SMT実装（表面実装）の工程・メリット・注意点

基板実装は主にSMT実装（表面実装）とDIP実装という2つの工程があります。
SMT実装は、工程の迅速化や効率的な組立を可能にし、自動化との相性の良さから、量産化した際のコスト削減にも役立つ実装方法です。本記事では、SMT実装の特徴についてまとめました。

SMT実装とは

SMT実装（表面実装）とは、プリント基板の表面に直接電子部品を配置・実装する方法です。
スマートフォンやノートPCをはじめとするさまざまな電子機器に幅広く採用されており、現在の基板実装における主流の技術となっています^（※）。

DIP実装では基板に穴を開ける必要がありましたが、SMT実装では基板の表面に直接はんだ付けを行い、電子部品を実装することが可能です。
これにより、部品の小型化や高密度実装にも対応できます。

SMT実装で基板に取り付けられるのは、リード型部品とリードレス型部品です。
リード型部品はピン（リード線）が基板の外側に出ているため視認性が良好で、手作業による修正も行いやすい特徴があります。

一方、リードレス型部品は、リード型部品よりも小型化・高密度実装を可能にしますが、目視での検査が困難なため、X線検査機などの高度な検査機器が必要です。

SMT実装の工程

クリームはんだ印刷

SMT実装ではまず基板上にクリームはんだを印刷します。
クリームはんだは基板と電子部品を物理的かつ電気的につなぐ役割があり、はんだ付けの品質もクリームはんだの印刷品質に影響するため、精密な印刷が必要です。

部品マウント

部品マウントの工程では、プリント基板にチップ部品を実装していきます。
部品の供給装置からノズルで部品を吸着。カメラ・センサーなどを使って基板の所定位置や部品の向きなどを確認し、正確な位置へ配置します。

リフローはんだ付け

部品マウントの工程で部品を実装したら、リフロー炉で加熱してはんだ付けを行います。
リフロー炉内は温度制御がされており、クリームはんだが溶けて部品が基板に固定された状態になるのが特徴です。リフロー炉は特に温度管理が重要とされており、温度プロファイルが適切でないとはんだ不良や部品損傷の原因となります。

外観・電気検査

リフローはんだ付け工程後は、実装された部品の搭載状態やはんだ付け状態を確認するために、外観検査機（AOI）を使って検査を実施。
BGAなどの底面電極によって外観からは確認できない部品の場合は、X線検査機を活用します。

SMT実装のメリット

高密度・小型化に対応できる

SMT実装は、電子機器の高密度・小型化に対応できるというメリットがあります。
基板上に多くの部品を配置できるのは、SMT実装の特徴です。
現代の電子機器は多機能かつ小型化であることが多く、スマートフォン・ノートPC・産業機器など、さまざまな電子製品にSMT実装が取り入れられています。

自動化による安定品質と短納期

SMT実装は設備の導入によって自動化を図れます。
印刷から実装、リフローまですべての工程が自動化されるため、高速・大量生産も可能です。また、工程の自動化が可能なので、人的ミスを極力抑えることができ、安定した品質を実現できます。

SMT実装の注意点

微細部品の扱いと検査コスト

部品の微細化に伴い、SMT実装では部品の取り扱いに注意しなくてはなりません。
例えば微細部品は似ている形状のものが多く、徹底した管理が行われないと取り違いが発生する可能性も考えられます。

また、微細化によって目視検査が難しくなったため、高度な検査装置の導入コストも必要です。

DIPとの混載時の工程管理

混載実装とは、1つの基板上にDIP実装とSMT実装の両方を取り入れた方法です。SMT実装では小型チップ部品やICを、DIP実装ではコネクタや大型の電源部品など機械的強度が必要な部品を実装します。そのため、両方の部品を1枚の基板に搭載したい場合（たとえば産業機器や電源ユニットなど）に混載実装が選ばれます。

ただし、リフロー工程とフロー工程（または手はんだ）を両方管理する必要があるため工程が複雑化しやすく、工程設計力や管理体制が重要になります。

SMT実装を依頼する前に
知っておきたいこと

SMT実装は自動マウンターで部品を配置するため、ガーバーデータ・BOM（部品表）・座標ファイルの精度が実装品質に直結します。データに不備があると機械が正しく動かず手戻りが発生するため、依頼前にデータ形式を整えておくことが不可欠です。

また、SMT実装は設備投資が大きい分、ロット数によって単価が大きく変わります。試作段階では小ロットに対応しているかを事前に確認しておくことで、コストの想定外の増加を防げるでしょう。

さらに、SMT部品は微細・多品種であるため自社での部品調達は管理負荷が高く、外注先のターンキー対応（部品調達込みの一括対応）の有無も納期・コスト・管理工数に大きく影響します。依頼前にこれらの対応範囲を確認しておくと、外注先との仕様調整がスムーズです。

このメディアでは、SMT・BGA実装の小ロット製造・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。