電 子 部 品 を 収 め る パ ッ ケ ー ジ の 機 能 と 要 求 に は 次 の も の が あ る 。
(一) 中 の 素 子 を 外 部 か ら の 衝 撃 、 湿 度 、 熱 、 ガ ス 、 光 線 な ど か ら 守 る こ と
(二) 接 続 端 子 を 保 持 し て 外 部 と の 間 で 正 し く 信 号 や 電 源 を 伝 え る こ と
(三) 製 品 の 組 み 立 て に 適 す る 形 状 を な す こ と
(四) 内 部 で 発 生 し た 熱 を 速 や か に 放 熱 す る こ と [ 注 1 ]
(五) コ ス ト が 安 い こ と
(六) 電 子 部 品 の 機 能 を 検 査 し や す い こ と
(七) 製 造 社 名 、 製 品 型 番 や 製 造 番 号 、 ピ ン 番 号 と い っ た 表 示 を 保 持 す る こ と
(八) 可 能 な 限 り 正 規 製 品 で あ り 、 類 似 製 品 と の 区 別 を 示 す こ と
(九) 環 境 問 題 に 対 応 す る こ と [ 注 2 ]
ま た 、 デ ジ タ ル 半 導 体 に 代 表 さ れ る 高 性 能 電 子 部 品 の 多 く が 動 作 周 波 数 が 高 く 消 費 電 流 も 大 き く な る た め 、 寄 生 容 量 や 電 流 抵 抗 の 小 さ な 短 く 太 い 接 続 端 子 と 放 熱 性 の 良 い パ ッ ケ ー ジ が 求 め ら れ る [ 注 3 ] 。 携 帯 機 器 に 使 用 さ れ る 部 品 で は 小 型 化 が 求 め ら れ る 。
アキシャル 部品とラジアル 部品 こういった形態の部品はリード 部品と呼ばれる。
抵 抗 ︵ レ ジ ス タ 、 抵 抗 器 ︶ や コ ン デ ン サ ︵ キ ャ パ シ タ ︶ 、 コ イ ル 、 小 型 ト ラ ン ス 等 が 個 別 受 動 部 品 ︵ デ ィ ス ク リ ー ト ・ パ ー ツ ま た は コ ン ポ ー ネ ン ト 、 d i s c r e t e c o m p o n e n t ︶ と 呼 ば れ る 。 半 導 体 部 品 で あ る 単 品 の ダ イ オ ー ド も パ ッ ケ ー ジ 形 態 と し て 見 れ ば 、 抵 抗 等 と 同 じ ア キ シ ャ ル 部 品 の 形 態 が 多 い 。
1 9 9 0 年 代 か ら は プ リ ン ト 基 板 上 に 表 面 実 装 さ れ る チ ッ プ 部 品 の 使 用 が 増 え 始 め 、 2 0 0 9 年 現 在 で は ア キ シ ャ ル 部 品 や ラ ジ ア ル 部 品 の 形 態 は か な り 減 り つ つ あ る 。 ア キ シ ャ ル ︵ a x i a l ︶ と 、 ラ ジ ア ル ︵ r a d i a l ︶ は 、 リ ー ド ︵ 導 く 、 l e a d ︶ 線 が 取 り 付 け ら れ て い る 方 向 の 違 い を 表 し て い る 。
個 別 受 動 部 品 の 場 合 、 表 面 実 装 用 部 品 で は 専 用 の 形 状 に さ れ る こ と が 多 い が 、 中 に は リ ー ド 型 部 品 の リ ー ド を 短 く し た だ け の も の も あ る [ 注 4 ] 。
電 気 的 接 続 に つ い て は 、 銅 板 を エ ッ チ ン グ し た リ ー ド フ レ ー ム と と も に チ ッ プ を 封 止 し た 端 子 形 ︵ 挿 入 形 ︶ が 一 般 的 で あ っ た が 、 1 9 8 0 年 代 後 半 以 降 、 リ ー ド を プ リ ン ト 基 板 の 穴 に 通 さ ず 基 板 表 面 に 片 面 か ら は ん だ 付 け す る 表 面 実 装 方 式 の パ ッ ケ ー ジ が 導 入 さ れ 、 現 在 に 至 る ま で 広 く 普 及 し て い る 。
ま た 時 代 が 進 む に つ れ 端 子 の 数 も 集 積 度 の 上 昇 や 素 子 の 多 機 能 化 に よ り 大 き く 増 加 し た た め 、 D I P や S I P 、 S O P と い っ た 従 来 の パ ッ ケ ー ジ で は 対 応 で き な い 製 品 が 増 え 、 端 子 を 微 小 化 し た Q F P や L C C 、 底 面 に 丸 ピ ン を 格 子 状 に 並 べ た 剣 山 の よ う な P G A ︵ P i n = ピ ン を G r i d = 格 子 状 に A r r a y = 配 置 ︶ な ど が 導 入 さ れ た 。
さ ら に 大 規 模 な L S I で は 外 部 と の 接 続 が 数 千 に も 及 ぶ た め 、 B G A な ど の 端 子 密 度 の 高 い パ ッ ケ ー ジ を 必 要 と す る 。 交 換 す る 可 能 性 が あ る 部 品 は ソ ケ ッ ト に よ っ て 実 装 す る こ と も あ る 。
過 去 に は 、 IC パ ッ ケ ー ジ 上 に 他 の IC パ ッ ケ ー ジ を 載 せ る ﹁ ピ ギ ー バ ッ ク ﹂ の も の が あ り 、 不 揮 発 性 メ モ リ 内 蔵 の C P U な ど で 、 ソ フ ト 開 発 時 に メ モ リ の 交 換 を 容 易 に す る 目 的 で 使 用 さ れ た 。 1 9 8 0 年 代 に 普 及 し た 、 紫 外 線 照 射 に よ っ て 記 憶 内 容 を 消 去 す る U V - E P R O M と い う メ モ リ 半 導 体 の パ ッ ケ ー ジ に は 、 石 英 ガ ラ ス の 窓 が 付 い て い た 。 ま た 、 IC カ ー ド な ど の 内 部 情 報 を 読 み 取 ら れ な い ﹁ 耐 タ ン パ ー 性 ﹂ を 要 す る 用 途 向 け の 半 導 体 部 品 で は 、 1 つ の 半 導 体 チ ッ プ 上 に C P U 、 R O M 、 R A M な ど の 必 要 な 論 理 回 路 の 全 て を 含 む こ と で 、 2 - 8 本 程 度 の 外 部 接 続 端 子 だ け 持 つ よ う に し て い る も の が あ る 。 ま た 近 年 で は P o P や P i P と い っ た 、 ピ ギ ー パ ッ ク の 再 来 と も 言 え る 実 装 方 法 が 普 及 し 始 め て い る 。
半 導 体 の パ ッ ケ ー ジ は 、 半 導 体 と 外 部 を 電 気 的 に 接 続 す る 端 子 と 、 半 導 体 を 搭 載 ・ 密 封 保 持 す る 封 止 材 に 分 か れ る 。
か ね て よ り 、 よ り 高 い 信 頼 性 を よ り 長 時 間 維 持 し 、 よ り 取 り 扱 い や す く 、 よ り 低 価 格 に 製 造 で き る よ う な 材 料 の 開 発 の た め に 努 力 が 続 け ら れ て き た が 、 2 0 0 0 年 代 以 降 は 、 有 害 物 質 を 含 ま な い 封 止 材 の 使 用 や 、 鉛 な ど の 有 害 物 質 を 含 ま な い は ん だ で 信 頼 性 の 高 い 接 続 が 可 能 で あ る こ と が 求 め ら れ る よ う に な り 、 残 存 有 害 物 質 だ け で な く 製 造 工 程 に お い て も 有 害 物 質 が 発 生 し な い 封 止 材 料 や 、 鉛 フ リ ー は ん だ に 適 し た 特 殊 な 表 面 加 工 を さ れ た 端 子 が 用 い ら れ る よ う に な っ て き た 。
外 部 と 電 気 的 な 接 続 を 行 う 端 子 や リ ー ド フ レ ー ム に は 、 鉄 ・ ニ ッ ケ ル 合 金 が 使 わ れ る こ と が 多 く [ 注 5 ] 、 銅 が 用 い ら れ る こ と も あ る 。 B G A パ ッ ケ ー ジ で は 半 球 状 の は ん だ が 使 わ れ る 。 ソ ケ ッ ト に よ る 実 装 を 想 定 し た 製 品 や 高 周 波 を 扱 う 製 品 、 高 い 信 頼 性 が 求 め ら れ る 製 品 で は 、 端 子 に 金 メ ッ キ を 施 し て 酸 化 防 止 、 浮 遊 容 量 の 低 減 を 図 る こ と が 多 い 。 そ れ 以 外 の 製 品 で は 主 に ニ ッ ケ ル 合 金 や は ん だ で め っ き を し て お り 、 こ れ に は 酸 化 防 止 や 導 通 不 良 の 低 減 に 加 え は ん だ の ぬ れ 性 を 良 く す る 効 果 が あ る 。 特 殊 な 場 合 を 除 い て 、 酸 化 し や す い 鉄 や 銅 を 露 出 し た ま ま と す る こ と は な い 。
ダ イ を 載 せ る リ ー ド フ レ ー ム は 端 子 と 同 時 に プ レ ス 加 工 で 作 ら れ る こ と が 多 い 。 ダ イ の リ ー ド フ レ ー ム へ の 固 定 で は 樹 脂 の 他 に 、 ダ イ と リ ー ド フ レ ー ム の 導 通 が 必 要 な 場 合 に は 銀 粒 子 が 含 ま れ る 樹 脂 ペ ー ス ト や 、 放 熱 の た め に 熱 抵 抗 を 下 げ る 必 要 が あ れ ば は ん だ も 用 い ら れ る 。 端 子 と ダ イ を 接 続 す る ボ ン デ ィ ン グ ワ イ ヤ に は 金 線 や ア ル ミ 線 が 使 わ れ る [ 1 ] 。
封 止 材 の 材 質 は 、 か つ て は 金 属 ( 鉄 、 ア ル ミ 、 真 鍮 な ど ) が よ く 用 い ら れ た が 、 コ ス ト ダ ウ ン や 多 ピ ン 化 へ の 対 応 、 小 型 化 な ど の 要 求 が 出 て く る と 、 通 常 の 温 度 ・ 湿 度 の 範 囲 で 使 う も の は エ ポ キ シ 樹 脂 な ど 低 価 格 な 耐 熱 樹 脂 に よ る レ ジ ン ・ モ ー ル ド が 、 ま た 温 度 特 性 を 広 く 必 要 と す る 工 業 用 ・ 軍 事 用 や 発 熱 が 大 き い デ バ イ ス で は ア ル ミ ナ な ど の セ ラ ミ ッ ク が 用 い ら れ る よ う に な っ た 。
