(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕを含有する電極と、
前記電極上方に設けられ、Ｓｎを含有する半田と、
前記電極と前記半田との界面に設けられ、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層と
を含み、
前記接合層の平均結晶粒径は、前記半田の平均結晶粒径よりも小さいことを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記接合層は、Ｉｎ及びＡｇを含有する合金を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記合金は、ＡｇＩｎ２を含むことを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記合金は、Ｃｕ及びＳｎのうち少なくともＣｕを含有するＡｇＩｎ２を含むことを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項５】
前記接合層は、
前記電極上に設けられ、Ｃｕ及びＳｎを含有する第１合金層と、
前記第１合金層上に設けられ、Ｉｎ及びＡｇを含有する第２合金層と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項６】
前記第２合金層は、前記第１合金層よりも厚いことを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
【請求項７】
前記第２合金層は、ＡｇＩｎ２を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の電子装置。
【請求項８】
前記第２合金層は、Ｃｕ及びＳｎのうち少なくともＣｕを含有するＡｇＩｎ２を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の電子装置。
【請求項９】
前記接合層は、Ｉｎ及びＡｇを主体とする第１合金層を有することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記第１合金層は、ＡｇＩｎ２を含むことを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
【請求項１１】
前記第１合金層は、Ｃｕ及びＳｎのうち少なくともＣｕを含有するＡｇＩｎ２を含むことを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
【請求項１２】
前記接合層は、前記電極上に設けられ、Ｃｕ及びＳｎを含有する第２合金層を有し、
前記第１合金層は、前記第２合金層上に設けられることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の電子装置。
【請求項１３】
前記第１合金層は、前記第２合金層よりも厚いことを特徴とする請求項１２に記載の電子装置。
【請求項１４】
Ｃｕを含有する電極と、
前記電極上方に設けられ、Ｓｎを含有する半田と、
前記電極と前記半田との界面に設けられ、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層と
を含み、
前記接合層の平均結晶粒径は、前記半田の平均結晶粒径よりも小さい電子装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極間の接合に、半田を用いる技術が知られている。接合に用いる半田として、スズ（Ｓｎ）を含有する半田や、鉛（Ｐｂ）を含有しないＰｂフリー半田が知られている。また、比較的融点の低い低融点半田、例えばインジウム（Ｉｎ）を含有する半田や、これに銀（Ａｇ）等の元素を添加した半田が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３３５７７号公報
【特許文献２】特開２０１１−００５５４２号公報
【特許文献３】国際公開第ＷＯ２００９／０５１２５５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｓｎを含有する半田が、銅（Ｃｕ）を含有する電極に接合される際、半田と電極との界面にＣｕ及びＳｎの合金が形成されると、界面にボイドや亀裂が発生し易くなり、半田と電極との接合信頼性が低下することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、Ｃｕを含有する電極と、前記電極上方に設けられ、Ｓｎを含有する半田と、前記電極と前記半田との界面に設けられ、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層とを含み、前記接合層の平均結晶粒径は、前記半田の平均結晶粒径よりも小さい電子装置が提供される。
【０００６】
また、本発明の一観点によれば、上記電子装置を備える電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、半田と電極との接合信頼性に優れる電子装置を実現することが可能になる。また、そのような電子装置を備える電子機器を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電子装置の一例を示す図である。
【図２】高速シェア試験結果の一例を示す。
【図３】第１の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る電子装置の構成例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係る電子装置の形成方法の一例を示す図（その１）である。
【図６】第１の実施の形態に係る電子装置の形成方法の一例を示す図（その２）である。
【図７】Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系半田の計算状態図の一例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態に係る走査型電子顕微鏡像の一例を示す図である。
【図９】第１の実施の形態に係る元素分析結果の一例を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る高速シェア試験結果の一例を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る電子部品の一例を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図１３】半導体チップの構成例を示す図である。
【図１４】半導体パッケージの構成例を示す図である。
【図１５】半導体パッケージの別の構成例を示す図である。
【図１６】回路基板の構成例を示す図である。
【図１７】電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
はじめに、電極と半田との接合の一形態について述べる。
図１は電子装置の一例を示す図である。図１には、電子装置の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００１０】
