具散热座及双增层电路的散热增益型半导体组件及其制法制造技术

本发明专利技术关于一种半导体组件的制作方法，其将半导体元件嵌埋于散热座中，并电性连接至两步骤形成的互连基板。于一优选实施方式中，该互连基板由第一及第二增层电路所组成，且该制作方法的特征在于，借由黏着剂，将半导体次组件贴附至散热座，其中该半导体次组件具有接置于牺牲载板上的第一增层电路，且半导体元件插置于散热座的凹穴中，以及自第一增层电路移除牺牲载板的步骤。散热座可提供散热途径，而第一及第二增层电路提供半导体元件阶段式的扇出路由。

【技术实现步骤摘要】
具散热座及双增层电路的散热增益型半导体组件及其制法
本专利技术是关于一种散热增益型半导体组件及其制作方法，尤指一种散热增益型半导体组件，其将半导体元件嵌埋于散热座中，并电性连接至两步骤形成的增层电路。
技术介绍
为了整合行动、通讯以及运算功能，半导体封装产业面临极大的散热、电性、缩小芯片面积(form-factor)以及可靠度挑战。尽管在文献中已报导许多将半导体芯片嵌埋于线路板或模封材料中的构型，但仍然存在许多性能不足的问题。举例来说，美国专利案号No.8,742,589、8,735,222、8,679,963、8,453,323中所揭露的组件，因为其中嵌埋芯片所产生的热无法借由热绝缘材料例如层压材料或模封材料适当地散逸，因此可能会造成性能衰减问题。此外，由于所述组件是利用微盲孔进行嵌埋芯片的电性连接，故于是制造上述组件结构时，会有嵌埋芯片于进行封埋或层压制程中发生位移的严重缺点。如美国专利案号No.8,501,544及7,935,893中所述，芯片位移会造成芯片I/O垫上未完全金属化的微盲孔，导致电性连接质量劣化，因此降低组件的可靠度及生产良率。为了上述理由及以下所述的其他理由，目前亟需发展一种用于互连嵌埋芯片的新装置与方法，其无须使用位于I/O垫上的微盲孔，以改善芯片级可靠度，并且不需使用模封材料或层压材料，以避免芯片过热而造成装置电性效能出现重大问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种半导体组件，其中半导体元件借由多个凸块电性耦接至互连基板，以解决半导体元件与互连基板间的对位问题，避免于元件I/O垫上直接使用激光或光显像制程，借以改善半导体组件的生产良率及可靠度。本专利技术的另一目的为提供一种半导体组件，其设有整合为一体的第一及第二增层电路作为互连基板，俾而展现高度的路由灵活度，同时达到优异的信号完整性。例如，可将第一增层电路建构为具有极高路由密度的初级扇出电路，而第二增层电路则建构成具有粗宽度/间距的进一步扇出路由，以用于下一层级的板组装。整合为一体的两增层电路可使组件具有阶段式扇出路由及最短的可能互连长度，俾而降低电感并改善组件的电性效能。本专利技术的再一目的为提供一种半导体组件，其将半导体元件封埋于散热座中，以有效地散逸半导体元件所产生的热，借以改善组件的信号完整性及电性效能。依据上述及其他目的，本专利技术提供一种散热增益型半导体组件，其包括一半导体元件、一散热座、一第一增层电路及一第二增层电路。于一优选实施例中，散热座包围该半导体元件，并提供半导体元件散热途径，同时对整合为一体的双增层电路提供抗弯平台；第一增层电路分离自一可移除的牺牲载板，并提供半导体元件初级扇出路由，借此可于后续形成第二增层电路前，放大半导体元件的垫尺寸及垫间距；第二增层电路邻接散热座及第一增层电路，并提供第二级的扇出路由，其具有与下一级组件相符的端子垫图案化阵列。于另一方式中，本专利技术提供一种散热增益型半导体组件的制作方法，其包括下述步骤：提供具有一凹穴的一散热座；提供一半导体次组件，其包括(i)提供一半导体元件，(ii)提供一第一增层电路于一牺牲载板上，其中该第一增层电路可拆分式地接置于该牺牲载板上，及(iii)借由多个凸块，将该半导体元件电性耦接至该第一增层电路；借由一黏着剂，将该半导体次组件贴附至该散热座，并使该半导体元件插入该凹穴，且该第一增层电路侧向延伸于该凹穴外；自该第一增层电路移除该牺牲载板；以及形成一第二增层电路于该散热座及该第一增层电路上，其中该第二增层电路借由导电盲孔，电性耦接至该第一增层电路。除非特别描述或步骤间使用”接着”字词，或者是必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。本专利技术的散热增益型半导体组件制作方法具有许多优点。举例来说，先形成半导体次组件后，再贴附至散热座，其可确保电性连接半导体元件，因此可避免于微盲孔制程中会遭遇的未连接接触垫的问题。借由半导体次组件将半导体元件插入凹穴中是特别具有优势的，其原因在于，在制程中无须严格控制凹穴的形状或深度，或是无须严格控制用来接合半导体元件的黏着剂用量。此外，以两步骤形成连接于嵌埋式半导体元件的互连基板是具有益处的，其原因在于，第一增层电路可提供初级扇出路由，而第二增层电路则提供上元件与下元件间的进一步扇出路由及水平互连。本专利技术的上述及其他特征与优点可借由下述优选实施例的详细叙述更加清楚明了。附图说明参考随附附图，本专利技术可借由下述优选实施例的详细叙述更加清楚明了，其中：图1为本专利技术第一实施方式中，于牺牲载板上形成第一接触垫的剖视图；图2为本专利技术第一实施方式中，图1结构上形成第一绝缘层及第一金属板的剖视图；图3为本专利技术第一实施方式中，图2结构上形成第一盲孔的剖视图；图4及5分别为本专利技术第一实施方式中，图3结构上形成第一导线的剖视图及顶部立体示意图；图6为本专利技术第一实施方式中，半导体元件上接置凸块的剖视图；图7及8分别为本专利技术第一实施方式中，图6半导体元件电性耦接至图4及5结构的剖视图及顶部立体示意图；图9及10分别为本专利技术的第一实施方式中，图7及8的面板规模结构切割后的剖视图及顶部立体视图；图11及12分别为本专利技术的第一实施方式中，对应于图9及10切离单元的半导体次组件的剖视图及顶部立体视图；图13及14分别为本专利技术的第一实施方式中，散热座的剖视图及底部立体视图；图15及16分别为本专利技术的第一实施方式中，将第一黏着剂涂布于图13及14散热座上的剖视图及底部立体视图；图17及18分别为本专利技术的第一实施方式中，将图11及12的半导体次组件贴附至图15及16散热座的剖视图及底部立体视图；图19及20分别为本专利技术的第一实施方式中，图17及18的结构上具有第二黏着剂的剖视图及底部立体视图；图21及22分别为本专利技术的第一实施方式中，自图19及20的结构移除过剩第二黏着剂后的剖视图及底部立体视图；图23为本专利技术的第一实施方式中，自图21结构移除牺牲载板的剖视图；图24为本专利技术的第一实施方式中，图23结构上设置第二绝缘层及第二金属板的剖视图；图25为本专利技术的第一实施方式中，图24结构上形成第二盲孔的剖视图；图26为本专利技术的第一实施方式中，图25结构上形成第二导线，以完成半导体组件制作的剖视图；图27为本专利技术的第二实施方式中，散热座的剖视图；图28为本专利技术的第二实施方式中，图27散热座上形成保护层的剖视图；图29为本专利技术的第二实施方式中，将第一黏着剂涂布于图28散热座上的剖视图；图30为本专利技术的第二实施方式中，将半导体次组件贴附至图29散热座的剖视图；图31为本专利技术的第二实施方式中，图30结构上具有第二黏着剂的剖视图；图32为本专利技术的第二实施方式中，自图31的结构移除过剩第二黏着剂后的剖视图；图33为本专利技术的第二实施方式中，自图22结构移除牺牲载板及保护层的剖视图；图34为本专利技术的第二实施方式中，图33结构上设置第二绝缘层及第二金属板的剖视图；图35为本专利技术的第二实施方式中，图34结构上形成第二盲孔的剖视图；图36为本专利技术的第二实施方式中，图35结构上形成第二导线，以完成半导体组件制作的剖视图；图37为本专利技术的第三实施方式中，层压基板的剖视图；图38为本专利技术的第三实施方式中，图37的层压基板形成定位件的剖视图；图39为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热增益型半导体组件的制作方法，其特征在于，包括：提供具有一凹穴的一散热座；提供一半导体次组件，其包括：提供一半导体元件；提供一第一增层电路于一牺牲载板上，其中该第一增层电路可拆分式地接置于该牺牲载板上；及借由多个凸块，将该半导体元件电性耦接至该第一增层电路；借由一黏着剂，将该半导体次组件贴附至该散热座，并使该半导体元件插入该凹穴，且该第一增层电路侧向延伸于该凹穴外；自该第一增层电路移除该牺牲载板；以及形成一第二增层电路于该散热座及该第一增层电路上，其中该第二增层电路借由导电盲孔，电性耦接至该第一增层电路。

