TW201230263A - Method of making thermally enhanced semiconductor assembly with bump/base/flange heat spreader and build-up circuitry - Google Patents

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201230263 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體組體之製法，尤指一種散熱 增益型半導體組體之製法，其中該組體包括半導體元件、 散熱座、黏著層及增層電路。 【先前技術】 為了整合行動、通訊及計算功能，半導體封裝產業面 臨極大的熱、電及成本方面之挑戰。例如，半導體元件於 高溫操作下易產生效能衰退及使用壽命縮短之問題甚至 可此立即故障。雖然晶片級設計可持續降低操作偏壓，有 利於降低功率，但若於有限空間中整合更多功能時此潛 在解決方案往往無法符合需求《此外，當將半導體元件密 集地封裝在-起時，$常會衍生電磁干擾（EMI)或元件間干 擾等不理想問題《據此，當元件進行高頻率傳輸或接收時， 上述問題會對元件訊號完整性造成不佳的影響。因此，目 前亟需發展一種可提供足夠散熱效果、提高訊號完整性、 確保高可靠度並維持低製作成本之半導體組體。 為因應各種需求，目前已廣泛發展出多種封裝技術， 例如’塑封球柵陣列電子封裝（PUstk Ba丨1 Grid Array， PBGA)、方形扁平無引腳封裝（Quad_F丨加N〇丨㈤，qfn)、 晶圓級封裝（Wafer Leve丨Package，WLP)及擴散型晶圓級封 裝（Fan-out Wafer Leve丨 Package ’ FOWLP)等。塑封球栅陣 列電子封裝（PBGA)係將一晶片及一多層連線基板包裹於塑 201230263 膠外殼中’並藉由錫球接置於印刷電路板（PCB)上。此層壓 基板包括一通常含有玻璃纖維之介電層。晶片所釋出之熱 需經由塑膠外殼及介電層傳至焊料球，進而再傳至印刷電 路板。然而，塑膠外殼及介電層一般具有低導熱性，故pbga 之散熱效果不佳。 方形扁平無引腳封裝（QFN)係將晶片設置在一焊接於 印刷電路板之銅質晶粒座上。晶片釋出的熱可經過銅質晶 粒座而傳至PCB。然而，打線I/O焊墊及導線架中介層之佈 線能力有限，故QFN封裝不適於高效能、高輸入/輸出（1/〇) 元件。 晶圓級封裝（WLP)或晶圓級晶片尺寸封裝 (Wafer-Level Chip-Scale Packaging’ WL-CSP)係指半導體晶 片仍為晶圓型態之封裝技術。由於晶圓級封裝之尺寸與晶 片本身相同，故此封裝塑態非常適於可攜式方面之應用。 晶圓級封裝之典型特徵在於晶片表面上之增層電路，以將 周邊的接觸墊轉化成更寬更大面積陣列之組體用端子。增 層電路疋直接形成於晶片表面上，且細微連接線有利於更 大的佈線密度’故可提高訊號完整度。然而，半導體晶片 之矽區域會嚴重侷限晶圓級封裝之連接電路，故晶圓級封 裝不適於高引腳數元件。

Yokogawa之美國專利案號3,903,590揭露一種組體，其 係將半導體元件穩固地嵌埋於金屬基板中，以提供一支撐 平台。於此方法t ’介電層及導線係覆蓋於嵌埋晶片及金 屬基板上’以電性連接半導體晶片之接觸電極。熱會由晶 201230263 片傳經泫金屬基板，而該金屬基板亦可對擴散型連線電路 提供機械支撐力。雖然此法可提供支撐平台並解決熱問 題，但於100 °C至200 °C下施加約3 70 kg/cm2壓力以將晶片 壓入金屬塊中之作業非常費工，且容易導致晶片受損。此 外’由於晶片容易側向位移’難以精準對位於金屬基板中， 且此法未使用固定嵌埋晶片用之接合材料，故晶片與散熱 塊間容易產生空隙及打線不均的問題。據此，該組體會有 良率損失（yield loss)偏高、可靠度低及成本過高之問題。

Eichelberger等人之美國專利案號51 η,27“|露一種 半導體晶片設置於基板平坦表面上之組體。於製作穿透封 裝材至接觸墊以連接該等晶片之盲孔及内連線前，其會先 於晶片正面及側邊覆蓋上一層以上之封裝/介電層。該基板 可包括玻璃、陶瓷、塑膠、矽及複合基板，而封裝材可包 括熱塑及熱固性材料。晶片釋出的熱需經過封裝外殼及基 板方能散至外界或PCB。由於塑膠外殼及塑膠材料之導熱 性一般偏低，故此組體散熱效果差。此外，於進行層壓前， 半導體晶片係放置於平坦表面上，因此黏晶粒時發生的錯 位及增層製程中層壓導致晶片破裂之問題皆會提高良率損 失度。

Fillion等人之美國專利案號5,353,498、Ma等人之美國 專利案號6，154,366及Ding等人之美國專利案號6,701，614皆 揭露一種使用封裝材以提供額外區域之組體，其係以該封 裝材來包裹用於製作積體電路模組之待設置半導體晶片a 其中’此方法係以接觸墊面向支撐膜之方式將晶片放置於

S 6 201230263 支撐臈上。據此，將成形材料加至晶片周圍後，該些接觸 墊會與封裝材形成共平面。具有盲孔之介電層可對準接觸 墊，而延伸穿過盲孔之導電體則位於基板上。由於成形材 料一般為低導熱體，故封埋晶片所產生的熱將會累積於成 形化合物中。即使可使用機械研磨裝置磨去封裝材之背 側，以顯露晶片進而降低熱阻，但移除硬化成形化合物之 研磨製程非常耗時，可能於量產時造成高額成本。此外， 由於磨除封裝材背側後會使晶片與封裝材間之界面顯露， 因此界面處之水氣滲入、空隙及裂痕產生問題皆可能對可 靠度造成嚴重影響。

Cole等人之美國專利案號5 〇73 814、G〇rczyca等人之 美國專利案號5,161,093、Mowatt等人之美國專利案號 5’432,677及Co丨e等人之美國專利案號5,745,984揭露一種組 體’其係於形成連接晶片接觸墊之電路前，先將半導體晶 片容置於基板表面上之凹陷區域。由於晶片頂面與基板表 面為共平面，故可避免層壓導致的錯位或晶片破裂現象。 然而’塑膠基板（如環氧或聚醯亞胺）之導熱性低，散熱效果 有限，而介電層（如填充有陶瓷或碳化矽之環氧材料）雖具有 高導熱性，但卻有黏著力低及量產時成本過高之缺點。

Ito等人之美國專利案號7,929,3 13揭露一種製備方 法，其係於開口内表面形成金屬層，俾可保護嵌埋之半導 體晶片免於電磁干擾。與其他形成開口之方法一樣，樹脂 開孔形成不一致之現象將導致此方法面臨製備產量差之問 題。此外，由於金屬係藉由電鍍製程沉積於開口中，故其 7 201230263 厚度有限，對封裝之熱效能沒什麼改善效果。

Towel等人之美國專利案號6 555 9〇6及〇u等人之美 國專利案號6,75G，397揭露-種將半導體“容置於散熱座 (如金屬塊）開口中之組體。由於金屬塊中之開口係經由蝕 ^微加工或磨除部份材料而形成，故其主要缺點包括良 率偏低及成本偏高。此外，金屬塊下凹深度控制不一致之 現象亦造成量產時產量及良率偏低之問題。 有鑑於現有高功率及高效能半導體元件封裝種種發展 情形及限制，目前仍需發展一種符合成本效益、產品可靠、 適於生產、多功能、提供良好訊號完整性、具有優異散熱 性之半導體组體。 ’' 【發明内容】 本發明提供一種半導體組體之製法，其中該組體包括 一半導體元件、一散熱座、一黏著層及一增層電路。該半 導體組體之製法可包括以下步驟：提供一凸塊、一凸緣層、 一黏著層及一具有通孔之導電層，其中該凸塊定義出面朝 第一垂直方向之一凹穴，且於相反於第一垂直方向之第二 垂直方向上覆蓋凹六，同時凸塊鄰接凸緣層並與凸緣層一 體成型，且自凸緣層朝第二垂直方向延伸，而凸緣層則自 凸塊朝垂直於該等垂直方向之側面方向側向延伸；然後藉 由黏著層將凸緣層及凸塊黏附至導電層，其中黏著層介於 凸緣層與導電層之間及四塊與導電層之間，此步驟包括將 凸塊對準該通孔；然後將包含一或多個接觸墊之半導體元 201230263 件設置於凸塊上且位於凹穴處；以及提供一增層電路及一 基座’其中該增層電路自半導體元件及凸緣層朝第一垂直 方向延伸’且電性連接至半導體元件，而基座於第二垂直 方向上覆蓋並鄰接凸塊，且自凸塊側向延伸，同時該基座 包括鄰接通孔且與凸塊保持距離之導電層部份。 將該凸緣層及該凸塊黏附至該導電層之步驟可包括： 將未固化之黏著層設置於凸緣層與導電層之間，此步驟包 括將該凸塊對準黏著層之開口及導電層之通孔：然後使黏 著層流入通孔内介於凸塊與導電層間之一缺口；以及固化 黏著層。 將黏著層設置於凸緣層與導電層間之步驟可包括：將 黏著層設置於凸緣層上，此步驟包括將凸塊對準黏著層之 開口；以及將導電層設置於黏著層上，此步驟包括將凸塊 對準導電層之通孔。 將導電層設置於黏著層上之步驟可包括：將導電層單 獨設置於黏著層上，俾使導電層接觸黏著層，而該通孔僅 延伸貫穿導電層。或者，將導電層設置於黏著層上之步驟 可包括：將一層壓結構設置於黏著層上’其中該層壓結構 包括該導電層及一基板，俾使基板接觸並介於導電層與黏 著層之間，而導電層則與黏著層保持距離，且該通孔延伸 貫穿導電層及基板。抑或，將導電層設置於黏著層上之步 驟可包括：將導電層及一載體設置於黏著層上，俾使導電 層接觸並介於黏著層與載體之間，然後待黏著層固化後再 移除該載體。 201230263 本發明亦提供更包括—基板之半導體組體製法。該半 導體組體之製法可包括以下步驟：提供一^塊、一凸緣層、 一黏著層及一具有通孔之基板，其中凸塊定義出面朝第一 垂直方向之一凹穴，且於相反於第一垂直方向之第二垂直 方向上覆蓋凹穴，同時凸塊鄰接凸緣層並與凸緣層一體成 型，且自凸緣層朝第二垂直方向延伸，而凸緣層則自凸塊 朝垂直於該等垂直方向之側面方向側向延伸；然後藉由該 黏著層將凸緣層及凸塊黏附至基板，其中黏著層介於凸緣 層與基板之間及凸塊與基板之間，此步驟包括將凸塊對準 通孔；然後將包含一或多個接觸墊之半導體元件設置於凸 塊上且位於凹六處；以及提供一增層電路及一基座，其中 該增層電路自半導體元件及凸緣層朝第一垂直方向延伸， 且電性連接至半導體元件，而基座於第二垂直方向上覆蓋 並鄰接凸塊，且自凸塊側向延伸。 將凸緣層及凸塊黏附至基板之步驟可包括：將未固化 之黏著層設置於凸緣層與基板之間，此步驟包括將凸塊對 準黏著層之開口及基板之通孔；然後使黏著層流入通孔内 介於凸塊與基板間之一缺口；以及固化黏著層。 將黏著層設置於凸緣層與基板間之步驟可包括：將黏 著層設置於凸緣層上，此步驟包括將凸塊對準黏著層之開 口；以及將基板設置於黏著層上，此步驟包括將凸塊對準 基板之通孔。 將基板設置於黏著層上之步驟包括：將一層壓結構設 置於黏著層上，其中該層壓結構包括基板及一導電層，俾 201230263 使基板接觸並介於導電層與黏著層之間，而導電層則與黏 著層保持距離’同時該通孔延伸貫穿導電層及基板，且基 座包括導電層部份。 使黏著層流入缺口之步驟可包括：加熱熔化黏著層； 並使凸緣層及基板（或導電層）彼此靠合，藉此使凸塊於通孔 中朝第二垂直方向移動，並對凸緣層與基板（或導電層）間之 熔化黏著層施加壓力，其中該壓力迫使熔化黏著層朝第二 垂直方向流入通孔内介於凸塊與基板（或導電層）間之缺口。 固化黏著層之步驟可包括：加熱固化該炫化黏著層， 藉此將凸塊及凸緣層機械性黏附至基板（或導電層）。 該增層電路可包括介電層、一或多個盲孔及一或多條 導線。據此，提供增層電路之步驟可包括：提供一介電層 於半導體元件及凸緣層上，其中介電層自半導體元件及凸 緣層朝第一垂直方向延伸，且介電層包括一或多個盲孔， 而盲孔係對準接觸墊，且可選擇性對準凸緣層；以及提供 一或多條導線於該介電層上’其中導線自介電層朝第一垂 直方向延伸，並於介電層上側向延伸，同時朝第二垂直方 向穿過盲孔而延伸至接觸墊，且可選擇性延伸至凸緣層， 俾使半導體元件電性連接至導線，且使凸緣層選擇性電性 連接至導線。 若需其他訊號路由’增層電路亦可包括額外的介電 層、盲孔及導線層。例如，該增層電路可更包括一第二介 電層、-或多個第二盲孔及一或多條第二導線。據此，提 供增層電路之步驟可更包括：提供—第二介電層於介電層 201230263 及導線上’其中第二介電層自介電層及導線朝第一垂直方 向延伸，且第二介電層包括一或多個對準導線之第二盲 孔；以及提供一或多條第二導線於第二介電層上其中第 二導線自第二介電層朝第一垂直方向延伸，並於第二介電 層上側向延伸，同時朝第二垂直方向穿過第二盲孔而延伸 至導線，俾使導線電性連接至第二導線。 增層電路可延伸於凹穴之内外。例如，增層電路之介 電層可延伸進入並填滿凹穴之剩餘空間。或者增層電路 可與凹穴保持距離，並延伸於凹穴外。例如，固晶材料可 填滿凹穴，俾使介電層不延伸進入凹穴且與凹穴保持距離。 根據本發明之一實施態樣，該半導體組體之製法可包 括：提供一凸塊、一凸緣層、一黏著層及一導電層，其中 ⑴該凸塊定義出面朝第一垂直方向之一凹六，且於相反於 第垂直方向之第二垂直方向上覆蓋該凹穴，同時該凸塊 鄰接凸緣層並與凸緣層一體成型，且自凸緣層朝第二垂直 方向垂直延伸，並延伸進入黏著層之開口，且對準導電層 之通孔，（li)該凸緣層自凸塊朝垂直於該等垂直方向之側面 方向側向延伸，（iii)該黏著層位於凸緣層與導電層之間且未 固化，且（IV)該導電層係設置於黏著層上；然後使黏著層流 入通孔内介於凸塊與導電層間之缺口；固化該黏著層；然 後將包含一或多個接觸墊之半導體元件設置於凸塊上，藉 此將半導體元件機械黏附且熱連結至該凸塊，其令半導體 元件延伸進入該凹穴；提供一介電層於半導體元件及凸緣 層上，其中該介電層自半導體元件及凸緣層朝第一垂直方

