すべてのPCB注文は、2つの非常に異なる文書から始まる。1つは回路が何をすべきかを記述し、もう1つは機械にどこに穴を開け、メッキし、マスクを施すかを正確に指示する。最初の文書から2番目——回路図からガーバーファイルへ——への移行は、設計が工場の生産ラインに乗るか、修正のために戻されるかを決定するワークフローである。
本稿では、回路図が実際に表現するもの、ガーバーファイルの内容、回路図から物理的レイアウトへクリーンに移行する方法、そして製造可能なファイルを出力・確認・提出する方法までの全工程を解説する。また、有望な設計が却下される原因となるよくあるミスについても触れる。
回路図とは？
回路図は電子回路の象徴的な図である。抵抗、コンデンサ、IC、コネクタなどの部品が信号（ネット）を介してどのように電気的に接続されるかを示すが、それらの部品が基板上のどこに物理的に配置されるかについては何も示さない。
設計の背後にある論理と考えてよい。回路図は、後続のすべての工程が依存する3つの出力を生成する。
ネットリスト——すべての部品ピンが他のすべてのピンとどのように接続されるかを正確に定義。
BOM（部品表）——回路の構築に必要なすべての部品、値、数量をリスト化。
参照指定子——R1、C5、U2などのラベルで、回路図とレイアウト、そして後の実装を結び付ける。
回路図はまた、命名規則の徹底が報われる段階でもある。一貫性のあるネット名（VCC_3V3、GND、SPI_CLK）と明確な電源/グラウンド記号により、その後の配線、レビュー、デバッグがはるかに容易になる。
PCBとPCBAの違い
「回路図からガーバー」が設計をベアボードに変換することであるため、先にPCBとPCBAを区別しておくと理解しやすい。
| 項目 | PCB（プリント回路基板） | PCBA（プリント回路基板実装品） |
|---|---|---|
| 状態 | ベアボード——銅箔、積層材、ソルダーマスク | PCBにすべての部品がはんだ付けされた状態 |
| 必要なファイル | ガーバー、ドリルデータ、層構成 | ガーバー、BOM、配置データ、実装図 |
ガーバーファイルとは？
ガーバーファイルは、RS-274X形式に基づくベクター画像ファイルで、PCBの1つの物理層——銅箔、ソルダーマスク、シルクスクリーン、または穴データ——を記述する。製造装置はこれらのファイルを直接読み取り、銅のメッキ、マスクの塗布、文字の印刷、穴あけを行う。
通常は単一のプロジェクトファイルである回路図とは異なり、完成したガーバーパッケージはファイルの集合体である。各層に1ファイルずつ、別途ドリルファイルを含む。標準的なセットは以下の通りである。
表裏の銅箔層
表裏のソルダーマスク
表裏のシルクスクリーン
表裏のソルダーペースト（実装用）
ドリルファイル（Excellon形式）
基板外形／メカニカル層
以下に、回路図とガーバーファイルの違いを比較する。
| 項目 | 回路図 | ガーバーファイル |
|---|---|---|
| 目的 | 電気的論理と接続 | 物理的製造指示 |
| 伝達する情報 | 部品接続、ネット | 銅箔形状、穴位置、層アウトライン |
| ファイル数 | 通常1つのプロジェクトファイル | 層ごとに1ファイル＋ドリルファイル |
| 形式 | EDA固有（.sch、.kicad_sch等） | RS-274X（層）、Excellon（ドリル） |
| 使用者 | 回路設計者、レビューア | CAMエンジニア、製造装置 |
回路図の作成：概要
ガーバーファイルが存在する前に、回路図は完全かつクリーンである必要がある。以下にプロセスを簡潔に示す。
回路要件の定義——目標電圧、電流、設計に必要な機能ブロック（電源、MCU、センサ、インターフェース）を決定。
回路図エディタの選択——プロジェクトの複雑さと予算に合ったツールを選択。
部品の配置と参照指定子（R1、C1、U1）の割り当て。
ネットの配線——デフォルトの自動生成名ではなく、明確で一貫性のあるラベル（VCC_3V3、GND、SPI_CLK）を使用。
電気ルールチェック（ERC）の実行——未接続ピン、競合する出力、不足電源ネットを検出。
BOMとネットリストの生成——PCBレイアウトに引き渡す。
まだ回路図エディタを決めていない場合は、PCB設計ソフト比較ガイドでKiCad、Altium、Fusion 360などの人気オプションを比較しているので、プロジェクトとスキルレベルに合ったものを選んでいただきたい。
回路図からPCBレイアウトへ
回路図がERCを通過したら、ネットリストをレイアウトツールに取り込み、すべてのパッドとピンに物理的な配置を与える。この段階で、論理的な接続が銅箔の形状になる。
手動で再入力するのではなく、ネットリストをインポートする——これにより回路図とレイアウトの同期が維持される。
関連する部品（マイクロコントローラとそのデカップリングコンデンサなど）を近くにグループ化し、配線を短く保つ。
高速信号または大電流のネットを最初に配線し、その下に強固なグラウンドプレーンを配置してクリーンなリターンパスを確保する。
配線前にクリアランス、配線幅、ビア仕様の設計ルールチェック（DRC）を再実行する。
この段階で部品名の変更や接続の変更を行う場合は、先に回路図を更新する。回路図とレイアウトの不一致は、製造エラーの最も一般的な原因の1つである。レイアウトがDRCを通過したら、すべての製造業者が読める言語——ガーバー——にファイルを変換する。
ガーバーファイルの出力とビューアで確認
