專利名稱:具有凸柱/基座的散熱座及訊號凸柱的半導體芯片組體的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種半導體芯片組體,特別是涉及一種由半導體器件、導線、黏著層及 散熱座組成的半導體芯片組體及其制造方法。相關申請案的相互參照本申請案為2009年11月11日提出申請的第12/616,773號美國專利申請案的部 分延續(xù)案,該案的內容以引用的方式并入本文。本申請案也為2009年11月11日提出申請 的第12/616,775號美國專利申請案的部分延續(xù)案,該案的內容同樣以引用的方式并入本 文。本申請案另主張2009年11月3日提出申請的第61/257,830號美國臨時專利申請案 的優(yōu)先權,該案的內容也以引用的方式并入本文。前述2009年11月11日提出申請的第12/616,773號美國專利申請案及前述2009 年11月11日提出申請的第12/616,775號美國專利申請案均為2009年9月11日提出申 請的第12/557,540號美國專利申請案的部分延續(xù)案,且也均為2009年9月11日提出申請 的第12/557,541號美國專利申請案的部分延續(xù)案。前述2009年9月11日提出申請的第12/557,540號美國專利申請案及前述2009 年9月11日提出申請的第12/557,541號美國專利申請案均為2009年3月18日提出申請 的第12/406,510號美國專利申請案的部分延續(xù)案。該第12/406,510號美國專利申請案主 張2008年5月7日提出申請的第61/071,589號美國臨時專利申請案、2008年5月7日提出 申請的第61/071,588號美國臨時專利申請案、2008年4月11日提出申請的第61/071,072 號美國臨時專利申請案及2008年3月25日提出申請的第61/064,748號美國臨時專利申 請案的優(yōu)先權,上述各案的內容均以引用的方式并入本文。前述2009年9月11日提出申 請的第12/557,540號美國專利申請案及前述2009年9月11日提出申請的第12/557,541 號美國專利申請案也主張2009年2月9日提出申請的第61/150,980號美國臨時專利申請 案的優(yōu)先權,其內容以引用的方式并入本文。
背景技術:
諸如經(jīng)封裝與未經(jīng)封裝的半導體芯片等半導體器件可提供高電壓、高頻率及高效 能的應用;這些應用為執(zhí)行特定功能,所需消耗的功率甚高,然而功率愈高則半導體器件生 熱愈多。此外,在封裝密度提高及尺寸縮減后,可供散熱的表面積縮小,更導致生熱加劇。半導體器件在高溫操作下易產(chǎn)生效能衰退及使用壽命縮短等問題,甚至可能立即 故障。高熱不只影響芯片效能,也可能因熱膨脹不匹配而對芯片及其周遭器件產(chǎn)生熱應力 作用。因此,必須使芯片迅速有效散熱方能確保其操作的效率與可靠度。一條高導熱性路 徑通常是將熱能傳導并發(fā)散至一表面積較芯片或芯片所在的晶粒座更大的區(qū)域。發(fā)光二極管(LED)近來已普遍成為白熾光源、熒光光源與鹵素光源的替代光源。 LED可為醫(yī)療、軍事、招牌、訊號、航空、航海、車輛、可攜式設備、商用與住家照明等應用領域 提供高能源效率及低成本的長時間照明。例如,LED可為燈具、手電筒、車頭燈、探照燈、交 通號志燈及顯示器等設備提供光源。LED中的高功率芯片在提供高亮度輸出的同時也產(chǎn)生大量熱能。然而,在高溫操作下,LED會發(fā)生色偏、亮度降低、使用壽命縮短及立即故障等問題。此外,LED在散熱方面有 其限制,進而影響其光輸出與可靠度。因此,LED格外突顯市場對于具有良好散熱效果的高 功率芯片的需求。LED封裝體通常包含一 LED芯片、一基座、電接點及一熱接點。所述基座是熱連接 至LED芯片并用以支撐該LED芯片。電接點則電性連接至LED芯片的陽極與陰極。熱接點 經(jīng)由該基座熱連接至LED芯片,其下方載具可充分散熱以預防LED芯片過熱。業(yè)界積極以各種設計及制造技術投入高功率芯片封裝體與導熱板的研發(fā),以期在 此極度成本競爭的環(huán)境中滿足效能需求。塑料球柵陣列(PBGA)封裝是將一芯片與一層壓基板包裹于一塑料外殼中,然后 再以錫球黏附于一印刷電路板(PCB)的上。所述層壓基板包含一通常由玻璃纖維構成的介 電層。芯片產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由塑料及介電層傳至錫球,進而傳至印刷電路板。然而,由于塑 料與介電層的導熱性低,PBGA的散熱效果不佳。方形扁平無引腳(QFN)封裝是將芯片設置在一焊接于印刷電路板的銅質晶粒座 上。芯片產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由晶粒座傳至印刷電路板。然而,由于其導線架中介層的路由能 力有限,使得QFN封裝無法適用于高輸入/輸出(I/O)芯片或被動器件。導熱板為半導體器件提供電性路由、熱管理與機械性支撐等功能。導熱板通常包 含一用于訊號路由的基板、一提供熱去除功能的散熱座或散熱裝置、一可供電性連接至半 導體器件的焊墊,以及一可供電性連接至下一層組體的端子。該基板可為一具有單層或多 層路由電路系統(tǒng)及一或多層介電層的層壓結構。該散熱座可為一金屬基座、金屬塊或埋設導熱板接合下一層組體。例如,下一層組體可為一具有印刷電路板及散熱裝置的 燈座。在此范例中,一 LED封裝體是安設于導熱板上,該導熱板則安設于散熱裝置上,導熱 板/散熱裝置次組體與印刷電路板又安設于燈座中。此外,導熱板經(jīng)由導線電性連接至該 印刷電路板。該基板將電訊號自該印刷電路板導向LED封裝體,而該散熱座則將LED封裝 體的熱能發(fā)散并傳遞至該散熱裝置。因此,該導熱板可為LED芯片提供一重要的熱路徑。授予Juskey等人的第6,507,102號美國專利揭示一種組體,其中一由玻璃纖維與 固化的熱固性樹脂所構成的復合基板包含一中央開口。一具有類似前述中央開口正方或長 方形狀的散熱塊是黏附于該中央開口側壁因而與該基板結合。上、下導電層分別黏附于該 基板的頂部及底部,并通過貫穿該基板的電鍍導孔互為電性連接。一芯片是設置于散熱塊 上并打線接合至上導電層,一封裝材料是模設成形于芯片上,而下導電層則設有錫球。制造時,該基板原為一置于下導電層上的乙階(B-stage)樹脂膠片。散熱塊是插 設于中央開口,因而位于下導電層上,并與該基板以一間隙相隔。上導電層則設于該基板 上。上、下導電層經(jīng)加熱及彼此壓合后,使樹脂熔化并流入前述間隙中固化。上、下導電層 形成圖案,因而在該基板上形成電路布線,并使樹脂溢料顯露于散熱塊上。然后去除樹脂溢 料,使散熱塊露出。最后再將芯片安置于散熱塊上并進行打線接合與封裝。因此,芯片產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由散熱塊傳至印刷電路板。然而在量產(chǎn)時,以手工方 式將散熱塊放置于中央開口內的作業(yè)極為費工,且成本高昂。再者,由于側向的安裝容差 小,散熱塊不易精確定位于中央開口中,導致基板與散熱塊間易出現(xiàn)間隙以及打線不均的 情形。如此一來,該基板只部分黏附于散熱塊,無法自散熱塊獲得足夠支撐力,且容易脫層。此外,用于去除部分導電層以顯露樹脂溢料的化學蝕刻液也將去除部分未被樹脂溢料覆蓋 的散熱塊,使散熱塊不平且不易結合,最終導致組體的良率降低、可靠度不足且成本過高。授予Ding等人的第6,528,882號美國專利揭露一種高散熱球柵陣列封裝體,其基 板包含一金屬芯層,而芯片則安置于金屬芯層頂面的晶粒座區(qū)域。一絕緣層是形成于金屬 芯層的底面。盲孔貫穿絕緣層直通金屬芯層,且孔內填有散熱錫球,另在該基板上設有與散 熱錫球相對應的錫球。芯片產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由金屬芯層流向散熱錫球,再流向印刷電路板。 然而,夾設于金屬芯層與印刷電路板之間的絕緣層卻對流向印刷電路板的熱流造成限制。授予Lee等人的第6,670,219號美國專利公開一種凹槽向下球柵陣列(⑶BGA)封 裝體,其中一具有中央開口的接地板是設置于一散熱座上以構成一散熱基板。一具有中央 開口的基板通過一具有中央開口的黏著層設置于該接地板上。一芯片是安裝于該散熱座上 由接地板中央開口所形成的一凹槽內,且該基板上設有錫球。然而,由于錫球是位于基板 上,散熱座并無法接觸印刷電路板,導致該散熱座的散熱作用只限熱對流而非熱傳導,因而 大幅限縮其散熱效果。授予Woodall等人的第7,038,311號美國專利提供一種高散熱BGA封裝體,其散 熱裝置為倒T形且包含一柱部與一寬基底。一設有窗型開口的基板是安置于寬基底上,一 黏著層則將柱部與寬基底黏附于該基板。一芯片是安置于柱部上并打線接合至該基板,一 封裝材料是模制成形于芯片上,該基板上則設有錫球。柱部延伸穿過該窗型開口,并由寬基 底支撐該基板,至于錫球則位于寬基底與基板周緣間。芯片產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由柱部傳至寬 基底,再傳至印刷電路板。然而,由于寬基底上必須留有容納錫球的空間,寬基底只在對應 于中央窗口與最內部錫球間的位置突伸于該基板下方。如此一來,該基板在制造過程中便 不平衡,且容易晃動及彎曲,進而導致芯片的安裝、打線接合以及封裝材料的模制成形均十 分困難。此外,該寬基底可能因封裝材料的模制成形而彎折,且一旦錫球崩塌,便可能使該 封裝體無法焊接至下一層組體。因此,此封裝體的良率偏低、可靠度不足且成本過高。Erchak等人的美國專利申請公開案第2007/(^67642號提出一種發(fā)光裝置組體, 其中一倒T形的基座包含一基板、一突出部及一具有通孔的絕緣層,絕緣層上并設有電接 點。一具有通孔與透明上蓋的封裝體是設置于電接點上。一 LED芯片是設置于突出部并 以打線連接該基板。該突出部是鄰接該基板并延伸穿過絕緣層與封裝體上的通孔,進入封 裝體內。絕緣層是設置于該基板上,且絕緣層上設有電接點。封裝體是設置于所述電接點 上并與絕緣層保持間距。該芯片產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由突出部傳至該基板,進而到達一散熱裝 置。然而,所述電接點不易設置于絕緣層上,難以與下一層組體電性連接,且無法提供多層 路由?,F(xiàn)有封裝體與導熱板具有重大缺點。舉例而言,諸如環(huán)氧樹脂等低導熱性的電絕 緣材料對散熱效果造成限制,然而,以陶瓷或碳化硅填充的環(huán)氧樹脂等具有較高導熱性的 電絕緣材料則具有黏著性低且量產(chǎn)成本過高的缺點。該電絕緣材料可能在制作過程中或在 操作初期即因受熱而脫層。該基板若為單層電路系統(tǒng)則路由能力有限,但若該基板為多層 電路系統(tǒng),則其過厚的介電層將降低散熱效果。此外,前案技術尚有散熱座效能不足、體積 過大或不易熱連接至下一層組體等問題。前案技術的制造工序也不適于低成本的量產(chǎn)作 業(yè)。有鑒于現(xiàn)有高功率半導體器件封裝體及導熱板的種種發(fā)展情形及相關限制,業(yè)界實需一種具成本效益、效能可靠、適于量產(chǎn)、多功能、可靈活調整訊號路由且具有優(yōu)異散熱 性的半導體芯片組體。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導體芯片組體。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制作一半導體芯片組體的方法。本發(fā)明半導體芯片組體,其至少包含一半導體器件、一散熱座、一導線與一黏著 層。該半導體器件是電性連接至該導線并熱連接至該散熱座。該散熱座至少包含一導熱凸 柱與一基座。該導熱凸柱自該基座向上延伸并進入該黏著層的一第一開口,該基座則自該 導熱凸柱側向延伸。該導線至少包含一焊墊、一端子與一訊號凸柱。該訊號凸柱自該端子 向上延伸并進入該黏著層的一第二開口。根據(jù)本發(fā)明的一樣式,一半導體芯片組體至少包含一半導體器件、一黏著層、一散 熱座與一導線。該黏著層至少具有第一開口及第二開口。該散熱座至少包含一導熱凸柱及 一基座,其中該導熱凸柱是鄰接該基座并沿一向上方向延伸于該基座上方,該基座則沿一 與該向上方向相反的向下方向延伸于該導熱凸柱下方,并沿垂直于該向上及向下方向的側 面方向從該導熱凸柱側向延伸而出。該導線至少包含一焊墊、一端子與一訊號凸柱,其中該 訊號凸柱是延伸于該焊墊下方及該端子上方,且該焊墊與該端子間的一導電路徑包含該訊 號凸柱。該半導體器件是位于該導熱凸柱上方并重疊于該導熱凸柱。該半導體器件是電性 連接至該焊墊,從而電性連接至該端子;并且熱連接至該導熱凸柱,從而熱連接至該基座。 該黏著層是設置于該基座上,延伸于該基座上方,并從該導熱凸柱側向延伸至該端子或越 過該端子。該焊墊是延伸于該黏著層上方,而該端子則延伸于該黏著層下方。該導熱凸柱 延伸進入該第一開口,該訊號凸柱則延伸進入該第二開口。此外,所述凸柱具有相同厚度且 彼此共平面,該基座與該端子也具有相同厚度且彼此共平面。該導線可包含該焊墊、該端子、該訊號凸柱及一路由線。該路由線可鄰接該焊墊。 該訊號凸柱可鄰接該路由線與該端子,延伸于該焊墊與該路由線下方,且延伸于該端子上 方。該焊墊與該路由線可重疊于該黏著層。該端子可被該黏著層重疊。該訊號凸柱可延伸 貫穿該黏著層。該焊墊、該端子、該訊號凸柱與該路由線可接觸該黏著層。一位于該焊墊與 該端子間的導電路徑可包含該訊號凸柱與該路由線。根據(jù)本發(fā)明的另一樣式,一半導體芯片組體至少包含一半導體器件、一黏著層、一 散熱座、一基板與一導線。該黏著層至少具有第一開口及第二開口。該散熱座至少包含一 導熱凸柱及一基座,其中該導熱凸柱是鄰接該基座并沿一向上方向延伸于該基座上方,該 基座則沿一與該向上方向相反的向下方向延伸于該導熱凸柱下方,并沿垂直于該向上及向 下方向的側面方向從該導熱凸柱側向延伸而出。該基板至少包含一焊墊與一介電層,且第 一及第二通孔延伸穿過該基板。