LGA・BGA パッケージの仕組みと検査ポイントを一挙紹介

～パッケージの特長とは？主要方式を簡単比較～

LGA・BGA は、半導体パッケージの中でも主流となっている「表面実装型」に分類される代表的なパッケージです。半導体パッケージは大きく「スルーホール実装型」と「表面実装型」に分けられますが、表面実装型は基板の穴を使わず、ランド上に直接はんだ付けして実装する方式です。小型・軽量で高密度実装が可能なことから、現在の多くの電子機器において広く採用されています。

LGA・BGA― 高密度・高性能を支える“底面端子”の革新パッケージ

CPU・GPU・通信プロセッサを中心に、IC の高速化・多ピン化は年々進んでいます。LGAとBGAは、リードによる配線長をなくして電気特性を向上させること、接触面積を広げて電気性能を高めること、さらに放熱性能を改善することを目的に、底面接続型パッケージの主流となりました。

BGA(Ball Grid Array) ― “はんだボール”が並ぶ高密度パッケージ

BGAはパッケージ底面にはんだボールを格子状に配置した構造で、ピン数を大幅に増やすことに成功した革新的パッケージです。BGAの特長は：

• 多ピン化（数百～2000ピン超も）
• 接続信頼性が高い
• リード型より放熱性能が高い
• はんだ接続信頼性が高い

BGAは、スマートフォン用のアプリケーションプロセッサをはじめ、GPUやAIチップ、DDRメモリ、高性能SoCなどに幅広く使用されており、現代の電子機器を支える中心的なパッケージとなっています。

LGA(Land Grid Array) ― 球を使わない“ランド接触”タイプ

LGAはBGAからはんだボールを無くし、平坦なメタルパッド（ランド）を敷き詰めた構造です。LGAの徴は：

• 超低背（外部端子高さ0.1mm以下の規格も）
• 寄生インダクタンスが小さく高速動作に最適
• 基板側のランドと直接接触（はんだ実装 or ソケット接触）

LGAは、高速通信IC（SerDesやPHY）をはじめ、FPGA・ASIC、高周波や電源モジュール、さらにはPCやサーバー向けCPU（Intel LGA115x、LGA1700など）に幅広く採用されています。このように、LGAは高性能プロセッサにおける標準的なパッケージとして位置付けられています。

LGA・BGA の技術的メリット・デメリット

特に LGAとBGAは “見えない部分をどう検査するか” が最大の技術課題です。

LGA・BGA 検査・テスト工程で必要となる治具

検査・テスト工程においては、LGAとBGA特有の構造や高密度化の進展により、従来のパッケージとは異なる課題が顕在化しています。特に微細化・高ピン数化・実装精度の要求向上に伴い、接触信頼性や位置合わせ精度、さらには環境変化による影響への対応が重要となります。検査での課題は：

• BGA:ボール直径が 0.35mm 以下の微細化
• LGA：ボールが無いため位置合わせ精度が一段と重要です。
• 高ピン数（1,000pin 超）での接触安定性
• 熱サイクル時のフラックス残留による接触不良

精研では、 LGA・BGA向けに次のような先端的な検査技術を提供しています。

LGA と BGA は、現代の高性能電子機器を支える中心的パッケージです。　高速化・小型化の要求に応える一方で、検査工程では高度なプローブと精密治具が求められます。精研のプローブと治具技術は、これら最新パッケージの品質保証に不可欠な役割を果たしています。

何かお困りの際は、まずはお気軽にお声がけください。最適なテストソリューションをご提案いたします。