PCBにおけるSMTとは？

SMTは、スルーホール技術（THT）よりも多くの利点があるため、普及している。

SMT部品は、組み立ても簡単です。印刷可能な回路基板（PCB）上でより近くに配置できるため、より複雑な設計が可能になります。

しかし、SMTとは何の略なのか？その利点は？スルーホール技術との違いは？知ってみよう！

SMTとは？

SMTとはSurface-Mount Technology（表面実装技術）の略。以前はプレーナー実装と呼ばれていた。プリント基板に電子部品を実装する方法です。

SMTはプリント基板の表面に電気部品をはんだ付けするのに対し、THTは回路基板の穴にリード線を通し、反対側ではんだ付けする。

表面実装技術は、THTに比べて多くの利点があります。EMC性能、機械的性能に優れています。また、価格も安く、組み立てや位置合わせが簡単で、小型で軽量です。

SMTコンポーネント

 

表面実装技術（SMT）部品は、プリント回路基板（PCB）上に接続するように設計された電子部品です。表面実装部品（SMD）とも呼ばれる。

スルーホール部品と異なり、SMDは2点間の配線を必要としない。

SMT部品には、次のような種類がある：

 

SMT抵抗器：

回路の電流を制限する受動部品である。さまざまなサイズ、公差、抵抗値があります。

 

SMTコンデンサ：

電気エネルギーを蓄える受動部品である。デカップリングや周波数制御アプリケーションに使用される。1206や0805などのサイズや、セラミック、タンタル、電解などのタイプがあります。

 

SMTダイオード

プリント基板の電圧信号を制御するための能動部品である。電流の一方向スイッチとして機能する。ショットキーダイオード、ツェナーダイオード、整流ダイオードなど、さまざまなタイプがある。

 

SMT トランジスタ：

SMTトランジスタは、電子と電気の流れを制御する能動部品です。PCB内の電気信号の増幅やスイッチングに使用されます。

SMTトランジスタには、BJT、FET、IGBT、MOSFETなど、さまざまなタイプがあります。

スルーホール（THT）部品と比較すると、SMDには以下のような利点がある：

 

• サイズSMT部品はスルーホール部品よりはるかに小さい。そのため、より小型でコンパクトな設計が可能になります。また、部品密度を高めることができるため、単位面積に多くの部品を実装することができます。
• パフォーマンスSMDはTHT部品よりも電気的性能が優れていることが多い。PCB上でより近くに配置できるからです。そのため、寄生容量やインダクタンスを減らすことができます。
• コストだ：SMT部品は多くの場合、スルーホール部品よりも安価である。材料も製造時間も少なくて済みます。
• 体重だ：SMDは一般的にTHT部品より軽い。
• 組み立て：これらの部品は、THT部品よりも正確に組み立てることができる。手作業ではなく、機械によって配置され、はんだ付けされるからです。

SMT PCBアセンブリプロセス

表面実装技術（SMT）の組み立て工程には、以下のようないくつかのステップがある：

• ステップ# 1 - はんだペースト印刷：

最初のステップでは、はんだペーストをプリント基板（PCB）に塗布する。はんだペーストは、小さなはんだ粒子とフラックスの粘着性のある混合物です。

ソルダーペースト印刷では、ニッケルまたはステンレス鋼製のステンシルを使用します。ステンシルには開口部があり、はんだペーストをプリント基板上の正確な位置に析出させることができます。

 

• ステップ# 2 - コンポーネントの配置：

次に、電子部品をPCBの正しい位置に配置する。これは、ピック・アンド・プレース・マシーン(PCB SMT組立機).

 

• ステップ# 3 - リフローはんだ付け：

最終段階では、PCBとその部品をはんだペーストが溶ける温度まで加熱する。これにより、部品と回路基板（PCB）の間に永久的な結合が形成される。

 

SMTアセンブリの一般的な課題には次のようなものがある：

• トゥームストーニングは、リフローはんだ付け中に部品の一端がプリント基板から浮き上がる現象。通常、インダクター、抵抗器、コンデンサーなどの部品で起こります。
• ブリッジング隣接する2本以上のリードが余分なはんだで接続されている場合に発生する。通常、はんだペーストの量を最小限に抑えることで修正されます。
• はんだ不足はんだ材料が不十分で、部品とプリント基板の間に信頼できる接合部が形成されない場合に発生する。
• ヴォイドリフローはんだ付け」の工程で、はんだ接合部に気泡が発生する。この問題は、回路基板のステンシルを修正することで防ぐことができる。また、ソルダーペーストが古かったり、品質の劣るものを避けることも効果的です。

 

こうした課題に対処するためには、高品質の材料と設備を使用することが必須である。プロセスパラメーターを最適化し、定期的な検査とテストを行うことも有効だ。

 

SMT技術の応用

PCB SMT技術は、次のような様々な産業で使用されています：

• 1.自動車業界では、センサー、照明システム、インフォテインメント・システム、電子制御ユニット（ECU）の製造にSMT技術が使用されている。
• 2.航空宇宙産業は、人工衛星や宇宙船、エンジンや推進システム、無人航空機（UAV）など、さまざまな目的でSMT技術を使用している。また、この技術は、飛行やナビゲーションを制御するアビオニクス・システムにも使用されている。
• 3.医療機器業界は、除細動器やペースメーカーなどの埋め込み型機器にSMT技術を採用している。
• 4.SMT技術は、民生用電子機器のスマートフォン、タブレット、ノートパソコンに使用されている。

 

SMT技術の未来

SMT技術は改良と進化を続けており、将来的に隆盛を極めるだろう。

スマートフォンやタブレット端末などの民生用電子機器の需要の増加や、5Gネットワークや人工知能（AI）などの新技術の開発が、SMT市場の成長を後押ししている。

によると GlobalNewWire表面実装技術（SMT）装置の世界市場規模は、2020年に約$3億USドルと推定される。2027年には年平均成長率6.2%でUS$4.5億ドルに達すると予測されている。

 

 

結論として

SMTとはSurface Mounting Technology（表面実装技術）の略。プリント基板（PCB）表面に電気部品を実装するために使用される。

スルーホール技術と比較していくつかの利点がある。医療機器、電気通信、自動車、航空宇宙・防衛システム、民生用電子機器など、さまざまな産業で使用されている。

について PCB SMTアセンブリ工程 はんだペースト印刷、チップ実装、リフローはんだ付けを含む。また、最良の結果を得るためには、多大な品質管理、洗浄、検査、テストが必要です。

SMT技術の未来は栄える方向にある。高度な兵器や防衛システム、人工知能、スマートフォン、5Gネットワークなどの新しい技術によって進化し、改善され続けている。