專利名稱：平面式半導(dǎo)體元件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體元件及其制作方法，尤指一種平面式半導(dǎo)體元件及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)能力不斷向上提升，半導(dǎo)體芯片的功能日益強(qiáng)大，以致半導(dǎo)體芯片信號的傳輸量逐漸增加，芯片的腳數(shù)也隨之增加；進(jìn)而使封裝技術(shù)必須隨著技術(shù)的演進(jìn)而不斷提升。半導(dǎo)體封裝提供集成電路保護(hù)、散熱、及電路導(dǎo)通等功能，已知技術(shù)除高階封裝技術(shù)，如球柵陣列封裝(Ball Grid Array, BGA)、覆晶封裝(Flip-Chip, FC)、及多芯片模塊(Multi Chip Module，MCM)，最常用的還是導(dǎo)線架封裝方式，其主要通過黏晶(DieAttachment)、打線(Wired Bond)、封裝(Molding)、及印字(Marking)等制程將元件進(jìn)行封裝。 傳統(tǒng)采用導(dǎo)線架封裝，利用黏晶、焊線、及封裝制程等會衍生出相關(guān)問題，例如封裝制程繁瑣復(fù)雜且耗費(fèi)時(shí)間，造成成本提聞等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，在于提供一種平面式半導(dǎo)體元件及其制作方法，所制成的平面式半導(dǎo)體元件可被絕緣結(jié)構(gòu)完整包覆，以提供該元件較佳的保護(hù)性；且所制成的平面式半導(dǎo)體元件在各個(gè)面向上形成端電極等具有導(dǎo)電性及可焊接性的結(jié)構(gòu)，故可以直接將成品焊接固定于電路板等外部裝置上。本發(fā)明實(shí)施例提供一種平面式半導(dǎo)體元件的制作方法，包含以下步驟步驟一提供一晶圓，該晶圓上具有多個(gè)半導(dǎo)體元件，且該晶圓的上表面上具有多個(gè)對應(yīng)這些半導(dǎo)體元件的引線區(qū)域；步驟二 進(jìn)行一第一絕緣覆蓋步驟，以于該晶圓的上、下表面分別成型一第一絕緣層及一第二絕緣層，其中這些引線區(qū)域裸露于該第一絕緣層；步驟三成型一導(dǎo)電焊墊于每一該引線區(qū)域上；步驟四進(jìn)行一切割步驟，以切割出單一的半導(dǎo)體元件；步驟五進(jìn)行一第二絕緣覆蓋步驟，以成型一第三絕緣層于每一個(gè)切割后的半導(dǎo)體元件的側(cè)面；步驟六分別成型一端電極于每一個(gè)切割后的半導(dǎo)體元件的兩端，該端電極導(dǎo)接于該導(dǎo)電焊墊。本發(fā)明實(shí)施例提供一種平面式半導(dǎo)體元件，包括一由一晶圓所切割的半導(dǎo)體元件，其具有上表面、下表面及多個(gè)設(shè)于該上、下表面之間的側(cè)面，該上表面上具有多個(gè)引線區(qū)域；一覆蓋于該半導(dǎo)體元件的絕緣結(jié)構(gòu)，該絕緣結(jié)構(gòu)包括一成型于該上表面上的第一絕緣層、一成型于該下表面上的第二絕緣層及一成型于這些側(cè)面上的第三絕緣層，其中這些引線區(qū)域裸露于該第一絕緣層；一對應(yīng)地設(shè)于每一該引線區(qū)域上的導(dǎo)電焊墊；以及一分別設(shè)于該半導(dǎo)體元件的兩端的端電極，該端電極導(dǎo)接于該導(dǎo)電焊墊。本發(fā)明具有以下有益的效果本發(fā)明的平面式半導(dǎo)體元件可被絕緣結(jié)構(gòu)所完整包覆，故可有效提高元件的可靠度。此外，本發(fā)明所制作的平面式半導(dǎo)體元件可提供多個(gè)方向的焊接位置，故可提高焊接作業(yè)的效率。為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制者。


