Het materiaal van een CCGA-soldeerkogel is een drie-laags composietstructuur: een binnenlaag van hoog-zuiver koper, een middenlaag, optioneel bedekt met nikkel, en een buitenlaag van op tin- gebaseerde soldeerplaten (zoals SAC305 of puur tin).
Copper Core Solder Ball (CCSB) is een hoogwaardig verbindingsmateriaal- dat speciaal is ontworpen voor geavanceerde 3D-verpakkingen. De materiaalsamenstelling bepaalt rechtstreeks de uitstekende prestaties in scenario's met hoge- dichtheid en hoge- betrouwbaarheid.
Binnenlaag: koper met een hoge-zuiverheid (koperen kern) Gemaakt van elektrolytisch koper, doorgaans met een zuiverheid hoger dan 99,9%, en een diameter variërend van 0,03–0,5 mm.
Koper heeft een smeltpunt zo hoog als 1083 graden, dat ver boven de reflow-soldeertemperatuur ligt (ongeveer 250 graden), en blijft dus stevig tijdens meerdere thermische cycli, wat een cruciale rol speelt bij het ondersteunen van de verpakkingsruimte en het voorkomen van instorten.
Middelste laag: vernikkelen (optioneel) Ongeveer 2–3 μm dik, aangebracht op het oppervlak van de koperen bal door middel van galvaniseren. De belangrijkste functie ervan is het onderdrukken van intermetallische diffusie tussen koper en extern tin-gebaseerd soldeer, waardoor de vorming van brosse IMC's (zoals Cu₆Sn₅) wordt voorkomen en de betrouwbaarheid van de soldeerverbinding op lange termijn- wordt verbeterd. Of deze laag moet worden aangebracht, hangt af van het substraatmateriaal en de procesvereisten.
Buitenlaag: soldeercoating
Meestal samengesteld uit SAC305 (Sn-3,0Ag-0,5Cu), puur tin (Sn) of SC-legering, met een dikte tussen 3 en 30 μm.
Tijdens het reflow-solderen smelt het en vormt het een metallurgische verbinding met de PCB-pads, waardoor elektrische en mechanische verbindingen tot stand worden gebracht, terwijl de interne koperen kern onveranderd blijft, waardoor een stabiel soldeermechanisme van "extern smelten en intern stollen" wordt bereikt.
