專利名稱：疊層式半導(dǎo)體組件制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種 半導(dǎo)體組件的制備方法，尤指一種疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法，其中該組件包括半導(dǎo)體元件、散熱座、黏著層、被覆穿孔及增層電路。
背景技術(shù)：
改善效能及降低尺寸與重量仍是電子系統(tǒng)領(lǐng)域持續(xù)追求的目標(biāo)。目前已提出許多符合上述需求的技術(shù)方案，其通過使用不同結(jié)構(gòu)、材料、設(shè)備、工藝節(jié)點(diǎn)及制備方法，以兼顧提高效能、實時上市及降低成本的考慮。在所有技術(shù)方案中，封裝層級的技術(shù)創(chuàng)新被認(rèn)為是最符合經(jīng)濟(jì)效益且最不耗時的選擇。此外，當(dāng)欲進(jìn)一步將芯片尺寸降至納米等級以下時，材料、設(shè)備及工藝開發(fā)等昂貴費(fèi)用將導(dǎo)致該技術(shù)面臨極大瓶頸，因此目前已著重于封裝技術(shù)，以適應(yīng)更智能且更微小裝置的需求。如球門陣列封裝(BGA)及方形扁平無引腳封裝(QFN)的塑料封裝通常是每一封裝體中包含一枚芯片。為了提供更多功能并將信號延遲現(xiàn)象降至最低，目前可行的方式是將多枚芯片疊層在一封裝體中，以縮短連線長度并維持最小足印(footprint)。例如，迭置具有各自存儲器芯片的移動處理器晶粒，以改善元件速度、足印及功率消耗。此外，在模塊中迭置多枚芯片的方式，可在不同工藝節(jié)點(diǎn)提供包括邏輯、記憶、模擬、RF、整合型被動元件(IPC)及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等不同功能芯片，如28納米高速邏輯及130納米模擬。雖然文獻(xiàn)已報導(dǎo)許多三維封裝結(jié)構(gòu)，但仍有許多效率相關(guān)的缺失尚待改善。例如，在有限空間中迭置多個元件往往會面臨到元件間噪聲干擾(如電磁干擾)等不理想狀況。據(jù)此，當(dāng)元件進(jìn)行高頻率電磁波信號傳輸或接收時，上述問題將不利于疊層元件的信號完整性。此外，由于半導(dǎo)體元件在高溫操作下易產(chǎn)生效率衰退甚至立即故障的問題，因此包裹于熱絕緣材料(如介電材料)內(nèi)的芯片所產(chǎn)生的熱聚集會對組件造成嚴(yán)重?fù)p害。據(jù)此，目前亟需發(fā)展一種可解決電磁干擾問題、加速散熱效果并維持低制作成本的疊層式半導(dǎo)體組件。Eichelberger的美國專利(專利案號5，111, 278)公開了一種三維疊層式的多芯片模塊，其是將半導(dǎo)體芯片設(shè)置于平坦襯底上，并使用封裝材料進(jìn)行密封，其中該封裝材料具有形成于連接墊上的盲孔。設(shè)置于封裝材料上的導(dǎo)電圖案延伸至顯露的打線墊，以從模塊上表面連接該些半導(dǎo)體芯片。該模塊布有被覆穿孔，以連接上下電路，進(jìn)而達(dá)到嵌埋式芯片的三維疊層結(jié)構(gòu)。然而，大部分塑料材料的導(dǎo)熱性偏低，因此該塑料組件會有熱效率差且無法對嵌埋芯片提供電磁屏蔽保護(hù)作用的缺點(diǎn)。Mowatt等人的美國專利(專利案號5，432，677)、Miura等人的美國專利(專利案號5，565，706) ,Chen等人的美國專利(專利案號6，680, 529)及Sakamoto等人的美國專利(專利案號7，842，887)公開了多種嵌埋式模塊，以解決制作合格率及可靠度問題。然而，該些專利所提出的方案都無法對散熱問題提出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方式，或者無法對嵌埋式芯片提供有效的電磁屏蔽保護(hù)作用。Hsu的美國專利(專利案號7，242，092)及Wong的美國專利(專利案號7，656，015)公開了一種組件，其是將半導(dǎo)體芯片容置于底部具有金屬層的凹穴中，以加速嵌埋芯片的散熱效果。除了該結(jié)構(gòu)底部金屬層散熱效果有限的問題外，由于襯底上的凹穴是通過對襯底進(jìn)行激光或等離子體刻蝕而形成，因此其主要缺點(diǎn)還包括形成凹穴時導(dǎo)致產(chǎn)量偏低及成本偏高的問題。Enomoto的美國專利(專利案號7，777，328)公開了一種散熱增益型組件，其是通過微加工或磨除部分金屬的方式，形成設(shè)置晶粒用的凹穴。金屬板下凹深度控制不一致的現(xiàn)象易造成量產(chǎn)時產(chǎn)量及合格率偏低的問題。此外，由于厚金屬板會阻擋垂直連接至底表面的電性連接路徑，因此必須先形成布有通孔的樹脂，接著再在金屬塊中形成金屬化鍍覆通孔。但此繁復(fù)的工藝會導(dǎo)致制作合格率過低及成本過高。Ito等人的美國專利(專利案號7，957，154)公開了一種組件，其是在開口內(nèi)表面上形成金屬層，可保護(hù)嵌埋的半導(dǎo)體芯片免于電磁干擾。與其它形成開口的方法一樣，樹脂開孔形成不一致的現(xiàn)象將導(dǎo)致此組件面臨制備產(chǎn)量差及合格率低的問題。此外，由于金屬是通過電鍍工藝形成于開口中，因此其厚度有限，對封裝的熱效率沒什么改善效果。有鑒于現(xiàn)有高功率及高效率半導(dǎo)體元件封裝種種發(fā)展情形及限制，目前仍需發(fā)展一種符合成本效益、產(chǎn)品可靠、適于生產(chǎn)、多功能、提供良好信號完整性、具有優(yōu)異散熱性的疊層式半導(dǎo)體組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法，其中該組件包括一半導(dǎo)體元件、一散熱座、一黏著層、一端子、一被覆穿孔及一增層電路。該疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法可以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的導(dǎo)電層，其中該凸塊定義出面朝第一垂直方向的一凹穴，且在相反于第一垂直方向的第二垂直方向上覆蓋凹穴，同時該凸塊鄰接凸緣層并與凸緣層一體成型，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于這些垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸；然后通過該黏著層將凸緣層及凸塊黏附至導(dǎo)電層，其中該黏著層介于凸緣層與導(dǎo)電層之間及凸塊與導(dǎo)電層之間，此步驟包括將凸塊對準(zhǔn)該通孔；然后將包含一或多個接觸墊的半導(dǎo)體元件設(shè)置于凸塊上且位于凹穴處；提供一增層電路于半導(dǎo)體元件及凸緣層上，其中增層電路自半導(dǎo)體元件及凸緣層朝第一垂直方向延伸，且電性連接至半導(dǎo)體元件；提供一基座，其鄰接凸塊并自凸塊朝第二垂直方向延伸，且在第二垂直方向上覆蓋凸塊并自凸塊側(cè)向延伸，同時該基座包括鄰接該通孔且與凸塊保持距離的該導(dǎo)電層一選定部位；提供一端子，其與基座及凸塊保持距離，并朝第二垂直方向延伸于黏著層外，同時該端子包括與該通孔及凸塊保持距離的該導(dǎo)電層一選定部位；以及提供一被覆穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿黏著層，以提供增層電路與端子間的電性連接。將凸緣層及凸塊黏附至導(dǎo)電層的步驟可以包括將未固化的黏著層設(shè)置于凸緣層與導(dǎo)電層之間，此步驟包括將該凸塊對準(zhǔn)黏著層的開口及導(dǎo)電層的通孔；然后使黏著層流入通孔內(nèi)介于凸塊與導(dǎo)電層間的一缺口 ；以及固化黏著層。將黏著層設(shè)置于凸緣層與導(dǎo)電層間的步驟可以包括將黏著層設(shè)置于凸緣層上，此步驟包括將凸塊對準(zhǔn)黏著層的開口 ；以及將導(dǎo)電層設(shè)置于黏著層上，此步驟包括將凸塊對準(zhǔn)導(dǎo)電層的通孔。、
將導(dǎo)電層設(shè)置于 黏著層上的步驟可以包括將導(dǎo)電層單獨(dú)設(shè)置于黏著層上，以使導(dǎo)電層接觸黏著層，而該通孔僅延伸貫穿導(dǎo)電層?；蛘撸瑢?dǎo)電層設(shè)置于黏著層上的步驟可以包括將一層壓結(jié)構(gòu)設(shè)置于黏著層上，其中該層壓結(jié)構(gòu)包括該導(dǎo)電層及一襯底，以使襯底接觸并介于導(dǎo)電層與黏著層之間，導(dǎo)電層則與黏著層保持距離，且該通孔延伸貫穿導(dǎo)電層及襯底。抑或，將導(dǎo)電層設(shè)置于黏著層上的步驟可以包括將導(dǎo)電層及一載體設(shè)置于黏著層上，以使導(dǎo)電層接觸并介于黏著層與載體之間，然后待黏著層固化后再移除該載體。本發(fā)明也提供還包括一襯底的疊層式半導(dǎo)體組件制備方法。該疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法可以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的襯底，其中凸塊定義出面朝第一垂直方向的一凹穴，且在相反于第一垂直方向的第二垂直方向上覆蓋凹穴，同時凸塊鄰接凸緣層并與凸緣層一體成型，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于這些垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸；然后通過該黏著層將凸緣層及凸塊黏附至襯底，其中黏著層介于凸緣層與襯底之間及凸塊與襯底之間，此步驟包括將凸塊對準(zhǔn)通孔；然后將包含一或多個接觸墊的半導(dǎo)體元件設(shè)置于凸塊上且位于凹穴處；提供一增層電路于半導(dǎo)體元件及凸緣層上，其中該增層電路自半導(dǎo)體元件及凸緣層朝第一垂直方向延伸，且電性連接至半導(dǎo)體元件；提供一基座，其鄰接凸塊并自凸塊朝第二垂直方向延伸，且在第二垂直方向上覆蓋凸塊并自凸塊側(cè)向延伸；提供一端子，其與基座及凸塊保持距離，并自襯底朝第二垂直方向延伸；以及提供一被覆穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿該黏著層，以提供增層電路與端子間的電性連接。將凸緣層及凸塊黏附至襯底的步驟可以包括將未固化的黏著層設(shè)置于凸緣層與襯底之間，此步驟包括將凸塊對準(zhǔn)黏著層的開口及襯底的通孔；然后使黏著層流入通孔內(nèi)介于凸塊與襯底間的一缺口 ；以及固化黏著層。將黏著層設(shè)置于凸緣層與襯底間的步驟可以包括將黏著層設(shè)置于凸緣層上，此步驟包括將凸塊對準(zhǔn)黏著層的開口 ；以及將襯底設(shè)置于黏著層上，此步驟包括將凸塊對準(zhǔn)襯底的通孔。將襯底設(shè)置于黏著層上的步驟包括將一層壓結(jié)構(gòu)設(shè)置于黏著層上，其中該層壓結(jié)構(gòu)包括襯底及一導(dǎo)電層，以使襯底接觸并介于導(dǎo)電層與黏著層之間，而導(dǎo)電層則與黏著層保持距離，同時該通孔延伸貫穿導(dǎo)電層及襯底，且基座包括鄰接該通孔且與凸塊保持距離的該導(dǎo)電層一選定部位，而端子包括與該通孔及凸塊保持距離的該導(dǎo)電層一選定部位。使黏著層流入缺口的步驟可以包括加熱熔化黏著層；并使凸緣層及襯底(或?qū)щ妼?彼此靠合，借此使凸塊于通孔中朝第二垂直方向移動，并對凸緣層與襯底(或?qū)щ妼?間的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內(nèi)介于凸塊與襯底(或?qū)щ妼?間的缺口。固化黏著層的步驟可以包括加熱固化該熔化黏著層，借此將凸塊及凸緣層機(jī)械性黏附至襯底(或?qū)щ妼?。 該增層電路可以包括介電層、一或多個盲孔及一或多條導(dǎo)線。據(jù)此，提供增層電路的步驟可以包括提供一介電層于半導(dǎo)體元件及凸緣層上，其中介電層自半導(dǎo)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，而盲孔對準(zhǔn)接觸墊，且可選擇性對準(zhǔn)凸緣層；以及提供一或多條導(dǎo)線于該介電層上，其中導(dǎo)線自介電層朝第一垂直方向延伸，并在介電層上側(cè)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，以使半導(dǎo)體元件電性連接至導(dǎo)線，且使凸緣層選擇性電性連接至導(dǎo)線。若需其它信號路由，增層電路也可以包括額外的介電層、盲孔及導(dǎo)線層。例如，該增層電路可還包括一第二介電層、一或多個第二盲孔及一或多條第二導(dǎo)線。據(jù)此，提供增層電路的步驟可還包括提供一第二介電層于介電層及導(dǎo)線上，其中第二介電層自介電層及導(dǎo)線朝第一垂直方向延伸，且第二介電層包括一或多個對準(zhǔn)導(dǎo)線的第二盲孔；以及提供一或多條第二導(dǎo)線于第二介電層上，其中 第二導(dǎo)線自第二介電層朝第一垂直方向延伸，并在第二介電層上側(cè)向延伸，同時朝第二垂直方向穿過第二盲孔而延伸至導(dǎo)線，以使導(dǎo)線電性連接至第二導(dǎo)線。增層電路可延伸于凹穴的內(nèi)外。例如，增層電路的介電層可延伸進(jìn)入并填滿凹穴的剩余空間?；蛘撸鰧与娐房膳c凹穴保持距離，并延伸于凹穴外。例如，固晶材料可填滿凹穴，以使介電層不延伸進(jìn)入凹穴且與凹穴保持距離。根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，該疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法可以包括提供一凸塊、一凸緣層、一黏著層及一導(dǎo)電層，其中(i)該凸塊定義出面朝第一垂直方向的一凹穴，且在相反于第一垂直方向的第二垂直方向上覆蓋該凹穴，同時該凸塊鄰接凸緣層并與凸緣層一體成型，且自凸緣層朝第二垂直方向垂直延伸，并延伸進(jìn)入黏著層的開口，且對準(zhǔn)導(dǎo)電層的通孔，(ii)該凸緣層自凸塊朝垂直于這些垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸，(iii)該黏著層位于凸緣層與導(dǎo)電層之間且未固化，且(iv)該導(dǎo)電層是設(shè)置于黏著層上；然后使黏著層流入通孔內(nèi)介于凸塊與導(dǎo)電層間的缺口 ；固化該黏著層；然后將包含一或多個接觸墊的半導(dǎo)體元件設(shè)置于凸塊上，借此將半導(dǎo)體元件機(jī)械黏附且熱連結(jié)至該凸塊；提供一介電層于半導(dǎo)體元件及凸緣層上，其中該介電層自半導(dǎo)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，而盲孔是對準(zhǔn)顯露接觸墊，且可選擇性對準(zhǔn)顯露凸緣層；提供一或多條導(dǎo)線于該介電層上，其中導(dǎo)線自介電層朝第一垂直方向延伸，并在介電層上側(cè)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，以使半導(dǎo)體元件電性連接至導(dǎo)線，且使凸緣層選擇性電性連接至導(dǎo)線；提供一基座，其鄰接該凸塊并自凸塊朝第二垂直方向延伸，且在第二垂直方向上覆蓋凸塊，同時該基座自凸塊側(cè)向延伸，并包括鄰接通孔且與凸塊保持距離的導(dǎo)電層一選定部位；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(dǎo)體元件通過凸塊熱連結(jié)至該基座；提供一端子，其與基座及凸塊保持距離，并朝第二垂直方向延伸于黏著層外，同時該端子包括與該通孔及凸塊保持距離的該導(dǎo)電層一選定部位；以及提供一被覆穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿該黏著層，以提供導(dǎo)線與端子間的電性連接。