図１に示す電子装置１００は、電子部品１１０、電子部品１２０及び半田１３０を含む。
電子部品１１０は、電極１１１を有する。電子部品１２０は、電子部品１１０と対向して設けられ、電子部品１１０の電極１１１に対応する位置に、電極１２１を有する。電極１１１及び電極１２１には、Ｃｕが含有される。半田１３０は、電極１１１及び電極１２１に接合される。半田１３０には、Ｓｎが含有される。
【００１１】
近年では、環境への配慮から、半田１３０として、Ｐｂフリー半田が用いられる。例えば、半田１３０として、Ｓｎ及びＡｇを含有するＳｎ−Ａｇ系半田や、更にＣｕを含有するＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系半田が用いられる。このほか、接合温度の低温化の観点から、半田１３０として、Ｓｎ及びＩｎを含有するＳｎ−Ｉｎ系半田や、Ｓｎ及びビスマス（Ｂｉ）を含有するＳｎ−Ｂｉ系半田も用いられる。
【００１２】
Ｓｎを含有する半田１３０が、Ｃｕを含有する電極１１１及び電極１２１と接合される場合、半田１３０と電極１１１及び電極１２１との界面には、Ｃｕ及びＳｎの合金（ＣｕＳｎ合金）１４０が形成され得る。ＣｕＳｎ合金１４０には、例えば、Ｃｕ6Ｓｎ5やＣｕ3Ｓｎのような金属間化合物、或いはこれらにＩｎ等の他の元素が固溶したものが含まれる。
【００１３】
半田１３０と電極１１１及び電極１２１との界面に形成されるＣｕＳｎ合金１４０により、半田１３０と電極１１１及び電極１２１との接合が達成される。しかしその一方で、接合構造の半田１３０の形状上、半田１３０と電極１１１及び電極１２１との界面は、熱や外力が付与された際に応力が集中し易く、破壊の起点になり易い。そのため、半田１３０と電極１１１及び電極１２１との界面に形成されるＣｕＳｎ合金１４０は、電子部品１１０と電子部品１２０との接合信頼性に影響してくる。
【００１４】
例えば、ＣｕＳｎ合金１４０にＣｕ及びＳｎの金属間化合物であるＣｕ6Ｓｎ5が含まれる場合、Ｃｕ6Ｓｎ5は、昇降温に伴う相変態によって体積が変化する。このようなＣｕ6Ｓｎ5の相変態による体積変化により、半田１３０と電極１１１又は電極１２１との界面には、ボイド１５０が生じることがある。ボイド１５０が生じると、半田１３０と電極１１１又は電極１２１との界面には、そのボイド１５０及び半田１３０の形状に起因した応力によって亀裂１５１が発生し易くなり、電子部品１１０と電子部品１２０との接合信頼性が低下する可能性がある。
【００１５】
図２に高速シェア試験結果の一例を示す。
図２には、Ｃｕの電極（上記電極１１１又は電極１２１に相当）上に、Ｓｎを含有する半田（上記半田１３０に相当）を、それらの界面にＣｕＳｎ合金（上記ＣｕＳｎ合金１４０に相当）が形成されるような同一の条件で接合した試料群について、半田の高速シェア試験を実施した結果を例示している。
【００１６】
高速シェア試験は、シェアツールによる半田のシェア位置を電極から高さ１００μｍの位置とし、シェアツールのシェア速度を３０００ｍｍ／秒として、シェアツールで電極上の半田が破断（せん断）される際の強度（荷重）を測定している。図２において、横軸はシェアツールの変位［μｍ］を表し、縦軸は強度［ｇ］を表している。
【００１７】
図２より、半田と電極とを同一の条件で接合した試料群であっても、強度のピーク値に比較的大きなばらつきが認められ、また、変位に伴う強度の昇降の挙動にも比較的大きなばらつきが認められる。図２の結果が得られる試料群のように、半田と電極とがそれらの界面に形成されるＣｕＳｎ合金によって接合されるような場合には、半田と電極との接合強度がばらつき、高い接合信頼性が得られないことが起こり得る。
【００１８】
接合強度のばらつき及び接合信頼性の低下は、半田と電極との接合構造を備える電子部品、及びその電子部品を用いた電子装置、更にはその電子装置を用いた電子機器の、信頼性の低下、歩留りの低下を招く可能性がある。
【００１９】
尚、Ｓｎ及びＣｕを含有する半田にニッケル（Ｎｉ）を添加し、接合相手の電極との界面に（Ｃｕ，Ｎｉ）6Ｓｎ5を形成して、前述のような半田と電極との界面における金属間化合物の相変態に起因した亀裂の発生を抑える手法が提案されている。しかし、（Ｃｕ，Ｎｉ）6Ｓｎ5又はＣｕ6Ｓｎ5と、それらと共に形成され得るＣｕ3Ｓｎとの界面には、ボイドが生じ易く、ボイド及び半田形状に起因した応力によって亀裂が発生し易くなる可能性がある。また、この手法では、半田の融点が２００℃超といった温度となり、接合温度が比較的高温になる。
【００２０】
以上述べたように、Ｓｎを含有する半田と、Ｃｕを含有する電極との界面に形成される、Ｃｕ及びＳｎの金属間化合物等を含むＣｕＳｎ合金は、半田と電極との接合信頼性に影響を及ぼす。接合信頼性の観点では、半田と電極との界面に、ボイド及び亀裂の原因となり得るＣｕＳｎ合金が形成されるのを、抑えてしまうことが好ましい。但し、ＣｕＳｎ合金のような接合層が界面に形成されないと、半田と電極との接合強度が著しく低下してしまう恐れがある。
【００２１】
以上のような点に鑑み、ここでは以下に実施の形態として示すような技術を採用し、半田と電極との接合強度及び接合信頼性に優れた接合構造、そのような接合構造を備える電子部品、並びにそのような電子部品を用いた電子装置、電子機器を実現する。
【００２２】
まず、第１の実施の形態について説明する。
図３は第１の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図３には、第１の実施の形態に係る電子装置の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００２３】
図３に示す電子装置１は、電子部品１０、電子部品２０及び半田３０を含む。
電子部品１０は、電極１１を有する。電子部品２０は、電子部品１０と対向して設けられ、電子部品１０の電極１１に対応する位置に、電極２１を有する。電極１１及び電極２１には、Ｃｕが含有される。電極１１及び電極２１には、Ｃｕのほか、Ｎｉ、金（Ａｕ）等が含有されてもよい。尚、図３には、対応する一対の電極１１及び電極２１を例示するが、電子部品１０及び電子部品２０には、対応する複数対の電極１１及び電極２１が設けられてもよい。
【００２４】
半田３０には、Ｓｎが含有される。半田３０には、例えば、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田が用いられる。Ｓｎ−Ｉｎ半田は、Ｐｂフリーの低融点半田の１種であり、これにＡｇ、Ｃｕがそれぞれ一定量添加されることで、半田の機械的強度の向上、結晶構造の微細化等が図られる。
【００２５】
半田３０は、電子部品１０の電極１１及び電子部品２０の電極２１と接合される。半田３０と電極１１及び電極２１との界面には、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成される。接合層４０には、Ｉｎ及びＡｇを含有する合金、例えば、Ｉｎ及びＡｇの金属間化合物、或いはこれに他の元素が固溶したものが含まれる。
【００２６】
