7セグLEDの向きが毎回違う？→原因は基板パターンでした
7-Segment Display Was Reversed — The Real Cause Was My PCB Layout
English Overview
During debugging of my 5cm FPGA board, I encountered a strange issue:
the 7-segment display appeared reversed on most boards.
Out of four manufactured boards, three had the wrong orientation,
while one worked correctly. At first, I suspected an assembly mistake.
However, after carefully reviewing both the schematic and PCB layout,
I discovered the real cause:
👉 The footprint orientation in my PCB design was reversed.
The assembly was actually done correctly according to the PCB pattern.
This article explains what happened, why it was misleading,
and what I learned from this debugging experience.
■ はじめに
5cm FPGA基板のデバッグ中に、
「7セグLEDの表示方向がおかしい」という問題が発生しました。
最初は実装ミスを疑っていたのですが、
最終的に原因はまったく別のところにありました。
今回はその記録です。
■ 起きていた現象
基板を複数回製作したのですが、
- 4回中3回 → 7セグの向きが逆
- 1回だけ → 正しい向き
という状態でした。
当然、「実装時の向きミスでは？」と考えますよね。
■ 最初の仮説
最初はこう思っていました。
- 実装業者が向きを間違えているのでは？
- LEDの向きは人間判断だからバラつくのでは？
実際、LEDは「それっぽい向き」に揃えて実装されることが多いので、
そういう補正が入っているのかと疑っていました。
■ 再調査
しかし、7セグテスト時にどうしても挙動がおかしく、
「これはおかしい」と思い、
回路図と基板パターンをすべて見直しました。
■ 真の原因
結果はシンプルでした。
👉 基板パターンが逆でした
つまり、
- 実装業者 → 正しく実装していた
- 自分 → パターンを逆に設計していた
という状態でした。
■ なぜ1回だけ正しかったのか？
これはおそらく、
- 実装時に「見た目」で向きを判断した可能性
- たまたま意図通りに配置された
という偶然だったと思われます。
■ 学び
今回の件でのポイントはこれです。
- 実装は「パターン通り」が基本
- 見た目ではなくランド配置がすべて
- 複数回同じミスが出るときは設計を疑う
■ 対策
今後は以下を徹底します。
- フットプリントの向きを必ず確認
- データシートのピン配置と照合
- 実装前に3Dビュー or 印刷チェック
■ まとめ
今回の問題は、
「実装ミスだと思い込んでいたが、実際は設計ミスだった」
という典型的なパターンでした。
デバッグ時はどうしても外部要因を疑いがちですが、
一度立ち止まって設計を見直すことが重要だと実感しました。
Takeaways
- Assembly follows the PCB pattern, not visual assumptions
- Repeated issues across multiple boards often indicate a design mistake
- Always verify footprint orientation against the datasheet
FPGAインフォメーションのホームページはこちらです。