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，該疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法可以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的一凹穴，且鄰接凸緣層并與凸緣層一體成型，并自凸緣層朝與第一垂直方向相反的第二垂直方向垂直延伸，而該凸緣層則自凸塊朝垂直于這些垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸，且該凹穴于第二垂直方向上是由凸塊覆蓋；提供一黏著層，其中一開口延伸貫穿該黏著層；提供一導(dǎo)電層，其中一通孔延伸貫穿該導(dǎo)電層；將黏著層設(shè)置于凸緣層上，此步驟包括將凸塊插入該開口 ；將導(dǎo)電層設(shè)置于黏著層上，此步驟包括將凸塊對準(zhǔn)該通孔，其中黏著層位于凸緣層與導(dǎo)電層之間且未固化；然后加熱熔化黏著層；使凸緣層及導(dǎo)電層彼此靠合，借此使凸塊于通孔中朝第二垂直方向移動，并對凸緣層與導(dǎo)電層間的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內(nèi)介于凸塊與導(dǎo)電層間的缺口 ；加熱固化該熔化黏著層，借此將凸塊及凸緣層機(jī)械性黏附至導(dǎo)電層；然后將包含一或多個接觸墊的半導(dǎo)體元件設(shè)置于凸塊上，借此將半導(dǎo)體元件機(jī)械黏附且熱連結(jié)至該凸塊，其中半導(dǎo)體元件延伸進(jìn)入該凹穴；提供一介電層于半導(dǎo)體元件及凸緣層上，其中該介電層自半導(dǎo)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，而盲孔對準(zhǔn)顯露接觸墊，且可選擇性對準(zhǔn)顯露凸緣層；提供一或多條導(dǎo)線于該介電層上，其中導(dǎo)線自介電層朝第一垂直方向延伸，并在介電層上側(cè)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，以使半導(dǎo)體元件電性連接至導(dǎo)線，且使凸緣層選擇性電性連接至導(dǎo)線；提供一基座，其鄰接該凸塊并自凸塊朝第二垂直方向延伸，且在第二垂直方向上覆蓋凸塊，同時該基座自凸塊側(cè)向延伸，并包括鄰接通孔且與凸塊保持距離的導(dǎo)電層一選定部位；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(dǎo)體元件通過凸塊熱連結(jié)至該基座；提供一端子，其與基座及凸 塊保持距離，并朝第二垂直方向延伸于黏著層外，同時該端子包括與該通孔及凸塊保持距離的該導(dǎo)電層一選定部位；以及提供一被覆穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿該黏著層，以提供導(dǎo)線與端子間的電性連接。根據(jù)本發(fā)明的再一實施方式，該疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法可以包括提供一凸塊、一凸緣層、一黏著層及一層壓結(jié)構(gòu)，該層壓結(jié)構(gòu)包括一導(dǎo)電層及一襯底，其中(i)該凸塊定義出面朝第一垂直方向的一凹穴，且在相反于第一垂直方向的第二垂直方向上覆蓋該凹穴，同時該凸塊鄰接凸緣層并與凸緣層一體成型，且自凸緣層朝第二垂直方向垂直延伸，并延伸進(jìn)入黏著層的開口，且對準(zhǔn)層壓結(jié)構(gòu)的通孔，(ii)該凸緣層自凸塊朝垂直于這些垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸，(iii)該黏著層位于凸緣層與層壓結(jié)構(gòu)之間且未固化，且(iv)該層壓結(jié)構(gòu)是設(shè)置于黏著層上，以使襯底位于黏著層與導(dǎo)電層之間；然后使黏著層流入通孔內(nèi)介于凸塊與層壓結(jié)構(gòu)間的缺口 ；固化該黏著層；然后將包含一或多個接觸墊的半導(dǎo)體元件設(shè)置于凸塊上，借此將半導(dǎo)體元件機(jī)械黏附且熱連結(jié)至該凸塊；提供一介電層于半導(dǎo)體元件及凸緣層上，其中該介電層自半導(dǎo)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，而盲孔對準(zhǔn)顯露接觸墊，且可選擇性對準(zhǔn)顯露凸緣層；提供一或多條導(dǎo)線于該介電層上，其中導(dǎo)線自介電層朝第一垂直方向延伸，并在介電層上側(cè)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，以使半導(dǎo)體元件電性連接至導(dǎo)線，且使凸緣層選擇性電性連接至導(dǎo)線；提供一基座，其鄰接該凸塊并自凸塊朝第二垂直方向延伸，且在第二垂直方向上覆蓋凸塊，同時該基座自凸塊側(cè)向延伸，并包括鄰接通孔且與凸塊保持距離的導(dǎo)電層一選定部位；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(dǎo)體元件通過凸塊熱連結(jié)至該基座；提供一端子，其與基座及凸塊保持距離，并自襯底朝第二垂直方向延伸，同時該端子包括與該通孔及凸塊保持距離的該導(dǎo)電層一選定部位；以及提供一被覆穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿該黏著層及襯底，以提供導(dǎo)線與端子間的電性連接。根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式，該疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法可以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的一凹穴，且鄰接凸緣層并與凸緣層一體成型，并自凸緣層朝與第一垂直方向相反的第二垂直方向垂直延伸，而該凸緣層則自凸塊朝垂直于這些垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸，且該凹穴于第二垂直方向上是由凸塊覆蓋；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(dǎo)電層及一襯底的一層壓結(jié)構(gòu)，其中一通孔延伸貫穿該導(dǎo)電層及該襯底；將黏著層設(shè)置于凸緣層上，此步驟包括將凸塊插入該開口 ；將層壓結(jié)構(gòu)設(shè)置于黏著層上，此步驟包括將凸塊對準(zhǔn)該通孔，其中黏著層是位于凸緣層與層壓結(jié)構(gòu)之間且未固化，而襯底是位于黏著層與導(dǎo)電層之間；然后加熱熔化黏著層；使凸緣層及層壓結(jié)構(gòu)彼此靠合，借此使凸塊于通孔中朝第二垂直方向移動，并對凸緣層與層壓結(jié)構(gòu)間的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內(nèi)介于凸塊與層壓結(jié)構(gòu)間的缺口 ；加熱固化該熔化黏著層，借此將凸塊及凸緣層機(jī)械性黏附至導(dǎo)電層及襯底；然后將包含一或多個接觸墊的半導(dǎo)體元件設(shè)置于凸塊上，借此將半導(dǎo)體元件機(jī)械黏附且熱連結(jié)至該凸塊，其中半導(dǎo)體元件延伸進(jìn)入該凹穴；提供一介電層于半導(dǎo)體元件及凸緣層上，其中該介電層自半導(dǎo)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，而盲孔對準(zhǔn)顯露接觸墊，且可選擇性對準(zhǔn)顯露凸緣層；提供一或多條導(dǎo)線于該介電層上，其中導(dǎo)線自介電層朝第一垂直方向延伸，并在介電層上側(cè)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，以使半導(dǎo)體元件電性連接至導(dǎo)線，且使凸緣層選擇性電性連接至導(dǎo)線；提供一基座，其鄰接該凸塊并自凸塊朝第二垂直方向延伸，且在第二垂直方向上覆蓋凸塊，同時該基座自凸塊側(cè)向延伸，并包括鄰接通孔且與凸塊保持距離的導(dǎo)電層一選定部位；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(dǎo)體元件通過凸塊熱連結(jié)至該基座；提供一端子，其與基座及凸塊保持距離，并自襯底朝第二垂直方向延伸，同時該端子包括與該通孔及凸塊保持距離的該導(dǎo)電層一選定部位；以及提供一被覆穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿該黏著層及襯底，以提供導(dǎo)線與端子間的電性連接。設(shè)置半導(dǎo)體元件的步驟可以包括使用位于凹穴內(nèi)的固晶材料，將半導(dǎo)體元件機(jī)械黏附且熱連結(jié)至凸塊。提供該導(dǎo)線的步驟可以包括沉積一被覆層于該介電層上，且該被覆層穿過該盲孔而延伸至該接觸墊，并可選擇性延伸至凸緣層，然后再使用一定義該導(dǎo)線的刻蝕掩模層，以移除該被覆層的選定部位。提供該基座及該端子的步驟可以包括沉積一被覆層于凸塊、黏著層及導(dǎo)電層上，其中該被覆層于第二垂直方向上覆蓋凸塊，并自凸塊側(cè)向延伸至導(dǎo)電層；然后使用一定義該基座及該端子的刻蝕掩模層，以移除被覆層及導(dǎo)電層的選定部位。提供導(dǎo)線、基座及端子的步驟可以包括在第一垂直方向的介電層上沉積第一被覆層，并同時在第二垂直方向的凸塊、黏著層及導(dǎo)電層外沉積第二被覆層。提供該被覆穿孔的步驟可以包括形成一穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿該黏著層(若具有襯底則貫穿黏著層及襯底)；然后沉積一連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上。
提供基座、端子及被覆穿孔的步驟可以包括在第二垂直方向的凸塊、黏著層及導(dǎo)電層外沉積第二被覆層，并同時在穿孔的內(nèi)側(cè)壁上沉積連接層?？稍谔峁┰鰧与娐返钠陂g提供該被覆穿孔，或者在設(shè)置半導(dǎo)體元件前并在凸塊及凸緣層黏附至導(dǎo)電層或襯底后提供該被覆穿孔。舉例說明，提供被覆穿孔的步驟可以包括在提供介電層后，形成于垂直方向延伸貫穿一或多層介電層、黏著層、襯底及導(dǎo)電層的穿孔；而后，在沉積導(dǎo)線期間，在穿孔內(nèi)側(cè)壁上沉積一連接層?；蛘?，提供被覆穿孔的步驟可以包括在設(shè)置半導(dǎo)體元件前并在固化黏著層后，形成于垂直方向貫穿凸緣層、黏著層、襯底及導(dǎo)電層的穿孔，而后再沉積一連接層于該穿孔的內(nèi)側(cè)壁上。
提供介電層、導(dǎo)線、基座、端子及被覆穿孔的步驟可以包括形成一穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿該黏著層(若有襯底則延伸貫穿黏著層及襯底)；然后沉積一連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上；沉積一內(nèi)被覆層于第一垂直方向上的凸塊及凸緣層及第二垂直方向上的凸塊、黏著層及導(dǎo)電層上；然后移除第一垂直方向上的凸緣層及內(nèi)被覆層選定部位，以定義出一內(nèi)部接墊，以使該內(nèi)部接墊鄰接該連接層且與凸緣層保持距離；然后形成介電層于半導(dǎo)體元件、凸緣層及內(nèi)部接墊上；然后形成該盲孔及另一盲孔于介電層中，其中該另一盲孔對準(zhǔn)顯露內(nèi)部接墊；然后沉積一第一被覆層于介電層上，其中該第一被覆層穿過該盲孔而延伸至接觸墊，并可選擇性延伸至凸緣層，且同時穿過該另一盲孔而延伸至內(nèi)部接墊；沉積一第二被覆層于該內(nèi)被覆層上；移除第一被覆層的選定部位，以定義出導(dǎo)線；以及移除第二被覆層、內(nèi)被覆層及導(dǎo)電層的選定部位，以定義出基座及端子?；蛘撸峁┙殡妼?、導(dǎo)線、基座、端子及被覆穿孔的步驟可以包括形成介電層于半導(dǎo)體元件及凸緣層上；然后形成該盲孔于介電層中；形成一穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿介電層及黏著層(若有襯底則延伸貫穿介電層、黏著層及襯底)；沉積一連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上；沉積一第一被覆層于介電層上，其中該第一被覆層穿過該盲孔而延伸至接觸墊，并可選擇性延伸至凸緣層；沉積一第二被覆層于凸塊、黏著層及導(dǎo)電層上；移除第一被覆層的選定部位，以定義出導(dǎo)線；以及移除第二被覆層及導(dǎo)電層的選定部位，以定義出基座及端子。移除第一被覆層選定部位的步驟可以包括形成一定義導(dǎo)線的刻蝕掩模層于第一被覆層上；然后刻蝕第一被覆層，以形成刻蝕掩模層所定義的圖案；然后移除刻蝕掩模層。移除第二被覆層、內(nèi)被覆層及導(dǎo)電層選定部位的步驟可以包括形成一定義基座及端子的刻蝕掩模層于第二被覆層上；然后刻蝕第二被覆層，以形成刻蝕掩模層所定義的圖案；然后移除刻蝕掩模層。本發(fā)明的制備方法于固化黏著層后且沉積被覆層前，可以包括一步驟研磨凸塊、黏著層及導(dǎo)電層，使凸塊、黏著層及導(dǎo)電層于面朝第二垂直方向的一側(cè)向表面上彼此側(cè)向?qū)R。此研磨步驟可以包括研磨黏著層而不研磨凸塊；而后研磨凸塊、黏著層及導(dǎo)電層。在一優(yōu)選具體實施例中，該疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法可以包括提供一凸塊、一凸緣層、一黏著層及一層壓結(jié)構(gòu)，其中(i)該凸塊定義出面朝第一垂直方向的一凹穴，且該凸塊鄰接凸緣層并與凸緣層一體成型，同時該凸塊自凸緣層朝與第一垂直方向相反的第二垂直方向垂直延伸，且該凹穴于第二垂直方向上是由該凸塊覆蓋，(ii)該凸緣層自凸塊朝垂直于這些垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸，(iii)該黏著層包括一開口，其延伸貫穿該黏著層，且(iv)該層壓結(jié)構(gòu)包括一導(dǎo)電層及一襯底，而一通孔延伸貫穿該層壓結(jié)構(gòu)；將黏著層設(shè)置于凸緣層上，此步驟包括將凸塊插入該開孔；將層壓結(jié)構(gòu)設(shè)置于黏著層上，此步驟包括將凸塊插入該通孔，其中襯底接觸并介于導(dǎo)電層與黏著層之間，導(dǎo)電層則與黏著層保持距離，而黏著層接觸并介于凸緣層與襯底之間且未固化；然后加熱熔化該黏著層；使凸緣層及層壓結(jié)構(gòu)彼此靠合，借此使凸塊于通孔中朝第二垂直方向移動，并對凸緣層與層壓結(jié)構(gòu)間的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內(nèi)介于凸塊與層壓結(jié)構(gòu)間的一缺口 ；加熱固化該熔化黏著層，借此將凸塊與凸緣層機(jī)械性黏附至導(dǎo)電層及襯底；然后研磨凸塊、黏著層及導(dǎo)電層，使凸塊、黏著層及導(dǎo)電層于面朝第二垂直方向的一側(cè)向表面上彼此側(cè)向?qū)R；然后使用一固晶材料，將包含一或多個接觸墊的一半導(dǎo)體元件設(shè)置于該凸塊上，借此將該半導(dǎo)體元件機(jī)械黏附且熱連結(jié)至該凸塊，其中半導(dǎo)體元件延伸進(jìn)入凹穴，而凸塊為半導(dǎo)體元件提供一凹形晶粒座；然后形成一介電層于半導(dǎo)體元件及凸緣層上，其中該介電層自半導(dǎo)體元件及凸緣層朝該第一垂直方向延伸，并延伸進(jìn)入且填滿凹穴的剩余空間；然后形成一或多個盲孔，其延伸貫穿該介電層，且對準(zhǔn)顯露該接觸墊，并可選擇性對準(zhǔn)顯露凸緣層；沉積一第一被覆層于介電層上，并移除該第一被覆層的選定部位，以形成一第一刻蝕掩模層所定義的圖案，其中一或多條導(dǎo)線包括該第一被覆層的一選定部位，其自介電層朝第一垂直方向延伸，并在介電層上側(cè)向延伸，同時朝第二垂直方向穿過該盲孔而延伸至該接觸墊并選擇性延伸至凸緣層，借此將半導(dǎo)體元件電性連接至導(dǎo)線，并可選擇性將凸緣層電性連接至導(dǎo)線；沉積一第二被覆層于凸塊、黏著層及導(dǎo)電層上，并移除第二被覆層及導(dǎo)電層的選定部位，以形成一第二刻蝕掩模層所定義的圖案，其中(i) 一基座包括該第二被覆層一選定部位，其鄰接凸塊、黏著層及導(dǎo)電層，且在第二垂直方向上覆蓋凸塊，同時該基座也包括導(dǎo)電層一選定部位，其鄰接襯底及該通孔并與凸塊保持距離，以使該基座鄰接凸塊并自凸塊朝第二垂直方向延伸，同時在第二垂直方向上覆蓋凸塊且自凸塊側(cè)向延伸，且(ii) 一端子包括該第二被覆層一選定部位，其鄰接導(dǎo)電層并與凸塊及黏著層保持距離，同時該端子也包括該導(dǎo)電層的一選定部位，其鄰接該襯底并與該凸塊及該通孔保持距離，以使該端子鄰接穿孔，并與基座、通孔及凸塊保持距離，同時該端子自襯底朝第二垂直方向延伸；提供一散熱座，其包括該凸塊、該基座及該凸緣層，其中半導(dǎo)體元件通過凸塊熱連結(jié)至基座；形成一穿孔，其朝這些垂直方向延伸貫穿襯底、黏著層及介電層；以及沉積一連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上，其中該被覆穿孔包括該穿孔及該連接層，而該連接層提供導(dǎo)線與端子間的電性連接根據(jù)上述優(yōu)選具體實施例，該制備方法可以還包括形成一第二介電層于該介電層及該導(dǎo)線上，其中該第二介電層自介電層及導(dǎo)線朝第一垂直方向延伸，且與半導(dǎo)體元件、凸緣層及凹穴保持距離；然后形成一或多個第二盲孔，其延伸貫穿該第二介電層，且對準(zhǔn)顯露該導(dǎo)線；然后形成一或多條第二導(dǎo)線，其自第二介電層朝第一垂直方向延伸，并在第二介電層上側(cè)向延伸，同時朝第二垂直方向穿過第二盲孔而延伸至該導(dǎo)線，借此將導(dǎo)線電性連接至第二導(dǎo)線。