2016/04/18(月)普段P板の人がFusionPCBに基板を注文してみた

はてブ数 電子::その他

P板の品質にはまあまあ満足しているのですが*1、最低３万するので*2試作基板作るにはちょっと値段が高いのですよね……。

そんなわけでP板使いの人がFusion PCBを使ってみたメモを。

*1 : 昔は必ずフォトシルクという高品質なシルク印刷をしてくれたのですが、最近シルクの方法を「お任せ」にすると工場によるのか汚いシルクのことがあるので、それがとても不満

*2 : 最安だと2.5万円ぐらいだけども。いつもだいたい3.5-4.0万円。

Fusion PCBとは

いくつかある格安基板製造会社のうち、比較的品質の評判がよく、それでいて値段の安いところです。

最安なら$9.9で基板を作ってくれます。1000円ぐらい。

Fusion PCBのデザインルール

よく使うP板との違いをまとめてみます。

項目P板Fusion PCB
最小パターン幅0.127mm0.1524mm
最小パターン間隔0.127mm0.1524mm
最小シルク高さ1.0mm1.0mm
最小シルク線幅0.127mm0.1524mm*3
最小ホール経0.3mm0.3mm
最小ランド経(PTH)0.6mmHole+0.3048mm以上
銅箔厚18um/35um*435um/70um

P板はルールに違反すると弾かれますが、Fusion PCBは細かいルール違反でも基本的にはそのまま製造してくれます。

面付けルール

面付けの方法は「What are the PCB panelization rules?（日本語）」にありますが、要するに基板同士をくっつけて配置すればokです。

  • 同一基板の面付けは、面付け代不要
  • 異種基板の面付けは、種類数に関わらず5面付けまでで有料

P板のように切り離してくれるのかな？　と思ったら、単にVcutで処理した基板が送られてきました。

  • 最小基板サイズ : 60mm×60mm
  • Vcut後最小サイズ : 15mm×15mm
    • 追加料金$16を払えば：8mm×8mm
  • 板厚：1.0mm以上
  • 42面付まで無料
  • 異種面付は9種類まで

P板は台湾工場を選べば制限なくやってくれますし、Vcutと面付けは別々として扱われるので（Vcutではない切り離された面付けができるので）、ちょっと融通は効かないですね。

ただのV-cut

アウトラインはつなげた状態で、シルクスクリーンに直線を引いてVcutすればいいらしい。この方法のV-cutで面付けしようとすると、面付け料金払えと怒られます（苦笑）

*3 : 推奨0.2mmで、シルク線幅 = 高さ*0.2が推奨値。

*4 : 70umは特注対応。その際、最小パターン幅が0.15mmになる。

ガーバーデータの形式

P板、Fusionどちらもzipなどで圧縮してファイルを送信します。

P板はREADME.TXTなどのファイルを用意し、その中に拡張子とレイヤーの対応付けを記述します。

(1)部品面パターン		*.cmp
(2)半田面パターン		*.sol
(3)部品面レジスト		*.stc
(4)半田面レジスト		*.sts
(5)部品面シルク			*.plc
(6)外形線データ			*.dim
(7)ドリルデータ			*.drd

Fusionは予め定められた拡張子に、ファイル名を変更します。

  • 部品面パターン : .GTL
  • 部品面レジスト : .GTS
  • 部品面シルク : .GTO
  • 半田面パターン : .GBL
  • 半田面レジスト : .GBS
  • 半田面シルク : .GBO
  • 外形線データ : .GML
  • ドリルデータ : .TXT

注文から届くまで (EMS)

面付けしたり色々カスタマイズしたりしても$100ぐらいですのでお安いです。

送料ですが、Air Mailが最安で$6ぐらいでしたが、ものすごく（１ヶ月以上とか）遅くなることがあるらしいので、EMSを選択しました。昔中国から買い物したときは、EMSで1週間もしないで届いたので、比較的早く届くかと思っていたのですが……。

  • 3/31 オーダー
  • 3/31 基板製造開始（PCB Processing）
  • 4/05 基板製造完了（In production）
  • 4/06 発送準備中（Processing）
  • 4/08 追跡可能（Traceable） …… しかしこの時点では追跡不可能
  • 4/11 17trackでのみ追跡可能に。発送準備中。
  • 4/14 EMS荷物としてシンガポールより発送
  • 4/16 国際交換局に到着
  • 4/17 国際交換局から発送
  • 4/18 荷物到着

