PCB注文時に必要なファイルとは?製造用データ準備ガイド
「ガーバーファイルをアップロードしてください」という指示は、KiCadやAltiumのプロジェクトフォルダを前に、数十のファイルの中からどれを送ればいいのか途方に暮れるまでは簡単に聞こえる。本ガイドでは、基板製造(Fabrication)や実装(Assembly)の発注に必要なファイルの種類、それぞれの内容、主要設計ツールからの生成方法、そして提出前の確認手順を詳しく解説する。
ベアボード発注に必要な基本ファイル
1. ガーバーファイル(Gerber Files)
ガーバーファイルは、基板の1層ごとを正確に描画するベクター形式のデータである。銅箔層、ソルダーマスク層、シルクスクリーン層などが個別のファイルとして出力される。PCB製造業者が基板を製造するために必要な標準形式である。標準的なベアボード発注には以下の層が必要である。
表面と裏面の銅箔層、および2層以上の基板の場合は内部銅箔層
表面と裏面のソルダーマスク層——銅が露出する部分と覆われる部分を定義する
表面と裏面のシルクスクリーン層——基準番号、ラベル、ロゴ用
表面と裏面のペースト層——実装用ステンシルも必要な場合に必要(ベアボードのみの場合は不要)
基板外形/メカニカル層(ツールによってEdge.Cuts、GKO、GM1など)——物理的な形状と寸法を定義する
RS-274X標準が、ほとんどの工場でデフォルトとして期待される形式である。開口部データがファイルに直接埋め込まれるため、解釈ミスが発生しない。
2. ドリルファイル(Drill Files)
穴の位置とサイズは、ガーバーファイルとは別のファイルに保存される。ほとんどの場合、Excellon(NC Drill)形式である。このファイルは、穴あけ機にドリルビットの位置、サイズ、動作を指示する。座標精度(インチの場合は通常2:4)が工場のシステムと一致していること、および工具サイズ表が含まれていることを確認する必要がある。
PCB実装発注に必要な追加ファイル
ベアボードのみの発注であれば、ガーバーファイルとドリルファイルで十分である。基板に部品を実装(PCBA)する場合は、さらに2つのファイルが必要になる。
部品表(BOM):BOMには基板上のすべての部品が記載される。基準番号、メーカー部品番号、メーカー名、数量、パッケージ/フットプリント情報を含む。Excel形式かCSV形式が最も一般的である。
ピックアンドプレース(CPL)ファイル:このファイルは、実装ラインに各部品の正確な配置場所を指示する。基準番号、X/Y座標、回転角度、および基板の表側か裏側かを示す情報を含む。
主要設計ツールからのファイル出力方法
正確なメニュー名はバージョンによって若干異なるが、主要ツールの一般的な手順は以下のとおりである。
KiCad:「ファイル」→「プロット」でGerber形式を選択し、必要な層を選択する。同じダイアログの「ドリルファイル生成」ボタンでドリルデータを出力する。出力前にDRC(設計ルールチェック)を必ず実行する。
Altium Designer:「ファイル」→「Fabrication Outputs」→「Gerber Files」で層をエクスポートし、続けて「ファイル」→「Fabrication Outputs」→「NC Drill Files」でドリルデータを生成する。
Eagle:「ファイル」→「CAM Processor」で、どの層をどの形式でエクスポートするかを制御するジョブファイルを実行する。
OrCAD / Cadence Allegro:「Manufacture」→「Artwork」で層ごとの出力を設定し、ドリルデータは別途生成する。
どのツールを使用する場合でも、出力前にDRCを必ず実行する。基板製造後の問題発見ではなく、CAD環境でクリアランスや接続性の問題を捕捉することが、時間とコストの節約につながる。
その他のファイル形式
一部のメーカーは、Eagle、Altium、PADsなどのネイティブCADプロジェクトファイルを直接受け付け、変換を代行する。ただし、これは標準的なプロセスではなく、変換ミスが発生する可能性がある。