12 S 201230263 :延伸’且該介電層包括-或多個盲?L，而盲孔係對準顯 路接觸墊，且可選擇性對準顯露凸緣層；提供一或多條導 線於:玄介電層上，其中導線自介電層朝第一垂直方向延 伸並於介電層上側向延伸，同時朝第二垂直方向穿過盲 孔而延伸至接觸墊，且可選擇性延伸至凸緣層 ，俾使半導 體元件電性連接至導線，且使凸緣層選擇性電性連接至導 線；提供一基座，其鄰接該凸塊並自凸塊朝第二垂直方向 延伸，且於第二垂直方向上覆蓋凸塊’同時該基座自凸塊 側向延伸，並包括鄰接通孔且與凸塊保持距離之導電層部 份；以及提供一散熱座，其包括該凸塊、該基座及該凸緣 層，其中該半導體元件藉由凸塊熱連結至該基座。 根據本發明之另一實施態樣，該半導體組體之製法可 包括·提供一凸塊及一凸緣層，其中該凸塊定義出面朝第 一垂直方向之一凹穴，且鄰接凸緣層並與凸緣層一體成 型，並自凸緣層朝與第一垂直方向相反之第二垂直方向垂 直延伸’而該凸緣層則自凸塊朝垂直於該等垂直方向之側 面方向側向延伸，且該凹穴於第二垂直方向上係由凸塊覆 蓋；提供一黏著層，其中一開口延伸貫穿該黏著層；提供 一導電層’其中一通孔延伸貫穿該導電層；將黏著層設置 於凸緣層上’此步驟包括將凸塊***該開口；將導電層設 置於黏著層上，此步驟包括將凸塊對準該通孔，其中黏著 層係位於凸緣層與導電層之間且未固化；然後加熱熔化黏 著層；使凸緣層及導電層彼此靠合，藉此使凸塊於通孔中 朝第二垂直方向移動，並對凸緣層與導電層間之熔化黏著 201230263 層施加壓力’其中該壓力迫使熔化黏著層朝第二垂直方向 λιιι_入通孔内介於凸塊與導電層間之缺口；加熱固化該炫化 黏著層’藉此將凸塊及凸緣層機械性黏附至導電層；然後 將包含一或多個接觸墊之半導體元件設置於凸塊上，藉此 將半導趙元件機械黏附且熱連結至該凸塊，其中半導體元 件延伸進入該凹穴；然後提供一介電層於半導體元件及凸 緣層上’其中該介電層自半導體元件及凸緣層朝第一垂直 方向延伸，且該介電層包括一或多個盲孔，而盲孔係對準 顯露接觸墊，且可選擇性對準顯露凸緣層；然後提供一或 多條導線於該介電層上，其中導線自介電層朝第一垂直方 向延伸’並於介電層上側向延伸，同時朝第二垂直方向穿 過盲孔而延伸至接觸墊，且可選擇性延伸至凸緣層，俾使 半導體元件電性連接至導線，且使凸緣層選擇性電性連接 至導線；提供一基座，其鄰接該晶塊並自凸塊朝第二垂直 方向延伸，且於第二垂直方向上覆蓋凸塊，同時該基座自 凸塊側向延伸，並包括鄰接通孔且與凸塊保持距離之導電 層部份；以及提供一散熱座，其包括該凸塊、該基座及該 凸緣層，其中該半導體元件藉由凸塊熱連結至該基座。 根據本發明之再一實施態樣，該半導體組體之製法可 包括：提供一凸塊、一凸緣層、一黏著層及一層壓結構， 該層壓結構包括一導電層及一基板，其中⑴該凸塊定義出 面朝第一垂直方向之一凹穴，且於相反於第一垂直方向之 楚— —垂直方向上覆蓋該凹穴，同時該凸塊鄰接凸緣層並與 凸緣層一體成型，且自凸緣層朝第二垂直方向垂直延伸，

S 201230263 並延伸進入黏著層之開口，且對準層壓結構之通孔，該 凸緣層自凸塊朝垂直於該等垂直方向之側面方向側向延 伸，（出）該黏著層位於凸緣層與層壓結構之間且未固化且 (iv)該層壓結構係設置於黏著層上，俾使基板位於黏著層與 導電層之間：然後使黏著層流入通孔内介於凸塊與層壓結 構間之缺口；固化該黏著層；然後將包含一或多個接觸墊 之半導體元件設置於凸塊上，藉此將半導體元件機械黏附 且熱連結至該凸塊，其中半導體元件延伸進入該凹穴；提 供一介電層於半導體元件及凸緣層上，其中該介電層自半 導體元件及凸緣層朝第一垂直方向延伸，且該介電層包括 一或多個盲孔，而盲孔係對準顯露接觸墊，且可選擇性對 準顯露凸緣層；提供一或多條導線於該介電層上其中導 線自介電層朝第一垂直方向延伸，並於介電層上側向延 伸同時朝第一垂直方向穿過盲孔而延伸至接觸塾，且可 選擇性延伸至凸緣層’俾使半導體元件電性連接至導線， 且使凸緣層選擇性電性連接至導線；提供一基座，其鄰接 成凸塊並自凸塊朝第二垂直方向延伸，且於第二垂直方向 上覆蓋凸塊，同時該基座自凸塊側向延伸，並包括鄰接通 孔且與凸塊保持距離之導電層部份；以及提供一散熱座， 其包括該凸塊、該基座及該凸緣層，其中該半導體元件藉 由凸塊熱連結至該基座。 根據本發明之又一實施態樣，該半導體組體之製法可 包括：提供一凸塊及一凸緣層，其中該凸塊定義出面朝第 一垂直方向之一凹穴，且鄰接凸緣層並與凸緣層一體成 201230263 型’並自Λ緣層朝與第一垂直方向相反之第二垂直方向垂 直延伸’而該凸緣層則自凸塊朝垂直於該等垂直方向之側 面方向側向延伸，且該凹穴於第二垂直方向上係由凸塊覆 蓋；提供一黏著層，其中一開口延伸貫穿該黏著層；提供 包括一導電層及一基板之一層壓結構，其中一通孔延伸貫 穿該導電層及該基板；將黏著層設置於凸緣層上，此步驟 包括將凸塊***該開口；將層壓結構設置於黏著層上，此 步驟包括將凸塊對準該通孔，其中黏著層係位於凸緣層與 層壓結構之間且未固化，而基板係位於黏著層與導電層之 間；然後加熱熔化黏著層；使凸緣層及層壓結構彼此靠合， 藉此使凸塊於通孔中朝第二垂直方向移動，並對凸緣層與 層壓結構間之熔化黏著層施加壓力，其中該壓力迫使熔化 黏著層朝第二垂直方向流入通孔内介於凸塊與層壓結構間 之缺口；加熱固化該熔化黏著層，藉此將凸塊及凸緣層機 械性黏附至導電層及基板；然後將包含一或多個接觸墊之 半導體元件設置於凸塊上，藉此將半導體元件機械黏附且 熱連結至該凸塊，其中半導體元件延伸進入該凹六；然後 提供一介電層於半導體元件及凸緣層上，其宁該介電層自 半導體元件及凸緣層朝第一垂直方向延伸，且該介電層包 括一或多個盲孔’而盲孔係對準顯露接觸墊，且可選擇性 對準顯露凸緣層；然後提供一或多條導線於該介電層上， 其中導線自介電層朝第一垂直方向延伸，並於介電層上側 白延伸同4朝第二垂直方向穿過盲孔而延伸至接觸墊， 且可選擇性延伸至凸緣層，俾使半導體元件電性連接至導 201230263 線’且使凸緣層選擇性電性連接至導線；提供一基座，其 鄰接該凸塊並自凸塊朝第二垂直方向延伸，且於第二垂直 方向上覆蓋Λ塊，同時該基座自凸塊惻向延伸，並包括鄰 接通孔且與凸塊保持距離之導電層部份；以及提供一散熱 座’其包括該凸塊、該基座及該凸緣層，其中該半導體元 件藉由凸塊熱連結至該基座。 設置半導體元件之步驟可包括：使用位於凹穴内之固 晶材料，將半導體元件機械黏附且熱連結至凸塊。 提供該導線之步驟可包括：沉積一被覆層於該介電層 上’且該被覆層穿過該盲孔而延伸至該接觸墊，並可選擇 性延伸至Λ緣層，然後再使用一定義該導線之蝕刻阻層， 以移除該被覆層之選定部位。 提供該基座之步驟可包括：研磨凸塊、黏著層及導電 層’使凸塊、黏著層及導電層於面朝第二垂直方向之一側 向表面上彼此側向對齊；然後沉積一被覆層於凸塊、黏著 層及導電層上’其中該被覆層於第二垂直方向上覆蓋凸 塊’並自凸塊側向延伸至導電層。此研磨步驟可包括：研 磨黏著層而不研磨凸塊；而後研磨凸塊、黏著層及導電層。 提供導線及基座之步驟可包括：同時沉積第一被覆層 於介電層上及第二被覆層於凸塊'黏著層及導電層上。 提供介電層、導線及基座之步驟可包括：研磨凸塊、 黏著層及導電層，使凸塊、黏著層及導電層於面朝第二垂 直方向之一側向表面上彼此側向對齊；然後形成介電層於 半導體元件及凸緣層上；然後形成盲孔於該介電層中；然 201230263 後沉積第一被覆層於介電層上’其中該第一被覆層穿過該 盲孔而延伸至接觸墊，且選擇性延伸至&緣層；沉積第二 被覆層於凸塊、黏著層及導電層上，其中該第二被復層於 該第二垂直方向上覆蓋該凸塊；然後形成一定義該導線之 蝕刻阻層於第一被覆層上；蝕刻第一被覆層以形成該蝕刻 阻層所定義之圖案；然後移除該飯刻阻層。 於一較佳具體實施例中，該半導體組體之製法可包 括：提供一凸塊及一凸緣層，其中該凸塊定義出面朝第一 垂直方向之一凹穴，且該凸塊鄰接凸緣層並與凸緣層一體 成型，同時凸塊自凸緣層朝與第一垂直方向相反之第二垂 直方向垂直延伸，而凸緣層則自凸塊朝垂直於該等垂直方 向之側面方向側向延伸，且凹穴於第二垂直方向上係由該 凸塊覆蓋；提供一黏著層，其中一開口延伸貫穿該黏著層； 提供一層壓結構，其包括一導電層及一基板，且一通孔延 伸貫穿該層屋結構，將該黏著層設置於凸緣層上，此步驟 包括將凸塊***開孔；將該層壓結構設置於黏著層上，此 步驟包括將凸塊***通孔，其中該基板接觸並介於導電層 與黏著層之間，該導電層則與黏著層保持距離，而黏著層 接觸並介於凸緣層與基板之間且未固化；然後加熱熔化該 黏著層；使凸緣層及層壓結構彼此靠合，藉此使凸塊於通 孔中朝第二垂直方向移動，並對凸緣層與層壓結構間之該 熔化黏著層施加壓力，其中該壓力迫使該熔化黏著層朝第 一垂直方向流入通孔内介於凸塊與層壓結構間之缺口；加 熱固化該熔化黏著層，藉此將凸塊與凸緣層機械性黏附至 201230263 導電層及基板；然後研磨凸塊、黏著層及導電層使凸塊、 黏著層及導電層於面朝第二垂直方向之一側向表面上彼此 側向對齊；然後使用一固晶材料’將包含一或多個接觸墊 之半導體元件設置於凸塊上，藉此將半導體元件機械黏附 且熱連結至凸塊，其中該半導體元件延伸進入該凹六而 該凸塊為半導體元件提供一凹形晶粒座；然後形成一介電 層於半導體元件及凸緣層上，其申該介電層自半導體元件 及凸緣層朝第一垂直方向延伸，並延伸進入且填滿該凹穴 之剩餘空間；然後形成一或多個盲孔，其延伸貫穿該介電 層，並對準顯露接觸墊，且選擇性對準顯露凸緣層；然後 沉積第一被覆層於介電層上，並移除該第一被覆層之選定 部位，以形成一蝕刻阻層所定義之圖案，其中一或多條導 線包括該第一被覆層之選定部位，其自介電層朝第一垂直 方向延伸，並於介電層上側向延伸，同時朝第二垂直方向 穿過盲孔而延伸至接觸墊，且選擇性延伸至凸緣層，藉此 將半導體元件電性連接至導線，並選擇性將凸緣層電性連 接至導線；沉積第二被覆層於凸塊、黏著層及導電層上， 其中一基座鄰接該凸塊’並自凸塊朝第二垂直方向延伸， 且於第二垂直方向覆蓋該凸塊’同時該基座自凸塊侧向延 伸’並包括鄰接基板且與凸塊保持距離之該導電層部份， 同時包括鄰接凸塊、黏著層及導電層且於第二垂直方向覆 蓋凸塊之該第二被覆層部份；以及提供一散熱座，其包括 該凸塊、該基座及該凸緣層’其中半導體元件藉由該凸塊 熱連結至基座。 !9 201230263 =上述較佳具體實施例，該製法可更包括形成一 ^介電層於該介電層及該導線上1中該第二介電層自 1層及導線朝第一垂直方向延伸，且與半導體元件凸 緣層及凹穴保持距離；然後形成一或多個第二盲孔，其延 伸貫穿該第二介電層’且對準顯露該導線；然後形成一或 多條第二導線，其自第二介電層朝第一垂直方向延伸並 於第二介電層上側向延伸，同時朝第二垂直方向穿過第二 盲孔:延伸至該導線，藉此將導線電性連接至第二導線。 提供》亥凸塊之步驟可包括：對_金屬板進行機械沖 壓俾於金屬板上形成凸塊以及於凸塊中形成凹穴該凸 塊係金屬板上一受沖壓之部份，而凸緣層則為金屬板上一 未受沖壓之部份。此金屬板可由銅、鋁、鎳、鐵或其合金 製成。 、 提供該黏著層之步驟可包括：提供一未固化環氧樹脂 之膠片。使該黏著層流入缺口之步驟可包括：熔化該未固 化環氧樹脂，並擠壓凸緣層與導電層間或凸緣層與基板間 之該未固化環氧樹脂。固化該黏著層之步驟可包括：固化 該未固化環氧樹脂。 使黏著層流入缺口之步驟可包括：使該黏著層填滿缺 口，並迫使黏著層朝第二垂直方向超出凸塊及導電層俾 使黏著層接觸凸塊與導電層面向第二垂直方向之表面。 提供該介電層之步驟可包括：形成該介電層於半導體 元件、凸塊及凸緣層上並與之接觸，且該凸緣層分隔介電 層與黏著層。或者’於固化黏著層後且設置半導體元件前，