該導線至少包含該焊墊、一端子與一訊號凸柱,其中該訊號 凸柱是延伸于該焊墊下方及該端子上方,且該焊墊與該端子間的一導電路徑包含該訊號凸 柱。該半導體器件是位于該導熱凸柱上方并重疊于該導熱凸柱。該半導體器件是電性 連接至該焊墊,從而電性連接至該端子;并且熱連接至該導熱凸柱,從而熱連接至該基座。該黏著層是設置于該基座上,延伸于該基座上方,且延伸進入該第一通孔中一介于該導熱 凸柱與該基板之間的第一缺口,同時延伸進入該第二通孔中一介于該訊號凸柱與該基板之 間的第二缺口,并于所述缺口中延伸跨越該介電層。該黏著層從該導熱凸柱側向延伸至該 端子或越過該端子,且是介于該導熱凸柱與該介電層之間、該訊號凸柱與該介電層之間以 及該基座與該介電層之間。該基板是設置于該黏著層上,并延伸于該基座上方。該焊墊是延伸于該介電層上方,而該端子則延伸于該黏著層下方。該導熱凸柱延伸進入該第一開口及該第一通孔,該訊號凸柱則延伸進入該第二開 口及該第二通孔。此外,所述凸柱具有相同厚度且彼此共平面,該基座與該端子也具有相同 厚度且彼此共平面。該散熱座可包含一蓋體,該蓋體是位于該導熱凸柱的頂部上方,鄰接該導熱凸柱 的頂部,同時從上方覆蓋該導熱凸柱的頂部,并沿所述側面方向從該導熱凸柱的頂部側向 延伸而出。例如,該蓋體可為矩形或正方形,而該導熱凸柱的頂部可為圓形。在此例中,該 蓋體的尺寸及形狀可經(jīng)過設計,以配合該半導體器件的熱接觸表面,至于該導熱凸柱頂部 的尺寸及形狀則未依該半導體器件的熱接觸表面而設計。該蓋體也可接觸并覆蓋該黏著層 一鄰接該導熱凸柱并與該導熱凸柱共平面的部分。該蓋體也可在該介電層上方與該焊墊共 平面。此外,該導熱凸柱可熱連接該基座與該蓋體。該散熱座可由該導熱凸柱與該基座組 成,或由該導熱凸柱、該基座與該蓋體組成。該散熱座也可由銅、鋁或銅/鎳/鋁合金組成。 無論采用哪一組成方式,該散熱座皆可提供散熱作用,將該半導體器件的熱能擴散至下一 層組體。該半導體器件可設置于該散熱座上。例如,該半導體器件可設置于該散熱座及該 基板上,重疊于該導熱凸柱與該焊墊,通過一第一焊錫電性連接至該焊墊,并通過一第二焊 錫熱連接至該散熱座?;蛘撸摪雽w器件可設置于該散熱座而非該基板上,重疊于該導熱 凸柱而非該基板,通過一打線電性連接至該焊墊,并通過一固晶材料熱連接至該散熱座。該半導體器件可為一經(jīng)封裝或未經(jīng)封裝的半導體芯片。例如,該半導體器件可為 一包含LED芯片的LED封裝體,其是設置于該散熱座與該基板上,重疊于該導熱凸柱與該焊 墊,經(jīng)由一第一焊錫電性連接至該焊墊,且經(jīng)由一第二焊錫熱連接至該散熱座?;蛘?,該半 導體器件可為一半導體芯片,其是設置于該散熱座而非該基板上,重疊于該導熱凸柱而非 該基板,經(jīng)由一打線電性連接至該焊墊,且經(jīng)由一固晶材料熱連接至該散熱座。該黏著層可在該第一缺口中接觸該導熱凸柱及該介電層,并在該第二缺口中接觸 該訊號凸柱及該介電層,且于所述缺口之外接觸該基座、該端子及該介電層。該黏著層也可 于所述側面方向覆蓋及環(huán)繞所述凸柱,且同形被覆于所述凸柱的側壁。該黏著層可與所述 凸柱的頂部及底部共平面。該黏著層可自該導熱凸柱側向延伸至該端子或越過該端子。例如,該黏著層與該 端子可延伸至該組體的外圍邊緣;在此例中,該黏著層是從該導熱凸柱側向延伸至該端子。 或者,該黏著層可延伸至該組體的外圍邊緣,而該端子則與該組體的外圍邊緣保持距離;在 此情況下,該黏著層是從該導熱凸柱側向延伸且越過該端子。該導熱凸柱可與該基座一體成形。例如,該導熱凸柱與該基座可為單一金屬體或 于其接口包含單一金屬體,其中該單一金屬體可為銅。該導熱凸柱也可延伸貫穿該第一通 口。該導熱凸柱也可在該介電層上方與該黏著層共平面。該導熱凸柱也可為平頂錐柱形,其直徑是從該基座處朝其鄰接蓋體的平坦頂部向上遞減。該訊號凸柱可與該端子一體成形。例如,該訊號凸柱與該端子可為單一金屬體或 于其接口包含單一金屬體,其中該單一金屬體可為銅。該訊號凸柱也可延伸貫穿該第二通 口。該訊號凸柱也可在該介電層上方與該黏著層共平面。該訊號凸柱也可為平頂錐柱形, 其直徑是從該端子處朝其鄰接路由線的平坦頂部向上遞減。該基座可從下方覆蓋該導熱凸柱,同時支撐該基板,并與該組體的外圍邊緣保持 距離。該基板可與該導熱凸柱及該基座保持距離。該基板也可為一層壓結構。該導線可與該散熱座保持距離。該焊墊可接觸該介電層,該端子可接觸該黏著層, 而該訊號凸柱則可接觸該黏著層與該介電層。此外,該端子可鄰接該訊號凸柱,延伸于該訊 號凸柱下方,并從該訊號凸柱側向延伸。該焊墊可作為該半導體器件的一電接點,該端子可作為下一層組體的一電接點, 且該焊墊與該端子可在該半導體器件與該下一層組體間提供垂直訊號路由。該組體可為一第一級或第二級單晶或多晶裝置。例如,該組體可為一包含單一芯 片或多枚芯片的第一級封裝體?;蛘撸摻M體可為一包含單一 LED封裝體或多個LED封裝 體的第二級模塊,其中各該LED封裝體可包含單一 LED芯片或多枚LED芯片。本發(fā)明制作一半導體芯片組體的方法,其包含提供一導熱凸柱、一訊號凸柱及一 基座;設置一黏著層于該基座上,此步驟包含將該導熱凸柱插入該黏著層的一第一開口,并 將該訊號凸柱插入該黏著層的一第二開口 ;設置一導電層于該黏著層上,此步驟包含將該 導熱凸柱對準該導電層的一第一通孔,并將該訊號凸柱對準該導電層的一第二通孔;使該 黏著層向上流入該第一通孔內一介于該導熱凸柱與該導電層之間的第一缺口以及該第二 通孔內一介于該訊號凸柱與該導電層之間的第二缺口 ;固化該黏著層;提供一導線,該導 線至少包含一焊墊、一端子、該訊號凸柱與該導電層的一選定部分;設置一半導體器件于一 散熱座上,其中該散熱座至少包含該導熱凸柱及該基座;電性連接該半導體器件至該導線; 以及熱連接該半導體器件至該散熱座。根據(jù)本發(fā)明的一樣式,一種制作一半導體芯片組體的方法包含(1)提供一導熱 凸柱、一訊號凸柱、一基座、一黏著層及一導電層,其中(a)該導熱凸柱是鄰接該基座,沿一 向上方向延伸于該基座上方,延伸進入該黏著層的一第一開口,并對準該導電層的一第一 通孔,(b)該訊號凸柱是鄰接該基座,沿該向上方向延伸于該基座上方,延伸進入該黏著層 的一第二開口,并對準該導電層的一第二通孔,(c)該基座是沿一與該向上方向相反的向下 方向延伸于所述凸柱下方,并沿垂直于該向上及向下方向的側面方向自所述凸柱側向延伸 而出,(d)該黏著層是設置于該基座上,延伸于該基座上方,并位于該基座與該導電層之間, 且未固化,此外,(e)該導電層是設置于該黏著層上,并延伸于該黏著層上方;(2)使該黏著 層向上流入該第一通孔內一介于該導熱凸柱與該導電層之間的第一缺口以及該第二通孔 內一介于該訊號凸柱與該導電層之間的第二缺口 ;(3)固化該黏著層;(4)提供一導線,該 導線至少包含一焊墊、一端子、該訊號凸柱與該導電層的一選定部分;( 設置一半導體器 件于一至少包含該導熱凸柱與該基座的散熱座上,其中該半導體器件重疊于該導熱凸柱; (6)電性連接該半導體器件至該焊墊,借此電性連接該半導體器件至該端子,其中該焊墊與 該端子間的一導電路徑包含該訊號凸柱;以及(7)熱連接該半導體器件至該導熱凸柱,借此熱連接該半導體器件至該基座。根據(jù)本發(fā)明的另一樣式,一種制作一半導體芯片組體的方法包含(1)提供一導 熱凸柱、一訊號凸柱與一基座,其中該導熱凸柱是鄰接且一體成形于該基座,并沿一向上方 向延伸于該基座上方,該訊號凸柱是鄰接且一體成形于該基座,并沿該向上方向延伸于該 基座上方,且該基座是沿一與該向上方向相反的向下方向延伸于所述凸柱下方,并自所述 凸柱沿垂直于該向上及向下方向的側面方向側向延伸而出;( 提供一黏著層,其中第一 開口及第二開口延伸貫穿該黏著層;(3)提供一導電層,其中第一及第二通孔延伸貫穿該 導電層;(4)設置該黏著層于該基座上,此步驟包含將該導熱凸柱插入該第一開口,并將該 訊號凸柱插入該第二開口,其中該黏著層是延伸于該基座上方,該導熱凸柱延伸進入該第 一開口,而該訊號凸柱則延伸進入該第二開口 ;(5)設置該導電層于該黏著層上,此步驟包 含將該導熱凸柱對準該第一通孔,并將該訊號凸柱對準該第二通孔,其中該導電層是延伸 于該黏著層上方,該黏著層是介于該基座與該導電層之間且未固化;(6)加熱熔化該黏著 層;(7)使該基座與該導電層彼此靠合,借此使該導熱凸柱在該第一通孔內向上移動,并使 該訊號凸柱在該第二通孔內向上移動,同時對該基座與該導電層之間的熔化黏著層施加壓 力,該壓力迫使該熔化黏著層向上流入該第一通孔內一介于該導熱凸柱與該導電層之間 的第一缺口以及該第二通孔內一介于該訊號凸柱與該導電層之間的第二缺口 ; (8)加熱固 化該熔化黏著層,借此將所述凸柱及該基座機械性黏附至該導電層;(9)提供一導線,該導 線至少包含一焊墊、一端子、一路由線與該訊號凸柱,其中該導線包含該導電層的一選定 部分,且一位于該焊墊與該端子間的導電路徑包含該路由線與該訊號凸柱;(10)設置一半 導體器件于一散熱座上,該散熱座至少包含該導熱凸柱與該基座,其中該半導體器件重疊 于該導熱凸柱;(11)電性連接該半導體器件至該焊墊,借此電性連接該半導體器件至該端 子;以及(1 熱連接該半導體器件至該導熱凸柱,借此熱連接該半導體器件至該基座。設置該導電層可包含將該導電層單獨設置于該黏著層上,或者,先將該導電層黏 附于一載體,再將該導電層與該載體一同設置于該黏著層上,以使該載體重疊于該導電層, 而該導電層則接觸該黏著層且介于該黏著層與該載體間,接著在該黏著層固化后,先去除 該載體,再提供該導線。根據(jù)本發(fā)明的另一樣式,一種制作一半導體芯片組體的方法包含(1)提供一導 熱凸柱、一訊號凸柱、一基座、一黏著層及一基板,其中(a)該基板至少包含一導電層與一 介電層,(b)該導熱凸柱是鄰接該基座,沿一向上方向延伸于該基座上方,延伸穿過該黏著 層的一第一開口,并延伸進入該基板的一第一通孔,(c)該訊號凸柱是鄰接該基座,沿該向 上方向延伸于該基座上方,延伸穿過該黏著層的一第二開口,并延伸進入該基板的一第二 通孔,(d)該基座是沿一與該向上方向相反的向下方向延伸于所述凸柱下方,并沿垂直于該 向上及向下方向的側面方向自所述凸柱側向延伸而出,(e)該黏著層是設置于該基座上,延 伸于該基座上方,并位于該基座與該基板之間,且未固化,(f)該基板是設置于該黏著層上, 延伸于該黏著層上方,且該導電層是延伸于該介電層上方,(g) 一第一缺口是位于該第一通 孔內,且介于該導熱凸柱與該基板之間,此外,(h) 一第二缺口是位于該第二通孔內,且介于 該訊號凸柱與該基板之間;( 使該黏著層向上流入所述缺口 ; C3)固化該黏著層;(4)設 置一半導體器件于一至少包含該導熱凸柱與該基座的散熱座上,其中該半導體器件重疊于 該導熱凸柱,一導線至少包含一焊墊、一端子、該訊號凸柱及該導電層的一選定部分,且該焊墊與該端子間的一導電路徑包含該訊號凸柱;( 電性連接該半導體器件至該焊墊,借 此電性連接該半導體器件至該端子;以及(6)熱連接該半導體器件至該導熱凸柱,借此熱 連接該半導體器件至該基座。根據(jù)本發(fā)明的又一樣式,一種制作一半導體芯片組體的方法包含(1)提供一導 熱凸柱、一訊號凸柱與一基座,其中該導熱凸柱是鄰接且一體成形于該基座,并沿一向上方 向延伸于該基座上方,該訊號凸柱是鄰接且一體成形于該基座,并沿該向上方向延伸于該 基座上方,該基座是沿一與該向上方向相反的向下方向延伸于所述凸柱下方,并自所述凸 柱沿垂直于該向上及向下方向的側面方向側向延伸而出;(2)提供一黏著層,其中第一開 口及第二開口延伸貫穿該黏著層;(3)提供一至少包含一導電層與一介電層的基板,其中 第一及第二通孔延伸貫穿該基板;(4)設置該黏著層于該基座上,此步驟包含將該導熱凸 柱穿過該第一開口,并將該訊號凸柱穿過該第二開口,其中該黏著層是延伸于該基座上方, 該導熱凸柱延伸貫穿該第一開口,該訊號凸柱則延伸貫穿該第二開口 ;(5)設置該基板于 該黏著層上,此步驟包含將該導熱凸柱插入該第一通孔,并將該訊號凸柱插入該第二通孔, 其中該基板延伸于該黏著層上方,該導電層延伸于該介電層上方,該導熱凸柱延伸貫穿該 第一開口并進入該第一通孔,該訊號凸柱延伸貫穿該第二開口并進入該第二通孔,該黏著 層是介于該基座與該基板之間且未固化,一第一缺口是位于該第一通孔內且介于該導熱凸 柱與該基板之間,此外,一第二缺口是位于該第二通孔內且介于該訊號凸柱與該基板之間; (6)加熱熔化該黏著層;(7)使該基座與該基板彼此靠合,借此使該導熱凸柱在該第一通孔 內向上移動,并使該訊號凸柱在該第二通孔內向上移動,同時對該基座與該基板之間的熔 化黏著層施加壓力,其中該壓力迫使該熔化黏著層向上流入所述缺口,且所述凸柱與該熔 化黏著層是延伸于該介電層上方;(8)加熱固化該熔化黏著層,借此將所述凸柱及該基座 機械性黏附至該基板;(9)設置一半導體器件于一散熱座上,該散熱座至少包含該導熱凸 柱與該基座,其中該半導體器件重疊于該凸柱,一導線至少包含一焊墊、一端子、該訊號凸 柱及該導電層的一選定部分,且該焊墊與該端子間的一導電路徑包含該訊號凸柱;(10)電 性連接該半導體器件至該焊墊,借此電性連接該半導體器件至該端子;以及(11)熱連接該 半導體器件至該導熱凸柱,借此熱連接該半導體器件至該基座。提供該導熱凸柱、該訊號凸柱與該基座可包含提供一金屬板;于該金屬板上形 成一圖案化的蝕刻阻層,其選擇性曝露該金屬板;蝕刻該金屬板,使其形成該圖案化的蝕刻 阻層所定義的圖案,借此于該金屬板上形成一凹槽,其延伸進入但未貫穿該金屬板;而后去 除該圖案化的蝕刻阻層,其中該導熱凸柱包含該金屬板的一第一未受蝕刻部分,該第一未 受蝕刻部分是突出于該基座上方,且被該凹槽側向環(huán)繞,該訊號凸柱則包含該金屬板的一 第二未受蝕刻部分,該第二未受蝕刻部分是突出于該基座上方,且被該凹槽側向環(huán)繞,該基 座也為該金屬板的一未受蝕刻部分,此未受蝕刻部分是位于所述凸柱與該凹槽下方。提供該黏著層可包含提供一未固化環(huán)氧樹脂的膠片。使該黏著層流動可包含 熔化該未固化環(huán)氧樹脂;并擠壓該基座與該基板之間的該未固化環(huán)氧樹脂。固化該黏著層 可包含固化該熔化的未固化環(huán)氧樹脂。提供該散熱座可包含在固化該黏著層之后與設置該半導體器件之前,在該導熱 凸柱上提供一蓋體,該蓋體位于該導熱凸柱的一頂部上方,鄰接該導熱凸柱的頂部,同時從 上方覆蓋該導熱凸柱的頂部,且自該導熱凸柱的頂部沿所述側面方向側向延伸而出。
