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SMT は、Surface Mount Technology の略で、電子部品をプリント基板 (PCB) 上に配置する方法です。 対照的に、 スルーホール PCB に開けられた穴にコンポーネントを挿入する技術では、SMT コンポーネントは基板の表面に直接配置されます。 このブログでは、表面実装テクノロジーについてすべてを知ることができます。
表面実装テクノロジ (SMT) は、電子部品を PCB の表面に実装する電子アセンブリの一部です。 この方法では、コンポーネントは PCB の表面に直接実装されます。 ただし、PCB ボードのパッキングが高密度になるため、エラーのリスクが増加します。 この方法で実装された電子部品は、表面実装デバイス (SMD) と呼ばれます。
従来のアセンブリとは異なり、SMT ではコンポーネントを穴に挿入する必要はなく、コンポーネントはリフローはんだ付けによって基板に直接はんだ付けされます。
SMT は、1960 年代に小規模コンピューターを構築するために IBM によって最初に開発および適用され、それによって前身のスルーホール技術に代わるものとなり、1980 年代に広く使用されました。 1990 年代までに、これらはほとんどのハイテク プリント回路アセンブリで使用されるようになりました。 従来の電子部品は、基板表面に直接取り付けられる金属タブやエンドキャップを含むように再設計されました。 これは、ドリル穴を通過する必要がある一般的なリード線に代わるものです。 SMT によりコンポーネントが大幅に小型化され、基板の両面にコンポーネントを配置できるようになりました。 表面実装により、高度な自動化が可能になり、人件費を最小限に抑え、生産速度を拡大できるため、基板の開発が進みます。
SMT は次のような用途に有益であることが証明されています。 PCBアセンブリ (PCBA)、PCB 製造、および次のようなさまざまな方法でのエレクトロニクス生産:
コンポーネントの小型化が可能
SMT プロセスは自動化の推進を促進します
PCB 構築における最大限の柔軟性
信頼性とパフォーマンスの向上
コンポーネント配置時の手動介入の削減
より小型で軽量なボード
従来の方法に存在する穴の制限がなく、基板の両面を使用できるため、PCB の組み立てが容易
同一基板上でもスルーホール部品と共存可能
密度の増加、つまり同じスペースにさらに多くの SMD コンポーネントを配置するか、はるかに小さいフレームに同じ数のコンポーネントを配置する
材料費が安い
製造工程が簡素化され、製造コストが削減されます。
逆に、電子製造における SMT の欠点には次のようなものがあります。
SMT PCB のプロトタイプまたは小規模生産の作成には費用がかかります。
SMT PCB 組立ラインには、リフロー オーブン、ピック アンド プレイス マシン、はんだペースト スクリーン プリンター、さらには熱風 SMD リワーク ステーションなどのほとんどの SMT 機器が高価であるため、巨額の投資が必要です。
コンポーネントは、取り付け時に簡単に落としたり、破損したりする可能性があります。
ほとんどの SMD コンポーネントは小さく、多数のはんだ接合があるため、検査中は非常に困難になります。
技術的に複雑なため、多額のトレーニングと学習コストが必要になります。
SMD と SMT の違いは、SMD (表面実装デバイス) が PCB に実装された電子部品を指すことです。 対照的に、SMT (表面実装技術) は、プリント基板上に電子部品を配置するために使用される方法に関連します。
SMT はテクノロジーのプロセスであり、SMD はテクノロジーに関与するデバイスです。 SMT は、電子部品を PCB 上に直接配置してはんだ付けする方法を使用する技術です。 これらのコンポーネントは、表面実装デバイスまたは SMD と呼ばれることもあります。 これらはプリント基板 (PCB) に実装されるように設計されています。
SMD を使用すると、機能を犠牲にすることなく、デバイスをより迅速に、より柔軟に、より低コストで製造できます。 より小さなコンポーネントにより、小さな基板スペースでより多くの回路を搭載できるため、より多くの機能が期待できます。 この小型化がSMDの大きな特徴です。 注: 以下から入手できます。 https://history-computer.com/smt-surface-mount-technology/
要約すると、SMT は PCB の表面に部品を直接取り付ける電子部品の組立方法であり、SMD は SMT 組立で使用される実際の電子部品を指します。
| スルーホール | 表面実装 |
|---|---|
| 最も一般的な非平面 HASL 仕上げ。 | プレーナー仕上げ (ENIG、イマージョンシルバー、OSP.) |
