專利名稱：半導體元件的制作方法
技術領域：
本實用新型有關一種半導體元件，尤指一應用于各式二極管、硅控整流器(SCR)、閘流體(THYRISTER)、雙向硅控整流器(TRIAC)、避雷器(SIDAC)、…等具有PN接面的半導體元件結(jié)構設計。
(2)背景技術目前各式二極管、硅控整流器(SCR)、閘流體(THYRISTER)、雙向硅控整流器(TRIAC)、避雷器(SIDAC)、…等具有PN接面的半導體元件結(jié)構，以二極管為例，其構造一般如臺灣公告第476164號「一種二極管制造方法」發(fā)明專利所揭示，其主要具有一包含P型半導體、N型半導體及PN接面的晶粒，晶粒的P型半導體與N型半導體分別位于晶粒上下面且各設有金屬電極，晶粒以其底面電極配合導電膠黏著于基板，另自晶粒頂面的電極以金屬線電性連接至基板，再于晶粒外側(cè)相對于基板上封固膠體成形，而構成一個接點同側(cè)的二極管元件；又該二極管可將晶粒頂面及底面的電極分別焊接于導線架的二引腳，再于晶粒外側(cè)封固膠體成型，而構成一接點位于相對兩側(cè)面上的二極管元件。
前述二極管元件結(jié)構中，第一型晶粒與基板結(jié)合的二極管元件雖通過金屬線及基板上的線路以線路移轉(zhuǎn)方式，使晶粒上分位于上下面的電極移轉(zhuǎn)至基板底面，使該二極管元件可藉助表面黏著技術(SMT)焊接于電路板，然而，此結(jié)構設計，因其晶粒上的電極需通過金屬線轉(zhuǎn)基板線路與外部電路連接，其電流傳遞的路徑偏長，阻抗高，元件工作時易發(fā)熱；另外，該晶粒黏著于基板后，且需以金屬線連接于晶粒電極至基板接點，再行封膠成型，其制程影響因素多，變異性大，品質(zhì)控制難度較高，且因基板的加入以及連接晶粒與基板間的金屬線弧高限制，使其有型體偏大的問題，不符合輕薄短小的趨勢。
至于第二型晶粒與導線架結(jié)合的二極管元件雖直接使晶粒焊接于導線架上，再行封膠成型，其型體雖較前述第一型二極管元件略小，但因晶粒的二電極是分位于上下相對的平面上，故導線架的二引腳是焊接于晶粒上下面處，因此，此一型式的二極管無法利用表面黏著技術焊接于電路板，而且導線架二引腳因需分別焊接于晶粒上下面，不利于引腳與晶粒間的焊接作業(yè)，其制程影響因素多，品質(zhì)控制不易。
(3)實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的主要目的在于提供一種秉持晶粒尺寸構裝(CSP)理念所設計的半導體元件結(jié)構，藉此，使該半導體元件具有型體小，減少制程變異因素，品質(zhì)易于控制，以及可利用表面黏著技術焊設于電路板上等實用功效。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的半導體元件，其特點是包括有一晶粒，其包含有P型、N型半導體，以及介于P型與N型半導體之間的PN接面，并以線路重布的表面金屬層于晶粒同一表面上形成二分別與P型半導體、N型半導體對應電性連接的電極，該二電極間為同表面充填絕緣材的溝槽予以隔離區(qū)隔；一導線架，其具有分別焊接于晶粒電極上的引腳；以及一膠體，包覆于晶粒外側(cè)，并顯露出導線架的引腳以作為外部連接用，所述引腳位于同一側(cè)面。
本實用新型所提出的半導體元件結(jié)構設計，主要使晶粒的P型、N型半導體以線路重布的表面金屬層形成位于同一表面相鄰的二電極，二電極間為同表面絕緣材予以隔離區(qū)隔，導線架的二引腳直接焊接于對應的電極上，再為膠體包覆顯露同一側(cè)面的引腳，藉此，使該半導體元件具有型體小，減少制程步驟，且利用表面黏著技術焊設于電路板上等功效。
為更清楚理解本實用新型的目的、特點和優(yōu)點，下面將結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細說明。
(4)
圖1是本實用新型的平面示意圖。
圖2是本實用新型未設導線架、膠體前的晶粒俯視平面示意圖。
圖3是本實用新型以表面黏著技術焊設于電路板上的平面示意圖。
(5)具體實施方式