20 S 201230263 該半導體組體之製法可更包括一步驟：移除與凸塊保持距 離之該&緣層選定部份，而提供該介電層之步驟可包括： 形成該介電層於半導體元件、凸塊、凸緣層及黏著層上並 與之接觸，且該黏著層分隔介電層與基板（或導電層）。 沉積第一被覆層與第二被覆層之步驟可包括：藉由無 電電鍍法及電解電鍍法，同時沉積第一被覆層及第二被覆 層。 S玄些介電層可藉由各種技術形成並可延伸至組體之外 圍邊緣，其包括膜壓合、輥輪塗佈、旋轉塗佈及噴塗沉積 法。該些盲孔可藉由各種技術貫穿介電層，其包括雷射鎮 孔、電漿蝕刻及微影技術。該些被覆層可藉由各種技術沉 積形成單層或多層結構’其包括電鍍、無電電鍍、蒸鍍、 濺鍍及其組合。該些被覆層可藉由各種技術圖案化，以定 義出該些導線’其包括濕姓刻、電化學姓刻、雷射辅助姓 刻及其組合。 藉由上述製法，該散熱增益型半導鱧組體之散熱座可 包括一凸塊、一暴座及一凸緣層’其中⑴該凸塊鄰接基座 及凸緣層，且與凸緣層一體成型，該凸塊自基座朝第一垂 直方向延伸，並自凸緣層朝與該第一垂直方向相反之第二 垂直方向延伸；（ii)該基座自凸塊朝第二垂直方向延伸，並 自凸塊朝垂直於該等垂直方向之側面方向側伸而出；（iii) 該凸緣層自凸塊側向延伸，且與基座保持距離；且（iv)該凸 塊具有面朝第一垂直方向之凹穴，而該凹六於第二垂直方 向上係由該凸塊覆蓋，該凸塊分隔該凹穴與該基座，且該 201230263 凹穴於凸緣層處設有一入口。 該散熱座可由任何導熱性材料製成。較佳為，該散熱 座可由金屬製成。舉例說明，該散熱座基本上可由銅、鋁、 錄、鐵或其合金製成。無論何種態樣，該散熱座皆可提供 散熱作用，將半導體元件之熱能擴散至下一層組體。 承上所述，凸緣層與基板（或導電層）間之黏著層可流 入通孔内介於凸塊與基板（或導電層）間之缺口。據此，該黏 著層於鄰接凸緣層處可具有第一厚度（朝垂直方向），而鄰接 凸塊處則具有第一厚度（朝惻面方向），且第二厚度不同於第 一厚度。 半導體元件可為封裝或未封裝之半導體晶片。舉例說 明，半導體元件。丁為包含半導體晶片之柵格陣列（land array, LGA)封裝或晶圓級封裝（WLP)。或者，半導體元件可 為半導趙晶片。 該基板可延伸至組體之外圍邊緣，且可由有機材料（如 環氧、玻璃-環氧及聚醯亞胺）製成。該基板亦可由導熱性材 料（如氧化鋁（ΑΙΑ3)、氮化鋁（Α丨Ν)、氮化矽（SiN)、矽（si) 等)製成。或者，該基板可為單層結構或多層結構，如層壓 電路板或多層陶瓷板。此外，該基板可與一導電層壓合， 且該通孔可延伸穿過該基板及導電層。 該凸塊可與凸緣層一體成型。例如，凸塊與凸緣層可 為單一金屬體，或於界面處包含單_金屬體，其中該單一 金屬體可為銅。此外，該a塊與該㈣層可於基座處呈共 平面。該凸塊可包含一鄰接基座之第一彎折角與一鄰接凸 201230263 緣層之第二彎折角。該凸塊亦可具有沖塵而成之特有不規 則厚度。此外，該凸塊於凸緣層處之直徑或尺寸可大於該 凸塊於基座處之直徑或尺寸。例如，該&塊可呈平頂錐柱 形或金字塔形，其直徑或尺寸自基座沿著第一垂直方向朝 凸緣層處遞增。據此，由於黏著層朝第二垂直方向延伸進 入凸塊與基板間或凸塊與基座間之缺口，故鄰接凸塊處之 黏著層厚i呈遞增趨勢。言玄凸塊亦可為直㈣定之圓柱 形。據此，黏著層於凸塊與基板間或凸塊與基座間之缺口 處可具有固定厚度。該凸塊亦可為該半導體元件提供一凹 形晶粒座。 凸塊凹六入口處之直徑或尺寸可大於該凹穴底板處之 直徑或尺寸。例如，該凹穴可呈平頂錐柱形或金字塔形， 其直徑或尺寸自其底板沿著第一垂直方向朝其入口處遞 增。或者，該凹穴亦可為一直徑固定之圓柱形。該凹穴之 入口及底板亦可具有圓形、正方形或矩形之周緣。該凹穴 亦可具有與凸塊相符之形狀，並延伸進入該開口及該通 孔，同時沿該等垂直及側面方向延伸跨越該凸塊之大部份。 該基座可包括與凸塊保持距離之導電層部份，同時可 包括被覆層部份《據此’該基座可於鄰接凸塊處具有第一 厚度’並於鄰接基板處具有第二厚度。此外，該基座亦可 具有面向第二垂直方向之平坦表面。該基座鄰接黏著層且 與基板保持距離之部份可具有該第一厚度，而於鄰接黏著 層與基板間角形界面處則可具有該第二厚度。該基座亦可 接觸黏著層與基板，於第二垂直方向覆蓋凸緣層，並側向 23 201230263 延伸超過凸緣層，且支撐黏著層並延伸至組體之外圍邊 緣。该基座在側向平面上之表面積可大於凸塊與凸緣層在 側向平面上之結合表面積。 該Δ緣層可位於增層電路與黏著層間。該凸緣層亦可 具有圓形、JL方形或矩形之周緣。此外，該凸緣層可與組 雜之外圍邊緣保持距離或延伸至组趙之外圍邊緣。 該組體可為第一級或第二級單晶或多晶裝置。例如， 該組體可為包含單一晶片或多枚晶片之第一級封裝體。或 者，該組體可為包含單一封裝體或多個封裝體之第二級模 組，其中每一封裝體可包含單一晶片或多枚晶片。 本發明具有多項優點。該散熱座可提供優異之散熱效 果，並使熱能不流經該黏著層《因此，該黏著層及基板可 為低成本介電材且不易脫層。凸塊與凸緣層可一體成型， 以對半導體元件提供優異的電磁屏蔽作用並阻隔水氣進 而提高電性效能及環境可靠度。機械形成之凸塊凹穴可提 供定義明確之空間，以放置半導體元件。因此，可避免層 壓過程中之半導體元件偏移及破裂問題，進而提高製備良 率並降低成本。該基座可包含連結於基板之該金屬層之一 選疋部份，以提高熱效能。該基座可為該基板提供機械性 支撐，防止其彎曲變形。該黏著層可位於凸塊與基板之間、 基座與基板之間以及凸緣層與基板之間，俾於散熱座與基 板之間提供堅固之機械性連結。該增層電路可藉由被覆金 屬，以電性連接半導體元件，其無需使用打線或焊接，故 可提高可靠度。該增層電路可提供具有簡單電路圖案之訊

S 24 201230263 號路由或具有複雜電路圖案之靈活多層訊號路由。， 本發明之上述及其他特徵與優點將於下文中藉由各種 較佳貫施例進一步加以說明。 【實施方式】 參考隨附圖式’本發明可藉由下述較佳實施例之詳細 敘述更加清楚明瞭》 《實施例1》 圖丨A及1 B為本發明一實施例之凸塊與凸緣層製作方 法剖視圖，而圖1C及1D分別為圖1B之俯視圖及仰視圖。 圖1A為金屬板丨〇之剖視圖，金屬板包含相對之主要 表面12及14。圖示之金屬板10係一厚度為1〇〇微米之銅板。 銅具有導熱性高、可撓性佳及低成本等優點^金屬板1〇可 由多種金屬製成，如銅、鋁、鐵鎳合金42、鐵、鎳、銀、 金、其混合物及其合金。 圖IB、1C及1D分別為金屬板1〇形成凸塊16、凸緣層18 及凹穴20後之剖視圖、俯視圖及仰視圖。凸塊16及凹穴 係由金屬板10以機械方式沖壓而成。因此，凸塊16為金屬 板10受沖壓之部份，而凸緣層18則為金屬板1〇未受沖壓之 部份。 Λ塊16鄰接凸緣層丨8,並與凸緣層18 一體成型且自 凸緣層18朝向下方向延伸。凸塊16包含彎折角22及24、漸 縮側壁26與底板28 »彎折角22及24係因沖壓作業而彎折。 彎折角22鄰接凸緣層18與漸縮側壁％，而彎折角24則鄰接 201230263 漸縮側壁26與底板28。漸縮側壁26係朝向上方向往外延 伸，而底板28則沿著垂直於向上及向下方向之側面方向（如 左、右）延伸。因此，凸塊16呈平頂金字塔形（類似一平截頭 體）其直展自凸緣層18處朝底板28向下遞減，亦即自底板 28處朝凸緣層18向上遞增。凸塊丨6之高度（相對於凸緣層18) 為300微米，於凸緣層18處之尺寸為1〇5毫米χ85毫米於 底板28處之尺寸則為ι〇·25毫米χ8·25毫米。此外，凸塊16 因沖壓作業而具有不規則之厚度。例如，因沖壓而拉長之 漸縮側壁26較底板28為薄。為便於圖示，凸塊丨6在圖中具 有均一厚度β 呈平坦狀之凸緣層18係沿側面方向自凸塊16側伸而 出，其厚度為100微米。 凹穴20係面朝向上方向，且延伸進入凸塊16，並由凸 塊16從下方覆蓋。凹穴20於凸緣層18處設有一入口。此外， 凹八20之形狀與凸塊16相符。因此，凹穴2〇亦呈平頂金字 塔形（類似一平截頭體），其直徑自其位於凸緣層丨8之入口處 朝底板28向下遞減，亦即自底板28處朝其位於凸緣層以之 入口向上遞增。再者，凹穴20沿垂直及側面方向延伸跨越 凸塊16之大部份，且凹穴20之深度為3〇〇微米。 圖2Α及2Β圖為本發明一實施例之黏著層製作方法剖 視圖’而圖2C及2D分別為圖2Β之俯視圖及仰視圖η 圖2Α為黏著層30之剖視圖，其中黏著層3〇為乙階 (B-stage)未固化環氧樹脂之膠片，其為未經固化及圖案化 之片體，厚150微米。

S 26 201230263 黏著層30可為多種有機或無機電性絕緣體製成之各種 介電膜或膠片。例如，黏著層3〇起初可為—膠片其中樹 脂型態之熱固性環氧樹脂摻入一加強材料後部份固化至中 期。所述環氧樹脂可為FR-4，但其他環氧樹脂（如多宫能與 雙馬來醯亞胺-三氮雜笨（BT)樹脂等）亦適用。在特定應用 中，亦適用氰酸酯、聚酿亞胺及聚四氟乙烯（pTFE)。該加 強材料可為電子級玻璃（E-g丨ass)，亦可為其他加強材料，如 尚強度玻璃（S-glass)、低誘電率玻璃（D_g丨ass)、石英、克維 拉纖維（kevlararamid)及紙等。該加強材料也可為織物不 織布或無方向性微纖維。可將諸如矽（研粉熔融石英）等填充 物加入膠片中，以提升導熱性、熱衝擊阻抗力與熱膨脹匹 配性。可利用市售預浸材，如美國威斯康辛州奥克萊wl

