SMT は Surface Mount Technology（表面実装技術）の略称で、ある種のPCB（プリント基板）実装テクノロジーとは、穴あけ加工を必要とするTHT（スルーホール技術）に代わり、部品をPCB表面に直接はんだ付けする技術を指します。この記事では、読者がSMTについての概要を把握できるよう、SMT実装の基本要素について説明します。
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SMT実装の基本要素
SMTの紹介
電子機器の製造でSMT実装が使用される場合、リードが短い、またはリードのない部品（SMCまたはSMD）が、対応する位置に回路基板またはベースボード上に配置されます。その後、リフローはんだ付けまたはフローはんだ付けが行われ、部品が基板上に恒久的に固定されます。
SMT の属性
a. 小型化
SMC/SMDは軽量・小型で実装精度が高いため、SMTを用いて組み立てられたPCBの重量と体積は、THTを用いた場合のおよそ10分の1になります。その結果、SMTを適用した最終製品の体積は40％～60％、重量は60％～80％削減することができます。
b. 高性能
SMT実装における部品のはんだ付けは、不良率が低く、振動に対する耐性が高いという特徴があります。
c. 高い信頼性
SMT実装を用いた電子製品は高周波特性に優れ、EMI（電磁干渉）およびRF干渉が低減されています。
d. 高効率
SMT組立は自動化生産を容易にし、生産効率を向上させます。
SMT と THT の比較
THT実装が徐々にSMT実装に置き換えられている理由は、小型化という点でTHTが現在の電子機器の要求を満たせなくなっているためです。したがって、部品を基板に貫通させるのではなく、基板表面に「貼り付ける」ためにSMT実装が適用されなければなりません。
SMT組立の詳細な手順は以下のとおりです。
SMT実装の手順は、はんだペースト印刷、チップ実装、リフローはんだ付け、および検査の4つのステップに簡略化できます。
SMT実装で使用される材料
SMT実装で使用される材料には、はんだペースト、接着剤、フラックス、洗浄剤、熱伝導媒体などが含まれます。
はんだペースト
SMT実装工程において、はんだペーストは、はんだ材料としての役割と、SMC/SMDをPCB表面に固定する接着剤としての役割の両方を果たします。はんだペーストの代表的な組成である Sn63/Pb37 および Sn62/Pb36/Ag2 は総合的な性能に優れており、Sn43/Pb43/Bi14 は低融点はんだペーストとして良好な特性を示します。Sn-Pb 金属間化合物（IMC）は強度とぬれ性に優れているため、最も適したはんだと見なされています。
フラックス
SMT実装工程において、フラックスははんだ付けを円滑に行うための補助的な役割を果たします。フラックスは酸性フラックスと樹脂系フラックスに分類され、金属表面から酸化物や汚れを除去し、金属表面を濡れやすくする役割を担っています。
接着剤
接着剤は、SMT実装においてSMDがずれたり脱落したりするのを防ぐために、SMDを固定する役割を果たします。
洗浄剤
洗浄剤は、はんだペーストなどによって基板上に残った残渣を除去するために使用されます。洗浄剤は化学的性能に優れ、熱安定性を備えていなければなりません。さらに、保管および使用中に分解せず、他の化学物質と化学反応を起こさないことが求められます。加えて、不燃性で低毒性であり、接触材料を腐食させないことが必要です。洗浄作業は、安全かつ損失を抑えて実施されるべきであり、所定の時間と温度内で効果的に行われなければなりません。
SMC/SMD 実装技術
SMC は Surface Mount Component（表面実装部品）の略で、主に長方形チップ部品、円筒形チップ部品、複合チップ部品、および特殊形状チップ部品を含みます。 SMD は Surface Mount Device（表面実装デバイス）の略で、SMT 実装に用いられる部品の一種です。
チップマウンター
構造
チップマウンターは、SMT実装に用いられる高精度の自動化装置であり、コンピューターによって制御され、光・電気・機構を統合しています。
実装効率
チップマウンターを選定する際には、実装精度と速度を慎重に検討する必要があります。したがって、チップマウンターの実装効率を向上させ、確保する方法を追求することは、製品品質と生産効率を効果的に高め、コストを削減するための最重要課題となります。
チップマウンタに影響を与える要素
チップマウンタの移動に影響を与える要素には、X-Y軸構造、X-Y軸の移動誤差、X-Y軸の検査、真空ノズルのZ軸移動が実装誤差に及ぼす影響などが含まれる。
視覚系
微細ピッチ部品を基板に正確に実装するためには、カメラの画素要素と光学倍率を科学的に設定する必要があります。
ソフトウェアシステム
高精度チップマウンタのソフトウェアシステムは、セカンダリコンピュータ制御システムに依存しており、通常はDOSインターフェースを使用しますが、場合によってはWindowsインターフェースやUNIXオペレーティングシステムを使用することもあります。システムは、中央制御ソフトウェア、自動プログラミングシステム、マウンタ制御システム、および画像処理ソフトウェアで構成されています。
静電放電（ESD）
電子製品で発生する静電気
動かない電気の流れは、正電荷と負電荷が集まることで発生する静電気と呼ばれます。電気エネルギーの一種として、静電気は物体の表面に存在し、正電荷と負電荷の間に部分的な不均衡が生じたときに発生する現象です。静電気は、潜在性、偶発性、複雑性、そして一見して分かりにくいという特性をもって、電子製品に損害をもたらします。
ESDの特異性
静電気にはある程度のランダム性があるため、すべての電子製品が必ずしもその損傷を受けるわけではありません。静電気によって帯電するエネルギーはほとんどが低いため、静電気による損傷を受けた電子製品でも、すぐに性能不良として現れるわけではありません。出荷時には、その損傷が明確には確認できない場合さえあります。
ESD保護対策
a. 製造工場内にはESD保護対策を講じなければならない。
b. 帯電防止用のリストバンドと手袋を着用すること。
c. グラウンディングを確実に行うこと。
d. 静的な点検は学期ごとに実施しなければならない。
表面実装技術（SMT）は、スルーホール技術（THT）の明確な利点を維持しつつ、部品を基板に直接はんだ付けできるようにすることで、PCB の組立方法を一変させました。これにより、電子製品はより小型化され、効率が向上し、全体的な機能性と性能も改善されます。
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