Soldeerballen met koperen kern (CCSB's) hebben een composietstructuur van drie- lagen: een binnenlaag van koperen kogels met een hoge- zuiverheid (0,03–0,5 mm in diameter), een middenlaag van 2–3 μm vernikkeling (optioneel) en een buitenlaag van 3–30 μm soldeerlaag (zoals SAC305), die zowel structurele ondersteuning als soldeerbaarheid biedt.
Soldeerballen met koperen kern (CCSB's) zijn hoogwaardige -verbindingsmaterialen die speciaal zijn ontworpen voor 3D-verpakkingen met hoge- dichtheid. Hun unieke structuur lost de problemen op van instorting en kortsluiting die optreden bij traditionele soldeerballen tijdens herhaalde reflows.
Koperen kernbal: biedt mechanische ondersteuning en thermische stabiliteit
Gemaakt van hoog{0}}zuiver elektrolytisch koper, de diameter ligt doorgaans tussen 0,03 en 0,5 mm en vormt het stijve raamwerk van de hele constructie.
Koper heeft een smeltpunt van wel 1083 graden, wat ver boven de reflow-soldeertemperatuur ligt (ongeveer 250 graden), waardoor het tijdens meerdere thermische cycli vast blijft. Hierdoor wordt de fysieke ruimte tussen de chipstapels effectief behouden, waardoor compressie en vervorming van PKG (pakketlichaam) wordt voorkomen.
Vernikkelde laag: remt intermetallische diffusie (optionele functionele laag)
Het is doorgaans 2 à 3 μm dik en wordt door middel van galvaniseren of chemisch plateren op het oppervlak van de koperen bal afgezet.
De belangrijkste functie ervan is het voorkomen van interdiffusie tussen koper en extern soldeer (zoals tin) bij hoge temperaturen, waardoor de vorming van brosse intermetallische verbindingen (IMC's) wordt vermeden en de betrouwbaarheid van de soldeerverbindingen op lange termijn- wordt verbeterd.
Deze laag is een optioneel ontwerp en de toevoeging ervan hangt af van het substraatmateriaal (zoals OSP, ENIG) en procesvereisten.