提供該焊墊可包含在固化該黏著層之后,去除該導電層的選定部分。提供該焊墊也可包含在固化該黏著層之后,研磨所述凸柱、該黏著層及該導電 層,以使所述凸柱、該黏著層及該導電層在一面向該向上方向的上側表面是彼此側向齊平; 而后去除該導電層的選定部分,以使該焊墊包含該導電層的選定部分。所述研磨可包含研 磨該黏著層而不研磨所述凸柱;而后研磨所述凸柱、該黏著層及該導電層。所述去除可包 含利用一可定義該焊墊的圖案化蝕刻阻層對該導電層進行濕式化學蝕刻。提供該焊墊也可包含在研磨完成后,于所述凸柱、該黏著層與該導電層上沉積導 電金屬以形成一第二導電層;然后去除這些導電層的選定部分,以使該焊墊包含這些導電 層的選定部分。沉積導電金屬以形成該第二導電層可包含將一第一被覆層以無電鍍被覆 的方式設于所述凸柱、該黏著層與該導電層上;而后將一第二被覆層以電鍍方式設于該第 一被覆層上。所述去除可包含利用可定義該焊墊的圖案化蝕刻阻層對這些導電層進行濕 式化學蝕刻。提供該端子可包含在固化該黏著層之后,去除該基座的選定部分。所述去除可包 含利用可定義該端子的圖案化蝕刻阻層對該基座進行濕式化學蝕刻,以使該端子包含該 基座的一未受蝕刻部分,此未受蝕刻部分鄰接該訊號凸柱,且與該基座分離,彼此隔開,所 以已非該基座的一部分。如此一來,該焊墊與該端子便可于同一濕式化學蝕刻步驟中利用 不同的圖案化蝕刻阻層同時形成。提供該蓋體可包含去除該第二導電層的選定部分。提供該蓋體也可包含先完 成前述研磨,然后利用可定義該蓋體的圖案化蝕刻阻層去除該第二導電層的選定部分,以 使該蓋體包含該第二導電層的選定部分。如此一來,該焊墊與該蓋體便可通過同一研磨工 序,并于同一濕式化學蝕刻步驟中利用同一圖案化蝕刻阻層同時形成。使該黏著層流動可包含以該黏著層填滿所述缺口。使該黏著層流動也可包含 擠壓該黏著層,使其通過所述缺口,到達所述凸柱與該基板上方,并及于所述凸柱頂面與該 基板頂面鄰接所述缺口的部分。固化該黏著層可包含將所述凸柱與該基座機械性結合于該基板。設置該半導體器件可包含將該半導體器件設置于該蓋體上。設置該半導體器件 也可包含將該半導體器件設置于該導熱凸柱、該蓋體、該第一開口與該第一通孔上方,并 使該半導體器件重疊于該導熱凸柱、該蓋體、該第一開口與該第一通孔,但不重疊于該訊號 凸柱、該第二開口與該第二通孔。設置該半導體器件可包含提供一第一焊錫與一第二焊錫,其中該第一焊錫位于 一包含LED芯片的LED封裝體與該焊墊之間,該第二焊錫則位于該LED封裝體與該蓋體之 間。電性連接該半導體器件可包含在該LED封裝體與該焊墊之間提供該第一焊錫。熱連 接該半導體器件可包含在該LED封裝體與該蓋體之間提供該第二焊錫。設置該半導體器件可包含在一半導體芯片與該蓋體之間提供一固晶材料。電性 連接該半導體器件可包含在該芯片與該焊墊之間提供一打線。熱連接該半導體器件可包 含在該芯片與該蓋體之間提供該固晶材料。該黏著層可接觸所述凸柱、該基座、該蓋體與該介電層,從下方覆蓋該基板,于所 述側面方向覆蓋并環(huán)繞所述凸柱,并延伸至該組體制造完成后與同批生產(chǎn)的其他組體分離 所形成的外圍邊緣。
當該組體制造完成且與同批生產(chǎn)的其他組體分離后,該基座可從下方覆蓋該半導 體器件、該導熱凸柱與該蓋體,同時支撐該基板,并與該組體的外圍邊緣保持距離。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明具有多項優(yōu)點。該散熱座可提供優(yōu)異的散熱效果, 并使熱能不流經(jīng)該黏著層。因此,該黏著層可為低導熱性的低成本電介質且不易脫層。該 導熱凸柱與該基座可一體成形以提高可靠度。該蓋體可為該半導體器件量身訂做以提升熱 連接的效果。該黏著層可介于所述凸柱與該基板之間以及該基座與該基板之間,借以在該 散熱座與該基板之間提供堅固的機械性連接。該導線可形成簡單的電路圖案以提供訊號路 由,或形成復雜的電路圖案以實現(xiàn)具彈性的多層訊號路由。該導線也可在該介電層上方的 該焊墊與該黏著層下方的該端子間提供垂直訊號路由。該基座可為該基板提供機械性支 撐,防止其彎曲變形。該組體可利用低溫工序制造,不只降低應力,也提高可靠度。該組體 也可利用電路板、導線架與卷帶式基板制造廠可輕易實施的高控制工序加以制造。本發(fā)明的上述及其他特征與優(yōu)點將于下文中通過各種實施例進一步加以說明。
圖1至圖4為剖面圖,說明本發(fā)明一實施例中用以制作一凸柱及一基座的方法;圖5及圖6分別為圖4的俯視圖及仰視圖;圖7及圖8為剖面圖,說明本發(fā)明一實施例中用以制作一黏著層的方法;圖9及圖10分別為圖8的俯視圖及仰視圖;圖11及圖12為剖面圖,說明本發(fā)明一實施例中用以制作一基板的方法;圖13及圖14分別為圖12的俯視圖及仰視圖;圖15至圖沈為剖面圖,說明本發(fā)明一實施例中用以制作一導熱板的方法,該導熱
板在其黏著層上設有一基板;圖27及圖觀分別為圖沈的俯視圖及仰視圖;圖29、30及圖31分別為本發(fā)明一實施例中一導熱板的剖面圖、俯視圖及仰視圖,
該導熱板在其黏著層上設有一導線;圖32、33及圖34分別為本發(fā)明一實施例中一半導體芯片組體的剖面圖、俯視圖及 仰視圖,該半導體芯片組體包含一導熱板及一具有背面接點的LED封裝體;圖35、36及圖37分別為本發(fā)明一實施例中一半導體芯片組體的剖面圖、俯視圖及 仰視圖,該半導體芯片組體包含一導熱板及一具有側引腳的LED封裝體;圖38、39及圖40分別為本發(fā)明一實施例中一半導體芯片組體的剖面圖、俯視圖及 仰視圖,該半導體芯片組體包含一導熱板及一半導體芯片。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。圖1至圖4為剖面圖,繪示本發(fā)明的一實施例中一種制作一導熱凸柱22、一訊號凸 柱M與一基座沈的方法,圖5及圖6分別為圖4的俯視圖及仰視圖。圖1為金屬板10的剖面圖,金屬板10包含相背的主要表面12及14。圖示的金屬 板10是一厚度為330微米的銅板。銅具有導熱性高、結合性良好與低成本等優(yōu)點。金屬板 10可由多種金屬制成,如銅、鋁、鐵鎳合金、鐵、鎳、銀、金、其混合物及其合金。
圖2為一剖面圖,顯示金屬板10上形成有一圖案化的蝕刻阻層16與一全面覆蓋 的蝕刻阻層18。圖中所示的圖案化的蝕刻阻層16與全面覆蓋的蝕刻阻層18是沉積于金屬 板10上的光阻層,其制作方式是利用壓模技術以熱滾輪同時將光阻層分別壓合于表面12 及14。濕性旋涂法及淋幕涂布法也為適用的光阻形成技術。將一光罩(圖未示)靠合于光 阻層,然后依照現(xiàn)有技術,令光線選擇性通過光罩,使受光的光阻部分變?yōu)椴豢扇芙?;之?再以顯影液去除未受光且仍可溶解的光阻部分,使光阻層形成圖案。因此,圖案化的蝕刻阻 層16具有一可選擇性曝露表面12的圖案,而全面覆蓋的蝕刻阻層18則無圖案且覆蓋表面 14。圖3為一剖面圖,顯示金屬板10形成有掘入但未穿透金屬板10的凹槽20。凹槽 20是以蝕刻金屬板10的方式形成,以使金屬板10形成由圖案化的蝕刻阻層16所定義的圖 案。圖中所示的蝕刻方式為正面濕式化學蝕刻。例如,可將結構體反轉,使圖案化的蝕刻阻 層16朝下,而全面覆蓋的蝕刻阻層18朝上,然后利用一面向圖案化蝕刻阻層16的底部噴 嘴(圖未示)將化學蝕刻液朝上噴灑于金屬板10及圖案化的蝕刻阻層16,與此同時,一面 向全面覆蓋的蝕刻阻層18的頂部噴嘴(圖未示)則不予啟動,如此一來便可借助重力去除 蝕刻的副產(chǎn)物?;蛘?,利用全面覆蓋的蝕刻阻層18提供背面保護,也可將結構體浸入化學 蝕刻液中以形成凹槽20。所述化學蝕刻液對銅具有高度針對性,且可刻入金屬板10達300 微米。因此,凹槽20自表面12延伸進入但未穿透金屬板10,與表面14距離30微米,深度 則為300微米?;瘜W蝕刻液也對圖案化的蝕刻阻層16下方的金屬板10造成側向蝕入。適 用的化學蝕刻液可為含堿氨的溶液或硝酸與鹽酸的稀釋混合物。換句話說,所述化學蝕刻 液可為酸性或堿性。足以形成凹槽20而不致使金屬板10過度曝露于化學蝕刻液的理想蝕 刻時間可由試誤法決定。圖4、5及圖6分別為去除圖案化的蝕刻阻層16及全面覆蓋的蝕刻阻層18后的金 屬板10的剖面圖、俯視圖及仰視圖,其中圖案化的蝕刻阻層16與全面覆蓋的蝕刻阻層18 已經(jīng)溶劑處理去除。例如,所用溶劑可為PH為14的強堿性氫氧化鉀溶液。蝕刻后的金屬板10因此包含導熱凸柱22、訊號凸柱M及基座26。導熱凸柱22為金屬板10受圖案化的蝕刻阻層16保護的一第一未受蝕刻部分。 導熱凸柱22是鄰接基座沈,與基座沈形成一體,且突伸于基座沈上方,并由凹槽20從側 向包圍。導熱凸柱22高300微米(等于凹槽20的深度),其頂面(表面12的圓形部分) 的直徑為1000微米,而底部(鄰接基座沈的圓形部分)的直徑則為1100微米。因此,導 熱凸柱22呈平頂錐柱形(類似一平截頭體),其側壁漸縮,直徑則自基座沈處朝其平坦圓 形頂面向上遞減。該漸縮側壁是因化學蝕刻液側向蝕入圖案化的蝕刻阻層16下方而形成。 該頂面與該底部的圓周同心(如圖5所示)。訊號凸柱M為金屬板10受圖案化的蝕刻阻層16保護的一第二未受蝕刻部分。訊 號凸柱M是鄰接基座沈,與基座沈形成一體,且突伸于基座沈上方,并由凹槽20從側向 包圍。訊號凸柱M高300微米(等于凹槽20的深度),其頂面(表面12的圓形部分)的 直徑為300微米,而底部(鄰接基座沈的圓形部分)的直徑則為400微米。因此,訊號凸 柱M呈平頂錐柱形(類似一平截頭體),其側壁漸縮,直徑則自基座沈處朝其平坦圓形頂 面向上遞減。該漸縮側壁是因化學蝕刻液側向蝕入圖案化的蝕刻阻層16下方而形成。該 頂面與該底部的圓周同心(如圖5所示)。
基座沈為金屬板10在導熱凸柱22與訊號凸柱M下方的一未受蝕刻部分,并自 導熱凸柱22、訊號凸柱M沿一側向平面(如左、右等側面方向)側向延伸,厚度為30微米 (即 330-300)。導熱凸柱22、訊號凸柱對與基座沈可經(jīng)處理以加強與環(huán)氧樹脂及焊料的結合度。 例如,導熱凸柱22、訊號凸柱M與基座沈可經(jīng)化學氧化或微蝕刻以產(chǎn)生較粗糙的表面。導熱凸柱22、訊號凸柱對與基座沈在附圖中為通過削減法形成的單一金屬(銅) 體。此外,也可利用一接觸件沖壓金屬板10,其中該接觸件具有可定義導熱凸柱22的第一 凹槽或孔洞以及可定義訊號凸柱M的第二凹槽或孔洞,以使導熱凸柱22、訊號凸柱對與基 座26成為沖壓成型的單一金屬體。或者,可利用增添法形成導熱凸柱22、訊號凸柱M,其 作法是通過電鍍、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)等技術,將導熱凸柱22、訊號凸 柱M沉積于基座26上。例如,可在銅質基座沈上電鍍焊料導熱凸柱22及焊料訊號凸柱 24 ;在此情況下,導熱凸柱22與基座沈是以冶金界面相接,彼此鄰接但并非一體成形,訊號 凸柱M與基座沈是以冶金界面相接,彼此鄰接但并非一體成形。或者,可利用半增添法形 成導熱凸柱22、訊號凸柱M,例如可在導熱凸柱22、訊號凸柱M其蝕刻形成的下部上方分 別沉積導熱凸柱22、訊號凸柱M的上部。此外,導熱凸柱22、訊號凸柱M與基座沈也可 同時以半增添法形成,例如可在導熱凸柱22、訊號凸柱M與基座沈其蝕刻形成的下部上方 分別沉積導熱凸柱22、訊號凸柱M與基座沈的同形上部。導熱凸柱22、訊號凸柱M也可 燒結于基座26。圖7及圖8為剖面圖,說明本發(fā)明的一實施例中一種制作黏著層28的方法。圖9 及圖10分別為根據(jù)圖8所繪制的俯視圖及仰視圖。圖7為黏著層觀的剖面圖,其中黏著層觀為乙階(B-stage)未固化環(huán)氧樹脂的 膠片,其為一未經(jīng)固化且無圖案的片體,厚180微米。黏著層觀可為多種有機或無機電性絕緣體制成的各種介電膜或膠片。例如,黏著 層觀起初可為一膠片,其中樹脂型態(tài)的熱固性環(huán)氧樹脂浸入一加強材料后部分固化至中 期。所述環(huán)氧樹脂可為FR-4,但也可使用諸如多官能與雙馬來酰亞胺-三氮雜苯(BT)樹脂 等其他環(huán)氧樹脂。在特定應用中,氰酸酯、聚酰亞胺及聚四氟乙烯(PTFE)也為可用的環(huán)氧 樹脂。所述加強材料可為電子級玻璃,也可為其他加強材料,如高強度玻璃、低誘電率玻璃、 石英、克維拉纖維(kevlar aramid)及紙等。所述加強材料也可為織物、不織布或無方向性 微纖維??蓪⒅T如硅(研粉熔融石英)等填充物加入膠片中以提升導熱性、熱沖擊阻抗力 與熱膨脹匹配性??衫檬惺垲A浸漬體,如美國威斯康星州奧克萊W. L. Gore & Associates 的SPEEDB0ARD C膠片即為一例。圖8、9及圖10分別為具有開口 30、32的黏著層觀的剖面圖、俯視圖及仰視圖。開 口 30為第一窗口,其貫穿黏著層觀且直徑為1150微米。開口 32為第二窗口,其貫穿黏著 層觀且直徑為450微米。開口 30、32是以機械方式鉆透該膠片而形成,但也可以其他技術 制作,如沖制及沖壓等。圖11及圖12為剖面圖,說明本發(fā)明的一實施例中一種制作基板34的方法,而圖 13及圖14則分別為根據(jù)圖12繪制的俯視圖及仰視圖。圖11是基板34的剖面圖?;?4包含導電層36與介電層38。導電層36為電 性導體,其接觸介電層38且延伸于介電層38上方。介電層38則為電性絕緣體。例如,導電層36是一無圖案且厚度為30微米的銅板,而介電層38則為厚度為150微米的環(huán)氧樹脂。圖12、13及圖14分別為具有通孔40、42的基板34的剖面圖、俯視圖及仰視圖。 通孔40為第一窗口,其貫穿基板34且直徑為1150微米。通孔42為第二窗口,其貫穿基板 34且直徑為450微米。通孔40、42是以機械方式鉆透導電層36與介電層38而形成,但也 可以其他技術制作,如沖制及沖壓等。