公開された： 2024-08-25 起源： パワード
Surface Mount Technology（SMT） は、コンパクトで効率的で信頼性の高い電子デバイスの生産を促進する最新の電子機器製造の基礎です。 SMTを理解するには、その歴史を調査し、他のテクノロジーと比較し、さまざまなアプリケーションとデバイスを調べる必要があります。このガイドは、SMTの包括的な概要を、PCBアセンブリのアプリケーションに至るまでの概要を提供します。
Surface-Mount Technology（SMT）は、 1960年代後半に、従来のスルーホールマウントテクニックの制限の解決策として登場しました。当初、SMTは、技術の急速な進歩とより小さく、より効率的な電子デバイスの必要性によって駆動される、電子機器の小型化に対する需要の高まりを満たすために開発されました。
1980年代、SMTは、材料と製造プロセスの進歩により、広範囲にわたる採用を獲得しました。早期SMTコンポーネントは大きく、信頼性が低くなりましたが、時間の経過とともに、はんだペースト、コンポーネントパッケージ、自動アセンブリプロセスの革新とともに技術が進化しました。高密度相互接続（HDI）PCBの開発と高度なピックアンドプレイスマシンの導入により、SMTの採用がさらに加速されました。
今日、SMTは電子機器の製造で使用される支配的な方法であり、従来のスルーホールテクノロジーと比較して、より小さく、より費用対効果の高い複雑で高性能デバイスの生産を可能にします。
SMTの未来は、さらに小さく、より強力で、より効率的な電子デバイスの需要によって推進され、継続的なイノベーションの態勢が整っています。新しいトレンドには次のものが含まれます。
高度な材料： パフォーマンスと信頼性を高めるための新しいはんだ材料と基板の開発。
小型化： 小型化された電子機器の成長傾向に対応するためのコンポーネントサイズのさらなる削減。
3D印刷： 3D印刷技術の統合により、より複雑でカスタマイズ可能なPCBデザインを可能にします。
自動化とAI： SMT生産ラインでの自動化と人工知能の使用の増加により、精度、効率、および品質管理を改善します。
これらの進歩は、エレクトロニクス製造における次のイノベーションの波を駆り立て、業界におけるSMTの役割をさらに強化するでしょう。
スルーホールテクノロジー（THT）には、 PCBの穴からコンポーネントリードを挿入し、反対側にはんだ付けすることが含まれます。この方法はSMTの前に普及しており、その堅牢な機械的接続で知られています。ただし、THTコンポーネントはより多くのスペースを占有し、高密度アプリケーションにはそれほど適していません。
一方、これは次のとおりです。サーフェスマウントテクノロジー（SMT）は、PCBの表面にコンポーネントを直接配置し、スルーホールの必要性を排除します。
より高い成分密度： SMTにより、よりコンパクトな設計が可能になり、単一のPCBでより多くのコンポーネントに対応できます。
パフォーマンスの向上： SMTの電気パスが短いため、信号の遅延と干渉を減らします。
自動生産： SMTは、自動製造プロセスと非常に互換性があり、生産効率を高めます。
SMTは大きな利点を提供しますが、THTは、コネクタや大電力コンポーネントなど、堅牢性と機械的強度が重要な特定のアプリケーションで依然として使用されています。
チップオンボード（COB） テクノロジーでは、裸の半導体チップをPCBに直接取り付けてから、ワイヤーボンドまたははんだバンプで接続します。パッケージ化されたコンポーネントを使用するSMTとは異なり、COBは以下を提供します。
より高い統合： COBは、よりコンパクトなデザインを可能にし、より少ない相互接続を備えた高密度回路を作成するために使用できます。
コスト効率： COBは、特に大規模な生産の場合、SMTと比較して、パッケージングとアセンブリのコストを削減できます。
ただし、COBテクノロジーには、次のような制限もあります。
複雑なアセンブリ： COBプロセスはより複雑で、ベアチップの正確な取り扱いが必要です。
熱管理： COB設計では、チップの直接マウントにより、多くの場合、熱管理ソリューションの強化が必要です。
SMTは、使いやすさ、自動化されたプロセスとの互換性、および幅広いコンポーネントタイプの処理における汎用性により、より一般的なままです。
