配置と配線

基板メーカーの選択、部品配置、自動配線、自動配置と自動レイアウト、結果の確認。

Embedrでは、エージェントと一緒に、生成されたレイアウトから配線済みの基板まで進めます。基板を誰に作ってもらうかを決め、重要な部品を配置または固定すると、エージェントが基板を自動配線し、製造上の小さな問題を修正します。すべてはプロジェクト内のKiCad基板に書き込まれ、BoardタブやKiCadで確認できます。

始める前に

配置と配線には次のものが必要です。

  • ビルドできる基板 .zen ファイルを含む pcb/ ワークスペース(回路図とPCBを参照)
  • 生成されたKiCadレイアウト(「PCBレイアウトを生成して」と依頼します)
  • Edge.Cuts上の閉じた基板外形。Board outline ツールで描くか、Generate Outline を使うか、正確な寸法をエージェントに伝えます
  • すべての部品の実際のフットプリント。できればコンポーネントライブラリのものを使います

まず基板メーカーを選ぶ

基板は最初から1社の製造限界値に合わせて設計、チェックされるため、配線でメーカーが製造できない銅箔が作られることはありません。

  • プランモードでは、エージェントが基板をどのメーカーのどのプロセスで製造するかを尋ねます。PCBWayの標準2層と4層のプロセスが組み込まれています。
  • 新しい基板の最初のレイアウト(配線済みの銅箔がまだなく、プロセスも記録されていない)では、特に指定がなければ、Embedrは基板の層数に合ったPCBWayの標準プロセスを記録します。エージェントは "Recorded the … manufacturing limits on this new board" と報告します。
  • 別のメーカー: 「この基板はJLCPCBの2層、標準プロセスで製造します」のようにエージェントに伝えます。PCBWayのプロセスは使わず、代わりにそのメーカーについて調べた限界値を記録します。
  • 後から変更: 基板のデザインルールを別のプロセスにするようエージェントに依頼します。行には PCB design rules と表示されます。限界値はプロセスより厳しくはできますが、緩くはできません。

PCBWayの標準プロセス(銅箔1 oz):

限界値 2層と4層
最小配線幅 0.127 mm
最小クリアランス 0.127 mm
最小ビアドリル径 0.3 mm
最小アニュラリング 0.15 mm
穴と穴の間隔 0.5 mm
最小スロット幅 0.8 mm
銅箔と基板端の間隔 0.3 mm

プロセスが記録されると、基板上のすべてのネットクラスがこれらの最小値まで引き上げられ、KiCadのデザインルールチェックもこれを使います。そのため、DRCを通る基板はメーカーの製造チェックにも通るはずです。プロセス名はManufacturingタブの見出しに表示されます("Manufacturing checks · PCBWay")。

基板の層数が記録されたプロセスと合わない場合(たとえば4層基板に2層のプロセス)、エージェントは最小値をチェックしていないことを伝え、合ったプロセスの記録を提案します。組み込みのプロセスがない層数の場合は、調べた限界値を記録するか、対応している層数を提案します。

プロセスは基板の隣に <board>.embedr-rules.json として保存されます。

部品を配置する

多くの基板では、機構部品やユーザーが触れる部品の位置を人が決める必要があります。配線の前に行ってください。

  • Boardタブで手動で: Select / move モードで部品をドラッグし、R で回転するか、Properties で正確なX、Y、回転、面を設定します。
  • エージェントに依頼: 「J1は左端に外向きで、取付穴2つは角から3 mm、LEDは上端に沿って配置して」行には Manual PCB placement と表示されます。
  • 動かしてはいけないものを固定: 「J1、H1〜H4、LEDを固定して」固定された部品(KiCadで固定された部品も含む)はAuto Placeの間も動きません。

取付穴などのめっきなしの穴は、自動的にキープアウトとしてAuto PlaceとAuto Layoutに渡されます。これらのためにキープアウトを描く必要はありません。

自動配線

エージェントに配線を依頼します(「基板を配線して」)。配線は1ステップです。Route PCB with Freerouting の行はクラウドで実行され、1回の呼び出しで次のことを行います。

  1. 基板のデザインルールが記録されたプロセスを下回っていれば(レイアウトの同期後など)、元に戻します。
  2. 既存の有効な銅箔を残したまま、未配線の接続をすべて配線します。
  3. プロセスの最小値を下回るビアや配線を太くしたり、サイズを変えたりします。
  4. 結果に対してKiCadのチェックを実行し、新しいDRCエラーが増えない場合にだけ適用します。

サインインが必要です。結果には配線後の基板のスクリーンショットが添付されます。

結果の見方

行の結果 意味
PCB has no unrouted connections 配線するものがありません。実行回数は消費されません。
Freerouting candidate ready for review 配線が適用されました。詳細とBoardタブのフッター(Unrouted)で未接続の数を確認してください。
Freerouting could not apply a route 結果にDRCエラーや浮いた銅箔が増えました。元の基板はそのまま残ります。
Freerouting canceled 配線中にエージェントの実行を止めました。

接続が残っている場合、エージェントは配線が止まった理由を説明します。

  • 改善しなくなった。 同じ配置で再実行しても完了しません。未接続のネット周辺の部品を移動または回転してから再度配線するか、Auto Layoutを使ってください。
  • 時間制限に達した。 それまでで最良の結果が適用されています。