較佳者,開口 30與通孔40具有相同直徑,且是以相 同的鉆頭在同一鉆臺上通過相同方式形成;而開口 32與通孔42也具有相同直徑,且是以相 同的鉆頭在同一鉆臺上通過相同方式形成?;?4在此繪示為一層壓結構,但基板34也可為其他電性相連體,如陶瓷板或印 刷電路板。同樣地,基板34可另包含多數(shù)個內嵌電路的層體。圖15至圖沈為剖面圖,說明本發(fā)明的一實施例中一種制作導熱板74的方法,該 導熱板74包含導熱凸柱22、訊號凸柱對、基座沈、黏著層觀及基板34。圖27及圖觀分 別為圖26的俯視圖及仰視圖。圖15為黏著層觀設置于基座沈上的剖面圖。黏著層觀下降至基座沈上,使導 熱凸柱22向上插入并貫穿開口 30,而訊號凸柱M則向上插入并貫穿開口 32,最終則使黏 著層觀接觸并定位于基座26。較佳者,導熱凸柱22在插入及貫穿開口 30后是對準開口 30且位于開口 30內的中央位置但不接觸黏著層觀;而訊號凸柱M在插入及貫穿開口 32 后也對準開口 32且位于開口 32內的中央位置但不接觸黏著層觀。在圖16所示結構中,基板34是設置于黏著層觀上?;?4下降至黏著層觀上, 使導熱凸柱22向上插入通孔40,而訊號凸柱M則向上插入通孔42,最終則使基板34接觸 并定位于黏著層觀。導熱凸柱22在插入(但并未貫穿)通孔40后是對準通孔40且位于通孔40內的 中央位置而不接觸基板34。因此,缺口 44是位于通孔40內且介于導熱凸柱22與基板34 間。缺口 44側向環(huán)繞導熱凸柱22,同時被基板34側向包圍。此外,開口 30與通孔40是相 互對齊且具有相同直徑。訊號凸柱M在插入(但并未貫穿)通孔42后是對準通孔42且位于通孔42內的 中央位置而不接觸基板34。因此,缺口 46是位于通孔42內且介于訊號凸柱M與基板34 之間。缺口 46側向環(huán)繞訊號凸柱M,同時被基板34側向包圍。此外,開口 32與通孔42是 相互對齊且具有相同直徑。此時,基板34是安置于黏著層觀上并與之接觸,且延伸于黏著層觀上方。導熱 凸柱22延伸通過開口 30后,進入通孔40且到達介電層38。導熱凸柱22較導電層36的頂 面低60微米,并經(jīng)由通孔40朝一向上方向外露。訊號凸柱M延伸通過開口 32后,進入通 孔42且到達介電層38。訊號凸柱M較導電層36的頂面低60微米,并經(jīng)由通孔42朝該 向上方向外露。黏著層觀接觸基座26與基板34且介于該兩者間。黏著層觀接觸介電層 38但與導電層36保持距離。在此階段,黏著層觀仍為乙階(B-stage)未固化環(huán)氧樹脂的 膠片,而缺口 44、46中則為空氣。圖17繪示黏著層28經(jīng)加熱加壓后流入缺口 44、46。在此圖中,迫使黏著層28流 入缺口 44、46的方法是對導電層36施以向下壓力及/或對基座沈施以向上壓力,也就是 說將基座沈與基板34相對壓合,借以對黏著層觀施壓;與此同時也對黏著層觀加熱。受 熱的黏著層28可在壓力下任意成形。因此,位于基座沈與基板34間的黏著層28受到擠壓后,改變其原始形狀并向上流入缺口 44、46?;蚺c基板34持續(xù)朝彼此壓合,直到黏 著層觀填滿缺口 44、46為止。此外,在基座沈與基板34之間的間隙縮小后,黏著層觀仍 舊填滿這一縮小了的間隙內。例如,可將基座沈及導電層36設置于一壓合機的上、下壓臺(圖未示)間。此外, 可將一上擋板及上緩沖紙(圖未示)夾置于導電層36與上壓臺間,并將一下?lián)醢寮跋戮彌_ 紙(圖未示)夾置于基座26與下壓臺間。以此構成的疊合體由上到下依次為上壓臺、上擋 板、上緩沖紙、基板34、黏著層觀、基座沈、下緩沖紙、下?lián)醢寮跋聣号_。此外,可利用從下壓 臺向上延伸并穿過基座26對位孔(圖未示)的工具接腳(圖未示)將此疊合體定位于下 壓臺上。而后將上、下壓臺加熱并相互推進,借此對黏著層觀加熱并施壓。擋板可將壓臺 的熱分散,使熱均勻施加于基座26與基板34乃至于黏著層觀。緩沖紙則將壓臺的壓力分 散,使壓力均勻施加于基座26與基板34乃至于黏著層觀。起初,介電層38接觸并壓合于 黏著層觀。隨著壓臺持續(xù)動作與持續(xù)加熱,基座26與基板34間的黏著層觀受到擠壓并開 始熔化,因而向上流入缺口 44、46,并于通過介電層38后抵達導電層36。例如,未固化環(huán)氧 樹脂遇熱熔化后,被壓力擠入缺口 44、46中,但加強材料及填充物仍留在基座沈與基板34 間。黏著層觀在通孔40內上升的速度大于導熱凸柱22,終至填滿缺口 44。黏著層觀在 通孔42內上升的速度也大于訊號凸柱M,終至填滿缺口 46。黏著層觀也上升至稍高于缺 口 44、46的位置,并在壓臺停止動作前,溢流至導熱凸柱22頂面及導電層36頂面鄰接缺口 44處,以及訊號凸柱M頂面及導電層36頂面鄰接缺口 46處。若膠片厚度略大于實際所需 便可能發(fā)生這一情形。如此一來,黏著層觀便在導熱凸柱22頂面及訊號凸柱M頂面形成 一覆蓋薄層。壓臺在觸及導熱凸柱22及訊號凸柱M后停止動作,但仍持續(xù)對黏著層觀加 熱。黏著層觀在缺口 44、46中向上流動的方向如圖中向上粗箭號所示,導熱凸柱22、 訊號凸柱M與基座26相對于基板34的向上移動如向上細箭號所示,而基板34相對于導 熱凸柱22、訊號凸柱M與基座沈的向下移動則如向下細箭號所示。圖18中的黏著層28已經(jīng)固化。例如,壓臺停止移動后仍持續(xù)夾合導熱凸柱22、訊號凸柱M與基座沈并供熱,借 此將已熔化的乙階(B-stage)環(huán)氧樹脂轉換為丙階(C-stage)固化或硬化的環(huán)氧樹脂。因 此,環(huán)氧樹脂是以類似現(xiàn)有多層壓合的方式固化。環(huán)氧樹脂固化后,壓臺分離,以便將結構 體從壓合機中取出。固化的黏著層觀在導熱凸柱22與基板34間、訊號凸柱M與基板34間以及基座 26與基板34間提供牢固的機械性連接。黏著層觀可承受一般操作壓力而不致變形損毀, 遇過大壓力時則只暫時扭曲。再者,黏著層觀可吸收導熱凸柱22與基板34間、訊號凸柱 24與基板34間以及基座沈與基板34間的熱膨脹不匹配。在此階段,導熱凸柱22、訊號凸柱M與導電層36大致共平面,而黏著層觀與導 電層36則延伸至一面朝該向上方向的頂面。例如,基座沈與介電層38間的黏著層28厚 120微米,較其初始厚度180微米減少60微米;也就是說導熱凸柱22在通孔40中升高60 微米,訊號凸柱M在通孔42中升高60微米,而基板34則相對于導熱凸柱22、訊號凸柱24 下降60微米。導熱凸柱22及訊號凸柱M的高度300微米基本上等同于導電層36 (30微
20米)、介電層38 (150微米)與下方黏著層觀(120微米)的結合高度。此外,導熱凸柱22仍 位于開30與通孔40內的中央位置并與基板34保持距離,訊號凸柱M仍位于開口 32與通 孔42內的中央位置并與基板34保持距離,而黏著層觀則填滿基座沈與基板34間的空間 并填滿缺口 44、46。例如,缺口 44(以及導熱凸柱22與基板34間的黏著層28)在導熱凸 柱22頂面處寬75微米[(1150-1000) /2],缺口 46 (以及訊號凸柱M與基板34間的黏著層 28)在訊號凸柱M頂面處寬75微米[(450-300)/2]。黏著層觀在缺口 44、46內延伸跨越 介電層38。換句話說,缺口 44中的黏著層觀是沿該向上方向及一向下方向延伸并跨越缺 口 44外側壁的介電層38厚度,而缺口 46中的黏著層28則沿該向上方向及該向下方向延 伸并跨越缺口 46外側壁的介電層38厚度。黏著層觀也包含缺口 44、46上方的薄頂部分, 其接觸導熱凸柱22、訊號凸柱M的頂面與導電層36的頂面并在導熱凸柱22、訊號凸柱M 上方延伸10微米。19所示結構中,導熱凸梓22、訊號凸梓24、黏著層28及導電層36的頂部皆 已去除。導熱凸柱22、訊號凸柱M、黏著層觀及導電層36的頂部是以研磨方式去除,例如 以旋轉鉆石砂輪及蒸餾水處理結構體的頂部。起初,鉆石砂輪只磨去黏著層28。持續(xù)研磨, 則黏著層觀因受磨表面下移而變薄。鉆石砂輪終將接觸導熱凸柱22、訊號凸柱M與導電 層36 (未必同時),因而開始研磨導熱凸柱22、訊號凸柱M與導電層36。持續(xù)研磨后,導熱 凸柱22、訊號凸柱24、黏著層觀及導電層36均因受磨表面下移而變薄。研磨持續(xù)至去除 所需厚度為止。之后,以蒸餾水沖洗結構體去除污物。上述研磨步驟將黏著層觀的頂部磨去25微米,將導熱凸柱22的頂部磨去15微 米,將訊號凸柱M的頂部磨去15微米,并將導電層36的頂部磨去15微米。厚度減少對導 熱凸柱22、訊號凸柱M或黏著層觀均無明顯影響,但導電層36的厚度卻從30微米大幅縮 減至15微米。至此,導熱凸柱22、訊號凸柱M、黏著層觀及導電層36是共同位于介電層38上 方一面朝該向上方向的平滑拼接側頂面上。同樣地,導熱凸柱22、訊號凸柱M與黏著層觀 在基座沈處是彼此共平面。圖20所示的結構體具有導電層50,其是沉積于導熱凸柱22、訊號凸柱M、黏著層 沘及導電層36上。導電層50接觸導熱凸柱22、訊號凸柱M、黏著層觀及導電層36,并從上方覆蓋此 四者。例如,可將結構體浸入一活化劑溶液中,因而使黏著層觀可與無電鍍銅產(chǎn)生觸媒反 應,接著將一第一銅層以無電鍍被覆的方式設于導熱凸柱22、訊號凸柱M、黏著層觀及導 電層36上,然后將一第二銅層以電鍍方式設于該第一銅層上。第一銅層厚約2微米,第二 銅層厚約13微米,所以導電層50的總厚度約為15微米。如此一來,導電層36的厚度便增 為約30微米(15+15)。導電層50是作為導熱凸柱22與訊號凸柱M的一覆蓋層及導電層 36的一加厚層。為便于說明,導熱凸柱22、訊號凸柱M與導電層50以及導電層36與50 均以單層顯示。由于銅為同質被覆,導熱凸柱22與導電層50間的界線、訊號凸柱M與導 電層50間的界線以及導電層36與50間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺甚至無法 察覺。然而,黏著層觀與導電層50間的界線則清楚可見。圖21所示結構體的上、下表面分別設有圖案化的蝕刻阻層52與圖案化的蝕刻阻層M。圖中所示的圖案化的蝕刻阻層5254均為類似于圖案化的蝕刻阻層16的光阻層。 圖案化的蝕刻阻層52設有可選擇性曝露導電層50的圖案,而圖案化的蝕刻阻層M則設有 可選擇性曝露基座沈的圖案。在圖22所示的結構體中,導電層36、50已經(jīng)由蝕刻去除其選定部分以形成圖案化 的蝕刻阻層52所定義的圖案,而基座沈也已經(jīng)由蝕刻去除其選定部分以形成圖案化的蝕 刻阻層討所定義的圖案。所述蝕刻是雙面濕式化學蝕刻,其與施用于金屬板10者相仿。例 如,利用一頂部噴嘴(圖未示)及一底部噴嘴(圖未示)將化學蝕刻液分別噴灑于結構體 的頂面及底面,或者將結構體浸入化學蝕刻液中?;瘜W蝕刻液可蝕透導電層36、50以露出 黏著層觀及介電層38,因而將原本無圖案的導電層36、50轉變?yōu)閳D案層?;瘜W蝕刻液也蝕 透基座沈以露出黏著層28。在圖23中,結構體上的圖案化蝕刻阻層5254均已去除。去除圖案化的蝕刻阻層 52,54的方式可與去除圖案化的蝕刻阻層16、全面覆蓋的蝕刻阻層18的方式相同。蝕刻后的導電層36、50包含焊墊56與路由線58,而蝕刻后的導電層50則包含蓋 體60。焊墊56與路由線58是導電層36、50受圖案化的蝕刻阻層52保護而未被蝕刻的部 分,蓋體60則為導電層50受圖案化的蝕刻阻層52保護而未被蝕刻的部分。如此一來,導電 層36、50便成為圖案層,其包含焊墊56與路由線58但不包含蓋體60。此外,路由線58為 一銅導線,其接觸介電層38并延伸于其上方,同時鄰接且電性連接訊號凸柱M與焊墊56。蝕刻后的基座沈包含基座26 (只剩其中央部分)及端子62?;蚴窃?26受圖案化的蝕刻阻層M保護而未被蝕刻的部分,其沿側向延伸且于側面方向超出導熱 凸柱22之外1000微米。端子62是原基座沈受圖案化的蝕刻阻層M保護而未被蝕刻的 部分,其鄰接訊號凸柱對,延伸于訊號凸柱對下方,且自訊號凸柱對側向延伸而出,同時接 觸黏著層觀并延伸于黏著層觀下方?;?6仍為一無圖案層,但在基座沈周緣之外則 形成一包含端子62且與基座沈保持側向間距的圖案層。因此,端子62與基座沈是彼此 分離,且端子62已非基座沈的一部分。此外,訊號凸柱M鄰接路由線58與端子62并在 路由線58與端子62間形成電性連接。訊號凸柱對、焊墊56、路由線58及端子62共同形成導線64。訊號凸柱M及路由 線58是焊墊56與端子62間的一導電路徑。導線64提供從焊墊56至端子62的垂直(由 上至下)路由。導線64并不限于這一構型。舉例而言,上述導電路徑可包含貫穿介電層38 的導電孔、額外的路由線(其位于介電層38的上方及/或下方)及被動器件(如設置于其 他焊墊上的電阻與電容)。散熱座66包含導熱凸柱22、基座沈及蓋體60。導熱凸柱22與基座沈是一體成 形。蓋體60位于導熱凸柱22的頂部上方,鄰接導熱凸柱22的頂部,同時從上方覆蓋導熱 凸柱22的頂部,并由導熱凸柱22的頂部往側向延伸。設置蓋體60后,導熱凸柱22是坐落 于蓋體60圓周內的中央?yún)^(qū)域。蓋體60也接觸并從上方覆蓋其下方黏著層觀的一部分,黏 著層觀的該部分是與導熱凸柱22共平面,鄰接導熱凸柱22,且側向包圍導熱凸柱22。散熱座66實質上為一倒T形的散熱塊,其包含柱部(導熱凸柱22)、翼部(基座 26自柱部側向延伸的部分)以及一導熱墊(蓋體60)。圖M的結構體在黏著層觀、介電層38、導電層50及蓋體60上設有防焊綠漆68, 并且在基座沈、黏著層28及端子62上設有防焊綠漆70。
