混合 SMT とスルーホール技術の統合アセンブリ

製品の利点

より高い電力密度HDI + THT スタックアップを使用

限られた基板面積上で、高密度相互接続 (HDI) 配線は SMT チップにコンパクトな信号ネットワークを提供し、THT コンポーネントはパワー ループに低インピーダンス パスを提供します。この相乗効果により、単位面積あたりの電力伝送容量が 25% 向上し、基板を大型化することなく、より高いパフォーマンスの要求に応えます。

IPC‑A-610 クラス 2 認証による高い信頼性を実現

すべての混合 SMT およびスルーホール技術統合アセンブリ プロセスは、IPC-A-610 クラス 2 規格に厳密に従っています。 SMT リフローから THT ウェーブまたは選択的はんだ付けまで、各ステップにはプロセスウィンドウと検査基準が定義されています。医療や自動車などの信頼性が重視される分野に対して、当社は ISO 13485 および IATF 16949 に準拠した完全なトレーサビリティを提供します。

全体的なコストの最適化

SMT と THT を別々に生産することは、2 つのワークフロー、2 つの物流セット、および 2 つの管理オーバーヘッドを意味します。混合組立は両工程を1ラインで統合し、rプロセス間の処理と再配置のロスが 50% 以上削減され、分割生産と比較して総コストが 30% 削減されます。

エンドツーエンドの品質管理: SPI から X 線まで

混合アセンブリには単一プロセスの基板よりも高い品質リスクが伴います。SMT ジョイントはウェーブはんだ付け中に熱衝撃を受ける可能性があり、THT 挿入によりすでに配置されている SMT コンポーネントが損傷する可能性があります。当社の対策には、はんだペーストの量を最適化するためのステップ ステンシル、ウェーブはんだ付け前の SMT エリア上の高温テープ保護、目に見える接合部と隠れた接合部 (BGA、LGA) の両方をカバーする AOI + X 線による二重検査が含まれます。

混合PCBアセンブリとは何ですか?

混合 PCB アセンブリは、表面実装 (SMT) コンポーネントとスルーホール (THT) コンポーネントの両方を 1 つのプリント基板に実装するプロセスです。 SMT コンポーネントは基板表面に直接配置され、リフローではんだ付けされます。 THT リードは、事前に開けられた穴に挿入され、ウェーブまたは選択的はんだ付けを使用して反対側にはんだ付けされます。この「両方の長所」戦略は、THT の優れた機械的強度と電力処理に加えて、SMT の高密度と小型化を利用します。混合アセンブリは、自動車エレクトロニクス、医療機器、産業用制御、航空宇宙アプリケーションで広く採用されています。

混合組立プロセスフロー

ファンウェイは、SMT が 1 番目、THT が 2 番目 混合 SMT とスルーホール技術統合アセンブリの生産シーケンスであり、これは歩留まりにとって重要です。完全なフロー:

PCB 洗浄およびはんだペースト印刷
基板の洗浄後、はんだペーストがステンシルを介して SMT パッド上に印刷されます。混合基板の場合、ステップ ステンシルを使用して、異なるゾーン全体のペーストの厚さを調整できます。

SMT の配置とリフロー
高速ピックアンドプレースマシンで SMT コンポーネントをマウントし、基板をリフローオーブンに通して SMT はんだ付けを完了します。このステップは、THT 挿入のリフロー熱によってほとんどの THT コンポーネント (プラスチック製ハウジング コネクタなど) が損傷する前に行う必要があります。

THT コンポーネントの挿入
手動または自動の挿入機は、THT リードをメッキされたスルーホールに挿入します。コンポーネントは、既存の SMT はんだ接合に亀裂を入れたり、PCB を歪ませたりする可能性のある過剰な力を避けながら、真っ直ぐなリードで基板に面一に配置する必要があります。

ウェーブまたは選択的はんだ付け
多数の THT コンポーネントを備えた基板の場合、ウェーブはんだ付けにより、すべての接合が 1 回のパスで完了します。高密度混合レイアウトの場合、選択的はんだ付けにより THT パッドのみにはんだが塗布され、近くの SMT コンポーネントが熱にさらされるのを防ぎます。選択的はんだ付けでは、はんだのウェーブ高さを 2 ～ 5 mm (従来のウェーブはんだ付けでは 8 ～ 12 mm) に維持し、熱の影響を受けるゾーンを大幅に削減します。

リードのトリミング、洗浄、検査
余分なリードがトリミングされ、フラックス残留物が除去された後、AOI による視覚検査、X 線検査 (隠れた接合部の場合)、および機能テストが行​​われます。

混合アセンブリ時の重要なプロセス ポイント

混合アセンブリでは PCB 設計に特別な要件が課され、次の 3 つの点が生産歩留まりに直接影響します。

間隔が 3mm 以上のゾーンレイアウト
ボード上の SMT ゾーンと THT ゾーンを明確に分離します。 THT コンポーネント（コネクタ、大型コンデンサ）を基板の端または隅の近くに配置し、ファインピッチ SMT デバイス（BGA）を THT エリアから離し、2 つのゾーン間に少なくとも 3 mm の隙間を維持して、挿入時の機械的干渉やウェーブはんだ付け時のはんだ飛散を防ぎます。