電子装置１では、半田３０と電極１１及び電極２１との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成されることで、半田３０のＳｎと電極１１及び電極２１のＣｕとの反応によるＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。ＣｕＳｎ合金の形成が抑えられることで、半田３０と電極１１及び電極２１との界面におけるボイドの発生、ボイドに起因した亀裂の発生が抑えられる。更に、電子装置１では、半田３０と電極１１及び電極２１とが、それらの界面に形成される、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０を介して、十分な強度で接合される。これにより、半田３０と電子部品１０の電極１１及び電子部品２０の電極２１との接合強度及び接合信頼性に優れる電子装置１が実現される。
【００２７】
Ｉｎ及びＡｇを含有する上記接合層４０は、例えば、次の図４に示すような構成を有する。
図４は第１の実施の形態に係る電子装置の構成例を示す図である。図４（Ａ）には、第１構成例の接合層を有する電子装置の要部断面を模式的に図示し、図４（Ｂ）には、第２構成例の接合層を有する電子装置の要部断面を模式的に図示している。
【００２８】
半田３０と電子部品１０の電極１１及び電子部品２０の電極２１との界面には、Ｉｎ及びＡｇを含有する上記接合層４０として、例えば図４（Ａ）に示すような、Ｉｎ及びＡｇを含有する合金の層（ＩｎＡｇ合金層）４１の単層構造が形成されてよい。
【００２９】
ここで、ＩｎＡｇ合金層４１は、例えば、Ｉｎ及びＡｇの金属間化合物であるＡｇＩｎ2の層、又はＡｇＩｎ2に他の元素が固溶した層である。ＡｇＩｎ2に固溶し得る元素としては、例えば、半田３０の成分（Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田３０のＳｎ、Ｃｕ等）、電極１１及び電極２１の成分（Ｃｕ等）が挙げられる。
【００３０】
半田３０と電極１１及び電極２１との界面に、この図４（Ａ）に示すようなＩｎＡｇ合金層４１が形成されることで、半田３０のＳｎと電極１１及び電極２１のＣｕとの反応によるＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。更に、半田３０と電極１１及び電極２１との界面に、この図４（Ａ）に示すようなＩｎＡｇ合金層４１が形成されることで、半田３０と電極１１及び電極２１とが、十分な強度で接合される。これにより、接合強度及び接合信頼性に優れる電子装置１が実現される。
【００３１】
また、半田３０と電子部品１０の電極１１及び電子部品２０の電極２１との界面には、上記接合層４０として、例えば図４（Ｂ）に示すような、ＩｎＡｇ合金層４２と、Ｃｕ及びＳｎを含有する合金の層（ＣｕＳｎ合金層）４３との、２層構造が形成されてもよい。
【００３２】
ここで、ＩｎＡｇ合金層４２は、例えば、Ｉｎ及びＡｇの金属間化合物であるＡｇＩｎ2の層、又はＡｇＩｎ2に他の元素が固溶した層である。ＡｇＩｎ2に固溶し得る元素としては、例えば、半田３０の成分（Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田３０のＳｎ、Ｃｕ等）、電極１１及び電極２１の成分（Ｃｕ等）が挙げられる。
【００３３】
また、ＣｕＳｎ合金層４３は、例えば、Ｃｕ6Ｓｎ5の層、若しくはＣｕ3Ｓｎの層、若しくはＣｕ6Ｓｎ5及びＣｕ3Ｓｎを含む層、若しくはＣｕ2Ｉｎ3Ｓｎの層、又はこれらにそれぞれ他の元素が固溶した層である。Ｃｕ6Ｓｎ5、Ｃｕ3Ｓｎ、Ｃｕ2Ｉｎ3Ｓｎに固溶し得る元素としては、例えば、半田３０の成分（Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田３０のＩｎ、Ａｇ等）、電極１１及び電極２１の成分（Ｃｕ等）が挙げられる。
【００３４】
ＩｎＡｇ合金層４２及びＣｕＳｎ合金層４３は、図４（Ｂ）に示すように、ＣｕＳｎ合金層４３が電極１１側及び電極２１側に形成され、ＩｎＡｇ合金層４２が半田３０側に形成される。ＩｎＡｇ合金層４２は、ＣｕＳｎ合金層４３よりも厚く形成される。ＣｕＳｎ合金層４３の方がＩｎＡｇ合金層４２よりも厚いと、ＣｕＳｎ合金層４３の影響が強くなり、ボイド及び亀裂の発生、それに起因した接合強度のばらつきや低下、接合信頼性の低下を招き得るためである。
【００３５】
半田３０と電極１１及び電極２１との界面に、この図４（Ｂ）に示すようなＩｎＡｇ合金層４２が形成されることで、半田３０のＳｎと電極１１及び電極２１のＣｕとの反応によるＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。更に、半田３０と電極１１及び電極２１との界面に、この図４（Ｂ）に示すようなＩｎＡｇ合金層４２が形成されることで、半田３０と電極１１及び電極２１とが、十分な強度で接合される。これにより、接合強度及び接合信頼性に優れる電子装置１が実現される。
【００３６】
電子装置１は、例えば、次の図５及び図６に示すような方法を用いて形成される。
図５及び図６は第１の実施の形態に係る電子装置の形成方法の一例を示す図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、電子部品準備工程の一例の要部断面を模式的に図示している。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、電子部品接合工程の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００３７】
電子装置１の形成では、例えば図６（Ａ）に示すような、電極１１を有する電子部品１０と、電極２１を有しその上に半田３０ａが設けられた電子部品２０（電子装置）とが準備される。
【００３８】
ここで、電極２１上に半田３０ａが設けられた電子部品２０は、例えば、次のようにして準備される。まず、図５（Ａ）に示すように、電子部品２０の電極２１上に、半田ボール３１が配置される。或いは、図５（Ｂ）に示すように、電子部品２０の電極２１上に、半田を含有する半田ペースト３２が配置される。半田ボール３１或いは半田ペースト３２中の半田には、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田が用いられる。このような半田が用いられた半田ボール３１或いは半田ペースト３２が、電極２１上に設けられ、半田ボール３１或いは半田ペースト３２中の半田が溶融する温度で加熱された後、冷却により凝固される（第１リフロー）。これにより、電子部品２０の電極２１上に、図６（Ａ）に示すようなボール状の半田３０ａが形成される。
【００３９】
半田３０ａと電極２１との界面には、図６（Ａ）に示すように、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成され得る。半田３０ａと電極２１との界面の接合層４０は、半田ボール３１或いは半田ペースト３２の第１リフロー時（半田３０ａの形成時）に形成され、半田ボール３１或いは半田ペースト３２中の半田の成分であるＩｎ及びＡｇを含有する。この接合層４０には、当該半田の他の成分であるＳｎ及びＣｕの少なくとも一方、或いは電極２１の成分であるＣｕが含有されてもよい。半田３０ａと電極２１との界面の接合層４０は、例えば、上記図４（Ａ）に示すようなＩｎＡｇ合金層４１の単層構造、又は上記図４（Ｂ）に示すようなＩｎＡｇ合金層４２とＣｕＳｎ合金層４３との２層構造で形成される。
【００４０】
