よく利用される電子部品のパッケージ

電子部品のパッケージは、部品の性質や用途、実装方法などにあわせて、さまざまに規格化されています。同じ部品でもさまざまなパッケージバリエーションが用意されているので、用途や放熱性能、コストなどに合わせて適切なパッケージを選択する必要があります。この記事では、よく使われるパッケージについて簡単に説明していきます。また、あたらしくなったRSのアプリToolbox Appでは、部品の外観からパッケージを探したり、事典のように使ったりできる機能が搭載されていますのでぜひこちらもお試しください。 パッケージ形状の分類はさまざまにすることが可能ですが、今回はこの記事の一番上の画像のツリーに従って、パッケージを紹介していきます。このツリーは、DesignSpark PCBの部品属性をもとにしたもので一部例外も含まれますが、まず、大まかに分けると、リード部品と表面実装部品の2つになります。 リード部品 通常、基板のスルーホールに挿入して取り付けるタイプの部品です。基板に確実に接続されるために、一般的に表面実装部品よりも力の直接かかる部品や信頼性の必要な場合に用いられます。ただし、スペースをとり、表面実装部品よりも取り付けにくいので、特別な理由がない場合は最近ではあまり使われません。電子工作では、ブレッドボードに挿しやすい、汎用の基板にはんだ付けしやすいなどの利点があるため、重宝されています。 受動部品のパッケージ 抵抗やコンデンサ、コイル、水晶発振子などは独自のリード部品形状の場合があります。これらの部品も、小型化に伴い、多くは表面実装のパッケージになっていますが、容量などが大きな部品はリード形状が取られている場合もあります。半導体のダイオードも似たリード形状のパッケージであるものもあります。そのほか、スイッチやコネクタなど、力が直接かかるような部品では、スルーホールを利用した独自パッケージとなっていることが多いです。 DIP/DIL(Dual Inline Package) 初期のもっとも基本的な半導体を基板に取り付けるためのパッケージで、パッケージの両サイドからリードピンが出ています。DIP18という場合は、数字はピン数を表します。ピッチは2.54mmなので、ブレッドボードや汎用の基板などにも取り付けやすいです。ソケットを利用して取り外し可能にすることもあります。材質は、最近は黒いプラスチックが主ですが、セラミックでできたものも存在します。幅がピン数やメーカ等で異なることがあります。スイッチなどでDIPと互換性のあるパッケージが採用されていることもあります。 SIP/SIL(Single Inline Package)/ZIP(Zigzag Inline Package) DIPパッケージの片側のみにリードピンがあるタイプのパッケージで、縦に挿入して実装します。1列に並んでいるものをSIP、交互に並んだものがZIPとされることが多いです。放熱が必要なトランジスタアレイやドライバなどの半導体部品に多く採用されています。片側に放熱用の金属が取り付けられているなど、DIPと異なり、メーカや使用目的によって形状のバリエーションが多くあります。 TO(Transistor Outline) 名前の通り、トランジスタに多く用いられているパッケージですが、ICやダイオード、センサなど様々に利用されています。さまざまなバリエーションがあり、TO-XXという名称で呼ばれます。プラスチックパッケージの代表的なものには、小型のトランジスタなどに使われるTO-92や比較的放熱量の多い部品に使われるTO-220、さらに大きなTO-3PやTO-247などがあります。放熱板が露出しているタイプのものとそうでないものがあります。TO-52など金属に入ったタイプ(CAN)のものも数多くあります。 TO-92とTO-220 TO-247とTO-52 PGA(Pin Grid Array) 接続面にピンが多数並べられ、ソケットの利用により部品交換が容易となるパッケージ。一部のCPUなどで採用されています。 表面実装部品 表面実装部品は、その名の通り、基板に穴をあけることなく、基板表面にはんだづけなどを利用して直接取り付けられるパッケージとなっています。最大の利点は、リード部品と違い、スペースを取らないので、部品を小型薄型化し、高密度に実装することが可能な点です。チップマウンタを利用して、部品を配置、リフロー炉を使い、まとめてはんだ付けすることができるので自動化に向いています。このため、現在、利用されている電子部品の多くは、表面実装部品となっています。 ・リード型 まず、表面実装部品の中でも、端子がリードピンとして出ているタイプのパッケージについてご紹介します。リードレス型と違い、このタイプでは人の手によるはんだ付けも比較的可能となっています。ただし、リードレス型に比べると、実装面積が大きく、ピン数が増えるとその分パッケージも大きくなってしまいます。 SOP(Small Outline Package)/SOIC(Small Outline Integrated Circuit) SOPは、DIPパッケージを表面実装型にした形をしており、両サイドにガルウイング型のリードピンが出た形となっています。ピンのピッチは、1.27mm以下となっており、ピンのピッチが1.27mmのとき、SOICと呼ばれます。幅については、ナロータイプとワイドタイプがあります。さらにSOPのバリエーションとして、小型化したSSOP、TSOP、TSSOPなどがあります。 通常のタイプ(ナロー)とワイドタイプ SSOP(Shrink SOP) SSOPは、SOPの1.27mm未満のピッチを持つタイプをさします。1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mmピッチのバリエーションがあります。ピン数は5~80ピンのタイプがあります。 TSOP(Thin SOP) TSOPは、実装時の高さが1.27mm以下のSOPをさします。長方形の短辺に端子をつけたものでは、0.6mm、0.55mm、0.5mmピッチ、長辺に端子を付けたものでは、1.27mmピッチのパッケージがあります。ピン数は24~64ピンのタイプがあります。メモリ部品などに多く使われています。 SOJ (Small Outline J-leaded) リードピンの形状がJ型に内側に折れ曲がったタイプのパッケージ。ピッチは1.27mm。リードピンが変形しにくい利点があります。 QFP (Quad...