基板設計CAD（回路設計CAD）とは？回路図とプリント基板の設計の仕組みや種類、できること、選び方までをわかりやすく解説！

基板設計CADは、電子機器の中身にあたる基板を、画面上で設計するための道具です。ここでは、定義、構成する要素、製品の種類を順に押さえます。

基板設計CADの定義と、回路設計CADとの関係

基板設計CADは、回路図を作り、プリント基板上の部品配置や配線パターンを設計するCADです。EDAツールとも呼ばれ、回路図と基板レイアウトを連動させる点が特徴です。部品表や製造用のデータも出力できます。

回路設計と基板設計を、分けて契約できる製品もあります。Quadceptは、回路設計と基板設計の製品が別です。Circuit DesignerとPCB Designerを、個別に契約します。一方でAltium Designerは、回路図から製造ファイルまでを1つのデータモデルで扱います。

基板設計CADを構成する要素

基板設計CADは、次の5つの要素で成り立ちます。回路図エディタ、部品ライブラリ、基板レイアウトです。設計ルールチェックと、製造データの出力も含まれます。製品によっては、回路や信号のシミュレーションも加わります。

CSiEDAは、複数のツールで構成する製品です。回路図はWinSchematic、基板設計はWinPCBが担います。CAM編集のツールは、WinGerberです。ツールを分けて選ぶか、一体で使うかによって、導入の形は変わるでしょう。

統合型・国内提供型・小規模向け型・シミュレーション重視型の4種類

製品は、基板の規模と価格の出し方で4つに分けられます。1つ目は、多層・高速設計向けの統合型です。Altium DesignerやSiemens Xpeditionが含まれます。2つ目は、円建てで価格を公開する国内提供型です。

QuadceptやCADLUSが当てはまります。3つ目は、無償・買い切りで始める小規模向け型です。CircuitMakerやDipTraceが該当します。4つ目は、回路シミュレーションを重視する型です。NI MultisimやProteusなどです。

編集部メモ：必要な製品の規模は、層数や信号の速さ、シミュレーションの要否で変わります。小さな基板に上位の製品を選ぶと、費用が大きくなる場合があります。

基板設計CADの利点は、回路図と基板の内容を同じデータで扱い、手戻りを早い段階で減らせる点です。設計者が感じやすい利点は、次の4つです。

• 回路図の変更が基板に反映され、食い違いを減らせる
• 配線中にルール違反に気づける
• 試作の前に動作や筐体との干渉を確かめられる
• 製造データと部品表をまとめて出せる

回路図の変更が基板に反映され、食い違いを減らせる

回路図と基板が別々のファイルだと、変更の反映漏れが起こりやすくなります。両者を連動させておけば、どちらか片方だけを直して食い違う心配が減ります。修正のたびに突き合わせる作業も、少なくて済むでしょう。

Altium Designerは、回路図から製造ファイルまでを統合データモデルで扱います。ツール間でデータを受け渡す作業は、要りません。Proteusも、回路図とPCBレイアウトが密に連携する製品です。

配線中にルール違反に気づける

配線を終えてから違反をまとめて直すと、やり直しの範囲が大きくなります。配線しながら違反が分かれば、その場で直せます。設計の流れも、止めずに済むでしょう。

DipTraceは、リアルタイムのDRCを備えた製品です。配線中に、ルール違反が示される仕組みです。Quadceptも、オンラインDRCで配線中に設定を確認できます。DesignSpark PCBの公式ページは、DRCを製造手配前のエラー抽出に役立つと説明します。

試作の前に動作や筐体との干渉を確かめられる

基板を作ってから不具合に気づくと、試作のやり直しに時間と費用がかかります。シミュレーションや3D表示で事前に確認できれば、その分の手戻りを減らせます。

Proteusは、マイコンを含む回路を回路図上で動かせる製品です。試作基板を発注する前に、動作を確かめられます。Quadceptは、筐体データを取り込んで、3Dで干渉を確認できます。基板が筐体に収まるかを、早い段階で見極められるでしょう。

製造データと部品表をまとめて出せる

基板の製造には、ガーバーデータなどの専用データが必要です。設計データから直接出力できれば、データ変換の手間と転記のミスを減らせます。部品表も同じデータから出せるため、手配の準備が進めやすくなります。

Proteusは、Output Job Managerという機能を備えた製品です。ガーバー、部品配置、BOM、3D MCAD、PDFなどの出力を、1つのコマンドにまとめられます。EasyEDAは、部品のLCSCや、基板製造のJLCPCBと連携する製品です。

基板設計CADには、導入前に確認したい制約があります。ただし、要件を先に整理しておけば、対処できる面があります。

• 製品や版ごとに対応範囲が異なり、機能を見落としやすい
• 日本語の資料やサポートの有無が製品で異なる
• 価格が公開されない製品や、外貨建ての製品がある

製品や版ごとに対応範囲が異なり、機能を見落としやすい

層数や機能の範囲は、製品や版によって分かれます。DipTraceはピン数と信号層数で、esCADは層数で、版を分けています。

DesignSpark PCBは、差動ペア配線がENGINEERプラン限定です。Siemens Xpeditionは、Standardでも信号解析がトークン制のアドオンです。対処として、必要な層数と機能を書き出し、その版で足りるかを確かめます。