防焊綠漆68為一電性絕緣層,其可依我們的選擇形成圖案以曝露焊墊56與蓋體 60,并從上方覆蓋路由線58、黏著層觀的外露部分及介電層38的外露部分。防焊綠漆68 在焊墊56與蓋體60上方的厚度為25微米,且防焊綠漆68在介電層38上方延伸55微米 (30+25)。防焊綠漆70為一電性絕緣層,其可依我們的選擇形成圖案以曝露基座沈與端子 62,并從下方覆蓋黏著層觀的外露部分。防焊綠漆70在基座沈與端子62下方的厚度為 25微米,且防焊綠漆70在黏著層28下方延伸55微米(30+25)。防焊綠漆68、70起初為涂布于結構體上的一光顯像型液態(tài)樹脂。之后再于防焊綠 漆68、70上形成圖案,其作法是令光線選擇性通過光罩(圖未示),使受光的部分防焊綠漆 變?yōu)椴豢扇芙?,然后利用一顯影溶液去除未受光且仍可溶解的部分防焊綠漆,最后再進行 硬烤,以上步驟乃現(xiàn)有技藝。圖25所示結構體的基座沈、焊墊56、蓋體60與端子62上設有被覆接點72。被覆接點72為一多層金屬鍍層,其接觸基座沈與端子62并從下方覆蓋其外露的 部分,同時接觸焊墊56與蓋體60并從上方覆蓋其外露的部分。例如,一鎳層是以無電鍍被 覆的方式設于基座26、焊墊56、蓋體60與端子62上,而后再將一金層以無電鍍被覆的方式 設于該鎳層上,其中內部鎳層厚約3微米,表面金層厚約0. 5微米,所以被覆接點72的厚度 約為3. 5微米。以被覆接點72作為基座沈、焊墊56、蓋體60與端子62的表面處理具有幾項優(yōu)點。 內部鎳層提供主要的機械性與電性連接及/或熱連接,而表面金層則提供一可濕性表面以 利焊料回焊。被覆接點72也保護基座沈、焊墊56、蓋體60與端子62不受腐蝕。被覆接點 72可包含各種金屬以符合外部連接媒介的需要。例如,一被覆在鎳層上的銀層可搭配焊錫 或打線。為便于說明,設有被覆接點72的基座沈、焊墊56、蓋體60與端子62均以單一層 體方式顯示。被覆接點72與基座沈、焊墊56、蓋體60及端子62間的界線(圖未示)為銅
/鎳界面。至此完成導熱板74的制作。圖26、27及圖觀分別為導熱板74的剖面圖、俯視圖及仰視圖,圖中導熱板74的 邊緣已沿切割線而與支撐架及/或同批生產(chǎn)的相鄰導熱板分離。導熱板74包含黏著層觀、基板34、導線64、散熱座66及防焊綠漆68、70?;?4 包含介電層38。導線64包含訊號凸柱M、焊墊56、路由線58及端子62。散熱座66包含 導熱凸柱22、基座沈及蓋體60。導熱凸柱22延伸貫穿開口 30并進入通孔40后,仍位于開口 30與通孔40內的中 央位置。導熱凸柱22的頂部是與黏著層觀位于介電層38上方的一相鄰部分共平面,而導 熱凸柱22的底部則與黏著層觀其接觸基座沈的一相鄰部分共平面。導熱凸柱22保持平 頂錐柱形,其漸縮側壁使其直徑自基座26朝導熱凸柱22鄰接蓋體60的平坦圓頂向上遞 減。訊號凸柱M延伸貫穿開口 32并進入通孔42后,仍位于開口 32與通孔42內的中 央位置。訊號凸柱M的頂部是與黏著層觀位于介電層38上方的一相鄰部分共平面,而訊 號凸柱M的底部則與黏著層28其接觸端子62的一相鄰部分共平面。訊號凸柱M保持平頂錐柱形,其漸縮側壁使其直徑自端子62朝訊號凸柱M鄰接路由線58的平坦圓頂向上遞 減?;驈南路礁采w導熱凸柱22與蓋體60,且與導熱板74的外圍邊緣保持距離。蓋體60位于導熱凸柱22上方,與之鄰接并為熱連接。蓋體60同時從上方覆蓋導 熱凸柱22的頂部,并自導熱凸柱22頂部沿側向延伸。蓋體60也從上方接觸并覆蓋黏著層 28的一部分,黏著層觀的該部分是鄰接導熱凸柱22,與導熱凸柱22共平面,且側向環(huán)繞導 熱凸柱22。蓋體60也與焊墊56共平面。黏著層觀是設置于基座沈上并于其上方延伸。黏著層觀在缺口 44內接觸且介 于導熱凸柱22與介電層38間,并填滿導熱凸柱22與介電層38間的空間。黏著層觀在缺 口 46內接觸且介于訊號凸柱M與介電層38間,并填滿訊號凸柱對與介電層38間的空間。 黏著層28在缺口 44、46外則接觸且介于基座沈與介電層38間,并填滿基座沈與介電層 38間的空間。黏著層觀是從導熱凸柱22側向延伸并越過端子62,重疊于端子62,并從上 方覆蓋基座沈位于導熱凸柱22周緣外的一部分,同時沿側面方向覆蓋且環(huán)繞導熱凸柱22 與訊號凸柱M。黏著層觀也填滿基板34與散熱座66間的絕大部分空間。此時黏著層觀 已固化?;?4是設置于黏著層觀上并與之接觸。此外,基板34伸于其下方黏著層洲 的上方,且延伸于基座沈上方。導電層36 (以及焊墊56與路由線58)接觸介電層38并延 伸于其上方,而介電層38則接觸且介于黏著層觀與導電層36間。導熱凸柱22與訊號凸柱M具有相同厚度且彼此共平面?;蚺c端子62具有 相同厚度且彼此共平面。此外,導熱凸柱22、訊號凸柱M的頂部及底部均與黏著層28共平導熱凸柱22、訊號凸柱對、基座沈、蓋體60及端子62均與基板;34保持距離。因 此,基板34與散熱座66是機械性連接且彼此電性隔離。同批制作的導熱板74經(jīng)裁切后,其黏著層觀、介電層38及防焊綠漆68、70均延伸 至裁切而成的垂直邊緣。焊墊56是一專為LED封裝體或半導體芯片等半導體器件量身訂做的電性界面,該 半導體器件將于后續(xù)制程中設置于蓋體60上。端子62是一專為下一層組體(例如來自一 印刷電路板的可焊接線)量身訂做的電性界面。蓋體60是一專為該半導體器件量身訂做 的熱界面。基座26是一專為下一層組體(例如前述印刷電路板或一電子設備的散熱裝置) 量身訂做的熱接口。此外,蓋體60是經(jīng)由導熱凸柱22而熱連接至基座26。焊墊56與端子62在垂直方向上彼此錯位,且分別外露于導熱板74的頂面及底 面,借此提供該半導體器件與下一層組體間的垂直路由。焊墊56與蓋體60兩者的頂面于介電層38上方為共平面,而基座沈與端子62兩 者的底面則于黏著層觀下方為共平面。為便于說明,導線64于剖面圖中是繪示為一連續(xù)電路跡線。然而,導線64通常同 時提供X與Y方向的水平訊號路由,也就是說焊墊56與端子62彼此在X與Y方向形成側 向錯位,而路由線58則構成X與Y方向的路徑。散熱座66可將隨后設置于蓋體60上的半導體器件所產(chǎn)生的熱能擴散至導熱板74 所連接的下一層組體。該半導體器件產(chǎn)生的熱能流入蓋體60,自蓋體60進入導熱凸柱22,并經(jīng)由導熱凸柱22進入基座沈。熱能從基座沈沿該向下方向散出,例如擴散至一下方散 熱裝置。導熱板74的導熱凸柱22、訊號凸柱M與路由線58均未外露,其中導熱凸柱22被 蓋體60覆蓋,訊號凸柱M及路由線58是由防焊綠漆68覆蓋,而黏著層觀則同時由防焊 綠漆68、70覆蓋。為便于說明,圖27以虛線繪示導熱凸柱22、訊號凸柱M、黏著層觀與路 由線58。導熱板74也包含其他導線64,這些導線64基本上是由訊號凸柱對、焊墊56、路由 線58與端子62所構成。為便于說明,在此只說明并繪示單一導線64。在導線64中,訊號 凸柱M、焊墊56及端子62通常具有相同的形狀及尺寸,而路由線58則通常采用不同的路 由構型。例如,部分導線64設有間距,彼此分離,且為電性隔離,而部分導線64則彼此交錯 或導向同一焊墊56、路由線58或端子62且彼此電性連接。同樣地,部分焊墊56可用以接 收獨立訊號,而部分焊墊56則共享一訊號、電源或接地端。導熱板74可適用于具有藍、綠及紅色LED芯片的LED封裝體,其中各LED芯片包 含一陽極與一陰極,且各LED封裝體包含對應的陽極端子與陰極端子。在此例中,導熱板74 可包含六個焊墊56與四個端子62,以便將每一陽極從一獨立焊墊56導向一獨立端子62, 并將每一陰極從一獨立焊墊56導向一共同的接地端子62。在各制造階段均可利用一簡易清潔步驟去除外露金屬上的氧化物與殘留物,例如 可對本案結構體施行一短暫的氧電漿清潔步驟。或者,可利用一過錳酸鉀溶液對本案結構 體進行一短暫的濕式化學清潔步驟。同樣地,也可利用蒸餾水淋洗本案結構體以去除污物。 此清潔步驟可清潔所需表面而不對結構體造成明顯的影響或破壞。本案的優(yōu)點在于導線64形成后不需從中分離或分割出匯流點或相關電路系統(tǒng)。 匯流點可于形成焊墊56、路由線58、蓋體60與端子62的濕式化學蝕刻步驟中分離。導熱板74可包含鉆透或切通黏著層觀、基板34與防焊綠漆68、70而形成的對位 孔(圖未示)。如此一來,當導熱板74需于后續(xù)制程中設置于一下方載體時,便可將工具接 腳插入對位孔中,借以將導熱板74定位。導熱板74可略去蓋體60。欲達這一目的,可調整圖案化的蝕刻阻層52,使整個通 孔40上方的導電層50均曝露于用以形成焊墊56及路由線58的化學蝕刻液中。略去蓋體 60的另一作法是不設導電層50。導熱板74可容納多個半導體器件而非只容納單一半導體器件。欲達這一目的,可 調整圖案化的蝕刻阻層16以定義更多導熱凸柱22與訊號凸柱M,調整黏著層觀以包含更 多開30、32,調整基板34以包含更多通孔40、42,調整圖案化的蝕刻阻層52以定義更多焊 墊56、路由線58與蓋體60,并調整防焊綠漆68以包含更多開口。端子62以外的器件可改 變側向位置以便為四個半導體器件提供一 陣列。此外,部分但非所有器件的剖面形狀 及高低(即側面形狀)也可有所調整。例如,焊墊56、蓋體60與端子62可保持相同的側面 形狀,而路由線58則具有不同的路由構型。圖四、30及圖31分別為本發(fā)明一實施例中一導熱板76的剖面圖、俯視圖及仰視 圖,該導熱板76在其黏著層觀上設有一導線64。本實施例省略介電層38,且導線64是與黏著層觀接觸。為求簡明,凡導熱板74 的相關說明適用于此實施例者均并入此處,相同的說明不予重復。同樣地,本實施例導熱板
2576的器件與導熱板74的器件相仿者,均采用對應的參考標號。導熱板76包含黏著層觀、導線64、散熱座66與防焊綠漆68、70。導線64包含訊 號凸柱對、焊墊56、路由線58與端子62。散熱座66包含導熱凸柱22、基座沈與蓋體60。本實施例的導電層36較前一實施例要厚。例如,導電層36的厚度由前一實施例 中的30微米增為130微米,如此一來,導電層36便不至于在搬動時彎曲晃動。焊墊56與 路由線58的厚度也因此增加,且焊墊56與路由線58均接觸并重疊于黏著層觀。導熱板 76并無對應于介電層38的介電層。導熱板76的制作方式與導熱板74類似,但必須針對導熱凸柱22、訊號凸柱M與 導電層36而進行適當調整。例如將金屬板10的厚度由330微米改為280微米,以使導熱 凸柱22、訊號凸柱M的高度由300微米降為250微米??s短蝕刻時間即可達成這一目的。 然后依前文所述的方式,將黏著層觀設置于基座沈上,再將導電層36單獨設置于黏著層 觀上;對黏著層觀加熱及加壓,使黏著層觀流動并固化;接著以研磨方式使結構體的頂面 成為平面,再將導電層50沉積于該頂面。然后蝕刻導電層36、50以形成焊墊56與路由線 58,蝕刻導電層50以形成蓋體60,蝕刻基座沈以形成端子62,再將防焊綠漆68設置于該 頂面以選擇性曝露焊墊56與蓋體60,并將防焊綠漆70設置于結構體的底面以選擇性曝露 基座沈與端子62,最后再以被覆接點72針對基座沈、焊墊56、蓋體60與端子62而進行表 面處理。圖32、33及圖34分別為本發(fā)明一實施例中一半導體芯片組體100的剖面圖、俯視 圖及仰視圖,該半導體芯片組體100包含一導熱板74及一具有背面接點的LED封裝體102。半導體芯片組體100包含導熱板74、LED封裝體102及焊錫104、106。LED封裝 體102包含LED芯片108、基座110、打線112、電接點114、熱接點116與透明封裝材料118。 LED芯片108的一電極(圖未示)是經(jīng)由打線112電性連接至基座110中的一導電孔(圖 未示),借以將LED芯片108電性連接至電接點114。LED芯片108是通過一固晶材料(圖 未示)設置于基座110上,使LED芯片108熱連接且機械性黏附于基座110,借此將LED芯 片108熱連接至熱接點116?;?10為一具有低導電性及高導熱性的陶瓷塊,電接點114、 熱接點116是被覆于基座110背部并自基座110背部向下突伸。LED封裝體102是設置于基板34與散熱座66上,電性連接至基板34,并熱連接至 散熱座66。詳而言之,LED封裝體102是設置于焊墊56與蓋體60上,重疊于導熱凸柱22, 且經(jīng)由焊錫104電性連接至基板34,并經(jīng)由焊錫106熱連接至散熱座66。例如,焊錫104 接觸且位于焊墊56與電接點114之間,同時電性連接且機械性黏合焊墊56與電接點114, 借此將LED芯片108電性連接至端子62。同樣地,焊錫106接觸且位于蓋體60與熱接點 116之間,同時熱連接且機械性黏合蓋體60與熱接點116,借此將LED芯片108熱連接至基 座沈。焊墊56上設有鎳/金的被覆金屬接墊以利與焊錫104穩(wěn)固結合,且焊墊56的形狀 及尺寸均配合電接點114,借此改善自基板34至LED封裝體102的訊號傳導。同樣地,蓋 體60上設有鎳/金的被覆金屬接墊以利與焊錫106穩(wěn)固結合,且蓋體60的形狀及尺寸均 配合熱接點116,借此改善自LED封裝體102至散熱座66的熱傳遞。至于導熱凸柱22的形 狀及尺寸則并未且也不需配合熱接點116而設計。透明封裝材料118為一固態(tài)電性絕緣保護性塑料包覆體,其可為LED芯片108及 打線112提供諸如抗潮濕及防微粒等環(huán)境保護。LED芯片108與打線112是埋設于透明封裝材料118中。若欲制造半導體芯片組體100,可將一焊料沉積于焊墊56及蓋體60上,然后將接 點114與116分別放置于焊墊56及蓋體60上方的焊料上,繼而使該焊料回焊以形成接著 的焊錫104、106。例如,先以網(wǎng)版印刷的方式將錫膏選擇性印刷于焊墊56及蓋體60上,而后利用一 抓取頭與一自動化圖案辨識系統(tǒng)以步進重復的方式將LED封裝體102放置于導熱板74上。 回焊機的抓取頭將電接點114、熱接點116分別放置于焊墊56及蓋體60上方的錫膏上。接 著加熱錫膏,使其以相對較低的溫度(如190°C)回焊,然后移除熱源,靜待錫膏冷卻并固化 以形成硬化焊錫104、106?;蛘?,可于焊墊56與蓋體60上放置錫球,然后將電接點114、熱 接點116分別放置于焊墊56與蓋體60上方的錫球上,接著加熱錫球使其回焊以形成接著 的焊錫104、106。焊料起初可經(jīng)由被覆或印刷或布置技術沉積于導熱板74或LED封裝體102上,使 其位于導熱板74與LED封裝體102間,并使其回焊。焊料也可置于端子62上以供下一層 組體使用。此外,可利用一導電黏著劑(例如填充銀的環(huán)氧樹脂)或其他連接媒介取代焊 料,且焊墊56、蓋體60與端子62上的連接媒介不必相同。該半導體芯片組體100為一第二級單晶模塊。圖35、36與圖37分別為本發(fā)明一實施例中一半導體芯片組體200的剖面圖、俯視 圖及仰視圖,其中該半導體芯片組體200包含一導熱板74及一具有側引腳的LED封裝體 202。