガーバーは元々基板のアートワークフィルムの作画に用いられるグラフィック・フォーマットでした。フィルム作画機メーカの Gerber System社の独自規格でしたが業界標準として広く普及したため、1979年にEIA (米国電子工業会)で RS-274D として規格化されました。

ガーバーデータとは -アロケートドットコム

データの出力

製造ファイル(ガーバーデータ)を出力

ガーバーデータを出力してみます。 ファイル/プロットで、写真のように設定して、製造ファイルの出力を押します。このようにファイルが出ます。 同じ画面で、ドリルデータの出力から、このように設定して、出力します。ついでにマップも出しておきます。

（追記） 裏面ソルダマスク のデータを送っていないことに気づきました。製造ファイル作成時にB.Maskにチェックを入れ、下の表の最終列のように編集してください。必須です。ありがとう、アニーさん。

ドリルファイルを生成

んで、elecrowの送るためにはデータの名前を変える必要があります。

Elecrowさんより抜粋

で、これを以下のように変更します。ファイルの名前が上の写真では「plane_SpeedControllReciever」になっていますが、表では「NAME」にまとめました。

layerbeforeafter
TopNAME-F.Cu.gbrNAME.GTL
BottomNAME-B.Cu.gbrNAME.GBL
Solder Stop Mask topNAME-F.Mask.gbrNAME.GTS
Silk TopNAME-F.SilkS.gbrNAME.GTO
NC DrillNAME.drlNAME.TXT
NC Drill-NPTHNAME-NPTH.drlNAME-NPTH.TXT
Mechanical layerNAME-Edge.Cuts.gbrNAME.GML
Solder Stop Mask BottomNAME-B.Mask.gbrNAME.GBS

-F.CtrYd,-F.Fabは参考にしたサイトでも使ってないし、部品を囲う線なのでプリントする必要もないものですので、送りませんでした。あと、NAME-NPTH.drlがありません。この基板はノンスルーホールを作ってません。

ガーバービューアで見てみたらこんな感じです。ドリルもあいてるっぽいですね。 これをzipにします。

B.Maskのガーバービュー

Elecrowに注文

Elecrowに注文します。この会社のはかなり安い！でも基本的に英語です。日本語のぺージもありますが翻訳が雑なので注意です。 Elecrow PCB Manufacturingから注文します。

このように設定して注文しました。

  • Haslは半田レベラーのことで、Hasl（lead free)は無鉛半田です。
  • 端面スルーホールは、ありにするとエッジの穴が銅メッキされます。
  • 銅箔厚は、銅の厚さです。基板全体の重量のうち、銅の重量の割合が大きいほど電気特性が向上しますが、エッジングするのが難しくなるそうです。1mil=0.0254mmみたいです。とりあえず1ozで行きます。
  • PCBステンシルというのは、基板の型（メタルマスク）を製造するか、ということです。有料です。
  • 生産時間は、急ぎじゃないので4-7working days。
  • 国家は、とりあえずjapan、Registered Airmail（書留郵便） ＄4.98。
  • 注文画面でまた発送方法が出てきたのがよく分かりませんが、とりあえず安定のANA。

初めての注文で500ポイントがついてきたので196points（-＄1.96）適用して全体で＄16.17。日本円で1800円くらい。かなり安い！

(追記)基板が届きました！

3/27にデータを送り直して4/1に発送のメールが届き、4/2には基板が届いていました。予想よりだいぶ早かったです。（小さいからでしょうか？）
3Dビューワーで見たとおりにできあがっていましたね。小さく作る事が目的だったので素晴らしい！30mm*35mmくらいです。10枚注文しましたが12枚入っててラッキーでした。基板の導通状態を何枚か確認しましたが大丈夫そうでした。使うときにもう一度確かめるつもりです。満足！！

この章の参考

雑談

発注した基板がとどいたら届くまでの時間や反省をまとめて追記します。このブログが正しいのかはそれまで解りません。

追記(2019/3/27): B.Maskのファイルを追加するように追記しました。
追記(2019/4/8):届いた基板について追記しました。

公開日 Google AdSense / Amazonアソシエイト にコメントを残す

アフィリエイトをしばらくやっているけど、広告を改良しようと思っても毎回忘れている。個人的メモを兼ねたまとめ。 なお、このブログはwordpressで実践したことをまとめています。一部無料ブログでは貼り付けられませんのでご注意ください。
追記(2019/3/18) ドメインについて書くのを忘れていました。アフィリエイトをやるなら独自ドメインがあったほうがいいと思います。私はレンタルサーバ+独自ドメインでやっています。サーバというのはざっくりいうとPCで、ドメインというのはサイトの住所で、ユーザー目線ではURLの一部です (inopage.comというやつです) 。どちらも有料なので気を付けてください。

目次

  • アフィリエイトとは
  • Google Adsense
  • Google Adsense を登録する
  • Google Adsense を貼り付ける
  • AMPについて
  • Amazon アソシエイト
  • Amazon アソシエイトを利用する
  • 参考

