表面マウント技術 SMT 生産ライン
トルーホール技術 THT 生産ライン
1プロセスの概要と根本的な違い
表面マウント技術 (Surface Mount Technology,SMT) は,電子部品が直接印刷回路板 (PCB) の表面にマウントされる高度な方法である.このプロセスは,溶接ペーストを塗り,自動機器を用いて部品を正確に配置するSMTコンポーネントは通常,より小さく軽くなり,より高いコンポーネント密度とよりコンパクトな設計が可能です.この技術により,各部品のリードのためにPCBに穴を掘る必要がなくなりました.製造プロセスを効率化します
トゥーホール技術 (ThroughHole Technology, THT) は,PCBのプリドリールされた穴を通って部品の電線を挿入し,反対側のパッドに溶接する伝統的な方法である.この技術は強い機械結合を提供し,厳しい環境で高い信頼性を要求する部品に特に適していますTHTのコンポーネントは一般的に大きく,PCBのスペースも多く必要であり,SMTと比較してコンポーネント密度が低い.
2生産ラインの設備と構成
SMT生産ライン:
溶接パスタの適用:スタンシルプリンターや溶接ペストジェットなどの機器で PCBパッドに溶接ペストを塗装します
部品の配置:視覚システムを持つ高速自動ピックアップ・プレース・マシンでは,部品を1時間あたり数千個まで正確に配置できます.
リフロー溶接:精密な温度プロファイルを持つ多ゾーンリフローオーブンは,信頼性の高い電気接続を形成するために溶接パスタを溶かします.
自動処理:コンベヤーシステムは,最小限の人間の介入で,駅間からPCBを輸送します.
検査システム:自動光学検査 (AOI) とX線システムは 位置付けの精度と溶接質を検証します
THT生産ライン:
構成要素の挿入:手動挿入または半自動軸型/半径型挿入機械は部品を配置する.
波溶接:PCBは 溶けた溶接料の波を通り抜けて 下面に接触し 全ての電線を同時に溶接します
手動操作:部品の挿入,検査,修正に相当な手作業が必要です.
副業:鉛の削りや板の清掃などの追加手順が必要です
3性能特性比較
メカニカルプロパティ
振動と衝撃耐性THTコンポーネントは,ボードを通過する電線により,一般的に優れた機械的強度を提供し,高振動環境での引き力に3倍抵抗性があります.SMT接続は機械的ストレスや熱循環疲労により敏感です.
ボードスペース利用:SMTは,THT (1020部品/平方インチ) と比べて,より高いコンポーネント密度 (50100コンポーネント/平方インチ) を通じて,ボードのサイズと重量を6075%削減できます.
電気性能:
高周波特性:SMTはより短い接続で寄生誘導力と容量が低下したため 高周波性能が優れている.
パワーハンドリング:THTは,コンポーネントから遠ざかるよりよい熱伝導性を提供する透孔導線として,コンポーネントが重要な熱を生成する高電力アプリケーションで優れています.
4生産効率とコスト
製造効率:
自動化レベル:SMTラインは高度に自動化されており,時速20万部材まで配置速度を達成する一方,THTプロセスは手動操作が多く,処理量を制限する.
生産量:SMTは,日々の生産能力が数千枚のボードに達する大量生産に最適化されており,THTは,小量生産やプロトタイプ生産に適しています.
費用の考慮:
設備投資:SMTは自動化機器に大幅な初期投資が必要だが,大量の部品で単位コストは低くなっている (各ボード13ドル).THTの初期設備コストは低かったが,手作業労働の必要性により単位コストは510ドル (1板あたり) 高い..
材料費:SMTコンポーネントは,THTコンポーネントよりも一般的には安く,豊富です.
表:SMTとTHTの生産特性の包括的な比較
アスペクト |
SMT生産ライン |
THT生産ライン |
構成要素密度 |
高値 (50100成分/in2) |
低値 (1020 構成要素/in2) |
自動化レベル |
高度 (完全自動配置) |
中程度から低い (手動挿入は一般的です) |
生産速度 |
非常に高い (時速20万キロまで) |
中程度 (5001,000本/日) |
メカニカル 強さ |
適度 (切断ストレスに弱い) |
高さ (3倍以上の引力) |
熱性能 |
限定 (PCB設計に基づいている) |
優れた (鉛は熱を遠ざける) |
改造/修理 |
難しい (特殊機器が必要) 2 |
より簡単 (手動解溶可能) |
初期設定コスト |
高さ (自動化機器) |
低 (自動化が必要少ない) |
単位コスト |
高音量では低値 (13ドル) |
高い (510ドル) |
環境への影響 |
減少 (鉛のないプロセスは一般的です) |
高い (エネルギー密度,化学物質使用) |
5品質と信頼性の考慮
SMT信頼性:
制御されたリフロープロセスによって優れた溶接関節一貫性を提供します
通常の動作条件下では高い信頼性を示します
熱循環の疲労や機械的ストレス障害に弱い
THT信頼性:
優れた機械結合強度を提供します
高温や高振動環境に耐える
極端な条件が期待される軍事,航空宇宙,自動車用途に好ましい
6応用分野と適性
SMT 主要な用途:
消費電子機器:スマートフォン,タブレット,ウェアラブルで ミニチュア化が重要です
高周波装置:通信機器,RFモジュール
高容量の製品:自動化生産効率がコスト上の利点をもたらす場合
THT 望ましい用途:
高信頼性システム:航空宇宙,軍事,医療機器
ハイパワー電子:電源,工業用制御装置,トランスフォーマー
接続器具と部品:機械的ストレスや頻繁な接続/切断にさらされる場合
混合技術アプローチ:
多くの現代PCB組成は両方の技術を使用しており,ほとんどの部品にはSMT,機械的強度または熱性能を必要とする特定の部品にはTHTを使用しています.