穴サイズのマッチング: 0.1‑0.2mm のクリアランス
THT パッドの穴の直径は、スムーズな挿入を確保するために、コンポーネントのリードの直径より 0.1 ～ 0.2 mm 大きくする必要があります。きつすぎると挿入が困難または不可能になります。緩すぎるとコンポーネントが移動し、はんだ充填不良につながります。

熱緩和ゾーンと立ち入り禁止ゾーン
大きな銅プレーン (グランド、電源) に接続されている THT パッドは、熱が急速に伝導してコールド ジョイントの原因となるのを防ぐために、熱逃がしスポークを使用する必要があります。選択的はんだ付け THT パッドの周囲には、隣接するコンポーネントを避けるために適切な立ち入り禁止エリアを確保してください。

製品の用途

混合アセンブリSMT とスルーホール技術の統合アセンブリの混合

カーエレクトロニクス
ECU、BMS、ADAS センサー モジュールなど、これらすべてのボードには、信号処理用の高密度チップと、振動や温度サイクルに耐える高電流コネクタ、リレー、その他の THT 部品が必要です。

産業用制御および電源モジュール
PLC、サーボドライブ、産業用電源 SMT は制御ロジックと通信を処理し、THT はパワー MOSFET、変圧器、および熱管理用の大型コンデンサを取り付けます。

医療機器
患者モニター、超音波システム、診断装置のセンサー フロントエンドおよびプロセッサ コア用の SMT、電源コネクタおよび頻繁に接続されるインターフェイス用の THT。

航空宇宙と防衛
機械的堅牢性が求められる高信頼性システム THT 接続は、MIL-STD-202G 振動規格を満たす必要があります。

混合アセンブリのサプライヤーとして Fanway を信頼する理由

12 年間の混合アセンブリの経験
当社は 10 年以上にわたり SMT-THT 混合アセンブリに特化し、DFM レビューから量産までの深いノウハウを構築してきました。私たちのチームは、どの設計がウェーブはんだ付けブリッジを引き起こすのか、どの配置が教科書には載っていないが最終的な歩留まりを決定する挿入応力のレッスンにつながるのかを理解しています。

ISO 9001:2015 および IPC‑A‑610 クラス 2 認定
すべてのプロセスは認定された品質システムの下で実行されます。すべてのボードは AOI、X 線、機能テストを受けます。医療および自動車のクライアント向けに、ISO 13485 および IATF 16949 に準拠した完全なトレーサビリティ文書を提供します。

設計から納品までワンストップサービス
DFM レビュー、部品調達、SMT+THT アセンブリ、最終テストを提供します。ガーバー ファイルと BOM を提供するだけで、残りの作業は当社が処理します。

柔軟なボリューム機能
試作から量産までサポートします。標準混合ボードには NRE 料金はかかりません。複雑な基板については、エンジニアリングレビューとプロセス最適化のアドバイスを提供します。

よくある質問

Q: 混合アセンブリ基板の一般的なリードタイムはどれくらいですか?
A: プロトタイプには通常 5 ～ 7 営業日、少量 (1000 個未満) には 7 ～ 10 日かかります。大量の場合はケースバイケースで評価され、通常は 10 ～ 15 営業日かかります。

Q: ウェーブはんだ付けではなく選択的はんだ付けが必要な THT コンポーネントはどれですか?
A: SMT コンポーネント (特にファインピッチ BGA、QFN) が THT パッドの近くに配置されている場合、または THT コンポーネントが熱に弱い場合 (プラスチック ハウジングのコネクタなど)、選択的はんだ付けをお勧めします。 THT ジョイント領域のみを加熱し、ボードの残りの部分を熱暴露から保護します。

Q: 混合 SMT とスルーホール技術統合アセンブリには特別な PCB 基板材料が必要ですか?
A: ほとんどの混合アセンブリには標準 FR-4 で十分です。ただし、ボードに高出力 THT コンポーネント (トランス、パワー MOSFET) が搭載されている場合は、ウェーブはんだ付けの熱衝撃に耐えられる高 Tg 材料 (Tg ≥ 150°C) を推奨します。

Q: SMT コンポーネントと THT コンポーネントを同じ側に配置できますか?
A: はい。両方を上面に配置するのが最も簡単な方法で、底面はウェーブはんだ付け用に空けておきます。ただし、SMT パッドと THT 穴の間に少なくとも 2 ～ 3 mm の隙間を確保してください。

Q: Fanway は鉛フリーはんだ付けをサポートしていますか?
A: はい。 Our reflow and wave soldering systems are fully compatible with lead‑free alloys (SAC305, etc.), with temperature profiles set accordingly.

Q: 混合アセンブリではどの程度の不良率が予想されますか?
A: 徹底した DFM の関与により、当社の混合アセンブリのファーストパス歩留まりは通常 97% を超えます。主要な管理ポイント: 設計中のレイアウトのレビュー、ウェーブはんだ付け前の SMT 保護、およびデュアル AOI+X 線検査。