(57)【要約】【課題】  基板に形成されたバンプを介して相手部材とはんだ接続するようにしたバンプを用いた電極構造において、バンプの根元部における強度を向上させる。【解決手段】  基板１０と、基板１０の一面上に設けられた下地配線部２０と、下地配線部２０の上に設けられたアンダーバンプメタル４０と、アンダーバンプメタル４０の上に設けられ基板１０の一面から突出する金属製のバンプ５０と、バンプ５０の上に設けられたはんだ６０とを有し、はんだ６０を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、はんだ６０として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用い、はんだ６０は、下地配線部２０およびアンダーバンプメタル４０に接触していないことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１０）と、
前記基板（１０）の一面上に設けられ、当該一面から突出する金属製のバンプ（５０）と、
前記バンプ（５０）の上に設けられたはんだ（６０）とを有し、
前記はんだ（６０）を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、
前記はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用い、
前記はんだ（６０）は、前記バンプ（５０）の根元部まで回り込んでおらず、前記バンプ（５０）の根元部よりも先端部側に位置していることを特徴とするバンプを用いた電極構造。
【請求項２】
基板（１０）と、
前記基板（１０）の一面上に設けられた下地配線部（２０）と、
前記下地配線部（２０）の上に設けられたアンダーバンプメタル（４０）と、
前記アンダーバンプメタル（４０）の上に設けられ、前記基板（１０）の一面から突出する金属製のバンプ（５０）と、
前記バンプ（５０）の上に設けられたはんだ（６０）とを有し、
前記はんだ（６０）を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、
前記はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用い、
前記はんだ（６０）は、前記下地配線部（２０）および前記アンダーバンプメタル（４０）に接触していないことを特徴とするバンプを用いた電極構造。
【請求項３】
基板（１０）と、
前記基板（１０）の一面上に設けられた下地配線部（２０）と、
前記下地配線部（２０）の上に設けられたアンダーバンプメタル（４０）と、
前記アンダーバンプメタル（４０）の上に設けられ、前記基板（１０）の一面から突出する金属製のバンプ（５０）と、
前記バンプ（５０）の上に設けられたはんだ（６０）とを有し、
前記はんだ（６０）を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、
前記バンプ（５０）と前記アンダーバンプメタル（４０）との間に、前記バンプ（５０）よりも前記はんだ（６０）に濡れにくい材料からなる応力緩和部材（７０）が介在していることを特徴とするバンプを用いた電極構造。
【請求項４】
前記はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用いることを特徴とする請求項３に記載のバンプを用いた電極構造。
【請求項５】
前記アンダーバンプメタル（４０）は、Ｔｉ系金属からなるものであることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載のバンプを用いた電極構造。
【請求項６】
前記はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が７０重量％以上であるものを用いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のバンプを用いた電極構造。
【請求項７】
前記バンプ（５０）は、Ｃｕ系金属からなるものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のバンプを用いた電極構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に形成されたバンプを介して相手部材とはんだ接続するようにしたバンプを用いた電極構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なバンプを用いた電極構造の概略断面構成を図５に示す。
【０００３】
この図５に示される電極構造は、シリコン基板等の半導体基板等からなる基板１０と、基板１０の一面上に設けられた下地配線部２０と、下地配線部２０の上に設けられたアンダーバンプメタル４０と、アンダーバンプメタル４０の上に設けられ、基板１０の一面から突出する金属製のバンプ５０と、バンプ５０の上に設けられたはんだ６０とを有してなるものである。