提供該凸塊的步驟可以包括對一金屬板進(jìn)行機(jī)械沖壓，以在金屬板上形成凸塊以及在凸塊中形成凹穴，該凸塊是金屬板上一受沖壓的部分，而凸緣層則為金屬板上一未受沖壓的部分。此金屬板可由銅、鋁、鎳、鐵或其合金制成。提供該黏著層的步驟可以包括提供一未固化環(huán)氧樹脂的膠片。使該黏著層流入缺口的步驟可以包括熔化該未固化環(huán)氧樹脂，并擠壓凸緣層與導(dǎo)電層間或凸緣層與襯底間的該未固化環(huán)氧樹脂。固化該黏著層的步驟可以包括固化該未固化環(huán)氧樹脂。使黏著層流入缺口的步驟可以包括使該黏著層填滿缺口，并迫使黏著層朝第二垂直方向超出凸塊及導(dǎo)電層，以使黏著層接觸凸塊與導(dǎo)電層面向第二垂直方向的表面。提供該介電層的步驟可以包括形成該介電層于半導(dǎo)體元件、凸塊、凸緣層及黏著層上并與之接觸，且該黏著層分隔介電層與襯底(或?qū)щ妼?。沉積第一被覆層與第二被覆層的步驟可以包括通過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。該些介電層可通過各種技術(shù)形成并可延伸至組件的外圍邊緣，其包括膜壓合、輥輪涂布、旋轉(zhuǎn)涂布及噴涂沉積法。該些盲孔可通過各種技術(shù)貫穿介電層，其包括激光鉆孔、等離子體刻蝕及光刻技術(shù)。該穿孔可通過各種技術(shù)形成，其包括機(jī)械鉆孔、激光鉆孔及等離子體刻蝕及光刻技術(shù)并進(jìn)行或未進(jìn)行濕法刻蝕。該些被覆層及連接層可通過各種技術(shù)沉積形成單層或多層結(jié)構(gòu)，其包括電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺射及其組合。該些被覆層可通過各種技術(shù)圖案化，以定義出該些導(dǎo)線，其包括濕法刻蝕、電化學(xué)刻蝕、激光輔助刻蝕及其組合。通過上述制備方法，該疊層式半導(dǎo)體組件的散熱座可以包括一凸塊、一基座及一凸緣層，其中(i)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，并自凸緣層朝與該第一垂直方向相反的第二垂直方向延伸；(ii)該基座自凸塊朝第二垂直方向延伸，并自凸塊朝垂直于這些垂直方向的側(cè)面方向側(cè)伸而出該凸緣層自凸塊側(cè)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的凹穴，而該凹穴于第二垂直方向上是由該凸塊覆蓋，該凸塊分隔該凹穴與該基座，且該凹穴于凸緣層處設(shè)有一入口。 該散熱座可由任何導(dǎo)熱性材料制成。優(yōu)選為，該散熱座可由金屬制成。舉例說明，該散熱座基本上可由銅、鋁、鎳、鐵或其合金制成。無論何種方式，該散熱座都可提供散熱作用，將半導(dǎo)體元件的熱能擴(kuò)散至下一層組件。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，或于界面處包含單一金屬體，其中該單一金屬體可為銅。此外，該凸塊與該黏著層可于基座處呈共平面。該凸塊可包含一鄰接基座的第一彎折角與一鄰接凸緣層的第二彎折角。該凸塊也可以具有沖壓而成的特有不規(guī)則厚度。此外，該凸塊于凸緣層處的直徑或尺寸可大于該凸塊于基座處的直徑或尺寸。例如，該凸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(jù)此，由于黏著層朝第二垂直方向延伸進(jìn)入凸塊與襯底間及凸塊與基座間的缺口，因此鄰接凸塊處的黏著層厚度呈遞增趨勢。該凸塊也可以為直徑固定的圓柱形。據(jù)此，黏著層于凸塊與襯底間或凸塊與基座間的缺口處具有固定厚度。該凸塊也可以為該半導(dǎo)體元件提供一凹形晶粒座。凸塊凹穴入口處的直徑或尺寸可大于該凹穴底板處的直徑或尺寸。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?；蛘?，該凹穴也可以為一直徑固定的圓柱形。該凹穴的入口及底板也可以具有圓形、正方形或矩形的周緣。該凹穴也可以具有與凸塊相符的形狀，并延伸進(jìn)入該開口及該通孔，同時沿這些垂直及側(cè)面方向延伸跨越該凸塊的大部分。該凸緣層可位于增層線路與黏著層間。該凸緣層也可以具有圓形、正方形或矩形的周緣。此外，該凸緣層可與組件的外圍邊緣保持距離或延伸至組件的外圍邊緣。該基座可以包括鄰接該通孔且與凸塊保持距離的該導(dǎo)電層一選定部位，其同時也可以包括鄰接凸塊、黏著層及導(dǎo)電層的被覆層一選定部位。據(jù)此，該基座可于鄰接凸塊處具有第一厚度，并于鄰接襯底處具有第二厚度。此外，該基座也可以具有面向第二垂直方向的平坦表面。該基座也可以接觸黏著層與襯底，且支撐黏著層、襯底及增層電路并延伸至組件的外圍邊緣。該端子可作為下一層組件或另一電子元件(如半導(dǎo)體芯片、塑料封裝體或另一半導(dǎo)體組件)的電性接點(diǎn)。此外，該增層電路可以包括一或多個由外層導(dǎo)線選定部位定義出且電性連接至接觸墊的連接墊，以為下一層組件或另一電子元件提供電性接點(diǎn)。無論如何，該端子是自黏著層或襯底朝第二垂直方向延伸，并包括面朝第二垂直方向的外露接觸表面，同時該端子可與基座呈共平面。端子與基座可于兩者最接近處具有相同厚度，且于基座鄰接凸塊處具有不同厚度。同樣地，連接墊是自介電層朝第一垂直方向延伸，并包括面朝第一垂直方向的外露接觸表面。據(jù)此，該疊層式半導(dǎo)體組件可以包括相互電性連接的電性接點(diǎn)，其是位于面朝相反垂直方向的相對表面上，以使該半導(dǎo)體組件為可疊層式的組件。該被覆穿孔可提供端子與增層電路間的垂直方向信號路由。例如，被覆穿孔的第一端可延伸至端子并與端子電性連接，而第二端可延伸至增層電路的外導(dǎo)電層并與外導(dǎo)電層電性連接。或者，被覆穿孔的第二端可延伸至增層電路的內(nèi)導(dǎo)電層并與內(nèi)導(dǎo)電層電性連接。抑或，被覆穿孔的第二端可延伸并電性連接至與凸緣層保持距離、共平面且具有相同厚度的內(nèi)部接墊，并通過第一盲孔中的第一導(dǎo)線電性連接至增層電路。無論采用何種方式，該被覆穿孔是垂直延伸穿過黏著層(若有襯底則延伸穿過黏著層及襯底)，并與散熱座保持距離，且位于端子與增層電路間的電性傳導(dǎo)路徑上。承上所述，凸緣層與襯底(或?qū)щ妼?間的黏著層可流入通孔內(nèi)介于凸塊與襯底(或?qū)щ妼?間的缺口。據(jù)此，黏著層可接觸凸塊、基座、凸緣層、襯底(若有襯底的話)及被覆穿孔，并可自凸塊側(cè)向延伸至組件外圍邊緣。此外，該黏著層于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二厚度(朝側(cè)面方向)，且第二厚度不同于
第一厚度。半導(dǎo)體元件可為封裝或未封裝的半導(dǎo)體芯片。舉例說明，半導(dǎo)體元件可為包含半導(dǎo)體芯片的柵格陣列(land grid array, LGA)封裝或晶圓級封裝(WLP)。或者,半導(dǎo)體元件可為半導(dǎo)體芯片。該襯底可延伸至組件的外圍邊緣，且可由有機(jī)材料(如環(huán)氧、玻璃-環(huán)氧及聚酰亞胺)制成。該襯底也可以由導(dǎo)熱性材料(如氧化鋁(A1203)、氮化鋁(A1N)、氮化硅(SiN)、硅
(Si)等)制成?；蛘?，該襯底可為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，如層壓電路板或多層陶瓷板。此外，該襯底可與一導(dǎo)電層壓合，且該通孔可延伸穿過該襯底及導(dǎo)電層。該組件可為第一級或第二級單晶或多晶裝置。例如，該組件可為包含單一芯片或多枚芯片的第一級封裝體?；蛘撸摻M件可為包含單一封裝體或多個封裝體的第二級模塊，其中每一封裝體可包含單一芯片或多枚芯片。本發(fā)明具有多項優(yōu)點(diǎn)。該散熱座可提供優(yōu)異的散熱效果，并使熱能不流經(jīng)該黏著層或襯底。因此，該黏著層及襯底可為低成本介電材料且不易脫層。凸塊與凸緣層可一體成型，以對半導(dǎo)體元件提供優(yōu)異的電磁屏蔽作用并阻隔水氣，進(jìn)而提高電性效率及環(huán)境可靠度。機(jī)械形成的凸塊凹穴可提供定義明確的空間，以放置半導(dǎo)體元件。因此，可避免層壓過程中的半導(dǎo)體元件偏移及破裂問題，進(jìn)而提高制備合格率并降低成本。該基座可包含連結(jié)于襯底的該金屬層的一選定部分，以提高熱效率。該基座的金屬材質(zhì)可為該襯底提供機(jī)械性支撐，防止其彎曲變形。該黏著層可位于凸塊與襯底之間、基座與襯底之間以及凸緣層與襯底之間，以在散熱座與襯底之間提供堅固的機(jī)械性連結(jié)。該增層電路可通過被覆金屬，以電性連接半導(dǎo)體元件，其無需使用打線或焊接，因此可提高可靠度。該增層電路可提供具有簡單電路圖案的信號路由或具有復(fù)雜電路圖案的靈活多層信號路由。該被覆穿孔可提供增層電路與端子間的垂直信號路由，以使該組件具有疊層功能。 本發(fā)明的上述及其它特征與優(yōu)點(diǎn)將在下文中通過各種優(yōu)選實施例進(jìn)一步加以說明。


圖IA及IB為本發(fā)明一實施例的凸塊與凸緣層剖視圖。圖IC及ID分別為圖IB的俯視圖及仰視圖。圖2A及2B為本發(fā)明一實施例的黏著層剖視圖。圖2C及2D分別為圖2B的俯視圖及仰視圖。圖3A及3B為本發(fā)明一實施例的襯底與導(dǎo)電層壓合結(jié)構(gòu)剖視圖。圖3C及3D分別為圖3B的俯視圖及仰視圖。圖4A至4F為本發(fā)明一實施例的導(dǎo)熱板制備方法剖視圖。圖5A至5J為本發(fā)明一實施例的疊層式半導(dǎo)體組件制備方法剖視圖，其中該組件包括導(dǎo)熱板、半導(dǎo)體元件、端子、被覆穿孔及增層電路。圖5K為本發(fā)明一實施例的三維疊層結(jié)構(gòu)剖視圖，其包括疊層式半導(dǎo)體組件及接置于增層電路的半導(dǎo)體元件。圖5L為本發(fā)明一實施例的三維疊層結(jié)構(gòu)剖視圖，其包括疊層式半導(dǎo)體組件及接置于基座與端子的半導(dǎo)體元件。圖5M為本發(fā)明一實施例的三維疊層結(jié)構(gòu)剖視圖，其包括疊層式半導(dǎo)體組件及接置于基座的半導(dǎo)體元件。圖6A至6F為本發(fā)明另一實施例的疊層式半導(dǎo)體組件制備方法剖視圖，其中該組件具有連接至增層電路內(nèi)導(dǎo)電層的被覆穿孔。圖7A至7H為本發(fā)明再一實施例的疊層式半導(dǎo)體組件制作剖視圖，其中該組件具有連接至導(dǎo)熱板內(nèi)部接墊的被覆穿孔。圖8至10為本發(fā)明其它實施例的疊層式半導(dǎo)體組件剖視圖，其導(dǎo)熱板不含襯底。主要元件符號說明10金屬板12，14 表面16凸塊16'增厚凸塊18凸緣層18'增厚凸緣層20凹穴22，24 彎折角26漸縮側(cè)壁28底板30黏著層32開口34襯底36導(dǎo)電層40通孔401穿孔402被覆穿孔42缺口50散熱座60第一被覆層61第二被覆層62連接層63絕緣填充材64基座65第三被覆層66端子 91，92，93 半導(dǎo)體元件100半導(dǎo)體組件101,102 導(dǎo)熱板110半導(dǎo)體芯片111頂面112底面
113固晶材料114接觸墊181開孔182內(nèi)部接墊201,202增層電路211第一介電層221第一盲孔241第一導(dǎo)線261第二介電層281第二盲孔291第二導(dǎo)線301防焊層
311防焊層開孔341連接墊801,802焊料凸塊803打線901封裝材料D1，D2距離Tl第一厚度T2第二厚度
具體實施例方式參考隨附附圖，本發(fā)明可通過下述優(yōu)選實施例的詳細(xì)敘述更加清楚明了?！秾嵤├齀》圖IA及IB為本發(fā)明一實施例的凸塊與凸緣層制備方法剖視圖，而圖IC及ID分別為圖IB的俯視圖及仰視圖。圖IA為金屬板10的剖視圖，金屬板10包含相對的主要表面12及14。圖示的金屬板10是一厚度為100微米的銅板。銅具有導(dǎo)熱性高、可撓性好及低成本等優(yōu)點(diǎn)。金屬板10可由多種金屬制成，如銅、鋁、鐵鎳合金42、鐵、鎳、銀、金、其混合物及其合金。圖1B、1C及ID分別為金屬板10形成凸塊16、凸緣層18及凹穴20后的剖視圖、俯視圖及仰視圖。凸塊16及凹穴20是由金屬板10以機(jī)械方式?jīng)_壓而成。因此，凸塊16為金屬板10受沖壓的部分，而凸緣層18則為金屬板10未受沖壓的部分。凸塊16鄰接凸緣層18，并與凸緣層18 —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(cè)壁26與底板28。彎折角22及24是因沖壓作業(yè)而彎折。彎折角22鄰接凸緣層18與漸縮側(cè)壁26，而彎折角24則鄰接漸縮側(cè)壁26與底板28。漸縮側(cè)壁26是朝向上方向往外延伸，而底板28則沿著垂直于向上及向下方向的側(cè)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)，其直徑自凸緣層18處朝底板28向下遞減，也就是自底板28處朝凸緣層18向上遞增。凸塊16的高度(相對于凸緣層18)為300微米，在凸緣層18處的尺寸為10. 5毫米X8. 5毫米，在底板28處的尺寸則為10. 25毫米X8. 25毫米。此外，凸塊16因沖壓作業(yè)而具有不規(guī)則的厚度。例如，因沖壓而拉長的漸縮側(cè)壁26較底板28為薄。為便于圖示，凸塊16在圖中具有均一厚度。呈平坦?fàn)畹耐咕墝?8是沿側(cè)面方向自凸塊16側(cè)伸而出，其厚度為100微米。凹穴20是面朝向上方向，且延伸進(jìn)入凸塊16，并由凸塊16從下方覆蓋。凹穴20于凸緣層18處設(shè)有一入口。此外，凹穴20的形狀與凸塊16相符。因此，凹穴20也呈平頂金字塔形(類似一平截頭體)，其直徑自其位于凸緣層18的入口處朝底板28向下遞減，也就是自底板28處朝其位于凸緣層18的入口向上遞增。此外，凹穴20沿垂直及側(cè)面方向延伸跨越凸塊16的大部分，且凹穴20的深度為300微米。圖2A及2B圖為本發(fā)明一實施例的黏著層制備方法剖視圖，而圖2C及2D分別為圖2B的俯視圖及仰視圖。