在此實施例中,該LED封裝體202具有側引腳而不具有背面接點。為求簡明,凡半 導體芯片組體100的相關說明適用于此實施例者均并入此處,相同的說明不予重復。同樣 地,本實施例組體的器件與組體100的器件相仿者,均采用對應的參考標號,但其編碼的基 數(shù)由100改為200。例如,LED芯片208對應于LED芯片108,而基座210則對應于基座110, 以此類推。半導體芯片組體200包含導熱板74、LED封裝體202與焊錫204、206。LED封裝體 202包含LED芯片208、基座210、打線212、引腳214與透明封裝材料218。LED芯片208是 經(jīng)由打線212電性連接至引腳214?;?10背面包含熱接觸表面216,此外,基座210是 窄于基座110且與熱接點116具有相同的側向尺寸及形狀。LED芯片208是經(jīng)由一固晶材 料(圖未示)設置于基座210上,使LED芯片208熱連接且機械性黏附于基座210,借此將 LED芯片208熱連接至熱接觸表面216。引腳214自基座210往側向延伸,而熱接觸表面 216則面朝下。LED封裝體202是設置于基板34與散熱座66上,電性連接至基板34,且熱連接至 散熱座66。詳而言之,LED封裝體202是設置于焊墊56與蓋體60上,重疊于導熱凸柱22, 且經(jīng)由焊錫204電性連接至基板34,并經(jīng)由焊錫206熱連接至散熱座66。例如,焊錫204 接觸且位于焊墊56與引腳214之間,同時電性連接且機械性黏合焊墊56與引腳214,借此 將LED芯片208電性連接至端子62。同樣地,焊錫206接觸且位于蓋體60與熱接觸表面 216之間,同時熱連接且機械性黏合蓋體60與熱接觸表面216,借此將LED芯片208熱連接 至基座26。若欲制造半導體芯片組體200,可將一焊料置于焊墊56與蓋體60上,然后分別在焊墊56與蓋體60上方的焊料上放置引腳214與熱接觸表面216,繼而使該焊料回焊以形成 接著的焊錫204、206。該半導體芯片組體200為一第二級單晶模塊。圖38、39及圖40分別為本發(fā)明一實施例中一半導體芯片組體300的剖面圖、俯視 圖及仰視圖,其中該半導體芯片組體300包含一導熱板74及一半導體芯片302。在此實施例中,該半導體器件為一芯片而非一封裝體,且該芯片302是設置于前 述散熱座66而非前述基板34上。此外,該芯片302是重疊于前述導熱凸柱22而非前述基 板34,且該芯片302是經(jīng)由一打線304電性連接至前述焊墊56,并利用一固晶材料306熱 連接至前述蓋體60。半導體芯片組體300包含導熱板74、芯片302、打線304、固晶材料306及封裝材料 308。芯片302包含頂面310、底面312與打線接墊314。頂面310為活性表面且包含打線 接墊314,而底面312則為熱接觸表面。芯片302是設置于散熱座66上,電性連接至基板34,且熱連接至散熱座66。詳而 言之,芯片302是設置于蓋體60上,位于蓋體60的周緣內,重疊于導熱凸柱22但未重疊于 基板34。此外,芯片302是經(jīng)由打線304電性連接至基板34,同時經(jīng)由固晶材料306熱連接 且機械性黏附于散熱座66。例如,打線304是連接于并電性連接焊墊56及打線接墊314, 借此將芯片302電性連接至端子62。同樣地,固晶材料306接觸且位于蓋體60與熱接觸表 面312之間,同時熱連接且機械性黏合蓋體60與熱接觸表面312,借此將芯片302熱連接至 基座26。焊墊56上設有鎳/銀的被覆金屬接墊以利與打線304穩(wěn)固接合,借此改善自基板 34至芯片302的訊號傳送。此外,蓋體60的形狀及尺寸是與熱接觸表面312配適,借此改 善自芯片302至散熱座66的熱傳送。至于導熱凸柱22的形狀及尺寸則并未且也不需配合 熱接觸表面312而設計。封裝材料308為一固態(tài)電性絕緣保護性塑料包覆體,其可為芯片302及打線304 提供抗潮濕及防微粒等環(huán)境保護。芯片302與打線304是埋設于封裝材料308中。此外, 若芯片302是一諸如LED的光學芯片,則封裝材料308可為透明狀。封裝材料308在圖39 中呈透明狀是為方便圖示說明。若欲制造半導體芯片組體300,可利用固晶材料306將芯片302設置于蓋體60上, 接著將焊墊56及打線接墊314以打線接合,而后形成封裝材料308。例如,固晶材料306原為一具有高導熱性的含銀環(huán)氧樹脂膏,并以網(wǎng)版印刷的方 式選擇性印刷于蓋體60上。然后利用一抓取頭及一自動化圖案辨識系統(tǒng)以步進重復的方 式將芯片302放置于該環(huán)氧樹脂銀膏上。繼而加熱該環(huán)氧樹脂銀膏,使其在相對低溫(如 1900C )下硬化以完成固晶。打線304為金線,其隨即以熱超音波連接焊墊56及打線接墊 314。最后再將封裝材料308轉移模制于結構體上。芯片302可通過多種連接媒介電性連接至焊墊56,利用多種熱黏著劑熱連接并機 械性黏附于散熱座66,并以多種封裝材料封裝。該半導體芯片組體300為一第一級單晶封裝體。上述的半導體芯片組體與導熱板只為說明范例,本發(fā)明可通過其他多種實施例實 現(xiàn)。此外,上述實施例可依設計及可靠度的考慮,彼此混合搭配使用或與其他實施例混合搭 配使用。例如,該基板可包含多陣列單層導線與多陣列多層導線。該導熱板可包含多個凸柱,且這些凸柱是排成一陣列以供多個半導體器件使用,此外,該導熱板為配合額外的半導 體器件,可包含更多導線。同樣地,該半導體器件可為一具有多枚LED芯片的LED封裝體, 而該導熱板則可包含更多導線以配合額外的LED芯片。該半導體器件與該蓋體可重疊于該 基板,并從上方覆蓋該導熱凸柱。該半導體器件可獨自使用該散熱座或與其他半導體器件共享該散熱座。例如,可 將單一半導體器件設置于該散熱座上,或將多個半導體器件設置于該散熱座上。舉例而言, 可將四枚排列成陣列的小型芯片黏附于該導熱凸柱,而該基板則可包含額外的導線以 配合這些芯片的電性連接。這一作法遠較為每一芯片設置一微小導熱凸柱更具經(jīng)濟效益。該半導體芯片可為光學性或非光學性。例如,該芯片可為一 LED、一太陽能電池、一 微處理器、一控制器或一射頻(RF)功率放大器。同樣地,該半導體封裝體可為一 LED封裝 體或一射頻模塊。因此,該半導體器件可為一經(jīng)封裝或未經(jīng)封裝的光學或非光學芯片。此 外,我們可利用多種連接媒介將該半導體器件機械性連接、電性連接及熱連接至該導熱板, 包括利用焊接及使用導電及/或導熱黏著劑等方式達成。該散熱座可將該半導體器件所產(chǎn)生的熱能迅速、有效且均勻散發(fā)至下一層組體而 不需使熱流通過該黏著層、該基板或該導熱板的他處。如此一來便可使用導熱性較低的黏 著層,進而大幅降低成本。該散熱座可包含一體成形的導熱凸柱與基座,以及與該導熱凸柱 為冶金連接及熱連接的一蓋體,借此提高可靠度并降低成本。該蓋體可與該焊墊共平面, 以便與該半導體器件形成電性、熱能及機械性連接。此外,該蓋體可依該半導體器件量身 訂做,而該基座則可依下一層組體量身訂做,借此加強自該半導體器件至下一層組體的熱 連接。例如,該導熱凸柱在一側向平面上可呈圓形,該蓋體在一側向平面上可呈正方形或矩 形,且該蓋體的側面形狀與該半導體器件熱接點的側面形狀相同或相似。該散熱座可與該半導體器件及該基板為電性連接或電性隔離。例如,位于研磨后 的表面上的該第二導電層可包含一路由線,該路由線是在該基板與該蓋體之間延伸通過該 黏著層,借以將該半導體器件電性連接至該散熱座。之后,該散熱座可電性接地,借以將該 半導體器件電性接地。該散熱座可為銅質、鋁質、銅/鎳/鋁合金或其他導熱金屬結構。該導熱凸柱可沉積于該基座上或與該基座一體成形。該導熱凸柱可與該基座一體 成形,因而成為單一金屬體(如銅或鋁)。該導熱凸柱也可與該基座一體成形,使該兩者的 接口包含單一金屬體(例如銅),至于他處則包含其他金屬(例如凸柱的上部為焊料,凸柱 的下部及基座則為銅質)。該導熱凸柱也可與該基座一體成形,使該兩者的接口包含多層單 一金屬體(例如在一鋁核心外設有一鎳緩沖層,而該鎳緩沖層上則設有一銅層)。該訊號凸柱可沉積于該端子上或與該端子一體成形。該訊號凸柱可與該端子一體 成形,因而成為單一金屬體(如銅或鋁)。該訊號凸柱也可與該端子一體成形,使該兩者的 接口包含單一金屬體(例如銅),至于他處則包含其他金屬(例如凸柱的上部為焊料,凸柱 的下部及端子則為銅質)。該訊號凸柱也可與該端子一體成形,使該兩者的接口包含多層單 一金屬體(例如在一鋁核心外設有一鎳緩沖層,而該鎳緩沖層上則設有一銅層)。該導熱凸柱可包含一平坦的頂面,且該頂面是與該黏著層共平面。例如,該導熱凸 柱可與該黏著層共平面,或者該導熱凸柱可在該黏著層固化后接受蝕刻,因而在該導熱凸 柱上方的黏著層形成一凹穴。我們也可選擇性蝕刻該導熱凸柱,借以在該導熱凸柱中形成一延伸至其頂面下方的凹穴。在上述任一情況下,該半導體器件均可設置于該導熱凸柱上 并位于該凹穴中,而該打線則可從該凹穴內的該半導體器件延伸至該凹穴外的該焊墊。在 此情況下,該半導體器件可為一 LED芯片,并由該凹穴將LED光線朝該向上方向聚焦。該基座可為該基板提供機械性支撐。例如,該基座可防止該基板在金屬研磨、芯片 設置、打線接合及模制封裝材料的過程中彎曲變形。此外,該基座的背部可包含沿該向下方 向突伸的鰭片。例如,可利用一鉆板機切削該基座的底面以形成側向溝槽,而這些側向溝槽 即為鰭片。在此例中,該基座的厚度可為500微米,所述溝槽的深度可為300微米,也就是 說所述鰭片的高度可為300微米。所述鰭片可增加該基座的表面積,若所述鰭片是曝露于 空氣中而非設置于一散熱裝置上,則可提升該基座經(jīng)由熱對流的導熱性。該蓋體可在該黏著層固化后,該焊墊及/或該端子形成之前、中或后,以多種沉積 技術制成,包括以電鍍、無電鍍被覆、蒸發(fā)及噴濺等技術形成單層或多層結構。該蓋體可采 用與該導熱凸柱相同的金屬材質,或采用與鄰接該蓋體的導熱凸柱頂部相同的金屬材質。 此外,該蓋體可跨越該通孔并延伸至該基板,或坐落于該通孔的周緣內。因此,該蓋體可接 觸該基板或與該基板保持距離。在上述任一情況下,該蓋體均是從該導熱凸柱的頂部沿側 面方向側向延伸而出。該黏著層可在該散熱座與該基板之間提供堅固的機械性連接。例如,該黏著層可 自該導熱凸柱側向延伸并越過該導線到達該組體的外圍邊緣,該黏著層可填滿該散熱座與 該基板之間的空間,且該黏著層可為一具有均勻分布的結合線的無孔洞結構。該黏著層也 可吸收該散熱座與該基板之間因熱膨脹所產(chǎn)生的不匹配現(xiàn)象。此外,該黏著層可為一低成 本電介質,且不需具備高導熱性。再者,該黏著層不易脫層。我們可調整該黏著層的厚度,使該黏著層實質填滿所述缺口,并使幾乎所有黏著 劑在固化及/或研磨后均位于結構體內。例如,理想的膠片厚度可由試誤法決定。同樣地, 我們也可調整該介電層的厚度以達這一效果。該基板可為一低成本的層壓結構,且不需具備高導熱性。此外,該基板可包含單一 導電層或多數(shù)層導電層。再者,該基板可包含該導電層或由該導電層組成。該導電層可單獨設置于該黏著層上。例如,可先在該導電層上形成所述通孔,然 后將該導電層設置于該黏著層上,使該導電層接觸該黏著層,并朝該向上方向外露,與此同 時,所述凸柱則延伸進入所述通孔,并通過所述通孔朝該向上方向外露。在此例中,該導電 層的厚度可為100至200微米,例如125微米,此厚度一方面夠厚,所以搬運時不致彎曲晃 動,一方面則夠薄,所以不需過度蝕刻即可形成圖案。也可將該導電層與該介電層一同設置于該黏著層上。例如,可先將該導電層設置 于該介電層上,然后在該導電層及該介電層上形成所述通孔,接著將該導電層及該介電層 設置于該黏著層上,使該導電層朝該向上方向外露,并使該介電層接觸且介于該導電層與 該黏著層之間,因而將該導電層與該黏著層隔開,與此同時,所述凸柱則延伸進入所述通 孔,并通過所述通孔朝該向上方向外露。在此例中,該導電層的厚度可為10至50微米,例 如30微米,此厚度一方面夠厚,足以提供可靠的訊號傳導,一方面則夠薄,可降低重量及成 本。此外,該介電層恒為該導熱板的一部分。也可將該導電層與一載體同時設置于該黏著層上。例如,可先利用一薄膜將該導 電層黏附于一諸如雙定向聚對苯二甲酸乙二酯膠膜(Mylar)的載體,然后只在該導電層而非該載體上形成所述通孔,接著將該導電層及該載體設置于該黏著層上,使該載體覆蓋該 導電層,且朝該向上方向外露,并使該薄膜接觸且介于該載體與該導電層之間,至于該導電 層則接觸且介于該薄膜與該黏著層之間,與此同時,所述凸柱則對準所述通孔,并由該載體 從上方覆蓋。該黏著層固化后,可利用紫外光分解該薄膜,以便將該載體從該導電層上剝 除,從而使該導電層朝該向上方向外露,之后便可研磨及圖案化該導電層以形成該導線。在 此例中,該導電層的厚度可為10至50微米,例如30微米,此厚度一方面夠厚,足以提供可 靠的訊號傳導,一方面則夠薄,可降低重量及成本;至于該載體的厚度可為300至500微米, 此厚度一方面夠厚,所以搬運時不致彎曲晃動,一方面又夠薄,有助于減少重量及成本。該 載體只為一暫時固定物,并非永久屬于該導熱板的一部分。該焊墊與該端子可視該半導體器件與下一層組體的需要而采用多種封裝形式。該焊墊的頂面與該蓋體的頂面可為共平面,如此一來便可通過控制錫球的崩塌程 度,強化該半導體器件與該導熱板之間的焊接。位于該介電層上的該焊墊與該路由線可在該基板尚未或已然設置于該黏著層上 時,以多種沉積技術制成,包括以電鍍、無電鍍被覆、蒸發(fā)及噴濺等技術形成單層或多層結 構。例如,可在該基板尚未設置于該黏著層上時、或在該基板已通過該黏著層而黏附于所述 凸柱與該基座后,于該基板上形成該導電層的圖案。以所述被覆接點進行表面處理的工序可在該焊墊及該端子形成之前或之后進行。 例如,該被覆層可沉積于該基座及該第二導電層上,然后利用圖案化的蝕刻阻層定義該焊 墊與該端子并進行蝕刻,以使該被覆層具有圖案。該導線可包含額外的焊墊、端子、導電孔、訊號凸柱、路由線以及被動器件,且可為 不同構型。該導線可作為一訊號層、一功率層或一接地層,端視其相應半導體器件焊墊的目 的而定。該導線也可包含各種導電金屬,例如銅、金、鎳、銀、鈀、錫、其混合物及其合金。