2020/04/10

半導体パッケージについて

半導体パッケージって何??

半導体パッケージとは電子部品の形状に対して付けられます。
日本ではJEITA(電子情報技術産業協会)が中心に規格化されており、
時代とともに小さくなる電子部品ですので、どんどん追加されています。

主なパッケージ

<DIP(Dual In-line Package)>

リードが長辺の両側から下方向に延びています。
セラミックはCerDIP(サーディップ)、プラスチックのものはPDIP(ピーディップ)と呼ばれることもあります。

■ Ceramic-DIP(セラミック・ディップ)
リードをあらかじめ挟み込んだセラミック製の容器にICチップを入れボンディングし、不活性ガス中で金属製の蓋をしたもの。
■ Cer-DIP(サー・ディップ)
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、低融点ガラスで封止するもの。
■ Plastic-DIP(プラスチック・ディップ)
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。

<SIP(Single In-line Package)>

パッケージの長辺片側一列に足を出したもの。ピン数をあまり増やせないため、小規模なICパッケージに使われることが多い。
DIP形状と比べ放熱器を取り付けるのに都合がよく、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。

■ SSIP
DIPのリードピッチを縮小したパッケージ。
■ HSIP
SIPの下面または、上面に放熱板を持つパッケージ。

<ZIP(Zigzag In-line Package)>

SIPの足を左右交互に折り曲げ、
リードをジグザグ状に加工することで、リードピッチを狭くすることができ、SIPに比べ横幅を狭くすることができます。

■ SZIP
ZIPのリードピッチを縮小したパッケージ。
■ HZIP
ZIPの裏面に放熱版を持つパッケージ。

<PGA>

パッケージの底面に剣山のようにピンを立てたもの。
セラミック製をCPGA(CeramicPGA)、ソケット実装専用のプラスチック製をPPGA(Plastic PGA)と呼ぶこともあります。
現在ではプラスチックPGAはほとんど使われず、セラミックPGAが一部のハイエンド用途で使用されています。

<SOP(Small Outline Package)>

表面実装の代表的なものです。
SOPはDIPのリード間隔を半分にし、リードを表面実装向けに先端を外側へ広げた形状をしています。

■ SSOP
SOPのリードピッチを縮小したパッケージ。
■ HSOP
SOPのリードの一部が放熱フィンとなっているパッケージ。
■ TSOPⅠ
SOPのパッケージ取り付け高さが1.2mm以下のもので、リードがパッケージの短辺側から取り出されたパッケージ。
■ TSOPⅡ
SOPパッケージ取り付け高さが1.2mm以下のもので、リードパッケージが長辺側から取り出されたパッケージ。
■ WSOP
SOPの一部に透過性の窓を有するパッケージ。または、透過性の樹脂で封止されたパッケージ。

<SOJ(Small Outline J-leaded package)>

パッケージ長辺の両側からリードが出ており、先端がパッケージ全体を抱え込むように内側に曲がっているタイプです。
曲げた部分にはんだをつけて表面実装します。メモリ容量が比較的小さく、一部のRAMなどに今でも使われています。

<QFP(Quad Flat Package)>

四角形で4辺からガルウィング状のリードが突き出した形状をしています。

■ HQFP
リードの一部が放熱フィンとなっているパッケージ。
■ LQFP
QFPの取り付け高さが1.7mm以下のもの。
■ TQFP
QFPのパッケージ取り付け高さが1.2mm以下のもの。
■ WQFP
QFOの一部に透過性の窓を有するパッケージ。もしくは、透過性の樹脂で封止されたパッケージ。

<QFJ(Quad Flat J-leaded package)>

QFPと同様にパッケージの4辺から側面にリードが出ています。リードの先端はJ字型のように内側に成形されています。

<QFN(Quad Flat Non-leaded package)>

底面の4辺に電極パッドが並んでおり、QFPに比べ実装面積が小さく、薄型化、高密度化が可能となります。

<BGA(Ball Grid Array)>

パッケージの底面に休場の半田ボールを格子状に並べて端子としたものです。

■ FBGA
FBGAの端子ピッチを0.8mm以下に短縮したパッケージ。

どんどん小さくなっていくパッケージですが、現在の最小サイズはトランジスタですと0.6×0.4㎜薄さ0.36mmほどのものがあります。更新されていく最小サイズがこれから楽しみですね!