Gore & Associates之 SPEEDBOARD C膠片即為一例。 圖2B、2C及2D分別為具有開口 32之黏著層3〇剖視圖、 俯視圖及仰視圖。開口32為貫穿黏著層30且尺寸為1〇55毫 米X8.55毫米之窗口。開口32係以機械方式擊穿該膠片而形 成，但亦可以其他技術製作，如雷射切割等。 圖3A及3B為本發明一實施例之基板製作方法剖視 圖，而圖3C及3D則分別為圖3B之俯視圖及仰視圖。 圖3A係一層壓結構之剖視圖，其包含基板34及導電層 36。舉例說明，基板34可為厚度150微米之玻璃-環氧材料， 而與基板34接觸、壓合且延伸於基板34上方之導電層36可 為未經圖案化且厚度3 0微米之銅板。 圖3B、3C及3D分別為具有通孔4〇之層壓結構（包括基 27 201230263 板34及導電層36)剖視圖、俯視圖及仰視圖。通孔4〇為一窗 口’其貫穿基板34及導電層36且尺寸為1〇55毫米χ8 55毫 米。通孔40係以機械方式擊穿基板34與導電層咖形成， 但亦可以其他技術製作，如雷射切割等。開口32與通孔牝 具有相同尺寸。此外，％ σ32與通孔4〇可以相同之衝頭在 同一衝床上透過相同方式形成。 基板34在此繪示為一單層介電結構，但基板“亦可為 一電性互連體，如多層印刷電路板或多層陶瓷板。同樣地， 基板34可另包含額外的内嵌電路層。 圖4Α至4Ε為本發明一實施例之導熱板製作方法剖視 圖，如圖4Ε所示，該導熱板包含凸塊16、凸緣層18、黏著 層30、基板34及導電層36。 圖4Α及4Β中之結構係呈凹穴向下之倒置狀態，以便利 用重力將黏著層30、基板34及導電層36設置於凸緣層18 上，而圖4C至4Ε中之結構依舊維持凹穴向下。之後’圖5八 至5J中之結構則再次翻轉至如圖ία至1D所示之凹穴向上狀 態。簡言之’凹穴20在圖4Α至4Ε中朝下，而在圖5Α至5】中 則朝上。儘管如此’該結構體之相對方位並未改變。無論 該結構體是否倒置、旋轉或傾斜，凹穴2〇始終面朝第一垂 直方向，並在第二垂直方向上由凸塊16覆蓋。同樣地，無 論該結構體是否倒置、旋轉或傾斜，凸塊16皆是朝第一垂 直方向延伸至基板34外’並自凸緣層18朝第二垂直方向延 伸。因此’第一與第二垂直方向係相對於該結構體而定向， 彼此始終相反’且恆垂直於前述之側面方向。

S 28 201230263 圖4A為黏著層30設置於凸緣層丨8上之結構剖視圖。黏 著層30係下降至凸緣層丨8上，使凸塊丨6向上***並貫穿開 口 32，最終則使黏著層30接觸並定位於凸緣層丨8。較佳為， 凸塊16***且貫穿開口 32後係對準開口 32且位於開口 32内 之中央位置而不接觸黏著層30。 圖4B為基板34及導電層36設置於黏著層上之結構剖視 圖。將壓合有導電層36之基板34下降至黏著層30上，使凸 塊16向上***通孔40，最終則使基板34接觸並定位於黏著 層30。 凸塊16在***（但並未貫穿）通孔40後係對準通孔4〇且 位於通孔40内之中央位置而不接觸基板34。因此，凸塊16 與基板34之間具有一位於通孔40内之缺口 42。缺口 42側向 環繞凸塊16’同時被基板34側向包圍。此外，開口32與通 孔40係相互對齊且具有相同尺寸。 此時’壓合有導電層36之基板34係安置於黏著層30上 並與之接觸’且延伸於黏著層30上方。凸塊16延伸通過開 口 32後進入通孔40。凸塊16較導電層36之頂面低30微米， 且透過通孔40朝向上方向外露》黏著層30接觸凸緣層18與 基板34且介於該兩者之間。黏著層30接觸基板34但與導電 層36保持距離。在此階段，黏著層30仍為乙階（B-stage)未 固化環氧樹脂之膠片，而缺口 42中則為空氣。 圖4C為黏著層30流入缺口 42中之結構剖視圖。黏著層 30經由施加熱及壓力而流入缺口 42中。在此圖中，迫使黏 著層30流入缺口 42之方法係對導電層36施以向下壓力及/ 29 201230263 或對&緣層1 8施以向上壓力，亦即將凸緣層1 8與基板34相 對壓合’藉以對黏著層3〇施壓；在此同時亦對黏著層3〇加 熱。受熱之黏著層30可在壓力下任意成形。因此，位於凸 緣層18與基板34間之黏著層30受到擠壓後，改變其原始形 狀並向上流入缺口 42。凸緣層18與基板34持續朝彼此壓 。，直到黏著層30填滿缺口 42為止。此外，黏著層3〇仍位 於凸緣層18與基板34之間，且持續填滿凸緣層18與基板34 間缩小之間隙。 舉例說明，可將凸緣層U及導電層36設置於一壓合機 之上下壓台（圖未示）之間。此外，可將一上播板及上緩衝 紙（圖未示）夾置於導電層36與上壓台之間，並將一下擋板及 下緩衝紙（圖未示）夾置於凸緣層18與下壓台之間。以此構成 之疊合體由上到下依次為上壓台、上擋板、上緩衝紙基 板34、導電層36、黏著層3〇、凸緣層18、下緩衝紙、下擋 板及下壓台。此外’可㈣從下壓台向上延伸並穿過凸緣 層丨8對位孔（圖未示）之工具接腳（圖未示），將此疊合體定位 於下壓台上。 而後，將上、下壓台加熱並相向推進，藉此對黏著層 30加熱並㈣。#板可將壓台之熱分散，使熱均勻施加於 凸緣層18與基板34乃至於黏著層3〇。緩衝紙則將壓台之壓 力分散’使壓力均勻施加於凸緣層18與基板34乃至於黏著 層30 »起初，基板34接觸並向下壓合至黏著層川上。隨著 壓台持續動作與持續加熱，凸緣層18與基板34間之黏著層 3〇受到擠壓並開始溶化，因而向上流入缺口 42，並於通過

30 S 201230263 基板34後抵達導電層36。例如，未固化環氧樹脂遇熱熔化 後’被壓力擠入缺口 42中’值加強材料及填充物仍留在凸 緣層18與基板34之間。黏著層3〇在通孔4〇内上升之速度大 於凸塊16’終至填滿缺口 42。黏著層30亦上升至稍高於通 孔40之位置，並在壓台停止動作前，溢流至凸塊16頂面及 導電層36頂面》若膠片厚度略大於實際所需厚度便可能發 生上述狀況。如此一來’黏著層30便在凸塊16頂面及導電 層36頂面形成一覆蓋薄層。壓台在觸及凸塊16後停止動 作，但仍持續對黏著層30加熱。 黏著層30於缺口 42内向上流動之方向如圖中向上粗箭 號所示，凸塊16與凸緣層18相對於基板34之向上移動如向 上細箭號所示’而基板34相對於凸塊16與凸緣層18之向下 移動則如向下細箭號所示。 圖4D為黏著層30已固化之結構剖視圖。 舉例說明’壓台停止移動後仍持續夾合凸塊1 6與凸緣 層18並供熱，藉此將已熔化而未固化之乙階（B_stage)環氧 樹脂轉換為丙階（C-stage)固化或硬化之環氧樹脂。因此， 環氧樹脂係以類似習知多層壓合之方式固化。環氧樹脂固 化後，壓台分離，以便將結構體從壓合機争取出。 固化之黏著層30可在凸塊】6與基板34之間以及凸緣層 18與基板34之間提供牢固之機械性連結。黏著層30可承受 一般操作壓力而不致變形損毁，遇過大壓力時則僅暫時杻 曲。再者，黏著層30可吸收凸塊16與基板34之間以及凸緣 層18與基板34之間的熱膨脹不匹配。 201230263 在此階段，凸塊16與導電層36大致共平面，而黏著層 30與導電層36則延伸至面朝向上方向之頂面。例如，&緣 層18與基板34間之黏著層30厚丨20微米，較其初始厚度15〇 微米減少30微米；亦即凸塊16在通孔40中升高30微米，而 基板34則相對於凸塊16下降30微米。凸塊16之高度300微米 基本上等同於導電層36(30微米）、基板34(150微米）與下方 黏著層30( 120微米）之結合高度。此外，凸塊丨6仍位於開口 32與通孔40内之中央位置並與基板34保持距離，而黏著層 30則填滿凸緣層1 8與基板34間之空間並填滿缺口 42。黏著 層30在缺口 42内延伸跨越基板34。換言之，缺口 42中之黏 著層30係朝向上方向及向下方向延伸並跨越缺口 42外側壁 之基板34厚度。黏著層30亦包含缺口 42上方之薄頂部份， 其接觸凸塊16之頂面與導電層36之頂面，並在凸塊16上方 延伸10微米。 圖4E為研磨移除凸塊16、黏著層30及導電層36頂部後 之結構剖視圖。例如，利用旋轉鑽石砂輪及蒸餾水處理結 構體之頂部。起初’鑽石砂輪僅對黏著層3〇進行研磨。持 續研磨時，黏著層30則因受磨表面下移而變薄。最後，鑽 石砂輪將接觸凸塊16與導電層36(不一定同時接觸），因而開 始研磨凸塊16與導電層36 ^持續研磨後，凸塊16、黏著層 30及導電層36均因受磨表面下移而變薄。研磨持續至去除 所需厚度為止。之後，以蒸餾水沖洗結構體去除污物。 上述研磨步驟將黏著層30之頂部磨去2〇微米，將凸塊 16之頂部磨去10微米，並將導電層36之頂部磨去10微米。 32 201230263 厚度減少對凸塊1 6或黏著層30均無明顯影響，但導電層36 之厚度卻從3 0微米大幅縮減至20微米。於研磨後，凸塊丨6、 黏著層30及導電層36會於基板34上方面朝向上方向之平滑 拼接側頂面上呈共平面。 於此階段中，如圖4Ε所示’導熱板1〇丨包括黏著層3〇、 基板34、導電層36及散熱座50。此時該散熱座5〇包括凸塊 16及凸緣層18。凸塊16於彎折角22處與凸緣層18鄰接，並 自凸緣層18朝向上方向延伸’且與凸緣層丨8一體成型。凸 塊16進入開口 32及通孔40，並位於開口 32與通孔40内之中 央位置。此外，凸塊16之頂部與黏著層30之鄰接部份呈共 平面。凸塊16與基板34保持距離，並呈尺寸沿向下延伸方 向遞增之平頂金字塔形。 凹穴20面朝向上方向’並延伸進入凸塊16、開口 32及 通孔40，且始終位於凸塊16、開口 32及通孔40内之中央位 置。此外，凸塊16於向上方向覆蓋凹穴20。凹穴20具有與 凸塊16相符之形狀’且沿垂直及側面方向延伸跨越凸塊16 之大部份’並維持平頂金字塔形，其尺寸自位於凸緣層18 處之入口向上遞減。 凸緣層1 8自凸塊16側向延伸，同時延伸於黏著層30、 基板34、開口32與通孔40下方，並與黏著層30接觸，但與 基板34保持距離。 黏著層30在缺口 42内與凸塊16及基板34接觸，並位於 &塊16與基板34之間，同時填滿凸塊16與基板34間之空 間》此外’黏著層30在缺口 42外則與基板34及凸緣層1 8接 201230263 觸。點著層30沿側面方向覆蓋且包圍凸塊1 6之漸縮側壁 26 ’並自凸塊1 6側向延伸至組體外圍邊緣並固化。據此， 黏著層30於鄰接凸緣層丨8處具有第一厚度丁1，而於鄰接凸 塊16處具有第二厚度丁2，其中第一厚度T1與第二厚度丁2不 同。亦即，凸緣層18與基板34間垂直方向上之距離D1，不 同於凸塊16與基板34間側面方向上之距離D2。此外，當黏 著層30延伸離開凸緣層18而進入凸塊丨6與基板34間之缺口 42時’由於凸塊16朝凸緣層18延伸時之尺寸呈遞增狀態， 故黏著層30於鄰接凸塊16處之厚度亦呈現遞增趨勢。導熱 板101可藉由單一凸塊或多個凸塊來容納多個半導體元 件’而非僅可容納單一半導體元件。因此，可將多個半導 體元件設置於單一凸塊上，或將半導體元件分別設置於不 同凸塊上。 若欲在導熱板101上形成複數個凸塊以容納複數個半 導體元件，則可在金屬板10上沖壓出額外之凸塊16，並調 整黏著層30以包含更多開口32，同時調整基板34及導電層 36以包含更多通孔40。 圖5 A至5J為本發明一實施例之半導體組體製作方法剖 視圖’其中該半導體組體包括導熱板、半導體元件及增層 電路。 如圖5J所示’半導體組體1〇〇包括導熱板1〇ι、半導體 晶片110、固晶材料113、增層電路201、防焊層301及錫球 401。導熱板101包括黏著層30、基板34及散熱座50。散熱 座50包括凸塊16、凸緣層18及基座64。半導體晶片11〇包括

