【JLCPCB】初めて面付け基板の発注を行ってみました！『V-Cut(Vカット)』指定を入れ面付け基板データを作成する手順など[一部修正]

同じ基板(PCB)を一度の発注で複数枚製造したい場合や異なる基板を複数まとめて1枚の基板として発注したい場合に『面付け』と呼ばれる方法で発注を行うことが出来ます。
同じ基板を複数枚並べて1枚の基板として製造する『同種基板の面付け』や異なる基板を並べて製造する『異種基板の面付け』と呼ばれるものです。

電子工作で自作基板の製作を始めてちょうど1年ほどが経ったのですが、私の用途ではこれまで複数枚同じ基板を必要とする場面があまりなかったので面付けによる基板を発注することがありませんでした。

今回JLCPCBさんで初めて面付けによる基板発注を行ってみました。
こればかりは一度やってみないことにはよく分からないことが多く、Vカット指定を入れそのラインで基板を切り分けられるように発注したのですが、繋がって分割できない基板が届いたら？・・・なんて初めてなので少し心配だったのですが、問題無く指定通りの面付け基板を製作することが出来ました。

JLCPCBでは基板発注項目にいくつかの面付けオプションが用意されています。
本来面付け基板を発注する際はこのオプション項目を選択して発注すると思いますが、あらかじめ面付け済みの基板データを作成して用意しておけば~~Vカットによる同種基板の面付けでは追加料金がかからず通常料金での発注が行え~~製作することが出来ました！

【追記】
本記事で面付け基板の例として発注した基板は、面付けオプションを付けずに発注し通常料金で作成することが出来ました。

Vカットによる同種基板の面付けでは追加料金がかからず作成することが出来るのかとプレビューデータをアップロードして何度か料金等を確認したのですが、どうやら面付け基板は完全に有料扱い(オプション)となるようです！

記事後半で詳しくご説明します！

JLCPCBで今回始めて面付け基板の発注を行ってみたので、Vカットによる面付け基板データの作成方法や発注時の面付けオプション項目について見ていきたいと思います。

JLCPCBで面付け基板の発注を行ってみました！

JLCPCBで面付け基板の発注を行ってみました！

これまで複数枚必要となる用途の基板を製作したことがなかったので『面付け』による発注は今回始めてとなります。
『面付け』は『パネル化』や『パネライズ』などと呼ばれることもある複数の基板を1枚にまとめて発注する方法です。

1枚ものになった複数基板の間に切れ目を入れることにより手で簡単に分割出来るようにした『V-Cut(Vカット)』と呼ばれるライン(切れ込み)を入れる方法や、Stamp-Hole(スタンプホール)と呼ばれるミシン目やスリットを入れる方法など、面付け方法にはいろいろとあるようですね！

今回は最もシンプルで使う機会も多い『V-Cut(Vカット)』による面付けを行ってみたので備忘録的にまとめておきます。

電子工作で使うモジュールなどを複数購入すると、このように繋がった状態で届く場合がよくありますよね！

Vカットと呼ばれる切れ目が入っているので簡単に個々の基板に分割して使うことが出来ます。
これがVカットによる同種基板の面付けですね！

このようにVカットを指定して面付けを行う方法を見ていきます。

JLCPCBでの面付けデータの発注について

面付け基板の発注ですが、JLCPCBでは基板発注項目にいくつか面付け(パネル化)オプションが用意されています。

簡単にこの面付けオプション項目を見ておきます。

通常発注する場合[Delivery Format]は[Single PCB]を選択しますが、[Panel by Customer]と[Panel by JLCPCB]という面付けオプションが用意されています。(追加料金がかかります)

Panel by Customer：あらかじめ面付け済みの基板データを用意して発注する
Panel by JLCPCB：Vカットによる面付け基板データをJLCPCBに作成してもらう

Panel by Customer

あらかじめこちらで面付け済みのデータを用意しておき発注する方法です。
こちらで用意した面付け基板データを使うので、Vカットによる面付け以外の方法も使えます！

また同種基板の面付け以外に[Different Design]に面付ける基板の種類(数)を選択することにより異種基板の面付け発注も行えます。

Panel by JLCPCB

Vカットによる面付け基板データをJLCPCBに作成してもらう方法です。
カット方法はVカットに限定され、同種基板の面付けのみ行えるようです！

基板サイドに入るエッジレール(Edge Rails)の指定も行えます。

【JLCPCB】面付け基板の発注！[Panel by JLCPCB]を選択しVカットによる面付け基板を発注する手順

これらがJLCPCBで面付け基板を発注する際のオプション項目となります。

今回事前にVカットラインを入れた同種基板の面付けデータを作成したものを使い発注を行ってみました。
それではVカットによる面付け基板データの作成を見ていきます。

基板データの用意 & 基板寸法の確認

このような自作ユニバーサル基板の面付けを例に見ていきます。
ユニバーサル基板なので今後何かと使う機会も多いと思うので、面付けによる基板発注のテストも兼ねて行ってみました。

