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回路基板設計に最適な12のPCB設計ソフトウェア - PCBasic

アレックス・チェン 2023-11-06 9218

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2010 年以降、さまざまな業界におけるプリント回路基板の需要が増加しています。そのため、短時間で高品質の基板を製造するには、最高の PCB 設計ソフトウェアが必要です。

学生から教育者、エンジニアチームまで、それぞれのグループにはそれぞれのニーズに合ったPCB設計アプリが必要です。回路図の複雑さは業界によって異なります。残念ながら、すべての人を満足させるPCB設計アプリを見つけるのは容易ではありません。

この記事では、幅広い層に向けた様々な電子回路設計ソフトウェアをご紹介します。無料のECADソフトウェアから、複雑な回路に対応した高性能な回路基板設計プログラムまで、あらゆるニーズに対応しています。

PCB 設計ソフトウェアとは何ですか?

PCBファイルは、CADソフトウェア（PCB設計ソフトウェアとも呼ばれます）によって生成されます。このタイプのソフトウェアは、PCBレイアウトとPCB回路図を設計できます。その後、このソフトウェアは回路基板設計ファイルをPCBガーバーファイルに抽出します。

PCB設計なので、ファイルの拡張子は.pcbになると思われる方もいるかもしれません。しかし、実際にはファイル形式は通常.gerberです。PCB設計CADソフトウェアは、回路基板を開発し、GerberファイルとBOMファイルを生成するために必要です。

これらの PCB ファイルは、メーカーが最終製品に使用する PCB ボードを製造するのに役立つ製造ファイルとして使用されます。

PCB ファイル設計 CAD ソフトウェアがどのようなものかがわかったので、次は PCB ボードの設計に使用できる上位 12 の CAD 設計ソフトウェアについて学習します。

最高のPCB設計ソフトウェアの概要

1. KiCad EDA（無料のPCB設計ソフトウェア）

● 名前： キカドEDA
● 価格： Free
● 開発者： KiCad開発チーム
● ターゲットグループ： 初心者、学生、プロのエンジニア
● バージョン： 7.0.8

KiCad EDAは、上級エンジニアや学生を対象とした無料の回路設計ソフトウェアです。Linux、Windows、macOSで動作します。直感的なユーザーインターフェースに加え、KiCad EDAの最新バージョンは多くのCADプログラムと互換性があります。この無料の回路基板設計ソフトウェアは、回路図のキャプチャやPCB設計の3D表示にも役立ちます。

無料のPCB設計ツールですが、多くの優れた機能を備えています。レンダリングされたPCBをパン、回転、さらには色や照明を変更することで、より見やすく表示できます。PCBレイアウトの設計後、KiCad EDAソフトウェアには、接続やドライバの不足をチェックし、ピンが正しく接続されているかを確認するツールが組み込まれています。

オープンソースのPCB設計ツールを使えば、回路図からPCBを更新したり、新しいPCBを作成したりできます。これは、主要なCADプログラムと互換性があるため可能です。そのため、最高の無料回路図ソフトウェアをお探しなら、KiCad EDAは検討する価値があります。

長所：

● 無料のオープンソースソフトウェアです
● 多くの言語で利用可能
● ユーザーフレンドリーなインターフェースを誇る
● プロのエンジニアや学生に役立つ

短所：

● フットプリントの管理には若干の難しさがある

2. Altium Designer（複雑なPCB設計作業を扱うベテランエンジニアに最適）

Altium PCBファイルデザイナー

● 名前： Altium Designer
● オペレーティング·システム： Windows、Linux、MacOS
● 開発者： Altium
● ターゲットグループ： 学生、教育者、専門家
● 価格： 期間ベースの料金プランは月額355ドルから、永久ライセンスは11ドルから
● バージョン： 23.9.2

Altium Designerはクラウドベースの回路基板設計ソフトウェアです。他のエンジニアと連携し、設計プロセス全体を通してフィードバックを反映させるのに非常に便利です。回路設計ソフトウェアであるだけでなく、MCADやデータ管理にも役立ちます。

高速な回路図キャプチャと統合ライブラリにより、Altium Designerの効率が向上します。さらに、マルチボードPCB設計にも便利で、作業を直感的な3Dビューで確認できます。