34 S 201230263

頁面Hi底面丨12及接觸墊丨M。頂面丨u為包含接觸墊"A 乍用表面而底面112為熱接觸表面。增層電路2〇丨包括 第"電層2Π、第一導線241、第二介電層26丨及第二導線 29卜 圖5Α為圖4Ε反轉後之導熱板丨0丨剖視圖。 圖5Β為導熱板ιοί藉由固晶材料U3將半導體晶片u〇 設置於凸塊16上之剖視圖。將頂面丨丨丨（即作用表面）含有接 觸塾114之半導體晶片11〇下降至凹穴2〇中.，並留置於固晶 材料113上與之接觸。尤其，凸塊16會從下方覆蓋半導體晶 片110’並提供用於容置半導體晶片丨1〇之凹形晶粒座。固 晶材料113會與凸塊16及半導體晶片11〇接觸，並夹置於凸 塊16與半導體晶片11〇之間。 固晶材料113原為具有高導熱性之含銀環氡樹脂膏，並 以網版印刷之方式選擇性印刷於凸塊16之凹穴20内，然後 利用一抓取頭及一自動化圖案辨識系統，以步進重複之方 式將半導體晶片110放置於該環氧樹脂銀膏上。隨後，加熱 該環氧樹脂銀膏，使其於相對低溫（如190°C)下硬化形成固 化之固晶材料113。半導體晶片110之厚度為275微米，固晶 材料113之厚度為20微米’因此，半導體晶片110與下方固 晶材料113之結合高度為295微米’此高度較凹穴20之深度 (300微米）少5微米。半導體晶片11〇之長度為1〇毫米、寬度 為8毫米。 接著，於半導體晶片110及導熱板101上形成增層電 路，其步驟如下所述。 201230263 圖5C為具有第一介電層2n之結構剖視圖。第一介電層 211(如環氧樹脂 '玻璃-環氧、聚醯亞胺及其類似材料）係設 置於半導體晶片頂面1 1 1 (即作用表面）、接觸墊丨丨4、固晶材 料1丨3、凸塊丨6及凸緣層18上。第一介電層21丨延伸進入凹 穴20並填滿凹穴2〇中之剩餘空間，俾於凹穴2〇内與凸塊 16半導趙b曰片1】〇及固晶材料113接觸，並於凹穴2〇内夾 置於凸塊丨6與半導體晶片11〇之間。第一介電層2U亦於凹 穴20外與凸緣層18接觸，並與黏著層3〇保持距離。可藉由 各種技術來製作第一介電層211，其包括壓合、輥輪塗佈、 旋轉塗佈及喷塗沉積法。於沉積前，可對第一介電層211進 行電榮姓刻’或使用附著力促進劑（圖未示）塗佈第一介電層 211，以提高黏著力。在此，第一介電層21丨可具有約5〇微 米之厚度。 圖5D為第一介電層21 1形成有第一盲孔221之結構剖 視圖。第一盲孔221係穿過第一介電層211，且對準並顯露 接觸墊114及凸緣層18之選定部位。該些第一盲孔221可藉 由各種技術形成，其包括雷射鑽孔、電漿蝕刻及微影製程。 可使用脈衝雷射，以提高雷射鑽孔效能。或者，亦可使用 雷射掃描光束搭配金屬遮罩。在此，第一盲孔221具有約50 微米之直徑。 參見圖5E ’將第一導線241形成於第一介電層211上， 其中第一導線241自第一介電層211向上延伸，並於第一介 電層21 1上側向延伸，同時向下延伸進入第一盲孔22 1，以 與半導體晶片U0之接觸墊114及凸緣層18形成電性接觸。

S 36 201230263 可藉由各種技術沉積第-導線240,其包括電解電錄、 電鍵、蒸鑛、滅:鑛及其組合。 舉例說明，可先將結構體浸入—活化劑溶液中因而 使黏著層30及第-介電層211可與無電錄銅產生觸媒反 應，接著以無電電鑛方式形成薄銅層，以作為晶種層然 後再以電鍍方式將具有預定厚度之第二銅層鍍於晶種層 上’以沉積形成第一導線241(為第一導電層）。或者，於沉 積電鍍銅層於晶種層上前，可利用濺鍍方式，於第一介電 層211上及第一盲孔221上内成作為晶種層之薄膜（如鈦/ 銅）。一旦達到預定厚度，可藉由各種技術（包括濕蝕刻、電 化學姓刻、雷射輔助姓刻及其組合），並使用定義第一導線 241之蝕刻阻層（圖未示），再對第一導電層（電鍍銅層與晶種 層之結合體）進行圖案化’以形成第一導線241 β 又如圖5Ε所示’凸塊16、黏著層30及導電層36上更形 成有被覆層60。被覆層60可藉由製作第一導線241所使用之 相同溶液沉積而成。較佳為，被覆層60與第一導線24丨係藉 由相同方式同時沉積相同材料而形成。該被覆層6〇係沉積 於凸塊16、黏著層30及導電層36之側向底面上並與之接 觸，且從下方覆蓋此三者。為便於圖示，凸塊16、導電層 36及被覆層60均以單層顯示。由於銅為同質被覆，凸塊16 與被覆層60間之界線及導電層36與被覆層60間之界線（均 以虛線繪示）可能不易察覺甚至無法察覺。然而，黏著層30 與被覆層60間之界線則清楚可見。 為便於圖示，第一導線241於剖視圖中係繪示為一連續 201230263 電路跡線。第一導線241可提供X與Y方向之水平訊號路 由，並可透過第一盲孔221以提供垂直訊號路由（由上至 下）。此外’第一導線241可電性連接半導體晶片ι10及凸緣 層18。 被覆層60係未經圖案化之銅層，並視為基座64的一部 份。基座64鄰接凸塊16 ’並自凸塊16下方及側向延伸，同 時熱連結至凸塊16。此外，基座64從下方覆蓋凸塊16及凸 緣層18。再者，基座64鄰接凸塊16處具有被覆層60厚度， 而鄰接基板34處則具有被覆層60與導電層36之結合厚度。 於此階段中’如圖5Ε所示，導熱板ιοί包括黏著層3〇、 基板34及散熱座50。其中’散熱座50包括凸塊16、凸緣層 18及基座64。導熱板ιοί及半導體晶片】1〇上之增層電路包 括第一介電層211及第一導線241。 凸塊16於彎折角22處鄰接凸緣層18，並於弯折角24及 底板28處鄰接基座64。凸塊16自基座64朝向上方向延伸， 自凸緣層18朝向下方向延伸，並與凸緣層丨8一體成型。凸 塊16延伸進入開口 32及通孔4〇後，仍位於開口 32及通孔4〇 内之中央位置。凸塊16之底部與黏著層3〇其接觸基座料之 相鄰部份共平面。凸塊亦接觸黏著層30，並與基板34保 持距離’同時維持平頂金字塔形，其尺寸自基座64處朝凸 緣層18向上遞增。 基座64自凸塊丨6側向延伸，並側向延伸超過開口 32與 通孔4〇，且從下方覆蓋凸塊丨6、開口 32及通孔40〇基座64 接觸黏著層3G與基板34 ’並向下延伸超過黏著層3〇及基板

38 S 201230263 34。基座64支撐黏著層3〇及基板34，並延伸至導熱板ι〇ι之 外圍邊緣。基座64鄰接凸塊16處具有第一厚度，鄰接基板 34處則具有大於第_厚度之第二厚度，基座M尚具有面朝 向下方向之平坦表面。 黏著層30在缺口 42内接觸且介於凸塊16與基板“之 間，並填滿凸塊16與基板34間之空間。黏著層3〇在缺口Μ 外則接觸基板34與凸緣層丨8，同時亦接觸基座64。黏著層 30延伸於凸塊16與凸緣層18之間以及凸塊丨6與基座以之 間，同時位於凸緣層丨8與基座64之間以及凸緣層丨8與基板 3 4之間。黏著層3 〇亦從凸塊16側向延伸至組體之外圍邊 緣。此時黏著層30已固化。黏著層30沿側面方向覆蓋且包 圍凸塊16之漸縮側壁26，且於向上方向覆蓋基座以位於凸 塊16周緣外之部份，同時亦於向上方向覆蓋基板“且於向 下方向覆蓋凸緣層18 ^黏著層3〇鄰接凸緣層18處具有第一 厚度，而鄰接凸塊16處則具有第二厚度，其中第一厚度與 第二厚度不同。 若需要的話，可再新增額外的連線層。 散熱座50可將設置於凸塊16上之半導體元件u〇所產 生之熱能散出。該半導體元件】10所產生之熱能流入凸塊 16，並經由凸塊16進入基座64。熱能再由基座64沿向下散 出’例如擴散至下方的散熱裝置。 圖5F為形成第二介電層261之結構剖視圖，其中第二介 電層261係設置於第一導線241及第一介電層211上。第二介 電層261與第一介電層2U一樣，可藉由各種技術沉積，其 39 201230263 包括膜壓合、旋轉塗佈、輥輪塗佈及喷塗沉積法。 圖5G為第二介電層261形成有第二盲孔28丨之結構剖 視圖。第二盲礼281係穿透第二介電層261，並對準且顯露 第一導線241。第二盲孔281可藉由各種技術形成，其包括 雷射鑽孔、電漿蝕刻及微影製程。 圖5H為形成第二導線291於第二介電層261上之結構 剖視圖’其中第二導線291自第二介電層261向上延伸，並 於第二介電層261上側向延伸，且向下延伸進入第二盲孔 28 1，以與第一導線241電性接觸，進而電性連接半導體晶 片110與凸緣層18。據此，已完成包含第一介電層211、第 一導線24卜第二介電層261及第二導線291之增層電路2〇1。 圖51為防焊層30丨設置於第二介電層26丨及第二導線 291上之結構剖視圖。防焊層3〇1包括顯露第二導線291選定 部位之防焊層開孔3 Π，以定義出端子焊墊341。防悍層開 孔311可藉由各種技術形成，其包括微影製程、雷射鑽孔及 電漿蝕刻《端子焊墊34丨可用於形成導電連接件（如焊料凸 塊、錫球、接腳及其類似物），以與外部元件或印刷電路板 導通。 圖5J為形成有複數錫球4〇1之結構剖視圖，其令錫球 401係設置於端子焊墊341上。可藉由各種技術形成錫球 401，其包括：藉由網印法塗上錫膏後再進行回火製程或藉 由習知電鍍技術。 可再增加額外的連線層，直到端子焊墊34丨位於適當位 置。形成介電層21丨，261、盲孔221，281及導線241，291之各 201230263 種方法皆可從文獻中找到。 《實施例2》 圖6為本發明另一實施例之半導體組體剖視圖，其導熱 板同樣具有基板’但第一介電層211與凹穴2〇保持距離。 本實施例之半導體組體製作方法與實施例1所述大致 相同’惟不同處在於’本實施例之固晶材料1丨3已填滿凹穴 20剩餘空間。因此’固晶材料1丨3已填滿凸塊16與半導體晶 片1 10間之間隙，而第一介電層211係設置於半導體晶片頂 面111 (即作用表面）上，並與接觸墊丨14 '固晶材料u 3及凸 緣層18接觸’但不接觸凸塊16且未延伸進入凹穴2〇。為求 簡明’凡導熱板101及增層電路201之相關說明適用於此實 施例者均併入此處’相同之說明不予重覆。同樣地，本實 施例導熱板及增層電路之元件與導熱板1〇1及增層電路2〇1 之元件相仿者，均採對應之元件符號。 《實施例3》 圖7為本發明再一實施例之半導體組體剖視圖，其導熱 板同樣具有基板，但第一導線241與凸緣層1 8保持距離。 本實施例之半導體組體製作方法與實施例！所述大致 相同’惟不同處在於’本實施例之第一盲孔221未顯露凸緣 層18’而第一導線241未延伸至凸緣層18,故未於凸緣層18 上形成電性連接。為求簡明，凡導熱板101及增層電路2〇 ^ 之相關說明適用於此實施例者均併入此處，相同之說明不 予重覆。同樣地’本實施例導熱板及增層電路之元件與導 201230263 熱板10丨及增層電路201之元件相仿者，均採對應之元件符 號。 《實施例4> 圖8為本發明又一實施例之半導體組體剖視圖，其導熱 板102同樣具有基板，但凸緣層18與組體外圍邊緣保持距 離。 於本實施例中’部份凸緣層18已被移除，而凸緣層18 自凸塊16側向延伸但未延伸至組體外圍邊緣。此外，第一 盲孔221未顯露凸緣層18，故未於凸緣層18上形成電性連 接。為求簡明，凡導熱板101及增層電路201之相關說明適 用於此實施例者均併入此處，相同之說明不予重覆。同樣 地’本實施例導熱板及增層電路之元件與導熱板101及增層 電路201之元件相仿者，均採對應之元件符號。 導熱板102之製作方法與實施例1中之導熱板101製法 大致相同，惟不同處在於，本實施例於形成第一介電層211 前先移除部份凸緣層18,而所形成之第一盲孔221僅顯露接 觸墊114但未顯露凸緣層18。據此，本實施例之第一介電層 211係設置於半導體頂面111(即作用表面）、接觸墊114、固 晶材料113、凸塊16、凸缘層18及黏著層30上，並與黏著層 30接觸。 《實施例5 > 圖9為本發明一實施例之半導體組體剖視圖，其導熱板 103中不包含基板。 201230263 本實施例係使用厚導電層36 ’且未使用基板。為求簡 明，凡導熱板101及增層電路201之相關說明適用於此實施 例者均併入此處，相同之說明不予重覆。同樣地，本實施 例導熱板及增層電路之元件與導熱板101及增層電路201之 元件相仿者，均採對應之元件符號。 本實施例之導電層36較實施例1中之導電層36為厚。例 如，導電層36之厚度為130微米（而非30微米），如此一來便 可防止導電層36彎曲或晃動，而基座64也因此增厚。導熱 板103則未使用基板。據此，基座64於鄰接凸塊16處具有第 一厚度’而鄰接黏著層30處則具有大於第一厚度之第二厚 度。此外，如實施例1所述，黏著層30於鄰接凸緣層18處可 具有第一厚度’而鄰接凸塊16處則可具有不同於第一厚度 之第二厚度。亦即’凸緣層18與導電層36間垂直方向上之 距離’可不同於凸塊16與導電層36(視為基座64之一部份） 間側面方向上之距離。另外，如實施例1所述，當黏著層3〇 向下延伸進入凸塊16與導電層36間之缺口時，由於凸塊16 向上延伸時之尺寸呈遞增狀態，故黏著層3〇於鄰接凸塊16 處之厚度亦呈現遞增趨勢。 導熱板103之製作方式與導熱板ι〇1類似，但必須對導 電層36進行適當調整。例如，先將黏著層3〇設置於晶緣層 18上’再將導電層36單獨設置於黏著層3〇上，接著對黏著 層30加熱及加壓，使黏著層3〇流動並固化，最後再以研磨 方式使凸塊16、黏著層30及導電層36之側向表面成為平 面。據此’本實施例之黏著層3〇接觸凸塊16、基座64及凸 43 201230263 緣層18 ’並側向覆蓋、包圍且同形被覆凸塊16之漸缩側壁 26 〇 《實施例6》 圖10為本發明另一實施例之半導體組體剖視圖，其導 熱板不含基板’且第一介電層211未延伸進入凹穴20。 本實施例之半導體組體製作方法與實施例5所述大致 相同’惟不同處在於，本實施例之固晶材料113已填滿凸塊 16與半導體晶片丨1〇間之間隙，故第一介電層21丨係設置於 半導體晶片頂面111(即作用表面）上，並與接觸墊114、固晶 材料113及凸緣層18接觸，但不接觸凸塊16且未延伸進入凹 穴20 »為求簡明，凡導熱板i 0丨及增層電路2〇 1之相關說明 適用於此實施例者均併入此處，相同之說明不予重覆。同 樣地’本實施例導熱板及增層電路之元件與導熱板1〇1及增 層電路201之元件相仿者，均採對應之元件符號》 《實施例7》 圖11為本發明再一實施例之半導體組體剖視圖，其導 熱板不含基板，且第一導線241與凸緣層18保持距離》 本實施例之半導體組體製作方法與實施例5所述大致 相同，惟不同處在於，本實施例之第一盲孔221未顯露凸緣 層18，而第一導線241未延伸至凸緣層18，故未於凸緣層18 上形成電性連接。為求簡明，凡導熱板1〇1及增層電路2〇1 之相關說明適用於此實施例者均併入此處，相同之說明不 予重覆。同樣地，本實施例導熱板及增層電路之元件與導

