枕に頭を入れる欠陥

集積回路パッケージをプリント基板に組み立てる際に発生するヘッド・イン・ピロー欠陥（HIPまたはHNP）は、ボール・アンド・ソケットとも呼ばれ、^{[ 1 ]}はんだ付け工程の不具合です。例えば、ボール・グリッド・アレイ（BGA）パッケージの場合、パッケージ上に予め堆積されたはんだボールと基板上に塗布されたはんだペーストの両方が溶けてしまうことがありますが、溶けたはんだは接合しません。不具合箇所の接合部を切断すると、部品上のはんだボールと基板上のはんだペーストの間に明確な境界が見られ、まるで枕に頭を乗せた状態の断面のように見えます。^{[ 2 ]}

この欠陥は、表面の酸化やはんだの濡れ性不良、あるいははんだ付け工程の熱による集積回路パッケージや回路基板の変形などによって引き起こされる可能性があります。これは、より高い処理温度を必要とする鉛フリーはんだを使用する場合に特に懸念されます。

この欠陥は、はんだ付け中の一連の事象に起因すると考えられます。まず、ボールははんだペーストに接触します。加熱中に基板と部品は熱膨張を起こし、たわみが生じ、ボールの一部がペーストから剥離することがあります。高温下では酸化が急速に進行し、表面が再び接触した際に、残留フラックスの活性が酸化層を破壊するのに十分でない可能性があります。はんだペーストの組成（例えば、活性温度の高いフラックス）と、はんだボールの濡れ性が、最も重要な緩和要因となります。^{[ 1 ]}

回路基板または集積回路の反りは基板が冷却されると消失することがあるため、断続的な故障が発生する可能性があります。枕に頭を突っ込んだような欠陥の診断には、はんだ接合部が集積回路パッケージとプリント基板の間に隠れているため、X線またはEOTPR（電気光学テラヘルツパルス反射率測定法）の使用が必要になる場合があります。

参考文献

1. 「Head-in-Pillow BGA Defects」（PDF） 。2015年2月8日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
2. Scalzo, Mario (2009-06-12). Schröter, Anke (ed.). 「電子機器組立における枕頭欠陥の課題への対処」 . PCB . 2018年6月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年6月23日閲覧。

さらに読む

• Alpha (2010-03-15) [2009年9月]. 「枕に頭が挟まる不具合の軽減 - 枕に頭が挟まる不具合：原因と潜在的な解決策」 . 3. 2013年12月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年6月18日閲覧。