圖2A為黏著層30的剖視圖，其中黏著層30為乙階(B_stage)未固化環(huán)氧樹脂的膠片，其為未經(jīng)固化及圖案化的片體，厚150微米。黏著層30可為多種有機(jī)或無機(jī)電性絕緣體制成的各種介電膜或膠片。例如，黏著層30起初可為一膠片，其中樹脂型態(tài)的熱固性環(huán)氧樹脂摻入一加強(qiáng)材料后部分固化至中期。所述環(huán)氧樹脂可為FR-4，但其它環(huán)氧樹脂(如多官能與雙馬來酰亞胺-三氮雜苯(BT)樹脂等)也適用。在特定應(yīng)用中，也適用氰酸酯、聚酰亞胺及聚四氟乙烯(PTFE)。該加強(qiáng)材料可為電子級玻璃(E-glass)，也可以為其它加強(qiáng)材料，如高強(qiáng)度玻璃(S-glass)、低誘電率玻璃(D-glass)、石英、克維拉纖維(kevlar aramid)及紙等。該加強(qiáng)材料也可以為織物、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(dǎo)熱 性、熱沖擊阻抗力與熱膨脹匹配性。可利用市售預(yù)浸材，如美國威斯康星州奧克萊W. L. Gore& Associates 的 SPEEDBOARD C 膠片即為一例。圖2B、2C及2D分別為具有開口 32的黏著層30剖視圖、俯視圖及仰視圖。開口 32為貫穿黏著層30且尺寸為10. 55毫米X8. 55毫米的窗口。開口 32是以機(jī)械方式擊穿該膠片而形成，但也可以其它技術(shù)制作，如激光切割。圖3A及3B為本發(fā)明一實施例的層壓結(jié)構(gòu)制備方法剖視圖，而圖3C及3D則分別為圖3B的俯視圖及仰視圖。圖3A是一層壓結(jié)構(gòu)的剖視圖，其包含襯底34及導(dǎo)電層36。舉例說明，襯底34可為厚度150微米的玻璃-環(huán)氧材料，而與襯底34接觸且延伸于襯底34上方的導(dǎo)電層36可為未經(jīng)圖案化且厚度30微米的銅板。圖3B、3C及3D分別為具有通孔40的層壓結(jié)構(gòu)(包括襯底34及導(dǎo)電層36)剖視圖、俯視圖及仰視圖。通孔40為一窗口，其貫穿導(dǎo)電層36及襯底34且尺寸為10. 55毫米X 8. 55毫米。通孔40是以機(jī)械方式擊穿導(dǎo)電層36與襯底34而形成，但也可以其它技術(shù)制作，如激光切割并進(jìn)行或未進(jìn)行濕式刻蝕。開口 32與通孔40具有相同尺寸。此外，開口 32與通孔40可以相同的沖頭在同一沖床上通過相同方式形成。襯底34在此繪示為一單層介電結(jié)構(gòu)，但襯底34也可以為其它電性互連體，如多層印刷電路板或多層陶瓷板。同樣地，襯底34可另包含額外的內(nèi)嵌電路層。圖4A至4F為本發(fā)明一實施例的導(dǎo)熱板制備方法剖視圖，如圖4F所示，該導(dǎo)熱板包含凸塊16、凸緣層18、黏著層30、襯底34及導(dǎo)電層36。圖4A及4B中的結(jié)構(gòu)是呈凹穴向下的倒置狀態(tài)，以便利用重力將黏著層30、襯底34及導(dǎo)電層36設(shè)置于凸緣層18上，而圖4C至4F中的結(jié)構(gòu)依舊維持凹穴向下。之后，圖5A至5K中的結(jié)構(gòu)則再次翻轉(zhuǎn)至如圖IA至ID所示的凹穴向上狀態(tài)。簡言之，凹穴20在圖4A至4F中朝下，而在圖5A至5K中則朝上。盡管如此,該結(jié)構(gòu)體的相對方位并未改變。無論該結(jié)構(gòu)體是否倒置、旋轉(zhuǎn)或傾斜，凹穴20始終面朝第一垂直方向，并在第二垂直方向上由凸塊16覆蓋。同樣地，無論該結(jié)構(gòu)體是否倒置、旋轉(zhuǎn)或傾斜，凸塊16都是朝第一垂直方向延伸至襯底34外，并自凸緣層18朝第二垂直方向延伸。因此，第一與第二垂直方向是相對于該結(jié)構(gòu)體而定向，彼此始終相反，且恒垂直于前述的側(cè)面方向。圖4A為黏著層30設(shè)置于凸緣層18上的結(jié)構(gòu)剖視圖。黏著層30是下降至凸緣層18上，使凸塊16向上插入并貫穿開口 32，最終則使黏著層30接觸并定位于凸緣層18。優(yōu)選為，凸塊16插入且貫穿開口 32后是對準(zhǔn)開口 32且位于開口 32內(nèi)的中央位置而不接觸黏著層30。圖4B為襯底34及導(dǎo)電層36設(shè)置于黏著層上的結(jié)構(gòu)剖視圖。將壓合有導(dǎo)電層36的襯底34下降至黏著層30上，使凸塊16向上插入通孔40，最終則使襯底34接觸并定位于黏著層30。凸塊16在插入(但并未貫穿)通孔40后是對準(zhǔn)通孔40且位于通孔40內(nèi)的中央位置而不接觸襯底34或?qū)щ妼?6。因此，凸塊16與襯底34之間具有一位于通孔40內(nèi)的缺口 42。缺口 42側(cè)向環(huán)繞凸塊16，同時被襯底34側(cè)向包圍。此外，開口 32與通孔40是相互對齊且具有相同尺寸。此時，壓合有導(dǎo)電層36的襯底34是安置于黏著層30上并與之接觸，且延伸于黏著層30上方。凸塊16延伸通過開口 32后進(jìn)入通孔40。凸塊16較導(dǎo)電層36的頂面低30微米，且通過通孔40朝向上方向外露。黏著層30接觸凸緣層18與襯底34且介于該兩者之間。黏著層30接觸襯底34但與導(dǎo)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(huán)氧樹脂的膠片，而缺口 42中則為空氣。圖4C為黏著層30流入缺口 42中的結(jié)構(gòu)剖視圖。黏著層30經(jīng)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的方法是對導(dǎo)電層36施以向下壓力及/或?qū)ν咕墝?8施以向上壓力，也就是將凸緣層18與襯底34相對壓合，借以對黏著層30施壓；在此同時也對黏著層30加熱。受熱的黏著層30可在壓力下任意成形。因此，位于凸緣層18與襯底34間的黏著層30受到擠壓后，改變其原始形狀并向上流入缺口 42。凸緣層18與襯底34持續(xù)朝彼此壓合，直到黏著層30填滿缺口 42為止。此外，黏著層30仍位于凸緣層18與襯底34之間，且持續(xù)填滿凸緣層18與襯底34間縮小的間隙。舉例說明，可將凸緣層18及導(dǎo)電層36設(shè)置于一壓合機(jī)的上、下壓臺(圖未示)之間。此外，可將一上擋板及上緩沖紙(圖未示)夾置于導(dǎo)電層36與上壓臺之間，并將一下?lián)醢寮跋戮彌_紙(圖未示)夾置于凸緣層18與下壓臺之間。以此構(gòu)成的迭合體由上到下依次為上壓臺、上擋板、上緩沖紙、襯底34、導(dǎo)電層36、黏著層30、凸緣層18、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凸緣層18對位孔(圖未示)的工具接腳(圖未示)，將此迭合體定位于下壓臺上。而后，將上、下壓臺加熱并相向推進(jìn)，借此對黏著層30加熱并施壓。擋板可將壓臺的熱分散，使熱均勻施加于凸緣層18與襯底34乃至于黏著層30。緩沖紙則將壓臺的壓力分散，使壓力均勻施加于凸緣層18與襯底34乃至于黏著層30。起初，襯底34接觸并向下壓合至黏著層30上。隨著壓臺持續(xù)動作與持續(xù)加熱，凸緣層18與襯底34間的黏著層30受到擠壓并開始熔化，因而向上流入缺口 42，并于通過襯底34后抵達(dá)導(dǎo)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 42中，但加強(qiáng)材料及填充物仍留在凸緣層18與襯底34之間。黏著層30在通孔40內(nèi)上升的速度大于凸塊16，終至填滿缺口 42。黏著層30也上升至稍高于通孔40的位置，并在壓臺停止動作前，溢流至凸塊16頂面及導(dǎo)電層36頂面。若膠片厚度略大于實際所需厚度便可能發(fā)生上述狀況。如此一來，黏著層30便在凸塊16頂面及導(dǎo)電層36頂面形成一覆蓋薄層。壓臺在觸及凸塊16后停止動作，但仍持續(xù)對黏著層30加熱。黏著層30于缺口 42內(nèi)向上流動的方向如圖中向上粗箭號所示，凸塊16與凸緣層18相對于襯底34的向上移動如向上細(xì)箭號所示，而襯底34相對于凸塊16與凸緣層18的、向下移動則如向下細(xì)箭號所示。 圖4D為黏著層30已固化的結(jié)構(gòu)剖視圖。舉例說明，壓臺停止移動后仍持續(xù)夾合凸塊16與凸緣層18并供熱，借此將已熔化而未固化的乙階(B-stage)環(huán)氧樹脂轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)體從壓合機(jī)中取出。固化的黏著層30可在凸塊16與襯底34之間以及凸緣層18與襯底34之間提供牢固的機(jī)械性連結(jié)。黏著層30可承受一般操作壓力而不致變形損毀，遇過大壓力時則僅暫時扭曲。此外，黏著層30可吸收凸塊16與襯底34之間以及凸緣層18與襯底34之間的熱膨脹不匹配。在此階段，凸塊16與導(dǎo)電層36大致共平面，而黏著層30與導(dǎo)電層36則延伸至面朝向上方向的頂面。例如，凸緣層18與襯底34間的黏著層30厚120微米，較其初始厚度150微米減少30微米；也就是凸塊16在通孔40中升高30微米，而襯底34則相對于凸塊16下降30微米。凸塊16的高度300微米基本上等同于導(dǎo)電層36(30微米)、襯底34(150微米)與下方黏著層30 (120微米)的結(jié)合高度。此外，凸塊16仍位于開口 32與通孔40內(nèi)的中央位置并與襯底34保持距離，而黏著層30則填滿凸緣層18與襯底34間的空間并填滿缺口 42。黏著層30在缺口 42內(nèi)延伸跨越襯底34。換而言之，缺口 42中的黏著層30是朝向上方向及向下方向延伸并跨越缺口 42外側(cè)壁的襯底34厚度。黏著層30也包含缺口 42上方的薄頂部分，其接觸凸塊16的頂面與導(dǎo)電層36的頂面，并在凸塊16上方延伸10微米。圖4E為研磨移除凸塊16、黏著層30及導(dǎo)電層36頂部后的結(jié)構(gòu)剖視圖。例如，利用旋轉(zhuǎn)鉆石砂輪及蒸餾水處理結(jié)構(gòu)體的頂部。起初，鉆石砂輪僅對黏著層30進(jìn)行研磨。持續(xù)研磨時，黏著層30則因受磨表面下移而變薄。最后，鉆石砂輪將接觸凸塊16與導(dǎo)電層36 (不一定同時接觸)，因而開始研磨凸塊16與導(dǎo)電層36。持續(xù)研磨后，凸塊16、黏著層30及導(dǎo)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(jié)構(gòu)體去除污物。上述研磨步驟將黏著層30的頂部磨去20微米，將凸塊16的頂部磨去10微米，并將導(dǎo)電層36的頂部磨去10微米。厚度減少對凸塊16或黏著層30均無明顯影響，但導(dǎo)電層36的厚度卻從30微米大幅縮減至20微米。在研磨后，凸塊16、黏著層30及導(dǎo)電層36會于襯底34上方面朝向上方向的平滑拼接側(cè)頂面上呈共平面。在此階段中，如圖4E所示，導(dǎo)熱板101包括黏著層30、襯底34、導(dǎo)電層36及散熱座50。此時該散熱座50包括凸塊16及凸緣層18。凸塊16于彎折角22處與凸緣層18鄰接，并自凸緣層18朝向上方向延伸，且與凸緣層18 —體成型。凸塊16進(jìn)入開口 32及通孔40，并位于開口 32與通孔40內(nèi)的中央位置。此外，凸塊16的頂部與黏著層30的鄰接部分呈共平面。凸塊16與襯底34保持距離，并呈尺寸沿向下延伸方向遞增的平頂金字塔形。凹穴20面朝向上方向，并延伸進(jìn)入凸塊16、開口 32及通孔40，且始終位于凸塊16、開口 32及通孔40內(nèi)的中央位置。此外，凸塊16于向上方向覆蓋凹穴20。凹穴20具有與凸塊16相符的形狀，且沿垂直及側(cè)面方向延伸跨越凸塊16的大部分，并維持平頂金字塔形，其尺寸自位于凸緣層18處的入口向上遞減。
凸緣層18自凸塊16側(cè)向延伸，同時延伸于黏著層30、襯底34、開口 32與通孔40下方，并與黏著層30接觸，但與襯底34保持距離。黏著層30在缺口 42內(nèi)與凸塊16及襯底34接觸，并位于凸塊16與襯底34之間，同時填滿凸塊16與襯底34間的空間。此外，黏著層30在缺口 42外則與襯底34及凸緣層18接觸。黏著層30沿側(cè)面方向覆蓋且包圍凸塊16的漸縮側(cè)壁26，并自凸塊16側(cè)向延伸至組件外圍邊緣并固化。據(jù)此，黏著層30于鄰接凸緣層18處具有第一厚度Tl，而于鄰接凸塊16處具有第二厚度T2，其中第一厚度Tl與第二厚度T2不同。也就是，凸緣層18與襯底34間垂直方向上的距離D1，不同于凸塊16與襯底34間側(cè)面方向上的距離D2。此外，當(dāng)黏著層30延伸離開凸緣層18并進(jìn)入凸塊16與襯底34間的缺口 42時，由于凸塊16朝凸緣層18延伸時的尺寸呈遞增狀態(tài)，因此黏著層30于鄰接凸塊16處的厚度也呈現(xiàn)遞增趨勢。導(dǎo)熱板101可通過單一凸塊或多個凸塊來容納多個半導(dǎo)體元件，而非僅可容納單一半導(dǎo)體元件。因此，可將多個半導(dǎo)體元件設(shè)置于單一凸塊上，或?qū)雽?dǎo)體元件分別設(shè)置于不同凸塊上。 若欲在導(dǎo)熱板101上形成多個凸塊以容納多個半導(dǎo)體元件，則可在金屬板10上沖壓出額外的凸塊16，并調(diào)整黏著層30以包含更多開口 32，同時調(diào)整襯底34及導(dǎo)電層36以包含更多通孔40。接著，如圖4F所示，在預(yù)定位置上形成穿透凸緣層18的開孔181，以利后續(xù)制作被
覆穿孔。圖5A至5J為本發(fā)明一實施例的半導(dǎo)體組件制備方法剖視圖，其中該半導(dǎo)體組件包括導(dǎo)熱板、半導(dǎo)體元件、端子、被覆穿孔及增層電路。如圖5J所示，疊層式半導(dǎo)體組件100包括導(dǎo)熱板101、半導(dǎo)體芯片110、固晶材料
113、增層電路201、被覆穿孔402及防焊層301。半導(dǎo)體芯片110包括頂面111、底面112及接觸墊114。頂面111為包含接觸墊114的作用表面，而底面112為熱接觸表面。導(dǎo)熱板101包括黏著層30、襯底34、散熱座50及端子66。散熱座50包括凸塊16、凸緣層18及基座64。增層電路201包括第一介電層211、第一導(dǎo)線241、第二介電層261及包含連接墊341的第二導(dǎo)線291。圖5A為圖4F反轉(zhuǎn)后的導(dǎo)熱板101剖視圖。圖5B為導(dǎo)熱板101通過固晶材料113將半導(dǎo)體芯片110設(shè)置于凸塊16上的剖視圖。將頂面111 (即作用表面)含有接觸墊114的半導(dǎo)體芯片110下降至凹穴20中，并留置于固晶材料113上與之接觸。尤其，凸塊16會從下方覆蓋半導(dǎo)體芯片110，并提供用于容置半導(dǎo)體芯片110的凹形晶粒座。固晶材料113會與凸塊16及半導(dǎo)體芯片110接觸，并夾置于凸塊16與半導(dǎo)體芯片110之間。固晶材料113原為具有高導(dǎo)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凸塊16的凹穴20內(nèi)，然后利用一抓取頭及一自動化圖案辨識系統(tǒng)，以步進(jìn)重復(fù)的方式將半導(dǎo)體芯片110放置于該環(huán)氧樹脂銀膏上。隨后，加熱該環(huán)氧樹脂銀膏，使其于相對低溫(如190°C )下硬化形成固化的固晶材料113。半導(dǎo)體芯片110的厚度為275微米，固晶材料113的厚度為20微米，因此，半導(dǎo)體芯片110與下方固晶材料113的結(jié)合高度為295微米，此高度較凹穴20的深度(300微米)少5微米。半導(dǎo)體芯片110的長度為10毫米、寬度為8毫米。
接著，在半導(dǎo)體芯片110及導(dǎo)熱板101上形成增層電路，其步驟如下所述。圖5C為具有第一介電層211的結(jié)構(gòu)剖視圖。第一介電層211 (如環(huán)氧樹脂、玻璃-環(huán)氧、聚酰亞胺及其類似材料)是設(shè)置于半導(dǎo)體芯片頂面111 (即作用表面)、接觸墊
114、固晶材料113、凸塊16及凸緣層18上。第一介電層211延伸進(jìn)入凹穴20并填滿凹穴20中的剩余空間，以與凸塊16、半導(dǎo)體芯片110及固晶材料113接觸，并夾置于凸塊16與半導(dǎo)體芯片110之間。第一介電層211也于凹穴20外與凸緣層18及黏著層30接觸，并填滿開孔181?？赏ㄟ^各種方法來制作第一介電層211，其包括膜壓合、輥輪涂布、旋轉(zhuǎn)涂布及噴涂沉積法。也可以對第一介電層211進(jìn)行等離子體刻蝕，或使用附著力促進(jìn)劑涂布第一介電層211，以提高黏著力。在此，第一介電層211可具有約50微米的厚度。