7環境問題と 整備問題
環境への影響
SMT プロセスは一般的に環境性能が高く,鉛のない溶接パストを使用し,廃棄物の生産量が少なくなります.
THT波溶接プロセスは,通常,より多くのエネルギーを消費し,より積極的な清掃化学物質を必要とします.
メンテナンスと修理:
SMT は,熱気システムやマイクロ溶接ツールを含む,修理と再加工のための専門機器を必要とします.
THT は,標準的な溶接装置を使用して手動修理を容易にする
8将来の動向と産業の方向性
電子機器製造産業は,小型化とより小さな形状要素の機能性の向上への不屈な推進のために,SMTの優位性に向かっています.信頼性や電源管理における強みが価値あるままである特定のニッチアプリケーションにおいて,THTは重要性を維持しています..
単一のボード上で両方の技術を組み合わせるハイブリッドアプローチはますます一般的になり,設計者は最も適切なときに各技術の強みを活用することができます.
結論: 適切な技術 を 選ぶ
SMTとTHTの生産ラインの選択は複数の要因に依存します.
製品要件:サイズ制限,運用環境,信頼性の必要性
生産量:大量生産はSMTを好むが,少量生産はTHTを正当化する
費用の考慮:初期投資と単位コストの両方
技術能力:利用可能な専門知識と設備
ほとんどの近代的な電子製品では,SMTは効率性,密度,コスト上の利点により標準的なアプローチを表しています.機械的な強さが求められる特定の用途では,THTは依然として不可欠です.高性能の処理や極端な環境での性能が 主要な懸念事項です
表面マウント技術 SMT 生産ライン
トルーホール技術 THT 生産ライン
1プロセスの概要と根本的な違い
表面マウント技術 (Surface Mount Technology,SMT) は,電子部品が直接印刷回路板 (PCB) の表面にマウントされる高度な方法である.このプロセスは,溶接ペーストを塗り,自動機器を用いて部品を正確に配置するSMTコンポーネントは通常,より小さく軽くなり,より高いコンポーネント密度とよりコンパクトな設計が可能です.この技術により,各部品のリードのためにPCBに穴を掘る必要がなくなりました.製造プロセスを効率化します
トゥーホール技術 (ThroughHole Technology, THT) は,PCBのプリドリールされた穴を通って部品の電線を挿入し,反対側のパッドに溶接する伝統的な方法である.この技術は強い機械結合を提供し,厳しい環境で高い信頼性を要求する部品に特に適していますTHTのコンポーネントは一般的に大きく,PCBのスペースも多く必要であり,SMTと比較してコンポーネント密度が低い.
2生産ラインの設備と構成
SMT生産ライン:
溶接パスタの適用:スタンシルプリンターや溶接ペストジェットなどの機器で PCBパッドに溶接ペストを塗装します
部品の配置:視覚システムを持つ高速自動ピックアップ・プレース・マシンでは,部品を1時間あたり数千個まで正確に配置できます.
リフロー溶接:精密な温度プロファイルを持つ多ゾーンリフローオーブンは,信頼性の高い電気接続を形成するために溶接パスタを溶かします.
自動処理:コンベヤーシステムは,最小限の人間の介入で,駅間からPCBを輸送します.
検査システム:自動光学検査 (AOI) とX線システムは 位置付けの精度と溶接質を検証します
THT生産ライン:
構成要素の挿入:手動挿入または半自動軸型/半径型挿入機械は部品を配置する.
波溶接:PCBは 溶けた溶接料の波を通り抜けて 下面に接触し 全ての電線を同時に溶接します
手動操作:部品の挿入,検査,修正に相当な手作業が必要です.
副業:鉛の削りや板の清掃などの追加手順が必要です
3性能特性比較
メカニカルプロパティ
振動と衝撃耐性THTコンポーネントは,ボードを通過する電線により,一般的に優れた機械的強度を提供し,高振動環境での引き力に3倍抵抗性があります.SMT接続は機械的ストレスや熱循環疲労により敏感です.
