TW451441B

TW451441B - Semiconductor device and method of producing the same

Info

Publication number: TW451441B
Application number: TW089114660A
Authority: TW
Inventors: Sadatane Kato; Mitsuo Abe; Yoshihiko Ikemoto; Sumikazu Hosoyamada
Original assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2001-08-21
Also published as: JP2001168244A; US6559536B1; JP3269815B2; KR20010066939A; US6796024B2; US20030161112A1; KR100609320B1

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 451441 ϋ i Hr ] 」 A7 ----- B7 __ _ 五、發明說明（1) 發明背景 1.發明領域概略而言本發明係關於一種半導體元件及一種製造半導體元件之方法特別本發明係關於一種具有散熱板用以傳送操作期間於半導體晶片產生的熱之半導體元件。由於結構密度高以及電源消耗增加，晚近半導體晶片傾向於產生較兩熱。如此帶有半導體晶片於其上的半導體元件可設置散熱板用以有效散逸於半導體晶片產生的熱。使用中，半導體元件安裝於要求高度可靠度的多種電子裝置上。如此半導體元件也要求高度可靠度。 2.相關技術說明第1圖說明習知細小凹坑型半導體元件丨。此種半導體元件1具有稱做FBGA(細小凹坑球柵陣列）的封裝體結構。半導體元件1包括半導體晶片2’佈線板3，焊料球7，及密封樹脂8。半導體aa月2具有南岔度’且以黏著劑5固定於佈線板 3之上表面上，佈線板3係作為插置件功能。佈線板3為印刷佈線板或軟性印刷板（第1圖顯示軟性印刷板）。佈線板3 帶有聚醯亞胺帶及佈線層4形成於其上。佈線層4及半導體晶片2係藉導線6電連結^ 開口形成於聚醯亞胺帶的預定位置，焊料球7係經由開口而附著至佈線層4。如此半導體晶片2係透過導線6及佈線層4電連結至作為外部連結端子的焊料球7。密封樹脂8成型為遮蓋佈線板3之半導體晶片安裝面，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） ^ -0裝--------訂·1.---Ί.---線0- {清先閲讀背面之生意事項再填窝本頁) 4 A7 4 5 1 44 1 _ B7___ 五、發明說明（2 ) 因而保護半導體晶片2，佈線層4及導線6。如前述’由於結構密度增高及電力消耗增加，晚近的半導體晶片傾向於產生較大量熱。但對第1圖顯示之半導體元件1而言，對半導體晶片2產生的熱的唯一傳熱路徑係通過密封樹脂8或佈線板3。但用於密封樹脂8及佈線板3的樹脂材料的傳熱特性並非特別有效。如此相關技術的半導體元件1的傳熱效率低，結果造成半導體晶片產生熱量的傳熱無效。結果半導體晶片2被過熱’造成半導體元件1的操作錯誤。為了克服此種過熱問題，由日本公開專利申請案第 283336號已知一種具有散熱板熱連結至半導體晶片之半導體元件。已知之半導體元件設置散熱板，藉黏著劑附著至佈線板。半導體晶片直接安裝於散熱板上，散熱板暴露於半導體元件上表面。半導體晶片產生的熱藉直接熱傳導而傳熱至散熱板且由散熱板輻射。如此使用已知半導體元件達成半導體晶片的有效冷卻。但使用帶有散熱板使用黏著劑附著至佈線板的半導體元件，隨著黏著劑的老化，散熱板可能由佈線板上撕離。如此使用黏著劑造成半導體元件可靠度降低的問題。又製造已知半導體元件之方法需要施用黏著劑至散熱板或施用至佈線板之步驟。由於黏著劑的施用步驟難以自動化’因而有半導體元件的製造成本增高的問題。發明概述如此本發明之一般性目標係提供可克服前述缺點之半 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂i----.----線f^· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

451441 A7 ______B7____ 五、發明說明（3 ) 導體元件及半導體元件之製法。本發明之另一特定目的係提供具有較高可靠度之半導體元件。為了達成前述根據本發明之目的，一種半導體元件包含：一半導體晶片；一基材’其係電連結至該半導體晶片且設置外部連結端子於第一表面上，基材電連結半導體晶片及外部連結端子；以及一散熱板，其係熱連結至半導體晶片，其中該基材設置有金屬製成的接合部件於第二表面上 ’散熱板及基材係藉熔接接合部件與散熱板而接合在一起〇經濟部智慧財產局員工消費合作社印製前述半導體元件具有較高可靠度，原因在於基材及散熱板係未使用黏著劑接合。使用黏著劑的半導體元件缺點在於基材與散熱板可能因黏著劑的老化而剝離。使用本發明之半導體元件其中基材及散熱板係直接熔接在一起，可減少老化問題。因此可防止基材與散熱板剝離且可改良半導體元件之可靠度。又因半導體晶片係以熱連結方式附著至散熱板，故半導體晶片產生的熱可被有效傳播及輻射。如此，半導體晶片可以有效方式冷卻而可防止半導體元件的操作錯誤。本發明之又另一目的係提供一種以較低成本製造半導體元件之方法。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 A7 B7 五、發明說明（4) 為了達成前述根據本發明之目的，一種製造—半導體元件之方法包括下列步驟： a) 形成一基材設置有一開口形成於實質中部’互連線及接合部件，互連線之一端設置有一外部連結端子，以及互連線之另一端係電連結至一半導體晶片； b) 形成一散熱板’該散熱板具有一固定部固定至基材 ’一平臺部相對於固定部為凹陷，及連結部連結至固定部及平臺部； c) 固定散熱板，固定方式係經由設置平臺部於開口的反向位置及然後熔接散熱板至佈線板； d) 經由開口安裝半導體晶片於平臺部上； e) 電連結形成於基材上的半導體晶片及互連線；以及 f) 形成密封樹脂於散熱板兩邊因此至少半導體晶片被密封。使用刖述方法’於散熱板固定步驟，散熱板被溶接至基材。而於先前技術，散熱板及基材係藉黏著劑固定，因而需要繁瑣的黏著劑施用步驟。黏著劑施用步驟由於難以自動化，結果導致製造成本增高。散熱板可藉例如雷射熔接法熔接至基材，雷射熔接法容易自動化。又無需繁瑣的步驟例如黏著劑施用步驟。如此可改進生產效率，散熱板及基材的固定過程可以簡單方式以低成本實施。其它本發明之目的及進一步特點由後文詳細說明連同附圖一起研讀將顯然自明。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂 ί,---V----線(VJ· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 A7 B7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製選式之簡見說明第1圖為剖面圖顯示相關技術之半導體元件。第2圓為剖面圖顯示本發明之第—具體實施例體元件。 _第3圖為流程圖顯示本發明之第-具體實施例之半靖體元件之製法。第圖為放熱件集合體之平面圖，.該集合體將於半導體元件製法之散熱件形成步驟中形成為複數散熱件。第5圖為第4圖所示散熱件集合體之放大平面圖。第6圖為第4圖所示散熱件集合體之變化例之放大平面圖。第7圖為第4圖所示散熱件集合體之另一變化例之放大平面圖。第8圖為印刷佈線板之部份平面圖，舉例說明本發明之半導體元件製法之基材形成步驟。第9圖為印刷佈線板之變化例之部份平面圖，舉例說明本發明之半導體元件之製法之基材形成步驟。第W為顯示帶有雷射熔接裝置之半導體元件之示意部 11刀剖面圖舉例說明本發明之半導體元件之製法之散熱件固定步驟。第11為顯示帶有雷射熔接裝置之半導體元件之另一示意部份剖面圖舉例說明本發明之半導體元件之製法之散熱件固定步驟。第12為顯示帶有雷射熔接裝置之半導體元件之又另一