SMTを理解するには、さまざまな関連する略語に慣れることも含まれます。
Surface-Mount Device（SMD）は、 サーフェスマウントテクノロジー向けに設計された電子コンポーネントを指します。 SMD sには、PCBの表面に直接取り付けられた抵抗、コンデンサ、および積分回路が含まれます。
Surface-Mount Adapter（SMA）は、 サーフェスマウントコンポーネントを標準のテスト機器またはその他のPCBに接続するために使用されるアダプターの一種です。 SMAコネクタは、RFおよびマイクロ波アプリケーションで一般的に使用されます。
サーフェスマウントコネクタ（SMC）は、 SMTアセンブリ用に設計されたコネクタの一種です。 SMCコネクタは、高周波および高速アプリケーションに信頼性の高い接続を提供します。
Surface-Mount Package（SMP）は、 SMTコンポーネントに使用されるパッケージの種類を指します。 SMPSは、パッケージのフットプリントを最小限に抑えることにより、電子デバイスのサイズとパフォーマンスを最適化するように設計されています。
サーフェスマウント機器（SME） には、はんだペーストプリンター、ピックアンドプレイスマシン、リフローオーブンなど、SMT生産で使用される機械とツールが含まれます。
SMTデバイスにはさまざまな形式があり、それぞれが電子回路で異なる機能を提供しています。
電気機械装置 には、電気機能と機械的機能を組み合わせたコンポーネントが含まれます。例は、リレー、スイッチ、コネクタです。 SMTでは、これらのデバイスはPCBに直接取り付けられており、信頼できる接続と制御機能を提供します。
パッシブコンポーネントでは、 抵抗器、コンデンサ、およびインダクタを操作して含めるために外部電源を必要としません。 SMTこれらのコンポーネントのバージョンはコンパクトであり、電子デバイスの全体的な小型化に貢献しています。
アクティブコンポーネントは 、トランジスタ、ダイオード、統合回路（IC）など、外部電力を機能させる必要があるものです。 SMTアクティブコンポーネントのバージョンは、電子回路の動作と機能に重要であり、複雑な処理と信号増幅を可能にします。
SMTは、その汎用性と効率のため、さまざまな業界で使用されます。重要なアプリケーションには次のものがあります。
家電： スマートフォン、タブレット、ウェアラブル。
自動車： インフォテインメントシステム、安全機能、および制御ユニット。
医療機器： 診断機器、監視デバイス、埋め込み型デバイス。
電気通信： ネットワーク機器、信号処理デバイス、およびワイヤレス通信システム。
SMTは、他の製造技術よりも多くの利点を提供します。
より高いコンポーネント密度： より多くのコンポーネントをPCBに配置できるようにし、より小さく、よりコンパクトなデバイスになります。
パフォーマンスの向上： 電気パスの短縮は、信号の遅延と電磁干渉を減らします。
自動アセンブリ： SMTは、自動化された生産ラインと非常に互換性があり、製造効率の向上、人件費の削減です。
費用対効果： コンポーネントのサイズが小さく、PCBスペースの効率的な使用により、材料と生産コストが削減されます。
その多くの利点にもかかわらず、SMTにはいくつかの制限があります。
複雑なアセンブリ： コンポーネントの正確な配置とアラインメントが必要です。これは、非常に小さな部品や繊細な部品に挑戦する可能性があります。
熱管理： SMTコンポーネントは、より多くの熱を生成し、高度な冷却ソリューションが必要になる場合があります。
修理と再加工： SMTコンポーネントは、特に高密度ボードの場合、スルーホールコンポーネントと比較して、交換または修理がより困難です。
PCB SMTを使用したアセンブリには、いくつかの重要なステップが含まれます。
はんだ貼り付けアプリケーション： ステンシルを使用して、はんだペーストをPCBに適用します。
コンポーネント配置： ピックアンドプレイスマシンを使用して、コンポーネントをPCBに配置します。
リフローのはんだ付け： PCBをリフローオーブンで加熱して、はんだペーストを溶かし、電気接続を形成します。
検査とテスト： 自動光学検査（AOI）やX線検査などの手法を使用して、アセンブリの品質を検証します。
このプロセスにより、電子デバイスが正確さと信頼性で組み立てられ、最新のテクノロジーに必要な高い基準を満たすことが保証されます。