【ワレコの電子工作】FusionPCBに発注したプリント基板が一週間で到着【驚き】

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写真 MacBookでKiCadを使って自作パソコン用のマザーボードを設計している電子工作女子

しかしまあ、便利な世の中になったもんだ。

フリーなEDAソフトKiCadで設計してFusionPCB(中国深セン)に発注していたプリント基板が一週間で届いたのだ。基板の海外発注は今回が初めての経験だ。

そのプリント基板は、ワテが現在製作中のカーオーディオ用プリアンプに搭載する予定のラッチリレー式入力セレクター回路に使うのだ。

KiCadを使ってそのプリント基板を設計した過程は、以下の記事で詳しく紹介している。

当記事は、FusionPCBから届いたプリント基板に早速部品を半田付けして動作確認してみたので、それらの過程を備忘録としてまとめたものだ。

結論としては取り敢えず一枚の基板に部品を実装したが、期待通りにいい感じで動いた。

では、本題に入ろう。

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プリント基板業界はIT化が目覚ましい

ワテがFusionPCBのサイトにプリント基板のガーバーデータをアップロードしたのが日本時間で2019年12月13日(金)の夜9時頃だ。

その丁度一週間後の、本日2019年12月20日(金)の夕方、佐川急便さんがワテのプリント基板を自宅に配達してくれた。

凄いぞ。

FusionPCBのサイトにプリント基板の現在の状況が刻々表示される

キャッシュレス決済の普及が目覚ましい中国であるが、プリント基板受託製造業界でもIT化が進んでいる。

ワテがFusionPCBさんに注文したプリント基板の現在の処理状況は、FusionPCBのウェブサイトにログインすれば詳細に分るのだ。

その一部を引用すると以下の通り。

Shipping Method: DHL Tracking Number: 1234567890
2019-12-19 12:31:00 [OSAKA - JAPAN]Forwarded for delivery
2019-12-19 10:07:00 Departed Facility in OSAKA - JAPAN
2019-12-19 10:04:00 Arrived at Delivery Facility in OSAKA - JAPAN
省略
2019-12-19 03:07:00 Processed at HONG KONG - HONG KONG
省略
2019-12-18 21:48:00 Processed at SHENZHEN - CHINA MAINLAND
省略
2019-12-18 11:31:22 Your order has been packed and will be shipped soon
2019-12-13 13:55:14 Your order has been confirmed and we will start production as soon as possible
2019-12-13 12:46:49 Your payment information has been confirmed, we will process your order as soon as possible
2019-12-13 12:45:45 Order received

末尾行の「2019-12-13にOrder received」となっているところがワテの注文を受け付けたと言う事だ。

そして、18日には基板が完成して梱包(packed)されて、出荷(shipped)予定との事だ。18日の夜にはシンセンから発送されて、19日には香港到着。同日中に大阪着。翌20日の夕方にはワテの自宅に到着。

そう言う状況が自宅に居ながらに分かるのだ。

なお、今回は日本円で三千円(基板400円、送料2600円)くらいの費用が掛かったが、輸入に関しては関税も消費税も掛からなかった。

税関のHPを見ると、課税価格の合計額が1万円以下の物品の場合は免税が適用されるらしい。

DHLさんのサイトでも発送状況が確認出来る

今回は輸送手段でDHLさんを選んだので、DHLさんのサイトでもトラッキングナンバーを入力すると発送状況が確認出来る(下図)。

図 DHLさんのサイトで確認したワテのプリント基板の輸送状況

DHLさんから佐川急便さんに荷物が渡された時点で、佐川急便さんの追跡番号がワテの携帯にショートメッセージで届いた。その追跡番号を見れば佐川急便さんのサイトで発送状況を把握できるのだ。

良く出来ているシステムだ。

まあ、クロネコヤマトでも佐川急便でも日本郵便でも、荷物の追跡サービスは存在している。

でも、自分が注文した製品の製造状況までネット経由で詳細に把握できるようなサービスは日本ではそんなには多くないと思う。

例えば、トヨタのディーラーで新車を注文して、二か月後の納車と言う場合に、トヨタのサイトにログインしたら自分が注文した車が今どんな作業中なのか見られるなどのサービスは無いよね?

まあその手のサービスを構築するのは技術的には簡単だが、顧客が会社のシステムにログインして製造データを見る訳だから、セキュリティなどの観点で安全性の高いシステムを作るにはそれなりの費用も人員も必要になると思うし。

その点、中国なら細かい事は気にせずにシステムを構築してしまうんだろうなあと思う。今回はFusionPCBさんに発注したが、プリント基板業者さんは他にもElecrow、PCBway、PCBGOGOなどの中国業者さんがあるが、恐らく似た様なシステムになっていると思う。次回は別の業者さんに発注してみるつもりだ。

あるいはFusionPCBさんに再度発注するかな。一度注文してやり方が分かっているので同じ会社に注文するほうが手っ取り早いし。

プリント基板の梱包の様子

参考までに、自宅に届いたプリント基板の梱包の様子を写真で紹介しよう。

写真 DHLのビニール袋に入って配達された

その中味は、黄色い封筒に入っている(内側はエアーキャップのクッション材)。

その中味は、下写真のようにさらにエアーキャップでパックされている。

写真 100x100平方ミリサイズ(10枚)のプリント基板

アマゾンなど買った品物が中国から送られてくる場合には、安っぽい紙に包まれている場合があるが、FusionPCBさんの場合はなかなかしっかりした梱包だ。

早速プリント基板をテストしてみる

今回製作したプリント基板の費用を以下に示す。

基板10枚の料金   $3.92ドル
DHLの送料     $19.61ドル
合計         $23.53

追記:一ケ月後くらいに、PayPal経由でクレジットカードの引き落としは、2,682 YENだった。確か4%くらいのPayPal手数料が掛かっているはずなので、(2682÷1.04)÷23.53=109.59円くらいの換算だ。確かに本日現在の円ドルレートは109.49 円だ。これで計算は合っているのかな?