圖I顯示本發(fā)明之第一、第二絕緣層成型于晶圓上的分解圖。圖IA顯示本發(fā)明的第一、第二絕緣層成型于晶圓上的示意圖。圖2顯示本發(fā)明的成型導(dǎo)電焊墊的示意圖。 圖3顯示本發(fā)明的切割形成單一半導(dǎo)體元件的示意圖。圖3A顯示本發(fā)明的切割形成單一半導(dǎo)體元件的立體圖。圖4顯示本發(fā)明的形成第三絕緣層的示意圖。圖5顯示本發(fā)明的形成電極層的示意圖。圖6顯示本發(fā)明的形成連接層并形成平面式半導(dǎo)體元件的示意圖。圖7顯示本發(fā)明的平面式半導(dǎo)體元件的制作方法的流程圖。主要元件符號說明10 晶圓101引線區(qū)域102上表面103下表面104 側(cè)面IlA第一絕緣層111 穿孔IlB第二絕緣層IlC第三絕緣層12導(dǎo)電焊墊13電極層14連接層2’半導(dǎo)體元件2平面式半導(dǎo)體元件SlOl S113制程步驟
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種平面式半導(dǎo)體元件及其制作方法，本發(fā)明所提出的平面式半導(dǎo)體元件可不具方向性地與電路板進(jìn)行電性連接，且不需通過打線等方式，故可簡化后續(xù)連接制程的復(fù)雜度。請參考圖7，本發(fā)明所提出的平面式半導(dǎo)體元件的制作方法包括以下步驟。請配合圖1，步驟SlOl :提供一晶圓10，而晶圓10可根據(jù)后續(xù)制程或應(yīng)用的需求而成型有多個(gè)半導(dǎo)體元件2’，例如圖I所示，晶圓10上可依照半導(dǎo)體制程，如微影、薄膜沉積、蝕刻、摻雜等制作出三個(gè)半導(dǎo)體元件2’，而所述的半導(dǎo)體元件2’在經(jīng)過下文的步驟后即可完成本發(fā)明的平面式半導(dǎo)體元件。另外，請配合圖1A，晶圓10的上表面102上具有多個(gè)對應(yīng)半導(dǎo)體元件2’的引線區(qū)域101，在本具體實(shí)施例中，每一個(gè)半導(dǎo)體元件2’會在晶圓10的上表面102上成型有引線區(qū)域101，所述的引線區(qū)域101可為電性連接點(diǎn)、電路接點(diǎn)等等，其目的在于將半導(dǎo)體元件2’的電路向外部連接的效果，且引線區(qū)域101的位置可為相互對齊、相互錯(cuò)置或其他排列方式。值得說明的是，為了簡化說明，本發(fā)明將晶圓10與半導(dǎo)體元件2’在縱向上視為相同的結(jié)構(gòu)，故晶圓10的上、下表面102、103會在以下的步驟中直接被引用為半導(dǎo)體元件2’的上、下表面102、103。接下來，請復(fù)參考圖I、圖IA ;步驟S103 :進(jìn)行一第一絕緣覆蓋步驟，在晶圓10的上、下表面102、103分別成型一第一絕緣層IlA及一第二絕緣層11B，其中引線區(qū)域101裸露于該第一絕緣層11A。在本具體實(shí)施例中，是將有機(jī)高分子涂料、氧化硅或多晶硅涂布于 晶圓10的上、下表面102、103而形成所述的第一絕緣層IlA及第二絕緣層11B，但不以上述為限，第一絕緣層IlA及第二絕緣層IlB的厚度約介于I至50 μ m，以達(dá)到保護(hù)半導(dǎo)體元件2’的效果。優(yōu)選地，第一絕緣層IlA上具有多個(gè)對應(yīng)引線區(qū)域101的穿孔111，引線區(qū)域101通過穿孔111而裸露于第一絕緣層11A，以避免電性連接的部分被第一絕緣層IlA所遮斷。接下來，請參考圖2;步驟S105:成型導(dǎo)電焊墊12于每一引線區(qū)域101上。在本具體實(shí)施例中，成型導(dǎo)電金屬如銅、鎳/金、鋁、鈦/鎢等等于引線區(qū)域101上，以利于后續(xù)的電性導(dǎo)接的步驟。換言之，通過第一絕緣層IlA上的穿孔111，導(dǎo)電焊墊12可接觸于引線區(qū)域101。而為了簡化說明，圖2僅繪制出兩個(gè)導(dǎo)電焊墊12，其用于分別代表半導(dǎo)體元件2’的不同極性(正極或負(fù)極)的連接位置。接著，請參考圖3、圖3A ;步驟S107 :進(jìn)行一切割步驟，以切割出單一的半導(dǎo)體元件2’。在本具體實(shí)施例中，利用鉆石刀、激光等切割工具沿著晶圓10上所事先規(guī)劃好的切割道進(jìn)行切割作業(yè)；而經(jīng)過切割之后，所形成的單一的半導(dǎo)體元件2’則出現(xiàn)多個(gè)側(cè)面104，如圖3A所示，每一個(gè)切割后的半導(dǎo)體元件2’具有四個(gè)設(shè)于該晶圓10的上、下表面102、