ο裝訂i‘—；—線一 (請先間讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（21〇 χ 2耵公釐） A7 4 5 1 44 1 ———一 · . _____B7______ 五、發明說明（6) 示意部份剖面圖舉例說明本發明之半導體元件之製法之散熱件固定步驟。第13圖為半導體元件之示意剖面圖舉例說明本發明之半導體it件之製法之半導體W安裝㈣及接線步驟。第14A及14B圖為用於本發明之半導體元件之製法之樹脂封形成步驟之模具的示意圖。第15圖為散熱件集合體之平面圖，舉例說明本發明之半導體元件之製法之密封樹脂形成步驟α 第16圖為印刷佈線板之平面圖，舉例說明本發明之半導體元件之製法之密封樹脂形成步驟。第17圖為剖面圖顯示本發明之第二具體實施例之半導體元件。第18圖為剖面圖顯示本發明之第三具體實施例之半導體元件。第19圖為剖面圖顯示本發明之第三具體實施例之半導體元件之樹脂密封形成步驟。第20圖為剖面圖顯示本發明之第四具體實施例之半導體元件。第21圖為剖面圖顯示本發明之第五具體實施例之半導體元件。第22圖為剖面圖顯示本發明之第六具體實施例之半導體元件。第23圖為剖面圖顯示本發明之第七具體實施例之半導體元件。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝 ------訂 ij---Ί!線、' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 5 ί 44 1 ， Α7 _____Β7__ 五、發明說明（7) 第24圖為剖面圖顯示本發明之第八具體實施例之半導體元件。第25圖為剖面圖顯示本發明之第九具體實施例之半導體元件。第26圖為剖面圖顯示本發明之第十具體實施例之半導體元件。較佳具體實施例之詳細說明後文將參照附圖說明本發明之原理及具體實施例。第2圖顯示本發明之第一具體實施例之半導.體元件 10A。半導體元件10A包含半導體晶片U，印刷佈線板12A ，散熱件（散熱板）13A，密封樹脂14A及焊料球15。半導體晶片11具有高密度及高電力消耗。當操作時，半導體晶片11產生大量熱。本具體實施例中，印刷佈線板12A用作為基材。印刷佈線板12A為玻璃-環氧樹脂板，佈線層16形成於設置有焊料球15之該邊（後文稱做封裝面28)。印刷佈線板12A設置有金屬製成的接合部件38形成於封裝面28之反面上。設置接合部件38之該面於後文稱做上表面29。佈線層16例如由銅（Cu)製成及其表面係藉抗蝕劑20保護。作為外部連結端子之焊料球15，係經由形成貫穿抗蝕劑的孔42(顯示於第13圖）連結至佈線層16—邊。電連結至半導體晶片11之導線19接合的接線襯墊17則係形成於佈線層16之另一邊。矩形開口 40形成於印刷佈線板12Α中心。由頂部觀視本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 10 ------ί——Ί'·裝--------訂 i.—V----線 γ"''! _ <諦先閲讀背面之注意事項再填寫本頁》 45 1 44 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（8 ) 開口 40的大小係大於由頂部觀視之半導體晶片^的大小，故半導體晶片11可附著於開α 40内部。散熱件13 Α係作為散熱板功能且係由具有良好導熱性的金屬材料例如銅（Cu)及鋁（A1)製成。雖然未顯示於該圖，但散熱件13A塗裝以鎳（Ni)薄臈。散熱件13A為内部本體’包含一固定部23A ’ 一平臺部24A及連結部25A。第5圖為散熱件13 A之平面圖。為方便說明，第5圖顯示的散熱件13A未分開至各晶片（第5圖為第4圖以虚線八框出區域的放大圖）。固定部23A固定至印刷佈線板12A上表面29且設置複數錨定孔33A。本具體實施例中，固定部23A係延伸至印刷佈線板12 A之外周邊。平臺部24A係面對形成於印刷佈線板12a的開口 40，且相對於固定部23A係於第2圖之箭頭Z方向凹陷。半導體晶片π安裝於平臺部24A上，凹面部35形成於將設置半導體晶片11之位置’如第5圖之陰影部顯示。黏著劑22用以黏合半導體晶片11至平臺部24A 黏著劑22含有金屬粉末因而具有高度導熱性。平臺部24A及半導體晶片11係以黏著劑22熱黏合。只要具有高導熱性，其它類型黏著劑也可用作黏著劑22。帶有凹面部35，於平臺部24A之半導體晶片安裝表面上形成非均勻部。當黏合半導體晶片11至平臺部24A時，黏著劑22填補非均勻部，因而可施用較大量黏著劑◊如此可確保平臺部24A與半導體晶片11間的密封。 ------„------D 裝--------訂 i----_----線、}τ ..^V {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 ♦51441 五、發明說明（9 ) 雖然凹面部3 5於本具體實施例具有格柵圖樣，但凹面部3 5之設計並非僅限於此。只要可確切維持平臺部24A與半導體晶片11間的密封，凹面部35可為其它形狀例如圓形及三角形。連結部25八連結固定部23八及平臺部24八，且係位於固定部23A與平臺部24A的四個角落間。如第2圖所示，連結部25A、固定部23A及平臺部24A係夾角因而平臺部24A 相對於固定部23A於箭頭Z之方向凹陷。此外固定部23A之内緣係等形於開口 40的邊緣。因此之故，連結部25A由形成於印刷佈線板12A的開口 40的邊緣向外伸出。藉由平臺部24A相對於固定部23A於箭頭Z方向凹陷，以及藉由形成的開口 40於面對印刷佈線板12A之平臺部 24A之位置，於半導體元件l〇A中心形成一空間（腔穴部41) 。半導體晶片11係設置於腔穴部41。密封樹脂14A包含第一密封樹脂部26A及第二密封樹脂部27A。第一密封樹脂部26A及第二密封樹脂部27A係經由形成於連結部25 A之側部上的樹脂填充開口 43A(顯示於第5圖）一體成型。第一密封樹脂部26A係形成於半導體晶片11之散熱件 13A接合邊上俾保護半導體晶片u及導線19。第二密封樹脂部27A係形成於半導體晶片11之接合邊之反面上，平臺部24A係由第二密封樹脂部27A暴露出。本具體實施例中，焊料球15係作為外部連結端子，且係經由貫穿抗蝕劑層20形成的孔42而電連結至佈線層16。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·-------訂i----I--!線( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 A7 B7 1 44 1 五、發明說明（10) 焊料球15可形成於印刷佈線板丨2 A之封裝面2 8的全體表面上（開口 40位置除外）且可形成為格柵圖樣。因此理由故，大量焊料球15可排列於印刷佈線板12A 上同時球間維持相當寬的間隔。如此具有高密度及大量端子的半導體晶片11可用於本發明。具有前述構造之半導體元件11A中，半導體晶月^係熱連結至散熱件13A，散熱件13A之半導體晶片11接合的平臺部24A則由密封樹脂（第二密封樹脂部27A)暴露出。使用此種結構，半導體晶片11產生的熱可由平臺部24 a有效輻射至外側。平臺部24A相對於固定部23 A於箭頭Z方向凹陷，以及開口 40形成貫穿印刷佈線板12A，腔穴41形成於半導體晶片11位置。半導體晶片11置於散熱板上，部份半導體晶片 11係位在印刷佈線板12 A内側。特別於本具體實施例中，半導體晶片之電路形成面（導線19接合面）變成與印刷佈線板12A之封裝面28齊平或略由封裝面28凹陷。如此半導體元件10A可比第1圖顯示之帶有半導體晶片2於電路板3上的習知半導體元件！更薄〇密封樹脂14A包含第一及第二密封樹脂部26A及27A 其夹置散熱件13A。結果當受熱時，第一及第二密封樹脂部26A及27A實質上係以相同方式熱變形。如此散熱件13AC 半導體元件10A)比較僅於散熱件13A之一面上帶有密封樹脂14A的結構可徹底避免變形。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4覘格（210 X 297公釐） -----：-------、J裝--------訂 i_---,----線 ry ,ί、〈請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13 451441 Α7 Β7 五、發明說明（11) (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如前述’固定部23A之内緣係等形於開口 4〇邊緣，故連結部2 5 A由貫穿印刷佈線板12 A形成的開口邊緣向外伸出°導線19A ’ 19C接合的接線概墊17係沿印刷佈線板12 a 之開口 40的外周邊形成。如此散熱件13A之固定部23a經常係位於接線襯墊17位置之反側上。散熱件13A之固定部23 A係作為接線過程的背襯板。固定部23 A可於接線過程正面傳遞外加於導線〗i 及印刷佈線板12 A的超音波振動，如此維持良好的接線工作性。如前述，連結部25A係由開口 40邊緣向外伸出，故開口 40邊緣未面對散熱件13A之連結部25A及平臺部24A。換言之，印刷佈線板12A未面對連結部25A及平臺部24A 〇當接線半導體晶片11於平臺部24 A上時，印刷佈線板 12A不會妨礙毛細操作因而可維持順利接線工作性。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製進一步，本具體實施例中，導線19B電連結半導體晶片11及散熱件13A。導線19C電連結散熱件13A及印刷佈線板12A。導線19B、19C連結至印刷佈線板12A之接地互連線以及連結至半導體晶片11之接地端子。如此散熱件I3A係經由導線19B、19C接地。如此散熱件13A具有防止電磁干擾進入半導體晶片11的屏蔽功能，同時具有傳播半導體晶片11產生的熱量的傳熱功能《因而提高半導體晶片11之操作可靠性現在將對如何彼此固定印刷佈線板12Α與散熱件13Α 14 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 5 1 44 1 A7 _____B7__ 五、發明說明（12) 做說明p 本具體實施例中，接合部件38形成於印刷佈線板12A 之上表面上。印刷佈線板12A及散熱件13 A係藉熔接接合部件38及散熱件13A連結。本具體實施例採用的熔接過程為雷射熔接過程。由於熔接結果，熔接部件39形成於散熱件13A之固定部23A，且熔接部件39及接合部件38將以一體成型方式連結。如前述，當印刷佈線板及散熱件係使用黏著劑固定時，由於黏著劑的老化，半導體元件的可靠性下降但於本具體實施例中，印刷佈線板12A及散熱件13A熔接在一起，故因老化造成的劣化可能比較使用黏著劑的半導體元件顯著降低。換言之，因合金係形成於接合部件3 8與散熱件13 A間，該合金係由接合部件38之熔融金屬及散熱件13A之熔融金屬組成，故接合部件38與散熱件13A變成一體成型結構 °因此實際上不會因熔接部件老化造成劣化，因而可積極避免印刷佈線板12與散熱件13A間的剝離。如此可改良半導體元件10A的可靠性。以下為參照第3至13圖之第一具體實施例之半導體元件10A之製法說明。後文說明係有關參照第2圖所述之半導體元件10A之製法。第3圖為半導體元件10A之製法之流程圖。如第3圖所示，半導體元件10A之製法包含基材形成步驟（步驟1 :「步騍」於後文中以「S」表示），散熱件形成步驟（S2)，散本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） - ------------「--;裝 -------訂 i·---·----線^p {請先閲讀背面之注$項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 15 A7