電子部品２０では、半田３０ａと電極２１との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成されることで、半田３０ａ中のＳｎの、電極２１への拡散、電極２１のＣｕとの反応が抑えられ、界面におけるＣｕ6Ｓｎ5等を含むＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。これにより、半田３０ａと電極２１との間のボイド及び亀裂の発生、接合強度のばらつきや低下を抑えることのできる電子部品２０が実現される。
【００４１】
電極２１上に半田３０ａが設けられた電子部品２０は、図６（Ａ）に示すように、その電極２１（及び半田３０ａ）が電子部品１０の電極１１と位置合せされ、電子部品１０と対向して配置される。次いで、図６（Ｂ）に示すように、電子部品２０の電極２１上の半田３０ａは、電子部品１０の電極１１に接触され、半田３０ａが溶融する温度で加熱された後、冷却により凝固される（第２リフロー）。これにより、電子部品２０の電極２１上の半田３０ａが、電子部品１０の電極１１に接合され、電極２１と電極１１とが半田３０を介して電気的及び機械的に接続された、上記図３に示すような電子装置１が形成される。
【００４２】
半田３０ａの第２リフロー時には、それによって形成される半田３０と電極１１との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成される。半田３０と電極１１との界面の接合層４０は、第２リフロー前の半田３０ａの成分であるＩｎ及びＡｇを含有する。この接合層４０には、半田３０ａの他の成分であるＳｎ及びＣｕの少なくとも一方、或いは電極１１の成分であるＣｕが含有されてもよい。半田３０と電極１１との界面の接合層４０は、例えば、上記図４（Ａ）に示すようなＩｎＡｇ合金層４１の単層構造、又は上記図４（Ｂ）に示すようなＩｎＡｇ合金層４２とＣｕＳｎ合金層４３との２層構造で形成される。
【００４３】
半田３０と電極２１との界面の接合層４０は、半田３０と電極１１との界面の接合層４０と共に、この第２リフロー時に形成されてもよい。
電子装置１では、半田３０と電極１１との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成されることで、半田３０中のＳｎの、電極１１への拡散、電極１１のＣｕとの反応が抑えられ、界面におけるＣｕ6Ｓｎ5等を含むＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。同様に、半田３０と電極２１との界面に形成される、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０によって、半田３０中のＳｎの、電極２１への拡散、電極２１のＣｕとの反応が抑えられ、界面におけるＣｕ6Ｓｎ5等を含むＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。これにより、半田３０と電極１１及び電極２１との間のボイド及び亀裂の発生、接合強度のばらつきや低下を抑えることのできる電子装置１が実現される。
【００４４】
例えば、この図５及び図６に示すような方法によって、上記図３に示すような、半田３０と電極１１及び電極２１とが、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０を介して接合された、電子装置１が形成される。
【００４５】
尚、電子部品２０の電極２１上の半田３０ａ、並びに電極１１及び電極２１と接合された半田３０は、例えば、Ｉｎ及びＳｎを含有する第１相内に、Ｉｎ及びＡｇを含有する比較的微細な第２相が分散して含まれた構造を有し得る。この場合、第１相には、Ｉｎ及びＳｎのほか、Ａｇ、Ｃｕ、電極１１や電極２１からの拡散成分、不可避不純物等が含まれ得る。第２相には、Ｉｎ及びＡｇのほか、Ｓｎ、Ｃｕ、電極１１や電極２１からの拡散成分、不可避不純物等が含まれ得る。第２相は、例えば、Ａｇ及びＩｎの金属間化合物であるＡｇＩｎ２にＣｕが固溶した構造を有し、第１相の結晶粒に比べて微細な結晶粒のサイズで、第１相内に分散して含まれる。
【００４６】
半田ボール３１或いは半田ペースト３２中の半田（図５（Ａ）及び図５（Ｂ））、電極２１上の半田３０ａ（図６（Ａ）及び図６（Ｂ））、並びに電極１１及び電極２１と接合された半田３０（図３）には、成分元素として、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕが含有される。
【００４７】
例えば、半田ボール３１或いは半田ペースト３２中の半田は、４０重量％〜６５重量％のＩｎと、０．０１重量％〜５重量％のＡｇと、０．０１重量％〜１重量％のＣｕとを含有し、残部にＳｎ、又はＳｎと不可避不純物を含有する。このような組成の材料を用いることで、電子部品２０の電極２１との界面に接合層４０が設けられる半田３０ａが形成され、電子部品１０の電極１１及び電子部品２０の電極２１との界面に接合層４０が設けられる半田３０が形成される。
【００４８】
この場合、電子部品２０の、半田３０ａ及びそれと電極２１との界面の接合層４０は、合計で概ね、４０重量％〜６５重量％のＩｎと、０．０１重量％〜５重量％のＡｇと、０．０１重量％〜１重量％のＣｕとを含有し、残部にＳｎ等を含有する組成となる。或いは、電子装置１の、半田３０並びに電極１１側及び電極２１側の接合層４０が、合計で概ね、４０重量％〜６５重量％のＩｎと、０．０１重量％〜５重量％のＡｇと、０．０１重量％〜１重量％のＣｕとを含有し、残部にＳｎ等を含有する組成となる。
【００４９】
半田ボール３１或いは半田ペースト３２の第１リフローの温度（電極２１上への半田３０ａの接合温度）は、２００℃以下、好ましくは１５０℃以下とされる。半田３０ａの第２リフローの温度（電極１１及び電極２１上への半田３０の接合温度）も同様に、２００℃以下、好ましくは１５０℃以下とされる。上記のような組成の半田ボール３１或いは半田ペースト３２中の半田、及び半田３０ａによれば、このような２００℃以下、更には１５０℃以下といった比較的低温の接合が可能になる。比較的低温の接合が可能になることで、接合時の電子部品２０及び電子部品１０の熱ダメージを抑えることが可能になり、また、加熱に伴う電力コスト、並びに電子部品２０（半田３０ａが接合されたもの）及び電子装置１の製造コストを低減することが可能になる。
【００５０】
ここで、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系半田の計算状態図の一例を図７に示す。
図７には、５２重量％のＩｎと４８重量％のＳｎとを含有するＩｎＳｎ共晶半田に０．５重量％のＣｕを添加した半田（ＩｎＳｎ０．５Ｃｕ）に対して、更にＡｇを添加した時の計算状態図を示している。図７において、横軸はＩｎＳｎ０．５Ｃｕを原点とした時のＡｇの添加量［重量％］を表し、縦軸は温度［℃］を表している。図７の原点の組成は、Ｉｎ：Ｓｎ：Ａｇ：Ｃｕ＝５１．７５重量％：４７．７５重量％：０重量％：０．５重量％となる。例えば、横軸のＡｇの添加量３重量％では、Ｉｎ：Ｓｎ：Ａｇ：Ｃｕ＝５０．２５重量％：４６．２５重量％：３重量％：０．５重量％の組成となり、Ａｇを添加した分だけＩｎＳｎの組成割合が減る。
【００５１】
