半導体パッケージの一種であるBGAは、短い配線と十分なはんだ付けスペースを持つ製品の小型化に優れたパッケージです。今回はこのBGAの基礎知識やメリット・デメリットなどを紹介します。

半導体パッケージ「BGA」の基礎知識

BGAとはball grid array（ボールグリッドアレイ）の略で、ICチップの表面実装における半導体パッケージの一種で、トランジスタやダイオードなど、複雑な機能がある電子回路部品「LSI（大規模集積回路）」によく利用されます。

BGAには、はんだボール（ボール状のはんだ）がパッケージの底面に格子状に並んでおり、ピッチ（配置の間隔）は1.27mmや1.0mm、0.8mmなどがあります。

ちなみにパッケージとは、半導体素子やIC（集積回路）を包んで周りから防護し、端子や配線を提供する包装部材を指します。素材は樹脂やセラミック、金属でできています。

BGAのメリット・デメリット

BGAのメリット

BGAのメリットには次の5つが挙げられます。

• 製品の小型化に強い
• 高い接続密度で接続できる
• 電気特性に優れている
• 接続不良が少ない
• 放熱性に優れている

それぞれ解説していきます。

製品の小型化に強い

BGAは電極がパッケージからはみ出していないため、実装面積が小さく製品の小型化に最適です。

高い接続密度で接続できる

基板との設置面積が非常に大きいため、多くのI/O端子が配置でき、高い密度で接続できます。

電気特性に優れている

はんだ付けする接合部が小さくリード線がありません。そのためパッケージのインダクタンスも低く、ノイズが入りにくくなっています。

接続不良が少ない

接合不良が少ないため、はんだ部分の接合強度が強いというメリットがあります。

放熱性に優れている

熱抵抗が低いため放熱性に優れています。集積回路の熱を放熱することでICチップの高温化を避けることができます。

BGAのデメリット

続いて、BGAのデメリットには次の2つが挙げられます。

• 検査やリワークが難しい
• はんだ付け不良が外観検査で発見出来ない

それぞれ確認していきましょう。

検査やリワークが難しい

一度はんだ付けすると、ピンがパッケージで隠れてしまいます。そのため、リード部が見えないのではんだごてでの修正ができません。修正するには専用のリワーク機が必要になります。

はんだ付け不良が外観検査で発見出来ない

はんだ付けした部分が見えないため、目視検査でははんだ不良を見つけることができません。そのため、専用のX線装置で確認する必要があります。

 
＜お気軽にお問い合わせください＞

BGAの検査方法

BGAははんだ付けの後の目視検査ができないため、安曇川電子工業では半田印刷検査機を使用しています。導入しているはんだ印刷検査機は「VP6000-V/5200-Vシリーズ」というものです。

流れとしては、クリームはんだ印刷機でクリームはんだを塗布→はんだ印刷検査機にてクリームはんだが十分に塗布されているか検査をします。つまり、BGAを実装する前に、はんだの塗布が万全であるかを確認することで、不良のリスクを減らしているのです。

BGAはクリームはんだの印刷で品質が決まるため、印刷後の検査機で確実に良品を作ることがポイントです。

プリント基板の部品実装は安曇川電子工業へ

安曇川電子工業はプリント基板の表面実装 、手挿入部品のフロー半田、ユニット組立を専門に行う会社です。

また、基板設計者の方が製図した基板の機能を維持しつつ、量産時に不具合やコストアップを招かないよう変更提案を行うVA・VE提案を得意とするほか、基板実装だけでなく、ユニット・制御機器のOEMメーカーとしての実績も多数保有しています。

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