4^1441 五、發明說明（13) 熱件固定步驟（S3)，半導體晶片安裝步驟（S4)，接線步驟（S5) ，密封樹脂形成步驟（S6)，標記步驟（S7)，外部連結端子排列步驟（S8)及切割步驟（S9)。基材形成步驟（S1)為形成印刷佈線板12A之步驟。此一步驟中’帶有接頭電極18(顯示於第8圖）且附著焊料球15 之佈線層16係藉鍍敷方法及蝕刻方法形成於玻璃_環氧樹脂基底材料44 A(顯示於第10圖）之下表面上。進一步為了保護佈線層，抗蝕劑材料20設置於樹脂基底材料44A之下表面上’但接頭電極18及接線襯墊17除外〇於基底材料44A上表面上，接合部件38係藉鑛敷方法及蝕刻方法形成。接合部件38具有銅層38C(厚约12微米），鎳層3 8B(厚約3微米）及金層3 8 A(厚約1微来）之積層結構。於接合部件3 8形成後，抗敍劑層40B形成於樹脂基底材料44A之上表面上’但對應接合部件38之位置除外。開口 40形成於印刷佈線板12A中心，半導體晶片11係經由開口40附著。開口40係藉衝壓形成。衝壓可於佈線層 16及接合部件38之形成之前或之後進行。本具體實施例中，進行所謂的多腔穴成型而由單一基底材料形成多片印刷佈線板12A。特別20片印刷佈線板12A 係由一片基底材料形成。第8及9圖為於基材形成步驟（S1)形成的印刷佈線板 12A之部份放大圖„第8圖顯示印刷佈線板丨2a之封裝侧28 及第9圖顯示印刷佈線板丨2a之上侧29。如第8圖所示，於第一具體實施例之基材形成步驟（S1) 本紙張尺度適肖巾S國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） -----------:)裝--------訂1.-------線 D (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 45 1 44 A7 B7 五、發明說明（14) 中，接線襯墊17係以交錯樣式排列，間隙部37也間歇形成於接線糊!塾形成區。隨著半導體晶片11的端子數目的增加，形成於印刷佈