103(也可稱做半導(dǎo)體元件2’的上、下表面102、103)之間的側(cè)面104，如前側(cè)面、后側(cè)面、左側(cè)面及右側(cè)面，且上、下表面102、103被第一絕緣層IlA及第二絕緣層IlB所覆蓋，而側(cè)面104則裸露于外，故下一步驟則是需將裸露的側(cè)面104加以覆蓋而被完整保護(hù)。請參考圖4 ;步驟S109 :進(jìn)行一第二絕緣覆蓋步驟，以成型一第三絕緣層IlC于每一個(gè)切割后的半導(dǎo)體元件2’的側(cè)面104。在此步驟中，同樣利用有機(jī)高分子涂料、氧化硅或多晶硅等材料在側(cè)面104上形成第三絕緣層11C。在本具體實(shí)施例中，可利用夾具(也可稱為“治具”)(圖未示)遮蔽半導(dǎo)體元件2’的上表面102的導(dǎo)電焊墊12，以避免導(dǎo)電焊墊12受到第二絕緣覆蓋步驟的影響，并將夾具與半導(dǎo)體元件2’ 一并置入鍍膜設(shè)備中，以進(jìn)行第二絕緣覆蓋步驟，使四個(gè)所裸露的側(cè)面104上覆蓋有第三絕緣層11C。在前述的第二絕緣覆蓋步驟之后，將半導(dǎo)體元件2’自夾具上取下，即可得到全面被完整包覆的半導(dǎo)體元件2’(除了裸露的導(dǎo)電焊墊12之外)，換言之，第一絕緣層11A、第二絕緣層IlB及第三絕緣層IlC可構(gòu)成一絕緣結(jié)構(gòu)，其可將半導(dǎo)體元件2’進(jìn)行全面性的完整保護(hù)。接下來的步驟在于成型導(dǎo)接于導(dǎo)電焊墊12的端電極，以利于半導(dǎo)體元件2’與電路板等外部裝置進(jìn)行電性連接。成型端電極的步驟可包括請參考圖5 ;步驟Slll :成型一電極層13導(dǎo)接于導(dǎo)電焊墊12。如圖所示，由于兩個(gè)導(dǎo)電焊墊12分別代表半導(dǎo)體元件2’的不同極性，故在本步驟中成型兩個(gè)電極層13以對應(yīng)所述的正極、負(fù)極的導(dǎo)電焊墊12。而以其中之一的導(dǎo)電焊墊12進(jìn)行說明，將銀膠或銅膠沾附于半導(dǎo)體元件2’的端面(即上、下表面102、103與側(cè)面104)的絕緣結(jié)構(gòu)，并經(jīng)干燥(drying)制程、固化(curing)制程或燒附(firing)處理，以形成上述的電極層13,換言之，電極層13由上表面102經(jīng)由側(cè)面104而延伸至下表面103，并包覆性地接觸于導(dǎo)電焊墊12，以形成對外的導(dǎo)接路徑。接著，請參考圖6 ;步驟S113 :成型一連接層14覆蓋于該電極層13。在本具體實(shí)施例中，連接層14以電鍍方法成型，例如電鍍鎳或錫等組成于電極層13上，且連接層14具有可焊接性而形成一焊接界面，以提高該兩端電極的可焊接性，因此，操作者可將所制成的平面式半導(dǎo)體元件2以焊接方式連接于電路板等外部裝置上的電子電路。值得說明的是，由電極層13與連接層14所構(gòu)成的端電極在結(jié)構(gòu)上可由上表面102經(jīng)由部分的側(cè)面104延伸至下表面103，且端電極優(yōu)選地成型于前側(cè)面、后側(cè)面、左側(cè)面及右側(cè)面上，故本發(fā)明的平面式半導(dǎo)體元件2在焊接、組裝時(shí)就不必考慮方向性，因每一個(gè)面向均可與電路板等外部裝置進(jìn)行連接，故可以大幅簡化后續(xù)的連接作業(yè)。具體而言，若將具有導(dǎo)電焊墊12的上表面102界定為一導(dǎo)接面，其他表面則為非導(dǎo)接面，本發(fā)明的方法可在導(dǎo)接面與非導(dǎo)接面上同時(shí)成型端電極，故使半導(dǎo)體元件2在導(dǎo)接面或非導(dǎo)接面上均可直接與電路板等外部裝置進(jìn)行連接作業(yè)。 