圖為第一介電層211形成有第一盲孔221的結(jié)構(gòu)剖視圖。第一盲孔221是穿過第一介電層211，以顯露接觸墊114及凸緣層18的選定部位。該些第一盲孔221可通過各種方法形成，其包括激光鉆孔、等離子體刻蝕或光刻工藝?？墒褂妹}沖激光，以提高激光鉆孔效率。或者，也可以使用激光掃描光束搭配金屬屏蔽。在此，第一盲孔221具有約50微米的直徑。參見圖5E，將第一導(dǎo)線241形成于第一介電層211上，其中第一導(dǎo)線241自第一介電層211向上延伸，并在第一介電層211上側(cè)向延伸，且向下延伸進(jìn)入第一盲孔221，以與接觸墊114及凸緣層18形成電性接觸。可通過各種方法形成單層或多層第一導(dǎo)線240，其包括電鍍、無電電鍍、蒸鍍、濺射及其組合。舉例說明，可先將結(jié)構(gòu)體浸入一活化劑溶液中，因而使第一介電層211可與無電鍍銅產(chǎn)生觸媒反應(yīng)，接著以無電電鍍方式形成薄銅層，以作為晶種層，然后再以電鍍方式將具有預(yù)定厚度的第二銅層鍍于晶種層上，以沉積形成第一導(dǎo)線241 (為第一導(dǎo)電層)?；蛘撸诰ХN層上沉積電鍍銅層前，可利用濺射方式，在第一介電層211上及第一盲孔221內(nèi)形成作為晶種層的薄膜(如鈦/銅)。一旦達(dá)到預(yù)定厚度，再對第一導(dǎo)電層(電鍍銅層與晶種層的結(jié)合體)進(jìn)行圖案化，以形成第一導(dǎo)線241?？赏ㄟ^各種技術(shù)進(jìn)行第一導(dǎo)線241的圖案化步驟，其包括濕法刻蝕、電化學(xué)刻蝕、激光輔助刻蝕及其組合，并使用定義第一導(dǎo)線241的刻蝕掩模層(圖未示)。又如圖5E所不，凸塊16、黏著層30及導(dǎo)電層36上還形成有第一被覆層60?？墒褂弥谱鞯谝粚?dǎo)線241所使用的相同活化劑溶液、無電鍍銅晶種層及電鍍銅層，以沉積第一被覆層60。優(yōu)選為，第一被覆層60及第一導(dǎo)線241為相同材料，并以相同方法同時沉積形成相同厚度。第一被覆層60是未經(jīng)圖案化的銅層，其在凸塊16、黏著層30及導(dǎo)電層36的側(cè)向底面上并與之接觸，且從下方覆蓋此三者。為便于圖示，凸塊16、導(dǎo)電層36及第一被覆層60均以單層顯示。由于銅為同質(zhì)被覆，凸塊16與第一被覆層60間的界線及導(dǎo)電層36與第一被覆層60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30與第一被覆層60間的界線則清楚可見。為便于圖標(biāo)，第一導(dǎo)線241于剖視圖中是繪示為一連續(xù)電路跡線。第一導(dǎo)線241可提供X與Y方向的水平信號路由，并可通過第一盲孔221以提供垂直信號路由(由上至下)。此外，第一導(dǎo)線241可電性連接半導(dǎo)體芯片110及凸緣層18。在此階段中，如圖5E所示，導(dǎo)熱板101包括黏著層30、襯底34、導(dǎo)電層36、散熱座50及第一被覆層60。其中，散熱座50包括凸塊16及凸緣層18。導(dǎo)熱板101及半導(dǎo)體芯片110上的增層電路包括第一介電層211及第ー導(dǎo)線241。圖5F為形成第二介電層261的結(jié)構(gòu)剖視圖，其中第二介電層261是設(shè)置于第一導(dǎo)線241及第一介電層211上。如第一介電層211所述，第二介電層261可為環(huán)氧樹脂、玻璃-環(huán)氧、聚酰亞胺及其類似材料，并可通過各種方法形成，其包括膜壓合、旋轉(zhuǎn)涂布、輥輪涂布及噴涂沉積法。第二介電層261厚度為50微米。優(yōu)選為，第一介電層211與第二介電層261為相同材料，且以相同方式形成相同厚度。圖5G為形成穿孔401的結(jié)構(gòu)剖視圖。穿孔401是對應(yīng)凸緣層18的開孔181，且軸向?qū)?zhǔn)并位于開孔181的中心處。穿孔401沿垂直方向延伸貫穿第二介電層261、第一介電層211、凸緣層18、黏著層30、襯底34、導(dǎo)電層36及第一被覆層60。穿孔401是經(jīng)由機(jī)械鉆 孔形成，其也可以通過其它技術(shù)形成，如激光鉆孔及等離子體刻蝕。圖5H為第二介電層261形成有第二盲孔281的結(jié)構(gòu)剖視圖。第二盲孔281是穿透第二介電層261,以顯露第一導(dǎo)線241的選定部位。如第一盲孔221所述,第二盲孔281可通過各種方法形成，其包括激光鉆孔、等離子體刻蝕或光刻エ藝。第二盲孔281具有50微米的直徑。優(yōu)選為，第一盲孔221與第二盲孔281是以相同方法形成且具有相同尺寸。請參見圖51，在第二介電層261上形成第二導(dǎo)線291。第二導(dǎo)線291自第二介電層261向上延伸，并于第二介電層261上側(cè)向延伸，且向下延伸進(jìn)入第二盲孔281，以與第一導(dǎo)線241電性接觸?？赏ㄟ^各種方法沉積第二導(dǎo)線291作為第二導(dǎo)電層，其包括電解電鍍、無電電鍍、濺射及其組合。接著，可使用定義第二導(dǎo)線291的刻蝕掩模層(圖未示)，再通過各種方法進(jìn)行圖案化，其包括濕法刻蝕、電化學(xué)刻蝕、激光輔助刻蝕及其組合。優(yōu)選為，第一導(dǎo)線241與第二導(dǎo)線291為相同材料，并以相同方式形成相同厚度。又如圖51所示，結(jié)構(gòu)體上也沉積有第二被覆層61及連接層62?？墒褂弥谱鞯诙?dǎo)線291所使用的相同活化劑溶液、無電鍍銅晶種層及電鍍銅層，以沉積第二被覆層61及連接層62。優(yōu)選為，第二被覆層61、連接層62與第二導(dǎo)線291為相同材料，并以相同方式同時沉積形成相同厚度。在穿孔401中沉積連接層62，以形成被覆穿孔402。連接層62為中空管狀，其于側(cè)面方向覆蓋穿孔401內(nèi)側(cè)壁，并垂直延伸以電性連接端子66及第ニ導(dǎo)線291?；蛘?，該連接層62也可以填滿穿孔401，據(jù)此，被覆穿孔402為金屬柱，且穿孔401中不具有填充絕緣填充材的空間。又如圖51所示，通過光刻エ藝及濕法刻蝕，并使用定義基座64及端子66的刻蝕掩模層(圖未示)，對第二被覆層61、第一被覆層60及導(dǎo)電層36進(jìn)行選擇性圖案化，以形成基座64及端子66。為便于圖不，凸塊16、導(dǎo)電層36、第一被覆層60及第ニ被覆層61均以單層顯不。同樣地，為便于圖示，導(dǎo)電層36、第一被覆層60、第二被覆層61、連接層62及第ニ導(dǎo)線291也以單層顯示。由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺甚至無法察覺。然而，金屬層與黏著層30、襯底34、第一介電層211及第ニ介電層261間的界線則清楚可見。在此階段中，如圖51所示，疊層式半導(dǎo)體組件100包括導(dǎo)熱板101、半導(dǎo)體芯片110、固晶材料113、增層電路201及被覆穿孔402。導(dǎo)熱板101包括黏著層30、襯底34、散熱座50及端子66。其中，散熱座50包括凸塊16、凸緣層18及基座64。增層電路201包括第一介電層211、第一導(dǎo)線241、第二介電層261及第ニ導(dǎo)線291。此外，被覆穿孔402基本上是由導(dǎo)熱板101及增層電路201所共享。凸塊16于彎折角22處鄰接凸緣層18，并于彎折角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，并與凸緣層18 —體成型。凸塊16延伸進(jìn)入開ロ 32及通孔40后，仍位于開ロ 32及通孔40內(nèi)的中央位置。凸塊16的底部與黏著層30其接觸基座64的相鄰部分共平面。凸塊16也接觸黏著層30，并與襯底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?；?4與凸塊16鄰接，并側(cè)向延伸超過開ロ 32與通孔40，且從下方覆蓋凸塊16、開ロ 32與通孔40。基座64接觸黏著層30與襯底34，并向下延伸超過黏著層30及襯底34?；?4鄰接凸塊16處具有第一厚度(即第一被覆層60與第二被覆層61的結(jié)合厚度)，鄰接襯底34處則具有大于第一厚度的第二厚度(即導(dǎo)電層36、第一被覆層60與第二被覆層61的結(jié)合厚度)，基座64尚具有面朝向下方向的平坦表面。端子66是自襯底34向下延伸，并與基座64保持距離，同時與被覆穿孔402鄰接并一體成型。端子66具有結(jié)合導(dǎo)電層36、第一被覆層60及第ニ被覆層61的厚度。據(jù)此，基座64與端子66于最靠近彼此處具有相同厚度，而于基座64鄰接凸塊16處則具有不同厚度。此外，基座64與端子66于面朝下的表面上呈共平面。黏著層30在缺ロ 42內(nèi)接觸且介于凸塊16與襯底34之間，并填滿凸塊16與襯底34間的空間。黏著層30在缺ロ 42外則接觸襯底34與凸緣層18，同時也接觸基座64及連接層62。黏著層30延伸于凸塊16與凸緣層18之間以及凸塊16與基座64之間，同時位于凸緣層18與基座64之間以及凸緣層18與襯底34之間。黏著層30也從凸塊16側(cè)向延伸至組件的外圍邊緣。此時黏著層30已固化。黏著層30沿側(cè)面方向覆蓋且包圍凸塊16的漸縮側(cè)壁26,且于向上方向覆蓋基座64位于凸塊16周緣外的部分，同時也于向上方向覆蓋襯底34且于向下方向覆蓋凸緣層18。黏著層30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。被覆穿孔402與散熱座50及第ー導(dǎo)線241保持距離，并于端子66與第二導(dǎo)線291間的電性傳導(dǎo)路徑上，自端子66穿過襯底34、黏著層30、凸緣層18、第一介電層211及第ニ介電層241而垂直延伸至第二導(dǎo)線291。因此，被覆穿孔402自端子66延伸至增層電路201的外導(dǎo)電層，并與增層電路201的內(nèi)導(dǎo)電層保持距離。若需要的話，增層電路201可再包括額外的連線層(即具有第三盲孔的第三介電層及第三導(dǎo)線等)。散熱座50可為半導(dǎo)體元件110提供散熱及電磁屏蔽作用。該半導(dǎo)體元件110所產(chǎn)生的熱能流入凸塊16，并經(jīng)由凸塊16進(jìn)入基座64。熱能再由基座64散出，例如擴(kuò)散至下方的散熱裝置。圖5J為防焊層301設(shè)置于第二介電層261及第ニ導(dǎo)線291上的結(jié)構(gòu)剖視圖。防焊層301包括顯露第二導(dǎo)線291選定部位的防焊層開孔311，以定義出連接墊341。連接墊341可用于形成導(dǎo)電接點(diǎn)(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電性導(dǎo)通并機(jī)械連接。防焊層開孔311可通過各種方法形成，其包括光刻エ藝、激光鉆孔及等離子體刻蝕。、
圖5K為三維疊層結(jié)構(gòu)剖視圖，其是通過連接墊341上的焊料凸塊801，將另一半導(dǎo)體元件91接置于疊層式半導(dǎo)體組件100的增層電路201處。焊料凸塊801可通過各種方法制作，其包括通過網(wǎng)印方式涂上錫膏后再進(jìn)行回火エ藝或通過電鍍。圖5L為另一三維疊層結(jié)構(gòu)剖視圖，其是通過焊料凸塊802，將另一半導(dǎo)體元件92接置于疊層式半導(dǎo)體組件100的基座64及端子66處。圖5Μ為另一三維疊層結(jié)構(gòu)剖視圖，其是將另一半導(dǎo)體元件93接置于疊層式半導(dǎo)體組件100的基座64處，并通過打線803將其電性連接至端子66。半導(dǎo)體元件93可為裸芯片或封裝元件。若采用裸芯片，則必須另外使用封裝材料901或密封材料(如成型模料)，以保護(hù)裸芯片及打線803。增層電路291可以包括額外的連線層，以使連接墊341位于適當(dāng)位置。《實施例2》圖6Α至6F為本發(fā)明另一方式的疊層式半導(dǎo)體組件制作剖視圖，其中該半導(dǎo)體組件具有連接至增層電路內(nèi)導(dǎo)電層的被覆穿孔。圖6Α為導(dǎo)熱板101上具有第一介電層211的結(jié)構(gòu)剖視圖，其是通過如圖IA至5C所示步驟制得。圖6Β為具有穿孔401的結(jié)構(gòu)剖視圖。穿孔401是對應(yīng)凸緣層18的開孔181，并沿垂直方向延伸穿過第一介電層211、凸緣層18、黏著層30、襯底34及導(dǎo)電層36。穿孔401是以機(jī)械鉆孔方式形成，其也可以通過其它技術(shù)形成，如激光鉆孔及等離子體刻蝕。圖6C為第一介電層211形成有第一盲孔221的結(jié)構(gòu)剖視圖，其中第一盲孔221是穿過第一介電層211，以顯露接觸墊114及凸緣層18的選定部位。參見圖6D，將第一導(dǎo)線241形成于第一介電層211上，其中第一導(dǎo)線241自第一介電層211向上延伸，并在第一介電層211上側(cè)向延伸，且向下延伸進(jìn)入第一盲孔221，以與接觸墊114及凸緣層18形成電性接觸。又如圖6D所示，穿孔401外形成有第一被覆層60，而穿孔401內(nèi)則形成連接層62并填有絕緣填充材63。連接層62于穿孔401中形成被覆穿孔402。連接層62為中空管狀，其于側(cè)面方向覆蓋穿孔401內(nèi)側(cè)壁，并延伸以電性連接端子66及第ー導(dǎo)線241，而絕緣填充材63則填滿穿孔401剰余空間。或者，該連接層62也可以填滿穿孔401，據(jù)此，連接層62為金屬柱，且穿孔401中不具有填充絕緣填充材63的空間。圖6Ε為形成第二介電層261的結(jié)構(gòu)剖視圖，其具有第二盲孔281。第二介電層261是設(shè)置于第一導(dǎo)線241及第一介電層211上,而第二盲孔281延伸穿過第二介電層261,以顯露第一導(dǎo)線241的選定部位。
圖6F為形成第二導(dǎo)線291的結(jié)構(gòu)剖視圖，其中第二導(dǎo)線291自第二介電層261向上延伸，并于第二介電層261上側(cè)向延伸，同時延伸進(jìn)入第二盲孔281，以與第一導(dǎo)線241及被覆穿孔402形成電性接觸。第二被覆層61是沉積于第一被覆層60及絕緣填充材63的側(cè)底面上，并于向下方向覆蓋第一被覆層60及絕緣填充材63。為便于圖不，凸塊16、導(dǎo)電層36、第一被覆層60及第ニ被覆層61均以單層顯示。同樣地，為便于圖示，導(dǎo)電層36、第一被覆層60、第二被覆層61、連接層62及第ー導(dǎo)線241也以單層顯示。由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺甚至無法察覺。然而，金屬層與黏著層30、襯底34、絕緣填充材63、第一介電層211及第ニ介電層261間的界線則清楚可見?；?4與端子66是通過光刻エ藝及濕法刻蝕，對第二被覆層61、第一被覆層60及導(dǎo)電層36進(jìn)行圖案化而形成。在此階段中，如圖6F所示，疊層式半導(dǎo)體組件100包括絕緣填充材63、導(dǎo)熱板101、半導(dǎo)體芯片110、固晶材料113、增層電路201及被覆穿孔402。導(dǎo)熱板101包括黏著層30、襯底34、散熱座50及端子66。其中，散熱座50包括凸塊16、凸緣層18及基座64。增層電路201包括第一介電層211、第一導(dǎo)線241、第二介電層261及第ニ導(dǎo)線291。被覆穿孔402及絕緣填充材63基本上是由導(dǎo)熱板101及增層電路201所共享。被覆穿孔402與散熱座50及第ニ導(dǎo)線291保持距離，并于端子66與第一導(dǎo)線241間的電性傳導(dǎo)路徑上，自端子66穿過襯底34、黏著層30、凸緣層18及第一介電層211而垂直延伸至第一導(dǎo)線241。因此，被覆穿孔402自端子66垂直延伸至增層電路201的內(nèi)導(dǎo)電層，并與增層電路201的外導(dǎo)電層保持距離?！秾嵤├?》圖7A至7H為本發(fā)明再一方式的疊層式半導(dǎo)體組件制作剖視圖，其中該半導(dǎo)體組件具有連接至導(dǎo)熱板內(nèi)部接墊的被覆穿孔。圖7A為圖IA至4E所示步驟制得的導(dǎo)熱板101剖視圖。圖7B為具有穿孔401的結(jié)構(gòu)剖視圖。穿孔401沿垂直方向延伸穿過凸緣層18、黏著層30、襯底34及導(dǎo)電層36。穿孔401是以機(jī)械鉆孔方式形成，其也可以通過其它技術(shù)形成，如激光鉆孔及等離子體刻蝕。圖7C為穿孔401外形成第一被覆層60且穿孔401內(nèi)形成連接層62及絕緣填充材63的結(jié)構(gòu)剖視圖。第一被覆層60于向上方向上覆蓋凸塊16及凸緣層18，并自凸塊16及凸緣層18向上延伸。第一被覆層60也于向下方向上覆蓋凸塊16、黏著層30及導(dǎo)電層36，并自凸塊16、黏著層30及導(dǎo)電層36向下延伸。又如圖7C所示，在穿孔401中沉積連接層62，以形成被覆穿孔402。連接層62為中空管狀，其于側(cè)面方向覆蓋穿孔401側(cè)壁并垂直延伸，以將凸緣層18及其上第一被覆層60電性連接至導(dǎo)電層36及其上第一被覆層60，而絕緣填充材63填滿穿孔401剩余空間。或者，該連接層62也可以填滿穿孔401，據(jù)此，被覆穿孔402為金屬柱，且穿孔401中不具有填充絕緣填充材的空間。為便于圖示，凸塊16、凸緣層18、第一被覆層60、導(dǎo)電層36及連接層62均以單層顯示。由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺甚至無法察覺。然而，黏著層30與第一被覆層60間、黏著層30與連接層62間、襯底34與連接層62間的界線則清楚可見。圖7D為第二被覆層61沉積于第一被覆層60及絕緣填充材63上的結(jié)構(gòu)剖視圖。第二被覆層61為未經(jīng)圖案化的銅層，其自第一被覆層60及絕緣填充材63向上及向下延伸 并覆蓋此兩者。為便于圖不，凸塊16、凸緣層18、第一被覆層60、第二被覆層61、導(dǎo)電層36及連接層62均以單層顯示。由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺甚至無法察覺。為便于圖示，增厚凸塊16'及增厚凸緣層18'仍視為凸塊16及凸緣層18。然而，第二被覆層61與絕緣填充材63間、連接層62與黏著層30間、連接層62與襯底34間、連接層62與絕緣填充材63間的界線則清楚可見。
