2022年8月26日発売 書籍『あっと驚く技術力 ガジェット改造』に記事を掲載して頂きました!

【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!

電子工作を始めた頃からいつかは作ってみたいと思っていたオリジナルのプリント基板の製作を行ってみました。

学生時代はエッチングで回路パターンを作りミニドリルで電子パーツ固定用の穴を空けてプリント基板を製作するなんてことをやった経験はありましたが、CADで回路を引き基板屋さんに発注して製作するのは初めての経験となります。

当時の感覚で言うと国内の基板製作を行っている業者さんに発注するとちょっとした小さな基板でもかなり高額な料金が発生するといったイメージがありましたが、最近ではCADデータを納品(アップロード)するだけで非常に安価な価格でオリジナルのプリント基板を製作する事が出来るようですね。

今回初めてとなる基板を中国の基板製造メーカーのJLCPCBさんに依頼したのですが、基本サイズとなる10cm×10cm以内に収まる基板サイズのものなら送料を入れても1,000円前後の価格で製作する事が出来ます。
製造された基板は海外からの発送となりますが、到着も早くこれは非常に驚きです!

格安で基板を製作する事が出来る基板メーカーさんは中国の基板製造会社が現在メインとなっているようですね!
主なメーカーとして私が知っているものでは、今回基板製作をお願いしたJLCPCB以外にもPCBgogoやNextPCB、FusionPCBなどがよく名前を聞くことがあるメーカーでご存じの方も多いと思います。

実はこれらメジャーどころのメーカーさんからはInstagramの方でこれまで何度か基板製作のオファーを頂いていたのですが、CADでの基板設計の知識がなく少し後回しにしていた感があります。

電子工作でこれまでいろいろと製作してきましたが、オリジナルの基板が作れれば製作の幅も広がるななんてことを強く感じるようになりました。
既存のセンサーやモジュールなどを使う場合、どうしても固定穴の問題や基板サイズにより製作物の形状などに制約を受けることも多くなります。
オリジナルの基板が作れれば製作もしやすく、また3Dプリンタでのパーツ製作など幅が広がりそうですね!

オリジナルの基板製作は電子工作をやられている方なら一度は挑戦してみたいと思われる項目の一つだと思います。
全くゼロの状態から始めた私でも週末にガッツリとKiCad(基板設計を行う無料CADソフトです)の使い方を練習すると、簡単な基板なら2−3日程度で設計することが出来るようになると思います。

そして基板製作は海外メーカーのJLCPCBさんに今回発注しましたが、データの納品も簡単で意外とあっさり初オリジナル基板を製作することが出来ました!

オリジナル基板製作はまだ始めたばかりですが非常に楽しくいろいろと書きたいことがあるのですが、KiCadの使い方など技術的な事はまだ書けるレベルではないので、今回はJLCPCBでのユーザー登録から基板発注方法、そして基板作成料金と送料を合わせたトータルコトス、到着までの日数などを中心に見ていきたいと思います。

JLCPCBで基板を作る!ユーザー登録から基板発注方法まとめ

JLCPCBとは?

JLCPCBは中国にある基板(PCB)製造メーカーです。
SNSなどを見ていると自作キーボード製作をされている方など利用されている方も多いようですね。

今回初めての基板製作ということで他メーカーと比較することが出来ませんが、JLCPCBでの基板発注は初めてでも簡単でした。
そしてお手頃価格で基板製作ができ、発送も早いといった印象を受けました。

最近では3Dプリントサービスも開始されたようで、こちらもオファーを頂いているのでまた別機会にでもご紹介できればと思います。

標準サイズ(10cm×10cm以内)の基板なら2ドルから製作可能!

こちらが今回JLCPCBを使い製作した基板です。
サイズは2.5cm×3.5cmと小さな基板となります。

JLCPCBでは標準となる10cm×10cm以内の基板なら5枚で2ドルから作ることが出来ます。
ビックリするくらいお安いですよね!
国内ではこのお値段から基板が作れるメーカーっておそらく無いでしょうね!
用途にもよりますが、電子工作で使うものなら大抵はこの基板サイズに収まると思います。

MEMO
標準サイズに収まらない基板サイズでは、料金はサイズにより上がっていきエンジニア料金なども追加されるようです!