金 属 や セ ラ ミ ッ ク は あ ら か じ め プ レ ス 及 び 焼 結 に よ り 成 型 し て お き 、 内 部 に ダ イ を 実 装 し た 後 に 組 み 立 て て 、 低 融 点 ガ ラ ス な ど シ ー リ ン グ 材 で 密 封 す る 。 一 方 、 レ ジ ン モ ー ル ド の 場 合 は 金 型 に 入 れ て 樹 脂 を 射 出 成 形 す る 。 テ ー プ 状 パ ッ ケ ー ジ で は 、 耐 熱 性 と 柔 軟 性 の 高 い ポ リ イ ミ ド で 作 ら れ た テ ー プ 上 に ダ イ を 実 装 す る 。 近 年 で は プ ラ ス チ ッ ク の 性 能 が 上 が り 、 ま た プ ラ ス チ ッ ク 以 外 の パ ッ ケ ー ジ で は 表 面 実 装 部 品 の リ フ ロ ー は ん だ 付 け が 出 来 な い こ と な ど も あ り 、 セ ラ ミ ッ ク を 使 用 し た パ ッ ケ ー ジ は 減 少 傾 向 に あ る 。 ま た ダ イ オ ー ド で は 当 初 よ り ガ ラ ス 封 止 が 多 く 使 わ れ 、 現 在 で は 用 途 に よ り レ ジ ン モ ー ル ド な ど と 使 い 分 け ら れ る 。
レ ジ ン モ ー ル ド は わ ず か な が ら 水 分 を 吸 う 。 リ フ ロ ー は ん だ 付 け を す る 場 合 、 水 分 を 含 ん だ レ ジ ン モ ー ル ド は 急 激 な 加 熱 に よ っ て 破 壊 さ れ る こ と が あ る 。 こ れ を 防 ぐ た め 、 メ ー カ ー か ら 納 入 さ れ た 部 品 は 一 定 の 個 数 ご と に 袋 な ど で 密 封 し て 湿 気 か ら 遮 断 さ れ て い る が 、 開 封 し た 部 品 を 全 て 直 ち に は ん だ 付 け す る と は 限 ら ず 、 開 封 し た ま ま 長 時 間 未 使 用 に な る 部 品 が 出 る こ と は 避 け ら れ な い 。 そ の よ う な 部 品 が そ の ま ま は ん だ 付 け で き る か ど う か 判 断 出 来 る よ う 、 表 面 実 装 用 の 部 品 に は 開 封 後 そ の ま ま リ フ ロ ー は ん だ 付 け が で き る 時 間 が 決 め ら れ て お り 、 デ ー タ シ ー ト に 記 載 さ れ て い る 。 そ れ を 過 ぎ た 部 品 は 、 水 分 を 取 り 除 く た め 決 め ら れ た 温 度 で 予 熱 処 理 ︵ ベ ー ク ︶ を し て か ら は ん だ 付 け す る 。
C P U や チ ッ プ セ ッ ト と い っ た 非 常 に 多 く の 端 子 を 必 要 と す る 物 で は 、 パ ッ ケ ー ジ 内 部 の 接 続 に ボ ン デ ィ ン グ ・ ワ イ ヤ を 使 用 し な い ﹁ フ リ ッ プ チ ッ プ ︵ 英 語 版 ︶ ﹂ 接 続 を 使 用 し た パ ッ ケ ー ジ が 使 わ れ る よ う に な っ た 。 こ れ に よ り パ ッ ケ ー ジ が 薄 く 作 る こ と が で き る 上 、 プ ラ ス チ ッ ク 製 で あ っ て も 必 要 な ら ヒ ー ト ス プ レ ッ ダ が 使 用 で き 熱 抵 抗 が 低 く な っ た た め 、 近 年 で は そ れ ほ ど ピ ン 数 が 多 く な い が 発 熱 が 大 き い 製 品 に も 使 わ れ 始 め 、 旧 来 の 金 属 製 ・ セ ラ ミ ッ ク 製 の 製 品 を 急 速 に 置 き 換 え て い る 。 ス ペ ー ス フ ァ ク タ を 最 大 限 に 上 げ る た め 、 大 容 量 D R A M 等 で は ダ イ に 直 接 半 田 ボ ー ル を つ け て レ ジ ン モ ー ル ド し た 製 品 も あ る 。
ま た フ リ ッ プ チ ッ プ の 登 場 に 合 わ せ 、 従 来 の よ う に ダ イ を 丸 ご と 覆 う の で は な く 、 上 に 搭 載 す る だ け の ﹁ イ ン タ ー ポ ー ザ ﹂ が 開 発 さ れ た 。 イ ン タ ー ポ ー ザ は プ リ ン ト 基 板 の 一 種 で あ り 、 し た が っ て 材 料 は プ リ ン ト 基 板 と 同 じ ガ ラ ス 繊 維 入 り エ ポ キ シ が 使 わ れ る 。 イ ン タ ー ポ ー ザ と ダ イ の 隙 間 に は ア ン ダ ー フ ィ ル と 呼 ば れ る 硬 化 剤 を 注 入 し て 固 定 す る 。 イ ン タ ー ポ ー ザ に 実 装 し た ダ イ は 上 か ら さ ら に レ ジ ン モ ー ル ド す る 場 合 も あ る が 、 発 熱 の 多 い 部 品 で は ダ イ の 上 部 を 露 出 し た ま ま と し た り 、 ヒ ー ト ス プ レ ッ ダ を 装 着 す る こ と が 多 い 。
半導体パッケージの規格にはJEDEC やJEITA などがあるが、これらの規格で分類されないメーカー独自のパッケージも数多く存在する。また、メーカーのカタログやデータシートでは、必ずしもJEDECやJEITAの規格名称が使われるわけではなく、メーカー間の表記方法も統一されていない。
以下に半導体部品のパッケージについて記述する。
挿入形 (Pin insertion type)
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箱型・缶状のパッケージから、プリント基板やソケットに差し込むリード線 を出した形態を基本とする。初期の集積回路を代表する形態であり、近年においてもピン数が少ないトランジスタ、IC等で使われている。
DOパッケージ (Diode Outline)
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ダ イ オ ー ド に 用 い ら れ る パ ッ ケ ー ジ で 、 抵 抗 器 な ど の ア キ シ ャ ル リ ー ド の も の と ほ と ん ど 同 じ で あ る 。
パ ッ ケ ー ジ 材 質 は ガ ラ ス や プ ラ ス チ ッ ク の も の が 多 い が 、 大 電 力 用 の ダ イ オ ー ド で は 金 属 缶 パ ッ ケ ー ジ に 入 れ ら れ て い る も の も あ る 。 た だ し 、 発 光 ダ イ オ ー ド 、 ダ イ オ ー ド ブ リ ッ ジ な ど 特 殊 な ダ イ オ ー ド の パ ッ ケ ー ジ に は 使 わ れ な い 。
TOパッケージ (Transistor Outline)
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T r a n s i s t o r O u t l i n e の 名 の 通 り 、 ト ラ ン ジ ス タ の パ ッ ケ ー ジ と し て 開 発 さ れ た が 、 各 種 IC 、 セ ン サ ー 、 受 動 部 品 に 至 る ま で 幅 広 い デ バ イ ス に 使 用 さ れ て い る 。 パ ッ ケ ー ジ 材 質 と し て は 金 属 、 セ ラ ミ ッ ク 、 プ ラ ス チ ッ ク が あ る 。
金 属
メ タ ル C A N と 呼 ば れ る 缶 状 の 金 属 に 入 れ た も の 。 リ ー ド フ レ ー ム の 付 い た 金 属 の 台 座 に 素 子 を 載 せ て ボ ン デ ィ ン グ し 金 属 缶 を か ぶ せ た も の と 、 金 属 缶 の 中 に リ ー ド フ レ ー ム を 付 け た 素 子 を 入 れ て 底 か ら 樹 脂 を 充 填 し た も の が あ る 。 ほ と ん ど の 場 合 、 外 装 の 金 属 部 分 は 端 子 の 1 つ と し て 内 部 素 子 に 接 続 さ れ て い る [ 注 6 ] 。 か つ て は 多 く の 製 品 で 使 わ れ た が 、 現 在 で は 一 部 で の 使 用 に 限 ら れ 、 オ ペ ア ン プ や セ ン サ ー な ど で は ノ イ ズ や 帯 電 を 抑 え る こ と 、 パ ワ ー ト ラ ン ジ ス タ な ど で は 放 熱 を 目 的 と し て い る 。 現 在 で は 主 に 以 下 の デ バ イ ス で 使 用 さ れ る 。
レ ー ザ ー ダ イ オ ー ド
レ ー ザ ー ダ イ オ ー ド で 波 長 を 安 定 さ せ る た め に は 、 温 度 一 定 に 保 持 す る 必 要 が あ る た め 金 属 外 装 が 使 用 さ れ る 。 ま た 静 電 気 及 び 電 磁 波 を 遮 蔽 す る 目 的 も あ る 。
セ ン サ ー
フ ォ ト ダ イ オ ー ド 等 の セ ン サ ー で 機 器 の 外 部 に セ ン サ ー を 露 出 さ せ る 場 合 、 静 電 気 に よ る 帯 電 を 防 止 す る た め に 使 用 さ れ る 。 ま た Ga 系 の 半 導 体 セ ン サ ー を 冷 却 し て 使 用 す る 必 要 が あ る 場 合 に も 金 属 の 外 装 が 使 用 さ れ る 。
微 小 電 力 の 増 幅 器
数 ナ ノ A 以 下 の 電 流 を 扱 う 増 幅 器 の 場 合 、 プ リ ン ト 回 路 板 と の 浮 遊 容 量 を 遮 蔽 す る た め に 使 用 さ れ る 。
ト ラ ン ジ ス タ を パ ラ レ ル ま た は コ ン プ リ メ ン タ リ ・ ペ ア で 使 用 す る
T O - 3 な ど 大 型 金 属 パ ッ ケ ー ジ は 他 の パ ッ ケ ー ジ よ り 熱 抵 抗 が 小 さ い た め 、 出 力 段 に 複 数 の ト ラ ン ジ ス タ を 使 用 す る 場 合 に 個 別 の ト ラ ン ジ ス タ の 温 度 を 揃 え 易 い 。 主 に マ ニ ア 向 け の ア ナ ロ グ パ ワ ー ア ン プ 等 に 使 用 さ れ る 。
セ ラ ミ ッ ク