予算に余裕があるなら、Altium Designerは価格に見合った価値を提供します。高度なPCB設計、最高の回路シミュレーション、エンタープライズレベルの管理機能と連携を提供します。

長所：

● より高速なライブラリ作成
● 簡単に習得でき、視覚的に魅力的なユーザーインターフェースを誇ります
● リジッドフレックス設計の作成と視覚化に不可欠なツールを備えています
● ボード全体を3Dで表示可能
● 認証された学生は6か月間無料でアクセス可能

短所：

● フル機能にアクセスするためのライセンスは高価です
● 急な学習曲線

3.イーグル

● 名前： 鷲
● 開発者： Autodesk
● バージョン： 9.6.2
● オペレーティング·システム： Windows、Linux、およびMacOS
● 価格： 無料の制限付きバージョン、月額 70 ドル、年間 366 ドル、または 1635 年ごとに XNUMX ドル

EAGLEは、簡単に適用できるグラフィカルレイアウトエディタの略です。当初、EAGLE PCB設計ソフトウェアは無料で提供されていました。しかし、Autodesk社がソフトウェアを買収したため、無料版には制限があります。やや古風な印象を受けるかもしれませんが、EAGLEは依然として優れた機能を備えています。

PCBソフトウェアは、標準的な回路図と基板レイアウトの作成機能に加え、自動配線、3Dビュー、DRC機能などを備え、作業を効率化します。また、EasyEdaとKiCadからEAGLEで作成されたファイルに簡単にアクセスできます。

EAGLE PCBレイアウトソフトウェアを初めてご利用になる方は、評判の高い企業が提供するオンラインチュートリアルやサポート資料が非常に役立つでしょう。スタンダード版またはプロフェッショナル版をご購入いただくと、EAGLEソフトウェアのあらゆる機能をお楽しみいただけます。

EAGLEは、ロボット工学、産業用制御システム、そしてコンシューマーエレクトロニクス業界向けの最高のPCB設計ソフトウェアです。EAGLEの無料版は趣味で開発する方に最適です。それ以外の方には、標準版とプレミアム版が上級エンジニアに最適です。

長所：

● 使いやすいインターフェースと機能
● 初心者にもプロにも役立つ
● 初心者向けのコミュニティサポートやチュートリアル資料が豊富にあります
● 豊富なコンポーネントライブラリと3次元可視化による高い設計柔軟性

短所：

● 新規ユーザーが高度な機能を習得するには時間がかかるかもしれない
● 最大限の効果を得るには、購読する必要があります

4. イージーエダ

EasyEDA シンプルなWEB PCB設計

● 名前： イージーEDA
● オペレーティング·システム： MacOS、Windows、Linux
● 開発者： イージーEDA
● 価格： 使用制限付き無料プラン、個人向け月額 19.9 ドル、エンタープライズ向け月額 39.9 ドル（年払い）
● バージョン： 6.4.25

EasyEDAは、そのユーザーフレンドリーなインターフェースと使いやすさから近年注目を集めているクラウドベースのPCB設計ソフトウェアです。この電子回路設計ソフトウェアは、初心者や小規模PCB設計者を対象としています。Altium Designerと同様にクラウドベースであり、インターネット接続があればどこからでも簡単にアクセスできます。

EasyEDAには、コンポーネント、シンボル、フットプリント用のライブラリが標準装備されています。そのため、回路図のプロトタイピング中にコンポーネントを迅速に作成できます。回路図キャプチャツールは階層設計を採用しており、複雑なプロジェクトでも明確で整理された回路図を作成できます。

他の主要な回路設計プログラムと同様に、Easy EDAは3Dビジュアライゼーション、自動配線、PCBの直接ルールチェックをサポートしています。回路設計・テストソフトウェアであるEasyEDAは、プロトタイピング前に回路の機能をテストできます。

長所：

● クラウドベースでインターネットを通じてさまざまな場所から簡単にアクセスできます
● 機能が制限されたコスト効率の高い無料版
● 緩やかな学習曲線をサポートし、活発なコミュニティサポートの大規模な基盤を誇ります。
● ユーザーフレンドリーなインターフェース

短所：

● 信頼性が高く高速なインターネット接続が必要
● Altium Designerとは異なり、複雑なPCB設計プロジェクトやハイエンドPCB設計プロジェクト向けの機能は限られています。

