Materialet i en CCGA-loddekugle er en tre-lags kompositstruktur: et indre lag af kobber med høj-renhed, et mellemlag, der eventuelt er belagt med nikkel, og et ydre lag af tin-baseret loddebelægning (såsom SAC305 eller rent tin).
Copper Core Solder Ball (CCSB) er et-højtydende sammenkoblingsmateriale designet specifikt til avanceret 3D-pakning. Dens materialesammensætning bestemmer direkte dens fremragende ydeevne i scenarier med høj-densitet og høj-pålidelighed.
Indvendigt lag: Kobber med høj-renhed (kobberkerne) Fremstillet af elektrolytisk kobber, typisk med en renhed på mere end 99,9 % og en diameter på 0,03-0,5 mm.
Kobber har et smeltepunkt så højt som 1083 grader, der langt overstiger reflow-loddetemperaturen (ca. 250 grader), og forbliver således fast under flere termiske cyklusser, hvilket spiller en afgørende rolle i at understøtte emballagerummet og forhindre sammenbrud.
Mellemlag: Nikkelbelægning (valgfrit) Ca. 2-3 μm tykt, aflejret på overfladen af kobberkuglen gennem galvanisering. Dens hovedfunktion er at undertrykke intermetallisk diffusion mellem kobber og eksternt tin-baseret loddemiddel, forhindre dannelsen af sprøde IMC'er (såsom Cu₆Sn₅) og forbedre den langsigtede-pålidelighed af loddeforbindelsen. Om dette lag skal tilføjes afhænger af underlagets materiale og proceskrav.
Yderste lag: Loddebelægning
Almindeligvis sammensat af SAC305 (Sn-3.0Ag-0.5Cu), rent tin (Sn) eller SC-legering, med en tykkelse mellem 3-30μm.
Under reflow-lodning smelter det og danner en metallurgisk binding med PCB-puderne, hvorved der opnås elektriske og mekaniske forbindelser, mens den indre kobberkerne forbliver uændret, hvilket opnår en stabil loddemekanisme med "ekstern smeltning og intern størkning".