44 S 201230263 熱板101及增層電路201之元件相仿者，均採對應之元件符 號。 《實施例8》 圖12為本發明又一實施例之半導趙組體剖視圖，其導 熱板104不含基板’且凸緣層18與組體外圍邊緣保持距離。 於本實施例中’部份凸緣層18已被移除，故凸緣層18 自凸塊16側向延伸但未延伸至組體外圍邊緣。此外，第一 盲孔221未顯露凸緣層18 ’故未於凸緣層18上形成電性連 接。為求簡明’凡導熱板1 〇 ]及增層電路2〇 1之相關說明適 用於此實施例者均併入此處，相同之說明不予重覆。同樣 地’本實施例導熱板及增層電路之元件與導熱板101及增層 電路201之元件相仿者，均採對應之元件符號。 導熱板1〇4之製作方法與實施例5中之導熱板1〇3製法 大致相同’惟不同處在於，本實施例於形成第一介電層21】 前先移除部份凸緣層丨8,而所形成之第一盲孔221僅顯露接 觸墊114但未顯露凸緣層丨8 ^據此，本實施例之第一介電層 211係設置於半導體頂面m(即作用表面）、接觸墊114、固 晶材料113、凸塊16、凸緣層18及黏著層3〇上，且與凸緣層 18及黏著層30接觸。 上述之半導體組體與導熱板僅為說明範例，本發明尚 可透過其他多種實施例實現。此外，上述實施例可基於設 計及可靠度之考量，彼此混合搭配使用或與其他實施例混 合搭配使用。例如，基板可包括陶瓷材料或環氧類層壓體’ 且可嵌埋有單層導線或多層導線。導熱板可包含多個凸 201230263 塊，且該些&塊係排成—陣列以供多個半導體元件使用。 此外，增層電路為配合額外之半導體元件可包含更多導 線。 本案之半導體疋件可獨自使用一散熱座或與其他半 導體；^件共散熱座。例如’可將單—半導體元件設置 於散熱座上，或將多個半導體元件設置於一散熱座上。 舉例而言，可將四枚排列成2χ2陣列之小型晶片黏附於凸 塊，而增層電路可包括額外之導線以連接更多的接觸墊。 相較每-晶片設置一微小凸塊，此作法更具經濟效益。 :本案之半導體元件可為已封裝或未封裝晶片。此外， 該半導體7C件可為裸晶片、柵格陣列封裝（LGA)或方形扁平 無引腳封裝（QFN)等《可利用多種連結媒介將半導體元件機 械連結、電性連結及熱連結至導熱板，包括利用焊接及 使用導電及/或導熱黏著劑等方式達成。 本案之散熱座可將半導體元件所產生之熱能迅速、有 效且均勻散發至下一層組體而不需使熱流通過黏著層、基 板或導熱板之他處。如此一來便可使用導熱性較低之黏著 層進而大幅降低成本。散熱座可包含一體成型之凸塊與 凸緣層’以及與該凸塊為冶金連結及熱連結之基座，藉此 提尚可靠度並降低成本。此外，凸塊可依半導體元件量身 訂做，而基座則可依下一層組體量身訂做，藉此加強自半 導體元件至下一層組體之熱連結。例如，凸塊之底板可為 正方形或矩形，俾與半導體元件熱接點之形狀相同或相 似。在上述任一設計中，散熱座均可採用多種不同之導熱

46 S 201230263 金屬結構。 散熱座可與半導體元件電性連結或電性分隔。例如， 第一導線延伸進入接觸墊及凸緣層上方之第一盲孔，俾可 將半導體元件電性連接至凸緣層及凸塊。爾後，散熱座可 進一步電性接地，藉以將半導體元件電性接地並提供電磁 屏蔽作用。 基座可為該組體提供重要的散熱溝槽。基座之背部可 包含向下突伸之鰭片。舉例說明，可利用鑽板機切削基座 之外露側向表面以形成側向溝槽，而此等側向溝槽即形成 鰭片。在此例中，基座之厚度可為500微米，前述溝槽之深 度可為300微米，亦即鰭片之高度可為3〇〇微米。該等鰭片 可增加基座之表面積，若該等鰭片係曝露於空氣中而非設 置於一散熱裝置上，則可提升基座經由熱對流之導熱性。 基座可於黏著層固化後，以多種沉積技術製成，包括 以電鍍、無電電鍍、蒸鍍及濺鏟等技術形成單層或多層結 構。基座可採用與凸塊相同或不同之金屬材質。此外，基 座可跨越通孔並延伸至基板，或坐落於通孔之周緣内。因 此，基座可接觸基板或與基板保持距離^在上述任一情況 下，基座均鄰接凸塊，並自凸塊朝背向凹穴之方向垂直延 伸0 本案之黏著層可在散熱座與基板之間提供堅固之機械 性連結。例如，黏著層可自凸塊側向延伸並越過導線最 後到達組體之外圍邊緣。黏著層可填滿散熱座與基板間之 空間，且為一具有結合線均勻分佈之無孔洞結構。黏著層 47 201230263 亦可吸收散熱座與基板之間因熱膨膜所產生之不匹配現 象。黏著層之材料可與介電層相同或不同。此外，黏著層 可為低成本之介電材’其無需具備高導熱性。再者，本案 之黏著層不易脫層。 另外可調整黏著層之厚度，使黏著層實質填滿所述 缺口，並使幾乎所有黏著劑在固化及/或研磨後均位於結構 體内。例如，可藉由試誤法來決定理想之膠片厚度。 基板可為導熱板提供機械性支撐。例如，基板可防止 導熱板於金屬研磨、晶片設置及增層電路製作之過程中彎 曲變形。基板可選用低成本材料，其無需具備高導熱性。 據此，基板可由習知有機材料（如環氧、玻璃_環氧、聚醯亞 胺等）製成。此外，亦可使用導熱材料（如氧化鋁（八丨2〇3)、 氮化鋁（A1N)、氮化矽（SiN)、矽（Si)等）做為基板材料。在此， 基板可為單層結構或多層結構，如層壓電路板或多層陶究 板。據此，基板可包括額外的嵌埋式電路層。 可先將導電層設置於基板上，再於導電層及基板中形 成通孔，接著將導電層及基板設置於黏著層上，俾使導電 層於向上方向顯露’而基板則與導電層及黏著層接觸，並 介於兩者之間’以分隔導電層及黏著層。此外，凸塊延伸 進入通孔，並藉由通孔而朝向上方向顯露。在此例中，該 導電層之厚度可為10至50微米，例如30微米，此厚度一方 面夠厚’足以提供可靠之訊號傳導，一方面則夠薄，有利 於降低重量及成本。此外，該基板恆為導熱板之一部份。 導電層可單獨設置於黏著層上。例如，可先在導電層

48 S 201230263 上形成通孔，然後將該導電層設置於黏著層上，使該導電 層接觸該黏著層並朝向上方向外露，在此同時，凸塊則延 伸進入該通孔，並透過該通孔朝向上方向外露。在此例中， 該導電層之厚度可為丨〇〇至200微米，例如丨25微米此厚度 一方面夠厚，故搬運時不致彎曲晃動，一方面則夠薄，^ 不需過度蝕刻即可形成圖案。 亦可將導電層與一載體同時設置於黏著層上。例如， 可先利用一薄獏將導電層黏附於一諸如雙定向聚對笨二甲 酸乙二酯膠膜（Mylar)之載體，然後僅在導電層上形成通孔 (即，不在載體上形成通孔），接著將導電層及載體設置於黏 著層上，使載體覆蓋導電層且朝向上方向外露，並使薄膜 接觸且介於載體與導電層之間，至於導電層則接觸且介於 薄膜與黏著層之間，在此同時，凸塊則對準該通孔，並由 載體從上方覆蓋。待黏著層固化後’可利用紫外光分解該 薄膜’以便將載體從導電層上剝除，從而使導電層朝向上 方向外露’之後便可對導電層進行研磨及圖案化，以形成 基座。在此例中，導電層之厚度可為1〇至5〇微米，例如3〇 微米’此厚度一方面夠厚，足以提供可靠之訊號傳導，一 方面則夠薄，可降低重量及成本；至於載體之厚度可為3〇〇 至500微米’此厚度一方面夠厚，故搬運時不致彎曲晃動， 一方面又夠薄，有助於減少重量及成本。該載體僅為一暫 時固定物，並非永久屬於導熱板之一部份。 增層電路可作為訊號層、功率層或接地層，其端視其 相應半導體元件焊墊之目的而定。導線亦可包含各種導電 49 201230263 金屬，例如銅、金、鎳、銀、鈀、錫、其混合物及其合金。 理想之組成既取決於外部連結媒介之性質，亦取決於設計 及可靠度方面之考量。此外，精於此技藝之人士應可瞭解， 在本案半導體組體中所用之銅可為純銅，但通常係以銅為 主之合金’如銅-錯（99.9°/。銅）、銅·銀-磷-鎂（99.7%銅）及銅- 錫·鐵-磷（99.7%銅）’藉以提高如抗張強度與延展性等機械 性能。 在一般情況下，最好設有所述之基板、被覆層及防焊 層，但於某些實施例中則可省略之。例如，若需使用厚導 電層’則可省去基板，以降低成本。 本案導熱板之作業格式可為單一或多個導熱板，端視 製造設計而定❶例如，可個別製作單一導熱板。或者，可 利用單一金屬板、單一黏著層、單一基板及單一被覆層同 時批次製造多個導熱板，而後再行分離。同樣地，針對同 一批次中之各導熱板，亦可利用單一金屬板、單一黏著層、 單一基板及單一被覆層同時批次製造多組分別供單一半導 體元件使用之散熱座與導線。 例如’可在一金屬板上沖壓出多個凸塊；而後將具有 對應該等凸塊之開口的未固化黏著層設置於凸緣層上，使 每一凸塊均延伸貫穿其對應開口；然後將基板（其具有對應 該等凸塊之通孔）設置於黏著層上，使每一凸塊均延伸貫穿 其對應開口並進入對應通孔；而後利用壓台將凸緣層與該 基板彼此靠合，迫使黏著層進入該等通孔内介於該等凸塊 與基板間之缺口；然後固化黏著層，繼而研磨該等凸塊' 201230263 黏著層及導電層以形成一側向表面。 本案半導體組體之作業格式可為單一組體或多個組 體，其取決於製造設計。例如，可單獨製造單一組體或 者，可同時批次製造多個組體，之後再將各導熱板一一分 離。同樣地，亦可將多個半導體元件電性連結、熱連結及 機械性連結至批次量產中之每一導熱板。 可透過單一步驟或多道步驟使各導熱板彼此分離。例 如，可將多個導熱板批次製成一平板，接著將多個半導體 元件設置於該平板上，然後再將該平板所構成之多個半導 體組體一一分離。或者，可將多個導熱板批次製成一平板， 而後將該平板所構成之多個導熱板分切為多個導熱板條， 接著將多個半導體元件分別設置於該等導熱板條上，最後 再將各導熱板條所構成之多個半導體組體分離為個體。此 外’在为割導熱板時可利用機械切割、雷射切割、分劈或 其他適用技術。 在本文中，「鄰接」一詞意指元件係一體成型形成單 一個體）或相互接觸（彼此無間隔或未隔開）。例如，凸塊鄰 接基座與凸緣層，但並未鄰接基板。 重疊」一β司意指位於上方並延伸於一下方元件之周 緣内。「重疊」包含延伸於該周緣之内、外或坐落於該周 緣内。例如，在凹穴朝上之狀態下，本案之半導體元件係 重疊於凸塊，此乃因一假想垂直線可同時貫穿該半導體元 件與該凸塊’不論半導體元件與凸塊之間是否存有另一同 樣被該假想垂直線貫穿之元件（如固晶材料），且亦不論是否 5! 201230263 有另一假想垂直線僅貫穿凸塊而未貫穿半導體元件（亦即 位於半導體元件之周緣外）。同樣地，凸塊係重疊於基座， 凸緣層係重疊於黏著層，且基座被凸塊重疊。此外，「重 叠」與「位於上方」同義，「被重疊」則與「位於下方」 同義。 「接觸」一詞意指直接接觸《例如，基板接觸基座但 並未接觸凸塊。 「覆蓋」一詞意指於垂直及/或惻面方向上完全覆蓋。 例如’在凹穴朝上之狀態下’若基座側向延伸超出通孔外 且接觸基板，則該基座係從下方覆蓋凸塊，但該凸塊並未 從上方覆蓋該基座。 「層.」字包含圖案化及未圖案化之層體。例如，當層 麼結構體包括導電層且基板設置於黏著層上時，導電層可 為基板上一空白未圖案化之平板；而當半導體元件設置於 散熱座上之後，第一導電層可為第一介電層上具有間隔導 線之電路圖案。此外，「層」可包含複數疊合層。 「開口」' 「通孔」與「穿孔」等詞同指貫穿孔洞。 例如’凹穴朝下之狀態下，凸塊***黏著層之開口後，其 係朝向上方向從黏著層中露出。同樣地，凸塊***層壓結 構之通孔後’其係朝向上方向從層壓結構中露出。 「***」一詞意指元件間之相對移動。例如，「將凸 塊***通孔中」包含：凸緣層固定不動而由基板朝凸緣層 移動；基板固定不動而由凸緣層朝基板移動；以及凸緣層 與基板兩者彼此靠合。又例如，「將凸塊***（或延伸至）