圖7E為內(nèi)部接墊182形成于被覆穿孔402上的結(jié)構(gòu)剖視圖，其中內(nèi)部接墊182是通過光刻エ藝及濕法刻蝕，對上表面的凸緣層18、第一被覆層60及第ニ被覆層61進(jìn)行選擇性圖案化而形成。內(nèi)部接墊182與被覆穿孔402鄰接并與之電性連接，同時自被覆穿孔402于向上方向上側(cè)向延伸且覆蓋被覆穿孔402，并與凸塊16及凸緣層18保持距離。
圖7F為導(dǎo)熱板101通過固晶材料113將半導(dǎo)體芯片110設(shè)置于凸塊16上的剖視圖。圖7G為具有第一介電層211的結(jié)構(gòu)剖視圖，其中第一介電層211是設(shè)置于半導(dǎo)體芯片頂面111 (即作用表面)、接觸墊114、固晶材料113、凸塊16、凸緣層18及內(nèi)部接墊182上。第一介電層211延伸進(jìn)入凹穴20，遂而與凸塊16、半導(dǎo)體芯片110及固晶材料113接觸，并夾置于凸塊16與半導(dǎo)體芯片110之間。第一介電層211也于凹穴20外與凸緣層18、黏著層30及內(nèi)部接墊182接觸。又如圖7G所示，形成穿過第一介電層211的第一盲孔221，以顯露接觸墊114及內(nèi)部接墊182。參見圖7H，將第一導(dǎo)線241形成于第一介電層211上，其中第一導(dǎo)線241自第一介電層211向上延伸，并于第一介電層211上側(cè)向延伸，且向下延伸進(jìn)入第一盲孔221，以與接觸墊114及內(nèi)部接墊182形成電性接觸。又如圖7H所示，第二被覆層61于向下方向上沉積有第三被覆層65。為便于圖不，凸塊16、導(dǎo)電層36、第一被覆層60、第二被覆層61、連接層62及第三被覆層65均以單層顯示。由于銅為同質(zhì)被覆，金屬層間的界線(均以虛線繪示)可能不易察覺甚至無法察覺。然而，金屬層與黏著層30、襯底34、絕緣填充材63及第一介電層211間的界線則清楚可見?；?4及端子66是通過光刻エ藝及濕法刻蝕，對第三被覆層65、第二被覆層61、第一被覆層60及導(dǎo)電層36進(jìn)行選擇性圖案化而形成?；?4與凸塊16鄰接，并接觸黏著層30及襯底34。端子66與基座64及凸塊16保持距離，并鄰接且電性連接至被覆穿孔402。據(jù)此，如圖7H所示，增層電路202包括第一介電層211及第ー導(dǎo)線241。導(dǎo)熱板101包括黏著層30、襯底34、散熱座50、端子66、內(nèi)部接墊182及被覆穿孔402。散熱座50包括凸塊16、凸緣層18及基座64。被覆穿孔402與散熱座50及組件上表面保持距離，并于端子66與第一導(dǎo)線241間的電性傳導(dǎo)路徑上，自端子66穿過襯底34及黏著層30而延伸至內(nèi)部接墊182?！秾嵤├?-6》圖8至10為導(dǎo)熱板中不包含襯底的疊層式半導(dǎo)體組件剖視圖。該些實施例是使用厚導(dǎo)電層36，且未使用襯底。例如，導(dǎo)電層36的厚度為130微米(而非30微米)，如此ー來便可防止導(dǎo)電層36于使用時彎曲或晃動，而基座64及端子66也因此增厚。導(dǎo)熱板102則未使用襯底。據(jù)此，基座64于鄰接凸塊16處具有第一厚度，而鄰接黏著層30處則具有大于第一厚度的第二厚度。此外，基座64與端子66于最靠近彼此處具有相同厚度，而在基座64鄰接凸塊16處則具有不同厚度，同時基座64與端子66于面朝下的表面上為共平面。另外，如上所述，黏著層30于鄰接凸緣層18處具有第一厚度，而于鄰接凸塊16處具有不同于第一厚度的第二厚度。也就是，凸緣層18與導(dǎo)電層36 (視為基座64的一部分)間垂直方向上的距離，不同于凸塊16與導(dǎo)電層36間側(cè)面方向上的距離。此外，如上所述，當(dāng)黏著層30向下延伸至凸塊16與導(dǎo)電層36間的缺ロ吋，由于凸塊16向上延伸時的尺寸呈遞增狀態(tài)，因此黏著層30于鄰接凸塊16處的厚度也呈現(xiàn)遞增趨勢。
導(dǎo)熱板102的制作方式與導(dǎo)熱板101類似，但必須對導(dǎo)電層36進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。例如，先將黏著層30設(shè)置于凸緣層18上，再將導(dǎo)電層36単獨(dú)設(shè)置于黏著層30上，接著對黏著層30加熱及加壓，使黏著層30流動并固化，最后再以研磨方式使凸塊16、黏著層30及導(dǎo)電層36的側(cè)向表面成為平面。據(jù)此，黏著層30接觸凸塊16、凸緣層18、基座64及端子66，并側(cè)向覆蓋、包圍且同形被覆凸塊16的漸縮側(cè)壁26。端子66自黏著層30向下延伸并與基座64保持距離。被覆穿孔402自端子穿過黏著層30、凸緣層18、第一介電層211及第ニ介電層261而延伸至第二導(dǎo)線291 (如圖8所示)，或自端子穿過黏著層30、凸緣層18及第一介電層211而延伸至第一導(dǎo)線241 (如圖9所示)，或自端子穿過黏著層30而延伸至內(nèi)部接墊182 (如圖10所示)。上述的半導(dǎo)體組件與導(dǎo)熱板僅為說明范例，本發(fā)明尚可通過其它多種實施例實現(xiàn)。此外，上述實施例可基于設(shè)計及可靠度的考慮，彼此混合搭配使用或與其它實施例混合搭配使用。例如，襯底可以包括陶瓷材料或環(huán)氧類層壓體，且可嵌埋有單層導(dǎo)線或多層導(dǎo)線。導(dǎo)熱板可包含多個凸塊，且該些凸塊是排成一陣列以供多個半導(dǎo)體元件使用。此外，增層電路為配合額外的半導(dǎo)體元件，可包含更多導(dǎo)線。本發(fā)明的半導(dǎo)體元件可獨(dú)自使用ー散熱座，或與其它半導(dǎo)體元件共享ー散熱座。例如，可將單一半導(dǎo)體元件設(shè)置于一散熱座上，或?qū)⒍鄠€半導(dǎo)體元件設(shè)置于一散熱座上。舉例而言，可將四枚排列成2x2陣列的小型芯片黏附于凸塊，而增層電路可以包括額外的導(dǎo)線，以連接更多的接觸墊。相較每ー芯片設(shè)置一微小凸塊，此作法更具經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的疊層式半導(dǎo)體元件可為已封裝或未封裝芯片。此外，該半導(dǎo)體元件可為裸芯片、柵格陣列封裝(LGA)或方形扁平無引腳封裝(QFN)等?？衫枚喾N連結(jié)媒介將半導(dǎo)體元件機(jī)械性連結(jié)、電性連結(jié)及熱連結(jié)至導(dǎo)熱板，包括利用焊接及使用導(dǎo)電及/或?qū)狃ぶ鴦┑确绞竭_(dá)成。本發(fā)明的散熱座可將半導(dǎo)體元件所產(chǎn)生的熱能迅速、有效且均勻散發(fā)至下ー層組件而不需使熱流通過黏著層、襯底或?qū)岚宓乃?。如此ー來便可使用導(dǎo)熱性較低的黏著層，進(jìn)而大幅降低成本。散熱座可為半導(dǎo)體元件提供有效的電磁屏蔽作用。散熱座可包含一體成型的凸塊與凸緣層，以及與該凸塊為冶金連結(jié)及熱連結(jié)的基座，借此提高可靠度并降低成本。此外，凸塊可依半導(dǎo)體元件量身訂做，而基座則可依下一層組件量身訂做，借此加強(qiáng)自半導(dǎo)體元件至下ー層組件的熱連結(jié)。例如，凸塊的底板可為正方形或矩形，以與半導(dǎo)體元件熱接點(diǎn)的形狀相同或相似。在上述任ー設(shè)計中，散熱座均可采用多種不同的導(dǎo)熱金屬結(jié)構(gòu)。散熱座可與半導(dǎo)體元件電性連接或電性隔離。例如，第一導(dǎo)線延伸進(jìn)入接觸墊及凸緣層上方的第一盲孔，以可電性連接半導(dǎo)體元件至凸緣層，進(jìn)而電性連接半導(dǎo)體元件至基座。而后，散熱座可進(jìn)ー步電性接地，借以將半導(dǎo)體元件電性接地并提供半導(dǎo)體元件所需的電磁屏蔽作用。基座可為該組件提供重要的散熱溝槽。基座的背部可包含向下突伸的鰭片。舉例說明，可利用鉆板機(jī)切削基座的外露側(cè)向表面以形成側(cè)向溝槽，而這些側(cè)向溝槽即形成鰭片。在此例中，基座的厚度可為500微米，前述溝槽的深度可為300微米，也就是鰭片的高度可為300微米。這些鰭片可增加基座的表面積，若這些鰭片是曝露于空氣中而非設(shè)置于ー散熱裝置上，則可提升基座經(jīng)由熱對流的導(dǎo)熱性基座及端子可于黏著層固化后，以多種沉積技術(shù)制成，包括以電鍍、無電電鍍、蒸鍍及濺射等技術(shù)形成單層或多層結(jié)構(gòu)。基座及端子可采用與凸塊相同或不同的金屬材質(zhì)。此外，基座可跨越通孔并延伸至襯底，或坐落于通孔的周緣內(nèi)。因此，基座可接觸襯底或與襯底保持距離。在上述任ー情況下，基座均鄰接凸塊，并自凸塊朝背向凹穴的方向垂直延伸。本發(fā)明的黏著層可在散熱座與襯底之間提供堅固的機(jī)械性連結(jié)。例如，黏著層可自凸塊側(cè)向延伸井越過導(dǎo)線，最后到達(dá)組件的外圍邊緣。黏著層可填滿散熱座與襯底間的空間，且為一具有結(jié)合線均勻分布的無孔洞結(jié)構(gòu)。黏著層也可以吸收散熱座與襯底之間因熱膨脹所產(chǎn)生的不匹配現(xiàn)象。黏著層的材料可與襯底及介電層相同或不同。此外，黏著層可為低成本的介電材料，其無需具備高導(dǎo)熱性。此外，本發(fā)明的黏著層不易脫層。另外，可調(diào)整黏著層的厚度，使黏著層實質(zhì)填滿所述缺ロ，并使幾乎所有黏著劑在固化及/或研磨后均位于結(jié)構(gòu)體內(nèi)。例如，可通過試誤法來決定理想的膠片厚度。襯底可為導(dǎo)熱板提供機(jī)械性支撐。例如，襯底可防止導(dǎo)熱板于金屬研磨、芯片設(shè)置及增層電路制作的過程中彎曲變形。襯底可選用低成本材料，其無需具備高導(dǎo)熱性。據(jù)此，襯底可由現(xiàn)有有機(jī)材料(如環(huán)氧、玻璃-環(huán)氧、聚酰亞胺等)制成。此外，也可以使用導(dǎo)熱材料(如氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、氮化硅(SiN)、硅(Si)等)作為襯底材料。在此，襯底可為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，如層壓電路板或多層陶瓷板。據(jù)此，襯底可以包括額外的嵌埋式電路層?？上葘?dǎo)電層設(shè)置于襯底上，再于導(dǎo)電層及襯底中形成通孔，接著將導(dǎo)電層及襯底設(shè)置于黏著層上，以使導(dǎo)電層于向上方向顯露，而襯底則與導(dǎo)電層及黏著層接觸，并介于兩者之間，以分隔導(dǎo)電層及黏著層。此外，凸塊延伸進(jìn)入通孔，并通過通孔而朝向上方向顯露。在此例中，該導(dǎo)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，足以提供可靠的信號傳導(dǎo)，一方面則夠薄，有利于降低重量及成本。此外，該襯底恒為導(dǎo)熱板的一部分。導(dǎo)電層可単獨(dú)設(shè)置于黏著層上。例如，可先在導(dǎo)電層上形成通孔，然后將該導(dǎo)電層設(shè)置于黏著層上，使該導(dǎo)電層接觸該黏著層并朝向上方向外露，在此同時，凸塊則延伸進(jìn)入該通孔，并通過該通孔朝向上方向外露。在此例中，該導(dǎo)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，因此搬運(yùn)時不致彎曲晃動，一方面則夠薄，因此不需過度刻蝕即可形成圖案。也可以將導(dǎo)電層與ー載體同時設(shè)置于黏著層上。例如，可先利用一薄膜將導(dǎo)電層黏附于一諸如雙定向聚對苯ニ甲酸こニ酯膠膜(Mylar)的載體，然后僅在導(dǎo)電層上形成通孔(即，不在載體上形成通孔)，接著將導(dǎo)電層及載體設(shè)置于黏著層上，使載體覆蓋導(dǎo)電層且朝向上方向外露，并使薄膜接觸且介于載體與導(dǎo)電層之間，至于導(dǎo)電層則接觸且介于薄膜與黏著層之間，在此同時，凸塊則對準(zhǔn)該通孔，并由載體從上方覆蓋。待黏著層固化后，可利用紫外光分解該薄膜，以便將載體從導(dǎo)電層上剝除，從而使導(dǎo)電層朝向上方向外露，之后便可對導(dǎo)電層進(jìn)行研磨及圖案化，以形成基座及端子。在此例中，導(dǎo)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，足以提供可靠的信號傳導(dǎo)，一方面則夠薄，可降低重量及成本；至于載體的厚度可為300至500微米，此厚度一方面夠厚，因此搬運(yùn)時不致彎曲晃動，一方面又夠薄，有助于減少重量及成本。該載體僅為一暫時固定物，并非永久屬于導(dǎo)熱板的一部分。包含導(dǎo)線的增層電路可作為信號層、功率層或接地層，其端視其相應(yīng)半導(dǎo)體元件焊墊的目的而定。導(dǎo)線也可以包含各種導(dǎo)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結(jié)媒介的性質(zhì)，也取決于設(shè)計及可靠度方面的考慮。此夕卜，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可了解，在本發(fā)明半導(dǎo)體組件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(qiáng)度與延展性等機(jī)械性能。在一般情況下，最好設(shè)有所述的襯底、被覆層、防焊層及額外的增層結(jié)構(gòu)，但在某些實施例中則可省略。例如，若需使用厚導(dǎo)電層，則可省去襯底，以降低成本。同樣地，若第一導(dǎo)線已足以提供半導(dǎo)體元件與被覆穿孔間所需的信號路由，則無須再形成第二導(dǎo)線。本發(fā)明導(dǎo)熱板的作業(yè)格式可為單一或多個導(dǎo)熱板，視制造設(shè)計而定。例如，可個別制作單一導(dǎo)熱板。或者，可利用單一金屬板、單一黏著層、單一襯底、單一導(dǎo)電層及單一被覆層同時批次制造多個導(dǎo)熱板，而后再行分離。同樣地，針對同一批次中的各導(dǎo)熱板，也可以利用單一金屬板、單一黏著層、單一襯底、單一導(dǎo)電層及單一被覆層同時批次制造多組分別供單一半導(dǎo)體元件使用的散熱座與導(dǎo)線。例如，可在一金屬板上沖壓出多個凸塊；而后將具有對應(yīng)這些凸塊的開口的未固化黏著層設(shè)置于凸緣層上，使每一凸塊均延伸貫穿其對應(yīng)開口 ；然后將襯底及導(dǎo)電層(其具有對應(yīng)這些凸塊的通孔)設(shè)置于黏著層上，使每一凸塊均延伸貫穿其對應(yīng)開口并進(jìn)入對應(yīng)通孔；而后利用壓臺將凸緣層與該襯底彼此靠合，迫使黏著層進(jìn)入這些通孔內(nèi)介于這些凸塊與襯底間的缺口 ；然后固化黏著層，繼而研磨這些凸塊、黏著層及導(dǎo)電層以形成一側(cè)向表面。本發(fā)明半導(dǎo)體組件的作業(yè)格式可為單一組件或多個組件，其取決于制造設(shè)計。例如，可單獨(dú)制造單一組件，或者，可同時批次制造多個組件，之后再將各導(dǎo)熱板一一分離。同樣地，也可以將多個半導(dǎo)體元件電性連結(jié)、熱連結(jié)及機(jī)械性連結(jié)至批次量產(chǎn)中的每一導(dǎo)熱板?？赏ㄟ^單一步驟或多道步驟使各導(dǎo)熱板彼此分離。例如，可將多個導(dǎo)熱板批次制成一平板，接著將多個半導(dǎo)體元件設(shè)置于該平板上，然后再將該平板所構(gòu)成的多個半導(dǎo)體組件一一分離?；蛘?，可將多個導(dǎo)熱板批次制成一平板，而后將該平板所構(gòu)成的多個導(dǎo)熱板分切為多個導(dǎo)熱板條，接著將多個半導(dǎo)體元件分別設(shè)置于這些導(dǎo)熱板條上，最后再將各導(dǎo)熱板條所構(gòu)成的多個半導(dǎo)體組件分離為個體。此外，在分割導(dǎo)熱板時可利用機(jī)械切割、激光切割、分劈或其它適用技術(shù)。在本文中，「鄰接」一詞意思是元件是一體成型(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，但并未鄰接襯底?！钢氐挂辉~意思是位于上方并延伸于一下方元件的周緣內(nèi)?！钢氐拱由煊谠撝芫壍膬?nèi)、外或坐落于該周緣內(nèi)。例如，在凹穴朝上的狀態(tài)下，本發(fā)明 的半導(dǎo)體元件是重迭于凸塊，此乃因一假想垂直線可同時貫穿該半導(dǎo)體元件與該凸塊，不論半導(dǎo)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的元件(如固晶材料)，且也不論是否有另一假想垂直線僅貫穿凸塊而未貫穿半導(dǎo)體元件(也就是位于半導(dǎo)體元件的周緣外)。同樣地，凸塊是重迭于基座，凸緣層是重迭于黏著層，且基座被凸塊重迭。此外，「重迭」與「位于上方」同義，「被重迭」則與「位于下方」同義。「接觸」一詞意思是直接接觸。例如，襯底接觸基座但并未接觸凸塊。「覆蓋」一詞意思是在垂直及/或側(cè)面方向上完全覆蓋。例如，在凹穴朝上的狀態(tài)下，若基座側(cè)向延伸超出通孔外且接觸襯底，則該基座是從下方覆蓋凸塊，但該凸塊并未從上方覆蓋該基座。
