スルーホールと表面実装技術

回路基板設計のための包括的比較

　回路基板設計において、適切な部品を選択することは、デバイスの全体的な性能と機能性に大きな影響を与えます。回路基板設計で一般的に使用される電子部品には、スルーホール部品と表面実装部品の2種類があります。本稿では、回路基板設計におけるメリットとデメリットを中心に、これら2種類の部品の長所と短所を紹介する。

この2つの技術はJLCPCBで組み立てが可能です。

スルーホール部品

　スルーホール部品は、部品のリード線と回路の銅線との接続を確立するために、プリント回路基板（PCB）に開けられる穴の名前に由来します。これらの部品のリード線はPCBの穴を通り、反対側ではんだ付けされます。

スルーホールコンポーネントの利点

耐久性： スルーホール部品は、基板上の広い面積でリード接続を行うため、振動や衝撃に強く、耐久性が高い。そのため、軍需産業や航空宇宙産業など、堅牢性が求められる用途に最適です。

信頼性： スルーホール部品は、故障時のトラブルシューティングや交換が容易です。これは、リード線に簡単にアクセスでき、特別な装置を必要とせず、手作業ではんだ付けできるためです。また、最低限の電子機器組み立ての知識があれば、ほとんどの可能な部品を簡単にはんだ付けすることができます。

作業が容易： スルーホール部品は、特に初心者にとって、扱いやすく、PCBに配置しやすい。また、スルーホール部品は機械的な接続が強いため、より高いレベルの応力やひずみに耐えることができます。

スルーホール部品のデメリット

時間がかかる： スルーホール部品は、手作業でPCBの穴に挿入し、はんだ付けする必要があるため、取り付けに時間がかかる。

サイズが大きい： スルーホール部品は、表面実装部品に比べてサイズが大きい。このため、サイズやスペースが問題となる設計では、小型化の妨げになることがあります。

コスト： スルーホール部品は、一般的に表面実装部品よりも高価である。これは、より多くの材料を必要とし、取り付けに手間がかかるためです。

表面実装部品

　表面実装部品（SMD）は、穴を開けずにPCB表面に直接取り付けるように設計されています。これにより、よりコンパクトになり、より近くに配置することができるため、回路の高密度化が可能になります。

表面実装部品の利点

サイズ： 表面実装部品はサイズが小さいため、スペースが限られているアプリケーションに最適です。

スピード：表面実装部品は、自動機械を使用してはんだ付けできるため、スルーホール部品よりも速く取り付けることができます。

費用対効果： 表面実装部品は、スルーホール部品よりも材料が少なく、取り付けに必要な労力も少ないため、一般的に安価です。

表面実装部品の短所

耐久性： 表面実装部品は振動や衝撃の影響を受けやすく、堅牢なアプリケーションには不向きです。

トラブルシューティングが難しい： 表面実装部品は、サイズが小さく、互いに近接しているためアクセスしにくいため、トラブルシューティングや交換が難しい。

はんだ接合部の信頼性： はんだ接合部の信頼性は、特にPCBが熱サイクルやその他のストレスにさらされる場合、表面実装部品の潜在的な問題となる。

結論

　回路基板の設計に関しては、スルーホール部品と表面実装部品にはそれぞれ長所と短所があります。両者の選択は、耐久性のレベル、サイズ、コスト、取り付けの容易さなど、アプリケーションの特定の要件によって異なります。したがって、設計に使用するコンポーネントを選択する前に、すべての要素を考慮することが不可欠です。そうすることで、設計者は回路基板が必要な要件を満たし、最適に機能することを保証できる。