線板12A的接線襯墊數目也變大。為了讓半導體元件丨〇A 變短小，接線襯墊17的形成面積必須縮小。有鑑於此，接線襯塾17係以交錯樣式形成而使接線襯塾的形成面積變小〇若接線襯墊17的排列太過緊密，則當導線19接合至接線襯墊17時毗鄰導線可能發生交叉。為了預防此種現象，間隙部37間歇形成於接線襯墊的形成區。於間隙部37，間隙部37的接線位置顛倒因而讓導線19有更多空間。如此可防止導線19交叉。如第9圖所示，複數接合部件38暴露於印刷佈線板12A 之上側29。接合部件3 8之位置及大小（面積）決定為當散熱件13 A與印刷佈線板UA接合在一起時可獲得充分防止剥離的接合力。又接合部件38係設置於未設置佈線層16之位置’原因在於接合部件38將接受雷射熔接之故。散熱件形成步驟（S2)為形成散熱件13A的步驟。此— 步驟中’於基底材料例如具有良好導熱性的銅板或鋁板上進行蝕刻、衝壓及鍍敷因而形成散熱件13A。第4圖顯示於散熱件形成步驟形成的散熱件集合體13 。如第4圖所示，於本具體實施例進行多穴成型，一個散熱件集合體13包括20個散熱件13A。後文說明中，設置於半導體元件10A的各個產熱板稱本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 装！---I訂_ J---Ί—線、經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 17 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 45 144 1 λ7 ______-___ B7 五、發明說明（15) 做散熱件13 A，產熱板彼此連結（如第4圖所示）稱做散熱件集合體13。如第4圖所示，散熱件集合體13係由散熱件13的外周邊的外周邊錯定孔3 1A所包圍。切割縫也是以格柵圖樣形成。定位孔3 2 A形成於散熱件集合體13的預定位置。平臺部24A形成於各散熱件13A中心。平臺部24A相對於固定部23為凹陷。於密封樹脂形成步驟（S6)，外周邊錨定孔3 1A可改進密封樹脂14A與散熱件集合體13間的黏合^切割縫3〇係沿切割步驟（S9)期間用以切割半導體元件1 〇a之刀片切割位置形成。此外，定位孔32A於散熱件固定步驟（S3)及密封樹脂形成步驟（S6)定位印刷佈線板12A柄對於散熱件集合體13 之位置，以及定位金屬模具45及46(顯示於第11圖）相對於散熱件13之位置。本具體實施例中’外周邊錯定孔3 1Α由頂部觀視為圓形’而切割缝30由頂部觀視為細長矩形。但外周邊錨定孔 31A及切割缝30可具有其它形狀。第5圖顯示散熱件集合體13之散熱件13A之一。各個散熱件13A包含一固定部23A，一平臺部24A，連結部25A ，切割縫30 ’錨定孔33A，開縫34及樹脂填充開口 43A。固定部23A，平臺部24A，連結部25A，切割縫30及樹脂填充開口 43 A已經於前文說明。本具體實施例中，各個錨定孔33 A為貫穿孔由頂部觀本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (諝先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝--------^·!Ί — 1Ί I--線^^ 18 4 5 1 44 1

五、發明說明（16) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製視為圓形（直控0·15毫求卜8G個錫定孔33A形成於固定部 23A環繞平宜部2从。各個散熱件isa係黏合至印刷佈線板12A，於黏合條件下，錯定切槽或錯定孔（圖中未顯示）係面對印刷佈線板12A之錨定孔33入。開缝34形成於固定部23八與連結部25八間的黏合位置。各個開縫34為U字形，寬0.15毫米，長〇5〇毫米。經由形成開縫34於黏合位置介於固定部23a與連結部25A間，當相對於固定部23 A衝壓平臺部24 A時可避免造成不期望的變形或扭曲。當衝壓平臺部24A時，應力外加至固定部23A與連結部25A間的黏合部份，該部份為折疊部。若未採用解除應力的機構’則於黏合位置因應力引起變形及扭曲。本具體實施例中，於外加應力位置形成開縫34變形而吸收外加的應力。如此不會造成固定部23 a、平臺部24A 及連結部25 A之非期望的變形或扭曲◊雖然本具體實施例中’開縫34係形成於連結部25 A與固定部23 A間的黏合位置，但開縫34可形成於平臺部24A與連結部25A間的黏合位置。第6及7圖舉例說明散熱件13B及13C，其為第5圖所示散熱件13A之修改例。第6圖之散熱件13B係以矩形錨定孔33B為特徵。第5 圖之散熱件13A之錨定孔33A為圓形，但錨定孔33A可具有第6圖所示之矩形或其它形狀。第7圖之散熱件13C具有面積縮小的連結部25C。經由本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 19 !-)裳--------訂 ---?----線 (請先閱讀背面之没意事項再填窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45 1 44 1 A7 --------B7___ 五、發明說明（17) 使連結部25C之面積縮小，錨定孔33C也作為樹脂填充開口。如此，錨定孔33C可改善與印刷佈線板12A的黏合作用；以及作為樹脂填充開口，錨定孔33C可改良於密封樹脂形成步驟填充密封樹脂14A的性能。基材形成步驟（S1)及散熱件形成步驟（S2)可同時以分開步驟進行。二步驟可以任一種順序進行。基材形成步驟（S1)及散熱件形成步驟（S2)接著為散熱件固定步驟（S3)。此一步驟中，散熱件i3(13A)固定至印刷佈線板12A。第10至12圖為散熱件固定步驟之細節圖。散熱件固定步驟中，散熱件13A之平臺部24A使用定位孔32A定位成背向印刷佈線板丨2A因而面對形成印刷佈線板12A的開口 40。然後如此定位的印刷佈線板12A及散熱件13A安裝於雷射熔接裝置55上（圖中僅顯示雷射熔接裝置55之雷射照射單元）。散熱件13a之安裝方式為散熱件13 A係與雷射溶接裝置5 5相對，以及雷射束照射位置係與接合部件38相對。於前述定位過程後，雷射熔接裝置55開始朝向散熱件 ΠΑ照射雷射束。第1〇圖顯示恰於雷射炼接裝置55開始照射雷射束後的狀態。經由朝向散熱件13A照射雷射束，散熱件13 A將於被照射位置熔化。進一步隨著散熱件13A之雷射束熔接過程的進行，雷射束將穿過散熱件13A且到達於印刷佈線板12A形成的接合部件38，如第11圖所示。然後雷射束也熔化部份接合部件38。雷射熔接裝置55係控制照射時序為，當雷射束到 ------------0襄--------訂 i---------線ο f靖先閱讀背面之注$項再填寫本頁}

