O material de uma bola de solda CCGA é uma estrutura composta de três{0}}camadas: uma camada interna de cobre de alta-pureza, uma camada intermediária opcionalmente revestida com níquel e uma camada externa de revestimento de solda à base de estanho-(como SAC305 ou estanho puro).
A bola de solda com núcleo de cobre (CCSB) é um material de interconexão de alto-desempenho projetado especificamente para embalagens 3D avançadas. A composição do material determina diretamente seu excelente desempenho em cenários de alta-densidade e alta{4}}confiabilidade.
Camada interna: Cobre de alta-pureza (núcleo de cobre) Feito de cobre eletrolítico, normalmente com pureza superior a 99,9% e diâmetro variando de 0,03 a 0,5 mm.
O cobre tem um ponto de fusão tão alto quanto 1.083 graus, excedendo em muito a temperatura de soldagem por refluxo (aproximadamente 250 graus), permanecendo sólido durante vários ciclos térmicos, desempenhando um papel crucial no suporte do espaço da embalagem e na prevenção do colapso.
Camada intermediária: Niquelagem (opcional) Aproximadamente 2–3 μm de espessura, depositada na superfície da bola de cobre por meio de galvanoplastia. Sua principal função é suprimir a difusão intermetálica entre o cobre e a solda externa-à base de estanho, evitando a formação de IMCs frágeis (como Cu₆Sn₅) e melhorando a confiabilidade-de longo prazo da junta de solda. A adição desta camada depende do material do substrato e dos requisitos do processo.
Camada externa: Revestimento de solda
Comumente composto de SAC305 (Sn-3,0Ag-0,5Cu), estanho puro (Sn) ou liga SC, com espessura entre 3–30μm.
Durante a soldagem por refluxo, ele derrete e forma uma ligação metalúrgica com as almofadas do PCB, conseguindo conexões elétricas e mecânicas, enquanto o núcleo interno de cobre permanece inalterado, alcançando um mecanismo de soldagem estável de "derretimento externo e solidificação interna".
