Η διαδικασία κατασκευής του πυρήνα των σφαιρών συγκόλλησης με πυρήνα χαλκού περιλαμβάνει προετοιμασία χάλκινων σφαιρών, ηλεκτροσυγκόλληση με νικέλιο και επιμετάλλωση με συγκόλληση (επινικελίωση 2–3 μm, επίστρωση με συγκόλληση 3–30 μm όπως το SAC305), προφίλ θερμοκρασίας συγκόλλησης με επαναροή και σχεδιασμό συνδυασμού επιμετάλλωσης. Η όλη διαδικασία πρέπει να εξισορροπεί τη δομική ακρίβεια και την αξιοπιστία συγκόλλησης.
Η κατασκευή σφαιρών συγκόλλησης με πυρήνα χαλκού (CCSB) είναι μια σύνθετη διαδικασία υψηλής-ακρίβειας, που αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα βασικά βήματα:
Προετοιμασία χάλκινης σφαίρας: Η υψηλή σφαιρικότητα είναι η κύρια πρόκληση Οι χάλκινες μπάλες μεγέθους μικρού-, τυπικά διαμέτρου 0,03–0,5 mm, παρασκευάζονται χρησιμοποιώντας μεθόδους χύτευσης ψεκασμού ή ηλεκτρολυτικής εναπόθεσης.
Απαιτείται εξαιρετικά υψηλή σφαιρικότητα (απόκλιση<1 μm) to ensure uniform contact with the pads during ball placement, avoiding cold solder joints or misalignment. The surface needs cleaning and activation treatment to improve the adhesion of subsequent plating layers.
Διαδικασία επιμετάλλωσης: Βήμα{0}}βήμα-απόθεση λειτουργικών στρωμάτων
Στρώμα επινικελίωσης (2–3μm): Ένα ομοιόμορφο στρώμα νικελίου σχηματίζεται στην επιφάνεια της χάλκινης σφαίρας μέσω χημικής επιμετάλλωσης ή ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Η κύρια λειτουργία του είναι να αναστέλλει τη διάχυση χαλκού και κασσίτερου σε υψηλές θερμοκρασίες, να αποτρέπει την υπερβολική ανάπτυξη εύθραυστων διαμεταλλικών ενώσεων (IMCs) και να βελτιώνει τη σταθερότητα της διεπαφής. Αυτή η στρώση είναι προαιρετική και εξαρτάται από το υλικό του υποστρώματος και τις απαιτήσεις αξιοπιστίας.
Επίστρωση συγκόλλησης (3–30μm): Το εξωτερικό στρώμα είναι επιμεταλλωμένο με συγκολλήσιμο κράμα, συνήθως κολλήσεις χωρίς μόλυβδο, όπως το SAC305 (Sn-3.0Ag-0.5Cu). Το πάχος προσαρμόζεται ανάλογα με το ύψος της ένωσης συγκόλλησης και τις απαιτήσεις διαβροχής. Αυτό το στρώμα λιώνει κατά τη συγκόλληση με επαναροή, ολοκληρώνοντας τη σύνδεση με το PCB ή τα μαξιλαράκια παρεμβολής.