理想 的組成既取決于外部連接媒介的性質,也取決于設計及可靠度方面的考慮。此外,本領域中 技術人員應可了解,在該半導體芯片組體中所用的銅可為純銅,但通常是以銅為主的合金, 如銅-鋯(99. 9%銅)、銅-銀-磷-鎂(99. 7%銅)及銅-錫-鐵-磷(99. 7%銅),借以 提高如抗張強度與延展性等機械性能。在一般情況下,最好在前述研磨后的表面上設有該蓋體、介電層、防焊綠漆、被覆 接點及第二導電層,但在某些實施例中則可省略之。例如,若該開口及通孔是以沖孔而非鉆 孔的方式產(chǎn)生,因而使該導熱凸柱頂部的形狀及尺寸均與該半導體器件的熱接觸表面相配 適,則可省略該蓋體與該第二導電層以降低成本。同樣地,可省略該介電層以降低成本。該導熱板可包含一導熱孔,該導熱孔是與所述凸柱保持距離,并于所述開口及所 述通孔外延伸穿過該介電層與該黏著層,同時鄰接且熱連接該基座與該蓋體,借此提升自 該蓋體至該基座的散熱效果,并促進熱能在該基座內擴散。本案的組體可提供水平或垂直的單層或多層訊號路由。林文強等人于2009年11月11日提出申請的第12/616,773號美國專利申請案 「具有凸柱/基座的散熱座及基板的半導體芯片組體」即揭露一種具有水平單層訊號路由 的結構,其中焊墊、端子與路由線均位于介電層上方,這一美國專利申請案的內容在此以引 用的方式并入本文。林文強等人于2009年11月11日提出申請的第12/616,775號美國專利申請案「具有凸柱/基座的散熱座及導線的半導體芯片組體」則揭露另一種具有水平單層訊號路 由的結構,其中焊墊、端子與路由線是位于黏著層上方,且該結構未設置介電層,這一美國 專利申請案的內容在此以引用的方式并入本文。王家忠等人于2009年9月11日提出申請的第12/557,540號美國專利申請案 「具有凸柱/基座的散熱座及水平訊號路由的半導體芯片組體」揭露一種具有水平多層訊 號路由的結構,其中介電層上方的焊墊與端子是利用穿過該介電層的第一及第二導電孔以 及該介電層下方的路由線達成電性連接,這一美國專利申請案的內容在此以引用的方式并 入本文。王家忠等人于2009年9月11日提出申請的第12/557,541號美國專利申請案 「具有凸柱/基座的散熱座及垂直訊號路由的半導體芯片組體」則揭露一種具有垂直多層 訊號路由的結構,其中介電層上方的焊墊與黏著層下方的端子是利用穿過該介電層的第一 導電孔、該介電層下方的路由線以及穿過該黏著層的第二導電孔達成電性連接,這一美國 專利申請案的內容在此以引用的方式并入本文。該導熱板的作業(yè)格式可為單一或多個導熱板,視制造設計而定。例如,可單獨制作 單一導熱板?;蛘?,可利用單一金屬板、單一黏著層、單一基板、單一頂部防焊綠漆及單一底 部防焊綠漆同時批次制造多個導熱板,而后再行分離。同樣地,針對同一批次中的各導熱 板,我們也可利用單一金屬板、單一黏著層、單一基板、單一頂部防焊綠漆與單一底部防焊 綠漆同時批次制造多組分別供單一半導體器件使用的散熱座與導線。例如,可在一金屬板上蝕刻出多條凹槽以形成該基座、多個導熱凸柱與多個訊號 凸柱;而后將一具有對應所述凸柱的開口的未固化黏著層設置于該基座上,以使每一凸柱 均延伸貫穿一對應開口 ;然后將一基板(其具有單一導電層、單一介電層以及對應所述凸 柱的通孔)設置于該黏著層上,以使每一凸柱均延伸貫穿一對應開口并進入一對應通孔; 而后利用壓臺將該基座與該基板彼此靠合,迫使該黏著層進入所述通孔內介于所述凸柱與 該基板之間的缺口 ;然后固化該黏著層,繼而研磨所述凸柱、該黏著層及該第一導電層以形 成一頂面;然后將第二導電層被覆設置于所述凸柱、該黏著層及該第一導電層上;接著蝕 刻該第一與第二導電層以形成多組分別對應所述訊號凸柱的焊墊及路由線,蝕刻該第二導 電層以形成多個分別對應所述導熱凸柱的蓋體,并蝕刻該基座以形成多個對應所述導熱凸 柱的基座以及多個對應所述訊號凸柱的端子;而后將頂部防焊綠漆設于結構體上,并使該 頂部防焊綠漆產(chǎn)生圖案,借以曝露所述焊墊及所述蓋體,另將底部防焊綠漆設于該結構體 上,使該底部防焊綠漆產(chǎn)生圖案,借以曝露所述基座及所述端子;而后以被覆接點對所述基 座、所述焊墊、所述端子及所述蓋體進行表面處理;最后于所述導熱板外圍邊緣的適當位置 切割或劈裂該基板、該黏著層及所述防焊綠漆,以使個別的導熱板彼此分離。該半導體芯片組體的作業(yè)格式可為單一組體或多個組體,取決于制造設計。例如, 可單獨制造單一組體。或者,可同時批次制造多個組體,之后再將各導熱板一一分離。同樣 地,也可將多個半導體器件電性連接、熱連接及機械性連接至批次量產(chǎn)中的每一導熱板。例如,可將多個錫膏部分分別沉積于多個焊墊及蓋體上,而后將多個LED封裝體 分別置于所述錫膏部分上,接著同時加熱所述錫膏部分以使其回焊、硬化并形成多個焊接 點,之后再將各導熱板一一分離。在另一范例中是將多個固晶材料分別沉積于多個蓋體上,而后將多枚芯片分別放置于所述固晶材料上,之后再同時加熱所述固晶材料以使其硬化并形成多個固晶,而后將 所述芯片打線接合至對應的焊墊,接著在所述芯片與打線形成對應的封裝材料,最后再將 各導熱板一一分離。我們可通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 次制成一平板,接著將多個半導體器件設置于該平板上,然后再將該平板所構成的多個半 導體芯片組體一一分離?;蛘?,可將多個導熱板批次制成一平板,而后將該平板所構成的多 個導熱板分切為多個導熱板條,接著將多個半導體器件分別設置于所述導熱板條上,最后 再將各導熱板條所構成的多個半導體芯片組體分離為個體。此外,在分割導熱板時可利用 機械切割、雷射切割、分劈或其他適用技術。在本文中,「鄰接」一語意指器件是一體成形(形成單一個體)或相互接觸(彼此 無間隔或未隔開)。例如,該導熱凸柱是鄰接該基座,這與形成該導熱凸柱時采用增添法或 削減法無關?!钢丿B」一語意指位于上方并延伸于一下方器件的周緣內?!钢丿B」包含延伸于該 周緣的內、外或坐落于該周緣內。例如,該半導體器件是重疊于該導熱凸柱,乃因一假想垂 直線可同時貫穿該半導體器件與該導熱凸柱,不論該半導體器件與該導熱凸柱間是否存在 有另一同為該假想垂直線貫穿的器件(如該蓋體),且也不論是否有另一假想垂直線只貫 穿該半導體器件而未貫穿該導熱凸柱(也就是說位于該導熱凸柱的周緣外)。同樣地,該黏 著層是重疊于該基座并被該焊墊重疊,而該基座則被該導熱凸柱重疊。同樣地,該導熱凸柱 是重疊于該基座且位于其周緣內。此外,「重疊」與「位于上方」同義,「被重疊」則與「位于 下方」同義?!附佑|」一語意指直接接觸。例如,該介電層接觸該焊墊但并未接觸該導熱凸柱或 該基座?!父采w」一語意指從上方、從下方及/或從側面完全覆蓋。例如,該基座從下方覆蓋 該導熱凸柱,但該導熱凸柱并未從上方覆蓋該基座?!笇印棺职O有圖案或未設圖案的層體。例如,當該基板設置于該黏著層上時,該 導電層可為該介電層上一空白無圖案的平板;而當該半導體器件設置于該散熱座上之后, 該導電層可為該介電層上一具有間隔導線的電路圖案。此外,「層」可包含多數(shù)疊合層。「焊墊」一語與該導線搭配使用時是指一用于連接及/或接合外部連接媒介(如焊 料或打線)的連接區(qū)域,而該外部連接媒介則可將該導線電性連接至該半導體器件?!付俗印挂徽Z與該導線搭配使用時是指一連接區(qū)域,其可接觸及/或接合外部連接 媒介(如焊料或打線),而該外部連接媒介則可將該導線電性連接至與下一層組體相關的 一外部設備(例如一印刷電路板或與其連接的一導線)?!干w體」一語與該散熱座搭配使用時是指一用于連接及/或接合外部連接媒介(如 焊料或導熱黏著劑)的接觸區(qū)域,而該外部連接媒介則可將該散熱座熱連接至該半導體器 件。「開口」與「通孔」等語同指貫穿孔洞。例如,當該導熱凸柱插入該黏著層的該開口 時,該導熱凸柱是沿向上方向曝露于該黏著層。同樣地,當該導熱凸柱插入該基板的該通孔 時,該導熱凸柱是沿向上方向曝露于該基板。「插入」一語意指器件間的相對移動。例如,「將該導熱凸柱插入該通孔中」包含
33該導熱凸柱固定不動而由該基板向該基座移動;該基板固定不動而由該導熱凸柱向該基板 移動;以及該導熱凸柱與該基板兩者彼此靠合。又例如,「將該導熱凸柱插入(或延伸至) 該通孔內」包含該導熱凸柱貫穿(穿入并穿出)該通孔;以及該導熱凸柱插入但未貫穿 (穿入但未穿出)該通孔。「彼此靠合」一語也指器件間的相對移動。例如,「該基座與該基板彼此靠合」包含 該基座固定不動而由該基板移往該基座;該基板固定不動而由該基座向該基板移動;以及 該基座與該基板相互靠近。「對準」一語意指器件間的相對位置。例如,當該黏著層已設置于該基座上、該基板 已設置于該黏著層上、該導熱凸柱已插入并對準該開口,且該通孔已對準該開口時,無論該 導熱凸柱是插入該通孔或位于該通孔下方且與其保持距離,該導熱凸柱均已對準該通孔?!冈O置于」一語包含與單一或多個支撐器件間的接觸與非接觸。例如,該半導體器 件是設置于該散熱座上,不論該半導體器件是實際接觸該散熱座或是與該散熱座以一固晶 材料相隔。同樣地,該半導體器件是設置于該散熱座上,不論該半導體器件是只設置于該散 熱座上或是同時設置于該散熱座與該基板上。「黏著層…于該缺口之中」一語意指位于該缺口中的該黏著層。例如,「黏著層在 該缺口中延伸跨越該介電層」意指該缺口內的該黏著層延伸跨越該介電層。同樣地,「黏著 層于該缺口之中接觸且介于該導熱凸柱與該介電層之間」意指該缺口中的該黏著層接觸且 介于該缺口內側壁的該導熱凸柱與該缺口外側壁的該介電層之間?!干戏健挂徽Z意指向上延伸,且包含鄰接與非鄰接器件以及重疊與非重疊器件。例 如,該導熱凸柱是延伸于該基座上方,同時鄰接、重疊于該基座并自該基座突伸而出。同樣 地,該導熱凸柱是延伸至該介電層上方,即便該導熱凸柱并未鄰接或重疊于該介電層?!赶路健挂徽Z意指向下延伸,且包含鄰接與非鄰接器件以及重疊與非重疊器件。例 如,該基座是延伸于該導熱凸柱下方,鄰接該導熱凸柱,被該導熱凸柱重疊,并自該導熱凸 柱突伸而出。同樣地,該導熱凸柱是延伸于該介電層下方,即便該導熱凸柱并未鄰接該介電 層或被該介電層重疊。所謂「向上」及「向下」的垂直方向并非取決于該半導體芯片組體(或該導熱板) 的定向,凡熟悉此項技藝的人士可輕易了解其實際所指的方向。例如,該導熱凸柱是沿向上 方向垂直延伸于該基座上方,而該黏著層則沿向下方向垂直延伸于該焊墊下方,這與該組 體是否倒置及/或是否是設置于一散熱裝置上無關。同樣地,該基座是沿一側向平面自該 導熱凸柱「側向」延伸而出,這與該組體是否倒置、旋轉或傾斜無關。因此,該向上及向下方 向是彼此相對且垂直于側面方向,此外,側向對齊的器件是在一垂直于該向上與向下方向 的側向平面上彼此共平面。本發(fā)明的半導體芯片組體具有多項優(yōu)點。該組體的可靠度高、價格平實且極適合 量產(chǎn)。該組體尤其適用于易產(chǎn)生高熱且需優(yōu)異散熱效果方可有效及可靠運作的高功率半導 體器件,例如LED封裝體、大型半導體芯片以及多個同時使用的小型半導體器件(例如以陣 列方式排列的多枚小型半導體芯片)。本案的制造工序具有高度適用性,且是以獨特、進步的方式結合運用各種成熟的 電性連接、熱連接及機械性連接技術。此外,本案的制造工序不需昂貴工具即可實施。因此, 此制造工序可大幅提升現(xiàn)有封裝技術的產(chǎn)量、良率、效能與成本效益。再者,本案的組體極適合于銅芯片及無鉛的環(huán)保要求。在此所述的實施例是為例示之用,其中所涉及的本技藝現(xiàn)有器件或步驟或經(jīng)簡化 或有所省略以免模糊本發(fā)明的特點。同樣地,為使附圖清晰,附圖中重復或非必要的器件及 參考標號或有所省略。精于此項技藝的人士針對本文所述的實施例當可輕易思及各種變化及修改。例 如,前述的材料、尺寸、形狀、大小、步驟的內容與步驟的順序皆只為范例。上述人士可在不 脫離本發(fā)明的精神與范圍的條件下從事這些改變、調整與均等技藝,其中本發(fā)明的范圍是 由權利要求書加以界定。
權利要求
1.一種半導體芯片組體,其特征在于該半導體芯片組體至少包含一半導體器件;一黏著層,其至少具有第一開口及第二開口 ;一散熱座,其至少包含一導熱凸柱及一基座,其中該導熱凸柱是鄰接該基座并沿一向 上方向延伸于該基座上方,該基座是沿一與該向上方向相反的向下方向延伸于該導熱凸柱 下方,并沿垂直于該向上及向下方向的側面方向從該導熱凸柱側向延伸;及一導線,其至少包含一焊墊、一端子及一訊號凸柱,其中該訊號凸柱是延伸于該焊墊下 方及該端子上方,且該焊墊與該端子間的一導電路徑包含該訊號凸柱;其中該半導體器件是位于該導熱凸柱上方并重疊于該導熱凸柱,該半導體器件是電性 連接至該焊墊,從而電性連接至該端子,且該半導體器件是熱連接至該導熱凸柱,從而熱連 接至該基座;其中該黏著層是設置于該基座上,延伸于該基座上方,并自該導熱凸柱側向延伸至該 端子或越過該端子;其中該焊墊是延伸于該黏著層上方,而該端子則延伸于該黏著層下方;以及其中該導熱凸柱延伸進入該第一開口,該訊號凸柱延伸進入該第二開口,所述凸柱具 有相同厚度且彼此共平面,該基座與該端子具有相同厚度且彼此共平面。
2.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于該半導體器件為一包含LED 芯片的LED封裝體。
3.根據(jù)權利要求2所述的半導體芯片組體,其特征在于該LED封裝體是利用一第一 焊錫電性連接至該焊墊,并利用一第二焊錫熱連接至該散熱座。
4.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于該半導體器件為一半導體芯片。
5.根據(jù)權利要求4所述的半導體芯片組體,其特征在于該芯片是利用一打線電性連 接至該焊墊,并利用一固晶材料熱連接至該散熱座。
6.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于該黏著層接觸所述凸柱、該基 座、該焊墊與該端子。
7.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于 蓋且環(huán)繞所述凸柱。
8.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于 柱的側壁。