【０００４】
ここで、下地配線部２０のうちアンダーバンプメタル４０が形成されている部位以外は、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜等からなるパッシベーション膜（保護膜）３０により被覆されている。
【０００５】
そして、はんだ６０を介して相手部材とバンプ５０との接続を行うようにしたものである。ここで、相手部材としては、たとえば、セラミック基板やプリント基板あるいはリードフレーム等が挙げられる。
【０００６】
また、バンプ５０としては、たとえば銅（Ｃｕ）系金属からなるものを採用することができ、はんだ６０としては、すず（Ｓｎ）−鉛系はんだや鉛フリーはんだ等を採用することができる。
【０００７】
また、下地配線部２０としては、たとえばアルミニウム（Ａｌ）等からなるものを採用することができる。また、アンダーバンプメタル４０は、バンプ５０と下地配線部２０との密着性を確保するためのもので、たとえば、チタン（Ｔｉ）系金属等を採用することができる。
【０００８】
この図５に示されるような電極構造は、たとえば特許文献１に記載されたものが知られている。ここで、基板１０へのバンプ５０の形成は、メッキ等にて行われ、バンプ５０上へのはんだ６０の配設は、はんだペーストを用いた印刷等により行われる。
【０００９】
そして、相手部材との接続にあたっては、はんだ６０が配設された基板１０を相手部材上に搭載し、はんだ６０のリフローを行い、はんだ６０を冷却させ固化することによって当該接続がなされる。
【特許文献１】米国特許第６，２５８，７０３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、従来のバンプを用いた電極構造においては、上記図５に示されるように、バンプ５０の根元部まで、はんだ６０が回り込んでいる構造となっている。
【００１１】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、このようなバンプ５０の根元部まではんだ６０が回り込んでいる構造では、高温放置試験等の耐久試験を行った場合に、はんだ接続部の引っ張り強度が低下し、アンダーバンプメタル４０の界面付近で破断しやすくなるという問題が生じることがわかった。
【００１２】
このことについては、次のような原因が推定される。まず、はんだ６０をリフローさせ、冷却して固化させた際に生じる応力が、バンプ５０の根元部まで回り込んだはんだ６０の端部に残留していると考えられる。
【００１３】
また、はんだ接続部に引っ張り応力が加わった場合に、バンプ５０の根元部まで回り込んだはんだ６０の端部に、その応力が集中し、当該はんだ６０の端部と接するアンダーバンプメタル４０の界面付近または下地配線部２０の界面付近の劣化が促進され、強度が低下すると考えられる。
【００１４】
さらに、バンプ５０の根元部まで回り込んだはんだ６０が、アンダーバンプメタル４０に接触するため、はんだ６０とアンダーバンプメタル４０との間で互いに拡散が生じて合金を形成し、それによって、アンダーバンプメタル４０の界面付近の強度の低下が促進されると考えられる。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、基板に形成されたバンプを介して相手部材とはんだ接続するようにしたバンプを用いた電極構造において、バンプの根元部における強度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、鋭意検討した結果、バンプの根元部まではんだが回り込まない構造とすれば、バンプの根元部における強度を、従来よりも向上できることを実験的に見出した。
【００１７】
そして、バンプの根元部まではんだを回り込ませないようにするために、はんだとして表面張力が大きいものを用いることに着目した。つまり、バンプに対するはんだの濡れ性を多少小さいものにすることで、はんだがバンプの根元部まで回り込まないようにすることができる。
【００１８】
ここで、はんだにおいては、すず（Ｓｎ）の含有量が多いほど、その表面張力が大きくなることが知られている。このことは、たとえば、「ソルダリング・イン・エレクトロニクス」、日刊工業新聞社、ｐ．１００（１９８６）等に記載されている。
【００１９】
そして、本発明者は、このことに着目して、鋭意実験検討した結果、はんだとして、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用いれば、バンプの根元部まではんだが回り込まないことが見出された。本発明は、以上のような知見に基づいて創出されたものである。
【００２０】