日本語の資料やサポートの有無が製品で異なる

海外の製品には、日本の販売窓口を公式サイトで確認できないものがあります。Proteus、TINA、EasyEDAが該当します。PulsonixとDipTraceも同様です。

Altium Designerのサポートは、Webのサポートケースなどを通じた対応が基本です。OrCAD Xは、国内総代理店のイノテックが日本語の製品情報とトレーニングを提供しています。Quadceptは、開発から運営、サポートまでを国内で行っています。対処として、サポートの窓口と言語を、事前に確認するとよいでしょう。

価格が公開されない製品や、外貨建ての製品がある

本記事で扱う15製品のうち、公式に金額または無償の明記を確認できたのは9製品です。うちAltium DesignerとDipTraceは、米ドル建ての価格を掲載しています。

2026年時点で、公式に金額の記載を確認できていない製品は6つです。Siemens Xpedition、NI Multisim、OrCAD Xが該当します。Proteus、TINA、Pulsonixも同様です。対処として、同じ条件で見積もりを依頼し、通貨や税区分をそろえて比べます。

基板設計CADの機能は、大きく5つに分かれます。どこまでを標準で備えるかは、製品や版によって異なります。

• 回路図作成と部品ライブラリ：部品の記号をつないで回路を図にし、使う部品のデータを管理する
• 基板レイアウト：部品を基板上に置き、部品間を手動または自動で配線する
• 設計ルールチェック：配線の間隔や穴径などが、設定した規則に合うかを調べる
• 回路・信号のシミュレーション：回路の動作や信号の品質を、試作の前に計算で確かめる
• 機構CAD連携と製造データ出力：筐体との干渉を確認し、ガーバーデータなどを生成する

回路図作成と部品ライブラリ

回路図作成は、部品の記号をつないで、回路の構成を図にする機能です。多シートの階層回路図に対応する製品もあります。部品ライブラリは、使う部品のデータを集めて管理する仕組みです。

DipTraceは、IPC-7351のパターンジェネレーターを備えます。16万点のパッケージ済み部品も用意された製品です。CADLUSは、部品ライブラリ2万点を無償で提供し、ない部品は作成を代行します。

基板レイアウト（配置・配線）

基板レイアウトは、部品を基板上に置き、部品間を配線する機能です。手動での配線に加えて、自動配線を備える製品もあります。層数や基板寸法の上限は、製品によって異なります。

Proteusは、プッシュアンドシャブ配線に対応した製品です。スキューを自動補正する差動ペア配線や、形状ベースの自動配線も使えます。CircuitMakerは、信号16層とプレーン16層まで設計できます。

設計ルールチェック

設計ルールチェック（DRC）は、配線の間隔や穴径などが、設定した規則に合うかを調べる機能です。製造に出す前に、違反を見つけて直せます。ルールの細かさは、製品によって差があります。

Quadceptは、ネット毎や領域別にデザインルールを設定できる製品です。BGA周りなどに、別の領域を設けられます。ProteusのDRCは、HDIの最小穴径やアスペクト比も確認します。

回路・信号のシミュレーション

シミュレーションは、回路の動作や信号の品質を、試作の前に計算で確かめる機能です。SPICEは、回路の挙動を調べる方式です。高速信号の波形は、信号解析（シグナルインテグリティ）で調べます。

OrCAD Xは、PSpiceで回路機能と電気的オーバーストレスを検証します。伝送線路の解析は、PCB SIで行う構成です。Altium Designerは、SPICEシミュレーションとSI解析を内蔵しています。

機構CAD連携と製造データ出力

機構CAD連携は、筐体の形状と基板の位置や高さを突き合わせる機能です。製造データの出力では、基板工場へ渡すガーバーデータなどを生成します。

OrCAD Xは、SOLIDWORKSやCATIA、NXなどとMCAD連携できる製品です。Fusion、Creoにも対応します。CircuitMakerは、GerberとNCドリル、ODB++などを出力します。

基板設計CADを使う場面は、基板の規模と、担当者の立場で変わります。ここでは、5つの立場ごとに代表的な場面を挙げます。

試作基板を少人数で設計する開発担当者

評価基板や小規模な試作基板を、少ない費用で設計したい場面です。無料の製品や、買い切りで手頃な製品が候補になります。

CircuitMakerは、無料で商用利用でき、信号16層とプレーン16層まで設計できます。DesignSpark PCBは、無料のEXPLORERプランで層数の制限なく設計できる製品です。DipTraceは、買い切りで75米ドルから選べます。

多層・高速基板を複数人で分担する設計担当者

基板1枚の設計を、複数人で分けて進めたい場面です。同時に設計できるか、高速信号のルールを管理できるかを確かめましょう。

CADLUSのPCBは、最大6名で同じ基板をリアルタイムに同時設計できます。Altium DesignerのPCB CoDesignも、同じ基板を複数人で設計できます。Siemens XpeditionのEnterpriseは、グローバルなチーム向けです。