形 状 は 短 円 柱 状 の も の が 多 い 。 主 に 高 周 波 用 ト ラ ン ジ ス タ に 用 い ら れ た が 、 次 第 に プ ラ ス チ ッ ク 製 パ ッ ケ ー ジ に と っ て 代 わ ら れ た 。
プ ラ ス チ ッ ク
形 状 は 様 々 。 小 電 力 の 製 品 は 半 円 筒 状 の も の が 多 い 。 ほ と ん ど の TO パ ッ ケ ー ジ は プ ラ ス チ ッ ク で あ る 。 箱 状 の ピ ン 数 が 多 い 物 は 後 述 の S I P と 同 じ 。 5 ピ ン 以 上 の 製 品 は TO 、 S I P ど ち ら と も 呼 べ る 。 発 熱 の 大 き い 電 力 用 素 子 で は 背 面 に ネ ジ 穴 の 空 い た 金 属 板 が 露 出 す る よ う に な っ て お り 、 こ こ に 放 熱 器 を 取 り 付 け る [ 注 7 ] 。 ま た 表 面 実 装 型 の TO パ ッ ケ ー ジ は 全 て プ ラ ス チ ッ ク 製 で 、 放 熱 板 付 き の も の は 基 板 上 に 広 く 半 田 付 け し て 放 熱 す る よ う に な っ て い る 。
C e r - D I P の 例 ( D 8 0 8 6 )
I n t e l の 型 番 で は 最 初 の P r e f i x で " C " が C e r a m i c - D I P 、 " D " が C e r - D I P 、 " P " が P l a s t i c - D I P で あ っ た 。
DIP (Dual In-line Package)
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﹁ デ ィ ッ プ ﹂ と 読 み [ 注 8 ] 、 プ ラ ス チ ッ ク 製 、 ま た は セ ラ ミ ッ ク 製 の 本 体 か ら 両 側 面 か ら 多 数 の 金 属 製 の 接 続 端 子 が 出 て 下 方 へ 伸 び た 外 形 を し て い る [ 注 9 ] [ 注 10 ] 。
● C e r a m i c - D I P ︵ セ ラ ミ ッ ク ・ デ ィ ッ プ ︶
リ ー ド フ レ ー ム を あ ら か じ め 挟 み 込 ん だ セ ラ ミ ッ ク 製 の 容 器 に IC チ ッ プ を 上 部 か ら 入 れ て ボ ン デ ィ ン グ し 、 不 活 性 ガ ス 中 で 金 属 製 の 蓋 を し た も の 。 リ ー ド フ レ ー ム と ピ ン は 別 々 の 部 品 で あ り 、 側 面 に 露 出 し た パ ッ ド に ピ ン が 1 本 ず つ 金 系 は ん だ で 取 り 付 け ら れ る こ と か ら サ イ ド ブ レ イ ズ ド D I P [ 注 11 ] と も 呼 ば れ る 。 信 頼 性 及 び 対 候 、 耐 震 性 が 高 い た め 、 医 療 、 航 空 機 、 軍 事 用 に 使 用 さ れ て い る 。
● C e r - D I P ︵ サ ー ・ デ ィ ッ プ 、 C - D I P ︶
ボ ン デ ィ ン グ さ れ た IC チ ッ プ と リ ー ド フ レ ー ム を 2 枚 の セ ラ ミ ッ ク 板 で 挟 み 、 低 融 点 ガ ラ ス ( ハ ー メ チ ッ ク ) で 封 止 す る も の 。 ハ ー メ チ ッ ク ・ デ ィ ッ プ と 表 現 す る メ ー カ ー も あ る [ 注 12 ] 。 セ ラ ミ ッ ク D I P 同 様 の 長 所 を 持 ち 、 軍 用 ・ 産 業 用 に 広 く 用 い ら れ て い る 。
● P l a s t i c - D I P ︵ プ ラ ス チ ッ ク ・ デ ィ ッ プ 、 P - D I P ︶
ボ ン デ ィ ン グ を 済 ま せ た IC チ ッ プ と リ ー ド フ レ ー ム を 金 型 に 入 れ て 樹 脂 を 充 填 し た も の 。 最 も 一 般 的 な D I P パ ッ ケ ー ジ で あ る 。 産 業 用 ・ 民 生 用 な ど 幅 広 い 用 途 に 使 わ れ 、 プ ラ ス チ ッ ク 材 料 の 高 性 能 化 に よ り 過 酷 な 状 況 で の 耐 久 性 が 向 上 し て き た こ と か ら セ ラ ミ ッ ク 製 の パ ッ ケ ー ジ を 置 き 換 え 始 め て い る 。
[ 2 ]
C e r a m i c - D I P と C e r - D I P は 共 に セ ラ ミ ッ ク 製 で あ り 、 熱 抵 抗 が プ ラ ス チ ッ ク よ り 低 い の で 放 熱 性 が 求 め ら れ る 製 品 で 使 用 さ れ る こ と が 多 か っ た が 、 21 世 紀 現 在 で は こ れ ら は 比 較 的 少 な く な っ て い る 。 [ 注 13 ] [ 2 ]
プ ラ ス チ ッ ク の も の は P - D I P ︵ ピ ー デ ィ ッ プ ︶ と も 表 記 さ れ る こ と が あ り 、 汎 用 ロ ジ ッ ク IC な ど 多 様 な IC に 使 わ れ て い る 。 [ 注 14 ] [ 注 15 ] [ 注 16 ]
足 を 出 す 位 置 と 間 隔 は 、 米 テ キ サ ス イ ン ス ツ ル メ ン ツ 社 が 米 軍 に 製 品 を 納 入 す る 際 に 定 め ら れ た M I L 規 格 に 沿 っ て い た 。 M I L 規 格 が 多 く の 点 で デ ジ タ ル IC で の 共 通 の 規 格 と な り 、 後 に I S O / I E C 規 格 と な っ た 。 後 に 登 場 す る デ ジ タ ル IC の パ ッ ケ ー ジ の サ イ ズ の 多 く は M I L 規 格 を 基 準 に し て い る [ 注 17 ]
セラミック・ディップ 拡大断面図
サー・ディップ 拡大断面図
プラスチック・ディップ 拡大断面図
SIP (Single In-line Package)
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9ピンのSIPパッケージの例。
パ ッ ケ ー ジ の 片 側 一 列 に 足 を 出 し た も の 。 幅 は 狭 く な る が 、 長 さ と 高 さ が 増 え る 。 ピ ン 数 を あ ま り 増 や せ な い た め 、 小 規 模 な IC の パ ッ ケ ー ジ に 使 わ れ る こ と が 多 い 。 IC だ け で な く 集 合 抵 抗 に も こ の パ ッ ケ ー ジ が よ く 使 わ れ る 。
D I P 形 状 と 比 べ 放 熱 器 を 取 り 付 け る の に 都 合 が 良 い た め 、 パ ワ ー ア ン プ IC や モ ー タ ー ド ラ イ バ IC な ど 、 あ る 程 度 発 熱 す る 部 品 に 使 わ れ る こ と も 多 い 。
ZIP (Zigzag In-line Package)
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S I P の 足 を 左 右 交 互 に 曲 げ て ピ ン 間 隔 を 広 げ た も の 。 S I P に 比 べ て 横 幅 が 小 さ く な り 、 ピ ン 数 を 増 や す こ と が 出 来 る 。 た だ し 構 造 上 、 リ ー ド 間 隔 が 1 0 0 ミ ル に な ら な い こ と が 多 い 。
S I P と 同 様 、 発 熱 の 多 い 部 品 に 使 わ れ る こ と が 多 い 。
PGAパッケージの例
剣山 のように格子状にピンを立てたもの、特にセラミック製をCPGA(Ceramic PGA)、ソケット実装専用のプラスチック製をPPGA(Plastic PGA)と呼ぶ。エポキシモールドではなくフリップチップ接続によりインターポーザ上にダイを載せたFC-PGA(Flip Chip PGA)も通常はPPGAに含める。ソケットにより容易に交換できることから、パーソナルコンピュータのCPUのパッケージとして多く採用されている。[注 18]
多 層 プ リ ン ト 基 板 技 術 の 進 歩 と 共 に 発 展 し た の が 表 面 実 装 型 ︵ S u r f a c e m o u n t t y p e ︶ で あ る 。 ダ イ を サ ブ ス ト レ ー ト に 載 せ て ワ イ ヤ ・ ボ ン デ ィ ン グ し た C S P ( C h i p s i z e p a c k a g e ) か ら 、 高 密 度 に 非 常 に 多 く の 端 子 を 接 続 す る m B G A ( M i c r o b a l l g r i d a r r a y ) ま で 、 プ リ ン ト 基 板 の 多 様 性 に 伴 い 様 々 な パ ッ ケ ー ジ 形 態 が あ る 。 現 代 の 電 子 回 路 基 板 の 多 く は 表 面 実 装 型 IC を 搭 載 し て い る 。 表 面 実 装 技 術 ( S M T , S u r f a c e m o u n t t e c h n o l o g y ) に よ っ て 回 路 基 板 上 に 高 密 度 実 装 で き る の で 製 品 の 小 型 化 と コ ス ト 低 減 が 同 時 に 実 現 出 来 る [ 注 19 ] 。 以 下 に 表 面 実 装 形 パ ッ ケ ー ジ を 示 す 。
TSOP
SOP (Small Outline Package)
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対 向 す る 2 辺 か ら 端 子 を ガ ル ウ イ ン グ 状 に 伸 ば し た も の で 、 小 型 の プ ラ ス チ ッ ク ・ モ ー ル ド の パ ッ ケ ー ジ 。 Q F P の 2 辺 に の み 端 子 を 持 つ 形 状 と も い え る 。 S O I C ( S m a l l O u t l i n e I n t e g r a t e d C i r c u i t ) や D S O 、 SO と 呼 ぶ こ と も あ る 。 S O P の 薄 い パ ッ ケ ー ジ 形 状 の も の を 特 に T S O P ( T h i n S O P ) と 呼 び 、 さ ら に T S O P の 横 幅 を 狭 め た も の を T S S O P ( T h i n S h r i n k S O P ) と 呼 ぶ 。 ま た 、 放 熱 用 に 底 面 に 金 属 パ ッ ド を 露 出 さ せ た も の も あ る 。
