电路板的防焊层印刷偏移会造成BGA短路吗？

公司最近在做一个新的专案，RD对板子Layout的要求是越来严苛，因为板子越做越小，连带的对防焊(Solder Mask)尺寸的要求也相对的缩小，可是厂商的制程能力又跟不上来，有能力的说要加价(cost up)，一听到要加钱，所有人都开始缩手，继续沿用现有PCB板厂的制程，其结果就是防焊层印刷偏移超出了焊垫/焊盘。

防焊层印刷偏移会造成什么问题呢？

如果是BGA的焊垫/焊盘偏移，就会造成BGA锡球的焊垫变小，最后造成焊锡短路(solder short)，怎么焊垫变小反而会造成短路呢？原来钢板(stencil)上的开口是固定的，也就是钢板上同一个开口的锡膏量理论上是固定的，如果每片电路板BGA的焊垫大小都一致，钢板可以根据实际的焊垫大小来给予适当的开口大小与锡膏量，但如果不同批电路板，有的焊垫维持在原来的尺寸，可是有的板子焊垫却缩小了，可是锡膏量还是维持一样，就会变成锡膏过多造成溢流(overflow)的现象，严重时就会溢流到邻近的焊垫，形成焊锡短路。

可是焊垫(焊盘)怎么会变小呢？

这就好像戴头套只露出两个眼睛的道理是类似的，如果头套没有套到正确位置，稍微给它偏了一点点，眼睛就会被头套给盖到，遮住了半颗眼睛。眼睛可以想像成「焊垫」，而防焊层就是「头套」了。或许有人文章看到现在还搞不太清楚，所以在萝唆一下，这防焊层(Solder Mask)就是绿漆啦！明白没！再不明白，那就把板子拿出来看看那一大片的绿色就是啦！这些绿漆会覆盖住电路板上不需要露出来的铜箔及线路，以避免不必要的接触短路或氧化。（注：有些板子的防焊会印成黑色、红色，但大部分都是绿色）

因为深圳宏力捷公司的新电路板设计把防焊层的公差抓在+/-1mil（+/-0.0254mm），可是板厂防焊层的制程能力为+/-2mils（+/-0.05mm），于是实际印刷偏差的防焊层就覆盖到原来该露出来焊垫，让原本该露出来焊垫变小，于是问题产生了以上的问题。另外一个原因是我们为了防止HIP发生，所以将BGA外圈的锡膏量印得比较多，所以发生短路的焊垫几乎都集中在BGA的外圈锡球。（相关阅读：如何解决BGA锡球的HIP(Head-In-Pillow)虚焊问题）

下图显示电路板BGA下面的防焊层印刷偏移，造成焊垫大小不一致。	下图显示其他零件的防焊层印刷偏移，造成焊垫大小不一的现象。

下图显示BGA因为焊垫变小，造成锡膏过多而最终形成焊接短路的结果。 

接下来的解决办法：

1. 要求板厂局部修改有问题焊垫的防焊层开孔位置及尺寸，原则上要求BGA下面的所有焊垫大小要趋向一致。

2. 重开钢板(stencil)把容易发生短路的BGA外圈焊垫开口缩小，以便降低锡膏印刷量。