ODB++やIPC-2581という形式もある。これらは製造データと実装データを単一ファイルにバンドルするAll-in-One形式であり、複雑な基板で採用が進んでいる。ただし、対応状況はメーカーによって異なるため、標準のガーバー+ドリルファイルが最も広く受け入れられる選択肢である。
ファイルの命名とパッケージ方法
すべてのファイルを1つのZIPファイルにまとめる。ガーバーファイル、ドリルファイル、そして実装の場合はBOMとCPLファイルを、個別のアップロードではなく1つのアーカイブとして送信する。
層名は曖昧さを避ける。ツールのデフォルト出力が汎用的な名前を使用する場合、簡単なリネームやReadmeファイルでどのファイルがどの層かを明記すると、製造側の誤解を防げる。
CADプロジェクトファイルをエクスポートの代わりに使用しない。.kicad_pcbや.brdファイルは、エクスポートされたガーバーファイルセットとは異なる。ほとんどのメーカーは標準的なガーバー形式を期待している。
提出前のファイル検証方法
ファイルをアップロードする前に、ガーバービューアでZIPファイルを開き、以下の3点を確認する。各層が正しくレンダリングされているか、外形層が正しく定義されているか、ドリルファイルがデータと一致しているか。無料のオンラインビューアを使用すれば、ファイルを開いて各層を重ねて確認できる。
PCB注文を遅らせるよくあるファイルミス
基板外形層がない——メーカーが他の層から基板形状を推測せざるを得なくなる
ドリルファイルが欠落している、または座標精度が一致していない——穴サイズがガーバーデータと合わなくなる
BOMにメーカー部品番号がない——手動での部品特定が必要になり、実装見積もりが遅延する
CPLの回転角度が実装工場の慣習と一致していない——極性部品で配置ミスのリスクが生じる
CADプロジェクトファイルをエクスポートされたガーバーの代わりに送信する——メーカーが標準形式を期待しているが異なる形式が送られる
出力前にDRCをスキップする——設計ルール違反がガーバーデータに含まれたままになり、後で問題が発覚する
PCBgogoの対応
注意深くエクスポートされたファイルセットでも、生産に入る前に第二の目で確認する価値がある。そのため、PCBgogoに送られるすべての注文は、製造前にエンジニアによるDFMレビューを受け、欠落した層や矛盾したデータがないかチェックされる。問題が発見された場合は、製造を進める前に連絡がある。
注文を確定する前にファイルを再確認したい場合は、PCBgogoの無料オンラインガーバービューアを使用してZIPファイルを開き、製造されるデータとまったく同じ状態を確認できる。
FAQ
ガーバーファイルが必要ですか、それともネイティブ設計ファイルを送ってもいいですか?
ガーバーファイル+ドリルファイルが最も広く受け入れられる選択肢である。PCBgogoを含む一部のメーカーは、Eagle、Altium、PADsのネイティブファイルも受け付けるが、互換性の点でガーバーファイルが最も確実である。
ガーバーファイルとドリルファイルの違いは?
ガーバーファイルは銅箔層、ソルダーマスク、シルクスクリーン、外形層を記述する。ドリルファイルは別のExcellon形式のファイルで、すべての穴の位置、サイズ、工具情報を定義する。両方が揃って初めて完全な製造データセットとなる。
ベアボードのみの発注にBOMは必要ですか?
不要。BOMとピックアンドプレースファイルは、実装(PCBA)注文にのみ必要である。ベアボード製造にはガーバーファイルとドリルファイルのみで十分である。
ドリルファイルはどのような形式にすべきですか?
Excellon(NC Drill)形式が標準であり、ほとんどのメーカーが期待する形式である。精度と単位はガーバーエクスポートの設定と一致させる。
ガーバーファイルに層が欠落している場合はどうなりますか?
経験豊富なエンジニアレビューがあれば、それを検出して生産前に連絡があるはずである。ただし、自分でファイルセットをチェックする方がより迅速で安全である。無料のガーバービューアを使用して、すべての層が存在することを確認することを推奨する。
ODB++やIPC-2581は標準のガーバーファイルより優れていますか?
より多くのデータを単一ファイルにバンドルし、複雑な基板では採用が進んでいるが、対応状況は普遍的ではない。標準のガーバー+ドリルファイルは、現在も最も広くサポートされている形式である。