NHK学生ロボコン東京工科大学ロボコンプロジェクト

こんにちは．プロジェクトR回路部門のRです．
今回はPCBWay様からいただいた基板製造サービスを使って実際に作った基板を紹介したいと思います．

作った基板の概要

私が今回作った基板はメインの制御基板です．

基本的には先輩方が作ってきてくださったメイン制御基板で事足りていたのですが， 今回制御部門より，「使用するマイコンをTeensy4.1に変更することになった」といわれたので新しいメイン制御基板を製作することになりました．

こだわったポイント

今回，Teensy4.1を使用したメイン制御基板を作るにあたりこだわったポイントは主に3点あります．

Teensy4.1のもともと使えるEthernetをメイン制御基板からRS485で使えるようにする

Teensy4.1はピンヘッダを実装することでEthernetを使えるようになります．詳しくは こちら から．
試作基板の段階では推奨されているキットを使って実装していたのですが， ロボットが動いている際に配線が抜けて通信が切れる！ということでこの要件が出てきました． 今回行った対策としてTeensy4.1のピンヘッダの実装の向きを変えて，GPIOピンなどと同様に基板にさし，基板内で配線を行ってRS485から使えるようにしました．
これで抜ける配線がなくなりました

誰でも使えるようにシルクはわかりやすく！

プロジェクトRでは，主に機械部門・回路部門・制御部門に分かれて活動しています． 基板を使って制御するのは主に制御部門のためこの基板を制御者が使いやすいように， メンテナンスしてくれる人がわかりやすいようにを心がけて設計します．
例えば，使用したピン番号をシルクで書いたり，CANのHIGH・LOW,電源ラインはとくに注記したり ICの向きを間違わないようにシルクを記入します．
 KiCADの機能を使えばこんな感じにお絵描きできたりもします．自分のサインもいれられたり

使われてないピンがないってくらい，使えるピンを全部つかって汎用性がある基板にする

今回作った基板はメインの制御基板として使う予定なので，急遽ロボットに追加の機構がついたり，使うアクチュエータが 変更になった時でも対応できるように汎用性を意識して作りました． 結果として，以下の要素をもつ基板ができました．

• CAN×3
• encoder×3
• UART×6
• ジャイロセンサ
• スイッチorセンサ用コネクタ×7
• 別基板に拡張するためのSPI×1+GPIO×4

後はセンサに合わせて電源をON・OFFできるようにしたりなど...

PCBWayの注文手順

注文の前に，KiCadやEagleなどの基板設計（EDA）ソフトから出力した「ガーバーデータ（Gerber files）のZIPファイル」を手元に準備しておきましょう．

Step 1: アカウントの作成

PCBWayの公式サイトにアクセスし，画面右上の「登録（Register）」からアカウントを作成します．
メールアドレスとパスワードを入力するだけで簡単に登録できます．新規登録時には割引クーポンがもらえることが多いので要チェックです！

Step 2: オンライン見積もり（Quick-order PCB）

トップページのメニューから「クイックオーダー（Quick-order PCB）」をクリックします．
画面内にある「Add Gerber File」のボタンをクリックし，用意しておいたガーバーデータのZIPファイルをアップロードします．
アップロードすると，基板のサイズや層数などが自動的に解析されて入力されるため，初心者でも寸法入力の間違いを防ぐことができます．

Step 3: 仕様のカスタマイズ

自動入力された内容を確認しつつ，お好みに合わせて仕様を変更します．主なチェックポイントは以下の通りです．
Quantity（数量）： 最小5枚から選択可能です．
Thickness（基板の厚さ）： 標準は1.6mmですが，用途に合わせて変更できます．
Solder Mask（レジスト色）： 緑，赤，青，黒，白などから選べます（多くの色は追加料金なしで変更可能！）
Silkscreen（シルク色）： 基板に印字される文字の色です．

Step 4: カートに追加とデータチェック（Audit）

仕様が決まったら「Save to Cart（カートに追加）」をクリックします．
PCBWayのエンジニアが，製造上問題がないかデータのチェック（Audit）を行います．通常、数十分〜数時間程度で完了します．
問題がなければ，ステータスが「Pass（審査通過）」に変わり，支払いができるようになります．

Step 5: 配送方法の選択と支払い

配送先住所を入力し，配送業者を選択します．
お急ぎの場合： DHLやFedExを選ぶと，発送から数日で到着しますが送料が少し高めです．
安さ重視の場合： China Postや各種格安配送（Global Standardなど）を選ぶと時間はかかります（1〜3週間）が，送料を抑えられます．
支払い方法（PayPalやクレジットカードなど）を選択し，決済を完了させます．

 あとは基板が自宅に届くのを待つだけです！マイページから製造の進捗状況（現在どの工程にいるか）を確認できるのも，PCBWayの楽しいポイントかも？

PCBWayについて

　PCBWayは，中国の深圳（シンセン）を拠点とするプリント基板（PCB） の試作・製造・実装サービスです．
個人の電子工作愛好家（メイカー）からプロのエンジニアまで，世界中で幅広く利用されています！
PCBWayは安くて，高品質で，サービスも充実しています！

• とにかく安くて早い： 試作基板なら5枚で約5ドル（約数百円）から発注可能！製造期間も最短24時間と非常にスピーディです．
• 高品質でオプションが豊富： 基板の色（レジスト色）を無料で変更できたり，金フラッシュ仕上げなどの高品質なオプションも選べます．
• 基板以外のサービスも充実： 基板製造だけでなく，部品の調達・実装（PCBA）や，3Dプリント，CNC加工（金属・プラスチックの切削）など，モノづくり全般をサポートしています！