製造完了から実際に発送されるまで実に9日。製造完了から到着まで13日。EMSの意味が無い。Air Mailも同じルートを通るそうなので、それでも大して変わらなかったんじゃないかと思ってます。

中国の荷物がなぜシンガポールから発送されるかと言うとその方が安いからだそうです。

注文から届くまで (UPS) 2016/05/25

UPSは早いらしいと聞いたのでUPSで頼んでみました。

  • 5/09 オーダー
  • 5/11 基板製造開始（PCB Processing）
  • 5/13 基板製造完了（In production）
  • 5/17 発送準備中（Processing） - 深センから出荷
  • 5/18 追跡可能（Traceable）
  • 5/19 香港着
  • 5/21 UPSに荷物引き渡し。香港から発送
  • 5/22 シンガポール到着
  • 5/23 シンガポールから発送
  • 5/24 深セン着（飛行機の経由地？）
  • 5/24 日本着
  • 5/25 荷物到着

製造完了から発送まで8日。製造完了から到着まで12日。EMSより1日早いだけ。

またなぜかシンガポールを経由して、しかもシンガポールから工場のある深センを経由して荷物が届くという*5クソ仕様でした。

*5 : 飛行機の経由地だからしょうがないのでしょうが、悲しい気持ちになる

基板の品質

FusionPCB-test.jpg

シルクは思ったより綺麗でした。一番小さい文字は「1.0mm/幅0.15mm」ですが、やや潰れています。読めなくはないですけど。少し大きめの「1.5mm/幅0.2mm」は十分な品質。

あとレジストとシルク間にマージンがあるせいで、シルクがP板に出すものよりも狭く（細く）なっていました。

シルク以外に特に気になるところはなし。

まとめ

  • お値段も安く基板の品質は十分。
  • 高さ1mmのシルクは潰れやすい。
  • 発送方法に関わらず早く届ける気はないらしい（EMSやUPSを選択するのは愚行）
  • 追記(2019/03/06)
    • 最近はシルクもきれいらしい。
    • OCS ANAに対応して早く届くらしい。

次はElecrowに頼んでみようと思います。とはいえP板以外の選択肢ができたのは良いですね。

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薄膜チップ抵抗を含めた、抵抗の聴き比べ（音質再評価）

はてブ数 2016/04/04電子::アンプ電子::オーディオ

もう9年前になる抵抗の音質を正しく評価するの記事以来、まともに抵抗の音質評価をしていなかったので、古い記事のアップデートも兼ねてチップ抵抗を含めた音質の再評価をしてみました。

抵抗の音質について分かっていること

経験則から以下のことが分かっています。

  • 抵抗の構造や素材によって音質が異なる
  • 電流雑音係数はほとんど影響がない
  • 同シリーズならば、温度係数（ppm）が低いほど音質が良い
  • 同シリーズならば、ワット数（W）が大きいほど音質が良い
    • 今回の結果から必ずしも成り立たないようです。
  • 信号に対して直列に入る要素は影響が大きく、並列に入る要素は影響が小さい（詳細）

そしてよくよく考えてみると、音質が良い抵抗は温度係数も低いことが分かっています（ただし逆は必ずしも成り立たない）。

  • 音質の良い金属皮膜抵抗 15～25ppm
  • 無誘導巻線抵抗 20～50ppm（ワット数大きめ）
  • 金属箔抵抗 0.5～2.5ppm

リード抵抗などの音質再評価

比較方法として、D級ヘッドホンアンプのNFB抵抗R3の2KΩを変更して聴き比べてみました。空間再現能力を再優先で評価しています。

pwm-hpa2-main.png

差し替えた直後は音が安定しないので、すべてしばらく鳴らしこんでから試聴しています。

LGMFSA 金属皮膜 / 精度0.4% / 15ppm / 0.6W / 42円

最近のメインです。bispaのLGMFSAをよく使っていますので、これを目安に評価したいと思います。

LGMFS50 金属皮膜 / 精度0.5% / 25ppm / 0.5W / 26円

LGMFSAより安価ですが、音質は劣ります。とはいっても、普通アンプ回路を作るには安価で十分な音質だと思います。0.25W品のLGMFS25は0.5W品より音質が少し劣ります。

Ohmite WNA（無誘導巻線）/ 精度1% / 50-90ppm / 0.5W / 200円

2Kがないので、100Ω（WNA100FET）で比較しました。LGMFSAよりWNAの方が上だと思っていたのですが、空間再現はLGMFSAのほうが明らかに上でした。