5. CircuitMaker（初心者やWindowsユーザーに最適な無料ソフト）

● 名前： サーキットメーカー
● オペレーティング·システム： Windows
● ターゲットグループ： 上級エンジニア、教育者、学生
● 開発者： Altium
● 価格： Free
● バージョン： 2.2.1

電子工作に熱中している方、または趣味として電子工作をされている方にとって、CircuitMakerは検討に値する最高の無料回路設計ソフトウェアです。無料であることに加え、使いやすい回路図作成ツールと、豊富なフットプリントと部品ライブラリを備えています。つまり、PCB設計プロセスにおける部品の選択と配置プロセスを簡素化します。

さらに、CircuitMaker回路設計ソフトウェアは、コミュニティユーザーによる大規模な基盤を有しています。クラウドベースであるため、完成したプロジェクトを他のユーザーと共有したり、プロジェクトでリアルタイムの共同作業を行ったりすることができます。CircuitMakerは、初心者でも使いやすく直感的なインターフェースを提供します。

したがって、ユーザー間のリアルタイムコラボレーションをサポートする無料の PCB 設計ソフトウェアを探している場合は、CircuitMaker を試してみてください。

長所：

● 趣味や小規模な PCB 設計プロジェクト向けに無料でコスト効率に優れています
● トラブルシューティングや知識の拡大に役立つアクティブなオンラインコミュニティサポートがあります
● リアルタイムのオンラインコラボレーション、編集、クラウドベースのストレージ機能をサポート
● Altiumによる定期的なアップデートにより、常に競争力と関連性を維持します。

短所：

● その設計は、複雑でハイエンドなPCB設計プロジェクトを扱うのにはあまり適していません。
● 新規ユーザーはCircuitMakerソフトウェアの使い方を習得するのに時間がかかる場合があります。

6.フュージョン360

● 名前： フュージョン360
● 開発者： Autodesk
● オペレーティング·システム： Windows、Linux、およびMacOS

Fusion 360とEAGLEは、Autodeskという同じ開発元から開発されています。Fusion 360の回路基板設計ソフトウェアの潜在能力を最大限に引き出すには、ライセンス料が必要です。無料プランでは回路図、基板レイヤー、基板面積に制限があるため、初心者向けです。

Fusion 360の主な機能には、使いやすい回路図エディタ、PCBレイアウトエディタ、コラボレーションツール、部品表（BOM）、製造出力ツールなどがあります。他の主要な回路設計プログラムと同様に、Fusion 360はDRCやインタラクティブ配線といった重要なツールを備えています。

さらに、このソフトウェアはAutodesk Fusion 360と統合されているため、回路設計・テストに非常に便利なソフトウェアです。Fusion 360はクラウドベースで、プロジェクト関係者とリアルタイムで共同作業ができるのも興味深い点です。Tinkercardとライブラリを共有することで、あるソフトウェアから別のソフトウェアに回路図をエクスポートできます。

Fusion 360 PCB 設計ソフトウェアは、航空宇宙、産業オートメーション、民生用電子機器、自動車業界で応用されています。

長所：

● PCB設計、機械設計、コラボレーションツールの統合
● クラウドベースなので、プロジェクトでのリアルタイムコラボレーションをサポートします
● 包括的なコンポーネントと製造出力のライブラリにより生産が効率化されます
● 使いやすいインターフェースによる効率的なPCB設計ワークフロー

短所：

● 中小企業や個人にとってはコストがかかる
● Autodesk Fusion 360 に慣れていない場合は、習得に時間がかかる可能性があります。

7. ディップトレース

● 名前： ディップトレース
● 開発者： ノヴァーム株式会社
● オペレーティング·システム： Windows、Linux、およびMacOS
● 価格： スターターは75ドル、DipTraceフルは995ドル
● バージョン： 4.3.0.5

DipTraceは、回路図キャプチャ、プリント基板レイアウトエディタ、パターンおよびコンポーネントエディタの3つの主要アプリケーションを備えたPCB設計ソフトウェアです。PCB設計の全段階において、DipTrace回路設計ソフトウェアはXNUMXDビューをサポートしています。

