Процес виготовлення серцевини кульок для припою з мідним сердечником включає підготовку мідної кульки, гальванічне покриття нікелем і припоєм (нікелювання 2–3 мкм, покриття припоєм 3–30 мкм, наприклад SAC305), температурний профіль паяння оплавленням і конструкцію комбінованого покриття. Весь процес повинен збалансувати структурну точність і надійність пайки.
Виробництво кульок для припою з мідним сердечником (CCSB) — це високо-композитний процес із високою точністю, який в основному складається з таких ключових етапів:
Підготовка мідних кульок: головним завданням є висока сферичність. Мідні кульки мікронного-розміру, як правило, діаметром 0,03–0,5 мм, готуються методом розпилення або електролітичного осадження.
Потрібна надзвичайно висока сферичність (відхилення<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.
Процес гальванічного покриття: покрокове-за-нанесення функціональних шарів
Шар нікелю (2–3 мкм): Рівномірний шар нікелю утворюється на поверхні мідної кульки за допомогою хімічного або гальванічного покриття. Його основна функція полягає в інгібуванні взаємної дифузії міді та олова при високих температурах, запобіганні надмірному росту крихких інтерметалічних сполук (IMC) і покращенні стабільності розділу. Цей шар необов’язковий і залежить від матеріалу підкладки та вимог до надійності.
Шар покриття припоєм (3–30 мкм): зовнішній шар покрито сплавом, який можна паяти, як правило, припоями, що не містять свинцю, наприклад SAC305 (Sn-3,0Ag-0,5Cu). Товщина регулюється відповідно до висоти паяного з’єднання та вимог до зволоження. Цей шар плавиться під час пайки оплавленням, завершуючи з’єднання з друкованою платою або проміжними майданчиками.