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（is) 接合部件38且部份接合部件3 8被熔化時終止照射。如此雷射束將不會到達印刷佈線板12A之基底材料44A。第12圖顯示藉雷射熔接裝置55照射雷射束之過程完成時之狀態。當雷射束之照射停止時，散熱件13A及接合部件38之熔融金屬進入雷射照射形成的孔且形成熔接部件％接部件39與接合部件38之溶融金屬形成合金。如此金熔接部件39及接合部件38變成一體成型結構。藉熔接一體成型可於金熔接部件39與接合部件38間獲得比使用黏著劑的相關技術構造更高的接合強度及更少老化。如此可防止印刷佈線板12A及散熱件13A彼此剝離，因而可改良半導體元件10 A的可靠度。又藉雷射溶接固定散熱件13 A之印刷佈線板12之優點為固定過程可以低成本以簡單方式實施。相關技術之半導體元件製法中，其中印刷佈線板及散熱件係藉黏著劑固定’黏著劑的施用過程繁瑣且難以自動化。因而造成製造成本增高。但本具體實施例中，印刷佈線板12A及散熱件13A係藉雷射束熔接故可自動化。可改良製造效率，原因在於無需實施繁瑣的黏著劑施用步驟。如此使用本具體實施例之雷射熔接過程，可以改良效率及低成本實施固定散熱件13A與印刷佈線板12A之步驟。本具體實施例中，印刷佈線板12A及散熱件13A係藉雷射熔接固定’但其它熔接方法例如電阻熔接法、超音波熔接法及電磁熔接法將獲得類似雷射熔接法的結果。散熱件暫時固定步驟（S3)之後接著為半導體晶片安裝本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ! --------^i.--------線ο (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 21 451 441 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 $、發明說明（19) 步驟（S4)及接線步驟（§5)。開口 4 0邊緣係配置成不會伸展至面對散熱件〗3 a之連結部25A及平臺部24A的位置。因此半導體晶片η可順利附著至平臺部24Α，導線19Α至19C可於此二步驟順利接線。第13圖舉例說明於半導體晶片安裝步驟（S4)及接線步驟（S5)後之狀態，半導體晶片安裝步驟（8句及接線步驟（S5) 之後接著為密封樹脂形成步驟（S6)。於密封樹脂形成步驟 ’形成密封樹脂14A(亦即第一密封樹脂部26A及第二密封樹脂部27A)〇本具體實施例中，密封樹脂14例如係藉轉移成型法形成。第14A及14B圖說明形成密封樹脂14a之金屬模具。帶有半導體晶片11及印刷佈線板12A之散熱件13插入金屬模具内部因而形成密封樹脂14A。第14A圖舉例說明上模具45及第14B圖說明下模具46。上模具45設置有上模穴47及定位孔48。當散熱件13及印刷佈線板12A附著於上模具45時，上模穴47係面對半導