有關本實用新型半導體元件結(jié)構的具體實施例，請參閱圖1所示，其包括有一晶粒10，其包含P型半導體11、N型半導體12，以及介于P型與N型半導體12之間的PN接面，并利用線路重布的表面金屬層1314于晶粒10同一表面上形成二分別與P型半導體11、N型半導體12電性連接的電極131、141，該二電極131、141間為同表面充填絕緣材16的溝槽15予以隔離區(qū)隔，如圖2所示；一導線架20，其具有分別焊接于晶粒10同一表面二電極131、141上的引腳21、22；以及一膠體30，是包覆于晶粒10外側(cè)，并僅顯露出導線架的引腳21、22，作為外部連接用，而構成引腳21、22位于晶粒10同一側(cè)面的半導體元件結(jié)構。
前述晶粒10可如圖1所示為P型半導體11在上、N型半導體12在下的上下排列實施型態(tài)，或可為N型半導體在上、P型半導體在下的上下排列實施型態(tài)(未圖示)，其連接下層半導體12的金屬層14是自晶粒10底面經(jīng)側(cè)面延伸頂面形成電極141，與連接上層半導體的金屬層13直接形成的電極131位于晶粒10同一表面。
前述充填于晶粒10溝槽15中的絕緣材16可為玻璃，或利用氧化法成長于溝槽15中的氧化硅；設于晶粒10表面作為電極131、141的金屬層13、14可為鎳、金等。
本實用新型半導體元件經(jīng)于前述結(jié)構設計，當組裝于電路板40時，因該元件外部連接用的外腳21、22同于一側(cè)面處，如圖3所示，故可直接以該同一平面的引腳21、22以表面黏著技術焊接于電路板40的電路上作電性連接。
本實用新型的優(yōu)點至少包括有1、本實用新型是以晶粒直接焊接于金屬導線架后，即封膠成形，其成形的型體符合晶粒尺寸構裝(CSP)的縮小化趨勢。
2、本實用新型利用線路重布的金屬層使晶粒的二電極位于同一平面相鄰的設計，不僅無需以金屬線連接于晶粒電極與導線架間，有助于晶粒與金屬導線架間的焊接作業(yè)，并使其制程影響因素減少，提升操作性，且使品質(zhì)控管更為容易。
3、同上所述，本實用新型利用晶粒電極位于同一平面相鄰的設計，使該元件外部連接用的引腳亦同位于一側(cè)面，使該元件可以表面黏著技術焊設于電路板上。
權利要求1.一種半導體元件，其特征在于包括有一晶粒，其包含有P型、N型半導體，以及介于P型與N型半導體之間的PN接面，并以線路重布的表面金屬層于晶粒同一表面上形成二分別與P型半導體、N型半導體對應電性連接的電極，該二電極間為同表面充填絕緣材的溝槽予以隔離區(qū)隔；一導線架，其具有分別焊接于晶粒電極上的引腳；以及一膠體，包覆于晶粒外側(cè)，并顯露出導線架的引腳以作為外部連接用，所述引腳位于同一側(cè)面。
2.如權利要求1所述的半導體元件，其特征在于，晶粒為P型半導體在上、N型半導體在下的型體。
3.如權利要求1所述的半導體元件，其特征在于，晶粒為N型半導體在上、P型半導體在下的型體。
4.如權利要求1、2或3所述的半導體元件，其特征在于，連接下層半導體的金屬層是自晶粒底面經(jīng)側(cè)面延伸頂面形成電極，與連接上層半導體的金屬層直接形成的電極位于晶粒同一表面。
5.如權利要求4所述的半導體元件，其特征在于，充填于晶粒溝槽中的絕緣材為玻璃。
6.如權利要求4所述的半導體元件，其特征在于，充填于晶粒溝槽中的絕緣材為氧化硅。
7.如權利要求4所述的半導體元件，其特征在于，設于晶粒上的金屬層為鎳。
8.如權利要求4所述的半導體元件，其特征在于，設于晶粒上的金屬層為金。
專利摘要本實用新型有關一種半導體元件，尤指一種具有PN接面的半導體元件結(jié)構設計，該半導體元件的結(jié)構是晶粒的P型、N型半導體以線路重布的表面金屬層形成位于同一表面相鄰的二電極，二電極間為同表面絕緣材予以隔離區(qū)隔，導線架的二引腳直接焊接于對應的電極上，再為膠體包覆顯露同一側(cè)面的引腳，藉此，使該半導體元件具有型體小，制程步驟減少，且可利用表面黏著技術焊設于電路板上等功效。
文檔編號H01L29/861GK2572566SQ0225422
公開日2003年9月10日 申請日期2002年9月12日 優(yōu)先權日2002年9月12日
發(fā)明者謝民鴻, 楊莊生, 馮繼偉, 劉承蒼 申請人:弘電電子工業(yè)股份有限公司