硅片和基片材料之间热膨胀系数 (CTE) 的差别也决定了剪切变形的程度。所以，正确选择基片材料非常重要。研究人员发现，使用 CTE 值为 5.6ppm/0K 的氧化铝作为基片材料，能导致 N50%=600, 是 CTE 值为 15ppm/0K 的 FR4 的 4 倍。
底部填充的倒装芯片
对芯片和基片之间的空隙进行底部填充可增加可靠性。焊点的塑性变形非常复杂。在热机械分析模型中，底部填充倒装芯片组件像一个由三种材料形成的结构。选择匹配性能好的底部填充材料是重要的一环。它由 CTE 和 Young 的弹性系数 (E) 决定。
一般地，在底部填充倒装芯片的焊接处，可产生三种不同的塑性张力模式。首先是剪切塑性张力，它是由芯片和基片之间水平位移的不匹配引起的。然后是水平法线 (normal) 塑性张力，由底部填充材料固有的水平法线张力引起。第三种是由于底部填充材料的垂直变形不匹配而造成的垂直法线塑性张力。
根据模型计算的结果，研究开发小组得出下面的结论：两个材料参数， CTE 和 E ，对倒装芯片组件的热疲劳可靠性都有较大的影响。底部填充材料的硬度愈大，热疲劳寿命愈长。此外，存在一个依赖于弹性系数的最优热膨胀系数 ( 图 2) 。
图 2 ：底部填充材料的 E 值和 CTE 值 ( 实线 ) 之间具有相关性：两个参数的乘积是常数，为 0.25MPa/°K 。