すなわち、請求項１に記載の発明では、基板（１０）と、基板（１０）の一面上に設けられ、当該一面から突出する金属製のバンプ（５０）と、バンプ（５０）の上に設けられたはんだ（６０）とを有し、はんだ（６０）を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用い、はんだ（６０）は、バンプ（５０）の根元部まで回り込んでおらず、バンプ（５０）の根元部よりも先端部側に位置していることを特徴とするバンプを用いた電極構造が提供される。
【００２１】
それによれば、はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用いることにより、はんだ（６０）を、バンプ（５０）の根元部まで回り込ませないようにすることができる。
【００２２】
そのため、はんだ（６０）の端部をバンプ（５０）の根元部から離した構成とすることができるので、上述したはんだ（６０）の残留応力や、はんだ接続部に引っ張り応力が加わった場合に生じるバンプ（５０）の根元部に加わる応力を緩和させることができる。
【００２３】
よって、本発明によれば、従来に比べて、バンプ（５０）の根元部における強度を向上させることができる。
【００２４】
また、請求項２に記載の発明では、基板（１０）と、基板（１０）の一面上に設けられた下地配線部（２０）と、下地配線部（２０）の上に設けられたアンダーバンプメタル（４０）と、アンダーバンプメタル（４０）の上に設けられ基板（１０）の一面から突出する金属製のバンプ（５０）と、バンプ（５０）の上に設けられたはんだ（６０）とを有し、はんだ（６０）を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用い、はんだ（６０）は、下地配線部（２０）およびアンダーバンプメタル（４０）に接触していないことを特徴とするバンプを用いた電極構造が提供される。
【００２５】
それによれば、はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用いることにより、はんだ（６０）を、バンプ（５０）の根元部まで回り込ませないようにすることができ、バンプ（５０）の根元部に位置する下地配線部（２０）やアンダーバンプメタル（４０）と、はんだ（６０）とが接触しないようにすることができる。
【００２６】
そのため、応力の集中しやすいはんだ（６０）の端部をバンプ（５０）の根元部から離した構成とできるので、上述したはんだ（６０）の残留応力や、はんだ接続部に引っ張り応力が加わった場合に生じるバンプ（５０）の根元部に加わる応力を緩和させることができる。
【００２７】
また、はんだ（６０）の端部をバンプ（５０）の根元部から離した構成とすることによって、はんだ（６０）とアンダーバンプメタル（４０）との間で互いに拡散が生じて合金を形成することがなくなる。そのため、当該合金の形成によるアンダーバンプメタル（４０）の界面付近の強度の低下を、抑制することができる。
【００２８】
よって、本発明のバンプを用いた電極構造によれば、従来に比べて、バンプ（５０）の根元部における強度を向上させることができる。
【００２９】
請求項３に記載の発明では、基板（１０）と、基板（１０）の一面上に設けられた下地配線部（２０）と、下地配線部（２０）の上に設けられたアンダーバンプメタル（４０）と、アンダーバンプメタル（４０）の上に設けられ基板（１０）の一面から突出する金属製のバンプ（５０）と、バンプ（５０）の上に設けられたはんだ（６０）とを有し、はんだ（６０）を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、バンプ（５０）とアンダーバンプメタル（４０）との間に、バンプ（５０）よりもはんだ（６０）に濡れにくい材料からなる応力緩和部材（７０）が介在していることを特徴とするバンプを用いた電極構造が提供される。
【００３０】
本発明は、金属製のバンプ（５０）の根元部を、はんだ（６０）に濡れにくいものにすることで、バンプ（５０）の根元部にはんだ（６０）を回り込ませないようにすることに着眼してなされたものである。
【００３１】
本発明によれば、バンプ（６０）とアンダーバンプメタル（４０）との間に、バンプ（５０）よりもはんだ（６０）に濡れにくい材料からなる応力緩和部材（７０）を介在させることにより、はんだ（６０）を、バンプ（５０）の根元部まで回り込ませないようにすることができる。
【００３２】
その結果として、バンプ（５０）の根元部に位置するアンダーバンプメタル（４０）やその下に位置する下地配線部（２０）と、はんだ（６０）とが接触しないようにすることができる。
【００３３】
そのため、はんだ（６０）の端部をバンプ（５０）の根元部から離した構成とできるので、上述したはんだ（６０）の残留応力や、はんだ接続部に引っ張り応力が加わった場合に生じるバンプ（５０）の根元部に加わる応力を緩和させることができる。
【００３４】