そしてこの基板作成料金に海外発送の送料がプラスされるわけですが、他の基板メーカーさんでも見積もりを出したことがあるのですが、DHLやFedExなど高い送料がプラスされるのでトータルコストは結構高くなってしまう!これが基板製作ではネックとなる印象を受けます。

もちろん製造された基板を即使いたい場合や基板サイズが大きく料金もそれなりに高いものを発注するのなら基板コストに対する送料の割合は小さくなるので有効かもしれませんが、一般的な電子工作用途で使う小さな基板サイズのものなら送料の方が逆にお高くなってしまいます。

初めての基板製作でJLCPCBさんを選択した最大の理由は、安い送料プランが用意されているという点です。
JLCPCBさんでは最近、OCS ExpressやOCS NEPという送料プランが追加されたようです。
これらの送料プランを使えばトータル1,000円前後の価格でオリジナルの基板を製作することが出来ます。
これは非常にありがたいですね!

今回OCN NEPを選択しましたが、基板作成料金が2ドル・送料が4.6ドルのトータル約6.6ドル(1,000円前後)の価格で製作する事が出来ました。
詳しくその内容を見ていきたいと思います。

ユーザー登録(アカウントの作成)

まずJLCPCBのユーザー登録方法を簡単に説明しておきます。

MEMO
基板サイズから基板作成料金や送料を確認することも出来ます。
またガーバーデータ(基板データ)をアップロードすればプレビュー等を行うことも出来ます。
ユーザー登録は実際に発注する際に行っても問題ありません!

JLCPCBのサイトにアクセスし、[Sign in]から[Start Here]をクリックしてユーザー登録を行います。

メールアドレスを入力してアカウントの登録を行いますが、Googleアカウントをお持ちならアカウント連携で作成する事も出来るのでお好みの方法で登録を行って下さい。
便利なので私はGoogleアカウントを連携してユーザー登録を行いました!

ユーザー登録完了後、初回利用特典クーポンなどいくつかのクーポンが発行されます。
マイページから確認してみて下さい!

料金の確認

ユーザー登録が完了したらガーバーデータをアップロードして基板の発注を行うことができますが、その前にJLCPCBでの基本サイズの料金や送料区分を見ておきます。

トップページから基板見積ページに行けば、ガーバーデータをアップロードしなくても基板サイズから基板作成料金と送料の確認が出来るので便利です。

基本サイズとなる10cm×10cm以内に収まる基板サイズでは5枚で2ドル固定料金となっています。
本来このサイズの基板作成料金は4ドルですが、単発発注(1基板での発注)では2ドルの割引が入ってこの料金になっているようですね!

基本サイズに収まる基板でも2枚目以降同時に発注を行う場合、通常の4ドルの料金となります。

送料の確認もできます。
基板サイズ(重量)により選択出来る送料区分は変わってきますが、基本的に基本サイズに収まる基板では複数枚同時に発注しても送料の安いOCS ExpressやOCS NEPを利用することが出来るのはありがたいですね!

それでは実際に基板の発注を行っていきます。
CADソフトで作成したガーバーデータ(基板データ)の作成が出来ていればJLCPCBさんでの発注は分かりやすく初めてでも簡単でした!

KiCadでのガーバーデータの作成

KiCadの方はまだ使い始めたばかりなのであまり詳しくはご紹介できませんが、製造ファイル&ドリルデータの出力設定も見ておきます。
とは言ってもほぼKiCadのデフォルト設定ですが・・・。

製造ファイルの出力設定

まず製造ファイルの出力です。
KiCadの[ファイル]→[プロット]から出力設定を行います。
特に変更していなければJLCPCBへの発注はデフォルト設定で特に問題ないと思います。

出力フォーマットは[Gerber]、そして[含めるレイヤー]の選択です。
KiCadのデフォルト設定では下画像の9レイヤーがデフォルトでチェックが入っていたと思います。

