5人のエンジニアに「2026年の設計でなぜまだスルーホール部品を指定するのか」と聞けば、振動、現場修理、コネクタの引張強度、大電流——それぞれ少しずつ異なる答えが返ってくる。しかし、実際に生産予算を左右する質問は「THTかSMTか」ではない。「手動か、ウェーブか、セレクティブか、全自動か」——そして既存のガイドのほとんどはその比較を飛ばしてしまっている。
THT実装とは？
THT（スルーホール技術）実装は、部品のリードを基板の穴に挿入し、反対側ではんだ付けする方式である。接合部は基板内部で機械的に固定されるため、パッドの表面にのみ載るSMT接合部とは異なる。
主な特徴：
リードは表面パッドではなく、メッキされたスルーホール（PTH）を通過する。
はんだがバレル状の接合部を形成し、基板の表裏でリードを包み込む。
穴あけ加工が必要であり、SMT基板にはない製造工程とコストが追加される。
SMT相当品よりも部品あたりのフットプリントが大きい（穴・パッド・リードのクリアランスが必要）。
混載技術基板に対応可能。最新の設計の多くはTHTとSMTを同一基板上で使い分けている。
THT実装の利点
高い機械的強度：スルーバレル接合部は、表面実装パッドよりも衝撃や振動に格段に強い。そのため、車載や産業機器では今でも標準的に採用されている。
高い電流・電力対応：スルーホールリードは放熱性に優れているため、コネクタ、トランス、電源部品はSMT主体の基板でもTHTが維持されている。
現場でのリワークが容易：技術者は標準的なはんだごてでスルーホール部品を交換できる。多くのSMT部品は温風リワークステーションが必要である。
試作に適している：ステンシルやリフロープロファイルの調整が不要であり、初期NPI（新製品導入）ロットでは手動THTが主流である理由の一つである。
THTとSMTの違い
| 項目 | THT（スルーホール技術） | SMT（表面実装技術） |
|---|---|---|
| 実装方式 | リードを穴に挿入 | 基板表面のパッドに載せる |
| 接合強度 | 高い——機械的に固定 | 低い——表面のみの密着 |
| 基板密度 | 低い——穴＋リードのクリアランスが必要 | 高い——部品を高密度に配置可能 |
| 主な用途 | コネクタ、電源部品、高振動部品 | IC、抵抗、コンデンサ、高密度ロジック |
| リワーク | 容易——はんだごてで交換可能 | 困難——温風またはリフローリワークが必要 |
| 量産コスト | 接合部あたり高コスト（穴あけ＋挿入時間） | 規模に応じて低コスト |
現在の生産基板の大半は「THT基板」でも「SMT基板」でもなく、SMTが密度を担当し、THTが機械的・電気的負荷を受ける接合部を担当する混載基板である。この混載こそが、実装方法の選択——単なる技術の選択ではなく——を重要にしている理由である。
自動THT実装の実際の仕組み
自動THT実装は、リード成形と挿入、はんだ付け、検査という3つの連続した段阶で構成され、従来は手動で行われていた作業を機械が処理する。
ステップ1：リード成形と挿入
Axial（アキシャル）およびRadial（ラジアル）挿入機が、テープやリールから部品を供給する。
リードは基板の穴間隔に合わせて切断・成形される。
機械が各リードを事前に開けられたメッキスルーホール（PTH）に挿入する。
穴とパッドのサイズは任意ではない。パッド径は通常、穴径の1.5〜2倍に設定され、穴自体もリードがメッキを割らずに着座できる十分なクリアランスが必要である。この公差を誤ると、自動化はメリットではなく不良の原因となる。
ステップ2：ウェーブはんだまたはセレクティブはんだ
ウェーブはんだ：基板全体を一度に溶融はんだに通す方法。全面的または大部分的THT基板に効率的である。
セレクティブはんだ：基板全体ではなく、特定の接合部のみをノズルではんだ付けする方法。SMT部品が既にリフローされた基板に必要である。
ステップ3：検査
自動光学検査（AOI）またはX線検査で、スルーホールラインで最も頻繁に発生する2つの不良——コールドジョイントとはんだブリッジ——をチェックする。
手動挿入が自動化より優れているケース
手動挿入は、リード間隔が不規則な部品、少数生産、または挿入ヘッドで確実に把持できないほど背が高かったり形状が特殊な部品が混在する基板において依然として優位である。
異形部品——大型トランス、パネルマウントコネクタ、非標準ピンパターンのリレーなど——は自動ラインを通過できないか、手動で20枚を配置するよりも高価な専用治具が必要になる。
