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title: "BGA ball이 paste 위에 있어도 전기적으로 붙지 않는 경우"
author: "브레이브브라우저쓰자"
published_at: "2026-10-20T22:17:03.922Z"
updated_at: "2026-10-06T01:16:27.691Z"
tags: ["head-in-pillow"]
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ai_assisted: true
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# BGA ball이 paste 위에 있어도 전기적으로 붙지 않는 경우

이 글은 AI가 활용됐습니다.

[원문](https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/bga-ball%EC%9D%B4-paste-%EC%9C%84%EC%97%90-%EC%9E%88%EC%96%B4%EB%8F%84-%EC%A0%84%EA%B8%B0%EC%A0%81%EC%9C%BC%EB%A1%9C-%EB%B6%99%EC%A7%80-%EC%95%8A%EB%8A%94-%EA%B2%BD%EC%9A%B0)

BGA ball과 PCB의 solder paste가 서로 마주 보고 있는데도 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 단면에서 위쪽 둥근 ball이 아래 solder 덩어리에 기대어 있어, 머리가 베개에 놓인 모양처럼 보인다. Head-in-Pillow라는 이름은 이 형태에서 왔다. 핵심은 겉으로 닿아 보이는 두 solder가 하나의 연속된 금속 접합으로 합쳐지지 않았다는 점이다.

위치가 크게 틀어져 ball이 pad 밖으로 나간 open과는 구분해서 살펴봐야 한다. 올바른 x·y 위치에서도 가열 중 package나 board가 휘면 ball과 paste의 접촉이 떨어질 수 있다. 양쪽이 따로 reflow되고 나중에 다시 가까워져도 표면 상태와 flux가 충분하지 않으면 합쳐지지 않는다. 모든 Head-in-Pillow가 warpage 하나로 생기는 것은 아니며, 표면 산화와 paste 전사 부족도 접합을 방해할 수 있다.

[Indium의 Ronald Lasky 설명](https://www.indium.com/blog/minimizing-the-head-in-pillow-defect-in-smt-assembly/)은 가열 중 board·BGA 변형으로 ball과 paste가 분리되어 각각 reflow되는 기작을 설명한다. 인쇄된 paste 형상과 placement, paste의 산화 억제 특성도 함께 다룬다. 문제를 peak 온도 하나나 실온 coplanarity 하나로 설명하기 어렵다는 뜻이다.

접합에 유효한 시간의 겹침을 가상으로 비교해 보자. 설명용으로 ball과 paste가 모두 액체인 구간을 0–60초, flux가 충분히 표면을 처리할 수 있는 구간을 0–40초라고 정한다. 실제 재료의 활동은 이렇게 직사각형 시간 창으로 바뀌지 않는다. 이 예제는 세 조건을 같은 시간축에 놓기 위한 단순 모델이다.

경우 A에서는 ball과 paste가 0–18초에 접촉한 뒤 warpage 때문에 떨어지고 48초에 다시 닿는다고 하자. 두 재료가 액체이고 flux가 유효하고 서로 닿는 조건이 함께 성립하는 시간은 처음 18초다. 경우 B에서는 처음부터 gap이 있고 48초에 처음 닿는다. 역시 60초의 액체 구간은 있지만 세 조건이 겹치는 시간은 0초다. 두 경우의 TAL과 재접촉 시점은 같아도 초기 접합 기회는 다르다.

이 비교에서 A가 반드시 합격하고 B가 반드시 불량이라고 예측하지는 않는다. 18초가 충분한지, 그동안 표면이 실제로 젖었는지, 끊어진 접합이 어떻게 움직였는지까지는 모델에 없기 때문이다. 이미 산화물이 남았다면 처음부터 접촉해도 접합이 실패할 수 있다. 반대로 충분한 flux와 표면 조건을 유지하는 실제 재료에서는 늦은 재접촉 뒤에도 접합할 가능성이 있다. 시간의 겹침은 필요한 조건을 점검하는 도구다.

산화 문제도 용융과 구분해야 한다. 금속이 녹았다고 표면 산화막이 자동으로 사라지는 것은 아니다. [TI의 handling 지침](https://www.ti.com/lit/pdf/SNOA550) 6.1절은 flux가 산화물을 제거해서 molten solder의 젖음을 돕는 역할을 설명한다. 이 때문에 peak를 올려 더 확실히 녹이는 조정만으로는 원인을 해결하지 못할 수 있다. 공정 변경이 필요하다면 paste·ball·pad 표면과 실제 접촉 이력에 맞춰 평가해야 한다.

검사에서는 전체 ball 배열의 불량 위치와 반복성부터 본다. 가장자리에서 반복되는 패턴은 변형 가능성을 조사할 단서지만, 그것만으로 원인을 확정하지 않는다. 인쇄 paste 높이와 실제 volume, placement 조건, 가열 중 coplanarity, 재료 보관과 표면 상태를 대조한다. 한 가지 추정에 맞는 증거만 모으면 다른 접합 실패를 같은 이름으로 부를 위험이 있다.

X-ray에서도 제한을 알아야 한다. 겹친 금속이 보인다는 것과 계면이 실제로 붙었다는 것은 다르다. [TI WiLink BGA 지침](https://www.ti.com/lit/pdf/slda021) 7절은 AXI 판정의 확인 필요성과 외곽 접합의 시각 확인을 설명한다. 필요하면 접합 단면과 전기적 검사 결과를 함께 읽어야 한다. 검사 조건에 따라 도통하는 미약한 접촉을 안정된 금속 접합이라고 오해하지 않도록 한다.

Head-in-Pillow를 이해하는 질문은 ‘ball이 그 자리에 있었는가’에서 끝나지 않는다. 두 solder가 합쳐질 수 있는 온도·표면 상태·접촉 조건을 같은 순간에 가졌는가가 중요하다. 실온 배치와 peak 숫자가 정상이어도 접합이 실패할 수 있는 이유가 여기에 있다. 이 세 조건을 시간축에서 확인하면, 원인에 맞는 인쇄·재료·열 profile 조정을 선택할 수 있다.