9.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于 及底部共平面。
10.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于 延伸且越過該端子。
11.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于 片組體的外圍邊緣。
12.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于 成形,該訊號凸柱則與該端子一體成形。
13.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于該導熱凸柱為平頂錐柱形,2該黏著層在所述側面方向覆 該黏著層同形被覆于所述凸 該黏著層與所述凸柱的頂部 該黏著層自該導熱凸柱側向 該黏著層延伸至該半導體芯 該導熱凸柱是與該基座一體其直徑自該基座至該導熱凸柱的一平坦頂部是呈向上遞減,且該訊號凸柱為平頂錐柱形, 其直徑自該端子至該訊號凸柱的一平坦頂部是呈向上遞減。
14.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于該基座從下方覆蓋該導熱凸 柱,支撐該黏著層,且與該半導體芯片組體的外圍邊緣保持距離。
15.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于該導線是與該散熱座保持距 離,且該焊墊、該端子與該訊號凸柱則接觸該黏著層。
16.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于該端子是鄰接該訊號凸柱, 延伸于該訊號凸柱下方,并沿所述側面方向自該訊號凸柱側向延伸。
17.根據(jù)權利要求1所述的半導體芯片組體,其特征在于該散熱座至少包含一蓋體, 該蓋體位于該導熱凸柱的一頂部上方,鄰接該導熱凸柱的該頂部,并從上方覆蓋該導熱凸 柱的該頂部,同時沿所述側面方向自該導熱凸柱的該頂部側向延伸。
18.根據(jù)權利要求17所述的半導體芯片組體,其特征在于該蓋體與該焊墊于該黏著 層上方為共平面。
19.根據(jù)權利要求17所述的半導體芯片組體,其特征在于該蓋體為矩形或正方形,該 導熱凸柱的該頂部則為圓形。
20.根據(jù)權利要求17所述的半導體芯片組體,其特征在于該蓋體的尺寸及形狀是配 合該半導體器件的一熱接觸表面而設計,該導熱凸柱的該頂部的尺寸及形狀則并非配合該 半導體器件的該熱接觸表面而設計。
21.一種半導體芯片組體,其特征在于該半導體芯片組體至少包含一半導體器件;一黏著層,其至少具有第一開口及第二開口 ;一散熱座,其至少包含一導熱凸柱及一基座,其中該導熱凸柱是鄰接該基座并與該基 座一體成形,且該導熱凸柱是沿一向上方向延伸于該基座上方,該基座是沿一與該向上方 向相反的向下方向延伸于該導熱凸柱下方,并沿垂直于該向上及向下方向的側面方向自該 導熱凸柱側向延伸;及一導線,其至少包含一焊墊、一端子、一路由線及一訊號凸柱,其中該路由線鄰接該焊 墊,該訊號凸柱則鄰接該路由線與該端子,并延伸于該焊墊與該路由線下方,同時延伸于該 端子上方,且該焊墊與該端子間的一導電路徑包含該路由線與該訊號凸柱;其中該半導體器件是設置于該散熱座上,重疊于該導熱凸柱但并未重疊于該訊號凸 柱,該半導體器件是電性連接至該焊墊,從而電性連接至該端子,且該半導體器件是熱連接 至該導熱凸柱,從而熱連接至該基座;其中該黏著層是設置于該基座上,延伸于該基座上方,并于所述側面方向覆蓋且環(huán)繞 所述凸柱,同時延伸至該半導體芯片組體的外圍邊緣;其中該焊墊延伸于該黏著層上方;以及其中該導熱凸柱延伸進入該第一開口,該訊號凸柱延伸進入該第二開口,所述凸柱具 有相同厚度,彼此共平面,且延伸穿過該黏著層,該基座與該端子具有相同厚度,彼此共平 面,且延伸于該黏著層下方,所述凸柱的頂部及底部是與該黏著層共平面。
22.根據(jù)權利要求21所述的半導體芯片組體,其特征在于該半導體器件為一半導體 芯片,且是利用一固晶材料設置于該散熱座上,并利用一打線電性連接至該焊墊,同時利用該固晶材料熱連接至該散熱座。
23.根據(jù)權利要求21所述的半導體芯片組體,其特征在于該黏著層接觸所述凸柱、該 基座、該焊墊、該端子與該路由線。
24.根據(jù)權利要求21所述的半導體芯片組體,其特征在于該導熱凸柱為平頂錐柱形, 其直徑自該基座至該導熱凸柱的一平坦頂部是呈向上遞減,該導熱凸柱的該頂部為圓形, 一蓋體是設置于該導熱凸柱的該頂部上,位于該導熱凸柱的該頂部上方,鄰接該導熱凸柱 的該頂部,并從上方覆蓋該導熱凸柱的該頂部,同時沿所述側面方向自該導熱凸柱的該頂 部側向延伸,該蓋體為矩形或正方形。
25.根據(jù)權利要求M所述的半導體芯片組體,其特征在于該蓋體與該焊墊于該黏著 層上方為共平面。
26.一種半導體芯片組體,其特征在于該半導體芯片組體至少包含 一半導體器件;一黏著層,其至少具有第一開口及第二開口 ;一散熱座,其至少包含一導熱凸柱及一基座,其中該導熱凸柱是鄰接該基座,并沿一向 上方向延伸于該基座上方,該基座是沿一與該向上方向相反的向下方向延伸于該導熱凸柱 下方,并沿垂直于該向上及向下方向的側面方向從該導熱凸柱側向延伸;一基板,其至少包含一焊墊及一介電層,其中第一及第二通孔延伸貫穿該基板;及 一導線,其至少包含該焊墊、一端子及一訊號凸柱,其中該訊號凸柱是延伸于該焊墊下 方及該端子上方,且該焊墊與該端子間的一導電路徑包含該訊號凸柱;其中該半導體器件是位于該導熱凸柱上方并重疊于該導熱凸柱,該半導體器件是電性 連接至該焊墊,從而電性連接至該端子,且該半導體器件是熱連接至該導熱凸柱,從而熱連 接至該基座;其中該黏著層是設置于該基座上,延伸于該基座上方,延伸進入該第一通孔內一介于 該導熱凸柱與該基板之間的第一缺口,延伸進入該第二通孔內一介于該訊號凸柱與該基板 之間的第二缺口,并于所述缺口內延伸跨越該介電層,該黏著層自該導熱凸柱側向延伸至 該端子或越過該端子,且該黏著層是介于該導熱凸柱與該介電層之間、該訊號凸柱與該介 電層之間以及該基座與該介電層之間;其中該基板是設置于該黏著層上,且延伸于該基座上方; 其中該焊墊是延伸于該介電層上方,而該端子則延伸于該黏著層下方;以及 其中該導熱凸柱延伸進入該第一開口與該第一通孔,該訊號凸柱延伸進入該第二開口 與該第二通孔,所述凸柱具有相同厚度且彼此共平面,該基座與該端子具有相同厚度且彼 此共平面。
27.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于該半導體器件為一包含LED 芯片的LED封裝體。
28.根據(jù)權利要求27所述的半導體芯片組體,其特征在于該LED封裝體是利用一第 一焊錫電性連接至該焊墊,并利用一第二焊錫熱連接至該散熱座。
29.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于該半導體器件為一半導體芯片。
30.根據(jù)權利要求四所述的半導體芯片組體,其特征在于該芯片是利用一打線電性連接至該焊墊,并利用一固晶材料熱連接至該散熱座。
31.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于該黏著層于該第一缺口內 接觸該導熱凸柱與該介電層,并于該第二缺口內接觸該訊號凸柱與該介電層,同時于所述 缺口外接觸該基座、該端子與該介電層。
32.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于 覆蓋且環(huán)繞所述凸柱。
33.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于 凸柱的側壁。
34.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于 部及底部共平面。
35.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于 向延伸且越過該端子。
36.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于 芯片組體的外圍邊緣。
37.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于 體成形,該訊號凸柱則與該端子一體成形。
38.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于該導熱凸柱為平頂錐柱形, 其直徑自該基座至該導熱凸柱的一平坦頂部是呈向上遞減,且該訊號凸柱為平頂錐柱形, 其直徑自該端子至該訊號凸柱的一平坦頂部是呈向上遞減。
39.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于該基座從下方覆蓋該導熱 凸柱,支撐該基板,且與該半導體芯片組體的外圍邊緣保持距離。
40.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于該導線是與該散熱座保持 距離,該焊墊接觸該介電層,該端子接觸該黏著層,該訊號凸柱則接觸該黏著層與該介電 層。
41.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于該端子是鄰接該訊號凸柱, 延伸于該訊號凸柱下方,并沿所述側面方向自該訊號凸柱側向延伸。
42.根據(jù)權利要求沈所述的半導體芯片組體,其特征在于該散熱座至少包含一蓋體, 該蓋體位于該導熱凸柱的一頂部上方,鄰接該導熱凸柱的該頂部,并從上方覆蓋該導熱凸 柱的該頂部,同時沿所述側面方向自該導熱凸柱的該頂部側向延伸。
43.根據(jù)權利要求42所述的半導體芯片組體,其特征在于該蓋體與該焊墊于該介電 層上方為共平面。
44.根據(jù)權利要求42所述的半導體芯片組體,其特征在于該蓋體為矩形或正方形,該 導熱凸柱的該頂部則為圓形。
45.根據(jù)權利要求42所述的半導體芯片組體,其特征在于該蓋體的尺寸及形狀是配 合該半導體器件的一熱接觸表面而設計,該導熱凸柱的該頂部的尺寸及形狀則并非配合該 半導體器件的該熱接觸表面而設計。
46.一種半導體芯片組體,其特征在于該半導體芯片組體至少包含一半導體器件;一黏著層,其至少具有第一開口及第二開口 ;該黏著層于所述側面方向 該黏著層同形被覆于所述 該黏著層與所述凸柱的頂 該黏著層自該導熱凸柱側 該黏著層延伸至該半導體 該導熱凸柱是與該基座一一散熱座,其至少包含一導熱凸柱、一基座及一蓋體,其中該導熱凸柱是鄰接該基座并 與該基座一體成形,該導熱凸柱是沿一向上方向延伸于該基座上方,并為該基座與該蓋體 提供熱連接,該基座是沿一與該向上方向相反的向下方向延伸于該導熱凸柱下方,并沿垂 直于該向上及向下方向的側面方向自該導熱凸柱側向延伸,該蓋體位于該導熱凸柱的一頂 部上方,鄰接該導熱凸柱的該頂部,并從上方覆蓋該導熱凸柱的該頂部,同時沿所述側面方 向自該導熱凸柱的該頂部側向延伸;一基板,其至少包含一焊墊、一路由線及一介電層,其中第一及第二通孔延伸貫穿該基 板;及一導線,其至少包含該焊墊、該路由線、一端子與一訊號凸柱,其中該路由線鄰接該焊 墊,該訊號凸柱則鄰接該路由線與該端子,并延伸于該焊墊與該路由線下方,同時延伸于該 端子上方,且該焊墊與該端子間的一導電路徑包含該路由線與該訊號凸柱;其中該半導體器件是設置于該蓋體上,重疊于該導熱凸柱但并未重疊于該訊號凸柱, 該半導體器件是電性連接至該焊墊,從而電性連接至該端子,且該半導體器件是熱連接至 該蓋體,從而熱連接至該基座;其中該黏著層是設置于該基座上,延伸于該基座上方,延伸進入該第一通孔內一介于 該導熱凸柱與該基板之間的第一缺口,延伸進入該第二通孔內一介于該訊號凸柱與該基板 之間的第二缺口,并于所述缺口內延伸跨越該介電層,該黏著層是介于該導熱凸柱與該介 電層之間、該訊號凸柱與該介電層之間以及該基座與該介電層之間,該黏著層于所述側面 方向覆蓋且環(huán)繞所述凸柱,且延伸至該半導體芯片組體的外圍邊緣;其中該焊墊延伸于該介電層上方;以及其中該導熱凸柱延伸進入該第一開口與該第一通孔,該訊號凸柱延伸進入該第二開口 與該第二通孔,所述凸柱具有相同厚度,彼此共平面,且延伸穿過該黏著層與該介電層,該 基座與該端子具有相同厚度,彼此共平面,且延伸于該黏著層與該介電層下方,所述凸柱的 頂部及底部是與該黏著層共平面。
47.根據(jù)權利要求46所述的半導體芯片組體,其特征在于該半導體器件為一半導體 芯片,且是利用一固晶材料設置于該蓋體上,并利用一打線電性連接至該焊墊,同時利用該 固晶材料熱連接至該蓋體。
48.根據(jù)權利要求46所述的半導體芯片組體,其特征在于該黏著層于所述缺口內接 觸所述凸柱與該介電層,并于所述缺口外接觸該基座、該端子與該介電層,該介電層則接觸 該焊墊與該路由線,并與所述凸柱、該基座與該端子保持距離。
49.根據(jù)權利要求46所述的半導體芯片組體,其特征在于該導熱凸柱為平頂錐柱形, 其直徑自該基座至該蓋體是呈向上遞減,該訊號凸柱為平頂錐柱形,其直徑自該端子至該 路由線是呈向上遞減,該導熱凸柱的該頂部為圓形,該蓋體則為矩形或正方形。
50.根據(jù)權利要求46所述的半導體芯片組體,其特征在于該蓋體與該焊墊于該介電 層上方為共平面。
全文摘要
一半導體芯片組體至少包含一半導體器件、一散熱座、一導線及一黏著層。該半導體器件是電性連接于該導線且熱連接于該散熱座。該散熱座至少包含一導熱凸柱及一基座。該導熱凸柱從該基座向上延伸進入該黏著層的一第一開口,而該基座則從該導熱凸柱側向延伸。該導線至少包含一焊墊、一端子及一訊號凸柱。該訊號凸柱從該端子向上延伸進入該黏著層的一第二開口。
文檔編號H01L25/075GK102130084SQ20101059347
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權日2009年12月19日
發(fā)明者林文強, 王家忠 申請人:鈺橋半導體股份有限公司