アフィリエイトとは

アフィリエイトとは成功報酬型のインターネット広告です。

アフィリエイト商品を売る人をアフィリエイター、アフィリエイターと広告主を仲介する企業をASP(Affiliate Service Provider)と呼びます。 アフィリエイターは企業の広告をし、商品を売ることで報酬が得られます。

このブログは部品等の資金稼ぎのために導入していますが、対策してないのでかなり雑です。文章間に広告が無理矢理入っている始末。

Google Adsense

Google AdSenseとは、Googleの提供しているコンテンツ連動型広告配信サービスです。ブログ記事でよく見かける広告はGoogle Adsenseです(多分)。

PPC(Pay Per Click)広告という方式で、クリック数で報酬が入るようになっています。Google Adsenseではクローラーが巡回し、内容に合った広告が表示されるようになっています。この報酬のメリットは初期コストが低いこと、デメリットはクリックして貰えないと報酬が貰えないことです。

このブログでは電気製品、ブログ、ゲームなどが出ているみたいです。「みたいです」というのも、管理者（私）が口出しできるのは広告の場所や大きさ、分野までなので出た広告を見てみないとわらないからです。

Google Adsenseには基本的な広告の他に、自動広告があります。自動広告はgoogleがページをスキャンして自動で広告を選んで貼ってくれます。

自動広告のメリット


  • かなり楽！ 掲載したい各ページに同じコードを 1 つずつ設置するだけで、自動広告を表示できます。 広告の掲載と最適化が自動的に行われますので、手作業にかかる時間を節約できます.
  • 増収が見込める レイアウト、コンテンツ、既存の Google 広告に基づいてページを分析してくれます
自動広告のデメリット


  • 予期しない位置に広告が出る 段落に注意しないと広告によって読みづらくなります。スキャンを意識した構成にしなければなりません。

詳細は公式を参照してください。 自動広告について -AdSenseヘルプ

Google Adsenseを登録する

このサイトで登録して、アドセンスアカウントを取得しましょう。このあたりは何もスクショ取ってませんので丸投げです。 Gogle Adsense

このあと、審査がはいります。長い人は1ヶ月以上掛かります。このブログに導入した2019/2ごろに調べたところによると、審査が厳しくなったとのことです。内容や記事数などが基準になるという噂。以下参考までに当時のことを書いておきます。

  • １度目落ちたとき 
    • この記事は10記事くらい。多くは1記事２０００文字行かないくらいでした。
  • 受かったとき
    •  
    オリジナル文章の文字数が重要なのではと考え、以降6000文字程度の記事を1つ書きました。この時点で11記事くらいでした。このときの投稿はこれです。

Google Adsense を貼り付ける

受かったら広告を貼っていきます。基本的にHTMLを書き加えるので、wordpress内部にカスタムHTMLとして挿入すれば表示はさせるはず、ですが正直毎回入れるのは面倒。なので、一括で全体に表示できる方法をやります。プラグインWordPress Ad Manager & AdSense Ads – Ad Inserterというのを使っています。

広告に限らず、PHPやHTMLをいじらないといけないことがよくあると思いますが、元コードに直接やって居るときに操作をミスすると突然全く動かなくなる、表示すらされなくなる事故が起きる危険がありますので、直接手を加えるのはおすすめしません。そこで登場するのがプラグインです。この Ad Inserter は、対応するタブにコードを書き加えるだけでheaderやfooterを編集できるので便利です。画像のプラグインをインストールして有効化します。

次にGoogle AdSenseのページからコードを取得します。

  • 自動広告

Google AdSenseの「自動広告を設定」を押すとコードが出てくるので、それをコピーします。

次にwordpressの設定/Ad Inserterを開き、設定(歯車マーク)をクリックしてheaderを開きます。コードをコピペしてsave settingで終了です。

これによってすべてのページのheaderに自動広告のタグが貼り付けられました。しばらく待つと広告がでます。私はsaveし忘れて表示されずに慌ててたので、時間は全然計ってません。たぶん30分くらいじゃないかと。

  • その他の広告

広告ユニットを開きます。今回は「テキスト広告とディスプレイ表示」で作ってみます。「テキスト広告とディスプレイ表示」を選択 わかりやすい名前をつけます。広告サイズは推奨のままで行きます。広告のスタイルはサイトのデザインも考慮しつつテキトーにきめます。 最後に保存すると、コードが出てきます。これをコピーします。

次にwordpressの設定/Ad Inserterを開き、bookにコピペして保存します。このとき、コードの一番下に<p>スポンサーリンク</p>と書くことをおすすめします。

自分のページを別なタブでひらいて上のAdInserterを開くと、ページ内のどこがどういう名前か確かめることができます。

外観/ウィジェットから、Ad Inserterでメインサイドバーを選択します。すると右側のメインサイドバーの一番下にAd Inserterと言うのができますので、先ほどコピペした先のbook(私はbook5)を選択します。わかりやすいようなtitleを記入。

