示，然后利用助焊剂51的粘着性将利用倒装芯片接合器61保持的半导体器件11临时地附接至电路板22。如本文所使用的术语粘着性指的是利用粘性来保持待被接合的部件之间位置关系的性质。
[0080]如图9所示，然后将由包含不小于43重量％并且不大于60重量％的In以及不大于3重量％ Ag的In-Sn-Ag合金构成的连接介质32加热至不低于连接介质32的熔点的温度(即113°C或更高)。然而，过高的温度导致电部件的增加的翘曲和连接的较低的可靠性。因而，优选地将连接介质32加热至例如在115°C至150°C范围内的温度，并优选地使连接介质32在例如115°C至150°C范围内的温度下熔化，从而将半导体器件11接合至电路板22。
[0081]在如上所述的In-Sn-Ag合金的固相线温度之上的温度下的冷却期间，Ag2In从恪融状态的In-Sn-Ag合金结晶。当结晶的Ag2In在恪融的In-Sn-Ag合金中迀移时，结晶的Ag2In与另一结晶的Ag2In结合并且长大。长大的Ag2In是造成低延展性的原因。在低于In-Sn-Ag合金的固相线温度的温度处的冷却期间，金属间化合物AgIn2从固态In-Sn-Ag合金中析出。析出的AgIn2在固态In-Sn-Ag合金中不迀移并且保持精细分散的状态。从图4A中的In-Sn-1Ag合金的元素分布图和图3中的高速剪切测试结果发现，包含精细分散的AgInJ^ In-Sn-Ag合金具有高的强度和延展性。
[0082]图11为利用回流装置对在Cu板上的In-Sn-1Ag合金进行回流的温度分布。图4A为通过如图11中所示出的温度分布进行回流而制备的样品的截面的元素分布图。
[0083]在图11中，横轴为时间(秒)，并且纵轴为温度(°C )。In-Sn-1Ag合金的固相线温度为约113°C。在图11中，SI表示在固相线温度之上的温度范围，并且S2表示在固相线温度之下的温度范围。在图11中，温度范围SI中的In-Sn-1Ag合金处于熔融状态，以及温度范围S2中的In-Sn-1Ag合金处于固态。
[0084]在S2中AgIn2析出。在温度范围S2中的冷却步骤中，当回流装置的内部温度小于约50°C时，AgIn^能充分地析出，因而，回流装置的冷却控制被降低至约50摄氏度。当回流装置的内部温度在温度范围S2中并且大于50°C时，在从回流装置中取出的Cu板上In-Sn-1Ag合金迅速被冷却，并且可以减少AgInJ^析出。
[0085]在回流加热步骤开始之后的约190秒，回流装置的内部温度达到在温度范围SI内的约122°C，并且In-Sn-1Ag合金处于恪融状态。在In-Sn-1Ag合金被加热并且恪化之后，停止对回流装置进行加热，或者降低加热温度。将回流装置的内部温度降至在温度范围S2中的温度，从而使In-Sn-1Ag合金冷却并且凝固。在回流装置的内部温度达到约50摄氏度之后，将在Cu板上的In-Sn-1Ag合金从回流装置中取出并且自然地冷却。
[0086]如图11所示，在温度范围SI中的冷却步骤中，In-Sn-1Ag合金的平均冷却速率高于在温度范围S2中的冷却步骤中In-Sn-1Ag合金的平均冷却速率。可以控制在冷却步骤中在回流装置中的冷却速率，使得In-Sn-1Ag合金的AgIn2^量高于In-Sn-1Ag合金的Ag2In含量。在温度范围SI中在冷却步骤中In-Sn-1Ag合金的平均冷却速率优选地不小于1.00C /s以降低In-Sn-1Ag合金的Ag2In含量。在温度范围S2中在冷却步骤中In-Sn-1Ag合金的平均冷却速率优选为0.40C /s (低于在温度范围SI中的平均冷却速率1.00C /s)以增加In-Sn-1Ag合金的AgIn2含量。
[0087]基于从在图11中示出的在Cu板上的In-Sn-1Ag合金的温度分布获得的实验数据，在连接介质32的固相线温度之上的冷却步骤中的平均冷却速率高于在连接介质32的固相线温度之下的冷却步骤中的平均冷却速率。在这样的冷却条件下冷却导致在图1A中示出的电装置I的接合部31的AgIn2^量高于Ag2In含量，并且导致了接合部31的高的强度和延展性。
[0088]在图9中所示出的步骤之后，去除残余的助焊剂51。例如，可以通过在约70°C处将在图9中所示出的结构浸没在二甲苯和异丙醇的混合有机溶剂中保持I小时来去除残余的助焊剂51。然后例如在120°C下对在图9中所示出的其中已经去除了残余的助焊剂51的结构进行干燥2小时，并且利用底部填料41填充所述结构，从而完成在图10中所示出的电装置I。在半导体器件11与电路板22之间的底部填料41增加了其间的接合强度并且提高了电装置I的连接的可靠性。前述为用于制造根据第一实施方案的电装置的方法。
[0089]如上所述，在根据第一实施方案的电装置I中，电部件之间的接合部由熔点为约113°C并且Ag2In含量低于AgIn2含量的In-Sn-Ag合金构成。因此，可以通过在低的温度下回流将电部件接合在一起。这降低了电部件的翘曲，并且即使在冲击或应力下接合部也具有高的延展性和强度。因而，接合部无缺陷(例如，裂纹)，并且电装置具有高的连接的可靠性。