また、はんだ（６０）の端部をバンプ（５０）の根元部から離した構成とすることによって、はんだ（６０）とアンダーバンプメタル（４０）との間で互いに拡散が生じて合金を形成することがなくなる。そのため、当該合金を形成することによるアンダーバンプメタル（４０）の界面付近の強度の低下を、抑制することができる。
【００３５】
よって、本発明によれば、従来に比べて、バンプ（５０）の根元部における強度を向上させることができる。
【００３６】
ここで、請求項４に記載の発明のように、請求項３に記載のバンプを用いた電極構造においても、はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用いることにより、より確実に、はんだ（６０）を、バンプ（５０）の根元部まで回り込まないようにすることができ、好ましい。
【００３７】
また、請求項５に記載の発明のように、請求項２〜請求項４に記載のバンプを用いた電極構造においては、アンダーバンプメタル（４０）は、Ｔｉ系金属からなるものを採用することができる。
【００３８】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１〜請求項５に記載のバンプを用いた電極構造においては、はんだ（６０）として、Ｓｎの含有量が７０重量％以上であるものを用いることができる。
【００３９】
また、請求項７に記載の発明のように、請求項１〜請求項６に記載のバンプを用いた電極構造においては、バンプ（５０）として、Ｃｕ系金属からなるものを採用することができる。
【００４０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態の相互において、同一もしくは均等の部分には、図中、同一符号を付してある。
【００４２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るバンプを用いた電極構造１００の概略断面構成を示す図である。
【００４３】
基板１０は、特に限定されるものではないが、トランジスタ等の素子が形成されたシリコンチップやシリコンウェハ等の半導体基板とすることができる。たとえば、このような電極構造を有する基板は、各種のフリップチップＩＣや、各種のＣＳＰ（チップサイズパッケージ）等として構成されるものである。
【００４４】
基板１０の一面上には、下地配線部２０が設けられている。この下地配線部２０は、たとえば基板１０において回路配線を構成するものであり、たとえばアルミニウム（Ａｌ）等の金属膜を、スパッタリング法や蒸着法等の成膜法やフォトリソグラフ技術等を用いて、パターニング形成したものにできる。
【００４５】
また、基板１０の一面において、下地配線部２０の一部および下地配線部２０の形成されていない部位には、パッシベーション膜（保護膜）３０が形成されており、当該部位はパッシベーション膜３０によって被覆されている。
【００４６】
このパッシベーション膜３０は、たとえばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の電気的に絶縁性を有する膜からなり、その形成についてはＣＶＤ（化学気相成長法）などの通常の成膜法を用いて行うことができる。
【００４７】
また、下地配線部２０のうちパッシベーション膜３０の開口部から露出している部位には、当該部位を覆うようにアンダーバンプメタル４０が形成されている。
【００４８】
このアンダーバンプメタル４０は、バンプ５０と下地配線部２０との密着性を確保するためのものであり、たとえば、チタン（Ｔｉ）やチタン合金等のＴｉ系金属等をスパッタリング法等により成膜してなるものにできる。
【００４９】
このアンダーバンプメタル４０の上には、バンプ５０が設けられている。このバンプ５０は、たとえば銅（Ｃｕ）系金属やニッケル（Ｎｉ）系金属や金（Ａｕ）系金属等からなるものにでき、その形成についてはメッキ等により行うことができる。
【００５０】
ここでは、図１に示されるように、バンプ５０は、アンダーバンプメタル４０側である根元部よりも先端部の方が、径の大きいキノコ形状をなしている。なお、バンプ５０の形状はこれに限定されるものではない。
【００５１】
また、バンプ５０の上には、はんだ６０が設けられている。このようなはんだ６０としては、すず（Ｓｎ）−鉛（Ｐｂ）系はんだや、Ｓｎ−銀（Ａｇ）系はんだ等の鉛フリーはんだ等を採用することができ、その形成については、はんだペーストを用いた印刷等により行うことができる。
【００５２】
さらに、はんだ６０としては、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用いており、好ましくは、Ｓｎの含有量が７０重量％以上であるものを用いるようにしている。
【００５３】
このようにＳｎ含有量が規定されたはんだ６０を採用するのは、Ｓｎの含有量が多いほど、はんだの表面張力が大きくなるという公知事実に基づいて、本発明者が検討したところによるものであり、はんだ６０として表面張力が大きいもの、つまり、バンプ５０に対する濡れ性の小さいものとするためである。
