Το υλικό μιας σφαίρας συγκόλλησης CCGA είναι μια σύνθετη δομή τριών-στρώσεων: μια εσωτερική στρώση από υψηλής-καθαρότητας χαλκό, μια μεσαία στρώση προαιρετικά επικαλυμμένη με νικέλιο και μια εξωτερική στρώση από κασσίτερο-επιμετάλλωση συγκόλλησης (όπως SAC305 ή καθαρός κασσίτερος).
Το Copper Core Solder Ball (CCSB) είναι ένα υλικό διασύνδεσης υψηλής απόδοσης-που έχει σχεδιαστεί ειδικά για προηγμένες συσκευασίες 3D. Η σύνθεση του υλικού του καθορίζει άμεσα την εξαιρετική του απόδοση σε σενάρια υψηλής-πυκνότητας, υψηλής- αξιοπιστίας.
Εσωτερικό στρώμα: Χαλκός υψηλής{0}καθαρότητας (Copper Core) Κατασκευασμένο από ηλεκτρολυτικό χαλκό, συνήθως με καθαρότητα μεγαλύτερη από 99,9% και διάμετρο που κυμαίνεται από 0,03–0,5 mm.
Ο χαλκός έχει σημείο τήξης τόσο υψηλό όσο 1083 βαθμούς, υπερβαίνοντας κατά πολύ τη θερμοκρασία συγκόλλησης επαναροής (περίπου 250 μοίρες), παραμένοντας έτσι στερεός κατά τη διάρκεια πολλαπλών θερμικών κύκλων, διαδραματίζοντας κρίσιμο ρόλο στη στήριξη του χώρου της συσκευασίας και στην πρόληψη της κατάρρευσης.
Μεσαία στρώση: Επινικέλιο (προαιρετικό) Πάχους περίπου 2–3 μm, που εναποτίθεται στην επιφάνεια της χάλκινης σφαίρας μέσω ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Η κύρια λειτουργία του είναι να καταστέλλει τη διαμεταλλική διάχυση μεταξύ του χαλκού και της εξωτερικής κόλλησης με βάση τον κασσίτερο-, αποτρέποντας το σχηματισμό εύθραυστων IMC (όπως Cu₆Sn₅) και βελτιώνοντας τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία του συνδέσμου συγκόλλησης. Το εάν θα προστεθεί αυτό το στρώμα εξαρτάται από το υλικό του υποστρώματος και τις απαιτήσεις της διαδικασίας.
Εξωτερικό στρώμα: Επικάλυψη συγκόλλησης
Συνήθως αποτελείται από SAC305 (Sn-3.0Ag-0.5Cu), καθαρό κασσίτερο (Sn) ή κράμα SC, με πάχος μεταξύ 3-30μm.
Κατά τη συγκόλληση με επαναροή λιώνει και σχηματίζει μεταλλουργικό δεσμό με τα τακάκια PCB, επιτυγχάνοντας ηλεκτρικές και μηχανικές συνδέσεις, ενώ ο εσωτερικός χάλκινος πυρήνας παραμένει αμετάβλητος, επιτυγχάνοντας σταθερό μηχανισμό συγκόλλησης «εξωτερικής τήξης και εσωτερικής στερεοποίησης».