支払いはクレジットカード決済も可能だったが、PayPalを選択した。

写真 基板は自分で切断した

今回初めてのプリント基板外注であったが、多くの業者さんは100x100平方ミリまでなら製作費用は5ドル前後の格安価格だ。

今回注文したラッチングリレー駆動基板のサイズは30x80くらいなのだが、ワテの場合、貧乏性なので、100x100サイズをフルに使わないと損した気分になる。

そこで、上写真右のように、複数の基板を当初はタイル状に並べて100x100平方ミリの最大サイズを有効に利用していた。かつ、それらの基板の境目は幅3ミリで長穴を開けて貰う予定だった。そうしておくと、自分で簡単に切り離せるから。

図 スリット加工の例

でも、タイル状に並べて長穴スリットを入れると、20ドル程度の追加料金が必要だったので、今回は長穴スリットは中止した。

なので、上写真左のように自分で切断したのだ。

まあ、でも、10枚の基板を切断して、断面を綺麗に削るなどの手間を考えると、2000円くらいの追加料金で面付け出来るなら、そっちのほうが良かったかも。次回は長穴スリットあるいはV-Cut加工を依頼してみたい。

図 V-CUT加工の例

なおV-CUT加工は基板表面に断面がV字形状の直線を彫る加工であるが、V-CUTの注意事項としては、基板の端から端まで一直線で加工する必要がある(上図)。つまり基板の中に十字路はあっても良いが丁字路は不可だ。一方、長穴スリット加工は、その辺りの制限事項は無い(ようだ)。

FusionPCBさんの基板の品質はとても良い

下写真に示すように基板表面の小さなシルク文字もはっきりと印刷されている。

写真 FusionPCBに発注したプリント基板

上写真において、

Akiduki EA2-5TNAG

の文字は、高さ1.5ミリ、線幅0.2ミリだ。

2SC1815

の文字は、高さ1.0ミリ、線幅0.15ミリだ。

これら以外にも、文字高さ0.8ミリ、線幅0.1ミリの小さな文字も描いてあるが、それも問題無く読める。

一方、スルーホールのランドの直径は1.5ミリ、穴径0.8ミリだが、綺麗に仕上がっている。

リレー取り付け部分のスルーホールは、2.0ミリ、穴径0.9ミリにした。

基板にパーツを半田付けする

下写真は、四回路のラッチリレー式入力セレクターのブレッドボード実験回路。

これで上手く動作したので、基板レイアウトを設計してプリント基板を発注したのだ。

写真 四回路のラッチリレー式入力セレクターのブレッドボード実験回路

上写真のように、プリント基板は制御基板とリレー基板を分離できるようにした。

オレンジ色の部品が秋月電子さんで一個80円で買ったラッチリレー(ラッチングリレー)だ。NECトーキン製のEA2-5TNAGと言う型番だ。

セットコイル、リセットコイルの2コイルタイプだ。金メッキクロスバー接点を持つ高級品だが超格安。

四回路のうち一回路の部品をプリント基板に移植して半田付けした(下写真)。

写真 ブレッドボード試作回路に接続したプリント基板回路

半田ののりはいい感じだ。半田付け作業も20分も有れば完了した。

以前に、ユニバーサル基板に手配線でラッチリレー式入力セレクターを作った時には、基板一枚を作るのに半日くらい掛かった。その基板を複数枚作ったので、延べ数日掛かりの作業であった。

ところが専用基板を外注したおかげで、半田付け作業は20分に短縮!

なお、ブレッドボード試作では、一回路当たりリレーは一個だが、本番のプリント基板では二個のリレーを載せる(下図)。

図 ラッチリレー式入力セレクター(1チャンネル分)、これを5回路製作した

リレー一個当たり二回路(2C接点)を開閉出来るので、リレー二個で四回路を開閉出来る。それを使って入力信号のL+、GND、R+、GNDの四つの信号線を全部開閉する事にしたのだ。

上写真のように接続して早速動作確認してみたところ、期待通りにリレーが開閉した。

いい感じだ。

まとめ

ワテが中国のFusionPCBさんに発注していたプリント基板が一週間と言う短期間で自宅に到着した。

驚くべき速さだ。

そのプリント基板を自分で切断して、ラッチリレー式入力セレクターの部品を半田付けした。

以前ならユニバーサル基板に数時間掛かりで手配線していたものが、専用基板のおかげで20分で完成した。

FusionPCBさんのプリント基板は半田の乗りも良く、切断した断面を実体顕微鏡で観察したが、スルーホール部の銅箔も十分な厚さに形成出来ている。

その基板を、ブレッドボード試作中のラッチリレー式入力セレクターに接続して動作確認してみたところ、正常に動作した。

あとは、このプリント基板を5入力分作成して、現在自作中のカーオーディオ用プリアンプの5入力セレクターとして組み込みたい。

まあ、SN7400シリーズのロジックICだけで組んだので1チャンネルの入力セレクター回路のリレーを制御するだけでもSN74HC00とSN74HC14を一個ずつ使う。合計5チャンネル分を作りたいので、ICも抵抗もコンデンサもトランジスタもかなり沢山使う。

今時そんなローレベルな手法を使わずに、Arduinoなどのマイコンを使えばLSI一個を使うだけで何台ものラッチリレーを制御出来ると思うが、まあ電子回路初心者のワテの勉強を兼ねて敢えてTTLで組んでみたのだ。

兎に角、動けばいいのだ。

 

その後、無事に完成した。

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