ファイルの出力
正確なメニューはソフトウェアによって異なるが、出力プロセスはKiCad、Altium、Eagle、およびその他のほとんどのツールで同じ一般的なパターンに従う。
完成したDRCクリーンのレイアウトを開く。
プロット/エクスポートメニューに移動し、出力形式としてGerber（RS-274X）を選択。
必要なすべての層——銅箔、マスク、シルク、ペースト（実装が必要な場合）、基板外形——を選択。
スルーホールとビア用のドリルファイルをExcellon形式で別途生成。
すべてを1つの明確なラベル付き出力フォルダに保存。
ビューアで確認
ファイルを出力しても正しいとは限らない。欠落した層、位置ずれしたドリル穴、誤った単位は、ファイルが製造業者に届くまで気づかれずにすり抜ける可能性がある。提出前に出力セットをガーバービューアで開くことで、これらの問題を容易に修正可能なうちに発見できる。
このサイトでは、別途ソフトウェアをインストールする必要はない。ブラウザベースのPCBgogoのガーバービューアでは、ZIP圧縮したガーバーとドリルファイルをドラッグ＆ドロップするだけで、その場ですべての層を確認できる。ダウンロード不要である。
ビューアでファイルを確認する際は、以下の点をチェックする。
銅箔、マスク、シルクスクリーン層間の正しい位置合わせ
正確な基板外形と全体寸法
ドリル穴がパッドとビアの位置と一致しているか
シルクスクリーンの文字がパッドと重なっていないか
編集後に迷走または孤立した銅箔が残っていないか
製造用ガーバーファイルの提出
完全な提出は、製造業者のエンジニアリングチームとのやり取りを回避する。最低限、ファイルパッケージには以下を含める必要がある。
| ファイル | 拡張子例 | 目的 |
|---|---|---|
| 表面／裏面銅箔 | .GTL / .GBL | 導電性配線層 |
| 表面／裏面ソルダーマスク | .GTS / .GBS | ソルダーマスク開口部 |
| 表面／裏面シルクスクリーン | .GTO / .GBO | 部品ラベルとマーキング |
| ドリルファイル（Excellon） | .TXT / .DRL | 穴位置とサイズ |
| 基板外形 | .GKO / .GML | 基板形状と寸法 |
| 表面／裏面ペースト | .GTP / .GBP | ステンシル開口部（SMT実装用） |
| 製造注記（オプション） | .TXT / .PDF | 層構成、特別指示 |
完全なセットを1つのZIPファイルにパッケージ化し、明確で一貫性のある命名規則を使用する。出力から何も漏れていないことを再確認する。基板に特別な要件（特殊な層構成、非標準の表面処理、特定のシルクカラーなど）がある場合は、簡単なreadmeメモをファイルに含めることで、製造チームが初回から正しく対応できる。
PCBgogoの対応範囲：PCBgogoは2013年からPCBを製造しており、ISO 9001:2015およびUL認証を取得している。標準製造に加えて、HDI製造、BGAなどの隠れた接合部のX線検査、製造前のDFMチェック、精密SMT実装によるターンキー製造に対応。最小5枚からの注文が可能で、大きな生産ロットにコミットせずに回路図→ガーバーのワークフローを試作できる。
よくあるミスと回避策
回路図段階
欠落または重複した参照指定子——後工程のレイアウトと実装で混乱の原因となる。
不明瞭または不整合なネット名、特に電源レールにおいて。
設計をレイアウトに引き渡す前にERCをスキップする。
レイアウト段階
DRCのクリアランス警告を解決せずに無視する。
高速信号用のグラウンドプレーンまたはリターンパスの設計を忘れる。
回路図の部品やピン数と一致しないフットプリントを使用する。
出力段階
ドリルファイルの生成または含めることを忘れる。
製造業者が読めない古い形式または非標準のガーバー形式で出力する。
層間で単位（mm 対 inch）が一致しない。
不完全なファイルセットを送信する——層や基板外形が欠落。
提出前にガーバービューアでの確認をスキップする。
FAQ
回路図とガーバーファイルの違いは何ですか？
回路図は回路の電気的論理——部品がどのように接続されるか——を示す。ガーバーファイルは完成した基板の物理的層——銅箔形状、ドリル穴、外形——を製造装置が直接読める形式で記述する。
回路図をガーバーファイルに変換するにはどうすればよいですか？
回路図のネットリストを使用してPCBレイアウトを完成させ、設計ルールチェックを実行後、EDAソフトウェアのプロットまたはエクスポートメニューから各層（銅箔、マスク、シルクスクリーン）をRS-274Xガーバーファイルとして、Excellonドリルファイルとともに出力する。
製造に提出する際、ガーバーファイル以外に必要なファイルは？
最低限、ドリルファイルと基板外形層を含める。実装の場合は、BOM、配置データ、ペースト層も必要である。簡単な製造注記ファイルは特別な要件を伝えるのに役立つ。
発注前にガーバーファイルを確認するために特別なソフトウェアが必要ですか？
いいえ。ガーバービューアで十分である。PCBgogoのガーバービューアのようなブラウザベースのオプションでは、何もインストールせずに層の位置合わせ、ドリル配置、基板外形を確認できる。
RS-274XとExcellonファイル形式の違いは？
RS-274Xはガーバー層ファイル（銅箔、マスク、シルクスクリーン）の標準形式である。Excellonは別の形式で、穴位置、サイズ、メッキ情報を記述するドリルファイル専用に使用される。
