Pin grid array

ピン・グリッド・アレイ（PGA）

ピン・グリッド・アレイ（PGA）は、集積回路（IC）のパッケージ形式の一つであり、特にCPUなどの高機能なデジタル半導体で広く利用されています。その特徴は、パッケージ底面に格子状に配置された多数の金属製ピン（接続端子）です。

概要

PGAは、従来のDIP（Dual In-line Package）やQFP（Quad Flat Package）といったパッケージ形式と比較して、より多くの接続端子を実装できるという利点があります。これは、パッケージ側面ではなく底面にピンを配置することで、実装面積あたりのピン数を大幅に増加させることが可能になるためです。

ピンの配置は、通常、パッケージの外周部に2列から5列程度、2.54mm（0.1インチ）または1.27mm（0.05インチ）の間隔で規則的に並べられています。ピン数の多いPGAでは、中央部にもピンが配置されることがあります。また、誤挿入を防ぐために、ピン配置は意図的に非対称に設計されることがあります。

プリント基板への実装方法としては、まずICソケットをスルーホール実装によって基板に半田付けし、そのソケットにPGAを挿入する方式が一般的です。しかし、PGAのピンを直接基板に半田付けする方法や、表面実装技術を応用してピンの先端のみを基板表面の銅箔パターンに半田付けする方法も存在します。

多様な形式

PGAには、様々な材料や構造を用いた多様な形式が存在します。

CPGA (Ceramic Pin Grid Array)

CPGAは、本体にセラミック素材を使用したPGAです。初期のPGAは主にセラミック製であったため、単に「PGA」と呼ばれていましたが、プラスチック製のPGAが登場したことで、区別するために「CPGA」と呼ばれるようになりました。セラミックの高い形状精度が求められるため、特定のメーカーが市場を独占していました。

使用例: Socket A向けAthlonやDuron（アドバンスト・マイクロ・デバイセズ社製）などで使用されていました。

PPGA (Plastic Pin Grid Array)

PPGAは、本体にプラスチック素材を使用したPGAです。セラミック製に比べて製造コストを削減できますが、耐湿性や温度特性は劣ります。発熱量の多いICで使用される場合、内部にアルミ製の放熱板が備えられていることがあります。

使用例: Socket 370向けCeleron（インテル社製、Mendocinoコア）などで使用されていました。

SPGA (Staggered Pin Grid Array)

SPGAは、ピンが千鳥状に配置されたPGAです。ピン密度を高めるために、従来の正方配列の中間的な配置が採用されています。パッケージサイズを抑えつつピン数を増やすことが可能です。

使用例: Socket 5およびSocket 7向けプロセッサ（インテル社製）などで使用されていました。

FCPGA (Flip-Chip Pin Grid Array)

FCPGAは、フリップチップ実装されたダイを樹脂で封止し、周囲にピンを配置したPGAです。フリップチップ技術の発展によって実現しました。ダイが直接外力を受けやすいため、バンパーなどの保護機構が必要となる場合があります。

使用例: Socket 370向けPentium IIIやCeleron（インテル社製、Coppermineコア）などで導入されました。

OPGA (Organic Pin Grid Array)

OPGAは、有機プラスチック製のインターポーザ上にダイを実装し、ピンを配置したPGAです。

使用例: Socket A向けAthlon XP（AMD社製）などで導入されました。

関連項目

* パッケージ (電子部品)

もう一度検索