QFPパッケージの例
SOJ (Small Outline J-leaded)
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リ ー ド を S O P と は 逆 に 内 側 に J 型 に 曲 げ た も の 。 D R A M の 単 体 IC パ ッ ケ ー ジ で は 、 記 憶 容 量 の 増 大 に 応 じ た ダ イ ・ サ イ ズ の 拡 大 を そ れ ま で と 同 一 の S O J パ ッ ケ ー ジ に 収 め る た め 、 大 き く な っ た ダ イ の 上 を ポ リ イ ミ ド ・ フ ィ ル ム で 覆 い 、 そ の 上 に リ ー ド ・ フ レ ー ム を 伸 ば す L O C ︵ L e a d O n C h i p ︶ と い う 手 法 が 採 ら れ る も の が あ る [ 注 20 ] 。 ワ イ ヤ ー ・ ボ ン デ ィ ン グ は リ ー ド ・ フ レ ー ム の 隙 間 か ら ダ イ に 行 い 、 リ ー ド ・ フ レ ー ム へ 接 続 す る [ 2 ] 。 S O J は S O P と 異 な り ソ ケ ッ ト に よ る 実 装 が 可 能 で 、 後 で 交 換 す る 可 能 性 の あ る 部 品 に 使 わ れ る こ と も 多 い 。
CFP (Ceramic Flat Package)
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セ ラ ミ ッ ク 製 の 薄 型 パ ッ ケ ー ジ で 、 構 造 的 に は C e r a m i c - D I P や C e r - D I P を 薄 く し た だ け の も の で あ る 。 表 面 実 装 が あ ま り 普 及 し て い な い 時 代 に 開 発 さ れ た た め ピ ン が 長 く 、 曲 げ れ ば 挿 入 型 と し て も 使 用 で き る 。 軍 用 や 高 周 波 用 デ バ イ ス 向 け と し て 開 発 さ れ た が 、 薄 く 小 さ な セ ラ ミ ッ ク 板 で 素 子 を 挟 む と い う 難 し い 製 造 方 法 の た め C e r - D I P 以 上 に コ ス ト 高 と な っ た 上 、 軍 用 用 途 で は 近 年 ま で あ ま り 小 型 化 の 必 要 が な か っ た た め 、 一 部 の 高 周 波 用 デ バ イ ス や 、 ス ペ ー ス に 厳 し い 制 約 が あ り 、 か つ 過 酷 な 環 境 で 使 わ れ る 用 途 の デ バ イ ス に 使 わ れ た に と ど ま る 。 プ ラ ス チ ッ ク の 性 能 が 著 し く 向 上 し た 現 在 で は 、 プ ラ ス チ ッ ク 製 の パ ッ ケ ー ジ に ほ ぼ 完 全 に 代 替 さ れ て い る 。
SOT (Small Outline Transistor)
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その名の通りトランジスタのために開発された超小型パッケージで、TOパッケージと同様に様々な形状があるが、トランジスタ用のパッケージであるためピン数が3ピンのものからあることが大きな特徴である。
トランジスタだけでなくIC用にも広く使われている。同じ形状でもメーカーによって呼称にかなりばらつきがある。SOTとして規定されている形状は、一部TOパッケージの表面実装用のものと重複している。
QFP (Quad Flat Package)
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Q F P ( Q u a d F l a t P a c k a g e ) は 、 矩 形 本 体 の 各 辺 か ら 4 方 向 に 金 属 製 の 接 続 端 子 を 延 ば し た も の 。 S O P と 同 様 に 端 子 が 細 く 長 い も の が 多 く 、 人 が 不 用 意 に 手 で 扱 う と 簡 単 に 曲 が る [ 注 21 ] 。 こ の た め 、 4 つ の 角 に バ ン プ の 付 い た も の が あ る 。
Q F P よ り さ ら に 低 背 型 の も の に L Q F P ( L o w P r o f i l e Q u a d F l a t P a c k a g e ) と 呼 ば れ る も の や 、 さ ら に 薄 い T Q F P ( T h i n Q u a d F l a t P a c k a g e ) が あ り 、 放 熱 用 に ヒ ー ト ス プ レ ッ ダ を 内 蔵 し た H Q F P ( Q u a d F l a t P a c k a g e w i t h H e a t s p r e a d e r ) が あ る [ 注 22 ] 。
PLCC (Plastic leaded chip carrier)
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P L C C ( P l a s t i c l e a d e d c h i p c a r r i e r ) は Q F P の 四 方 の 端 子 を J 型 に 曲 げ た P l a s t i c 製 の も の で あ る 。 Q F J ︵ Q u a d F l a t J - l e a d e d P a c k a g e ︶ と も 呼 ば れ る 。 L C C と 名 称 が 似 て い る が 全 く 別 の も の で あ る 。 P l a s t i c で な い も の や 素 材 を 限 定 し な い も の は L C C ︵ L e a d e d C h i p C a r r i e r ︶ と 呼 ば れ る こ と が あ る 。 Q F P よ り 実 装 面 積 が 小 さ く で き 、 ソ ケ ッ ト に よ る 実 装 も 比 較 的 多 い 。
SOP 上面図と拡大断面図
SOJ 上面図と拡大断面図
QFP 拡大断面図 図示されていないが、四方に端子が伸びる
PLCC 拡大断面図 四方に端子が出る
BGA
パ ッ ケ ー ジ 底 面 の 格 子 状 に 並 ん だ 端 子 へ デ ィ ス ペ ン サ で 溶 け た 半 田 を 塗 布 し 、 半 田 の 表 面 張 力 で 半 球 状 に 形 成 さ れ た 電 極 ︵ バ ン プ と も い う ︶ を 持 つ 。 表 面 実 装 で 、 リ フ ロ ー 炉 で は ん だ 付 け を す る 時 に 使 わ れ る 。 手 作 業 に よ る 半 田 付 け は 不 可 能 で あ る 。
Q F P と 比 較 し て 多 数 の 電 極 を 設 け る こ と が 出 来 る 上 、 周 囲 に リ ー ド が 張 り 出 さ な い の で 実 装 面 積 を 縮 小 で き る 。 た だ し 、 外 部 か ら は ん だ 付 け の 状 態 を 検 査 す る の が 困 難 と な る 。
ま た 、 一 度 は ん だ 付 け し て し ま う と 部 分 的 な 修 正 や 交 換 は 専 用 の 設 備 を 持 つ 工 場 で も か な り 困 難 で あ る 。 取 り 外 す 時 に 基 板 を 再 加 熱 す る 必 要 が あ る た め 、 多 層 構 造 の 基 板 や 後 工 程 で す で に 実 装 さ れ て い る 部 品 の 耐 熱 規 格 に よ っ て は 修 理 で き な い 場 合 も あ る 。 外 さ れ た B G A に 再 び バ ン プ を 付 け る の も 、 専 用 工 具 が 必 要 な 上 に 難 易 度 が 高 い 。
パ ッ ケ ー ジ の 熱 膨 張 率 と 基 板 の 熱 膨 張 率 が 異 な る こ と か ら 、 通 電 中 に 発 熱 す る 素 子 の 場 合 、 電 源 投 入 と 電 源 断 を 反 復 す る こ と に よ っ て 熱 膨 張 と 収 縮 が 繰 り 返 さ れ 基 板 ま た は パ ッ ケ ー ジ が 歪 み 、 は ん だ 付 け さ れ た 接 点 に ク ラ ッ ク ︵ ひ び 割 れ ︶ を 生 じ て 断 線 状 態 と な る 故 障 が 発 生 す る 可 能 性 が 高 い 。
ソ ケ ッ ト に よ る 実 装 は 通 常 し な い が 、 開 発 用 途 と し て の ソ ケ ッ ト は 存 在 す る ほ か 、 ノ ー ト パ ソ コ ン の C P U で の 使 用 も ま れ に あ る 。
T B G A ︵ T a p e B a l l G r i d A r r a y ︶ と 呼 ば れ る 、 T A B 技 術 に よ る フ レ キ シ ブ ル 基 板 を サ ブ ス ト レ ー ト に 使 用 し た B G A も 存 在 す る [ 3 ] 。
M R - B G A ( M e t a l C o a t i n g R u b b e r B a l l g r i d a r r a y )
微 小 ゴ ム 球 体 の 表 面 に 導 電 金 属 膜 が 形 成 さ れ た 非 溶 融 実 装 方 式 で あ る 。
接 続 し た い 電 極 パ ッ ド に ふ れ る だ け で 実 装 並 み の 低 抵 抗 値 で 通 電 が 得 ら れ る 。
ゴ ム が 持 つ 弾 力 に よ り 反 発 圧 力 が 発 生 し て 接 触 圧 力 が 得 ら れ る 仕 組 み で 、