【技术特征摘要】
2016.03.24 US 15/079,5481.一种散热增益型半导体组件的制作方法，其特征在于，包括：提供具有一凹穴的一散热座；提供一半导体次组件，其包括：提供一半导体元件；提供一第一增层电路于一牺牲载板上，其中该第一增层电路可拆分式地接置于该牺牲载板上；及借由多个凸块，将该半导体元件电性耦接至该第一增层电路；借由一黏着剂，将该半导体次组件贴附至该散热座，并使该半导体元件插入该凹穴，且该第一增层电路侧向延伸于该凹穴外；自该第一增层电路移除该牺牲载板；以及形成一第二增层电路于该散热座及该第一增层电路上，其中该第二增层电路借由导电盲孔，电性耦接至该第一增层电路。2.根据权利要求1所述的制作方法，其中，电性耦接该半导体元件至该第一增层电路的该步骤以面板规模进行，并且于贴附该半导体次组件至该散热座的该步骤前执行一单片化步骤，以分离个别的半导体次组件。3.根据权利要求1所述的制作方法，其中，该第一增层电路包括第一接触垫及第二接触垫分别于其相反的第一表面及第二表面处，所述第一接触垫与所述导电盲孔电性耦接，而所述第二接触垫则连接至所述凸块，且所述第二接触垫的垫间距小于所述第一接触垫的垫间距。4.根据权利要求1所述的制作方法，其中，该散热座还包括位于该凹穴外的一定位件，并且该半导体次组件借由该定位件侧向对准与靠近该第一增层电路的外围边缘，以贴附至该散热座。5.根据权利要求4所述的制作方法，其中，提供该散热座的该步骤包括：提供一金属板；于该金属板中形成该凹穴；以及移除该金属板的一选定部位，或于该金属板上沉积金属或塑料材料的图案，以于该凹穴周围形成该定位件。6.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文强，王家忠，
申请(专利权)人：钰桥半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71