要将 BTC 空隙降到最少，从使用正确的焊锡膏开始

让我们来看看 Patty 发生了什么事情……

在结束为期 3 天的以精益六西格玛统计、实验设计以及统计过程控制为主题的讲习班过后，Patty 下车来到了奥黑尔机场。有趣的是，这些学员都是律师。近些年来，越来越多的服务型组织采用精益六西格玛方法，而 Patty 给工程师教授这类讲习班已经是很久以前的事情了。她发现，尽管这些律师的数学技能有点生疏了，但他们都是非常认真的听众，通过精益六西格玛专题他们可以很快将数学重拾起来。

付钱给出租车司机后，她走进候机大厅，去见一位代理人。她有足够的时间搭乘早班飞机回家，所以她在出租车上给网上机票代售点的人打了电话。他们说改签的费用超过 300 美元，她觉得这太贵了。当她在候机大厅里看到这只要 75 美元的时候别提多高兴了。

她看了下纸质登机牌，发现还有两个多小时的时间，她完全可以在沃尔夫冈·帕克餐厅里一边享受放松的午餐一边看看《今日美国》。在 Patty 所知的同龄人中她是唯一一个喜欢看报纸的人，她猜想养成这个习惯得益于她的父亲。

两个小时很快就过去了，她排着队等候登上飞往波士顿洛根机场的飞机。她现在已经在常春藤大学任职数年了，在这里她出差的次数比在 ACME 工作时要少。她已经忘了令人倍感压力又讨厌的出差是什么样的了。就在她排队的时候，她前面的男士将他的智能手机放到扫描仪上，可是扫描仪却读不出 QC 代码。他和代理摸索了好一会才让扫描仪读出来。她觉得，这又一次说明了纸仍然是王者。

Patty 登上了飞机，坐到中排的座位上。她有点儿抱怨这座椅又狭小又不舒服。Patty 想起她的父亲过去在这时常常会说的话；他会打趣道：“我知道这有点不舒服，但是试想这 49 个人要穿过怎样的艰难险阻才能到达加利福尼亚”。

飞机起飞后，她打开了她的手提电脑。她必须要发一些邮件，所以她登录了飞机上的 WiFi。当她看到 18.95 美元的价格时她感到震惊不已！虽然这个费用会由常春藤大学来承担，但还是让她有点恼怒。

发完邮件后，疲劳席卷而来，她需要休息一下。想起最近发生的一件事，她暗自发笑。她请自己的两位最得力的助教吃午饭，他们的话题不知怎么的就转到了讨论二战时期帮助犹太人躲避纳粹党的人身上了。Patty 跟她的两位年轻的徒弟说到她在青少年时期看过的一本好书，也是一部电影 —— 《密室》。这个故事讲述的是 Corrie Ten Boom 和她的家人，以及在二战期间众多犹太人在荷兰躲避纳粹党人而最终得救的经历。虽然这部电影在她出生之前就有了，但是每隔几年都会在 Patty 家附近的教堂放映，这是为成长的新一代青年而放映的。Patty 跟她的两位超级助教谈论这部由 Billy Graham 组织拍摄的电影。

图 1.《密室》的作者 Corrie Ten Boom。

“Billy Graham 是谁？”他们两个异口同声问道。

Patty 在介绍这个人的时候尽量保持平静。他们怎么能不知道他是谁呢？她决定进一步观察下形势。

“好吧，你们两个。Mickey Mantle 是谁呢？”Patty问道。

这两个年轻人面面相觑。

“我们不知道”他们轻轻笑道。

Patty 觉得自己要再试试，“Nikita Khrushchev 呢？”

没有声音。

“Roy Orbison 呢？”

没有声音。

Patty 开始哼起几小节 Orbison 的最受欢迎的歌曲。

“哦，《风月俏佳人》，”两个男孩异口同声道。

Patty 暗自思忖：“这两个年轻家伙在他们上的每门课上都是最好的学生，但他们却不知道这些‘名人’？”

第二天，Patty 早早地来到她的办公室会见 Rob 和 Pete，讨论他们即将为 Mike Madigan 做的有关空隙的演讲。这天晚上 Patty 回来很迟，Rob 都已经睡着了。早晨她也没有见到 Rob，因为今天轮到她帮儿子们准备上学的事情，而 Rob 早就出门进行他的 90 分钟锻炼了。所以，他们没有机会讨论这场演讲的进展。

