Materialul unei bile de lipit CCGA este o structură compozită cu trei-straturi: un strat interior de cupru de-puritate ridicată, un strat mijlociu placat opțional cu nichel și un strat exterior de lipire pe bază de staniu-(cum ar fi SAC305 sau staniu pur).
Copper Core Solder Ball (CCSB) este un material de interconectare de-înaltă performanță conceput special pentru ambalarea 3D avansată. Compoziția materialului său determină în mod direct performanța sa excelentă în scenarii cu densitate ridicată,-înaltă fiabilitate.
Strat interior: cupru de-puritate ridicată (miez de cupru) Fabricat din cupru electrolitic, de obicei cu o puritate mai mare de 99,9% și un diametru cuprins între 0,03 și 0,5 mm.
Cuprul are un punct de topire de până la 1083 de grade, depășind cu mult temperatura de lipire prin reflow (aproximativ 250 de grade), rămânând astfel solid în timpul mai multor cicluri termice, jucând un rol crucial în susținerea spațiului ambalajului și prevenirea prăbușirii.
Strat mijlociu: placare cu nichel (opțional) Aproximativ 2–3 μm grosime, depus pe suprafața bilei de cupru prin galvanizare. Funcția sa principală este de a suprima difuzia intermetalice între cupru și lipirea externă pe bază de staniu-, prevenind formarea de IMC-uri fragile (cum ar fi Cu₆Sn₅) și îmbunătățind-fiabilitatea pe termen lung a îmbinării de lipit. Dacă se adaugă acest strat depinde de materialul substratului și de cerințele procesului.
Strat exterior: Strat de lipit
Compus în mod obișnuit din SAC305 (Sn-3.0Ag-0.5Cu), staniu pur (Sn) sau aliaj SC, cu o grosime între 3-30μm.
În timpul lipirii prin reflow, se topește și formează o legătură metalurgică cu plăcuțele PCB, realizând conexiuni electrice și mecanice, în timp ce miezul intern de cupru rămâne neschimbat, realizând un mecanism de lipit stabil de „topire externă și solidificare internă”.
