Kupferkern-Lötkugeln (CCSBs) haben eine dreischichtige Verbundstruktur: eine innere Schicht aus hochreinen Kupferkugeln (0,03–0,5 mm Durchmesser), eine mittlere Schicht aus 2–3 μm Nickelbeschichtung (optional) und eine äußere Schicht aus 3–30 μm Lotbeschichtung (z. B. SAC305), die sowohl strukturelle Unterstützung als auch Lötbarkeit bietet.
Kupferkern-Lötkugeln (CCSBs) sind leistungsstarke Verbindungsmaterialien, die speziell für 3D-Gehäuse mit hoher Dichte entwickelt wurden. Ihre einzigartige Struktur löst die Probleme des Zusammenbruchs und der Kurzschlüsse, die bei herkömmlichen Lotkugeln bei wiederholten Reflow-Lötvorgängen auftreten.
Kupferkernkugel: Bietet mechanische Unterstützung und thermische Stabilität
Er besteht aus hochreinem Elektrolytkupfer und hat typischerweise einen Durchmesser von 0,03 bis 0,5 mm. Er bildet das starre Gerüst der gesamten Struktur.
Kupfer hat einen Schmelzpunkt von bis zu 1083 Grad, der weit über der Reflow-Löttemperatur (ca. 250 Grad) liegt und daher über mehrere Wärmezyklen hinweg fest bleibt. Dadurch bleibt der physische Raum zwischen den Chipstapeln effektiv erhalten und verhindert eine Kompression und Verformung des PKG (Gehäusekörper).
Vernickelungsschicht: Hemmt die intermetallische Diffusion (optionale Funktionsschicht)
Es ist typischerweise 2–3 μm dick und wird durch Galvanisieren oder chemisches Plattieren auf der Oberfläche der Kupferkugel abgeschieden.
Seine Hauptfunktion besteht darin, die Interdiffusion zwischen Kupfer und externem Lot (z. B. Zinn) bei hohen Temperaturen zu verhindern, die Bildung spröder intermetallischer Verbindungen (IMCs) zu verhindern und die langfristige Zuverlässigkeit der Lötverbindungen zu verbessern.
Diese Schicht ist ein optionales Design und ihre Hinzufügung hängt vom Substratmaterial (z. B. OSP, ENIG) und den Prozessanforderungen ab.