「層」字包含圖案化及未圖案化的層體。例如，當(dāng)層壓結(jié)構(gòu)體包括導(dǎo)電層且襯底設(shè)置于黏著層上時，導(dǎo)電層可為襯底上一空白未圖案化的平板；而當(dāng)半導(dǎo)體元件設(shè)置于散熱座上之后，第一導(dǎo)電層可為第一介電層上具有間隔導(dǎo)線的電路圖案。此外，「層」可包含多個迭合層?！搁_口」、「通孔」與「穿孔」等詞同指貫穿孔洞。例如，凹穴朝下的狀態(tài)下，凸塊插入黏著層的開口后，其是朝向上方向從黏著層中露出。同樣地，凸塊插入層壓結(jié)構(gòu)的通孔后，其是朝向上方向從層壓結(jié)構(gòu)中露出?！覆迦搿挂辉~意思是元件間的相對移動。例如，「將凸塊插入通孔中」包含凸緣層固定不動而由襯底朝凸緣層移動；襯底固定不動而由凸緣層朝襯底移動；以及凸緣層與襯底兩者彼此靠合。又例如，「將凸塊插入(或延伸至)通孔內(nèi)」包含凸塊貫穿(穿入并穿出)通孔；以及凸塊插入但未貫穿(穿入但未穿出)通孔。「彼此靠合」一語意思是元件間的相對移動。例如，「凸緣層與襯底彼此靠合」包含凸緣層固定不動而由襯底朝凸緣層移動；襯底固定不動而由凸緣層朝襯底移動；以及凸緣層與襯底相互靠近?！笇?zhǔn)」一詞意思是元件間的相對位置。例如，當(dāng)黏著層已設(shè)置于凸緣層上、襯底及導(dǎo)電層已設(shè)置于黏著層上、凸塊已插入并對準(zhǔn)開口且通孔已對準(zhǔn)開口時，無論凸塊是插入通孔或位于通孔下方且與其保持距離，凸塊均已對準(zhǔn)通孔?！冈O(shè)置于」一語包含與單一或多個支撐元件間的接觸與非接觸。例如，一半導(dǎo)體元件是設(shè)置于凸塊上，不論此半導(dǎo)體元件是實際接觸該凸塊或與該凸塊以一固晶材料相隔?！葛ぶ鴮佑谌笨趦?nèi)…」一語意思是位于缺口中的黏著層。例如，「黏著層于缺口內(nèi)延伸跨越襯底」意思是缺口內(nèi)的黏著層延伸跨越襯底。同樣地，「黏著層于缺口內(nèi)接觸且介于凸塊與襯底之間」意思是缺口中的黏著層接觸且介于缺口內(nèi)側(cè)壁的凸塊與缺口外側(cè)壁的襯底之間?！富酝箟K側(cè)向延伸」一語意思是基座于鄰接凸塊處側(cè)向延伸而出。例如，在凹穴朝上的狀態(tài)下，基座自凸塊側(cè)向延伸并因而接觸黏著層，此與基座是否側(cè)向延伸至凸塊夕卜、側(cè)向延伸至凸緣層或從下方覆蓋凸塊無關(guān)。同樣地，若基座與凸塊于凸塊底板處占據(jù)相同的空間范圍，則基座并未側(cè)向延伸超過凸塊?！鸽娦赃B接(或連結(jié))」一詞意思是直接或間接電性連接(或連結(jié))。例如，「被覆穿孔電性連接(或連結(jié))第一導(dǎo)線」包含被覆穿孔鄰接第一導(dǎo)線；被覆穿孔通過第二導(dǎo)線而電性連接(或連結(jié))至第一導(dǎo)線?！干戏健挂辉~意思是向上延伸，且包含鄰接與非鄰接元件以及重迭與非重迭元件。例如，在凹穴朝上的狀態(tài)下，凸塊是延伸于基座上方，同時鄰接、重迭于基座并自基座突伸而出?！赶路健挂辉~意思是向下延伸，且包含鄰接與非鄰接元件以及重迭與非重迭元件。例如，在凹穴朝上的狀態(tài)下，基座是延伸于凸塊下方，鄰接凸塊，被凸塊重迭，并自凸塊向下突伸而出。同樣地，凸塊即使并未鄰接襯底或被襯底重迭，其仍可延伸于襯底下方?！傅谝淮怪狈较颉辜啊傅诙怪狈较颉共⒎侨Q于半導(dǎo)體組件(或?qū)岚?的定向，本領(lǐng)域技術(shù)人員即可輕易了解其實際所指的方向。例如，凸塊是朝第一垂直方向垂直延伸至基座外，并朝第二垂直方向垂直延伸至凸緣層外，此與組件是否倒置及/或組件是否是設(shè)置于一散熱裝置上無關(guān)。同樣地，凸緣層是沿一側(cè)向平面自凸塊「側(cè)向」伸出，此與組件是否倒置、旋轉(zhuǎn)或傾斜無關(guān)。因此，該第一及第二垂直方向是彼此相對且垂直于側(cè)面方向，此外，側(cè)向?qū)R的元件是在垂直于第一與第二垂直方向的側(cè)向平面上彼此共平面。此外，當(dāng) 凹穴向上時，第一垂直方向為向上方向，第二垂直方向為向下方向；當(dāng)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(fā)明的半導(dǎo)體組件具有多項優(yōu)點(diǎn)。該組件的可靠度高、價格實惠且極適合量產(chǎn)。該組件尤其適用于易產(chǎn)生高熱且需優(yōu)異散熱效果方可有效及可靠運(yùn)作的高功率半導(dǎo)體元件、大型半導(dǎo)體芯片以及多個半導(dǎo)體元件(例如以陣列方式排列的多枚小型半導(dǎo)體芯片)。本發(fā)明的制備方法具有高度適用性，且是以獨(dú)特、進(jìn)步的方式結(jié)合運(yùn)用各種成熟的電性連結(jié)、熱連結(jié)及機(jī)械性連結(jié)技術(shù)。此外，本發(fā)明的制備方法不需昂貴工具即可實施。因此，相較于傳統(tǒng)封裝技術(shù)，此制備方法可大幅提升產(chǎn)量、合格率、效率與成本效益。此外，本發(fā)明的組件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示例之用，其中該些實施例可能會簡化或省略本技術(shù)領(lǐng)域已熟知的元件或步驟，以免模糊本發(fā)明的特點(diǎn)。同樣地，為使附圖清晰，附圖也可能省略重復(fù)或非必要的元件及元件符號。本領(lǐng)域技術(shù)人員針對本文所述的實施例當(dāng)可輕易思及各種變化及修改的方式。例如，前述的材料、尺寸、形狀、大小、步驟的內(nèi)容與步驟的順序都僅為范例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不悖離如隨附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神與范疇的條件下，進(jìn)行變化、調(diào)整與等同變換。
權(quán)利要求
1.一種散熱増益型疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 提供ー凸塊、一凸緣層、一黏著層及一具有通孔的導(dǎo)電層，其中該凸塊定義出面朝第一垂直方向的一凹穴，且在相反于該第一垂直方向的第二垂直方向上覆蓋該凹穴，同時該凸塊鄰接該凸緣層并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于該第一及第ニ垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸；然后 通過該黏著層將該凸緣層及該凸塊黏附至該導(dǎo)電層，其中該黏著層介于該凸緣層與該導(dǎo)電層之間及該凸塊與該導(dǎo)電層之間，此步驟包括將該凸塊對準(zhǔn)該通孔；然后將包含一接觸墊的一半導(dǎo)體元件設(shè)置于該凸塊上且位于該凹穴處； 提供一增層電路于該半導(dǎo)體元件及該凸緣層上，其中該增層電路自該半導(dǎo)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(dǎo)體元件； 提供一基座，其鄰接該凸塊并自該凸塊朝該第二垂直方向延伸，且在該第二垂直方向上覆蓋該凸塊并自該凸塊側(cè)向延伸，同時該基座包括鄰接該通孔且與該凸塊保持距離的該導(dǎo)電層ー選定部位； 提供一端子，其與該基座及該凸塊保持距離，并朝該第二垂直方向延伸于該黏著層外，同時該端子包括與該通孔及該凸塊保持距離的該導(dǎo)電層ー選定部位；以及 提供一被覆穿孔，其朝該第一及第ニ垂直方向延伸貫穿該黏著層，以提供該增層電路與該端子間的電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，提供該凸塊的步驟包括對ー金屬板進(jìn)行機(jī)械沖壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，將該凸緣層及該凸塊黏附至該導(dǎo)電層的步驟包括 將未固化的該黏著層設(shè)置于該凸緣層上，此步驟包括將該凸塊對準(zhǔn)該黏著層的ー開Π ； 將該導(dǎo)電層設(shè)置于該黏著層上，此步驟包括將該凸塊對準(zhǔn)該導(dǎo)電層的該通孔，其中該黏著層位于該凸緣層與該導(dǎo)電層之間；然后 使該黏著層流入該通孔內(nèi)介于該凸塊與該導(dǎo)電層間的ー缺ロ ；以及 固化該黏著層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在干 使該黏著層流入該缺ロ的步驟包括加熱熔化該黏著層，并使該凸緣層及該導(dǎo)電層彼此靠合，借此使該凸塊于該通孔中朝該第二垂直方向移動，并對該凸緣層與該導(dǎo)電層間的該熔化黏著層施加壓力，其中該壓カ迫使該熔化黏著層朝該第二垂直方向流入該通孔內(nèi)介于該凸塊與該導(dǎo)電層間的該缺ロ ；且 固化該黏著層的步驟包括加熱固化該熔化黏著層，借此將該凸塊及該凸緣層機(jī)械性黏附至該導(dǎo)電層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在干 提供該黏著層的步驟包括提供一未固化環(huán)氧樹脂的膠片； 使該黏著層流入該缺ロ的步驟包括熔化該未固化環(huán)氧樹脂，并擠壓該凸緣層與該導(dǎo)電層間的該未固化環(huán)氧樹脂；且 固化該黏著層的步驟包括固化該未固化環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，使該黏著層流入該缺ロ的步驟包括使該黏著層填滿該缺ロ，井迫使該黏著層朝該第二垂直方向超出該凸塊及該導(dǎo)電層，以使該黏著層接觸該凸塊與該導(dǎo)電層面向該第二垂直方向的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在干，設(shè)置該導(dǎo)電層的步驟包括將該導(dǎo)電層單獨(dú)設(shè)置于該黏著層上，以使該導(dǎo)電層接觸該黏著層，而該通孔僅延伸貫穿該導(dǎo)電層。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在干，設(shè)置該導(dǎo)電層的步驟包括將ー層壓結(jié)構(gòu)設(shè)置于該黏著層上，其中該層壓結(jié)構(gòu)包括該導(dǎo)電層及一村底，以使該襯底接觸并介于該導(dǎo)電層與該黏著層之間，該導(dǎo)電層則與該黏著層保持距離，且該通孔延伸貫穿該導(dǎo)電層及該襯底。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，提供該增層電路的步驟包括 提供一介電層于該半導(dǎo)體元件及該凸緣層上，其中該介電層自該半導(dǎo)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(zhǔn)該接觸墊的盲孔；以及 提供ー導(dǎo)線于該介電層上，其中該導(dǎo)線自該介電層朝該第一垂直方向延伸，并于該介電層上側(cè)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，以使該半導(dǎo)體元件電性連接至該導(dǎo)線。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，提供該導(dǎo)線的步驟包括沉積ー被覆層于該介電層上，且該被覆層穿過該盲孔而延伸至該接觸墊，然后再使用一定義該導(dǎo)線的刻蝕掩模層，以移除該被覆層的選定部位。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，提供該基座及該端子的步驟包括 沉積ー被覆層于該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層上，其中該被覆層于該第二垂直方向上覆蓋該凸塊，并自該凸塊側(cè)向延伸至該導(dǎo)電層；然后 使用一定義該基座及該端子的刻蝕掩模層，以移除該被覆層及該導(dǎo)電層的選定部位。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，包括在提供該增層電路期間提供該被覆穿孔，或者在設(shè)置該半導(dǎo)體元件前并在該凸塊及該凸緣層黏附至該導(dǎo)電層后提供該被覆穿孔。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，提供該被覆穿孔的步驟包括 形成一穿孔，其朝該第一及第ニ垂直方向延伸貫穿該黏著層；然后 沉積ー連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，提供該介電層、該導(dǎo)線、該基座、該端子及該被覆穿孔的步驟包括 形成一穿孔，其朝該第一及第ニ垂直方向延伸貫穿該黏著層；然后 沉積ー連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上； 沉積ー內(nèi)被覆層于該第一垂直方向上的該凸塊及該凸緣層及該第二垂直方向上的該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層上；然后 移除該第一垂直方向上的該凸緣層及該內(nèi)被覆層選定部位，以定義出一內(nèi)部接墊，以使該內(nèi)部接墊鄰接該連接層且與該凸緣層保持距離；然后 形成該介電層于該半導(dǎo)體元件、該凸緣層及該內(nèi)部接墊上；然后 形成該盲孔及另ー盲孔于該介電層中，其中該另ー盲孔是對準(zhǔn)顯露該內(nèi)部接墊；然后 沉積ー第一被覆層于該介電層上，其中該第一被覆層穿過該盲孔而延伸至該接觸墊，且穿過該另ー盲孔而延伸至該內(nèi)部接墊； 沉積ー第二被覆層于該內(nèi)被覆層上； 移除該第一被覆層的選定部位，以定義出該導(dǎo)線；以及 移除該第二被覆層、該內(nèi)被覆層及該導(dǎo)電層的選定部位，以定義出該基座及該端子。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，提供該介電層、該導(dǎo)線、該基座、該端子及該被覆穿孔的步驟包括 形成該介電層于該半導(dǎo)體元件及該凸緣層上；然后 形成該盲孔于該介電層中； 形成一穿孔，其朝該第一及第ニ垂直方向延伸貫穿該黏著層及該介電層； 沉積ー連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上； 沉積ー第一被覆層于該介電層上，其中該第一被覆層穿過該盲孔而延伸至該接觸墊； 沉積ー第二被覆層于該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層上； 移除該第一被覆層的選定部位，以定義出該導(dǎo)線；以及 移除該第二被覆層及該導(dǎo)電層的選定部位，以定義出該基座及該端子。