使っていないレイヤーにチェックが入っていても特に問題はないようですが、普通の両面基板では以下の7つのレイヤーが必要となります。

レイヤー名内容
F.Cu表面銅箔
B.Cu裏面銅箔
F.Silks表面のシルク印刷
B.Silks裏面のシルク印刷
F.Mask表面ソルダマスク
B.Mask裏面ソルダマスク
Edge.Cuts 基板外形

あとは[Protelの拡張子を使用]にチェックを入れる以外はほぼデフォルト設定で発注しました。

[プロット前にゾーンの塗りつぶしをチェック]は、私のようにKiCad初心者の方は塗り忘れたまま発注してしまうことがあるかもしれないので一応チェックを入れています。

また、[シルクをレジストで抜く]にもチェックを入れておきました。
チェックが無くても基板屋さんの方で上手くやってくれるのかな?
今回発注した基板では関係ありませんが、基板上の露出した銅箔の上にシルク印刷が重ならないようにするためのものなのでチェックを入れておいた方がいいかと思います。

[出力ディレクトリー]からファイル出力先の指定もできます。
通常?は、各プロジェクトのフォルダ内に[Plot]や[Gerver]など分かりやすい名前のフォルダを作り出力先に指定しておくといいと思います。

あとは[製造ファイル出力]をクリックしてファイルを出力します。
いつくかファイルが生成されます。
各レイヤーごとに個別ファイルで出力されるようですね!

ドリルファイルの設定

製造ファイルの出力が出来たら次にドリルファイルの生成を行います。
[ドリルファイル生成]をクリックし設定を行いますが、正直あまりよく分からないのでデフォルト設定のまま変えていません。(inchをmmに変更したくらいです)

同様に[ドリルファイルを生成]をクリックすると指定フォルダにドリルファイルが作られます。

ZIPファイルにまとめる

製造ファイルとドリルファイルの出力が完了しました。
多くのファイルが生成されますが、各レイヤー情報が個別ファイルとして出力されたものにドリルデータがプラスされたものとなります。

これら生成された全ファイルをZIP形式に圧縮します。
このZIPファイルがJLCPCBへアップロードするガーバーデータのファイルとなります。

これで基板作成で必要となるJLCPCBにアップロードするガーバーデータが出来ました。
それでは実際にJLCPCBで基板発注を行っていきます。

基板データ(ガーバーデータ)のアップロード

JLCPCBトップページの[Add gerber file]から先ほど作成したガーバーデータ(ZIPファイル)のアップロードを行います。

アップロードが完了すると、基板サイズや料金が表示されます。
基本サイズとなる10cm×10cm以内の基板では先述のように基板作成料金は2ドルとなります。

[Gerber Viewer]から基板のプレビューを行うこともできます。
デフォルトの緑色から他の基板色に変えてのプレビューも可能です。

MEMO
ZIPファイルに格納されているファイルの名前が日本語だとプレビュー画面で文字化けしますが、発注には特に問題ないようです!

基板料金&送料

基板料金をあらためて見ておきます。
基本サイズとなる10cm×10cm以内のサイズ(枚数5枚)では、基本的に2ドルの料金となります。(2ドルの割引が入っているようです)
送料区分にはお安いOCS ExpressやOCS NEPを選択する事も出来ます。
他の基板メーカーさんには無い送料区分なので、特に急ぎではない場合トータルコストを大きく下げることが出来ます。

基本サイズに収まる基板を単発で発注する場合、上記画像のように基板作成料金が2ドル、そして例えば送料区分にOCS NEPを選択すれば4.49ドルなので合計約6.5ドルと1,000円前後の価格で基板を発注する事が出来るということですね!

一般的な電子工作用途で使う基板サイズは大抵のものはデフォルトの10cm×10cmサイズ内に収まると思います。
私のように初めて基板製作をされるという方でもこの料金なら気兼ねなく発注出来ますね!

