Der Kernherstellungsprozess von Lotkugeln mit Kupferkern umfasst die Vorbereitung der Kupferkugeln, die Nickelgalvanisierung und Lotplattierung (Nickelplattierung 2–3 μm, Lotplattierung 3–30 μm wie SAC305), das Temperaturprofil des Reflow-Lötens und das Design der Plattierungskombination. Der gesamte Prozess muss ein Gleichgewicht zwischen struktureller Präzision und Lötzuverlässigkeit gewährleisten.
Die Herstellung von Kupferkernlotkugeln (CCSBs) ist ein hochpräziser Verbundprozess, der hauptsächlich aus den folgenden Schlüsselschritten besteht:
Herstellung von Kupferkugeln: Hohe Sphärizität ist die größte Herausforderung. Kupferkugeln in Mikrometergröße, typischerweise mit einem Durchmesser von 0,03–0,5 mm, werden mithilfe von Atomisierungsform- oder elektrolytischen Abscheidungsverfahren hergestellt.
Es ist eine extrem hohe Sphärizität erforderlich (Abweichung).<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.
Galvanisierungsprozess: Schrittweises--Abscheiden funktioneller Schichten
Nickelbeschichtungsschicht (2–3 μm): Durch chemisches Plattieren oder Galvanisieren wird auf der Oberfläche der Kupferkugel eine gleichmäßige Nickelschicht gebildet. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Interdiffusion von Kupfer und Zinn bei hohen Temperaturen zu hemmen, ein übermäßiges Wachstum spröder intermetallischer Verbindungen (IMCs) zu verhindern und die Grenzflächenstabilität zu verbessern. Diese Schicht ist optional und hängt vom Substratmaterial und den Zuverlässigkeitsanforderungen ab.
Lotplattierungsschicht (3–30 μm): Die äußere Schicht ist mit einer lötbaren Legierung plattiert, üblicherweise bleifreien Loten wie SAC305 (Sn-3,0Ag-0,5Cu). Die Dicke wird je nach Lötstellenhöhe und Benetzungsanforderungen angepasst. Diese Schicht schmilzt beim Reflow-Löten und stellt die Verbindung mit der Leiterplatte oder den Interposer-Pads her.
