กระบวนการผลิตลูกประสานแกนทองแดง

กระบวนการผลิตหลักของลูกประสานแกนทองแดงประกอบด้วยการเตรียมลูกทองแดง การชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้า และการบัดกรี (การชุบนิกเกิล 2–3 μm การชุบบัดกรี 3–30 μm เช่น SAC305) โปรไฟล์อุณหภูมิการบัดกรีแบบรีโฟลว์ และการออกแบบการผสมผสานการชุบ กระบวนการทั้งหมดจะต้องสร้างสมดุลระหว่างความแม่นยำของโครงสร้างและความน่าเชื่อถือในการบัดกรี

การผลิตลูกบัดกรีแกนทองแดง (CCSB) เป็นกระบวนการผสมที่มีความแม่นยำสูง- โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยขั้นตอนสำคัญต่อไปนี้:

การเตรียมลูกทองแดง: ความทรงกลมสูงคือลูกบอลทองแดงขนาดไมครอนที่ท้าทายหลัก- โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.03–0.5 มม. เตรียมโดยใช้การขึ้นรูปแบบอะตอมมิเซชันหรือวิธีการสะสมด้วยไฟฟ้า

จำเป็นต้องมีความเป็นทรงกลมที่สูงมาก (ส่วนเบี่ยงเบน<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.

กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า: การสะสมของชั้นฟังก์ชันทีละขั้นตอน-}ทีละ-

ชั้นการชุบนิกเกิล (2–3μm): ชั้นนิกเกิลที่สม่ำเสมอถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของลูกบอลทองแดงผ่านการชุบทางเคมีหรือการชุบด้วยไฟฟ้า หน้าที่หลักคือการยับยั้งการแพร่กระจายของทองแดงและดีบุกที่อุณหภูมิสูง ป้องกันการเจริญเติบโตมากเกินไปของสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกที่เปราะ (IMC) และปรับปรุงความเสถียรของอินเทอร์เฟซ ชั้นนี้เป็นทางเลือกและขึ้นอยู่กับวัสดุพื้นผิวและข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือ

ชั้นการชุบโลหะบัดกรี (3–30μm): ชั้นด้านนอกชุบด้วยโลหะผสมที่สามารถบัดกรีได้ ซึ่งโดยทั่วไปเป็นสารบัดกรีไร้สารตะกั่ว- เช่น SAC305 (Sn-3.0Ag-0.5Cu) ความหนาจะถูกปรับตามความสูงของรอยประสานและข้อกำหนดในการทำให้เปียก เลเยอร์นี้จะละลายในระหว่างการบัดกรีแบบรีโฟลว์ โดยทำการเชื่อมต่อกับ PCB หรือแผ่นอินเทอร์โพเซอร์ให้เสร็จสิ้น