そして複数枚の基板を同時に発注する場合は、2枚目以降の基板は基本サイズのものでも4ドルとなります。
また基本サイズより大きくなる基板では、基板作成料の他にエンジニア料金もプラスされ料金が高くなっていくようです!(選択できる送料区分も変わってきます。)

基板の各種カスタマイズ

料金の確認が出来たら、基板のカスタマイズを行います。
いろいろと設定できる項目があります。
把握出来ていない部分もありますが、基本的にデフォルト設定で問題ないかと思います。(オプション項目を選択すると料金が変わってきます)

分かる範囲で少し見ておきます。
レイヤー数は両面基板なので”2”となり、基板サイズが表示されます。
そして5枚からの発注となります。(5枚で2ドルということです)
作成する基板枚数を増やすと料金も上がっていきます。

基板の厚みは標準的な1.6mm、基板色(レジスト)はデフォルトで緑色が選択されていますが他の色を選択する事も出来ます。
デフォルトの緑色基板では製作日数は約1-2日となっていますが、他の基板色を選択すると約3日と少し製造に時間がかかるようです。(料金は変わりません)
また、シルク印刷は基本的にホワイトのみとなっています。

あとは特に変更する必要はないと思いますが、[Remove Order Number]の項目は現物基板が届いて気付いたのですが基板デザインが気になる方は変更等行った方がいいかもしれません。

[Remove Order Number]はデフォルトの[No]を選択すると基板オーダー時に発行されるOrder番号が基板上にシルク印刷されるようです。
基板の空いているスペースにJLCPCBさんが任意に入れているのだと思いますが、この余計だとも言えるシルク印刷を取り除くことも出来るようです。

[Remove Order Number]の項目で[Yes]を選択すると有料(1.61ドル)でこのオーダー番号印刷を無くすことが出来るようです。

また[Specify a location]を選択すると任意の場所にオーダー番号を持っていくことが出来るようです。
こちらは無料となります。
説明を読むと「JLCJLCJLCJLC」とJLCを4回繰り返した文字をシルクレイヤーに入れておけば、この位置にオーダー番号のシルク印刷を持っていくことが出来るようですね。
余計なシルク印刷が気になる場合はパーツで隠れる部分などに「JLCJLCJLCJLC」の文字を入れておけば追加料金も発生しないのでいいと思います。

今発注している基板には裏面に入れてみました!
裏面でも大丈夫かな?
また基板が届きましたら追記しておきます。

以上で基板のカスタマイズは完了です。
問題がなければ[SAVE TO CART]をクリックしオーダーします。

【追記】オーダー番号の出力位置を指定して発注してみました!

オーダー番号の出力位置を基板裏面に指定して発注してみました。

無指定だと基板メインとなる表面にシルクプリントされていたオーダー番号ですが、[Specify a location]で指定して目立たない位置に持っていくことが出来ました。

追加料金なしで出来るので、基板の任意の位置に入ってしまうオーダー番号が気になる方はパーツで隠れる部分や裏面を指定して発注するのがいいですね!

①発送先住所の設定(Shipping Addres)

基板のオーダーですが、[1.Shipping Addres][2.Shipping Method][3.Submit Order][4.Payment]の順に必要事項を入力&選択していきます。

まず発送先住所の登録です。
発送先住所の登録には英語表記(ローマ字入力)で記入する必要があります。

海外通販などを利用されたことがある方なら簡単だと思いますが、以下サイトを利用し自動変換されたものをコピペするのもいいかと思います。

参考 住所変換君に届け

入力が完了したら[Save & Continue]で次の項目へ進みます。

②配送方法の選択(Shipping Method)

次に配送方法の選択です。
今回OCS NEPを選択して発注しました。
発送から8日で手元に届きました。
特に急ぎではなければ、OCS ExpressやOCS NEPを選択すると送料が安く比較的早く届くのがいいですね!

③注文の確定(Submit Order)

[Submit Order]で注文を確定しますが、[Pay Directly]と[Review Before Payment]の選択が出来ます。

レビュー前に料金を支払うか、レビュー後に支払うかの選択が出来るようです。
こちらも比較ができませんが、今回[Pay Directly]を選択して発注しました。
前払いなので確定後、直ちに基板製造作業に入るようです。

④支払い方法の選択(Payment)

最後に支払い方法の選択です。
クレジットカードのほかにPayPalを使うことも出来るので安心です。

MEMO
支払い方法にPayPalを選択した場合、PayPal手数料がかかります!