“Pete，你的关于 BGA 空隙的演讲非常好。我丈夫对 BTC 空隙研究得怎么样了？”她一边看着 Rob 一边笑道。

Rob 羞涩地说：“我想我要挨骂了，因为我没有做功课。”

Patty 回答说“呀！我们只有几天的时间了，”她继续说道：“而且我已经完成了我的那部分工作了，也就是用焊锡膏来将空隙最少化。”

“逗你玩的。我带来了一点消息，”Rob 说。

“我们脱离主流已经有一段时间了，但是有件事可以肯定，空隙是当今装配商面临的首要问题。所以，许多人组装的是方形扁平无引脚封装（QFN），以防止空隙。使用某些焊锡膏所造成的空隙占该区域 50% 以上，”Rob 继续说道。

“哇！50% 的空隙，想象一下热量从 BTC 的转移是有多么不良了，”她看着 Rob 轻笑道。“记住，是 ‘BTC’而不是‘QFN’，”Patty 继续说道。

Rob 打趣地回答：“是的，夫人。”

“你能想象到转移的热量如此之少对可靠性和现场问题的影响吗？BTC 内的 IC 肯定会遭殃了。”Pete 补充道。

“这样的空隙带来的必定是昂贵的代价。”Patty 沉思地说道。

“其中有件事确实帮了我大忙，那就是我发现铟公司的 Chris Nash 正在研究这个专题，并且就空隙已经做了不少的实验。针对这个专题他为我提供了一些有帮助的信息，” Rob 补充道。

“关键点有哪些？”Pete 问道。

“嗯，就像你预料的那样，焊锡膏通常是这个工艺最关键的部分。某些焊锡膏带来的空隙比其他 50% 以上的那些焊锡膏要低 10%，”Rob 回答说。

“那么工艺呢？”Patty问道。

“嗯，回流焊温度曲线非常重要，因为它控制着印刷线路板（PWB）和元件。但是，使用性能最佳的焊锡膏，Chris 发现虽然你不能改变回流焊温度曲线和印刷线路板（PWB）以及元件存在某些问题，但是你可以控制空隙的比率。”Rob 回答说。

“我们来看看两种焊锡膏之间的比率较小和比率较大的空隙的 X 射线，”Rob 说。见图 2。

图 2.旨在将空隙最少化的焊锡膏是努力减少 BTC 空隙的首选。

“差异这么大，”Patty 和Pete 异口同声道。

“模板设计和模板通风呢？”Pete 问道。

Rob 回答说：“Chris 说，虽然我们经常使用窗格（见图3）设计，但模板的通风设计并不如当初认为的那样重要。”

图 3.许多人使用窗格设计来进行模板的通风。

“所以，这听起来好像是说在一开始使用性能最佳的焊锡膏可以解决 90% 的问题，而通过正确的回流焊温度曲线来调整这个工艺可以改善结果。”Patty 总结道。

基于此，Rob 离开去做他演讲部分的 PowerPoint® 幻灯片收尾工作去了，而 Patty 开始忙起她的演讲部分，也就是使用焊锡膏来减少空隙。

两周后……

Patty 的父母周日来拜访。她的妈妈热心地带来了一顿完美的周日会餐。Patty、Rob 和儿子们对这顿美餐心怀感激。就在他们要开始吃饭时，Patty 分享了一个故事，也就是她的最好的学生竟然不知 Billy Graham 等人的故事。

Patty 叹了口气说：“可是，更让我惊奇的是我最后问了其他 10 - 20 几位学生，只有一位学生曾经听说过这四位‘名人’。”

“这是因为你的年龄。”Patty 母亲回答说。

在后视镜中，30 岁对 Patty 来说还不算遥远，但她确实没有想到自己的年纪。

“这些年轻人出生在 20 世纪 90 年代，他们的下一代会更突出。”她母亲继续说道。

“妈妈说的对。你知道 Billy Sunday、Ty Cobb、Glenn Miller 和 Trotsky 吗？”她父亲问道。

“是谁？”Patty问道。然后她轻声笑起来，明白了其中含义。

过了一会，她说：“我知道 Trotsky，跟我说说其他人吧。”

谢谢，

Ron 博士

一如既往，这则故事源于真实事件。