回路の動作を確かめてから基板にする回路設計者

マイコンやアナログ回路の動きを、基板を作る前に確かめたい場面です。シミュレーションと基板設計が同じ環境にある製品が候補です。

NI Multisimは、SPICEシミュレーションを回路図環境と統合しています。TINAは、検証した回路をそのまま自動配置・自動配線へ進められます。Proteusは、マイコンを含む回路を回路図上で動かせる製品です。

過去の基板を改版する設計担当者

CADデータが残っておらず、ガーバーデータしかない基板を改版したい場面です。ガーバーの取り込みと編集に対応する製品が候補になります。

CADLUSのPCBは、ガーバーやNC、ODB++のデータを取り込んで編集できます。esCADは、ガーバーデータからCADデータへの自動復元が特徴です。ガーバー編集は、2層限定版以上の機能です。CSiEDAは、WinGerberで変換してからWinPCBへ入力します。

筐体設計と基板設計をつなぐ電気・機構の担当者

基板が筐体に収まるか、部品の高さが干渉しないかを、早く確かめたい場面です。3D表示や、機構CADとのデータ交換に対応する製品が候補になります。

Quadceptは、筐体データを取り込み、メーカー提供の3D部品形状で干渉を確認できます。Pulsonixは、STEP、IDF、IDX、DXFでMCADとデータをやり取りする製品です。

2026年時点で、基板設計CADの費用は契約の形態によって大きく変わります。月額のサブスクリプション、買い切り、無料があり、価格帯の目安は示せません。本記事で扱う15製品のうち、公式に金額または無償の明記を確認できたのは9製品です。基本機能を無料で使える製品は、3つあります。CircuitMaker、DesignSpark PCB、EasyEDAです。円建ての公開価格は、4製品で確認できました。Quadceptの月契約（税抜）は、Circuit Designerが5,700円です。PCB Designerは、14,250円となっています。CADLUSのPCB Standardは、月額10,000円（税抜）です。esCADは、層数別の年間ライセンスが3,980円（税別）から用意されています。CSiEDAのWinPCB PROは、N/L版で1,320,000円（税込）です。外貨表示の製品もあります。Altium Designerは、月額355米ドルからです。DipTraceは、買い切りで75米ドルからです。

残りの6製品は、公式ページに金額の記載を確認できていません。見積もりや問い合わせで確認します。税区分や通貨の異なる価格は、合算しないでください。製品の一覧は、基板設計CAD（回路設計CAD）のカテゴリページで確認できます。内訳や要因は、基板設計CADの価格・見積もりの記事で解説しています。

どちらも図面を描くCADですが、設計する対象が異なります。基板設計CADは電子回路のプリント基板を、電気CADは制御盤や装置の配線図を扱います。次の表で相違点を整理しました。

電磁界の詳細な解析は、電磁界解析・磁場解析ソフトとして扱います。基板設計CADにも、信号の品質を確かめる解析を備える製品はあります。ただし、用途や精度は、製品ごとに確認が必要です。

基板設計CADの効果は、基板を自社で設計する頻度と、設計を進める体制で変わります。向いている企業と向いていない企業を、理由とあわせて整理します。

基板設計CADの導入が向いている企業

電子機器や制御基板を自社で設計し、改版も繰り返す企業です。設計データを一元化できれば、回路図と基板の食い違いや、製造データの作り直しを減らせるためです。複数人で1枚の基板を分担する企業にも合います。

試作の回数を減らしたい企業も、対象に入るでしょう。選定の手順は基板設計CADの選び方で、製品の並べ方は基板設計CADの比較の記事で確認できます。メーカーごとの違いは、基板設計CADのメーカーの記事をご覧ください。

基板設計CADの導入が向いていない企業

基板の設計をすべて外部に委託している企業は、自社でCADを持つ効果が小さくなる可能性があります。設計の頻度が低い企業も、使い方を覚える負担が先に立つおそれがあります。

制御盤や装置の配線図が中心の企業は、電気CADを検討したほうがよいでしょう。日本語のサポートを必須とする企業は、海外製の一部の製品が合わない場合があります。公開された価格だけで比べたい企業にも、向きにくい面があります。

基板設計CADは、回路図を作り、基板の部品配置と配線を設計して、製造用のデータを出力する仕組みです。主な機能は、次の5つにまとまります。

• 回路図作成と部品ライブラリ
• 基板レイアウト
• 設計ルールチェック
• 回路・信号のシミュレーション
• 機構CAD連携と製造データ出力

選定では、必要な層数と信号の速さ、シミュレーションの要否を確認します。機構CADとの連携も、使う筐体の設計環境に合うかを確かめると安心です。あわせて、日本語のサポートと、契約形態や通貨の違いも整理しましょう。15製品のうち6製品は金額を確認できないため、早めに見積もりを依頼してください。