S 52 201230263 通孔内」包含：凸塊貫穿（穿入並穿出）通孔；以及凸塊*** 但未貫穿（穿入但未穿出）通孔。 「彼此靠合」一語意指元件間之相對移動。例如，「凸 緣層與基板彼此靠合」包含：凸緣層固定不動而由基板朝 凸緣層移動；基板固定不動而由凸緣層朝基板移動；以及 凸緣層與基板相互靠近。 「對準」一詞意指元件間之相對位置。例如，當黏著 層已設置於凸緣層上、基板及導電層已設置於黏著層上、 凸塊已***並對準開口且通孔已對準開口時，無論凸塊係 ***通孔或位於通孔下方且與其保持距離，凸塊均已對準 通孔。 設置於」一語包含與單一或多個支撐元件間之接觸 與非接觸。例如，一半導體元件係設置於凸塊上，不論此 半導體元件係實際接觸該凸塊或與該凸塊以一固晶材料相 隔。 黏著層於缺口内….」一語意指位於缺口申之黏著 層。例如，「黏著層於缺口内延伸跨越基板」意指缺口内 -黏著層延伸跨越基板。同樣地，「黏著層於缺口内接觸 且介於凸塊與基板之間」意指缺口中之黏著層接觸且介於 缺口内側壁之凸塊與缺口外側壁之基板之間。 基座自凸塊側向延伸」一語意指基座於鄰接&塊處 側向延伸而出。例如，在凹穴朝上之狀態下，基座自凸塊 側向延伸並因而接觸黏著層，此與基座是侧向延伸至凸 塊外'側向延伸至凸緣層或從下方覆蓋凸塊無關。同樣地， 53 201230263 若基座與凸塊於凸塊底板處佔據相同之空間範圍，則基座 並未側向延伸超過凸塊。 電性連接（或連結）」一詞意指直接或間接電性連接 (或連結）。例如，半導體元件之接觸墊鄰接且電性連接至第 導線同時與第一導線保持距離，且藉由第一導線而電 性連接至第二導線。 「上方」一詞意指向上延伸，且包含鄰接與非鄰接元 件以及重疊與非重疊元件。例如，在凹穴朝上之狀態下， 凸塊係延伸於基座上方，同時鄰接、重疊於基座並自基座 突伸而出。 「下方」一詞意指向下延伸，且包含鄰接與非鄰接元 件以及重疊與非重疊元件。例如，在凹穴朝上之狀態下， 基座係延伸於凸塊下方’鄰接凸塊，被凸塊重疊，並自凸 塊向下突伸而出。同樣地，凸塊即使並未鄰接基板或被基 板重疊，其仍可延伸於基板下方。 「第一垂直方向」及「第二垂直方向」並非取決於半 導體組體（或導熱板）之定向，凡熟悉此項技藝之人士即可 輕易瞭解其實際所指之方向。例如，凸塊係朝第一垂直方 向垂直延伸至基座外’並朝第二垂直方向垂直延伸至凸緣 層外’此與組體是否倒置及/或組體是否係設置於一散熱裝 置上無關同樣地，凸緣層係沿一側向平面自凸塊「側向」 伸出’此與組體是否倒置、旋轉或傾斜無關。因此，該第 —及第二垂直方向係彼此相對且垂直於側面方向，此外， 側向對齊之元件係在垂直於第一與第二垂直方向之側向平

54 S 201230263 面上彼此共平面。再者，當凹六向上時，第一垂直方向為 向上方向，第二垂直方向為向下方向；當凹穴向下時，第 一垂直方向為向下方向，第二垂直方向為向上方向。 本發明之半導體組體具有多項優點。該組體之可靠度 同、價格平貫且極適合量產。該組體尤其適用於易產生高 熱且需優異散熱效果方可有效及可靠運作之高功率半導體 元件、大型半導體晶片以及多個半導體元件（例如以陣列方 式排列之多枚小型半導體晶片）。 本案之製作方法具有高度適用性，且係以獨特、進步 之方式結合運用各種成熟之電性連結、熱連結及機械性連 結技術。此外，本案之製作方法不需昂貴工具即可實施。 因此，相較於傳統封裝技術，此製作方法可大幅提升產量、 良率、效能與成本效益。再者’本案之組體極適合於銅晶 片及無鉛之環保要求。 在此所述之實施例係為例示之用，其中該些實施例可 能會簡化或省略本技術領域已熟知之元件或步驟，以免模 糊本發明之特點。同樣地，為使圖式清晰，圖式亦可能省 略重覆或非必要之元件及元件符號。 精於此項技藝之人士針對本文所述之實施例當可輕易 思及各種變化及修改之方式。例如，前述之材料、尺寸、 形狀、大小、步驟之内容與步驟之順序皆僅為範例。本領 域人士可於不‘轉如_申請專利範圍所定義之本發明精 神與範禱之條件下’進行變化、調整與均等技蓺。 55 201230263 【圖式簡單說明】 圖1 A及1 B為本發明一實施例之凸塊與凸緣層剖視圖。 圖1 C及1 D分別為圖1 B之俯視圖及仰視圖。 圖2A及2B為本發明一實施例之黏著層剖視圖。 圖2C及2D分別為圖2B之俯視圖及仰視圖。 圖3 A及3B為本發明一實施例之基板與導電層壓合結 構剖視圖。 圖3C及3D分別為圖3B之俯視圖及仰視圖。 圖4A至4E為本發明一實施例之導熱板製作方法剖視 圖。 圖5 A至5 J為本發明一實施例之半導體組體製作方法 剖視圖，其中該組體包括導熱板、半導體晶片及增層電路。 圖6為本發明另一實施例之半導體組體剖視圖，其中該 组體包括一導熱板，而第一介電層與凹穴保持距離。 圖7為本發明再一實施例之半導體組體剖視圖，其中該 組體包括一導熱板，而第一導線與凸緣層保持距離。 圖8為本發明又一實施例之半導體組體剖視圖，其令該 組體包括-導熱板’而凸緣層與組體外圍邊緣保持距離： 圖9為本發明一實施例之半導體組體剖視圖，其導埶板 中不包含基板。 ” 圖10為本發明另一實施例之半導體組體剖視圖，其導 熱板不含基板，且第—介電層與凹穴保持距離。 圖U為本發明再一實施例之半導雜組體剖視圖，其導 熱板不含基板，且[導線與凸緣㈣持距離。、

56 S 201230263 圖12為本發明又一實施例之半導體組體剖視圖，其導 熱板不含基板，且凸緣層與組體外圍邊緣保持距離。 【主要元件符號說明】 10 金屬板 12,14 表面 16 凸塊 18 凸緣層 20 凹穴 22,24 彎折角 26 漸縮側壁 28 底板 30 黏著層 32 開口 34 基板 36 導電層 40 通孔 42 缺口 50 散熱座 60 被覆層 64 基座 100 半導體組體 101,102,103,104 導熱板 110 半導體晶片 111 頂面 1 12 底面 113 固晶材料 1 14 接觸墊 201 增層電路 211 第一介電層 221 第一盲孔 241 第一導線 261 第二介電層 281 第二盲孔 291 第二導線 301 防焊層 311 開孔 341 端子焊墊 401 錫球 D1，D2 距離 T1 第一厚度 T2 第二厚度

Claims (1)