ＩｎＳｎ０．５ＣｕにＡｇを添加した半田は、１００℃以下の温度域では、Ａｇの添加量によらず、ＩｎＳｎ、ＡｇＩｎ2及びＣｕ2Ｉｎ3Ｓｎを含む状態を採る。ＩｎＳｎ０．５ＣｕにＡｇを添加した半田は、より高温域では、Ａｇの添加量に応じて、液相（Liquid）の状態、若しくは液相とＡｇ2Ｉｎを含む状態、若しくは液相とＳｎとＡｇ2Ｉｎを含む状態等を採る。図７より、ＩｎＳｎ０．５Ｃｕに５重量％までの範囲でＡｇを添加した半田は、２００℃以下、更に１５０℃以下といった比較的低温での溶融が可能であり、溶融して凝固した際にはＡｇＩｎ2が形成される。
【００５２】
第１の実施の形態に係る走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope；ＳＥＭ）像の一例を図８に示す。また、第１の実施の形態に係る元素分析結果の一例を図９及び表１に示す。
【００５３】
図８には、ＩｎＳｎ共晶半田に３重量％のＡｇと０．５重量％のＣｕとを添加した半田（ＩｎＳｎ３Ａｇ０．５Ｃｕ）を、Ｃｕの電極上に接合した試料の、その半田と電極及びそれらの界面を含む断面ＳＥＭ像を示している。図９には、当該試料の、半田と電極及びそれらの界面を含む領域の元素分析結果を示している。図９（Ａ）はＡｇの分析結果、図９（Ｂ）はＣｕの分析結果、図９（Ｃ）はＳｎの分析結果、図９（Ｄ）はＩｎの分析結果である。図９では、指定の元素の含有量が少ない領域ほど黒く表示される。更に、表１には、当該試料の、半田と電極との界面の領域（半田側部位及び電極側部位）の元素分析結果を示している。
【００５４】
図９（Ｂ）に示すように、Ｃｕは、電極の領域５１に多く存在すると共に、電極上方の領域５２に高分散している。図９（Ｄ）に示すように、Ｉｎは、電極上方の領域５２の広範囲に存在しており、電極表面近傍の領域５３にも多く存在している。図９（Ａ）に示すように、Ａｇは、電極上方の領域５２に分散しており、電極表面近傍の領域５３にも存在している。そして、図９（Ｃ）に示すように、Ｓｎは、電極上方の領域５２に存在するが、電極表面近傍の領域５３には少なく、電極表面の領域５４と、電極表面近傍の領域５３よりも上方の領域５２とに多く存在している。Ｓｎの少ない電極表面近傍の領域５３には、Ｉｎ及びＡｇが存在する（図９（Ａ）及び図９（Ｄ））。
【００５５】
図９（Ａ）〜図９（Ｄ）の元素分析結果より、図８の断面ＳＥＭ像の試料５０において、半田５５と電極５６との界面には、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層５７が形成されていると言える。図８より、接合層５７は、半田５５の結晶粒５５ｃよりも小さい、１μｍ程度の微細な結晶粒５７ｃを有し、接合層５７の平均結晶粒径は、半田５５の平均結晶粒径よりも小さくなっている。接合層５７は、図９（Ａ）〜図９（Ｄ）より、電極５６の表面（領域５４）に薄いＣｕＳｎ合金層が形成され、その上（領域５３）にそれよりも厚いＩｎＡｇ合金層が形成された、上記図４（Ｂ）に示すような２層構造になっている。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
表１には、図８に示す半田５５と電極５６との界面の接合層５７の、半田側部位５７ａ及び電極側部位５７ｂの元素分析（点分析）結果の一例を示している。電極側部位５７ｂはＩｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｃｕを含有する。半田側部位５７ａはＩｎ、Ａｇ、Ｃｕを含むが、Ｓｎを殆ど含有しない。この表１と、上記図９（Ａ）〜図９（Ｄ）の元素分析結果より、接合層５７は、その半田側部位５７ａにＣｕを含有するＩｎＡｇ合金層（上記図４（Ｂ）で述べたＩｎＡｇ合金層４２に相当）を有し、電極側部位５７ｂにＩｎ及びＡｇを含有するＣｕＳｎ合金層（上記図４（Ｂ）で述べたＣｕＳｎ合金層４３に相当）を有すると言える。
【００５８】
接合層５７は、電極側部位５７ｂにＳｎを含有する一方、半田側部位５７ａにはＳｎを殆ど含有しない。接合層５７の半田側部位５７ａ（ＩｎＡｇ合金層）によって半田５５中のＳｎが電極５６の方へ拡散し難くなっており、それによりＣｕＳｎ合金の形成が抑えられているものと言える。
【００５９】
尚、接合層５７の電極側部位５７ｂでは、ＡｇＩｎ2のＡｇのサイトにＣｕが置換し、ＩｎのサイトにＳｎが置換していると考えられ、表１において、（Ｉｎ＋Ｓｎ）：（Ａｇ＋Ｃｕ）は、およそ２：１になっている。
【００６０】
第１の実施の形態に係る高速シェア試験結果の一例を図１０に示す。
図１０には、Ｃｕの電極（上記電極１１又は電極２１に相当）上に、Ｓｎを含有する半田としてＩｎＳｎ３Ａｇ０．５Ｃｕ（上記半田３０ａに相当）を、それらの界面にＩｎ及びＡｇを含有する接合層（上記接合層４０に相当）が形成されるような同一の条件で接合した試料群について、半田の高速シェア試験を実施した結果を例示している。
【００６１】
高速シェア試験は、シェアツールによる半田のシェア位置を電極から高さ１００μｍの位置とし、シェアツールのシェア速度を３０００ｍｍ／秒として、シェアツールで電極上の半田が破断（せん断）される際の強度（荷重）を測定している。図１０において、横軸はシェアツールの変位［μｍ］を表し、縦軸は強度［ｇ］を表している。
【００６２】
図１０より、半田と電極とをそれらの界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層が形成されるような同一の条件で接合した試料群では、上記図２の結果と比較して、強度のピーク値のばらつきが抑えられ、また、変位に伴う強度の昇降の挙動もばらつきが抑えられる。このように半田と電極との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層が形成される試料群では、強度のピーク値のばらつきが抑えられると共に、いずれの強度のピーク値も、上記図２の結果を得た試料群の強度のピーク値の平均値（図１０に比較例平均値Ｐとして示す）を上回る。半田と電極との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層が形成されることで、強度が高く、ばらつきが抑えられた接合構造が実現される。
【００６３】
更に、半田と電極との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層が形成される試料群では、図１０より、一定変位の間、強度がピーク値を維持するような挙動を示す。このことから、当該試料群の接合構造は、亀裂が進展し難く、延性に優れると言える。
【００６４】
半田と電極との界面に形成される、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層が、比較的微細な結晶構造（図８）を有することで、半田と電極との接合強度及び延性が向上する効果が得られ、接合信頼性の高い接合構造が得られる。
【００６５】
以上述べたように、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層を介して半田と電極とを接合することで、接合強度のばらつきが抑えられた、接合信頼性の高い接合構造を実現することが可能になる。これにより、そのような接合構造を備える電子部品、並びにそれを用いた電子装置及び電子機器の、信頼性の向上、歩留りの向上を図ることが可能になる。
【００６６】