同じくOhmite無誘導巻線抵抗のWNC 1K（WNC1K0FET/2W）とも比較してみましたが、同様にLGMFSAのほうが空間再現能力は上でした。ちなみにLGMFSと比べると、Ohmite無誘導巻線のほうが音質は優れています。

ただ、無誘導巻線のほうが音が元気でLGMFSAは良く言えば少しおとなしい感じです。悪く言えばWNAに比べLGMFSAは若干音が曇ります。いわゆる金皮の音といってこれを嫌う人も世の中にはいるようですが、（無誘導巻線と比べて）歪まないからおとなしく感じるだけのような気も。

昔の音質比較で無誘導巻線（NS-2B）は「直結と差が分からない」と書きましたが、現在の再生環境だとWNAに関しては決してそんなことはなく奥行き感が失われます。

MF1/4CC 精度1% / 50ppm / 0.25W / 1円

よくある普通の金属皮膜抵抗です。そこまで悪くはないのですが、LGMFSAと比べると音が平明的でガヤガヤします。*1

カーボン抵抗 精度5% / 50ppm / 0.25W / 1円未満

秋月で購入したどこにでもあるカーボン抵抗です。MF1/4CC以上に音がガヤガヤし平面的な音になります。

チップカーボン 厚膜 / 精度5% / 200ppm / 0.1W / 1円未満

大昔にリールをカットしてもらったもので型番はメモってないのですが、おそらくERJ3GEYJ222Vあたりです。リードカーボン抵抗よりもさらに酷く、のっぺりとした平らな音がします。

ここまでのまとめ

LGMFSA ＞ Ohmite無誘導巻線 ＞ LGMFS50 ＞＞ その他

*1 : この抵抗からチップカーボンまで2.2Kを使用しました。

薄膜チップ抵抗の音質評価

一口にチップ抵抗といっても色々ありますが、音質に定評があり値段が高すぎない*2薄膜チップ抵抗をメインに試聴してみました。2012サイズに絞って製品をピックアップしています。なるべく温度係数低いものを中心に選んでいます。

ERA-6A 精度0.1% / 10-25ppm / 0.125W / 64-141円

LGMFSAよりもクリアに鳴り奥行きも良いです。±10ppmより±15ppmが高いという不思議な値段設定になってます。

6ARB(10ppm) ＞ 6APB(15ppm) ＞ 6AEB(25ppm) ＞ LGMFSA(15ppm)

音質は「同シリーズなら温度特性が良いほうが音が良い」という法則通りになりました。

TNPU 精度0.1% / 5ppm / 0.125W / 297円

無誘導巻線抵抗で有名なDale製の薄膜抵抗です。5ppmなのでいいお値段しますが、それだけあってLGMFSAより明瞭。

TNPW 精度0.1% / 15ppm / 0.125W / 106円

TNPUより温度特性は劣りますが、高性能な薄膜抵抗です。しかしながら、音は明瞭さに欠け曇ってしまいます。データシートを読むと素材にセラミックを使用しているようなので、それが原因かも知れません。

RNCF 精度0.01% / 5ppm / 0.125W / 256円

0.01%という高精度で温度特性も優れた抵抗です。しかし、音が少し平面的になってしまいます（奥行きが少し悪化する）。

PLT 精度0.05% / 5ppm / 0.25W / 508円

Vishayの薄膜抵抗です。他と違い定格1/4Wになります。値段にびっくりしますが、音質もびっくり。LGMFSAよりも明らかによく（聴き比べてすぐに分かるレベル）、明瞭で奥行きの優れた音になります。

金属箔抵抗より安いとはいえ、値段が高過ぎるのと250Ωからしか値がないのが難点です。

PATT 精度0.1% / 25ppm / 0.25W / 164円

PLTほどではありませんが、LGMFSAよりクリアで明瞭な音です。125℃対応品。

PAT 精度0.1% / 25ppm / 0.25W / 116円

PATとほぼ同じ性能でこちらは通常温度版でちょっとお安い。しかも音質はPATTより上でPLTにかなり近い音です。PLTがちょっとだけ上という感じ。

値段や抵抗値（PLTは最小が250Ω）を考えたらPAT断然買いです。

RT0805 精度0.1% / 25ppm / 0.125W / 47円

差し替えてしばらくは「おおっ」という感じの音がするのですが、しばらく鳴らしていると音質が悪化してLGMFSAよりも奥行きのない鳴り方になります。風を当てて冷ますと元に戻るので熱の影響のようです。