| 部品リード挿入に必要な穴。 | コンポーネントは表面パッドに取り付けられ、穴はありません。 |
| 珍しい両面組み立てです。 | 両面組立共通。 |
| コンポーネントのリード間隔は通常 0.100 インチ以上です。 | コンポーネントのリード間隔 0.0157 インチ (共通 0.0197 インチ) |
| 手動組み立て。 | 自動組み立て。 |
| はんだ付けは手動または自動。 | はんだ付けは通常自動化されます。 |
| ステンシルは必要ありません。 | 小ロット、簡易基板以外はステンシルが必要です。 |
| パッド内のビアは使用できません。 | パッド内のビアが可能。 |
| 標準温度（130℃ Tg）ラミネート。 | 高温（170℃ Tg）ラミネート。 |
| スルーホールテストポイント。 | スルーホールまたは SMT テスト ポイント。 |
| コンポーネントと回路の密度が低くなります。 | コンポーネント密度が大幅に増加しました。 |
| PCB の設置面積が大きくなります。 | PCB の設置面積を最小限に抑えます。 |
| やり直しは比較的簡単です。 | 一部の再作業はより複雑になります。 |
| 適度な反りやねじれは許容可能です。 | 反りやねじれは組み立てにおいてより重要です。 |
| コンポーネントの配置には基準パッドは必要ありません。 | 自動ピックアンドプレース装置に必要な基準パッド。 |
外部応力にさらされたときのコンポーネントの安定性
熱管理・放熱が容易
部品とその代替品の入手可能性
組み立ての費用対効果
高性能とパッケージ寿命
基板に障害が発生した場合のやり直しを容易にする
表面実装技術は、部品をプリント回路基板 (PCB) の表面に直接実装する電子回路の製造に広く使用されている方法です。 SMT 製造プロセスに含まれる一般的な手順は次のとおりです。
1.材料の準備と検査
SMCとPCBを準備し、欠陥がないか検査します。 PCB には通常、はんだパッドと呼ばれる、穴のない平らな、通常錫鉛、銀、または金メッキの銅パッドがあります。
2.ステンシルの準備
ステンシルは、はんだペースト印刷の位置を固定するために使用されます。 PCB上のはんだパッドの設計位置に従って製造されます。
3.はんだペースト印刷
通常、フラックスと錫の混合物であるはんだペーストは、SMC と PCB 上のはんだパッドを接続するために使用されます。 45°～60°の角度でスキージを使用してステンシルを PCB に適用します。
4.SMCの配置
印刷された PCB はピック アンド プレース機に送られ、そこでコンベア ベルトに乗せて運ばれ、電子部品がその上に配置されます。
5.リフローはんだ付け
はんだ付け炉: SMC を配置した後、基板はリフローはんだ付け炉に搬送されます。
プレヒートゾーン: オーブンの最初のゾーンは予熱ゾーンで、基板とすべてのコンポーネントの温度が同時に徐々に上昇します。 このセクションの昇温速度は 1.0℃～2.0℃に達するまで 140 秒あたり 160℃～XNUMX℃です。
ソークゾーン: ボードは 維持されます このゾーンでは、140℃〜160℃の温度で60〜90秒間加熱されます。
リフローゾーン: ボードは、温度が 1.0 秒あたり 2.0℃ ～ XNUMX℃ で上昇するゾーンに入ります。 ピーク 210℃～230℃まで メルト はんだペースト内の錫により、コンポーネントが PCB 上のパッドに接続されます。 溶けたはんだの表面張力は、コンポーネントを所定の位置に保持するのに役立ちます。
冷却ゾーン: 接合不良を避けるために、加熱ゾーンの出口ではんだが凍結することを保証するセクション。
5.清掃と検査
はんだ付け後の基板を洗浄し、欠陥がないか確認します。 欠陥を再加工または修理し、製品を保管します。 SMTに関連する一般的な設備には、拡大レンズ、AOI（自動光学検査）、フライングプローブテスター、X線装置などが含まれます。
表面実装コンポーネントを基板に取り付ける場合は、細心の注意を払う必要があります。 このような小さなアイテムのはんだ付けは困難で繊細な作業であるため、これを行う場合は専門の機器が必要です。 これまでと同様に、さまざまな方法でアプリケーションを適用できます。 ただし、この方法で製造するのは、プロセスに関連するコストを大幅に節約できるためです。
表面実装技術は、生活のさまざまな分野に信じられないほどの利点を組み込んでいる歓迎すべきプロセスです。 この新しいテクノロジーにより、世界はこれまで不可能だった方法で前進できるようになりました。
ご質問がある場合、または SMT PCB 製造に関する詳細情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。 お問い合わせ、喜んでお手伝いさせていただきます。