ゴ ム 球 体 が 低 い 荷 重 で 押 さ れ る と 球 面 が フ ラ ッ ト に 変 形 し て 広 い 面 積 で 電 極 パ ッ ド と 接 触 し 、 低 い 抵 抗 値 が 得 ら れ る 。
溶 融 を 必 要 と し な い た め 完 全 常 温 状 態 で の 実 装 が 可 能 で 、 ま た 、 ソ ケ ッ ト の よ う に 取 り 外 す こ と も 可 能 で 、 実 装 サ イ ズ の コ ネ ク タ ー 接 続 を 可 能 に し て い る 。
ア イ デ ア と し て 1 9 9 0 年 代 か ら 提 唱 さ れ て い た が 、 ゴ ム は 熱 膨 張 が 極 め て 大 き く 、 表 面 の 導 電 金 属 膜 を 破 壊 す る こ と か ら 実 現 が 不 可 能 と さ れ て き た が 、 サ ッ カ ー ボ ー ル の よ う に ゴ ム 球 体 表 面 に 熱 膨 張 を 抑 え ら れ る
だ け の 厚 さ ポ リ イ ミ ド 外 層 を 形 成 し て ゴ ム の 熱 膨 張 を 抑 制 し 、 そ の 上 に 導 電 金 属 層 を 形 成 す る こ と で 破 損 し な い 構 造 と な っ て い る 。
熱 に 弱 い セ ン サ ー の 実 装 、 良 好 な 高 周 波 特 性 か ら 金 ス タ ッ ド バ ン プ の 代 替 、 取 外 し 可 能 な 構 造 、 マ イ ク ロ コ ネ ク タ ー の 小 型 高 性 能 化 へ の 応 用 が 期 待 さ れ て い る 。
LGA
LLCC (Lead less chip carrier)
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Leadless Chip Carrierパッケージの例
セ ラ ミ ッ ク 表 面 に 電 極 パ ッ ド を 設 け 、 リ ー ド 線 を 出 さ な い パ ッ ケ ー ジ 。 イ ン テ ル の 8 0 2 8 6 な ど で 使 わ れ た 。 Q F N ( Q u a d f l a t n o l e a d p a c k a g e ) と も 呼 ば れ る [ 注 23 ] 。
TCP (Tape carrier package)
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テ ー プ ・ キ ャ リ ア ・ パ ッ ケ ー ジ は 、 ダ イ を キ ャ リ ア テ ー プ と 呼 ば れ る テ ー プ 状 の 樹 脂 フ ィ ル ム に 取 り 付 け た も の で あ る 。 チ ッ プ は キ ャ リ ア テ ー プ 中 央 の デ バ イ ス ・ ホ ー ル に 位 置 し て 、 周 囲 か ら は 接 続 線 で あ る 細 い イ ン ナ ー リ ー ド に よ っ て 保 持 さ れ る 。 イ ン ナ ー リ ー ド は 周 囲 に 広 が る に 従 っ て 太 く な り 接 続 性 の 良 い 太 い ア ウ ト リ ー ド と な っ て キ ャ リ ア テ ー プ に 張 り 付 き 固 定 さ れ て い る 。 イ ン ナ ー リ ー ド と ア ウ ト リ ー ド は Q F P 同 様 に 四 方 に 出 る の が 一 般 的 で あ る 。 キ ャ リ ア テ ー プ は 写 真 フ ィ ル ム の よ う に ス プ ロ ケ ッ ト ・ ホ ー ル が 開 い て い て 扱 い 易 く な っ て い る 。 [ 注 24 ] こ の 実 装 方 法 を T A B ︵ T a p e A u t o m a t e d B o n d i n g ︶ と 呼 ぶ [ 3 ] 。
LLP (Leadless Leadframe Package)
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比 較 的 小 規 模 な IC に 用 い ら れ る 超 小 型 ・ 薄 型 の パ ッ ケ ー ジ 。 M S O P 、 T S S O P 、 T Q F P な ど よ り 小 さ い C S P 用 パ ッ ケ ー ジ と し て ナ シ ョ ナ ル セ ミ コ ン ダ ク タ ー に よ り 近 年 [ い つ ? ] 開 発 さ れ た も の で 、 L L P と い う 名 称 は 同 社 の 登 録 商 標 で あ る 。 プ ラ ス チ ッ ク 製 の 板 状 の パ ッ ケ ー ジ の 側 面 か ら 底 面 に か け て 電 極 パ ッ ド を 露 出 さ せ た も の で 、 S O J や Q F J の 小 型 版 と も L G A の 小 型 版 と も 言 え る 。 厚 み は 0 . 8 m m 以 下 で 、 4 辺 に 端 子 の あ る も の と 2 辺 に 端 子 の あ る も の が あ り 、 底 面 に 放 熱 パ ッ ド を 備 え る 。 端 子 が パ ッ ケ ー ジ の 外 に 少 し は み 出 す タ イ プ の も の と 、 端 子 が パ ッ ケ ー ジ の 下 に 完 全 に 隠 れ る タ イ プ の 2 種 が あ る 。 集 合 抵 抗 な ど 受 動 部 品 の パ ッ ケ ー ジ に も 使 用 さ れ 始 め て い る 。
DFN (Dual Flatpack No-leaded)
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L L P と 良 く 似 た 構 造 の 薄 型 ・ 板 状 パ ッ ケ ー ジ で 、 L L P と 同 様 の 特 徴 を 持 つ C S P 用 パ ッ ケ ー ジ 。 パ ッ ケ ー ジ の 2 辺 ま た は 4 辺 に パ ッ ド を 備 え 、 底 面 に 放 熱 パ ッ ド を 持 つ 。 1 辺 に の み パ ッ ド の あ る も の も あ る 。 4 辺 に 端 子 の あ る も の は Q F N と も 呼 ば れ る が 、 こ れ は L L C C の 別 名 で も あ り 混 同 を 避 け る た め に 全 て D F N と 呼 ぶ こ と も 多 い 。
L L P と の 構 造 上 大 き な 相 違 点 は 、 L L P の 端 子 パ ッ ド が あ ら か じ め 整 形 さ れ て モ ー ル ド の 中 に 埋 め 込 ま れ て い る の に 対 し 、 D F N / Q F N で は S O J の よ う に 側 面 か ら 引 き 出 し た 板 状 の 端 子 を 内 側 に 折 り 曲 げ て パ ッ ド と し て い る 点 で あ る [ 注 25 ] 。
L L P が 基 本 的 に ナ シ ョ ナ ル セ ミ コ ン ダ ク タ ー 社 の 製 品 の み で 使 わ れ る の と 異 な り 、 D F N は 多 く の 半 導 体 メ ー カ ー で 広 く 使 わ れ て い る 。 厚 み は 0 . 7 5 m m が 標 準 だ が 、 よ り 薄 型 化 さ れ た も の も あ る 。 D F N と L L P の ラ ン ド パ タ ー ン は 互 換 性 が あ る 場 合 も 多 く 、 一 部 の も の は J E D E C の 規 格 で 同 じ と さ れ て い る が 、 D F N の ピ ン 数 の 多 い も の や 小 型 サ イ ズ の も の は J E D E C の 規 格 外 の も の が 多 く 、 互 換 性 が な い 場 合 が 多 い 。
D F N は 多 く の メ ー カ ー で 使 わ れ て い る た め 、 L L P と 比 べ て サ イ ズ ・ 端 子 の バ リ エ ー シ ョ ン が 非 常 に 多 い 。
C O B ︵ チ ッ プ ・ オ ン ・ ボ ー ド , C h i p o n b o a r d ︶ は 、 ベ ア ・ チ ッ プ を ワ イ ヤ ・ ボ ン デ ィ ン グ も し く は フ リ ッ プ チ ッ プ ボ ン デ ィ ン グ に よ っ て プ リ ン ト 基 板 上 に 直 接 実 装 す る 方 法 で あ る 。 ア ン ダ ー フ ィ リ ン グ は 行 わ れ る 場 合 と 、 そ う で な い 場 合 が あ る 。 主 と し て セ ン サ ー 類 の 一 次 実 装 に お い て 用 い ら れ る 。
C O F ︵ チ ッ プ ・ オ ン ・ フ ィ ル ム ま た は チ ッ プ ・ オ ン ・ フ レ ッ ク ス , C h i p o n f i l m , C h i p o n f l e x ︶ は 、 C O B の 実 装 対 象 を 硬 質 の リ ジ ッ ト 基 板 か ら 、 薄 く 柔 軟 な フ レ キ シ ブ ル 基 板 に 換 え 、 ベ ア ・ チ ッ プ を フ レ キ シ ブ ル 基 板 に フ リ ッ プ チ ッ プ ボ ン デ ィ ン グ に て 実 装 し た も の で あ る 。 主 に 液 晶 ド ラ イ バ の 接 続 に 用 い ら れ る 。
C O G ︵ チ ッ プ ・ オ ン ・ グ ラ ス , C h i p o n G l a s s ︶ は 、 C O F の 実 装 対 象 を フ ィ ル ム 基 板 か ら ガ ラ ス 基 板 に 換 え 、 フ リ ッ プ チ ッ プ ボ ン デ ィ ン グ に よ っ て 直 接 実 装 し た も の で あ る 。 か つ て は ワ イ ヤ ボ ン デ ィ ン グ も 用 い ら れ た 。 携 帯 電 話 な ど の 小 型 の 液 晶 表 示 用 ガ ラ ス 基 板 に ド ラ イ バ IC を 実 装 す る の に 使 用 さ れ る 。
WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package)