1. 201230263 七、申請專利範圍： 1 · 一種散熱增益型半導體組體之製法，其包括以下 步驟： 提供一凸塊、一凸緣層、—黏著層及一具有通孔之導 電層’其中該凸塊定義出面朝第一垂直方向之一凹穴，且 於相反於該第一垂直方向之第二垂直方向上覆蓋該凹穴， 同時該凸塊鄰接該凸緣層並與該凸緣層一體成型，且自該 凸緣層朝該第二垂直方向延伸，而該凸緣層則自該凸塊朝 垂直於該第一及第二垂直方向之側面方向側向延伸；然後 藉由該黏著層將該凸緣層及該凸塊黏附至該導電層， 其中該黏著層介於該凸緣層與該導電層之間及該凸塊與該 導電層之間，此步驟包括將該凸塊對準該通孔；然後 將包含一接觸墊之一半導體元件設置於該凸塊上且位 於該凹穴處；以及 提供一增層電路及一基座，其中該增層電路自該半導 體元件及該凸緣層朝該第一垂直方向延伸，且電性連接至 該半導體元件，而該基座於該第二垂直方向上覆蓋並鄰接 該凸塊，且自該&塊側向延伸，同時該基座包括鄰接該通 孔且與該凸塊保持距離之該導電層部份。 2. 如申請專利範圍第丨項所述之製法，其中，提供該 凸塊之步驟包括：對一金屬板進行機械沖壓。 3. 如申請專利範圍第1項所述之製法’其中，將該凸 緣層及該凸塊黏附至該導電層之步驟包括· 將未固化之該黏著層設置於該凸緣層上，此步驟包括 S 58 201230263 將該凸塊對準該黏著層之一開口； 將該導電層設置於該黏著層上，此步驟包括將該凸塊 對準該導電層之該通孔，其中該黏著層位於該凸緣層^ 導電層之間：然後 ' / 使該黏著層流入該通孔内介於該凸塊與該導電層間之 一缺口；以及 固化該黏著層。 4. 如申清專利範圍第3項所述之製法，其中. 使該黏著層流入該缺口之步驟包括：加熱熔化該黏著 層，並使該凸緣層及該導電層彼此靠合，藉此使該凸塊於 該通孔中朝該第二垂直方向移動’並對該凸緣層與該導電 層間之該溶化黏著層施加壓力，其中該壓力迫使該熔化黏 著層朝該第二垂直方向流入該通孔内介於該凸塊與該導電 層間之該缺口；且 固化該黏著層之步驟包括：加熱固化該熔化黏著層， 藉此將該凸塊及該凸緣層機械性黏附至該導電層》 5. 如申請專利範圍第3項所述之製法，其中： 提供該黏著層之步驟包括提供一未固化環氡樹脂之膠 片； 使該黏著層流入該缺口之步驟包括熔化該未固化環氧 樹脂，並擠壓該凸緣層與該導電層間之該未固化環氧樹 脂：且 固化該黏著層之步驟包括固化該未固化環氧樹脂。 6. 如申請專利範圍第3項所述之製法，其中，使該黏 201230263 者層流入該缺口之步鄉包括：使該黏著層填滿該缺口並 迫使《著層朝該第二垂直方向超出該凸塊及該導電層， 俾使a黏著層接觸該凸塊與該導電層面向該第二垂直方向 之表面。 7. 如申請專利範圍第3項所述之製法，其中，設置該 導電層之步驟包括：將該導電層單獨設置於該黏著層上， 俾使A導電層接觸該I纟著層，而該通孔僅延伸貫穿該導電 層。 8. 如申請專利範圍第3項所述之製法，其中，設置該 導電層之步驟包括：將一層壓結構設置於該黏著層上其 中泫層壓結構包括該導電層及一基板，俾使該基板接觸並 介於邊導電層與該黏著層之間，該導電層則與該黏著層保 持距離，且該通孔延伸貫穿該導電層及該基板。 9. 如申請專利範圍第1項所述之製法，其中，提供該 增層電路之步驟包括： 提供一介電層於該半導體元件及該凸緣層上，其中該 介電層自該半導體元件及該凸緣層朝該第一垂直方向延 伸’且該介電層包括一對準該接觸墊之盲孔；以及 提供一導線於該介電層上，其中該導線自該介電層朝 該第一垂直方向延伸’並於該介電層上側向延伸，同時朝 該第二垂直方向穿過該盲孔而延伸至該接觸墊，俾使該半 導體元件電性連接至該導線。 10. 如申請專利範圍第9項所述之製法，其中，提供該 導線之步驟包括：沉積一被覆層於該介電層上，且該被覆 201230263 層穿過該盲孔而延伸至該接觸墊，然後再使用一定義該導 線之餘刻阻層，以移除該被覆層之選定部位。 11. 如申請專利範圍第1項所述之製法，其中，提供該 基座之步驟包括： 研磨該凸塊、該黏著層及該導電層，使該凸塊、該黏 著層及該導電層於面朝該第二垂直方向之一側向表面上彼 此側向對齊；然後 沉積一被覆層於該凸塊、該黏著層及該導電層上，其 中該被覆層於該第二垂直方向上覆蓋該凸塊，並自該凸塊 側向延伸至該導電層。 12. 如申請專利範圍第9項所述之製法，其中，提供該 I 導線及該基座之步驟包括：同時沉積一第一被覆層於該介 電層上及一第二被覆層於該凸塊、該黏著層及該導電層上。 13. 如申請專利範圍第9項所述之製法，其中，提供該 介電層、該導線及該基座之步驟包括： 研磨該凸塊、該黏著層及該導電層，使該凸塊、該黏 著層及該導電層於面朝該第二垂直方向之一側向表面上彼 此側向對齊；然後 形成該介電層於該半導體元件及該凸緣層上；然後 形成該盲孔於該介電層中；然後 沉積一第一被覆層於該介電層上’其中該第一被覆層 穿過該盲孔而延伸至該接觸墊； 沉積一第二被覆層於該凸塊、該黏著層及該導電層 上，其中該第二被覆層於該第二垂直方向上覆蓋該凸塊； 201230263 然後 形成一定義該導線之蝕刻阻層於該第一被覆層上； 蝕刻該第一被覆層以形成該蝕刻阻層所定義之圖案； 然後 移除該蝕刻阻層。 14. 一種散熱增益型半導體組體之製法，其包括以下 步驟： 提供一凸塊 '一凸緣層、一黏著層及一具有通孔之基 板’其中該凸塊定義出面朝第一垂直方向之一凹穴，且於 相反於該第一垂直方向之第二垂直方向上覆蓋該凹穴，同 時該凸塊鄰接該凸緣層並與該凸緣層一體成型，且自該凸 緣層朝該第二垂直方向延伸，而該凸緣層則自該凸塊朝垂 直於該第一及第二垂直方向之側面方向側向延伸；然後 藉由該黏著層將該凸緣層及該凸塊黏附至該基板，其 中該黏著層介於該凸緣層與該基板之間及該凸塊與該基板 之間’此步驟包括將該凸塊對準該通孔；然後 將包含一接觸墊之一半導體元件設置於該凸塊上且位 於該凹穴處；以及 提供一增層電路及一基座，其中該增層電路自該半導 趙元件及該凸緣層朝該第一垂直方向延伸，且電性連接至 該半導體元件，而該基座於該第二垂直方向上覆蓋並鄰接 該凸塊，且自該凸塊側向延伸。 15. 如申請專利範圍第丨4項所述之製法，其中，提供該 凸塊之步驟包括：對一金屬板進行機械沖壓。 S 62 201230263 16. 如申請專利範圍第ι4項所述之製法，其中，將該凸 緣層及該凸塊黏附至該基板之步驟包括： 將未固化之該黏著層設置於該凸緣層上’此步驟包括 將該凸塊對準該黏著層之一開口； 將泫基板設置於該黏著層上，此步驟包括將該凸塊對 準該基板之該通孔’其中該黏著層位於該凸緣層與該基板 之間；然後 使該黏著層流入該通孔内介於該凸塊與該基板間之一 缺口；以及 固化該黏著層。 17. 如申請專利範圍第16項所述之製法，其中： 使該黏著層流入該缺口之步驟包括：加熱熔化該黏著 層’並使該凸緣層及該基板彼此靠合，藉此使該凸塊於該 通孔中朝該第二垂直方向移動，並對該凸緣層與該基板間 之該溶化黏著層施加壓力’其中該壓力迫使該溶化黏著層 朝該第二垂直方向流入該通礼内介於該凸塊與該基板間之 該缺口；且 固化該黏著層之步驟包括：加熱固化該熔化黏著層， 藉此將該凸塊及該凸緣層機械性黏附至該基板。 18. 如申請專利範圍第16項所述之製法，其中： 提供該黏著層之步驟包括提供一未固化環氧樹脂之膠 片； 使該黏著層流入該缺口之步驟包括熔化該未固化環氧 樹脂’並擠壓該凸緣層與該基板間之該未固化環氧樹脂； 63 201230263 且 固化該黏著層之步驟包括固化該未固化環氧樹脂。 19.如申請專利範圍第16項所述之製法，其中，設置該 基板之步驟包括：將一層壓結構設置於該黏著層上，其中 該層壓結構包括該基板及一導電層’俾使該基板接觸並介 於該導電層與該黏著層之間，該導電層則與該黏著層保持 距離’同時該通孔延伸貫穿該導電層及該基板，且該基座 包括該導電層部份。 20·如申請專利範圍第19項所述之製法，其中，使該黏 著層流入該缺口之步驟包括：使該黏著層填滿該缺口，並 迫使該黏著層朝該第二垂直方向超出該凸塊及該導電層， 俾使該黏著層接觸該凸塊與該導電層面向該第二垂直方向 之表面。 21_如申請專利範圍第19項所述之製法，其中，提供該 增層電路之步驟包括： 提供一介電層於該半導體元件及該凸緣層上，其中該 介電層自該半導體元件及該凸緣層朝該第一垂直方向延 伸’且該介電層包括一對準該接觸墊之盲孔；以及 提供一導線於該介電層上，其中該導線自該介電層朝 該第一垂直方向延伸，並於該介電層上側向延伸，同時朝 該第二垂直方向穿過該盲孔而延伸至該接觸塾，俾使該半 導體元件電性連接至該導線。 22.如申請專利範圍第21項所述之製法，其中，提供該 導線之步驟包括：沉積一被覆層於該介電層上，且該被覆 64 S 201230263 4穿過該盲孔而延伸至該接觸塾’錢再使用—定義該導 線之钱刻阻層，以移除該被覆層之選定部位。 23·如申請專利範圍第丨9項所述之製法，其中，提供該 基座之步驟包括： X 研磨該凸塊、該黏著層及該導電層，使該凸塊、該黏 者層及該導電層於面朝該第二垂直方向之一側向表面上彼 此側向對齊；然後 沉積一被覆層於該凸塊、該黏著層及該導電層上，其 中該被覆層於該第二垂直方向上覆蓋該凸塊，並自該凸塊 側向延伸至該導電層。 24.如申請專利範圍第21項所述之製法，其中，提供該 導線及該基座之步驟包括：同時沉積一第一被覆層於該介 電層上及一第二被覆層於該凸塊、該黏著層及該導電層上。 25·如申請專利範圍第21項所述之製法，其中，提供該 介電脣、該導線及該基座之步驟包括： 研磨該凸塊、該黏著層及該導電層，使該凸塊、該黏 著層及該導電層於面朝該第二垂直方向之一側向表面上彼 此側向對齊；然後 形成該介電層於該半導體元件及該凸緣層上；然後 形成該盲孔於該介電層中；然後 沉積一第一被覆層於該介電層上，其中該第一被覆層 第過該盲孔而延伸至該接觸墊； 沉積一第二被覆層於該凸塊、該黏著層及該導電層 上，其中該第二被覆層於該第二垂直方向上覆蓋該凸塊； 65 201230263 然後 形成一定義該導線之姓刻阻層於該第一被覆層上； 姓刻該第一被覆層以形成該姓刻阻層所定義之圖案. 然後 移除該蝕刻阻層。 26. —種散熱增益型半導體組體之製法，包括以下步 驟： 提供一凸塊及一凸緣層，其中該凸塊定義出面朝第— 垂直方向之一凹穴，且該凸塊鄰接該凸緣層並與該凸緣層 一體成型，同時該凸塊自該凸緣層朝與該第一垂直方向相 反之第二垂直方向垂直延伸’而該凸緣層則自該凸塊朝垂 直於該第一及第二垂直方向之側面方向側向延伸，且該凹 穴於該第二垂直方向上係由該凸塊覆蓋； 提供一黏著層’其中一開口延伸貫穿該黏著層； 提供一層壓結構’其包括一導電層及一基板，且一通 孔延伸貫穿該層壓結構； 將該黏著層設置於該凸緣層上，此步弊包括將該凸塊 ***該開孔； 將該層壓結構設置於該黏著層上，此步驟包括將該凸 塊***該通孔，其中該基板接觸並介於該導電層與該黏著 層之間’該導電層則與該黏著層保持距離，而該黏著層接 觸並介於該凸緣層與該基板之間且未固化；然後 加熱熔化該黏著層； 使該凸緣層及該層壓結構彼此靠合，藉此使該凸塊於 S 66 201230263 該通孔中朝該第二垂直方向移動，並對該凸緣層與該層壓 結構間之該熔化黏著層施加壓力，其中該壓力迫使該熔化 黏著層朝該第二垂直方向流入該通孔内介於該凸塊與該層 壓結構間之一缺口； 加熱固化該熔化黏著層，藉此將該凸塊與該凸緣層機 械性黏附至該導電層及該基板；然後 研磨該凸塊、該黏著層及該導電層，使該凸塊、該黏 著層及該導電層於面朝該第二垂直方向之一側向表面上彼 此側向對齊；然後 使用一固晶材料，將包含一接觸整之一半導體元件設 置於該凸塊上’藉此將該半導體元件機械黏附且熱連結至 該凸塊’其中該半導體元件延伸進入該凹穴，而該凸塊為 該半導體元件提供一凹形晶粒座；然後 形成一介電層於該半導體元件及該凸緣層上，其中該 介電層自該半導體元件及該凸緣層朝該第一垂直方向延 伸’並延伸進入且填滿該凹穴之剩餘空間；然後 形成一盲孔，其延伸貫穿該介電層，且對準顯露該接 觸墊；然後 沉積一第一被覆層於該介電層上，並移除該第—被覆 層之選定部位，以形成一蝕刻阻層所定義之圖案，其十一 導線包括該第一被覆層之選定部位，其自該介電層朝該第 一垂直方向延伸，並於該介電層上側向延伸，同時朝該第 二垂直方向穿過該盲孔而延伸至該接觸墊，藉此將該半導 體元件電性連接至該導線； 67 201230263 沉積一第二被覆層於該凸塊、該黏著層及該導電層 上，其中一基座鄰接該凸塊，並自該凸塊朝該第二垂直方 向延伸，且於該第二垂直方向覆蓋該凸塊，同時該基座自 該凸塊側向延伸，並包括鄰接該基板且與該凸塊保持距離 之該導電層部份，同時包括鄰接該凸塊、該黏著層及該導 電層且於該第二垂直方向覆蓋該凸塊之該第二被覆層部 份；以及 提供一散熱座，其包括該凸塊、該基座及該凸緣層， 其中該半導體元件藉由該凸塊熱連結至該基座。 27. 如申請專利範圍第26項所述之製法，其中，提供該 凸塊之步驟包括：對一金屬板進行機械沖壓，俾於該金屬 板上形成該凸塊以及於該凸塊中形成該凹穴該凸塊係該 金屬板上一受沖壓之部份，而該凸緣層則為該金屬板上一 未受沖壓之部份。 28. 如申凊專利範圍第26項所述之製法，其中： 提供該黏著層之步驟包括提供一未固化環氧樹脂之膠 片； 使該黏著層流入該缺口之步驟包括熔化該未固化環氧 樹月s，並擠壓該凸緣層與該基板間之該未固化環氧樹脂； 且 固化該黏著層之步驟包括固化該未固化環氧樹脂c 29. 如申請專利範圍第26項所述之製法，其中，使該黏 著層流入該缺口之步驟包括：使該黏著層填滿該缺口，並 迫使s亥黏著層朝該第二垂直方向超出該凸塊及該導電層， S 68 201230263 俾使该黏著層接觸該凸塊與該導電層面向該第二垂直方向 之表面。 30.如申請專利範圍第26項所述之製法，包括：藉由無 電電鍍法及電解電鍍法，同時沉積該第一被覆層及該第二 被覆層。 31. 如申請專利範圍第26項所述之製法，其中，於固 化該黏著層後且設置該半導體元件前，該製法更包括一步 驟：移除與該凸塊保持距離之該凸緣層選定部份，然後形 成該介電層於該半導體元件、該凸塊、該凸緣層及該黏著 層上並與之接觸，且該黏著層分隔該介電層與該基板。 32. 如申請專利範圍第26項所述之製法，包括：形成 該介電層於該半導體元件、該凸塊及該凸緣層上並與之接 觸，且該凸緣層分隔該介電層與該黏著層。 33. 如申請專利範圍第26項所述之製法，包括： 形成另一盲孔，其延伸貫穿該介電層，且對準顯露該 凸緣層；然後 提供具有該第一被覆層一選定部位之該導線，其朝該 第二垂直方向穿過該另一盲孔而延伸至該凸緣層，藉此將 該凸緣層電性連接至該導線。 34. 如申請專利範圍第26項所述之製法，包括： 形成另一盲孔，其延伸貫穿該介電層，且對準顯露該 凸緣層；然後 提供另一導線，其包括該第一被覆層之一選定部位， 其中該選定部位自該介電層朝該第一垂直方向延伸，並於 69 201230263 該介電層上側向延伸，且朝該第二垂直方向穿過該另一盲 孔而延伸至該凸緣層，藉此將該凸緣層電性連接至該另一 導線。 ° 35.如申請專利範圍第％項所述之製法，更包括： 形成一第二介電層於該介電層及該導線上，其中該第 二介電層自該介電層及該導線朝該第一垂直方向延伸且 與該半導體元件、該凸緣層及該凹穴保持距離：然後 形成一第二盲孔，其延伸貫穿該第二介電層，且對準 顯露該導線；然後 形成一第二導線，其自該第二介電層朝該第一垂直方 向延伸，並於該第二介電層上側向延伸，同時朝該第二垂 直方向穿過該第二盲孔而延伸至該導線，藉此將該導線電 性連接至該第二導線。 八、圖式（請見下頁）： S 70