【００５４】
そして、はんだ６０の表面張力を大きいものとすることによって、本実施形態では、はんだ６０は、バンプ５０の根元部まで回り込んでおらず、バンプ５０の根元部よりも先端部側に位置している。
【００５５】
特に、図１に示されるように、はんだ６０は、バンプ５０の先端部側の傘部に位置しており、当該傘部よりも下側のバンプ５０部位に回り込んでいない。そして、はんだ６０は、下地配線部２０およびアンダーバンプメタル４０に接触していない。
【００５６】
このようなバンプを用いた電極構造１００は、次のようにして製造される。まず、基板１０に対しては、たとえば周知の半導体製造技術を用いることによってトランジスタ等の素子を形成する。
【００５７】
そして、基板１０の一面に、スパッタリングや蒸着等あるいはフォトリソグラフ技術を用いることによって下地配線部２０を形成し、さらに、化学気相成長法等を用いることによってパッシベーション膜３０を成膜する。
【００５８】
次に、パッシベーション膜３０から露出する下地配線部２０の上に、スパッタリング法等を用いることによって、アンダーバンプメタル４０を形成する。続いて、メッキ等の手法を用いることによって、アンダーバンプメタル４０の上に、バンプ５０を形成する。そして、バンプ５０の上に、印刷法等の手法を用いることによって、はんだ６０を形成する。
【００５９】
こうして、上記図１に示されるようなバンプを用いた電極構造１００が製造される。そして、この電極構造１００を有する基板１０は、図示しない相手部材とはんだ接続されるようになっている。
【００６０】
ここで、相手部材としては、はんだ接続が可能なものであれば特に限定するものではないが、たとえば、セラミック基板やプリント基板あるいはリードフレーム等を採用することができる。
【００６１】
この相手部材との接続にあたっては、はんだ６０配設された基板１０を相手部材上に搭載し、はんだ６０のリフローを行い、その後、はんだ６０を冷却させ固化する。これによって当該はんだ接続がなされる。
【００６２】
ところで、本実施形態によれば、基板１０と、基板１０の一面上に設けられ当該一面から突出する金属製のバンプ５０と、バンプ５０の上に設けられたはんだ６０とを有し、はんだ６０を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、はんだ６０として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用い、はんだ６０は、バンプ５０の根元部まで回り込んでおらず、バンプ５０の根元部よりも先端部側に位置していることを主たる特徴とするバンプを用いた電極構造１００が提供される。
【００６３】
特に、上記図１に示される例では、基板１０と、基板１０の一面上に設けられた下地配線部２０と、下地配線部２０の上に設けられたアンダーバンプメタル４０と、アンダーバンプメタル４０の上に設けられ基板（１０）の一面から突出する金属製のバンプ５０と、バンプ５０の上に設けられたはんだ６０とを有し、はんだ６０を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、はんだ６０として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用い、はんだ６０は、下地配線部２０およびアンダーバンプメタル４０に接触していないことを主たる特徴とするバンプを用いた電極構造１００が提供される。
【００６４】
このような特徴を有する本実施形態の電極構造１００によれば、はんだ６０として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用いることによって、はんだ６０を、バンプ５０の根元部まで回り込ませないようにすることができる。そして、バンプ５０の根元部に位置する下地配線部２０やアンダーバンプメタル４０と、はんだ６０とが接触しないようにすることができる。
【００６５】
そのため、応力の集中しやすいはんだ６０の端部をバンプ５０の根元部から離した構成とすることができるので、上述したはんだ６０の残留応力や、はんだ接続部に引っ張り応力が加わった場合に生じるバンプ５０の根元部に加わる応力を、緩和することができるのである。
【００６６】
また、本電極構造１００によれば、はんだ６０の端部をバンプ５０の根元部から離した構成とすることによって、はんだ６０とアンダーバンプメタル４０との間で互いに拡散が生じて合金を形成することがなくなる。そのため、当該合金の形成によるアンダーバンプメタル４０の界面付近の強度の低下を、抑制することができる。
【００６７】