16.一種散熱増益型疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 提供ー凸塊、一凸緣層、一黏著層及一具有通孔的襯底，其中該凸塊定義出面朝第一垂直方向的一凹穴，且在相反于該第一垂直方向的第二垂直方向上覆蓋該凹穴，同時該凸塊鄰接該凸緣層并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于該第一及第ニ垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸；然后 通過該黏著層將該凸緣層及該凸塊黏附至該襯底，其中該黏著層介于該凸緣層與該襯底之間及該凸塊與該襯底之間，此步驟包括將該凸塊對準(zhǔn)該通孔；然后將包含一接觸墊的一半導(dǎo)體元件設(shè)置于該凸塊上且位于該凹穴處； 提供一增層電路于該半導(dǎo)體元件及該凸緣層上，其中該增層電路自該半導(dǎo)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(dǎo)體元件； 提供一基座，其鄰接該凸塊并自該凸塊朝該第二垂直方向延伸，且在該第二垂直方向上覆蓋該凸塊并自該凸塊側(cè)向延伸； 提供一端子，其與該基座及該凸塊保持距離，并自該襯底朝該第二垂直方向延伸；以及提供一被覆穿孔，其朝該第一及第ニ垂直方向延伸貫穿該黏著層，以提供該增層電路與該端子間的電性連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其特征在于，提供該凸塊的步驟包括對ー金屬板進(jìn)行機(jī)械沖壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其特征在于，將該凸緣層及該凸塊黏附至該襯底的步驟包括 將未固化的該黏著層設(shè)置于該凸緣層上，此步驟包括將該凸塊對準(zhǔn)該黏著層的ー開Π ； 將該襯底設(shè)置于該黏著層上，此步驟包括將該凸塊對準(zhǔn)該襯底的該通孔，其中該黏著層位于該凸緣層與該襯底之間；然后 使該黏著層流入該通孔內(nèi)介于該凸塊與該襯底間的ー缺ロ ；以及 固化該黏著層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制備方法，其特征在干 使該黏著層流入該缺ロ的步驟包括加熱熔化該黏著層，并使該凸緣層及該襯底彼此靠合，借此使該凸塊于該通孔中朝該第二垂直方向移動，并對該凸緣層與該襯底間的該熔化黏著層施加壓力，其中該壓カ迫使該熔化黏著層朝該第二垂直方向流入該通孔內(nèi)介于該凸塊與該襯底間的該缺ロ ；且 固化該黏著層的步驟包括加熱固化該熔化黏著層，借此將該凸塊及該凸緣層機(jī)械性黏附至該襯底。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制備方法，其 特征在干 提供該黏著層的步驟包括提供一未固化環(huán)氧樹脂的膠片； 使該黏著層流入該缺ロ的步驟包括熔化該未固化環(huán)氧樹脂，并擠壓該凸緣層與該襯底間的該未固化環(huán)氧樹脂；且 固化該黏著層的步驟包括固化該未固化環(huán)氧樹脂。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制備方法，其特征在于，設(shè)置該襯底的步驟包括將ー層壓結(jié)構(gòu)設(shè)置于該黏著層上，其中該層壓結(jié)構(gòu)包括該襯底及一導(dǎo)電層，以使該襯底接觸并介于該導(dǎo)電層與該黏著層之間，該導(dǎo)電層則與該黏著層保持距離，同時該通孔延伸貫穿該導(dǎo)電層及該襯底，且該基座包括鄰接該通孔且與該凸塊保持距離的該導(dǎo)電層ー選定部位，而該端子包括與該通孔及該凸塊保持距離的該導(dǎo)電層ー選定部位。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的制備方法，其特征在于，使該黏著層流入該缺ロ的步驟包括使該黏著層填滿該缺ロ，井迫使該黏著層朝該第二垂直方向超出該凸塊及該導(dǎo)電層，以使該黏著層接觸該凸塊與該導(dǎo)電層面向該第二垂直方向的表面。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的制備方法，其特征在于，提供該增層電路的步驟包括 提供一介電層于該半導(dǎo)體元件及該凸緣層上，其中該介電層自該半導(dǎo)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(zhǔn)該接觸墊的盲孔；以及 提供ー導(dǎo)線于該介電層上，其中該導(dǎo)線自該介電層朝該第一垂直方向延伸，并于該介電層上側(cè)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，以使該半導(dǎo)體元件電性連接至該導(dǎo)線。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制備方法，其特征在于，提供該導(dǎo)線的步驟包括沉積ー被覆層于該介電層上，且該被覆層穿過該盲孔而延伸至該接觸墊，然后再使用一定義該導(dǎo)線的刻蝕掩模層，以移除該被覆層的選定部位。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的制備方法，其特征在于，提供該基座及該端子的步驟包括 沉積ー被覆層于該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層上，其中該被覆層于該第二垂直方向上覆蓋該凸塊，并自該凸塊側(cè)向延伸至該導(dǎo)電層；然后 使用一定義該基座及該端子的刻蝕掩模層，以移除該被覆層及該導(dǎo)電層的選定部位。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其特征在于，包括在提供該增層電路期間提供該被覆穿孔，或者在設(shè)置該半導(dǎo)體元件前并在該凸塊及該凸緣層黏附至該導(dǎo)電層后提供該被覆穿孔。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其特征在于，提供該被覆穿孔的步驟包括 形成一穿孔，其朝該第一及第ニ垂直方向延伸貫穿該黏著層及該襯底；然后 沉積ー連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制備方法，其特征在于，提供該介電層、該導(dǎo)線、該基座、該端子及該被覆穿孔的步驟包括 形成一穿孔，其朝該第一及第ニ垂直方向延伸貫穿該黏著層及該襯底；然后 沉積ー連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上； 沉積ー內(nèi)被覆層于該第一垂直方向上的該凸塊及該凸緣層及該第二垂直方向上的該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層上；然后 移除該第一垂直方向上的該凸緣層及該內(nèi)被覆層選定部位，以定義出一內(nèi)部接墊，以使該內(nèi)部接墊鄰接該連接層且與該凸緣層保持距離；然后 形成該介電層于該半導(dǎo)體元件、該凸緣層及該內(nèi)部接墊上；然后形成該盲孔及另ー盲孔于該介電層中，其中該另ー盲孔是對準(zhǔn)顯露該內(nèi)部接墊；然后 沉積ー第一被覆層于該介電層上，其中該第一被覆層穿過該盲孔而延伸至該接觸墊，且穿過該另ー盲孔而延伸至該內(nèi)部接墊； 沉積ー第二被覆層于該內(nèi)被覆層上； 移除該第一被覆層的選定部位，以定義出該導(dǎo)線；以及 移除該第二被覆層、該內(nèi)被覆層及該導(dǎo)電層的選定部位，以定義出該基座及該端子。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制備方法，其特征在于，提供該介電層、該導(dǎo)線、該基座、該端子及該被覆穿孔的步驟包括 形成該介電層于該半導(dǎo)體元件及該凸緣層上；然后 形成該盲孔于該介電層中； 形成一穿孔，其朝該第一及第ニ垂直方向延伸貫穿該襯底、該黏著層及該介電層；然后 沉積ー連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上； 沉積ー第一被覆層于該介電層上，其中該第一被覆層穿過該盲孔而延伸至該接觸墊； 沉積ー第二被覆層于該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層上； 移除該第一被覆層的選定部位，以定義出該導(dǎo)線；以及 移除該第二被覆層及該導(dǎo)電層的選定部位，以定義出該基座及該端子。
30.一種散熱増益型疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 提供ー凸塊、一凸緣層、一黏著層及ー層壓結(jié)構(gòu)，其中 該凸塊定義出面朝第一垂直方向的一凹穴，且該凸塊鄰接該凸緣層并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的第二垂直方向垂直延伸，且該凹穴于該第二垂直方向上是由該凸塊覆蓋， 該凸緣層自該凸塊朝垂直于該第一及第ニ垂直方向的側(cè)面方向側(cè)向延伸， 該黏著層包括ー開ロ，其延伸貫穿該黏著層，且 該層壓結(jié)構(gòu)包括ー導(dǎo)電層及一村底，而一通孔延伸貫穿該層壓結(jié)構(gòu)； 將該黏著層設(shè)置于該凸緣層上，此步驟包括將該凸塊插入該開孔； 將該層壓結(jié)構(gòu)設(shè)置于該黏著層上，此步驟包括將該凸塊插入該通孔，其中該襯底接觸井介于該導(dǎo)電層與該黏著層之間，該導(dǎo)電層則與該黏著層保持距離，而該黏著層接觸井介于該凸緣層與該襯底之間且未固化；然后加熱熔化該黏著層； 使該凸緣層及該層壓結(jié)構(gòu)彼此靠合，借此使該凸塊于該通孔中朝該第二垂直方向移動，并對該凸緣層與該層壓結(jié)構(gòu)間的該熔化黏著層施加壓力，其中該壓カ迫使該熔化黏著層朝該第二垂直方向流入該通孔內(nèi)介于該凸塊與該層壓結(jié)構(gòu)間的ー缺ロ； 加熱固化該熔化黏著層，借此將該凸塊與該凸緣層機(jī)械性黏附至該導(dǎo)電層及該襯底；然后 研磨該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層，使該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層于面朝該第二垂直方向的ー側(cè)向表面上彼此側(cè)向?qū)R；然后 使用ー固晶材料，將包含一接觸墊的一半導(dǎo)體元件設(shè)置于該凸塊上，借此將該半導(dǎo)體元件機(jī)械黏附且熱連結(jié)至該凸塊，其中該半導(dǎo)體元件延伸進(jìn)入該凹穴，而該凸塊為該半導(dǎo)體兀件提供一凹形晶粒座；然后 形成一介電層于該半導(dǎo)體元件及該凸緣層上，其中該介電層自該半導(dǎo)體元件及該凸緣層朝該第一垂直方向延伸，并延伸進(jìn)入且填滿該凹穴的剰余空間；然后形成ー盲孔，其延伸貫穿該介電層，且對準(zhǔn)顯露該接觸墊； 沉積ー第一被覆層于該介電層上，并移除該第一被覆層的選定部位，以形成一第一刻蝕掩模層所定義的圖案，其中ー導(dǎo)線包括該第一被覆層的ー選定部位，其自該介電層朝該第一垂直方向延伸，并于該介電層上側(cè)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，借此將該半導(dǎo)體元件電性連接至該導(dǎo)線； 沉積ー第二被覆層于該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層上，并移除該第二被覆層及該導(dǎo)電層的選定部位，以形成一第二刻蝕掩模層所定義的圖案，其中 一基座包括該第二被覆層的ー選定部位，其鄰接該凸塊、該黏著層及該導(dǎo)電層，且在該第二垂直方向上覆蓋該凸塊，同時該基座也包括該導(dǎo)電層的ー選定部位，其鄰接該襯底及該通孔并與該凸塊保持距離，以使該基座鄰接該凸塊并自該凸塊朝該第二垂直方向延伸，同時在該第二垂直方向上覆蓋該凸塊且自該凸塊側(cè)向延伸，且 一端子包括該第二被覆層的ー選定部位，其鄰接該導(dǎo)電層，并與該凸塊及該黏著層保持距離，同時該端子也包括該導(dǎo)電層的ー選定部位，其鄰接該襯底并與該凸塊及該通孔保持距離，以使該端子鄰接該穿孔，并與該基座、該通孔及該凸塊保持距離，同時該端子自該襯底朝該第二垂直方向延伸； 提供ー散熱座，其包括該凸塊、該基座及該凸緣層，其中該半導(dǎo)體元件通過該凸塊熱連結(jié)至該基座； 形成一穿孔，其朝該第一及第ニ垂直方向延伸貫穿該襯底、該黏著層及該介電層；以及沉積ー連接層于該穿孔的一內(nèi)側(cè)壁上，其中該被覆穿孔包括該穿孔及該連接層，而該連接層提供該導(dǎo)線與該端子間的電性連接。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的制備方法，其特征在于，提供該凸塊的步驟包括對ー金屬板進(jìn)行機(jī)械沖壓，以在該金屬板上形成該凸塊以及在該凸塊中形成該凹穴，該凸塊是該金屬板上一受沖壓的部分，而該凸緣層則為該金屬板上一未受沖壓的部分。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的制備方法，其特征在于 提供該黏著層的步驟包括提供一未固化環(huán)氧樹脂的膠片； 使該黏著層流入該缺ロ的步驟包括熔化該未固化環(huán)氧樹脂，并擠壓該凸緣層與該襯底間的該未固化環(huán)氧樹脂；且 固化該黏著層的步驟包括固化該未固化環(huán)氧樹脂。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的制備方法，其特征在于，使該黏著層流入該缺ロ的步驟包括使該黏著層填滿該缺ロ，井迫使該黏著層朝該第二垂直方向超出該凸塊及該導(dǎo)電層，以使該黏著層接觸該凸塊與該導(dǎo)電層面向該第二垂直方向的表面。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的制備方法，其特征在于，包括通過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。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的制備方法，其特征在于，包括 形成另ー盲孔，其延伸貫穿該介電層，且對準(zhǔn)顯露該凸緣層；然后 提供具有該第一被覆層ー選定部位的該導(dǎo)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，借此將該凸緣層電性連接至該導(dǎo)線。
36.根據(jù)權(quán)利要求30所述的制備方法，其特征在于，包括 形成另ー盲孔，其延伸貫穿該介電層，且對準(zhǔn)顯露該凸緣層；然后 提供另ー導(dǎo)線，其包括該第一被覆層的ー選定部位，其中該選定部位自該介電層朝該第一垂直方向延伸，并于該介電層上側(cè)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，借此將該凸緣層電性連接至該另ー導(dǎo)線。
37.根據(jù)權(quán)利要求30所述的制備方法，其特征在于，包括 形成一第二介電層于該介電層及該導(dǎo)線上，其中該第二介電層自該介電層及該導(dǎo)線朝該第一垂直方向延伸，且與該半導(dǎo)體元件、該凸緣層及該凹穴保持距離；然后 形成一第二盲孔，其延伸貫穿該第二介電層，且對準(zhǔn)顯露該導(dǎo)線；然后 形成一第二導(dǎo)線，其自該第二介電層朝該第一垂直方向延伸，并于該第二介電層上側(cè)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(dǎo)線，借此將該導(dǎo)線電性連接至該第二導(dǎo)線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種疊層式半導(dǎo)體組件的制備方法，其中該組件包括半導(dǎo)體元件、散熱座、黏著層、端子、被覆穿孔及增層電路。該散熱座包括一凸塊、一基座及一凸緣層。該凸塊定義出一凹穴。該半導(dǎo)體元件設(shè)置于凸塊上且位于凹穴處，并電性連接至該增層電路，并與凸塊熱連結(jié)。該凸塊自基座延伸進(jìn)入黏著層的開口，且該基座自凸塊朝相反于凹穴的方向垂直延伸，同時該凸緣層于凹穴入口處自凸塊側(cè)向延伸。該增層電路可提供半導(dǎo)體元件的信號路由。該被覆穿孔可提供增層電路與端子間的信號路由。該散熱座可為半導(dǎo)體元件提供散熱作用。
文檔編號H01L21/60GK102629561SQ20111037883
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者林文強(qiáng), 王家忠 申請人:鈺橋半導(dǎo)體股份有限公司