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半導体用語集

BGA

英語表記：Ball Grid Array

　外部端子がはんだボールで形成され，二次元的に配置された表面実装型パッケージの総称（図1）。
　BGAは1989年にMotrola社とシチズン時計がOMPAC（Over Molded Pad Array Carrier）と呼ぷパッケージを共同開発したのが始まりである。1991年にMotrola社が自社のページングシステム（ページャともいう），トランシーバなどのマイコン，ROM，RAMなどに採用し，1992年にCompaq社が，パソコンのCMOSゲートアレーに採用したことで大きく市場が形成された。
　BGAの特徴は，端子数増加とパッケージ小型化が容易であること，狭リードピッチのQFPなどと比較し，実装歩留りを高くできること，優れた電気特性の実現が可能であることなどがあげられる。なお，EIAJ（Electronic Industries Association of Japan，日本電子機械工業会）の半導体パッケージ標準化委員会では，ボールピッチが1.0mm以上をBGA，0.8mm以下をFBGA（Fine-pitch BGA）と区別している。
　QFP（Quad Flat Package）のような表面実装型パッケージでは，外部端子の出し方が一次元的であるのに対し，BGAは二次元的であるため，全体外形寸法を小さくできる。そのため実装密度の向上を図ることができ，同ー外形寸法であれば多端子に対応できる。また，狭ピッチ（0.4mmピッチ程度）のQFPの場合と比較しても，同一端子数の場合，ボールピッチを広くできる。実装においても，セルフアライメント効果により高い実装歩留りが実現できる。セルフアライメント効果は，基板上でパッケージが少々位置ずれをして搭載されても，溶融はんだボールの表面張力が駆動力となり，所定の位置に戻ってはんだ付けされる現象である。電気的特性においては，チップから外部端子まで電気配線されるインタポーザ部，すなわちプリント基板やテープ基板を多層構造とすることにより，信号線のインピーダンス整合を図り，信号波形を維持できる。また，電源，グランドを強化して低インダクタンスを達成し，ノイズを防止できる。特にこれら電気的特性は高周波領域で効果を発揮するため，動作周波数の上昇にも対応が可能である。
　インタポーザの種類，チップとインタポーザの接続方法，封止方法などの違いにより様々なタイプのBGAがあるが，一般的にインタポーザにプリン卜基板を用いたタイプをPBGA（Plastic BGA），ポリイミドなどのテープを用いたタイプをTBGA（Tape BGA）と呼んでいる。

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