それでは面付け基板の作成です。
こちらではKiCadを使って行っていきます。

こちらは既に完成した先程の自作ユニバーサル基板の単体データです。

ここから直接基板データを重ねて面付けデータを作成してもいいと思いますが、元データを修正する必要が出てきた場合に後々面倒になりそうなので、面付けした基板は別データとして作成していきました。

[Pcbnew]アイコンをクリックして立ち上げます。

[ファイル]から[基板を追加…]を選択し、

作成済みの基板ファイルを選択します。

基板データが読み込まれるので、クリックして基板を配置します。

今回は同じ基板を複数枚並べて配置する『同種基板の面付け』を『Vカットライン』を入れて行っていきます。

Vカットによる同種基板の面付けでは、Vカットラインを境に正確に複数枚基板を配置する必要があります。(サブ基板間のスペースはゼロである必要があります)
その前に基板寸法の確認をしておきます。

[寸法線を追加]から各辺の長さの確認を行います。
この基板では70.2mm×50.2mmのサイズなのが確認出来ます。
寸法の確認だけなので、User.commentsやUser1/User2…といった空いているレイヤーを使うといいと思います。

今回使っている基板は70mm×50mmの自作ユニバーサル基板となり普段よく使っている既製品をカスタムした自作基板となります。
四隅の穴位置や配置等を合わすためにあらかじめFusion360を使って基板外形を作りDXFファイルをKiCadにインポートしたものです。

Fusion360で作った基板外形データ(DXFファイル)をKiCadにインポートして使ってみる！

Fusion360で作成したDXFファイルを基板外形線に読み込んで使ったのですが、その関係か正確には70.2mm×50.2mmとなってしまっていました。

JLCPCBでは10cm×10cm以内に収まる標準サイズの基板なら格安で作ることが出来ます。
少しオーバーするので修正しようかと考えましたが、102mm×102mmまでは大丈夫なようですね！

【面付け】複数の基板を並べる

70mm×50mmの基板なので縦に2枚並べて70mm×100mmの面付け基板として発注してみようと思います。

それではそのように基板を並べてみます。
先程[基板の追加]から読み込んだ基板全体を選択し右クリックでメニューを呼び出します。
[選択対象から作成]の[配列を作成]を選びます。

縦方向に2枚並べて配置(1×2)しようと考えているので、

横(X)方向の数：1
縦(Y)方向の数：2

を入力します。

そして正確な間隔で配置していく必要があるので、先程計測した基板サイズも入力します。
50.2mm×70.2mmの基板なので、

水平間隔：70.2mm
垂直間隔：50.2mm

を入力します。

入力した数値に間違えがなければ、[OK]をクリックすると指定通り配置されます。

この基板では、基板同士が重なった真ん中のラインにVカット加工の指示を入れ発注する形となります。

JLCPCBの面付け(パネル化)について

次にVカットの溝(切れ込み)を入れて加工してもらえるようにVカットラインの指定を行いますが、その前に少しJLCPCBでの面付け(パネル化)について書かれたページも見ておきます。

基板製造メーカーにより規定が異なってくる部分なので、初めての面付けでは一度確認しておくのがいいと思います！

参考 PCB PanelizationJLCPCB

今回行うのは同じ基板を並べる同種基板の面付けとなります。
基板データを複数枚重ねてVカットラインを指定するのですが、このVカットラインは基板全体を真っすぐ直線で横切らなければならないようです。(斜めはダメ！)

例えば下記のような基板配置では、縦ラインは基板全体を横切るので大丈夫ですが横のラインは途中で止まっています。
基板加工機でスライスする際にこのようなジャンプVカットと呼ばれる加工はJLCPCBでは出来ないようですね！

面付け済みの基板は最小70mm×70mm、幅は少なくても70mm必要というように規定されています。
また通常使われる1.6mm厚の基板での面付け最大サイズは300mm×300mmとなっています。

あまり小さすぎる面付け基板だとV-Cutする機械での加工が困難になるということですかね！
この規定値よりも小さな基板になる場合、~~面付ける基板の数を増やしたりまわりに捨て基板を付ける等の対策が必要となるようです。~~
さらに追加の料金がかかってしまうようです！