[0090](第二实施方案)本实施方案涉及其中电部件是分阶段安装的电装置。
[0091]下面将描述根据第二实施方案的电装置的结构。图12A为根据第二实施方案的电装置的截面图。
[0092]参照图12A，电装置100包括半导体器件101、在半导体器件101上的电极102、插入件110、在插入件110上的电极111和电极121、电路板120、在电路板120上的电极131、第一接合部150、第二接合部160、底部填料130和底部填料140。在电装置100中，半导体器件101经由第一接合部150电连接至插入件110。半导体器件101与插入件110之间的空隙被填充有底部填料130。插入件110经由第二接合部160电连接至电路板120。插入件110与电路板120之间的空隙被填充有底部填料140。光学部件170耦接至半导体器件101。下面的详细描述将省略电装置100的结构。
[0093]图12B为被图12A中的虚线A围绕的部分的放大图。如12C为被图12A中的虚线B围绕的部分的放大图。首先，下面将描述被虚线A围绕的部分的放大图。阻挡金属膜105被设置在由Cu制成的每个电极102上，电极102被设置在半导体器件101的表面上。阻挡金属膜105包括依次在Cu电极102上的Ni膜103和Au膜104。阻挡金属膜115被设置在由Cu制成的电极111的每一个上，电极111被设置在插入件110的表面上。阻挡金属膜115包括依次在Cu电极111上的Ni膜112和Au膜113。
[0094]下面将描述被虚线B围绕的部分的放大图。阻挡金属膜125被设置在由Cu制成的每个电极121上，电极121被设置在插入件110的表面上。阻挡金属膜125包括依次在Cu电极121上的Ni膜123和Au膜123。阻挡金属膜135被设置在由Cu制成的电极131的每一个上，电极131被设置在电路板120的表面上。阻挡金属膜135包括依次在Cu电极131上的Ni膜132和Au膜133。
[0095]在Cu电极102和Cu电极111上的阻挡金属膜105和阻挡金属膜115可以抑制连接介质151扩散到Cu电极102和Cu电极111中并且因而提高了第一接合部150的连接的可靠性。
[0096]在Cu电极121和Cu电极131上的阻挡金属膜125和阻挡金属膜135可以抑制连接介质161扩散到Cu电极121和Cu电极131中并且因而提高了第二接合部160的连接的可靠性。
[0097]半导体器件101经由第一接合部150电连接至插入件110。例如，第一接合部150由熔点为138°C的Sn-58Bi合金、熔点为227°C的Sn-0.7Cu合金、熔点为217°C的Sn-3Ag-0.5Cu合金和熔点为221°C的Sn_3.5Ag合金构成。
[0098]电路板120经由第二接合部160电连接至插入件110。第二接合部160的熔点为113°C并且由Ag2In含量低于AgIn2含量的In-Sn-Ag合金构成。
[0099]因为根据第二实施方案的电装置100的第二接合部160由Ag2In含量低于AgIn2含量的In-Sn-Ag合金构成，所以电装置100具有高强度和延展性。尽管光学部件170非常易受热的影响，但是由Ag2In含量低于AgIn2含量的In-Sn-Ag合金构成的第二接合部160使得能够在低温下进行安装，因而提高了光学部件170的连接的可靠性。
[0100]虽然根据第二实施方案的电装置100包括阻挡金属膜，但是阻挡金属膜可以省略。可以在没有阻挡金属膜的情况下将接合部直接设置在Cu电极上。尽管在本实施方案中半导体器件和插入件被分阶段地安装在电路板上，但是其他的实施方案也是可以的。可以将本文所讨论的实施方案应用于各种电部件。例如，用于一次安装的利用接合材料接合的电部件可以为半导体器件和封装基板，并且用于二次安装的利用接合材料接合的电部件可以为封装基板和电路板。
[0101](用于制造根据第二实施方案的电装置的方法)
[0102]下面将参照图13至图21描述用于制造根据第二实施方案的电装置的方法。图13至图21示出了制造根据第二实施方案的电装置的过程。
[0103]如图13所示，例如通过化学镀方法在半导体器件101的表面上形成了主要由Cu构成的Cu电极102。如在第一实施方案中的半导体器件11上的Cu电极12中一样，可以形成阻挡金属膜。在Cu电极102上的阻挡金属膜105可以抑制连接介质151的扩散到Cu电极102中并且提高第一接合部150的连接的可靠性。在下面描述的用于制造根据第二实施方案的电装置的方法中，为了简洁的目的在附图中省略了在Cu电极102上的阻挡金属膜。
[0104]如图14所示，通过化学镀方法在插入件110的表面上形成了主要由Cu构成的Cu电极111。通过化学镀方法在插入件I1的另一表面上形成了主要由Cu构成的Cu电极121。如在第一实施方案中的半导体器件11上的Cu电极12中一样，可以形成金属阻挡层。Cu电极111上的阻挡金属膜115可以抑制连接介质151扩散到Cu电极111中并且提高