體晶片11。上模穴47主要係用以形成第一密封樹脂部26A 〇下模具46設置下模穴49，填充樹脂的流道50，閘51，通風口 52及定位針53用以相對於上模具45定位。下模穴49主要用以形成第二密封樹脂部27A，其一次提供多個（20)散熱件13A。下模具46有多個閘51形成於流道50上’因此即使下模穴49有大面積（或大容積）樹脂的填充仍可順利進行。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 x 297公釐） ---I-------裝-----1— 訂---Ί II ^----^ (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 22 4 5 1 44 1 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（2〇) 由射出成型機器（圖中未顯示）射出的樹脂於第11B圖之箭頭指示方向填充於流道50，樹脂由閘51進入下模穴49 。因各散熱件13 A設置樹脂填充開口 43 A(示於第5圖），故下模穴49的樹脂隨後通過樹脂填充開口 43A進入上模具45 的上模穴47。如此第一及第二密封樹脂部26A及27A於密封樹脂形成步驟同時形成。大面積第二密封部27A於密封樹脂形成步驟集合形成於散熱件13的全體表面上（平臺部24A位置除外），故可進行大面積模製成型。如此比較習知結構之生產效率高，習知結構中散熱件13 A及印刷佈線板12A事先分開而分別形成密封樹脂。本具體實施例中，生產成本也可降低同時改良製造效率。基材形成步驟（S1)及散熱件形成步驟（S2)中，集合形成散熱件13A及印刷佈線板12A(—印刷佈線板12A對應一半導體元件10A)。如此也改良製造效率及降低製造成本〇第15及16圖舉例說明於密封樹脂形成步驟後之散熱件 13及印刷佈線板12A。第15圖為由散熱件13該侧之視圖，及第16圖為由印刷佈線板12A該侧之視圖。使用密封樹脂14A，第二密封樹脂部27A係填充於錨定孔33，錨定孔係形成於各散熱件13A之固定部34A，以及填充於印刷佈線板12A的錨定切槽（或錨定孔）。錨定切槽面對錨定孔33A。樹脂也填充於形成於散熱件13之外周邊的外周邊錨定本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----— — — — — —--裝！訂 i----1----線 · (請先閱讀背面之注音¥項再填寫本頁) 23 A7 4 5 1 44 1 __________B7______ 五、發明說明（21) f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 孔31A内（顯示於第4圖）。密封樹脂14A也作為固定件，用以固定散熱件集合體13之印刷佈線板12 A上。如此散熱件集合體13牢固固定於印刷佈線板12 a。於密封樹脂形成步驟（S6)後，提供一密封樹脂14A之散熱件13及印刷佈線板丨2A由金屬模具（45及46)分開。然後進行標記步驟（S7)提供標記用以識別於密封樹脂14a的預定位置的半導體元件10八^標記步驟接著為外部連結端子排列步驟（S8)用以排列焊料球15。焊料球15例如係藉轉印法排列於印刷佈線板12A上。外部連結端子排列步驟（S8)接著為切割步驟（S9) 〇此切割步驟中，散熱件13、印刷佈線板12A及密封樹脂14A 以刀片於對應半導體元件的外周邊切割。如此獲得第2圖所示半導體元件10A。散熱件集合體13設置有切割縫30沿刀片的切割線形成。切割缝30均勻形成於散熱件13之外周邊上。藉此方式，降低外加於刀片的負載因而延長刀片壽命。第17圖舉例說明根據本發明之第二具體實施例之半導體元件10B。後文本發明之具體實施例之說明中，與第一經濟部智慧財產局員工消費合作社印製具體實施例相同的组件標示以如第2圖所示半導體元件 10A之相同參考編號。第2圖顯示之第一具體實施例之半導體元件丨〇A被提供以散熱件13A，散熱件具有單片板結構。唯一由密封樹脂14A暴露部份為暴露的平臺部24A，而連結部25a及固定部23A係嵌置於密封樹脂14A内部。因此只能由平臺部本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公楚〉 24 451441 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（22 24A輕射來自半導體晶片π產生的熱。此種構造適用於半導體晶片11產生比較小量熱，但無法對具有比較大量熱的半導體晶片11提供足夠傳熱功能。如此，本具體實施例之半導體元件1〇B之特徵為散熱件13B包含第一散熱件部份56及第二散熱件部份57。第一散熱件部份56之構造類似設置於第一具體實施例之半導體元件10A上的散熱件13A。換言之，固定部23A 係藉熔接熔接部件39及接合部件38而固定於印刷佈線板 12A，且s又置連結部25A由固定部23A伸出。义固定部23a 及連結部25 A係嵌置於密封樹脂14a内部。第一散熱件部份56與設置於半導體元件1〇A之散熱件 13A的差異在於中央開口部58形成於平臺部24八。中央開口部58之面積足夠容許半導體晶片^插過其中。第二散熱件部份57為平坦金屬板熔接至第一散熱件部伤56之平臺部25A。藉此方式，第一散熱件56及第二散熱件57-體成型而形成散熱件13B。如此形成於第一散熱件部份56的中央開口部58係由第二散熱件部份57關閉。半導體晶片11插入穿過形成於第一散熱件部份56的中央開口部5 8且藉黏著劑2 2黏合至第二散熱件部份5 7。如前述，黏著劑22具有高導熱性。因此當半導體晶片u係藉黏著劑22黏合時，半導體晶片u及第二散熱件部份^將於熱連結狀態接合。進-纟’提供第三散熱件部份观其全部上表面皆暴露於密封樹脂丨4頂部。如此，第二散熱件部份57之散熱特性極高。因此即使 —1 — — — — — —--I----------裝--------訂 ii------— -線 -----_----1____________ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 25 4 5 1 44 1 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（23) 半導體晶片11產生大量熱，半導體晶片11產生的熱可以本具體實施例的構造有效散熱。又雖然第二散熱件部份57大半由密封樹脂i4A暴露出 ’但嫁接至第二散熱件部份57之第一散熱件部份56係嵌置於密封樹脂14A内部且固定至印刷佈線板12A ^因此散熱件13B不會由半導體元件10B剝離而可為持高度可靠度。現在參A?、第18圖說明本發明之第三具體實施例之半導體元件10C。本具體實施例之半導體元件10C之特徵在於通風孔59 形成於密封樹脂14A之第二樹脂密封部27 A。通風孔59係形成為可到達散熱件13A之固定部23A。經由通風孔59’於半導體元件i〇c内部產生的蒸氣可釋放至半導體元件外側。換言之，若當安裝半導體元件1〇c 時，存在於散熱件13A與密封樹脂14A間邊界的水被加熱 ’則水轉成水蒸氣且體積增大。若無法任何手段來釋放蒸氣’則於散熱件13A與密封樹脂14A中間邊界可能發生所謂的爆米花裂痕。到達固定部23 A之通風孔59設置於第二密封樹脂27八 ’如前述產生的水蒸氣可透過通風孔59釋放至半導體元件外侧。如此減少發生爆米花裂痕的可能而可改良半導體元件10C之可信度。第19圖為略圖顯示半導體元件i〇c製法之密封樹脂形成步驟。為了於第二密封樹脂部27A形成通風孔59，用於本具體實施例之密封樹脂形成步驟的模具（下模具49)設置本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公楚） ---------.---fJ裝--------訂 i---------線 ο (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 26 451441 A7 ____B7_ 五、發明說明（24) 支持針60。支持針60係配置成可插入下模具49及由下模具抽出。 <諝先閲讀背面之生意事項再填寫本頁) 藉上模具45及下模具46夾緊印刷佈線板12八及散熱件 13A後，支持針60插入下模具49直到接觸散熱件13A之固定部23A為止。然後實施密封處理提供一種密封樹脂MA 具有通風孔59於第二密封樹脂部27A。於密封樹脂形成過程後，支持針60作為模具用以形成通風孔59，同時作為支持件用以支持散熱件13A。如此可防止樹脂沈積於預定樹脂密封位置以外的其它位置（所謂的樹脂滲漏）。於雙邊模具結構之例’其中第一及第二密封樹脂部 26 A及2 7 A係形成於散熱件13A之兩面上，需要提供於模具内側支持散熱板的結構。否則散熱件13 A將因注入樹脂的壓力而變形。變形部造成樹脂滲漏而使樹脂形成於非期望位置。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本具體實施例中’設置支持針60接觸固定部23A且支持散熱件13A於模穴47、49，因此支持針60壓迫散熱件13A 及印刷佈線板12A朝向上模具45。因此即使由於注入樹脂施加壓力仍可防止散熱件13 A變形。如此可防止樹脂滲漏’可製造具有高度可靠度的半導體元件10C。因支持針60也作為形成通風孔59的模具故可簡化模具45、49的結構《現在參照第20圖說明本發明之第四具體實施例之半導體元件10D。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 27 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45 1 44 1 A7 B7 五、發明說明（25) 第20圖中’於多個設置於印刷佈線板12B上的焊料球 15中，安裝半導體元件時將接地的焊料球標示為15A。本具體實施例中，散熱件13A藉通孔62連結至接地焊料球15A 。具有前述構造，因散熱件13A係由導電金屬材料銅（Cu) 製成，故散熱件13 A將接地》如此’散熱件13A也作為屏蔽板，可防止任何干擾影響半導體晶片11。如此可改進半導體晶片11的操作可靠度〇再度參照第2圖，顯示第一具體實施例之半導體元件 10A，散熱件13A係經由使用導線19C連結形成於印刷佈線板12A的接地佈線層16及散熱件13A而接地。但使用此種結構由於由接地焊料球15A至散熱件13 A的佈線路徑冗長且因使用細導線19C ’故電感變高。可能造成散熱件13A 的屏蔽效果下降。本具體實施例中，由於焊料球15A及散熱件13A係藉通孔62(亦即非藉導線）直接連結故可降低電感。如此改良散熱件13A的屏蔽效應，且改良半導體晶片π的操作可靠度。進一步經由增大通孔62的直徑可降低通孔62的電感。現在第21圖，說明本發明之第五具體實施例之半導體元件10E。本具體實施例之半導體元件10E之特徵在於散熱件 13B設置有通風孔61，通風孔61形成於平臺部24A用以釋放安裝半導體元件時於半導體元件内部產生的水蒸氣。本於具體實施例中，圓形通風孔61形成於平臺部24A之實質本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 28 ---1----------!·訂i!--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