よって、本実施形態の電極構造１００によれば、従来に比べて、バンプ５０の根元部における強度を向上させることのできるバンプを用いた電極構造１００を提供することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、バンプ５０を、アンダーバンプメタル４０側である根元部よりも先端部の方が径の大きいキノコ形状をなすものとすることにより、はんだ６０をバンプ５０の根元部まで回り込ませずにバンプ５０の根元部よりも先端部側に位置させることを適切に実現している。
【００６９】
つまり、このようなキノコ形状のバンプ５０において、先端部側の傘の部分の横方向の広がりを大きくすることによって、はんだ６０がバンプ５０の根元部まで回り込まないようにすることが、適切に実現できている。
【００７０】
ここで、はんだ６０として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用いることにより、はんだ６０を、バンプ５０の根元部まで回り込ませないようにできることは、本発明者の実験検討により見出されたことである。限定するものではないが、その検討結果の一例を図２に示す。
【００７１】
図２は、はんだ６０の組成とバンプ６０の根元部へはんだ６０が回り込む確率（バンプ根元部はんだ回り、単位：％）との関係を調査した結果を示す図（グラフ）である。この図２において、はんだ６０の組成としては、はんだ６０におけるＳｎ含有量（重量％、ｗｔ％）にて表している。
【００７２】
ここで、図２では、バンプ５０はメッキされたＣｕからなるものとし、アンダーバンプメタル４０は蒸着されたＴｉからなるものとし、下地配線部２０はＡｌからなるものとしている。
【００７３】
また、図２に示されるはんだ６０としては、Ｓｎ含有量が４０重量％、５０重量％、６０重量％、８０重量％のものは、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだであり、Ｓｎ含有量が９６．５重量％のものは、Ｓｎ−Ａｇ系はんだである。
【００７４】
この図２に示されるように、はんだ６０として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるものを用いることにより、はんだ６０を、バンプ５０の根元部まで回り込ませないようにすることができる。
【００７５】
また、好ましくは、はんだ６０として、Ｓｎの含有量が７０重量％以上であるものを用いることにより、はんだ６０のバンプ５０の根元部への回り込みの防止を、より確実なものにすることができる。
【００７６】
また、図３は、本実施形態におけるバンプ５０の根元部における強度の向上効果を調査した結果について、具体的に示す図（グラフ）である。
【００７７】
この図３に関する調査については、下地配線部２０、アンダーバンプメタル４０、バンプ５０およびはんだ６０といった各部の構成は、上記図２に示されるものと同様とした。また、この図３においては、はんだ接続される相手部材としては、セラミック基板を用いている。
【００７８】
そして、この図３では、上記図１に示される本実施形態の電極構造１００において、基板１０をはんだ６０を介して当該セラミック基板にはんだ接続した後、これを、１７５℃の高温下に放置する高温放置試験を行った。
【００７９】
そして、いろいろな放置時間に対して、基板１０とセラミック基板とを引き離すように引っ張る引っ張り強度試験を行うことにより、はんだ接続部の引っ張り強度を調べたものである。
【００８０】
そして、図３では、横軸に高温放置試験時間（時間、Ｈ）、縦軸に引っ張り強度としてのチップ引張強度（単位は任意単位）を表している。また、図３では、比較例として、上記図５に示されるようなバンプ５０の根元部まではんだ６０が回り込んでいる構造のものについても、結果を表している。
【００８１】
この図３では、本実施形態のものを白丸プロット、比較例のものを二重丸プロットにて示してあるが、これからわかるように、本実施形態の電極構造１００の方が、従来の比較例の電極構造に比べて、チップ引っ張り強度が飛躍的に向上できていることが、実際に確認された。
【００８２】
ちなみに、従来品である比較例の電極構造では、この引っ張り試験における破断部位は、アンダーバンプメタル４０の界面付近であり、本実施形態では、破断部位は、はんだ６０とバンプ５０との界面付近であった。
【００８３】
このように、本実施形態の電極構造１００によれば、実際に、バンプ５０の根元部における強度を向上させることのできるバンプを用いた電極構造１００を提供することができている。
【００８４】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るバンプを用いた電極構造２００の概略断面構成を示す図である。主として、上記第１実施形態と相違するところについて述べる。
【００８５】
本実施形態では、図４に示されるように、バンプ５０とアンダーバンプメタル４０との間に、バンプ５０よりもはんだ６０に濡れにくい材料からなる応力緩和部材７０が介在している。
