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Ｓです．
今回私がPCBWayの基板製造サービスを使用して，発注した基板は合計で4枚あります．
早速，以下に今回発注した基板について軽く紹介していこうと思います．

電源基板

1枚目は電源基板です．

6セルのLiPoバッテリーから各アクチュエータへの電力供給を管理します．後述する「降圧基板」を挿すことで完成する設計です．
2個のLipoバッテリーを挿すことができ，最大12個のアクチュエータ系の電源供給を制御することができます．
また，マイコン（RP2040）を搭載しており，電流測定・記録やテープLEDの制御をすることができます．
 今回の基板は出力側のXT60の方も縦向きに実装してみたのですが，少し詰め込みすぎて使いずらいなと反省です．使いやすさと機能の両立を考えたいですね．

DCDC降圧基板

2枚目は24Vを制御用電源まで降圧する基板です． 電源基板の上方に取り付けて使用します．

DCDCコンバータにより，24Vから制御用の5V・12Vを生成し，制御系に供給する基板です．
もともとは，電源基板にDCDCコンバータも搭載されていたのですが，DCDCコンバータの故障が多かったため，別基板とすることで交換コストを下げることにしました．
 電源基板にナットをはんだしていて，ねじ止めすることで基板上方でも安定感のある固定ができるところが少し気に入っています．

テープLED制御基板

3枚目はテープLEDを制御する基板です．

電源基板に挿して使用します．こちらもDCDCコンバータを搭載し，24Vから5Vを生成しています．
電源基板から命令を送り，制御する仕組みです．また，単体でも動作動作できるようにXIAOを搭載できる設計にしました．

設計の反省点：
実はこの基板、発注後に複数の設計ミスが発覚しました…… orz．

• Pch MOSFETの向きが逆：データシートとフットプリントの確認不足です．
• XIAOのピン数不足：穴が6pinしかなく足りていません．
• 物理的な不安定さ：基板が「片持ち梁」構造になり，振動に弱いと感じました．

▲ 実装ミスが発覚したMOSFET部分

各種分岐基板

4枚目はCANと電源を分岐させる基板です． こちらには，2つの基板が含まれています．

今回の機体には，CANを使用するアクチュエータを数多く搭載しているため，ハブのような役割として作成しました．
また，電源分岐基板は電圧ドロップ対策として低ESR電解コンデンサを実装し，急峻な負荷変動を抑制しています．
 余談ですが，この基板裏面でマスクをしているのですが，その処理で穴の開いているところで段差ができておらず，きれいだなと感じました．

PCBWayのサポートについて

今回，発注時のデータに不備があり，1つのZIPファイルの中に複数の基板データが混在した状態で送ってしまいました．
しかし，メールで不備を指摘してくださり，その後のデータの差し替えも非常にスムーズに進めることができました．
こちらのミスに対しても，メールを通じて柔軟かつ丁寧に対応していただけたのが印象的です．
とはいえ，毎回こうした対応には甘えられないので，発注する際は，ガーバービューワーでの確認はもちろん
出力したガーバーデータの「ZIPファイルの中身そのもの」も直接チェックすることを強くおすすめします！

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！