あとクーポンの選択もこちらで行います。
JLCPCBではユーザー登録完了後にいくつか初回特典クーポンがもらえます。
スクショを取り忘れていたので別オーダーの画面ですが、使用できるクーポンがあれば確か青色に表示されていたと思います。

初回特典クーポンを使い、実質送料のみの800円ほどで初基板の発注ができました!

以上で発注の完了です!

基板製造工程の確認

オーダー完了後、基板の製造が開始されます。
マイアカウントの[Order history]から現在の進行状況をリアルタイムで確認する事が出来ます。

細かく製造工程が区分分けされていますね。

今回レジスト色(基板色)はブルーを選択しました。
製造開始から発送まで約4日で完了しています。
デフォルトの緑色だともう少し製造日数は早くなるようですが、追加料金無しで好みの基板色を選択できるのはいいですね!
基板製造が完了し最後の[Delivery]の項目にチェックが入ると発送されたということになります。

発送後は[Shipment Tracking]から追跡番号や発送状況を確認する事が可能となります。

こちらの表示はあまり更新が早くないようなので、発送にOCSを選択された場合は追跡番号をコピーして「OCS 貨物状況照会」から追跡した方がいいかもしれません。

発送から約6日で手元に届きました。
オーダー完了から手元に基板が届くまで約10-11日といったところでした。
この料金でこの日数なら納得、非常にお安くて早い印象を受けます。
便利に使えそうですね!

ちなみにOCS NEPは国内ではヤマトのネコポスでのポスト投函となりました。
NEPってネコポスの略なんですかね?

届いた基板は乾燥剤が入れられ真空パック状態で届きました。

基板の製造が1-3日ほどとなり、特に急ぎで欲しい基板がある場合はFedExやDHLを選択すれば1週間もかからず届きそうですね。
海外サイトのレビュー品をFedExやDHLで送ってもらうことはよくありますが、あれは中国から1-2日で届いちゃいますからね!

【追記】標準サイズを超える基板も発注してみました!

標準サイズとなる10cm×10cm以内に収まる基板サイズでは、どの基板製造メーカーでも基板製作料金だけを見るとあまり変わらないようです。

そしてJLCPCBでは安くて比較的到着が早いOCS NEPやOCS Expressの送料プランを選択することが出来るので、トータルコストを安く上げることが出来るのは本記事でご紹介した通りです。

そしてこの標準サイズを超える大きさの基板も発注してみました。
こちらは基板サイズが約150mm×80mmとなる基板ですが、標準サイズを超える基板サイズになると各社基板製作料金が一気に高くなるようです。

たまたま上記基板の発注を考えていた時にFusionPCBさんから、『30ドルOFFクーポンを差し上げるので無料PCBを作りませんか?』というお話を頂いたのですが、この基板サイズとなるとFusionPCBでは基板製作料金だけで36.18ドルとなるようです。

対してJLCPCBさんではこのサイズの基板でも8.9ドルと非常にお安く製作する事が出来ます。(送料区分もOCS Expressが使えました)

FusionPCBさんでも一度試してみたかったのですが、これだけ価格差が出てしまうと・・・もうJLCPCBさん一択になっちゃいますよね!

最後に!

初基板ということで他の基板メーカーさんでも見積を出したりしていたのですが、海外からの発送となるので高い送料区分がネックとなる場合が多いと思います。

JLCPCBさんでは安くて比較的早いOCS ExpressやOCS NEPが選択できるのが最大の魅力で、基本サイズの基板作成料金も非常にお安くていいですね!

この価格で基板の発注が出来るなら電子工作用途で便利に使うことができ、また私のように基板製作が初めてだという方でも安心して使うことが出来ます。

KiCadを使った基板設計も全く初めてだったので、配線間違いやシルクの文字間違いなどありました。
製作した基板に関しても見て頂ければと思います!

【電子工作/PCB】ESP-01(ESP8266)のプログラム(スケッチ)書き込みボードを作ってみました!

こんなにお安くオリジナル基板の製作が出来る・・・便利な時代になったものですね!

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