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上中央位置。但通風孔61可形成於平臺部24A的令央位置以外的任何位置，以及通風孔的數目及形狀非僅限於本具體實施例之構造。若半導體元件内部（特別密封樹脂内部）存在有任何水，則當安裝時因加熱水將轉成水蒸氣。利用通風孔61 形成於由密封樹脂14A暴露出的平臺部24A(第一密封樹脂 26A)，水蒸氣可經由通風孔61釋放至半導體元件外側。如此即使半導體元件被加熱，仍可防止半導體元件1〇e内部的任何損害例如裂痕（所謂的爆求花裂痕）。如此可改良半導體元件10E的可靠度。本具體實施例中，半導體晶片11係藉黏著劑22固定至散熱件13B而嵌置於通風孔61内部。又用於本具體實施例之黏著劑屬於以硬化過程會變成多孔的類型，因此水蒸氣可通過通風孔61釋放。又當於半導體晶片安裝步驟（S4)安裝半導體晶片平臺部24A上時，黏著劑22可通過於平臺部24A形成的通風孔61釋放。如此經由使用設置於平臺部24八上的膠帶件位在安裝半導體晶片11該邊之反邊上，關閉通風孔6 i可防止渗漏。但有膠帶件附著於平臺部24A，於半導體元件内部產生的水蒸氣無法通過通風孔61釋放。因此通風孔係於加熱半導體元件10E之前（亦即水蒸氣產生前）形成於膠帶件。為了形成孔口於膠帶件，膠帶件可藉照射雷射朿朝向通風孔61而熔化，或膠帶件可藉將鑽模插入通風孔61破

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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45 1 44 1 ' A7 B7 五、發明說明（27) 現在參照第22圖’說明本發明之第六例之半導體元件 10F。散熱件i3A分別設置有第一密封樹脂部26B及第二密封樹脂部27B形成於其上側及下侧。本具體實施例之半導體元件1 OF之特徵在於第一及第二密封樹脂部263及27B僅設置於接近形成於印刷佈線板12A的開口 40的位置《因此散熱件13A之固定部23 A的大半區域皆暴露出。又，第一密封樹脂部26B及第二密封樹脂部27B係配置成實質上以散熱件13A為中心呈對稱。帶有如上結構的密封樹脂14B(第一及第二密封樹脂部 26B、27B)，當施熱於半導體元件l〇F時，於第一及第二密封樹脂部26B、27B產生的熱變形實質上相等。換言之 ’使用本具體實施例之結構，於散熱件13B任一邊上的第一及第二密封樹脂部26B、27B的應力平衡。因此可防止散熱件I3A翻曲。如此當安裝半導體元件10F於安裝板上時，可防止焊料球15與安裝板間形成間隙，以及防止由於散熱件13 a趣曲而於密封樹脂14B產生裂痕。又因散熱件13A之固定部 23 a的大半區域暴露出，故於半導體晶片η因散熱件13A 產生的熱可更有效輻射。現在參照第2 3圖說明本發明之第七具體實施例之半導體元件10G。使用第六具體實施例之半導體元件10F，第一及第二密封樹脂部26B、27B僅係設置於接近形成於印刷佈線板本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -----------裝· — — — ----訂 i 1-----I -線· {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 30 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 451441 A7 ........ B7 ^_ _ 五、發明說明（28 ) 12A之開口 4〇的位置。如此於散熱件UA之上侧及下側兩

邊應力平衡。此種結構可改良散熱件nA對半導體晶片U

產生的熱的散熱效率，但降低印刷佈線板12八及散熱件BA 的強度。也降低散熱件13A與第二密封樹脂部27B間的黏合強度。本具體實施例之特徵在於第二密封樹脂部2 7 c延伸至散熱件13A邊緣，故第二密封樹脂部27C覆蓋散熱件。但若整個散熱件13A係以具有一致厚度（等於平臺部24八厚度）的第二密封樹脂部27C覆蓋，則第二與第一密封樹脂部27C、26C的應力將變成不平衡。為防止此種現象，第二密封樹脂部27C係配置成其厚度於相對於散熱件13A之固定部23 A該部份的厚度減小。根據本具體實施例之结構，因第二密封樹脂部27c係延伸至散熱件13A邊緣，故可改良散熱件ί3Α與第二密封樹脂部27C的黏合。又因第二密封樹脂部27C也用於印刷佈線板12A及散熱件13 A的加強，故可改良半導體元件1〇G 安裝時的安裝阻抗及可靠度。現在參照第24圖說明根據本發明之第七具體實施例之半導體元件10H。

本具體實施例之半導體元件10H其特徵在於使用多層印刷佈線板63 A作為基材。用於本具體實施例之多層印刷佈線板63A包括第一至第三絕緣層65 A至65C以及二饰線層設置於絕緣層65A至65C間。佈線層包含接地佈線層64A( 後文稱做GND佈線層），來源佈線層64B及信號佈線層64C 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 0裝--------訂----------線. (請先閱讀背面之注竟筆項再填寫本頁) 31 461AA\ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（29) D後文說明中，與散熱件13A相對的多層印刷佈線板63之一邊稱做上側。多層印刷佈線板63之另一邊稱做下侧，於下側設置焊料球15A至15C。安裝欲接地的焊料球15 A時連結至下接地佈線層6 4 A 。下接地佈線層64A透過上接地佈線層64A、接合部件38 及熔接部件39連結至散熱件丨3 A。如此散熱件丨3A接地且作為屏蔽板=又散熱件丨3a係藉導線19C連結至半導體晶片之接地電極。欲連結至電源供應器的焊料球丨5B當安裝時係連結至下電源佈線層64B 〇下電源佈線層64B係藉通孔62B連結至上電源佈線層64B，以及藉通孔62C連結至開口 4〇附近的下電源佈線層64B。開口 40附近的電源佈線層64B係藉導線19B連結至半導體晶片丨丨之電源供應器電極。信號輸入用的焊料球15C當安裝時係連結至下信號佈線層64C。信號佈線層64c係藉導線19A連結至半導體晶片 11的信號電極。當多層印刷佈線板63A用作為基材時，佈線層64A至 64C的佈局自由度改善，且佈線層64八至64C的節距縮窄。如此本具體實施例可應用至具有高密度結構的半導體晶片 11 〇又於本具體實施例中，接地散熱件13 A及上電源佈線層64B彼此相對且有絕緣層65a置於期間。如此導致散熱件13A(GND佈線）與電源佈線層64B間的解除耦合能力增间。如此獲得具有良好電氣特性（特別高頻特性）的半導體 -----.----—JJ裝--------訂 i*-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