基板の様々な部分を拡大・縮小したり、色を編集したりすることも可能です。柔軟性に関しては、PCBをVRML 2.0やSTEPなど複数の形式でエクスポートできます。また、迅速な機械CADモデリングもサポートしています。

さらに、DipTraceは、マルチシート、マルチレベル階層回路図とモジュール間管理機能に対応した高度な回路設計ツールを備えています。インテリジェントな手動配線、高度な検証機能、そして幅広いインポート/エクスポート検証機能により、多くのユーザーからDipTraceは価値ある電子設計回路ソフトウェアとして高く評価されています。

他のソフトウェアとは異なり、DipTraceの無料版は基板サイズに制限がなく、最大500ピンとデュアルレイヤーの基板をサポートします。また、ライブラリを使用して新しいコンポーネントを作成またはインポートできるため、すぐに使えるPCB設計ソフトウェアです。

長所：

● 幅広い輸出入機能を備えています
● 大幅に割引されたライセンス料金
● 無料版では機能があまり制限されていない
● リアルタイム3Dビューをサポート
● ドラッグアンドドロップで簡単に操作できるユーザーインターフェース

短所：

● 無料版では、ユーザーは300ピンまでしか登録できません。
● 古いバージョンのWindowsとは互換性がありません

8. デザインスパーク

● 名前： デザインスパーク
● 開発者： Rsコンポーネント
● オペレーティング·システム： Windows
● ターゲットグループ： 学生、初心者、教育者
● バージョン： 6.0.3
● 価格： Free

一度登録すれば、無料で使える回路基板設計ソフトウェアです。DesignSparkは、大手電子機器販売業者RSとEDAソフトウェア開発会社Number One Systemsのコラボレーションから生まれました。

他の回路設計プログラムと同様に、DesignSpark には強力な回路図エディタと、完全な回路図の作成に役立つサードパーティ製ライブラリが搭載されています。必要な回路図を描画したら、PCB ウィザードを使用して適切な PCB レイアウトファイルを作成します。

さらに、DesignSparkにはPCBレイアウトエディタが搭載されており、PCBレイアウトの反復作業を容易に行うことができます。また、自動配線機能により、部品の配置と部品間の配線レイアウトも自動的に行われます。

DesignSparkは、中小企業や趣味で利用する方に最適な無料回路設計ソフトウェアの一つです。DesignSpark Pro版は有料版もあるので、ご留意ください。複雑なPCB設計プロジェクトや大規模なPCB設計プロジェクトに取り組む場合は、Pro版が適しています。

長所：

● 一度の登録のみで、サブスクリプションプランは必要ありません。
● 習得するのはかなり簡単
● 新規ユーザーを支援するためのトレーニング資料とオンラインコミュニティの提供

短所：

● 3D表示はできません
● 回路シミュレーション機能の欠如

9. Altium 365（プライバシーと複雑な回路に最適）

● 名前： アルティウム365
● 開発者： Altium
● オペレーティング·システム： Windows
● ターゲットグループ： 大規模企業と熟練エンジニア

Altium 365は、データ管理とチームワークを重視した回路基板設計ソフトウェアです。PCBレイアウト、回路図、PCB設計作業に役立つプログラムです。Altium 365のユニークな特徴の一つは、ECADエンジニアとMCADエンジニア間の共同作業を促進し、作業をより迅速に完了できることです。

さらに、クラウドベースであるため、最高のオンラインPCB設計ソフトウェアと言えるでしょう。プロジェクトの作業中は、データの歪みや紛失を心配することなく、双方向のデータ共有が可能です。Altium 365電子回路設計ソフトウェアでは、作業内容の閲覧、編集、ダウンロード、再共有を誰が行えるかを管理できます。

PCB設計アプリは、マルチボード設計と回路図をサポートしているため、複雑なPCB設計作業にも最適です。Altium 365では、回路図、レイアウト、スクリーンショット、さらにはコメントも共有できるため、同僚からプロジェクトの変更を提案された際にも、簡単に理解できます。
Altium 365は無料のECADソフトウェアではありませんが、無料トライアル版があります。そのため、スタンダード版、プロ版、エンタープライズ版のいずれかをお選びいただけます。

長所：

● PCB設計に必要なツールをすべて提供します
● ECADとMCAD間の連携を促進
● 他のチームメンバーとリアルタイムで作業を共有できます
● データのプライバシーをサポート

