O processo de fabricação do núcleo das esferas de solda com núcleo de cobre inclui preparação da esfera de cobre, galvanoplastia de níquel e revestimento de solda (revestimento de níquel 2–3 μm, revestimento de solda 3–30 μm, como SAC305), perfil de temperatura de soldagem por refluxo e design de combinação de revestimento. Todo o processo deve equilibrar a precisão estrutural e a confiabilidade da soldagem.
A fabricação de esferas de solda com núcleo de cobre (CCSBs) é um processo composto de alta-precisão, que consiste principalmente nas seguintes etapas principais:
Preparação de bolas de cobre: alta esfericidade é o principal desafio. Bolas de cobre de tamanho-micrométrico, geralmente com 0,03 a 0,5 mm de diâmetro, são preparadas usando moldagem por atomização ou métodos de deposição eletrolítica.
É necessária esfericidade extremamente alta (desvio<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.
Processo de galvanoplastia: deposição-passo a-passo de camadas funcionais
Camada de níquel (2–3 μm): Uma camada uniforme de níquel é formada na superfície da bola de cobre por meio de revestimento químico ou galvanoplastia. Sua principal função é inibir a interdifusão de cobre e estanho em altas temperaturas, prevenir o crescimento excessivo de compostos intermetálicos frágeis (IMCs) e melhorar a estabilidade da interface. Esta camada é opcional e depende do material do substrato e dos requisitos de confiabilidade.
Camada de revestimento de solda (3–30 μm): A camada externa é revestida com uma liga soldável, geralmente soldas-sem chumbo, como SAC305 (Sn-3,0Ag-0,5Cu). A espessura é ajustada de acordo com a altura da junta de solda e os requisitos de umedecimento. Esta camada derrete durante a soldagem por refluxo, completando a conexão com a PCB ou as almofadas intermediárias.