配線では、差動ペア、インピーダンス、配線長の調整は行いません。

自動で直される製造上の小さな問題

配線後、プロセスの最小値を下回るビアや配線はその場でサイズを変更されるか、ビアがつながる配線ごと少し移動されます。再配線しないと直せないものは報告されます。エージェントは Repair manufacturing findings で同じ修正を単独で実行することもできます。銅箔を追加も削除もせず、KiCadが後で拒否した修正は元に戻されます。

プランと制限

  • Freeアカウントには、開始された配線実行が2回含まれます。それ以降は、行に "PCB automation is not included in your current plan." と View plans が表示されます。
  • 配線キューが混んでいるときは、実行が順番待ちになります。開始されなかった実行は数えられません。
  • 基板のルールが記録されたプロセスを下回っている場合、配線は開始前に拒否され("Net classes are below the … manufacturing minimums")、実行回数は消費されません。エージェントはルールを引き上げてから再度配線します。

Auto PlaceとAuto Layout

自動配線で完了できない基板や、最初の配置案が欲しいときは、エージェントがAdvanced PCB Automationを使えます。

ツール 内容
Auto-place PCB 固定されていない部品の位置を提案します。固定された部品はそのままです。配置では銅箔を保持しないため、基板にすでに配線、ビア、ゾーンがある場合は拒否されます。
Auto-layout PCB 部品をその位置のまま銅箔を配線します。既存の銅箔は既定で保持されます。

どちらも有料のEmbedrプランと、利用可能なオートメーションクレジットが必要です。

承認

実行のたびに、まずあなたに確認します。確認の前にエージェントは基板をチェックします。外形がない、または閉じていない場合("Create the intended Edge.Cuts board outline before automation.")や、ルールが記録されたプロセスを下回っている場合は止まります。

  • Freeプラン: PCB Auto Place または PCB Auto Layout というタイトルのカードに "Automated component placement and board routing require an Embedr subscription." と表示され、View plans と Not now があります。
  • 有料プラン: Permission required カードに操作名が表示され、"can modify the KiCad board file and may consume automation credits" と説明され、エージェントが設定した制約(固定された部品、面の希望、銅箔の扱い)が一覧表示されます。Allow once または Decline を選び、Confirm します。これらの実行には "Always allow" はなく、カードは回答するまで待ちます。
  • クレジット不足: "PCB automation requires available bundled or prepaid credit." と Add overage credit が表示されます。

拒否した場合、エージェントは止まり、まだ未配線のものを報告します。手動で配線を始めることはしません。

進行状況

実行中は、Boardタブのキャンバス下部に進行状況が表示されます。例:

  • "Route queued"、"Place starting"
  • "Route running • rev 3 • 41/52 routed • 11 open • 0.123 cr"
  • "Route complete • 52/52 routed" または "Route partial • 3 open • 120 tracks"
  • "Auto placement applied"

実行が終わるまで、基板の編集ツールは無効になります。実行を始めたくない場合は承認を拒否してください。一度始まると、アプリには止める操作がありません。

結果と復元用ファイル

結果は .kicad_pcb ファイルに書き込まれ、エージェントはそのスクリーンショットを確認します。基板の隣には次のファイルがあります。

  • <board>.kicad_pcb.pre_pcb_auto_<placement|routing>_<time>.bak: 実行前の基板
  • <board>.kicad_pcb.post_pcb_auto_<placement|routing>_<id>.bak: 実行が終わった時点の基板(自動配線の後にも書き込まれます)

元に戻すには、エージェントにどちらかを復元するよう依頼してください。

手動での配線

エージェントは基板全体を手で配線することはありません。自動配線で接続が残った場合は、部品を動かしたり、再試行したり、Auto Layoutを提案したりします。RFの給電線やデータシートのレイアウト指針など、要件がある場合にだけ、いくつかのネットを手で配線します。

手動配線を希望する場合は、「自動配線は使わず、この基板を手で配線して」のように伝えてください。エージェントはトレードオフを一度だけ伝え、その後はあなたの選択に従います。Boardタブの Route ツールで自分で配線を引くこともできます。

典型的なセッション

You:   Generate the PCB layout. We're using PCBWay, 2 layers.
Agent: Generated the layout and recorded pcbway-standard-2layer-1oz.
You:   Board is 50 x 30 mm. USB-C on the left edge, mounting holes in the
       corners 3 mm in, LEDs along the top. Lock those, then place the rest.
Agent: Placed and locked J1, H1–H4, D1–D3; placed the rest. Screenshot attached.
You:   Route it.
Agent: Routed 52/52 connections, resized 2 vias to 0.3 mm drill. DRC: 0 errors.

確認チェックリスト

配線済みの基板を完成とみなす前に:

  • BoardタブでDRCを実行し、すべてのエラーを解消し、すべての警告を読みます。
  • フッターの Unrouted が0であることを確認します。
  • コネクタの位置、向き、1番ピン。
  • レギュレータのレイアウトと電源経路。デカップリングコンデンサがピンの近くにあること。
  • 電源や大電流ネットの配線幅。
  • 取付穴や基板端の周りのクリアランス。
  • アンテナのキープアウトとRFの給電線。
  • シルクが読みやすく、パッドに重なっていないこと。
  • 各銅箔層を個別に見て、3Dでも基板を確認します。
  • Manufacturingタブで製造チェックを実行します。製造と注文を参照してください。

電気的な最終確認の責任はあなたにあります。