短所：

● ライブラリでのコンポーネント作成には少々時間がかかります

10. CAM350

● 名前： CAM350
● 開発者： 下流技術
● オペレーティングソフトウェア： Windows
● 対象グループレベル: 中小企業

エンジニアリングデータをPCB製造プロセスに変換するのは容易ではありません。データの歪みや重大なミスが発生し、プロセスが遅延する危険性があります。そこでCAM350 PCB設計ソフトウェアの出番です。CAMXNUMXは、データファイルの準備、検証、最適化を通じてPCB設計プロセスを効率化します。

CAM350回路基板設計ソフトウェアを使用すると、データ分析、テスト、フライス加工、さらには穴あけ加工といった重要な工程を自動化できます。これにより、PCB設計中に重大なミスが発生する可能性を最小限に抑えることができます。さらに、CAM350では最終製品の3Dデータ可視化も可能です。

PCB設計アプリは、IPCネットリストやはんだブリッジチェックなど、広範囲にわたるDFMチェックを実行します。また、シンプルなDRCチェックプロセスにより、PCB設計フローにおけるエラーをさらに最小限に抑えます。

ガーバーファイルを表示、編集、変更することができます。他の回路設計プログラムとは異なり、CAM350は正確な線間隔のパネルを提供します。そのため、自動車業界や電子機器製造業界に最適なPCB設計ソフトウェアとなっています。

CAM350 は見積ベースの価格設定形式を採用していますが、顧客には無料試用版を提供しています。

長所：

● ユーザーがさまざまな形式のガーバーファイルを開き、表示し、編集できるようにします。
● シンプルで使いやすいユーザーインターフェース
● コスト効率の高いPCB設計ソフトウェア

短所：

● 一部のユーザーは、ソフトウェアの読み込みに時間がかかると主張している。

11. OrCADキャプチャ

● 名前： OrCAD キャプチャ
● 開発者： ケイデンス設計システム
● 価格： 580ドルから1950ドルまで
● ターゲットグループ： 学生と教育者
● オペレーティング·システム： Windows
● バージョン： 17.4-22.1

OrCAD Captureは、その名の通り、回路図の正確なキャプチャを支援する強力な回路設計ソフトウェアです。このソフトウェアは、複雑なPCB設計であっても、キャプチャ、作成、修正、検証を容易にします。

OrCAD Captureにはシミュレータは内蔵されていません。ただし、ネットリストデータをOrCADのシミュレータ（OrCAD EE）にエクスポートすることで、システムシミュレーションを実行できます。OrCAD Captureは、豊富なコンポーネントライブラリとダッシュボードに統合された部品検索機能を備えています。

そのため、部品の閲覧時間を短縮できます。さらに、回路図のキャプチャとPCB編集を同期させる設計ルールチェック機能も備えています。これにより、コストのかかる設計変更をなくすことができます。
OrCAD Captureソフトウェアを使えば、回路図シンボルの作成と編集が簡単になります。無料のPCB設計ソフトウェアではありませんが、OrCAD Captureには無料トライアル期間がありますので、すぐに使い始めることができます。

長所：

● ダッシュボードで簡単に部品を識別して検索できます
● OrCADは設計の横並び比較をサポートします
● PCB設計環境をカスタマイズするためのアドオンの共有を許可します
● 無料試用版を提供します

短所：

● Microsoft Windows オペレーティングソフトウェアとのみ互換性があります。

12. OrCAD PCBデザイナー

PCBファイル設計

● 名前： OrCAD PCB デザイナー
● オペレーティング·システム： Windows
● 開発者： ケイデンス・デザイン・システムズ

OrCAD PCB Designerは、あらゆるPCB設計プロセスに対応する強力なツールを備えたプリント回路基板ソフトウェアです。回路図キャプチャ、ライブラリ管理、シグナルインテグリティ解析などのツールにより、複雑なPCB設計作業でも生産時間を短縮できます。さらに、設計再利用機能も備えているため、すべてのプロジェクトをゼロから始める必要はありません。

OrCAD PCB Designerは、互換性のある回路プロトタイピングソフトウェアとして、他のOrCADツールと統合されています。OrCAD Capture、PSpice、Allegro PCB Designerと互換性があり、スケーラブルで多層設計にも対応しています。

