最近在研究電路板要如何送廠商製作，剛好看到在 instructables 上一個電路板的專案：PCB Business Card With NFC，所以就參考了他的接線邏輯，再透過 kicad 自己規劃設計圖與給廠商製作。

下面是成品的名片：

繪製電路圖

放置元件

  1. 參考 PCB Business Card With NFC 的接線邏輯，不過因為 kicad 沒有 NFC 天線的 footprint，所以用其他的天線(antenna Loop)取代 NFC 天線。

  2. 接著選擇所有使用的元件，這邊要選好，之後做 PCB Layout 才會有接點可以使用。

修改天線定義

  1. 對天線按右鍵
  1. 修改引腳名稱為P$1、P$2
  1. 進行 DRC 檢查以確保設計符合製造規範。

畫 layout

  1. 進入 PCB 模式，將元件放上
  1. 將原理圖更新到 PCB 上
  1. 調整元件位置
電路板層圖示 說明
1. F_Cu：正面的銅層
2. B_Cu：背面的銅層
3. F.Silkscreen：正面的絲印層，用於印刷文字和圖案
4. B.Silkscreen：背面的絲印層
5. F.Mask：正面的阻焊層，用於防止不需要焊接的區域被焊錫覆蓋
6. B.Mask：背面的阻焊層
7. Edge.Cuts：電路板的外形切割線
8. F.Paste：正面的錫膏層，用於 SMT 元件的焊接
9. B.Paste：背面的錫膏層

畫切割層，並且畫出圓角

  1. 選擇切割層 Edge.Cuts

  2. 用圓形工具畫出圓角

  3. 調整元件的位置，將天線放成直的，這樣比較好看一點。

正面絲印層增加LOGO跟圖案

現在要來在正面絲印層增加LOGO跟圖案。

  1. 選擇正面絲印層 F.Silkscreen

  2. 輸入LOGO名稱

調整元件放置的位置

  1. 接下來，要進行拉線，會看到白色的線，這是預設的線，我們要用快捷鍵 X 來畫線。

  2. 劃出的線盡量不要有太大的彎折，可能會影響到電路的功能。此外，因為我做的是雙層電路板，所以如果遇到走不過去的線路，可以按"V" 來製作通孔，讓線路可以從另一面穿過去。

  3. 拉好線跟製作好通孔後，目前完成的樣子

放置圖案

1.接下來放置 QRcode，這邊是用 kicad 的內建的圖片轉換器來幫忙達成。

  1. 選擇圖片，調整黑白選項(只能使用黑白的)，並且將 PCB 層改成頂層絲印，輸出格式改成 .kicad_mod 檔案，最後按下匯出到剪貼簿。

  1. 接著在 PCB 模式下，直接 Ctrl+V，就會看到圖片出現在 PCB 畫面上。(如果層放錯位置，可以點兩下圖片，進行絲印層的調整)

  2. 調整圖片位置，並且放大到適合的大小

裝飾與預覽

  1. 預覽完成後，可以進行預覽，檢查是否有錯誤。

  2. 這邊有用直線工具畫出一把尺，不過我想要讓尺的刻度是金屬的，所以可以先在銅層上面畫尺，然後將mask層刪除，只保留底下的銅層。

  3. 預覽完成後，可以進行可以進入 “3D” 模式，檢查是否有錯誤。

  4. 接著就會看到你的電路板成品，不過現在想要將電路板改成黑色的。

  5. 現在電路板看起來很有暗暗的很有質感，而且可以看到 LOGO 的地方還有一顆 LED。

安裝外掛與上傳到 JLCPCB

安裝外掛

  1. 接著要安裝外掛，請點"外掛和工具管理器"

  2. 因為我們預計要使用的是 JLCPCB 的服務，所以在外掛的地方找到 Fabrication Tookit ，並且安裝。

  3. 安裝完成後，回到 PCB 模式，請點右上角的 “Fabrication toolkit”。

  4. 請點" Generate "。

  5. 接著會看到生成許多的檔案，請點入 bom.csv

  6. 可以從 LCSC 找到使用的元件的編號，並且填入 bom.csv 中。

上傳 JLCPCB

  1. 到 JLCPCB 的官方網站上傳檔案

  2. 選擇要製作的電路板類型規格，這邊我會習慣把移除訂單號碼的選項勾起來，這樣就不會有訂單號碼印在電路板上。

  3. 右邊會計算大概的金額，但是目前還沒有計算 SMT 的費用。我這邊 SMT 選擇 Econmic PCBA price。不過這個選項對於材質有很多限制，可以實際調整看看。之前測試大約 10 片加 SMT 費用大約一千多台幣，平均下來一片大約 100 台幣。不過做的量越多，平均下來越便宜。

上傳 SMT 資料

  1. 接著進入到 SMT 的頁面，選擇要放元件的面，這邊選擇正面。

  2. 下面有一些 SMT 的進階選項。

  3. 再次確認你的電路板的狀況，如果都沒問題，就可以按下"next"。

  4. 請你上傳剛剛的 bom.csv 檔案到 Add BOM file 跟生成的 position.csv 檔案到 Add CPL file。

  5. 接著會看到請你確認元件規格、庫存與價格，如果都沒問題，按旁邊的 Select，就可以按下"next"。

  6. 不過這邊可能會跳一個錯誤訊息，因為我們的天線雖然是一個元件，但是他是直接印在電路板上，因此不會有額外的元件。

  7. 接著你會看到元件擺放在你做的電路板上面了，請注意元件的方向是否正確，可以用上方的工具旋轉。

  8. 最後確認電路板的金額，如果都沒問題，選擇此電路板的功能後，就可以按下"save to cart"。

  9. 接著可以會到付款頁面，運費寄來台灣大約是 20 鎂，大約一個禮拜左右就會到貨了，寄送地址可以填寫中文。然後目前貨物的狀況都會很清楚的顯示在網站上。

額外：電路板轉進 blender

接下來，講解如何將電路板的 3D 模型轉進 blender 中。

  1. 首先到外掛和工具管理器，下載外掛

  2. 接著回到 kicad 的 PCB 模式，選擇上方 “Blender” 的圖示，點入後選擇匯出路徑，按下 Export。

  3. 到 pcb2blender 下載 blender 的外掛檔案。

  4. 進入到 blender 後，選擇"preferences"，選擇"get extensions"，在右上角選擇"install from disk"，選擇剛剛下載的 pcb2blender 壓縮檔。

  5. 接著選擇"PCB 3D Importer"，匯入".pcb3d"，選擇剛剛匯出的 pcb 檔案，按下"import"。

  6. 接著把中間的方塊刪除後，就可以看到電路板已經匯入到 blender 中。

  7. 進到渲染模式，就可以看到電路板已經匯入到 blender 中，不過這時候電路板還是綠色的，需要調整顏色。

  8. 接著進入 shader 模式，點選"電路板"，下方有一個選項可以改變電路板顏色。

  9. 回到 layout 模式，現在來改 LED 的材質與發光。PCB 3D Importer 中提供了多種材質可以選擇。

  10. 將 LED 的材質改成透明的，內部改成發光模式，然後稍微調整一下光源，就可以得到以下的成品圖。我覺得渲染的效果很好，電路板上的痕跡都清楚的呈現出來。

參考資料

  1. 本設計參考：PCB Business Card With NFC

  2. 天線電路圖：Where to find NFC Class 6 antenna PCB Schematic for KiCad，使用 albin 網友所改良的設計。