RN73 精度0.1% / 10ppm / 0.1W / 72円

値段は安いのに大変クリアで明瞭な音がします。LGMFSAより上です。

RR1220 精度0.5% / 25ppm / 0.1W / 13円

LGMFSAより少し明瞭です。慎重に聴き比べないと分からないレベル。

RG2012 精度0.1-0.05% / 10-25ppm / 0.1W / 67-124円

RRは中国製ですが、この2つは日本製。同じ精度のは売ってなかったので、こうなってしまいました。LGMFSAよりクリアに鳴ります。

RG2012N(10ppm) ＞ LGMFSA(15ppm) ＞ RG2012P(25ppm)

RG2012Pは差し替えた瞬間に聴いただけでも平面的な鳴り方でイマイチでした。

2012まとめ

ほとんどがLGMFSAより音質が優れるという意外な結果になりました。

  1. PLT0805 5ppm 508円
  2. PAT0805 25ppm 116円
  3. PATT0805 25ppm 164円
  4. RN73 10ppm 72円
  5. ERA-6ARB 10ppm 131円
  6. TNPU0805 5ppm 297円
  7. ERA-6APB 15ppm 146円
  8. RG2012N 10ppm 124円
  9. ERA-6AEB 25ppm 64円
  10. RR1220P 25ppm 13円（ERA-6AEBとほとんど一緒）
  11. LGMFSA
  12. その他の薄膜チップ

圧倒的な音質はPLT0805とPAT0805です。聴き比べてもすぐに分かるレベルなので、この2つは群を抜いてます。その代わり、PLTはお値段も圧倒的ですが、肉薄する音質のPATなら値段もそこそこ抵抗値も多いのでおすすめ。

RN73以下は順位を2つぐらい飛ばさないと明確な差は分かりにくい感じの群雄割拠状態ですが、それでもRN73シリーズのコストパフォーマンスには驚きです*3。KOAに似た型番の抵抗があるようですが、試聴したのは「TE Connectivity」ですのでご注意ください。

*2 : 音質に定評のあるチップ金属箔抵抗は高すぎるので対象から外しました。

*3 : 記事書いてるうちに50円から72円に値上げ（苦笑）

1608薄膜チップ抵抗の音質評価

スルーホール抵抗（リード抵抗）では同シリーズならワット数の大きいものが音が良いことが多いのですが、チップ抵抗ではどうなるのか検証してみしまた。

PATT0603 精度0.1% / 25ppm / 0.15W / 162円

ほぼ同じ音ですが、少しだけ1608サイズの方が上でした。

PAT0603 精度0.1% / 25ppm / 0.15W / 111円

明らかに1608サイズの方が上でした。

RR0816P 精度0.5% / 25ppm / 0.063W / 12円

差が微妙なのですが、何度試聴しても何時間かエージングしても2012サイズのほうが音が良い印象でした。

RG1608N 精度0.05% / 10ppm / 0.1W / 106円

ほとんど差がないけども、RG1608Nのほうがいいのかな？ぐらいでした。

ERA-3ARB 精度0.1% / 10ppm / 0.1W / 122円

明らかに1608サイズのほうか音質が上でした。

RP73 精度0.1% / 25ppm / 0.167W / 71円

同一品種や同一仕様がなかったので同一メーカー比較です。RP73の音が悪かったです。というかそもそも、LGMFSAより音悪かった（苦笑）。1608唯一の無かったことに。

RNCS0603 精度0.1% / 25ppm / 0.063W / 60円

同一メーカーですが物は全然違います（苦笑）。RNCFの高精度抵抗は音悪かったので、RNCSが上でした。

AT0603 精度0.1% / 25ppm / 0.1W / 51円

安いので買ってみたのですが、刺した瞬間「これは格が違いそう」という音がしまして、案の定エージングが進めば進むほどどんどん音質が向上していきました。とても優れた空間再現能力です。