OrCAD PCB Designerは強力なダイレクトルールチェック機能を搭載しています。そのため、業界標準に準拠し、製造可能なPCBを確実に作成できます。OrCAD PCB Designerを使用すると、ECADチームとMCADチーム間の連携がよりスムーズになります。

プロセス全体を通して、PCBをあらゆる角度から3次元で確認できます。そのため、最適なフィット感を得るために基板のどこを曲げたり曲げたりする必要があるかを予測できます。配線作業中は、あらゆる形状を瞬時に定義、編集、更新できます。

長所：

● インピーダンス問題の簡単な解決
● リアルタイムDRCチェックをサポート
● ルーティング中に瞬時に形状を管理および作成
● MCADエンジニアとECADエンジニア間のスムーズな連携
● 迅速かつ効果的なルーティングを提供します

短所：

● 無料版ではライブラリが制限されています

PCB 設計ソフトウェアに何を求めるべきか?

現在、市場にはプリント基板レイアウトソフトウェアが溢れています。膨大なリストの中から最適なPCB設計アプリを選ぶのは容易ではありません。そこで、ニーズに合った最適なPCB回路設計ソフトウェアを見つけるために、以下の重要なポイントを押さえておきましょう。

使いやすさ

最高のオンラインデザインソフトウェアとは、使いやすいと感じられるソフトウェアです。そうでなければ、たとえ機能が豊富であっても、そのソフトウェアはあなたにとってメリットがありません。
プリント基板回路アプリの使いやすさを判断する際には、機能やツールへのアクセスのしやすさに注目してください。プログラムで日常的なタスクを実行する際に、マウスを何度もクリックする必要があってはなりません。

さらに、次のような質問を自問してみてください。ワークスペースはどの程度整理されていますか？ユーザーインターフェースは使いやすいですか？他の主要な回路設計ソフトウェアと互換性がありますか？

学習曲線が短い

各プログラムの使い方に慣れるには、ある程度の時間が必要になる場合があります。しかし、回路設計によって学習曲線は異なります。そのため、学習曲線が短いPCB設計プログラムを選ぶことをお勧めします。
そうしないと、学習曲線が急なアプリでは、ページの移動や単純なタスクの実行に長い時間がかかります。

機能セット

PCBソフトウェアによって機能セットは異なりますが、優れたPCBソフトウェアには少なくとも以下の標準機能セットが備わっている必要があります。

1. コンポーネントライブラリ

豊富なコンポーネントライブラリは、PCB設計の作業プロセスを短縮します。インターネットで部品を探すのに長い時間を費やす代わりに、回路設計ボードにコンポーネントをドラッグ＆ドロップするだけで済みます。コンポーネントライブラリの充実度を判断する最良の方法は、使用する電子部品の範囲を把握することです。

2. レイヤー

PCB設計アプリが対応できる層数はソフトウェアによって異なります。無料のPCB設計ソフトウェアの中には2層までしか対応していないものもあれば、多層まで対応しているものもあります。そのため、プロジェクトの複雑さと必要な層数を考慮し、互換性のあるソフトウェアを選ぶことが重要です。

3.シミュレーション

優れた回路設計ソフトウェアにはシミュレーション機能が搭載されている必要があります。基板を設計した後、様々なシナリオでの使用テストを行うことができます。テスト段階では、部品の極端に近接した配置や耐熱性の低さといった設計上の欠陥が明らかになります。シミュレーションテストは、基板が実環境でどのように動作するかを知る手がかりとなります。

4. 3Dビュー

3D表示機能を備えた回路設計ソフトウェアを探しましょう。回路設計・テストソフトウェアでは、基板の任意の部分を拡大・縮小できるはずです。

価格

最高の回路設計ソフトウェアを選ぶ上でもう一つ重要な要素は価格です。適切なPCBソフトウェアを選ぶ際には、定価、サブスクリプション料金、ライセンス料金、その他の隠れたコストを比較検討しましょう。

PCBソフトウェアに必要な機能の範囲を把握し、それらの機能を提供するPCBアプリを探しましょう。高価な回路プロトタイピングソフトウェアを急いで購入する必要はありません。優れた機能を備えた無料のPCB設計ソフトウェアが数多くあることを覚えておきましょう。