半導体パッケージ【semiconductor package】 ICパッケージ / IC package / LSIパッケージ

概要

半導体パッケージ（semiconductor package）とは、半導体素子や集積回路(IC)を包み込んで周囲から防護し、外部と電力や電気信号の入出力を行うための接点(端子や配線)を提供する包装部材。

セラミックやプラスチックなどでできた薄い箱型のものが一般的で、下面や側面に接続用の金属端子が配置されている。電子機器内部の基板上の所定の位置に半田で溶接したり専用の接続口（ソケット）に押し込むなどして固定（実装）する。素材の種類や端子の形状や配置によって様々な種類がある。

PGA (Pin Grid Array)

平たいパッケージの下面に入出力用の多数のピンが剣山のように格子状に規則正しく並んでいるもの。マイクロプロセッサなどの半導体製品のパッケージとしてよく用いられる。

CPGA (Ceramic Pin Grid Array)

セラミック製のパッケージの下面に外部入出力用の多数のピンを剣山のように格子状に規則正しく並べたもの。PGAで最初に実用化されたもので、単にPGAといった場合はもともとCPGAを指していた。セラミックは放熱性能に優れるが、加工が難しく高価である。

PPGA (Plastic Pin Grid Array)

プラスチック製のパッケージの下面に外部入出力用の多数のピンを剣山のように格子状に規則正しく並べたもの。パッケージ本体にセラミックに代えてプラスチックを用いたパッケージで、放熱性能などは劣るが製造が容易で安価である。

SPGA (Staggered Pin Grid Array)

パッケージの下面に外部入出力用の多数のピンが千鳥状に互い違いに規則正しく並んでいるタイプのもの。PGAのピン配置を斜め45度に回転したもの。

BGA (Ball Grid Array)

パッケージの下面に半田製の半球型の端子を格子状に規則正しく並べたもの。電子基板への装着時にはチップを基板の所定の位置に置いて炉で加熱し、半田を溶かして基板側の端子と溶接する。チップの端から外側に端子が突き出ている形状のパッケージに比べ、端子がすべて底面にあるため実装面積が小さいというメリットがある。

LGA (Land Grid Array)

パッケージの下面に「ランド」と呼ばれる微細な平たい電極を格子状に並べたもの。BGAパッケージの球状の半田の代わりに平たい電極があるような形状になっている。それぞれの電極に対応するピンが格子状に並んだ剣山のような形状のソケットに押し付けて装着する。

QFP (Quad Flat Package)

パッケージの四辺の側面に入出力用のピン（リード）が規則正しく並んでいるもの。矩形の平たいパッケージの各辺に数本から数十本ずつピンが並んでおり、これを基板に半田付けなどで固定する。端子が側面から伸びているため実装面積は広くなりがちだが、高さを低く抑えることができる。

パッケージの高さが1.7mm以下のものをLQFP（Low profile QFP）、1.2mm以下のものをTQFP（Thin QFP）と呼ぶことがある。また、ヒートシンク（放熱器）つきのものをHQFP（QFP with Heat sink）という。

PQFP (Plastic Quad Flat Package)

プラスチック製のパッケージの四辺の側面に入出力用のピン（リード）が規則正しく並んでいるもの。もともとQFPはセラミック製のパッケージが主流だったが、量産品ではコスト面で有利なPQFPの方が広く用いられるようになった。

QFN (Quad Flat Non-leaded)

パッケージの四辺の側面に入出力用の端子が規則正しく並んでいるもの。端子が微小な金属面（パッド）となっており、外に飛び出す形状のピン（リード）が存在しない。基板に装着する際は端子間に半田を挟んで全体を炉で加熱して溶接する。

QFJ/LCC (Quad Flat J-leaded/Leaded Chip Carrier)

パッケージの四辺の側面に「J」の字状の曲がったピン（リード）が規則正しく並んでいるもの。端子の先端が内側に向かって曲がっており、QFPよりも実装面積を節約することができる。半田で固定する場合と、専用のソケット部品に押し込んで固定する場合がある。

PQFJ/PLCC (Plastic Quad Flat J-leaded/Plastic Leaded Chip Carrier)

プラスチック製のパッケージの四辺の側面に「J」の字状の曲がったピン（リード）が規則正しく並んでいるもの。端子の先端が内側に向かって曲がっており、QFPよりも実装面積を節約することができる。QFJ/LCCはもともとセラミック製パッケージが多かったが、量産品ではコスト面で有利なPQFJ/PLCCの方が広く用いられるようになった。

SOP (Small Outline Package)

平たい長方形のパッケージの二つの長辺に、外部入出力用のL字型のピン（リード）を規則正しく並べたもの。表面実装用のパッケージの一種で、より小型化したSSOP（Shrink SOP）や薄型化したTSOP（Thin SOP）などのバリエーションがある。一般的にはJEITA規格に則った仕様のものをSOPと呼び、ほぼ同じ形状だがJEDEC規格のものは「SOIC」（Small Outline Integrated Circuit）あるいは「SOL」（Small Outline L-leaded package）と呼ぶことが多い。