ここでは半田として、ＩｎＳｎ共晶半田に３重量％のＡｇ及び０．５重量％のＣｕを添加したＩｎＳｎ３Ａｇ０．５Ｃｕを例示したが、半田の組成はこれに限定されるものではない。上記のような４０重量％〜６５重量％のＩｎと、０．０１重量％〜５重量％のＡｇと、０．０１重量％〜１重量％のＣｕとを含有し、残部にＳｎを含有する半田であれば、２００℃以下、更に１５０℃以下での溶融が可能である。また、溶融して凝固した際には、半田と電極との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層、例えば、ＩｎＡｇ合金層とＣｕＳｎ合金層との２層構造を有する接合層、又はＩｎＡｇ合金層の単層構造を有する接合層が形成される。
【００６７】
尚、所定の組成のＩｎ（４０重量％〜６５重量％）及びＳｎにＣｕ（０．０１重量％〜１重量％）と共に添加されるＡｇが０．０１重量％よりも少なくなると、溶融して凝固した際、半田中にＣｕを主体とする比較的粗大な合金が形成され易くなる。所定の組成のＩｎ（４０重量％〜６５重量％）及びＳｎにＣｕ（０．０１重量％〜１重量％）と共に添加されるＡｇが５重量％よりも多くなると、溶融して凝固した際、半田中にＡｇを主体とする比較的粗大な合金が形成され易くなる。半田中に、このような比較的粗大な合金が形成されると、半田が脆化する可能性がある。
【００６８】
また、所定の組成のＩｎ（４０重量％〜６５重量％）及びＳｎにＡｇ（０．０１重量％〜５重量％）と共に添加されるＣｕが０．０１重量％よりも少なくなると、十分な半田の機械的強度が得られない可能性がある。所定の組成のＩｎ（４０重量％〜６５重量％）及びＳｎにＡｇ（０．０１重量％〜５重量％）と共に添加されるＣｕが１重量％よりも多くなると、溶融して凝固した際、半田中にＣｕを主体とする比較的粗大な合金が形成され易くなり、半田が脆化する可能性がある。
【００６９】
また、半田中のＩｎが４０重量％よりも少ない場合、並びに、６５重量％よりも多くなる場合は、いずれも固相線温度が上昇するため、低温で接合することが困難になる。
以上のような点から、半田は、４０重量％〜６５重量％のＩｎと、０．０１重量％〜５重量％のＡｇと、０．０１重量％〜１重量％のＣｕとを含有し、残部にＳｎを含有する組成とすることが好ましい。
【００７０】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図１１は第２の実施の形態に係る電子部品の一例を示す図である。図１１には、第２の実施の形態に係る電子部品の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００７１】
上記第１の実施の形態では、電子部品２０の電極２１上に半田３０ａを設ける例を示したが、図１１に示す電子部品２０ａ（電子装置）のように、電極２１上にポスト２２を設け、そのポスト２２上に半田３０ａを設けてもよい。ポスト２２には、Ｃｕが含有される。電子部品２０ａでは、例えば図１１に示すように、半田３０ａとポスト２２との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成される。
【００７２】
電子部品２０ａでは、半田３０ａとポスト２２との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成されることで、界面におけるＣｕ6Ｓｎ5等を含むＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。これにより、半田３０ａとポスト２２との間のボイド及び亀裂の発生、接合強度のばらつきや低下を抑えることのできる電子部品２０ａが実現される。
【００７３】
図１２は第２の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図１２（Ａ）には、第２の実施の形態に係る電子装置の第１構成例の要部断面を模式的に図示している。図１２（Ｂ）には、第２の実施の形態に係る電子装置の第２構成例の要部断面を模式的に図示している。
【００７４】
図１２（Ａ）に示す電子装置１Ａは、電子部品２０ａの電極２１上のポスト２２と、電子部品１０の電極１１とが、半田３０で接合され、半田３０とポスト２２及び電極１１との界面にそれぞれ、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成された構成を有する。電子装置１Ａは、図１１に示す電子部品２０ａの、そのポスト２２上の半田３０ａを、リフローによって電子部品１０の電極１１に接合することで、形成することができる。
【００７５】
電子装置１Ａでは、半田３０とポスト２２及び電極１１との界面にそれぞれ、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成されることで、それらの界面におけるＣｕ6Ｓｎ5等を含むＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。これにより、半田３０とポスト２２及び電極１１との間のボイド及び亀裂の発生、接合強度のばらつきや低下を抑えることのできる、接合信頼性の高い電子装置１Ａが実現される。
【００７６】
尚、電子部品１０の電極１１上にポストを設け、ポスト２２を有しない電子部品２０の電極２１上に設けた半田３０ａを、リフローによって電子部品１０の電極１１上に設けたポストに接合し、電子装置を得ることもできる。
【００７７】
図１２（Ｂ）に示す電子装置１Ｂには、電極１１上にポスト１２が設けられた電子部品１０ａが用いられる。ポスト１２には、Ｃｕが含有される。電子装置１Ｂは、電子部品２０ａの電極２１上のポスト２２と、電子部品１０ａの電極１１上のポスト１２とが、半田３０で接合され、半田３０とポスト２２及びポスト１２との界面にそれぞれ、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成された構成を有する。電子装置１Ｂは、図１１に示す電子部品２０ａの、そのポスト２２上の半田３０ａを、リフローによって電子部品１０ａの電極１１上のポスト１２に接合することで、形成することができる。
【００７８】
電子装置１Ｂでは、半田３０とポスト２２及びポスト１２との界面にそれぞれ、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成されることで、それらの界面におけるＣｕ6Ｓｎ5等を含むＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。これにより、半田３０とポスト２２及びポスト１２との間のボイド及び亀裂の発生、接合強度のばらつきや低下を抑えることのできる、接合信頼性の高い電子装置１Ｂが実現される。
【００７９】
以上、第１及び第２の実施の形態について説明したが、上記電子部品１０，１０ａ及び電子部品２０，２０ａには、半導体チップ（半導体素子）、半導体チップを含む半導体パッケージ（半導体装置）、回路基板等を用いることができる。
【００８０】
尚、半田３０によって接合される電子部品１０，１０ａと電子部品２０，２０ａの組合せとしては、例えば、半導体チップと回路基板の組合せ、半導体パッケージと回路基板の組合せ、半導体チップと半導体パッケージの組合せがある。半田３０によって接合される電子部品１０，１０ａと電子部品２０，２０ａの組合せとしては、このほかにも、例えば、半導体チップ同士の組合せ、半導体パッケージ同士の組合せ、回路基板同士の組合せがある。