試作およびNPIロット——機械の段取り替えとプログラミング時間は数量に関係なく固定であるため、15枚の試作ロットではこの段取りコストを償却できない。
これこそが、試作と手動THT実装がほぼすべての生産計画でセットになっている理由である。懐古主義ではなく、計算の問題である。
生産現場でTHTはんだ不良が発生する原因
スルーホールのはんだ不良のほとんどは、以下の3つの原因に起因する。
リードと穴のクリアランスの不適切：狭すぎると、挿入時にパッドの環状リングを割ったり、リードが曲がったりする。一般的に、穴径はリード径より約0.1〜0.2mm大きく設定する。広すぎると、はんだ量が不足し、外観は正常でもプルテストに不合格となる。
ウェーブはんだでの熱影効果：背の高い部品が上流にあり、背の低い部品のリードへの溶融はんだの濡れを妨げることがある。部品の基板上での向きは、はんだプロファイル自体と同様に重要である。
自動化を考慮しないレイアウト設計：上記の2つの問題はいずれも「はんだ付け」の問題ではない。どちらも実装が始まるはるか前に、レイアウト設計段階で基板に組み込まれてしまう。
手動、ウェーブ、セレクティブ、全自動：量に応じた最適な実装方法の選び方
適切なTHT実装方法の選択は、ほぼ完全に数量と基板の種類によって決まる。個人の好みではない。
| 数量 | 推奨方法 | 理由 |
|---|---|---|
| 試作／NPI（1～50枚） | 手動挿入、手はんだ | 迅速な調整が可能、工具費不要 |
| 低～中量（50～500枚） | 自動挿入＋セレクティブはんだ | 混載THT/SMT基板に対応し、SMT接合部に再ストレスを与えない |
| 大量（500枚以上） | 自動挿入＋ウェーブはんだ | AOI/X線検査で安定した歩留まり |
セレクティブはんだが中量域で価値を持つ理由は明確である：基板に既にSMT部品がリフローされている場合、基板全体を再度ウェーブに通すと、それらの接合部が再溶融したり熱ストレスを受けるリスクがある。セレクティブはんだでは、スルーホール側のみをはんだ付けし、基板の他の部分には影響を与えない。
自動THT実装が真価を発揮する領域
自動THT実装は、振動、大電流、現場交換を前提とした基板で最も速く段取りコストを回収できる。
車載制御モジュール——熱サイクルと常時振動により、SMTのみの接合部は信頼性リスクとなる。そのため、THTコネクタと電源部品はSMT主体の基板でも標準的に維持されている。
産業用電源およびモーターコントローラ——スルーホールリードの放熱性が必要である。
コネクタ主体のバックプレーン——現場の技術者が専用工具なしで交換できる部品が必要である。
これらの用途はいずれも、誤った実装方法を誤った数量に適用した場合の故障モードを許容しない。手はんだの試作基板10枚で正常に動作したコネクタでも、自動挿入の公差が事前に検証されていなければ、5,000枚で断続的な故障が発生する可能性がある。
FAQ
少量注文では自動THT実装は手動より高コストですか？
約50〜100枚未満のロットではその通りである。機械の段取りとプログラミング時間が人件費削減効果を上回るため、通常は手動またはセレクティブはんだによる小ロット実装の方が1枚あたりのコストが低くなる。
1つのラインで同一基板に自動THTとSMTを実行できますか？
可能である。SMT部品を先にリフローし、その後THT部品を挿入してはんだ付けする（通常はセレクティブはんだを使用）。これにより、先行して実装されたSMT接合部が再び溶融はんだ全体にさらされることがない。
自動THT挿入における最大の信頼性リスクは？
リードと穴のクリアランスの不適切である。狭すぎると機械が基板を割ったりリードを曲げたりする可能性があり、広すぎるとはんだ不足となり、最終テストではなくX線検査で発見される故障の一般的な原因となる。
試作から量産へ：自動THT実装を成功させる
ここで重要なのは、はんだ付け方法の選択ではなく、50枚の時と50,000枚の時で基板が同じように動作することである。そのためには、実装ラインが手動、セレクティブ、ウェーブはんだの間を移行できること、そして数量が変わるたびに穴とパッドの公差を再指定する必要がないことが求められる。
PCBgogoはこれを実現している。同一生産フロアで自動THT挿入と手動実装を併用し、リードが1本も挿入される前に穴、パッド、クリアランスの公差に対するDFMチェックを実施する。そのため、小ロット試作で検証された設計が、量産ロットにスケールアップしても維持される。結果として、再はんだ付けの減少、予測可能な歩留まり、そして初回試作から量産注文までの短い道のりが実現する。