ボードスペース利用:SMTは,THT (1020部品/平方インチ) と比べて,より高いコンポーネント密度 (50100コンポーネント/平方インチ) を通じて,ボードのサイズと重量を6075%削減できます.
電気性能:
高周波特性:SMTはより短い接続で寄生誘導力と容量が低下したため 高周波性能が優れている.
パワーハンドリング:THTは,コンポーネントから遠ざかるよりよい熱伝導性を提供する透孔導線として,コンポーネントが重要な熱を生成する高電力アプリケーションで優れています.
4生産効率とコスト
製造効率:
自動化レベル:SMTラインは高度に自動化されており,時速20万部材まで配置速度を達成する一方,THTプロセスは手動操作が多く,処理量を制限する.
生産量:SMTは,日々の生産能力が数千枚のボードに達する大量生産に最適化されており,THTは,小量生産やプロトタイプ生産に適しています.
費用の考慮:
設備投資:SMTは自動化機器に大幅な初期投資が必要だが,大量の部品で単位コストは低くなっている (各ボード13ドル).THTの初期設備コストは低かったが,手作業労働の必要性により単位コストは510ドル (1板あたり) 高い..
材料費:SMTコンポーネントは,THTコンポーネントよりも一般的には安く,豊富です.
表:SMTとTHTの生産特性の包括的な比較
アスペクト |
SMT生産ライン |
THT生産ライン |
構成要素密度 |
高値 (50100成分/in2) |
低値 (1020 構成要素/in2) |
自動化レベル |
高度 (完全自動配置) |
中程度から低い (手動挿入は一般的です) |
生産速度 |
非常に高い (時速20万キロまで) |
中程度 (5001,000本/日) |
メカニカル 強さ |
適度 (切断ストレスに弱い) |
高さ (3倍以上の引力) |
熱性能 |
限定 (PCB設計に基づいている) |
優れた (鉛は熱を遠ざける) |
改造/修理 |
難しい (特殊機器が必要) 2 |
より簡単 (手動解溶可能) |
初期設定コスト |
高さ (自動化機器) |
低 (自動化が必要少ない) |
単位コスト |
高音量では低値 (13ドル) |
高い (510ドル) |
環境への影響 |
減少 (鉛のないプロセスは一般的です) |
高い (エネルギー密度,化学物質使用) |
5品質と信頼性の考慮
SMT信頼性:
制御されたリフロープロセスによって優れた溶接関節一貫性を提供します
通常の動作条件下では高い信頼性を示します
熱循環の疲労や機械的ストレス障害に弱い
THT信頼性:
優れた機械結合強度を提供します
高温や高振動環境に耐える
極端な条件が期待される軍事,航空宇宙,自動車用途に好ましい
6応用分野と適性
SMT 主要な用途:
消費電子機器:スマートフォン,タブレット,ウェアラブルで ミニチュア化が重要です
高周波装置:通信機器,RFモジュール
高容量の製品:自動化生産効率がコスト上の利点をもたらす場合
THT 望ましい用途:
高信頼性システム:航空宇宙,軍事,医療機器
ハイパワー電子:電源,工業用制御装置,トランスフォーマー
接続器具と部品:機械的ストレスや頻繁な接続/切断にさらされる場合
混合技術アプローチ:
多くの現代PCB組成は両方の技術を使用しており,ほとんどの部品にはSMT,機械的強度または熱性能を必要とする特定の部品にはTHTを使用しています.
7環境問題と 整備問題
環境への影響
SMT プロセスは一般的に環境性能が高く,鉛のない溶接パストを使用し,廃棄物の生産量が少なくなります.
THT波溶接プロセスは,通常,より多くのエネルギーを消費し,より積極的な清掃化学物質を必要とします.
メンテナンスと修理:
SMT は,熱気システムやマイクロ溶接ツールを含む,修理と再加工のための専門機器を必要とします.
THT は,標準的な溶接装置を使用して手動修理を容易にする
8将来の動向と産業の方向性
電子機器製造産業は,小型化とより小さな形状要素の機能性の向上への不屈な推進のために,SMTの優位性に向かっています.信頼性や電源管理における強みが価値あるままである特定のニッチアプリケーションにおいて,THTは重要性を維持しています..
単一のボード上で両方の技術を組み合わせるハイブリッドアプローチはますます一般的になり,設計者は最も適切なときに各技術の強みを活用することができます.
結論: 適切な技術 を 選ぶ
SMTとTHTの生産ラインの選択は複数の要因に依存します.
製品要件:サイズ制限,運用環境,信頼性の必要性
生産量:大量生産はSMTを好むが,少量生産はTHTを正当化する
費用の考慮:初期投資と単位コストの両方
技術能力:利用可能な専門知識と設備
ほとんどの近代的な電子製品では,SMTは効率性,密度,コスト上の利点により標準的なアプローチを表しています.機械的な強さが求められる特定の用途では,THTは依然として不可欠です.高性能の処理や極端な環境での性能が 主要な懸念事項です