綜上所述，通過上述方法，本發(fā)明可制作出一種具有良好覆蓋結(jié)構(gòu)及可焊接結(jié)構(gòu)的平面式半導(dǎo)體元件2，其包括半導(dǎo)體元件2’、一覆蓋于半導(dǎo)體元件2’的絕緣結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電焊墊12及端電極。半導(dǎo)體元件2’具有上表面102、下表面103及多個(gè)設(shè)于該上、下表面102、103之間的側(cè)面104，上表面102上具有多個(gè)引線區(qū)域101 ;絕緣結(jié)構(gòu)包括一成型于上表面102上的第一絕緣層11A、一成型于下表面103上的第二絕緣層IlB及一成型于這些側(cè)面104上的第三絕緣層11C，其中引線區(qū)域101裸露于該第一絕緣層IlA ;導(dǎo)電焊墊12設(shè)于引線區(qū)域101上，端電極則導(dǎo)接于該導(dǎo)電焊墊12，并形成向外連接的路徑。此夕卜，本發(fā)明的平面式半導(dǎo)體兀件2的長寬高尺寸可為O. 6mmXO. 3mmXO. 5mm、
I.OmmXO. 5mmXO. 5mm、或I. 6mmX0. 8mmX0. 5mm等，但不以上述為限；舉例而言，本發(fā)明的平面式半導(dǎo)體兀件2的最大長寬高尺寸為I. 6mmX O. 8mmX O. 5mm。綜上所述，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明提出一種絕緣覆蓋制程，使半導(dǎo)體元件上形成具備焊接接口的端電極，以用于與其他電路基板進(jìn)行電性連接，而省略傳統(tǒng)的導(dǎo)線架封裝制程(例如利用黏晶、焊線、封裝等步驟)，即可將元件固接于電路板上，進(jìn)而降低制程的難度。另外，本發(fā)明的平面式半導(dǎo)體元件可在任意方向上進(jìn)行連接，故操作者或自動化設(shè)備不需調(diào)整元件的方位即可進(jìn)行焊接，也進(jìn)一步提高焊接作業(yè)的效率。2、本制程利用絕緣結(jié)構(gòu)以保護(hù)平面式半導(dǎo)體元件不受環(huán)境條件，如水氣、或灰塵等其他異物影響，以提高元件的可靠度。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選可行實(shí)施例，非因此局限本發(fā)明的專利范圍，故舉凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所為的等效技術(shù)變化，均包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)?！?br> 權(quán)利要求
1.一種平面式半導(dǎo)體元件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包含以下步驟 提供一晶圓，所述晶圓上具有多個(gè)半導(dǎo)體元件，且所述晶圓的上表面上具有多個(gè)對應(yīng)所述半導(dǎo)體元件的引線區(qū)域； 進(jìn)行一第一絕緣覆蓋步驟，以于所述晶圓的上表面、下表面分別成型一第一絕緣層及一第二絕緣層，其中所述引線區(qū)域裸露于所述第一絕緣層； 在每一所述引線區(qū)域上成型一導(dǎo)電焊墊； 進(jìn)行一切割步驟，以切割出單一的半導(dǎo)體元件； 進(jìn)行一第二絕緣覆蓋步驟，以在每一個(gè)切割后的半導(dǎo)體元件的側(cè)面成型一第三絕緣層；以及 