مادة كرة اللحام CCGA عبارة عن هيكل مركب من ثلاث-طبقات: طبقة داخلية من النحاس عالي النقاء-، وطبقة وسطى مطلية اختياريًا بالنيكل، وطبقة خارجية من طلاء لحام قائم على القصدير- (مثل SAC305 أو القصدير النقي).
إن كرة اللحام ذات القلب النحاسي (CCSB) عبارة عن مادة توصيل عالية الأداء -مصممة خصيصًا للتغليف ثلاثي الأبعاد المتقدم. ويحدد تركيب المواد بشكل مباشر أدائه الممتاز في السيناريوهات ذات الكثافة- العالية والموثوقية العالية-.
الطبقة الداخلية:-نحاس عالي النقاء (قلب النحاس) مصنوع من النحاس الإلكتروليتي، وعادةً ما تكون درجة نقائه أعلى من 99.9%، ويتراوح قطره من 0.03 إلى 0.5 ملم.
يتمتع النحاس بنقطة انصهار تصل إلى 1083 درجة، وهو ما يتجاوز بكثير درجة حرارة اللحام بإعادة التدفق (حوالي 250 درجة)، وبالتالي يظل صلبًا خلال دورات حرارية متعددة، ويلعب دورًا حاسمًا في دعم مساحة العبوة ومنع الانهيار.
الطبقة الوسطى: طلاء بالنيكل (اختياري) يبلغ سمكها حوالي 2-3 ميكرومتر، ويتم ترسيبها على سطح الكرة النحاسية من خلال الطلاء الكهربائي. وتتمثل وظيفته الرئيسية في منع الانتشار بين المعادن بين اللحام القائم على النحاس والقصدير الخارجي-، مما يمنع تكوين IMCs الهشة (مثل Cu₆Sn₅) ويحسن الموثوقية على المدى الطويل- لمفصل اللحام. يعتمد ما إذا كان سيتم إضافة هذه الطبقة على مادة الركيزة ومتطلبات العملية.
الطبقة الخارجية: طلاء لحام
يتكون عادة من SAC305 (Sn-3.0Ag-0.5Cu)، أو القصدير النقي (Sn)، أو سبيكة SC، بسماكة تتراوح بين 3-30 ميكرومتر.
أثناء اللحام بإعادة التدفق، يذوب ويشكل رابطة معدنية مع وسادات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، مما يحقق التوصيلات الكهربائية والميكانيكية، بينما يظل قلب النحاس الداخلي دون تغيير، مما يحقق آلية لحام مستقرة "للذوبان الخارجي والتصلب الداخلي".