【００８１】
また、半田３０によって接合される電子部品１０，１０ａと電子部品２０，２０ａは、個片化後の電子部品同士の組合せ、個片化前の電子部品と個片化後の電子部品の組合せ、或いは個片化前の電子部品同士の組合せであってもよい。
【００８２】
以下の図１３〜図１６には、第１及び第２の実施の形態で述べた電子部品１０，１０ａ，２０，２０ａに用いることのできる半導体チップ、半導体パッケージ及び回路基板の構成例を示す。
【００８３】
図１３は半導体チップの構成例を示す図である。図１３には、半導体チップの一例の要部断面を模式的に図示している。
図１３に示す半導体チップ２００は、トランジスタ等の回路素子が設けられた半導体基板２１０と、半導体基板２１０の表面２１０ａに設けられた配線層２２０とを有する。
【００８４】
半導体基板２１０には、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等の基板のほか、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、インジウムリン（ＩｎＰ）等の基板が用いられる。このような半導体基板２１０に、トランジスタ、容量、抵抗等の回路素子が設けられる。図１３には一例として、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ２３０を図示している。
【００８５】
ＭＯＳトランジスタ２３０は、半導体基板２１０に設けられた素子分離領域２１１により画定された素子領域に設けられる。ＭＯＳトランジスタ２３０は、半導体基板２１０上にゲート絶縁膜２３１を介して形成されたゲート電極２３２と、ゲート電極２３２の両側の半導体基板２１０内に形成されたソース領域２３３及びドレイン領域２３４とを有する。ゲート電極２３２の側壁には、絶縁膜のスペーサ２３５（サイドウォール）が設けられる。
【００８６】
このようなＭＯＳトランジスタ２３０等が設けられた半導体基板２１０上に、配線層２２０が設けられる。配線層２２０は、半導体基板２１０に設けられたＭＯＳトランジスタ２３０等に電気的に接続された導体部２２１（配線、ビア等）と、導体部２２１を覆う絶縁部２２２とを有する。導体部２２１には、Ｃｕ等の各種導体材料が用いられる。絶縁部２２２には、ＳｉＯ等の無機絶縁材料や、樹脂等の有機絶縁材料が用いられる。
【００８７】
配線層２２０には、導体部２２１に電気的に接続された、Ｃｕを含有する端子２２１ａが設けられる。端子２２１ａは、電極、或いは電極上に設けられるポストである。この端子２２１ａ上に、例えば、上記のようなＳｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田が接合され、それらの界面に、上記のようなＩｎ及びＡｇを含有する接合層が形成される。
【００８８】
図１４は半導体パッケージの構成例を示す図である。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）にはそれぞれ、半導体パッケージの一例の要部断面を模式的に図示している。
図１４（Ａ）に示す半導体パッケージ３００Ａ、図１４（Ｂ）に示す半導体パッケージ３００Ｂは、パッケージ基板３１０と、パッケージ基板３１０上に搭載された半導体チップ３２０と、半導体チップ３２０を封止する封止層３３０とを有する。
【００８９】
パッケージ基板３１０には、例えば、プリント基板が用いられる。パッケージ基板３１０は、導体部３１１（配線、ビア等）と、導体部３１１を覆う絶縁部３１２とを有する。導体部３１１には、Ｃｕ等の各種導体材料が用いられる。絶縁部３１２には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂材料、そのような樹脂材料をガラス繊維や炭素繊維に含浸した複合樹脂材料等が用いられる。
【００９０】
図１４（Ａ）の半導体パッケージ３００Ａでは、パッケージ基板３１０の表面３１０ａに、半導体チップ３２０が、樹脂や導電性ペースト等のダイアタッチ材３４１で接着、固定され、ワイヤ３５０でワイヤボンディングされる。半導体チップ３２０及びワイヤ３５０は、封止層３３０で封止される。また、図１４（Ｂ）の半導体パッケージ３００Ｂでは、パッケージ基板３１０の表面３１０ａに、半導体チップ３２０が、半田等のバンプ３２１でフリップチップ接続される。パッケージ基板３１０と半導体チップ３２０との間には、アンダーフィル樹脂３４２が充填される。半導体チップ３２０は、封止層３３０で封止される。封止層３３０には、エポキシ樹脂等の樹脂材料、そのような樹脂材料に絶縁性フィラーを含有させた材料等が用いられる。
【００９１】
パッケージ基板３１０には、導体部３１１に電気的に接続された、Ｃｕを含有する端子３１１ａが設けられる。端子３１１ａは、電極、或いは電極上に設けられるポストである。この端子３１１ａ上に、例えば、上記のようなＳｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田が接合され、それらの界面に、上記のようなＩｎ及びＡｇを含有する接合層が形成される。
【００９２】
尚、半導体パッケージ３００Ａ及び半導体パッケージ３００Ｂのパッケージ基板３１０上には、同種又は異種の複数の半導体チップ３２０が搭載されてもよく、また、半導体チップ３２０のほか、チップコンデンサ等の他の電子部品が搭載されてもよい。
【００９３】
図１５は半導体パッケージの別の構成例を示す図である。図１５には、半導体パッケージの別例の要部断面を模式的に図示している。
図１５に示す半導体パッケージ４００は、樹脂層４１０と、樹脂層４１０に埋設された同種又は異種の複数（ここでは一例として２つ）の半導体チップ４２０と、樹脂層４１０の表面４１０ａに設けられた配線層４３０（再配線層）とを有する。半導体パッケージ４００は、擬似ＳｏＣ（System on a Chip）等とも称される。
【００９４】
半導体チップ４２０は、その端子４２１の配設面が露出するように樹脂層４１０に埋設される。配線層４３０は、Ｃｕ等の導体部４３１（再配線、ビア等）と、導体部４３１を覆う樹脂材料等の絶縁部４３２とを有する。
【００９５】
配線層４３０には、導体部４３１に電気的に接続された端子４３１ａが設けられる。端子４３１ａは、電極、或いは電極上に設けられるポストである。この端子４３１ａ上に、例えば、上記のようなＳｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田が接合され、それらの界面に、上記のようなＩｎ及びＡｇを含有する接合層が形成される。
【００９６】
尚、半導体パッケージ４００の樹脂層４１０には、１つの半導体チップ４２０、或いは同種又は異種の３つ以上の半導体チップ４２０が埋設されてもよく、また、半導体チップ４２０のほか、チップコンデンサ等の他の電子部品が埋設されてもよい。
【００９７】
図１６は回路基板の構成例を示す図である。図１６には、回路基板の一例の要部断面を模式的に図示している。
図１６には、回路基板５００として、複数の配線層を含む多層プリント基板を例示している。回路基板５００は、Ｃｕ等の導体部５１１（配線、ビア等）と、導体部５１１を覆う樹脂材料等の絶縁部５１２とを有する。
【００９８】
