パッケージ (電子部品)
CSP(Chip size package)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 (Interposer) 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BGAかLGAが多く、リードフレーム型ではLLP、DFNが使われる。端子間隔が0.8 mm以下のBGA形状かLGA形状のものはJEITAのパッケージ名称のFPGAかFLGAに分類される。また、BGAのものは、JEDECのパッケージ名称ではDSB (Die size BGA) に分類される。
ウエハーレベルCSP (Wafer level CSP) 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CSP。
チップ・オン・テープ (Chip on tape, COT) 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。
MCP(Multi Chip Package)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BGAやQFPなどの形をとるため、外観からはMCPであるかどうかの見分けが困難なものが多い。
MCM(Multi Chip Module)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。MCP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MCU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。
SiP(System in Package)は、構造としてMCP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CPUやRAM/ROM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。MCM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、MCMとSiP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 (パッケージ・オン・パッケージ, Package on Package) 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、KGD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。
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。
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(Shrink pitch)とはJEITAとJEDECの分類の1つで、DIP、ZIP、PGA、SOP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。SDIPは1.775 mm、SZIPは1.775 mmまたは1.25 mm、SPGAは1.27 mm、SSOPは1.00、0.80、0.65、0.50、0.40 mm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JEDECとJEITAのパッケージ分類の1つで、BGAとLGAで端子間隔が0.8 mm以下のもの、又はQFPで端子間隔が0.5 mm以下のものを指す。記号「F」で表し、該当品はそれぞれFBGA、FLGA、FQFP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。
CSP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CSP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TSV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、TBGA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。
QFP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。