在每一個(gè)切割后的半導(dǎo)體元件的兩端分別成型一端電極，所述端電極導(dǎo)接于所述導(dǎo)電焊墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平面式半導(dǎo)體元件的制作方法，其特征在于，在進(jìn)行所述第一絕緣覆蓋步驟的步驟中，所述第一絕緣層上具有多個(gè)對應(yīng)所述引線區(qū)域的穿孔，所述引線區(qū)域通過所述穿孔裸露于所述第一絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平面式半導(dǎo)體元件的制作方法，其特征在于，在進(jìn)行所述切割步驟的步驟后，每一個(gè)切割后的半導(dǎo)體元件具有四個(gè)設(shè)于所述晶圓的上表面與下表面之間的所述側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平面式半導(dǎo)體元件的制作方法，其特征在于，在進(jìn)行所述第二絕緣覆蓋步驟的步驟中將所述第三絕緣層覆蓋于四個(gè)所述側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平面式半導(dǎo)體元件的制作方法，其特征在于，在成型所述端電極的步驟中，包括以下步驟 成型一電極層導(dǎo)接于所述導(dǎo)電焊墊； 成型一連接層覆蓋于所述電極層。
6.一種平面式半導(dǎo)體元件，其特征在于，所述平面式半導(dǎo)體元件包括 一由一晶圓所切割的半導(dǎo)體元件，其具有上表面、下表面及多個(gè)設(shè)于所述上表面與下表面之間的側(cè)面，所述上表面上具有多個(gè)引線區(qū)域； 一覆蓋于所述半導(dǎo)體元件的絕緣結(jié)構(gòu)，所述絕緣結(jié)構(gòu)包括一成型于所述上表面上的第一絕緣層、一成型于所述下表面上的第二絕緣層及一成型于所述側(cè)面上的第三絕緣層，其中所述引線區(qū)域裸露于所述第一絕緣層； 對應(yīng)地設(shè)于每一所述引線區(qū)域上的導(dǎo)電焊墊；以及 分別設(shè)于所述半導(dǎo)體元件的兩端的端電極，所述端電極導(dǎo)接于所述導(dǎo)電焊墊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平面式半導(dǎo)體元件，其特征在于，所述第一絕緣層上具有多個(gè)對應(yīng)所述引線區(qū)域的穿孔，所述引線區(qū)域通過所述穿孔裸露于所述第一絕緣層并與所述導(dǎo)電焊墊相接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平面式半導(dǎo)體元件，其特征在于，所述端電極包括一導(dǎo)接于所述導(dǎo)電焊墊的電極層及一覆蓋于所述電極層的連接層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平面式半導(dǎo)體元件，其特征在于，所述端電極由所述上表面經(jīng)由部分的所述側(cè)面延伸至所述下表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平面式半導(dǎo)體元件，其特征在于，所述半導(dǎo)體元件的最大的長寬高尺寸為1.6mmx0.8mmx0.5mm。
全文摘要
一種平面式半導(dǎo)體元件及其制作方法，該平面式半導(dǎo)體元件包括一由一晶圓所切割的半導(dǎo)體元件，其具有上表面、下表面及多個(gè)設(shè)于該上、下表面之間的側(cè)面，上表面上具有多個(gè)引線區(qū)域；一覆蓋于該半導(dǎo)體元件的絕緣結(jié)構(gòu)，絕緣結(jié)構(gòu)包括一成型于該上表面上的第一絕緣層、一成型于該下表面上的第二絕緣層及一成型于這些側(cè)面上的第三絕緣層，引線區(qū)域裸露于該第一絕緣層；一對應(yīng)地設(shè)于每一該引線區(qū)域上的導(dǎo)電焊墊；以及一分別設(shè)于半導(dǎo)體元件的兩端的端電極，端電極導(dǎo)接于該導(dǎo)電焊墊。本發(fā)明的平面式半導(dǎo)體元件可被絕緣結(jié)構(gòu)所完整包覆，故可有效提高元件的可靠度。此外，該平面式半導(dǎo)體元件可提供多個(gè)方向的焊接位置，故可提高焊接作業(yè)的效率。
文檔編號H01L21/58GK102903645SQ201210013159
公開日2013年1月30日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者徐偉倫, 徐竹君, 柯泓升 申請人:佳邦科技股份有限公司