回路基板５００の表面には、導体部５１１に電気的に接続された端子５１１ａが設けられる。端子５１１ａは、電極、或いは電極上に設けられるポストである。この端子５１１ａ上に、例えば、上記のようなＳｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田が接合され、それらの界面に、上記のようなＩｎ及びＡｇを含有する接合層が形成される。
【００９９】
尚、多層プリント基板のほか、コア基板の表裏面に配線パターン及び絶縁層を積層するビルドアップ基板、基材にＳｉ基板、有機基板、ガラス基板を用いるインターポーザ等の各種回路基板でも同様である。即ち、表面の端子上に、例えば、上記のようなＳｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する半田が接合され、それらの界面に、上記のようなＩｎ及びＡｇを含有する接合層が形成される。
【０１００】
図１３に示す半導体チップ２００、図１４及び図１５に示す半導体パッケージ３００Ａ，３００Ｂ，４００、並びに図１６に示す回路基板５００等の各種電子部品を、第１及び第２の実施の形態で述べた電子部品１０，１０ａ，２０，２０ａに採用することができる。
【０１０１】
第１及び第２の実施の形態で述べた電子装置１，１Ａ，１Ｂは、各種電子機器に用いることができる。例えば、コンピュータ（パーソナルコンピュータ、スーパーコンピュータ、サーバ等）、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、センサ、カメラ、オーディオ機器、測定装置、検査装置、製造装置といった、各種電子機器に用いることができる。
【０１０２】
図１７は電子機器の一例を示す図である。
図１７には、電子機器の一例を模式的に図示している。図１７に示すように、例えば上記図３に示したような電子装置１が、先に例示したような各種の電子機器６０に搭載（内蔵）される。
【０１０３】
電子装置１では、半田３０と電極１１及び電極２１との界面に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層４０が形成され、ＣｕＳｎ合金の形成が抑えられる。これにより、半田３０と電極１１及び電極２１との間のボイド及び亀裂の発生、接合強度のばらつきや低下を抑えることのできる、接合信頼性の高い電子装置１が実現され、そのような電子装置１を搭載する信頼性の高い電子機器６０が実現される。
【０１０４】
他の電子装置１Ａ，１Ｂを搭載する各種電子機器も同様に実現される。
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  Ｃｕを含有する電極と、
前記電極上方に設けられ、Ｓｎを含有する半田と、
前記電極と前記半田との界面に設けられ、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層と
を含むことを特徴とする電子装置。
【０１０５】
（付記２）  前記接合層の平均結晶粒径は、前記半田の平均結晶粒径よりも小さいことを特徴とする付記１に記載の電子装置。
（付記３）  前記接合層は、Ｉｎ及びＡｇを含有する合金を含むことを特徴とする付記１又は２に記載の電子装置。
【０１０６】
（付記４）  前記合金は、ＡｇＩｎ2を含むことを特徴とする付記３に記載の電子装置。
（付記５）  前記合金は、Ｃｕ及びＳｎを含有するＡｇＩｎ2を含むことを特徴とする付記３に記載の電子装置。
【０１０７】
（付記６）  前記接合層は、
前記電極上に設けられ、Ｃｕ及びＳｎを含有する第１合金層と、
前記第１合金層上に設けられ、Ｉｎ及びＡｇを含有する第２合金層と
を含むことを特徴とする付記１又は２に記載の電子装置。
【０１０８】
（付記７）  前記第１合金層は、前記第２合金層よりも薄いことを特徴とする付記６に記載の電子装置。
（付記８）  前記第１合金層は、Ｃｕ6Ｓｎ5又はＣｕ3Ｓｎを含むことを特徴とする付記６又は７に記載の電子装置。
【０１０９】
（付記９）  前記第１合金層は、Ｃｕ、Ｓｎ及びＩｎを含有することを特徴とする付記６又は７に記載の電子装置。
（付記１０）  前記第２合金層は、ＡｇＩｎ2を含むことを特徴とする付記６乃至９のいずれかに記載の電子装置。
【０１１０】
（付記１１）  前記第２合金層は、Ｃｕ及びＳｎを含有するＡｇＩｎ2を含むことを特徴とする付記６乃至９のいずれかに記載の電子装置。
（付記１２）  前記半田の融点は、１５０℃以下であることを特徴とする付記１乃至１１のいずれかに記載の電子装置。
【０１１１】
（付記１３）  Ｃｕを含有する電極上方に、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層を介して、Ｓｎを含有する半田を形成する工程を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
（付記１４）  前記電極上方に前記接合層を介して前記半田を形成する工程は、
前記電極上に、Ｓｎ、Ｉｎ、Ａｇ及びＣｕを含有する材料を形成する工程と、
前記電極上の前記材料を溶融し凝固させることによって、前記電極と前記半田との界面に前記接合層を形成する工程と
を含むことを特徴とする付記１３に記載の電子装置の製造方法。
【０１１２】
（付記１５）  前記材料は、Ｓｎと、４０重量％〜６５重量％のＩｎと、０．０１重量％〜５重量％のＡｇと、０．０１重量％〜１重量％のＣｕとを含有することを特徴とする付記１４に記載の電子装置の製造方法。
【０１１３】
（付記１６）  Ｃｕを含有する電極と、
前記電極上方に設けられ、Ｓｎを含有する半田と、
前記電極と前記半田との界面に設けられ、Ｉｎ及びＡｇを含有する接合層と
を含む電子装置を備えることを特徴とする電子機器。
【符号の説明】
【０１１４】
１，１Ａ，１Ｂ，１００  電子装置
１０，１０ａ，２０，２０ａ，１１０，１２０  電子部品
１１，２１，５６，１１１，１２１  電極
１２，２２  ポスト
３０，３０ａ，５５，１３０  半田
３１  半田ボール
３２  半田ペースト
４０，５７  接合層
４１，４２  ＩｎＡｇ合金層
４３  ＣｕＳｎ合金層
５０  試料
５１，５２，５３，５４  領域
５５ｃ，５７ｃ  結晶粒
５７ａ  半田側部位
５７ｂ  電極側部位
６０  電子機器
１４０  ＣｕＳｎ合金
１５０  ボイド
１５１  亀裂
２００，３２０，４２０  半導体チップ
２１０  半導体基板
２１０ａ，３１０ａ，４１０ａ  表面
２１１  素子分離領域
２２０，４３０  配線層
２２１，３１１，４３１，５１１  導体部
２２１ａ，３１１ａ，４２１，４３１ａ，５１１ａ  端子
２２２，３１２，４３２，５１２  絶縁部
２３０  ＭＯＳトランジスタ
２３１  ゲート絶縁膜
２３２  ゲート電極
２３３  ソース領域
２３４  ドレイン領域
２３５  スペーサ
３００Ａ，３００Ｂ，４００  半導体パッケージ
３１０  パッケージ基板
３２１  バンプ
３３０  封止層
３４１  ダイアタッチ材
３４２  アンダーフィル樹脂
３５０  ワイヤ
４１０  樹脂層
５００  回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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