MCT06030 精度1% / 50ppm / 0.125W / 20円

追試。1608サイズを網羅すべく買ってみたのですが、50ppmということもあるのか、LGMFSAより音質が劣りました。

RT0603 精度0.5% / 25ppm / 0.1W / 26円

追試。AT0603は自動車向けなので、通常品を買ってみました。他の抵抗は、自動車向けのほうが音質悪いので。この抵抗も、通常品の方が音が良かった。

RT0805の音が悪かったので1608版は買わなかったのですが、最初から買っておけばよかった。こんなに音が違うとは……。*4

RT0603 精度0.1% / 10ppm / 0.1W / 76円

追試。10ppm版です。25ppm版より音いいけど、他の抵抗のppmの差ほど音質差はないイメージです。

VKMF1608 精度0.5% / 25ppm / 0.0625W / 10円

追試。Bispaのオリジナル抵抗VMFKです。RG1608Nよりは上ですね。比べると、RG1608はややどんよりした音に聞こえます。

1608まとめ

  1. RT0603 10ppm 76円
  2. RT0603 25ppm 26円
  3. AT0603 25ppm 51円
  4. ERA-3ARB 10ppm 122円
  5. PAT0603 25ppm 111円
  6. PATT0603 25ppm 162円
  7. VKMF1608 25ppm 10円
  8. RG1608N 10ppm 106円
  9. RNCS0603 25ppm 60円
  10. LGMFSA
  11. その他（RR含む）

上位5つはどれを選んでもかなり良いです。その5つの中でも、追試したRT0603の2種と、その下3つは結構はっきりとした差があります。RT0603は他の抵抗と違い、10ppmと25ppmの音質差が非常に小さく、値段を考えると25ppmで十分だと思います。

2012サイズのERA-6ARBはそこまででもなっかたのですが、ERA-3ARBは圧倒的でした。でもエージングが進んでAT0603がそれを追い越してしまいました（笑）

PATT0603とVKMF1608間にそれなりに差があります。

*4 : AT0603を約1万円分注文してしまったんですが困った（苦笑）

おすすめ抵抗ランキング

  1. (1608)RT0603 0.1% / 10ppm / 0.1W / 76円 / 5～330KΩ
  2. (1608)RT0603 0.5% / 25ppm / 0.1W / 26円 / 2～1MΩ
  3. (2012)PLT0805 0.05% / 5ppm / 0.25W / 508円 / 250～260KΩ
  4. (1608)ERA-3ARB 0.1% / 10ppm / 0.1W / 122円 / 1K～100KΩ

RT0603は値も在庫も比較的豊富で、仕様上では1Ω～1MΩまで存在します。温度係数による音質差がそこまでではないので、通常は25ppmで十分だと思います。

一部に人気のススムの抵抗ですが、それより安くて音の良い抵抗がたくさんあるので買う理由が全くありません。

  • リード品：LGMFSA 0.4% / 15ppm / 0.6W / 42円

値段を考えても大きさ*5を考えても音質面でもLGMFSA以外を選択する理由がほとんどありません。抵抗値が10～1MΩまで揃っているのもありがたいです。

注意

抵抗には同じシリーズでも細かい型番で温度特性（音質）が異なるものが存在します。温度特性をよく確認してから購入してください。

*5 : いわゆる1/4W抵抗サイズ

まとめ

  • 薄膜チップ抵抗はだいたい音質が良い。
  • 薄膜チップ抵抗も同一シリーズならば温度特性が良いほど音質が良い。
  • 抵抗値の精度は音質に影響しない。
  • リード抵抗のときに微妙だったススムRGとRRは、予想通り大したことない。
  • 薄膜チップ抵抗はサイズが小さいほど音が良くなる傾向がある。*6

何度も書きますが同シリーズでも温度特性が異なる抵抗は音質が別物です。聴き比べる際は特に注意してください。

後日、RT0603を10～47KΩで揃えて長年常用しています。

*6 : ちなみにRN73の100Ω/10ppmで2012と1005の比較をしたところ、後者のほう明らかに良かったです。

1005サイズの追試 2023/01/06

何年も経ってしまいましたが、RT0603とRT0402で比較してみました。同一アンプの入力抵抗として、同じ10KΩを左右で変えての比較。

サイズ以外同一スペックです。予想通り、RT0402（1005サイズ）のほうが良い音でした。1005サイズは手付けが少々面倒なのと、そこまで大きな差ではないので、通常使う分には1608で十分かと思います。

抵抗体が変わってるとは思えないので、抵抗体そのものより、外装（抵抗体を貼り付けているベース）の影響が大きいのかもしれませんね。リード抵抗とかでも、被膜の影響大きいとききますし。

参考

高音質アッテネータ①抵抗の音 : 通電してみんべ
薄膜チップ抵抗、金属箔抵抗などの音質評価をしている貴重なブログです。1608サイズのほうが音が良いという貴重な発見をされています。
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