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ボ ン デ ィ ン グ ・ ワ イ ヤ ー に よ る 内 部 配 線 を 行 な わ ず 、 半 導 体 の 一 部 が 露 出 し た ま ま の 、 プ リ ン ト 基 板 上 に 単 体 の 高 集 積 度 半 導 体 を 表 面 実 装 す る 時 に 最 小 限 の 占 有 面 積 で 済 ま せ ら れ る 半 導 体 パ ッ ケ ー ジ だ が 、 面 積 が 小 さ い の で 端 子 の 数 に は 限 界 が あ り 、 最 近 で は 、 F O W L P と 区 別 す る た め に F I W L P ︵ F an I n W a f e r L e v e l P a c k a g e ︶ と も 呼 ば れ る [ 4 ] 。
FOWLP (Fan Out Wafer Level Package)
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チップの端子から配線を引き出す再配線層を半導体工程で作り、外部端子につなげる。パッケージの面積が半導体チップ面積より大きく、チップの外側まで端子を広げること(fan out)ができるのでチップ面積と比べて端子数が多い用途でも採用できる[4] 。
リ ー ド フ ォ ー ミ ン グ と は 、 実 装 す る 基 板 に 適 し た 形 状 に リ ー ド を 曲 げ る 加 工 の こ と 。 主 に 個 別 部 品 の リ ー ド 挿 入 型 部 品 に 対 し て 行 う 。 リ ー ド フ ォ ー ミ ン グ が 必 要 な 場 合 、 部 品 の メ ー カ ー 側 で 需 要 者 の 要 求 に 合 わ せ て 加 工 し て 納 入 す る こ と も 多 い が 、 需 要 者 の 側 で フ ォ ー ミ ン グ マ シ ン を 用 意 し て 加 工 す る こ と も あ る 。 部 品 パ ッ ケ ー ジ の 製 造 工 程 で 端 子 を 曲 げ る 作 業 を 指 し て 使 う こ と も あ る 。
インターポーザーを使用したCSP
リードフレームを使用したCSP LLPは上の構造、DFNは下の構造である。
フ リ ッ プ ・ チ ッ プ 接 続 ︵ F l i p c h i p b o n d i n g ︶ と は 、 ダ イ を パ ッ ケ ー ジ に 実 装 す る 方 法 の 1 つ で 、 ワ イ ヤ ー ボ ン デ ィ ン グ と リ ー ド フ レ ー ム を 用 い ず 、 ダ イ の 底 面 に あ ら か じ め 形 成 し て お い た 接 点 を イ ン タ ー ポ ー ザ ー に 直 接 は ん だ 付 け す る も の 。 製 造 方 式 と し て 、 ダ イ の 配 線 層 面 の 接 続 パ ッ ド に あ ら か じ め は ん だ ボ ー ル に よ る バ ン プ を 付 け て お き 、 チ ッ プ を 裏 返 し て 基 板 に 実 装 す る 、 I B M が 開 発 し た C 4 ︵ C o n t r o l l e d C o l l a p s e C h i p C o n n e c t i o n ︶ 方 式 [ 5 ] と 、 ワ イ ヤ ー ・ ボ ン デ ィ ン グ 用 の 金 線 で ボ ン デ ィ ン グ ・ ボ ー ル の み を ダ イ の 接 続 パ ッ ド に 残 置 し て お く 金 バ ン プ 方 式 が あ る 。 C 4 方 式 で は 半 田 ボ ー ル と の 間 に ア ル ミ 再 配 線 層 や チ タ ン や プ ラ チ ナ に よ る バ リ ア メ タ ル 層 が 必 要 と な り 高 コ ス ト で あ る た め 、 金 バ ン プ 方 式 が 一 般 的 で あ る 。 い ず れ も ア ン ダ ー ・ フ ィ ル 剤 で 基 板 と ダ イ の 間 を 埋 め て 固 定 す る [ 6 ] [ 注 26 ] 。
C S P ︵ C h i p s i z e p a c k a g e ︶ は 、 内 蔵 す る 半 導 体 チ ッ プ と 同 じ か 少 し 大 き め 程 度 の 超 小 型 パ ッ ケ ー ジ の 総 称 で あ る 。 ダ イ を リ ー ド フ レ ー ム ま た は イ ン タ ー ポ ー ザ ー ( I n t e r p o s e r ) に 実 装 し 、 ワ イ ヤ ・ ボ ン デ ィ ン グ か フ リ ッ プ チ ッ プ に よ っ て 接 続 す る 。 端 子 は イ ン タ ー ポ ー ザ ー 型 で は B G A か L G A が 多 く 、 リ ー ド フ レ ー ム 型 で は L L P 、 D F N が 使 わ れ る 。 端 子 間 隔 が 0 . 8 m m 以 下 の B G A 形 状 か L G A 形 状 の も の は J E I T A の パ ッ ケ ー ジ 名 称 の F P G A か F L G A に 分 類 さ れ る 。 ま た 、 B G A の も の は 、 J E D E C の パ ッ ケ ー ジ 名 称 で は D S B ( D i e s i z e B G A ) に 分 類 さ れ る 。
ウ エ ハ ー レ ベ ル C S P ( W a f e r l e v e l C S P ) と は 、 ダ イ を 切 り 分 け る 前 の ウ エ ハ ー の 状 態 で 保 護 膜 、 端 子 、 配 線 加 工 を 行 い 、 そ の 後 切 り 出 す 方 式 で 作 ら れ る C S P 。
チ ッ プ ・ オ ン ・ テ ー プ ( C h i p o n t a p e , C O T ) は 、 ベ ア ・ チ ッ プ の 供 給 方 法 の 1 つ で あ り 、 チ ッ プ が テ ー プ に 連 続 し て 貼 り 付 け ら れ 、 リ ー ル に 巻 き 取 ら れ た 形 態 で 需 要 者 へ 供 給 さ れ る 。 テ ー プ ア ン ド リ ー ル の ベ ア ・ チ ッ プ 版 で あ る 。
KGD(Known Good Die)とは、パッケージ化されていないダイの状態で検査され良品と判定された中間製品 である。通常はパッケージ後に行なわれるバーンイン といった出荷検査に合格した良品である事が保証されているダイであり、主にMCM用やSiP用に必要とされる。
M C P ︵ M u l t i C h i p P a c k a g e ︶ は 、 複 数 の ベ ア チ ッ プ を 1 つ の パ ッ ケ ー ジ 内 に 封 入 し 、 内 部 で 配 線 を 接 続 し た も の の 総 称 で あ る 。 内 部 で 重 ね ら れ て い る 場 合 と 並 べ ら れ て い る 場 合 が あ る 。 重 ね る 場 合 に は 放 熱 に 留 意 さ れ 、 パ ッ ケ ー ジ の 薄 型 化 が 求 め ら れ る も の で は ダ イ を 通 常 よ り 多 く バ ッ ク グ ラ イ ン ド し て メ ー カ ー に よ っ て は 重 ね ら れ た も の の み を 指 す 場 合 が あ る 。 パ ッ ケ ー ジ と し て は 通 常 の B G A や Q F P な ど の 形 を と る た め 、 外 観 か ら は M C P で あ る か ど う か の 見 分 け が 困 難 な も の が 多 い 。
M C M ︵ M u l t i C h i p M o d u l e ︶ は 、 複 数 の ベ ア チ ッ プ を 1 つ の パ ッ ケ ー ジ 内 に 封 入 し 、 内 部 で 配 線 を 接 続 し た も の 。 M C P の 一 種 で あ る が 、 主 に ベ ア チ ッ プ を 2 次 元 的 に 配 置 し ボ ン デ ィ ン グ ワ イ ヤ ー で チ ッ プ 同 士 を 配 線 し た も の を 指 す 。 パ ッ ケ ー ジ サ イ ズ / コ ス ト の 面 で 3 次 元 構 造 の 方 が 優 位 と さ れ る 。
車 載 回 路 や RF 回 路 な ど の 信 頼 性 や 耐 熱 性 が 求 め ら れ る 分 野 で は 、 セ ラ ミ ッ ク ス 基 板 上 に ベ ア チ ッ プ や 受 動 素 子 を 配 置 し た も の も あ る 。 ア ナ ロ グ 回 路 が 主 で あ る 従 来 の ハ イ ブ リ ッ ド IC と 呼 ば れ て い た も の に 、 ベ ー ス バ ン ド 処 理 や M C U 等 の 比 較 的 規 模 の 大 き い デ ィ ジ タ ル 回 路 チ ッ プ を セ ラ ミ ッ ク 基 板 上 に 混 載 し た も の で あ る 。 [ 注 27 ]
S i P ︵ S y s t e m i n P a c k a g e ︶ は 、 構 造 と し て M C P と ほ ぼ 同 義 の も の で あ る 。 コ ン ピ ュ ー タ シ ス テ ム を 例 に と れ ば 、 従 来 は C P U や R A M / R O M な ど を プ リ ン ト 基 板 上 で 個 別 に 実 装 し て い た の に 対 し 、 1 つ の パ ッ ケ ー ジ 内 に 複 数 の ベ ア チ ッ プ を 内 蔵 し バ ン プ な ど に よ り 結 線 を 行 う も の で あ り 、 シ ス テ ム 全 体 を 1 つ の パ ッ ケ ー ジ に 収 め た も の と い う 意 味 で あ る 。 M C M と 異 な り 3 次 元 的 に ベ ア チ ッ プ を 重 ね た 構 造 を 指 す こ と が 多 い 。 積 層 配 置 は 、 ダ イ を 貫 通 す る ビ ア を 造 ら な く て は な ら な い 、 ダ イ 裏 面 を 薄 く 研 磨 加 工 し な け れ ば な ら な い 、 高 発 熱 の チ ッ プ を 混 載 す る 事 が で き な い な ど 、 技 術 的 や コ ス ト 的 な 制 約 が 多 い 。 そ の 為 、 M C M と S i P の そ れ ぞ れ の 特 性 を 活 か し た 、 サ ブ ス ト レ ー ト 基 板 に ベ ア チ ッ プ を 水 平 配 置 す る 妥 協 案 と も 言 え る 実 装 も 多 い 。
PoP A:SoCチップ B:フラッシュ・メモリー・チップ 1.インターポーザー/サブストレート 2.はんだボール 3.基板
PiP