すると、自分のページのメインサイドバーに表示されるであろう枠が表示されています。

しばらく待つと表示されると思います。お姉さんの笑顔がまぶしいですね。

AMPについて

自動広告のページにAMP自動広告というのがあります。AMP(Accelerated Mobile Pages)とはGoogleとTwitterで共同開発されている、モバイル端末でウェブページを高速表示するためのプロジェクト、またはそのためのフレームワーク(AMP HTML)のことです。

公式Accelerated Mobile Pages Project – AMP

これはGoogleが推奨しているもので、SEOも表示速度を判断材料の１つにしているといううわさもあります。このブログは大学生を対象にしているので、スマホに特化させようと思い、AMP化しようとしてみました。そのときのことについて書き残しておきます。

これはネタバレなんですが、AMP化しないことにしました。AMPとはざっくり言うと、サイトを読み込むときに不要なものを読み込まないような作りみたいです。それで、このブログは数式も表示しているんですが、AMP化HTMLを読み込むときに、数式を綺麗に表示するためのプラグインが読み込まれないらしいんです。それに画像も表示されませんでした。数式を表示するにはMathMLというHTMLの数式版に書き換えたりしないといけないんですが、それをする労力とAMPのメリットが釣り合うかと考え、断念することにしました。

Amazon アソシエイト

このAmazonアソシエイトはamazonが提供するアソシエイトプログラムで、商品が売れたとき、自分が紹介した商品の値段の何割かが報酬として受け取れます。何を隠そうこのページの収入の本命はAmazonさんです。以下が紹介料率です。

Amazonアソシエイト・プログラム紹介料率表から転載。

以下のリンクからサインインしてください。申込画面はこれまたスクショしてなかったので丸投げです。頑張ってください。

amazon アソシエイト

Amazon アソシエイトはちまたの噂ではgoogle Adsenseよりも審査基準が厳しいみたいです。合格時のこのブログについて参考までに書き残しておきます。なお私はamazon prime 会員です。

  • 2度落ちたとき 10記事くらい。多くは1記事２０００文字行かないくらいでした。1記事増やして再度申し込み、落ちました。
  • 合格したとき オリジナル文章の文字数が重要なのではと考え、以降6000文字くらいしたところ、受かりました。このときのサイトはこれです。(確かjupyter)。Google Adsenseとほぼ同時期に受かってます。二日後くらいに合格のメールが来ました。

Amazon アソシエイトを利用する

アソシエイトのページからやる場合と、ツールバーからやる場合が有ります。いずれにせよHTMLコードが表示され、wordpressのカスタムHTMLとして貼り付けるようになります。商品リンクの表示は「テキスト」、「画像」、「テキストと画像」の３つから選べますが、「テキストと画像」はなぜか画像が表示されないので使わない方がいいかも知れません。 プラグインもありますが、HTMLを貼り付けするだけなので全く問題なく使えてます。私は部品や参考本の紹介として使っているので今のところ「テキスト」を使うことが多いです。

商品リンク/商品リンクから商品検索をします。 出てきた商品の横のリンク作成を押すと、作成画面へ移動します。

テキストでリンクを作成する場合、テキストのみのタブを選択し、各種項目を適宜変更します。リンクテキストは表示される文字で、リンク先ページは商品紹介ページか出品一覧ページから選べます。 最後に、HTMLを取得します。

HTMLはテキスト+リンク+文字の大きさなどその他情報がすでに入力されていて、URL、短縮URLはリンク先の情報しかありません。特に目的がないときはHTMLをそのままコピーします。wordpressにもどり、カスタムHTMLとしてコピペします。プレビューはこんな感じ。

  • ツールバーから

自分のamazonアカウントでログインすると一番上にツールバーが表示されています。表示されていない場合は先ほどのアソシエイトのページから、ツール/アソシエイト・ツールバーでアソシエイト・ツールバーの設定はこちらから表示をオンにします。

以降は ページから と同様です。

amazonにログインして商品を検索染します。ツールバーの「テキスト」、「画像」、「テキストと画像」のうちテキストを選びます。出てくるURLをwordpressでいつものようにクリップのようなマークでリンクにすればOKです。

「画像」、「テキストと画像」を選んだ場合はHTMLがそのまま出てくるので、ページからで紹介した方法と同じようにカスタムHTML表示にしてコピペすればOKです。

追記(2019/3/18) 新しく投稿したら、Google consoleでインデックス登録とサイトマップの更新を忘れずに。

雑記

なんでも世の中の1/3のサイトはwordpressで作られているとのことです。もしwordpressに重大なエラーがあったり攻撃されたりした場合、世界中のサイトの1/3が動かなくなるというわけですね。あるいは、wordpressの学習だけに力を入れて脆弱性を調べれば儲かるかもと考えている怖い人が世界中にいると考えられます。セキュリティについても無関心ではいられませんね。

参考 WordPress（ワードプレス）とは？ -wordpress超初心者講座
追記(2019/3/18) ドメイン、Google consoleでの更新について追記しました。

参考