【００８６】
この応力緩和部材７０は導電性を有するものであり、たとえば、バンプ５０よりもはんだ６０に濡れにくいニッケル（Ｎｉ）や、Ｎｉを本体としてその表面にＮｉの酸化物が形成されたもの、あるいは、Ｃｕを本体としてその表面にＣｕの酸化物が形成されたもの等を採用することができる。
【００８７】
このような応力緩和部材７０は、メッキにより形成したり、あるいは、ＮｉやＣｕをメッキにて形成した後、熱処理を施して、その表面を酸化させたりする等の方法によって、形成することができる。
【００８８】
つまり、本実施形態によれば、基板１０と、基板１０の一面上に設けられた下地配線部２０と、下地配線部２０の上に設けられたアンダーバンプメタル４０と、アンダーバンプメタル４０の上に設けられ基板１０の一面から突出する金属製のバンプ５０と、バンプ５０の上に設けられたはんだ６０とを有し、はんだ６０を介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造において、バンプ５０とアンダーバンプメタル４０との間に、バンプ５０よりもはんだ６０に濡れにくい材料からなる応力緩和部材７０が介在していることを主たる特徴とするバンプを用いた電極構造２００が提供される。
【００８９】
それによれば、バンプ６０とアンダーバンプメタル４０との間に、バンプ５０よりもはんだ６０に濡れにくい材料からなる応力緩和部材７０を介在させることにより、はんだ６０を、バンプ５０の根元部まで回り込ませないようにすることができる。
【００９０】
そして、その結果として、バンプ５０の根元部に位置するアンダーバンプメタル４０およびその下に位置する下地配線部２０と、はんだ６０とが接触しないようにすることができる。
【００９１】
そのため、本実施形態においても、応力の集中しやすいはんだ６０の端部をバンプ５０の根元部から離した構成とできるので、上述したはんだ６０の残留応力や、はんだ接続部に引っ張り応力が加わった場合に生じるバンプ５０の根元部に加わる応力を、緩和させることができる。
【００９２】
また、はんだ６０の端部をバンプ５０の根元部から離した構成とすることによって、はんだ６０とアンダーバンプメタル４０との間で互いに拡散が生じて合金を形成することがなくなる。そのため、当該合金を形成することによるアンダーバンプメタル４０の界面付近の強度の低下を、抑制することができる。
【００９３】
よって、本実施形態によっても、従来の電極構造に比べて、バンプ５０の根元部における強度を向上させることのできるバンプを用いた電極構造２００を提供することができる。
【００９４】
ここで、本実施形態においても、はんだ６０として、Ｓｎの含有量が６０重量％以上であるもの（より好ましくは７０重量％以上であるもの）を用いることが好ましい。それによって、より確実に、はんだ６０を、バンプ５０の根元部まで回り込ませないようにすることができる。
【００９５】
なお、上記実施形態では、アンダーバンプメタル４０は１層として図示してあるが、複数層であってもよい。
【００９６】
以上、各実施形態を参照して述べてきたように、本発明は、基板と、基板の一面上に設けられ当該一面から突出する金属製のバンプと、バンプの上に設けられたはんだとを有し、はんだを介して相手部材と接続を行うようにしたバンプを用いた電極構造について、はんだを、バンプの根元部まで回り込ませず、バンプの根元部よりも先端部側に位置させたことを要部とするものであり、細部については適宜設計変更してよいことはもちろんである。
【００９７】
なお、本発明は、バンプ根元部へのはんだの回り込みの有無により、バンプ根元部への応力負荷状態が変化することを見出し、それが、バンプ根元部の強度に影響することを新規に見出したものである。ちなみに、特開平７−１２２５９１号では、たまたま、バンプ根元部へはんだが回っていない図が示されているが、これは応力負荷状態の差に着目したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバンプを用いた電極構造の概略断面図である。
【図２】はんだの組成とバンプ根元部はんだ回りとの関係を調べた結果を示す図である。
【図３】高温放置試験時間とチップ引張強度との関係を調べた結果を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るバンプを用いた電極構造の概略断面図である。
【図５】従来の一般的なバンプを用いた電極構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０…基板、２０…下地配線部、４０…アンダーバンプメタル、５０…バンプ、
６０…はんだ。
【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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