P o P ( パ ッ ケ ー ジ ・ オ ン ・ パ ッ ケ ー ジ , P a c k a g e o n P a c k a g e ) と は 複 数 の サ ブ パ ッ ケ ー ジ を 積 層 し て 基 板 上 に 実 装 す る こ と 。 普 通 は イ ン タ ー ポ ー ザ ー を 使 用 し た サ ブ パ ッ ケ ー ジ 間 を は ん だ ボ ー ル に よ っ て 接 続 さ れ る 。 実 装 面 積 を 減 ら す と と も に 配 線 長 を 短 縮 で き 、 K G D も 検 査 で き る 。
PiP (パッケージ・イン・パッケージ, Packege in Package) とはPoPが同方向に積層するのに対して、下層のサブパッケージを上下反対に取り付けたもの。例えばマイクロコントローラーとSRAMを1つのICにする場合、SRAMを上下反対(ハンダ面が上を向く)にしてその上にインターポーザーを介してマイクロコントローラーを乗せる。パッケージの中に両面基板が入っているような形態になる。PoPよりパッケージのピンを減らせるメリットがあるが、下層のサブパッケージに基板から直接電源を供給できない。
インターポーザを用いたパッケージ例(FC-PGA)
インターポーザー(Interposer)は上面にベア・チップを搭載し下面に端子を備えるプリント基板。従来のリードフレームとモールドの役割を兼ねる。サブストレート とも呼ばれ、主にマイクロプロセッサやチップセットでこの呼称が使われる[注 28] 。
リード・フレーム(Lead frame)とはDIPパッケージなどのインターポーザを使用しないパッケージでリード端子とダイの保持を行なう金属板または金属線の集まりのこと。ダイの保持部分はグランド端子が担当する[7] 。
ウインドウ (Window) とはパッケージに窓が付いているもの。JEITAでは「D」で、JEDECでは「C」で表される。
シ ュ リ ン ク ・ ピ ッ チ ︵ S h r i n k p i t c h ︶ と は J E I T A と J E D E C の 分 類 の 1 つ で 、 D I P 、 Z I P 、 P G A 、 S O P の パ ッ ケ ー ジ で 端 子 間 隔 が 基 本 の も の よ り 狭 い も の を さ す 。 S D I P は 1 . 7 7 5 m m 、 S Z I P は 1 . 7 7 5 m m ま た は 1 . 2 5 m m 、 S P G A は 1 . 2 7 m m 、 S S O P は 1 . 0 0 、 0 . 8 0 、 0 . 6 5 、 0 . 5 0 、 0 . 4 0 m m を そ れ ぞ れ 示 す 。 ﹁ S ﹂ で 表 さ れ る 。
フ ァ イ ン ピ ッ チ ・ パ ッ ケ ー ジ と は J E D E C と J E I T A の パ ッ ケ ー ジ 分 類 の 1 つ で 、 B G A と L G A で 端 子 間 隔 が 0 . 8 m m 以 下 の も の 、 又 は Q F P で 端 子 間 隔 が 0 . 5 m m 以 下 の も の を 指 す 。 記 号 ﹁ F ﹂ で 表 し 、 該 当 品 は そ れ ぞ れ F B G A 、 F L G A 、 F Q F P と 分 類 さ れ る 。
ウルトラ・ファインピッチ・パッケージ (Ultra fine pitch package) はJEITAとJEDECの分類の1つで、端子間隔が0.25 mm以下のパッケージのこと。
ベリー・シン・パッケージ(Very thin package)はJEITAとJEDECの分類の1つで、パッケージの基板上での取り付け高さが0.80 mm以上1.00 mm以下のパッケージのこと。
ベリー・ベリー・シン・パッケージ(Very-very thin package)はJEITAとJEDECの分類の1つで、パッケージの基板上での取り付け高さが0.65 mm以上0.80 mm以下のパッケージのこと。
ウルトラ・シン・パッケージ
ウルトラ・シン・パッケージ (Ultra thin package) はJEITAとJEDECの分類の1つで、パッケージの基板上での取り付け高さが0.50mm以上0.65mm以下のパッケージのこと。「U」で表される。
エクストリームリイ・シン・パッケージ(Extremely thin package)はJEITAとJEDECの分類の1つで、パッケージの基板上での取り付け高さが0.50 mm以下のパッケージのこと。「X」で表される。
C S P の よ う な ダ イ に 近 い サ イ ズ で 複 数 の ダ イ を 積 層 ︵ ス タ ッ ク ︶ す る こ と で 実 装 面 積 と パ ッ ケ ー ジ 容 積 を 極 限 ま で 減 ら そ う と し た も の 。 フ リ ッ プ ・ チ ッ プ や C S P で 使 用 さ れ て い る 技 術 を 応 用 す る こ と で 、 幾 層 も の ダ イ 同 士 を 積 層 し て 上 下 間 は T S V や ワ イ ヤ ・ ボ ン デ ィ ン グ で 結 線 す る 。 ダ イ サ イ ズ よ り か な り 大 き く な る が 、 T B G A を 積 層 す る こ と で も 実 現 で き る 。
BGAやフリップ・チップでの接続に微小な半球状のはんだ が使われる。欧州でのRoHS による鉛規制後は、無鉛ハンダ の使用が求められるようになっている。
バンパーを持つQFPパッケージの例
Q F P パ ッ ケ ー ジ な ど の 端 子 の 曲 が り や す い パ ッ ケ ー ジ の 四 隅 に 付 け ら れ た 端 子 保 護 の た め の ツ ノ 状 の 部 分 。 普 通 は 本 体 と 同 じ く モ ー ル ド 樹 脂 で 作 ら れ る 。 バ ン プ と も 呼 ば れ る 。
TAB技術などでチッブと接続するのにインナーリードが弧を描いている部分。
多層プリント基板の製造過程で基板内部に電子部品を埋め込む部品内蔵プリント基板[3] の使用が広がっている。埋め込まれる電子部品はプリント基板の配線層の間の樹脂内に埋められ、はんだ付けやめっきで部品の端子と配線パターンが接続される。電子機器の回路基板として使用されるが、電子部品、特にICのパッケージングとして使用し、ある程度の回路をモジュール化したSiP(System In Package)の基板として使われることが多い。
(一) ^ 高 機 能 な デ ジ タ ル 半 導 体 の 多 く が 良 好 な 放 熱 を 必 要 と し て お り 、 そ れ ら の パ ッ ケ ー ジ は 多 数 の 接 続 端 子 を 備 え た り ヒ ー ト ス プ レ ッ ダ を 内 蔵 し た り し て 、 放 熱 特 性 の 向 上 が 図 ら れ て い る 。 ま た 、 電 力 制 御 用 の 半 導 体 素 子 や 高 輝 度 照 明 用 L E D 素 子 な ど で は 、 放 熱 板 へ の 取 り 付 け を 前 提 と し た ね じ 穴 や 切 り 欠 き が 備 わ っ て い る 。
(二) ^ は ん だ に 含 ま れ る 鉛 が 環 境 問 題 と な る た め 鉛 フ リ ー は ん だ が 求 め ら れ 、 そ の 他 の 電 子 部 品 特 有 の 有 害 物 質 も 排 除 や 削 減 が 求 め ら れ て い る 。
(三) ^ 特 殊 な 課 題 と し て は 、 微 細 化 し た デ ジ タ ル 半 導 体 の 中 に は パ ッ ケ ー ジ 中 の 放 射 性 物 質 か ら 放 射 さ れ る 中 性 子 に よ っ て ソ フ ト エ ラ ー ︵ 英 語 版 ︶ を 起 こ す た め 、 こ の 削 減 の た め に パ ッ ケ ー ジ 材 料 の 純 度 を 上 げ る こ と で 放 射 性 物 質 の 排 除 が 求 め ら れ る 。
(四) ^ 例 え ば 表 面 実 装 用 ア ル ミ 電 解 コ ン デ ン サ は 、 挿 入 用 の ア ル ミ 電 解 コ ン デ ン サ の リ ー ド を 短 く 切 っ て 断 面 が 平 た く な る よ う に 潰 し 、 台 座 に 通 し て リ ー ド を 内 側 に 曲 げ た も の が 一 般 的 で あ る 。
(五) ^ ト ラ ン ジ ス タ な ど で 鉄 製 の 端 子 が 使 わ れ る こ と も あ っ た 。
(六) ^ こ の た め 、 放 熱 器 を 取 り 付 け る と き は 絶 縁 す る 必 要 が あ り 、 各 パ ッ ケ ー ジ 用 の 絶 縁 シ ー ト が 市 販 さ れ て い る 。
(七) ^ 金 属 缶 パ ッ ケ ー ジ と 同 様 に 絶 縁 の 必 要 が あ る が 、 放 熱 性 を 犠 牲 に し て 金 属 板 を プ ラ ス チ ッ ク で 覆 っ て 絶 縁 し て あ る も の も あ り 、 こ れ は フ ル モ ー ル ド 型 と い う 。
(八) ^ タ ン タ ル 電 解 コ ン デ ン サ や マ イ カ コ ン デ ン サ 等 の パ ッ ケ ー ジ に も ﹁ デ ィ ッ プ ﹂ と 呼 ば れ る も の が あ る が 、 こ れ は 樹 脂 に ﹁ 漬 け た ( d i p ) ﹂ パ ッ ケ ー ジ と い う 意 味 で 、 IC の D I P パ ッ ケ ー ジ と は 全 く 関 係 な い 。 ま た 、 半 導 体 の D I P と 同 じ よ う な 形 状 の ﹁ D I P ス イ ッ チ ﹂ ︵ デ ィ ッ プ ス イ ッ チ ︶ と い う も の が あ る が 、 こ ち ら は 半 導 体 パ ッ ケ ー ジ の D I P に 由 来 す る 。
(九) ^ 過 去 に は " D I L " と も 呼 ば れ た こ と が あ り 、 そ の 外 形 か ら 今 で も 俗 称 と し て ﹁ ム カ デ ﹂ や ﹁ ゲ ジ ゲ ジ ﹂ と 呼 ば れ る 。