MEMO

単一のPCBサイズが各辺15cm未満(または同等)の場合、15.2ドルの追加料金が発生します！

どのような場合に追加料金が発生するのかは、こちらも参考にして下さい！

参考 In what cases will there be charged extra?JLCPCB

面付けは基板加工機での切断が難しくなるのでオプション扱いとなり基板サイズ等細かく規定されています。
今回の発注では単一基板としては大きく単純な2面付けなので問題になることはありませんでした。

他の面付け基板をテスト的にいくつかプレビューしたのですが、基板サイズ等により大きく製作料金が変わってくるようなので、JLCPCBで面付け基板を発注する際は上記2つのリンクをよく確認しておくのがいいと思います。

今回面付け基板データをこちらで作成して発注しようと考えていますが、面付けする基板の数や形状によってはCADでのデータ作成が結構手間になってきます。

Vカットによる同種基板の面付けに限定すれば[Panel by JLCPCB]のオプションを付けて下記基板のようにJLCPCBさんにお任せしちゃうっていうのも手だと思いました。

V-Cutラインの指定

それではVカットラインの指定です。
先程上下に2枚面付けした基板では中央に基板外形線(Edge.Cuts)が2本重なっている状態なので余分な1本を削除しておきます。

外形線で囲まれた1つのループになっていないため、プレビューではエラーが出てしまうようですが進めていきます。

そしてVカットラインの指定です。
先程のJLCPCBのパネル化ページをよく読むとシルク層に描いた線を使用して個別のPCBをマークするとあるのですが、発注後に気付いたので今回は基板外形レイヤー(Edge.Cuts)にVカットラインの指定を入れたのですが・・・特に問題無いようですね！

Vカット加工を施す部分に1本ラインを引きます。
基板の端から端まで貫通する連続した一直線です。
他の外形線と区別出来るようにVカットラインは他の外形線よりも太いラインに変更しておきました。(0.5mm幅で作りました)

このあたりは基板製造に入る前にエンジニアさんがデータを見て判断されるようなので、極力分かりやすくする目的で長めに貫通させておきました！
これだけではただの基板外形線と同じ扱いなので、区別するために[V-Cut]の文字を入れておきます。

基板外形線が複数本重なっている状態なのでKiCadでは1つのループに収まっていないことからプレビューではエラーが出てしまいますが、面付けデータとしてはこの状態のものを発注して特に問題になることはなく、無事面付け基板を製造する事が出来ました。

Edges.CutsにVカットラインの指定を入れるとプレビューが出来ないため(特に問題ではありませんが)、基板外形線が重なる部分のラインは全てカットしてしまい、下記のようにシルクレイヤーに同様な手順でVカットの指定を入れるのもいいかもしれませんね！

これなら基板外形線は1つの閉じたループとなるのでプレビューが出来ます。

面付け基板の発注

Vカットラインの指定が出来たら、単体基板の手順と同様に基板データ(ガーバーファイル)を出力しデータを発注します。

JLCPCBでの基板発注方法に関しては、こちらの記事でまとめているので合わせてみて頂ければと思います。

【電子工作】はじめての基板製作！JLCPCBさんに基板を発注してみました。ユーザー登録・データ納品・基板到着までの一連の流れをご紹介！

先程JLCPCBでの基板発注時の面付けオプション項目を見ていきましたが、実はこのオプション項目があることを基板発注時には知らず通常発注してしまいました。

通常料金で面付け基板を製作する事が出来てしまったので非常に紛らわしいのですが・・・後ほどJLCPCBさんに確認したら、チェックしたエンジニアさんの見落としでパネル化基板として請求されず、面付けデータ自体は有効だったのでそのまま製造されたということでした！

MEMO

面付けオプション項目を選択せずに面付け基板を発注すると、データチェック後に面付け料金が加算されます！

基板発注はこのような指定になります。
こちらで面付け基板データを用意しているので[Panel by Customer]を選択し、面付けしている枚数を(横×縦)指定します。

面付け枚数や基板サイズにより料金が変わってきます。
今回発注した基板では1000円程度の価格になるようです！

1000円で基板10枚と考えると・・・2面付けくらいでは単体基板を10枚発注する場合と比べあまり料金差はないようですね！(面付けテストを兼ねた基板発注だったので！)

異種基板の面付けやVカット以外の面付け方法を使う場合にもこの[Panel by Customer]を選択し、面付け基板データはこちらで用意するということになります。

いろんなパターンの面付け基板で試してみないと分かりにくい部分ではありますが、エッジレールや面付け基板データの作成といった手間などを考えると[Panel by JLCPCB]を選択して単一基板データをアップロードしてJLCPCBさんに面付けを行ってもらうというのも一つの手だと思いました！(Vカットによる面付けに限定されます)