DIP・スルーホール実装とは？SMTとの違い

DIP・スルーホール実装は、長年にわたり用いられてきた半導体パッケージであり、現在もさまざまな電子機器・コンピュータ部品などに活用されています。本記事では、DIP・スルーホール実装の特徴やSMTとの違い、SMTとの混載実装についてまとめました。

DIP実装・
スルーホール実装とは

DIP（Dual In-line Package）実装・スルーホール実装とは、半導体パッケージの一種です。
長方形のパッケージに2列に並ぶピンが特徴的で、基板にあけた穴（スルーホール）にピン（リード）を挿入して、反対側の面をはんだ付けしていきます。

リードが基板を貫通して固定されることから、電子部品の引き抜き・振動などに対する接合強度の高さが大きな特徴です。これにより、重量のある電源部品や抜き差しの多いコネクタなど、物理的な負荷がかかりやすい場所によく用いられています。

ただし、挿入・加工を自動化させるのが難しく、手作業となるため実装に時間がかかってしまう点は注意が必要です。また、部品のサイズが大きいため、実装できる数が少ないというデメリットもあります。

SMTとの違いと使い分けの基準

接合強度と耐環境性

SMT実装では基板の表面にクリームはんだを塗布し、その上に部品を配置してリフロー炉で加熱し、固定します。
一方、DIP実装は基板に穴をあけ、そこにピンを挿入して反対側の面で固定するのが特徴です。
これにより、DIPの方が接合強度や耐環境性に強いといえます。

基板サイズとコストへの影響

SMT実装なら比較的小さい基板サイズにも対応できますが、DIP実装は基板に穴をあける都合上、対応サイズの下限がSMTと異なっている場合もあります。
また、DIPは手作業が多くなる分、人件費がかかりやすくなり、コストへの影響はSMT実装よりも大きいです。

フロー／セレクティブはんだ付けの
工程

フローはんだ付けとセレクティブはんだ付けは、いずれもDIP実装のはんだ付けに使われる工程です。
フローはんだ付けは溶かしたはんだを部品と接触させ、表面張力で接合部を形成します。セレクティブはんだ付け（ポイントディップ）は、局部的な実装を可能にする工程です。そのため、量産ロットにはフロー、試作や少量多品種にはセレクティブが適しています。

注意が必要なのは、業者によってどちらかの工法にしか対応していないケースがある点です。対応工法が自社の生産形態と合っていない場合、コストや品質に影響が出ることがあります。発注前に生産ロット・品種数を整理した上で、両工法に対応しているかを確認しておくと安心です。

混載実装（SMT＋DIP）の実態

SMT実装とDIP実装はそれぞれ特徴が異なりますが、双方の特徴を取り入れた「混載実装」という方法もあります。
混載実装は、1つの基板上にSMT実装とDIP実装のどちらも取り入れた実装方法です。

SMT実装とDIP実装では実装できる部品が異なるため、混載実装によって多様な部品を実装できるようになります。
例えば通信機器や産業用コントローラ、充電・蓄電装置システムなど、幅広い産業機器に活用されている実装方法です。

ただし、混載実装は工程がより複雑化するため、リフローをどのタイミングで行うのか、後付けはんだにするべきかなど、工程の設計力を必要とします。混載実装を依頼する際は、基板実装業者の実績や対応力を見極めるようにしましょう。

具体的には、「過去に対応した混載実装の基板種類・業種の実績」「リフロータイミングや熱影響の管理を設計段階から相談できる体制」「試作段階でのフィードバックと工程修正への対応」を問い合わせ時に確認することで、発注後の工程トラブルを未然に防ぐことができます。

DIP・スルーホール実装対応
業者を選ぶポイント

DIP・スルーホール実装の発注では、「対応可」の一言だけでは業者の実力を見極めにくい工法です。特に以下の点は、問い合わせ段階で具体的に確認することで、発注後のトラブルを防げます。

自動挿入ラインの保有有無

DIP実装は手挿入・手はんだが基本ですが、量産を前提とした発注では自動挿入ライン（リード部品の自動挿入機）を保有しているかどうかで、コストとリードタイムに大きな差が生じます。SMTラインへの設備投資が進む中、自動挿入ラインを維持している業者は限られているため、量産規模の発注を検討している場合は設備の有無を早めに確認しましょう。

対応可能な基板サイズ・
部品高さの制約

DIP実装はスルーホールへの挿入工程の都合上、基板サイズや部品の高さに制約が生じるケースがあります。特に混載実装では、SMT工程とDIP工程を同一基板上で行うため、使用する設備ごとに制約が異なります。設計段階で基板仕様が固まっていない場合でも、想定している部品の高さや基板サイズを早めに共有し、制約の有無を確認しておくことで、後工程での手戻りを防ぐことができます。

品質保証・検査体制の内容

DIP実装は手作業工程が多い分、ヒューマンエラーのリスクも伴います。フロー後の目視検査・ICT（基板検査）・機能検査まで一貫して対応しているか、検査の範囲と基準を発注前に確認しておくことが重要です。試作段階では特に検査結果のフィードバックを受けながら設計を修正できるかどうかも、業者選定の実用的な基準になります。

DIP・スルーホール実装を依頼
する前に知っておきたいこと

DIP実装・混載実装は業者ごとの対応力の差が大きく、発注後に「対応できない」と判明するリスクが他の実装工法より高い領域です。自動挿入ラインの保有状況や混載工程の設計対応力まで備えた業者は限られており、量産直前や設計の後半で発注先を探し始めると選択肢が狭まり、コストや納期の面で妥協せざるを得ないケースも出てきます。

DIP実装・混載実装を前提とした設計であれば、工程構成が固まる前の段階から業者へ相談しておくことが、品質・コスト両面でのリスクを下げるために有効な手順と言えるでしょう。問い合わせの際は「想定ロット数・品種数」「混載の有無」「部品の調達状況」を事前に整理しておくと、業者からより精度の高い提案を引き出せます。

このメディアでは、DIP・スルーホール実装において、小ロット製造・試作から、調達まで対応してくれる基板実装メーカー・業者を紹介しています。
信頼できる依頼先を探している担当者の方は、ぜひご参考ください。