

電子機器において、スルーホール技術(「スルーホール」とも綴られる)は、部品のリード線をプリント基板(PCB)に開けられた穴に通し、反対側のパッドにはんだ付けする製造方式であり、手動による組み立て(手作業による配置)または自動挿入実装機の使用によって行われる。[ 1 ] [ 2 ]

スルーホール技術は、ポイントツーポイント方式などの以前の電子機器組立技術をほぼ完全に置き換えました。1950年代の第2世代コンピュータから、1980年代半ばに表面実装技術(SMT)が普及するまで、一般的なPCB上のすべての部品はスルーホール部品でした。PCBは当初、片面のみに配線が印刷されていましたが、後に両面に印刷され、その後、多層基板が使用されるようになりました。部品が必要な導電層と接触できるように、スルーホールはめっきスルーホール(PTH)になりました。SMT基板では、部品の接続にめっきスルーホールはもはや必要ありませんが、層間の相互接続にはまだ使用されており、この役割では、より一般的にはビアと呼ばれます。[ 2 ]

ワイヤリード付き部品は、一般的にスルーホール基板で使用されます。軸方向リードは、通常円筒形または細長い箱型の部品の両端から、幾何学的対称軸上に突き出ています。軸方向リード付き部品は、形状がワイヤジャンパーに似ており、基板上の短い距離を跨ぐために使用したり、ポイントツーポイント配線で開いた空間を支えなしで通すために使用したりできます。軸方向部品は基板表面からあまり突き出ないため、「横たわった」状態または基板と平行に配置されたときに、薄型または平らな形状になります。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
ラジアルリードは、パッケージの反対側からではなく、コンポーネントパッケージの同じ面または側面からほぼ平行に突き出ています。元々、ラジアルリードは、円筒形コンポーネント(セラミックディスクコンデンサなど)の半径にほぼ沿うものとして定義されていました。 [ 5 ]時が経つにつれて、この定義は軸方向リードと対比して一般化され、現在の形になりました。基板上に配置されたラジアルコンポーネントは垂直に「立ち上がり」、[ 3 ] [ 4 ]時には限られた「基板スペース」でより小さなフットプリントを占めるため、多くの高密度設計で役立ちます。単一の取り付け面から平行に突き出たリードにより、ラジアルコンポーネントは全体的に「プラグイン性」を持ち、高速自動コンポーネント挿入(「ボードスタッフィング」)マシンでの使用が容易になります。
必要に応じて、軸方向部品は、リード線の一方を「U」字型に曲げて、もう一方のリード線に近づけて平行にすることで、効果的に放射状部品に変換できます。[ 4 ]熱収縮チューブによる追加の絶縁を使用して、近くの部品との短絡を防ぐことができます。逆に、放射状部品は、リード線をできるだけ離して、全体の長さに広がる形状に伸ばすことで、軸方向部品として使用できます。これらの即席の方法は、ブレッドボードやプロトタイプの構築ではよく見られますが、量産設計では推奨されません。これは、自動部品配置機械での使用が困難であること、および完成したアセンブリの振動や機械的衝撃に対する耐性が低下するため信頼性が低下するためです。

ダイオード、トランジスタ、IC、抵抗パックなど、2本以上のリード線を持つ電子部品には、標準サイズの半導体パッケージが、プリント基板に直接、またはソケットを介して使用されます。

スルーホール実装はSMT技術に比べて強力な機械的結合を提供するが、追加の穴あけが必要となるため、基板の製造コストが高くなる。また、穴がすべての層を貫通して反対側まで届く必要があるため、多層基板の最上層直下の層における信号配線に利用できる配線領域が制限される。そのため、スルーホール実装技術は現在、電解コンデンサやTO-220などの大型パッケージの半導体など、追加の取り付け強度を必要とするかさばるまたは重い部品、あるいはプラグコネクタや電気機械式リレーなど、高い支持強度を必要とする部品に限定して使用されている。 [ 4 ]
設計エンジニアは、プロトタイプ作成時に表面実装部品よりもスルーホール部品を好むことが多い。これは、スルーホール部品の方がブレッドボードソケットとの併用が容易であるためである。しかし、高速または高周波設計では、回路機能を損なう配線リードの浮遊インダクタンスと浮遊容量を最小限に抑えるために、SMT技術が必要となる場合がある。また、超小型設計では、設計のプロトタイプ段階であってもSMT構造が必須となる場合がある。
スルーホール部品は、ArduinoやPICAXEなどのマイクロプロセッサを使用してブレッドボード上で回路のプロトタイプを作成するのに最適です。これらの部品は、手作業で簡単に使用およびはんだ付けできる十分な大きさがあります。