(十) ^ 一 般 に T T L と 呼 ば れ る D I P 形 状 の 半 導 体 製 品 の 端 子 間 隔 は 、 米 国 の 軍 用 規 格 に 由 来 す る " m i l " ︵ ミ ル ︶ と 呼 ば れ る 1 0 0 0 分 の 1 イ ン チ の 長 さ を 基 準 に 定 め ら れ た 経 緯 が あ り 、 一 般 的 な D I P で の 最 小 端 子 間 隔 は 1 0 0 m i l = 2 . 5 4 m m 、 2 列 の 間 隔 は 3 0 0 m i l = 7 . 6 2 m m で あ っ た 。 21 世 紀 の 今 日 で は デ ジ タ ル 半 導 体 の 接 続 端 子 数 が 増 え 、 基 板 上 で の 占 有 面 積 を 小 さ く す る た め に ピ ン 間 隔 は 狭 く な る 傾 向 が あ る 。 ピ ン 間 隔 が 2 . 5 4 m m と い う デ ジ タ ル 半 導 体 の パ ッ ケ ー ジ は 試 作 用 途 を 除 い て 徐 々 に 市 場 か ら 姿 を 消 し つ つ あ る 。
(11) ^ パ ッ ド を 上 面 や 底 面 に 出 し た ト ッ プ ブ レ イ ズ ド D I P 、 ボ ト ム ブ レ イ ズ ド D I P も 存 在 す る が 、 現 在 で は 非 常 に ま れ な 存 在 で あ る 。
(12) ^ C - D I P と 表 現 さ れ て い る 場 合 、 ほ と ん ど が セ ラ ミ ッ ク ・ デ ィ ッ プ で は な く サ ー ・ デ ィ ッ プ で あ る 。
(13) ^ パ ッ ケ ー ジ 素 材 と し て の セ ラ ミ ッ ク は プ ラ ス チ ッ ク に 比 べ て 、 今 で も 放 熱 性 が 求 め ら れ る 製 品 で 使 用 さ れ る こ と が 多 い 。 D I P 形 状 で セ ラ ミ ッ ク の 使 用 割 合 が 減 っ て い る の は 、 8 ~ 20 ピ ン 前 後 の IC の 多 く が あ ま り 発 熱 し な い 傾 向 が あ る た め と 考 え ら れ る 。
(14) ^ P - D I P が 登 場 し て も し ば ら く は 、 C e r - D I P が E E P R O M の 消 去 用 紫 外 線 を 透 過 さ せ る 石 英 ガ ラ ス 窓 を 上 面 に 設 け た も の で は 、 一 般 的 な パ ッ ケ ー ジ だ っ た 。
(15) ^ 素 材 が プ ラ ス チ ッ ク で は 出 荷 後 の 使 用 環 境 が 高 湿 度 で あ れ ば 内 部 に ゆ っ く り と 水 分 が 浸 透 す る た め 、 出 荷 後 1 年 か ら 数 年 ほ ど で 内 部 の 金 属 が 腐 食 し て 機 能 し な く な る こ と が あ る 。 こ の た め 高 コ ス ト を い と わ ず 高 信 頼 性 を 求 め る 製 品 で は セ ラ ミ ッ ク 素 材 が 選 ば れ る 。
(16) ^ D I P に 限 ら ず セ ラ ミ ッ ク の パ ッ ケ ー ジ で は ダ イ を 強 固 に セ ラ ミ ッ ク 上 に 固 着 さ せ る と 温 度 変 化 に よ っ て 膨 張 ・ 縮 小 し た 時 に 互 い の 膨 張 係 数 が 大 き く 異 な る た め に ダ イ が 断 裂 す る 場 合 が あ る 。 こ れ は C S P で も 強 固 な サ ブ ス ト レ ー ト に 固 着 さ せ る と 同 様 で あ り 、 対 策 と し て こ れ ら の 間 に は 銅 や 高 分 子 化 合 物 な ど の 緩 衝 材 を 入 れ て 温 度 変 化 に よ る 変 形 を 受 け 止 め る よ う に な っ て い る 。
(17) ^ M I L 規 格 で は ﹁ 0 . 1 イ ン チ = 2 . 5 4 m m = 1 0 0 M I L ﹂ を 長 さ の 基 本 単 位 と し て い た た め 、 21 世 紀 に 入 っ て 広 が っ て い る 微 小 な 表 面 実 装 用 部 品 で の ミ リ 単 位 の 基 準 を 除 け ば 、 デ ジ タ ル IC で の 尺 度 の 多 く に 今 で も こ の 2 . 5 4 m m の 基 準 が 残 っ て い る 。
(18) ^ D I P と 同 様 、 発 熱 の 大 き い 用 途 に は 放 熱 性 が 優 れ る C P G A が 使 用 さ れ て い た が 、 後 に P P G A や F C - P G A に ヒ ー ト ス プ レ ッ ダ と 呼 ば れ る 金 属 製 の 導 熱 板 が 付 く よ う に な り 、 放 熱 性 に お け る C P G A の 優 位 性 は 薄 れ た 。 コ ス ト 的 に も C P G A は 不 利 で あ っ た た め 、 現 在 で は C P G A は あ ま り 使 わ れ な く な っ た が A M D は 2 0 1 1 年 現 在 も S o c k e t _ A M 3 な ど に P G A を 使 用 し て い る
(19) ^ ピ ン 挿 入 型 で は 不 可 能 だ っ た 部 品 の 両 面 実 装 が 可 能 で あ り 、 そ れ だ け で も 実 装 密 度 が 向 上 す る 。 さ ら に 部 品 と そ れ を 載 せ る 基 板 上 の は ん だ ラ ン ド が 小 さ い た め 、 基 板 上 の 占 有 面 積 ︵ フ ッ ト プ リ ン ト ︶ が 小 さ く で き る 。 一 般 に 基 板 の コ ス ト は 配 線 層 数 と 面 積 に 比 例 す る た め 、 表 面 実 装 は 基 板 コ ス ト を 削 減 し 、 さ ら に 筐 体 コ ス ト の よ う な 他 の コ ス ト 削 減 に も 寄 与 す る 。 ま た 、 部 品 や 接 続 端 子 の 小 型 化 や 配 線 長 の 短 縮 は 高 周 波 回 路 に お け る 動 作 特 性 の 向 上 に 寄 与 す る 。 一 方 、 実 装 の 過 密 化 や 配 線 幅 の 細 線 化 が 進 む と 、 発 熱 の 問 題 か ら 特 に 高 消 費 電 力 の 部 品 の 実 装 が 難 し く な り 、 適 切 な 設 計 を し な け れ ば 部 品 の 寿 命 を 縮 め 製 品 不 良 の 原 因 と な る 。 ま た 、 回 路 故 障 時 の 修 理 や 部 品 交 換 が 難 し く な る 。
(20) ^ D R A M で L O C が 一 般 的 に な っ た の は 、 1 6 M B の 世 代 か ら で あ る 。
(21) ^ ト レ イ の 移 し 替 え 時 に は 、 専 用 の エ ア ー ピ ン セ ッ ト を 使 用 し て パ ッ ケ ー ジ 本 体 上 面 だ け で 吸 い 上 げ る が 、 そ れ で も 曲 げ て し ま う こ と が あ る 。
(22) ^ L Q F P は 1 . 4 m m 程 度 、 T Q F P は 1 . 0 m m 程 度 の 厚 み と な り 、 H Q F P で は 元 の Q F P と 同 等 か よ り 厚 い 3 m m 強 と な る 。 L Q F P 、 T Q F P 、 H Q F P の リ ー ド ピ ッ チ に は 0 . 4 、 0 . 5 、 0 . 6 5 m m や 中 に は 0 . 8 0 m m の も の な ど い く つ か 存 在 す る 。
(23) ^ 近 年 は 、 D F N パ ッ ケ ー ジ の 4 辺 に 端 子 を 持 つ タ イ プ の も の が 新 た に Q F N と 呼 ば れ る よ う に な っ て い る 。
(24) ^ T C P は 基 本 的 に フ リ ッ プ チ ッ プ で 、 シ リ コ ン と ヒ ー ト シ ン ク を 直 接 密 着 さ せ た 最 初 の パ ッ ケ ー ジ 形 態 で あ る 。
(25) ^ 例 外 的 に L L P と 同 じ 構 造 の 場 合 も あ る 。
(26) ^ イ ン テ ル が 開 発 し た B B U L ︵ B u m p l e s s b u i l d - u p l a y e r ︶ は 、 そ れ ま で の C 4 の バ ン プ 接 続 層 を 省 略 し て 、 ダ イ を サ ブ ス ト レ ー ト 基 板 に 直 接 装 着 す る パ ッ ケ ー ジ で あ る 。 こ れ で 接 続 端 子 の 高 密 度 化 、 2 0 G H z 以 上 の 導 通 が 可 能 な 低 イ ン ダ ク タ ン ス 、 1 m m 厚 の サ ブ ス ト レ ー ト を 実 現 し た 。
(27) ^ M C P / M C M の 1 種 に 、 以 前 か ら ハ イ ブ リ ッ ド IC と 呼 ば れ る も の が あ る 。 ハ イ ブ リ ッ ド IC で は IC チ ッ プ や 多 数 の 個 別 部 品 を 基 板 上 に 実 装 し て カ バ ー で 覆 っ た も の で あ り 、 古 典 的 な S i P と も い え る 電 子 部 品 で あ る 。 ま た 、 フ レ キ シ ブ ル 基 板 を サ ブ ス ト レ ー ト と し て 使 用 し て 、 2 個 や 3 個 、 又 は そ れ 以 上 の ダ イ を 実 装 し て 折 り 畳 む こ と で C S P に 近 い サ イ ズ の M C M と す る も の も あ る 。 こ の 方 式 で は 折 り 畳 む 前 に 信 号 接 続 が 可 能 な の で K G D の 検 査 が 行 え 、 パ ッ ケ ー ジ 完 成 前 に 不 良 品 の 交 換 が 可 能 に な る 。
(28) ^ イ ン タ ー ポ ー ザ ー は 非 常 に 薄 い プ リ ン ト 基 板 を 極 め て 多 数 重 ね 合 わ せ て あ る 、 周 辺 L S I と の 接 続 性 を 確 保 す る 配 線 で も あ る 。 米 i n t e l の L G A 2 0 1 1 用 イ ン タ ー ポ ー ザ ー は 重 ね 合 わ せ て あ る プ リ ン ト 基 板 を 剥 し て 1 枚 1 枚 並 べ る と テ ニ ス コ ー ト 1 面 分 に も 及 ぶ 広 大 か つ 複 雑 な 回 路 に な っ て い る 。