4 5 1 44 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（30) 兀件10H。經由連結散熱件13A至電源供應器且將上電源佈線層64B接地因而上電源佈線層64B作為GND佈線層，可獲得類似效果。現在參照第25圖，說明本發明之第九具體實施例之半導體元件101。後文第25圖之說明中，與第八具體實施例相同的組件標示以第8圖所示半導體元件丨〇H的相同參考編號。使用第八具體實施例之半導體元件丨〇H，佈線層64A 、64B利用通孔62A至62C連結。而使用本具體實施例之半導體元件101 ’層間連結佈線部件66(後文稱做層間連結部件）形成於多層印刷佈線板63B邊緣D本具體實施例之特徵在於佈線層64A、64B係利用層間連結部件連結。因層間連結部件66係形成於多層印刷佈線板63b邊緣，故層間連結部件66可形成為比多層印刷佈線板63B内部位置形成的通孔62A至62C更大的面積。如此根據本具體實施例可降低電感。因此獲得具有良好電氣特性（特別高頻特性）的半導體元件1 〇1，且可進一步提高半導體元件i 〇1 的電氣特性。現在參照第26圖說明本發明之第十具體實施例之半導體元件10 J。第2圖所示第一具體實施例之半導體元件1〇八包含作為基材的印刷佈線板12 A。本具體實施例之半導體元件1 〇j 之特徵在於TAB(帶自動黏合）板67用作為基材。 TAB板67如同印刷佈線板12A，包含聚醯亞胺（pi)製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛〉 — — — — — — — — - — —1 — — — — · I 1 I I f I I I . <請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 45 1 44 A7 B7 五、發明說明（31) 成的帶基底材料68及鋼膜製成的佈線層16。TAB板67比較印刷佈線板12A可對佈線層16做更精密處理。 (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此經由採用TAB板67作為基材，半導體元件可使用高密度半導體晶片11。又因TAB板67的厚度小於印刷佈線板12A厚度’故可縮小半導體元件i〇j厚度。設計法則例如以線與間（L/S)表示，L/S=30/30微米。進一步本發明非僅限於此等具體實施例，可未幢離本發明之範圍做出多種變化及修改。本案係基於日本優先申請案第11-353727號，申請日 1999年12月13日，全部内容併述於此以供參考。元件標號對照 1…半導體元件 3.. .佈線板 5.. .黏著劑 7.. .焊料球經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2…半導體晶片 4.. .佈線層 6…導線 8.. .密封樹脂 11…半導體晶片 13…散熱件集合體 14A-C.·.密封樹脂 16.. .佈線層 18…接頭電極 2 0…抗蚀劑 23A…固定部 10，10A-J…半導體元件 12A...印刷佈線板 13A-B...散熱件 15，15A-C.··焊料球 17…接線襯墊 19 A - C...導線 22.. .黏著劑本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 34 4 5 1441 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（32) 24 A...平台部 26A-C...密封樹脂 28.. .封裝面 30.. .切割縫 32，32A-B...定位孔 34.. .開缝 37.. .間隙部 38A...金層 38C...銅層 40…開口 42…孔 44 A-B...樹脂基底材料 46.. .下模具 48.. .定位孔 50.. .流道 52.. .通風口 55.. .雷射熔接裝置 58.. .中央開口部 60.. .支持針 62，62A-C...通孔 64A-C,..接地佈線層 66.. .層間連結部件 68.. .帶基底材料 Z…箭頭 25 A…連結郭 27A-C…密封樹脂 29.. .上表面 31A-B...散熱件 33A…錨定孔 3 5...凹面部 38.. .接合部件 38B...鎳層 39…熔接部件 41.. .腔穴部 43A...樹脂填充開口 45.. .上模具 47.. .上模穴 49.. .下模穴 51.. .閘 53.. .定位針 56-7...散熱件 59.. .通風口 61.. .通風孑L 63A...多層印刷電路板 65A-C...絕緣層 67 ...TAB 板 S1-9...步驟 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 35

Claims

4 5 1 44 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 ι· 一種半導體元件，包含.：一半導體晶片； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一基材’其係電連結至該半導體晶片且設置外部連結端子於第一表面上，基材電連結半導體晶片及外部連結端子；以及一散熱板，其係熱連結至半導體晶片，其中該基材設置有金屬製成的接合部件於第二表面上’散熱板及基材係藉熔接接合部件與散熱板而接合在一起。 2.如申請專利範圍第1項之半導體元件，進一步包含一種密封樹脂包含一第一密封樹脂部份及一第二密封樹脂部份， s亥第一密封樹脂部份係提供於散熱板之第一半導體晶片安裝侧上因而密封該半導體晶片，以及該第二密封樹脂部份係提供於散熱板上於第一側反側的第二側上。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3_如申請專利範圍苐旧之半導體元件，其中該散熱板包含一第一散熱板及一第二散熱板，該第一散熱板係設置接合部件及一中央開口，第 -散熱板及該板係㈣職接合部件與散熱板而接合， —該第二散熱板係設置於第—散熱板上因而由半導體元件暴露出，以及半導體晶片係經由中央開口熱連結至第二散熱板 (紙張尺錢时關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公ϋ -36 451441 頜 cs __________D8 _____ 六、申請專利範圍 4·如申請專利範圍第2項之半導體元件，其中該第二密封樹脂部份係設置有通風口可到達該散熱板。 5·如申請專利範圍第1項之半導體元件，其中該散熱板係由導電金屬材料製成’且於多個外部連結端子中係連結至該等欲接地的外部連結端子。 6·如申請專利範圍第2項之半導體元件，其中該基材設置有一開口實質上形成於其中心；該散熱板包括一固定部固定於基材之第二表面上平臺部於面對開口的位置由固定部凹陷，以及連結部用以連結固定部與平臺部，該半導體晶片係熱連結至平臺部；以及該第二密封樹脂部份係形成為使平臺部暴露出。 7·如申請專利範圍第6項之半導體元件，其中該平臺部設置有一通風孔用以釋放半導體元件内部產生的蒸氣。 8，如申請專利範圍第6項之半導體元件，其中該第一密封樹月曰部伤及第—岔封樹脂部份僅係設置於接近形成於基材的開口位置。 9_如申請專利範圍第6項之半導體元件，其中該第二密封樹脂部份係伸展至散熱板邊緣。 10. 如申請專利範圍第！項之半導體元件，其中該基材為多層印刷佈線板。 11. 如申請專利範圍第10項之半導體元件，其中該多層印刷佈線板係設置有層間佈線部件形成於其邊緣。 12·如申請專利範圍第丨項之半導體元件，其中該基材 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '裝--------訂.|卜！_1---線.!.·'}-----,-------Kill· —

f*· 4 5 1 44 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製六、申請專利範圍 TAB.(帶自動化黏合）板。 13. —種製造一半導體元件之方法，該方法包含下列步驟 a) 形成一基材設置有一開口形成於實質中部，連線及接合部件’互連線之一端設置有一外部連結端子’以及互連線之另"-*端係電連結至一半導體晶片. b) 形成一散熱板’該散熱板具有一固定部固定至基材，一平臺部相對於固定部為凹陷，及連結部連奸至固定部及平臺部； c) 固定散熱板’固定方式係經由設置平臺部於開口的反向位置及然後溶接散熱板至佈線板； d) 經由開口安裝半導體晶片於平臺部上； e) 電連結形成於基材上的半導體晶片及互連線；以及 f) 形成密封樹脂於散熱板兩邊因此至少半導體晶片被密封。 14. 如申請專利範圍第丨3項之方法，其中步驟f)係使用形成密封樹脂之模具實施，模具設置有支持件，支持件接觸散熱板的固定部且夾持散熱板於模具内形成的模穴内部。 15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中於步驟c)，使用雷射您接法、電阻熔接法、超音波熔接法以及電磁波溶接法其中之一種熔接方法。 297公釐〉裝— —丨—訂_ I力>|!丨丨線 (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁} 38