[發明專利]具散熱座及雙增層電路的散熱增益型半導體組件及其制法

在審

• 申請號: 201610971012.8
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN107230640A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 林文強;王家忠
• 申請（專利權）人: 鈺橋半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/367;H01L23/498;H01L23/544
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 方丁一

技術領域

本發明是關于一種散熱增益型半導體組件及其制作方法，尤指一種散熱增益型半導體組件，其將半導體元件嵌埋于散熱座中，并電性連接至兩步驟形成的增層電路。

背景技術

為了整合行動、通訊以及運算功能，半導體封裝產業面臨極大的散熱、電性、縮小芯片面積(form-factor)以及可靠度挑戰。盡管在文獻中已報導許多將半導體芯片嵌埋于線路板或模封材料中的構型，但仍然存在許多性能不足的問題。舉例來說，美國專利案號No.8,742,589、8,735,222、8,679,963、8,453,323中所揭露的組件，因為其中嵌埋芯片所產生的熱無法借由熱絕緣材料例如層壓材料或模封材料適當地散逸，因此可能會造成性能衰減問題。

此外，由于所述組件是利用微盲孔進行嵌埋芯片的電性連接，故于是制造上述組件結構時，會有嵌埋芯片于進行封埋或層壓制程中發生位移的嚴重缺點。如美國專利案號No.8,501,544及7,935,893中所述，芯片位移會造成芯片I/O墊上未完全金屬化的微盲孔，導致電性連接質量劣化，因此降低組件的可靠度及生產良率。

為了上述理由及以下所述的其他理由，目前亟需發展一種用于互連嵌埋芯片的新裝置與方法，其無須使用位于I/O墊上的微盲孔，以改善芯片級可靠度，并且不需使用模封材料或層壓材料，以避免芯片過熱而造成裝置電性效能出現重大問題。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種半導體組件，其中半導體元件借由多個凸塊電性耦接至互連基板，以解決半導體元件與互連基板間的對位問題，避免于元件I/O墊上直接使用激光或光顯像制程，借以改善半導體組件的生產良率及可靠度。

本發明的另一目的為提供一種半導體組件，其設有整合為一體的第一及第二增層電路作為互連基板，俾而展現高度的路由靈活度，同時達到優異的信號完整性。例如，可將第一增層電路建構為具有極高路由密度的初級扇出電路，而第二增層電路則建構成具有粗寬度/間距的進一步扇出路由，以用于下一層級的板組裝。整合為一體的兩增層電路可使組件具有階段式扇出路由及最短的可能互連長度，俾而降低電感并改善組件的電性效能。

本發明的再一目的為提供一種半導體組件，其將半導體元件封埋于散熱座中，以有效地散逸半導體元件所產生的熱，借以改善組件的信號完整性及電性效能。

依據上述及其他目的，本發明提供一種散熱增益型半導體組件，其包括一半導體元件、一散熱座、一第一增層電路及一第二增層電路。于一優選實施例中，散熱座包圍該半導體元件，并提供半導體元件散熱途徑，同時對整合為一體的雙增層電路提供抗彎平臺；第一增層電路分離自一可移除的犧牲載板，并提供半導體元件初級扇出路由，借此可于后續形成第二增層電路前，放大半導體元件的墊尺寸及墊間距；第二增層電路鄰接散熱座及第一增層電路，并提供第二級的扇出路由，其具有與下一級組件相符的端子墊圖案化陣列。

于另一方式中，本發明提供一種散熱增益型半導體組件的制作方法，其包括下述步驟：提供具有一凹穴的一散熱座；提供一半導體次組件，其包括(i)提供一半導體元件，(ii)提供一第一增層電路于一犧牲載板上，其中該第一增層電路可拆分式地接置于該犧牲載板上，及(iii)借由多個凸塊，將該半導體元件電性耦接至該第一增層電路；借由一黏著劑，將該半導體次組件貼附至該散熱座，并使該半導體元件插入該凹穴，且該第一增層電路側向延伸于該凹穴外；自該第一增層電路移除該犧牲載板；以及形成一第二增層電路于該散熱座及該第一增層電路上，其中該第二增層電路借由導電盲孔，電性耦接至該第一增層電路。

除非特別描述或步驟間使用”接著”字詞，或者是必須依序發生的步驟，上述步驟的順序并無限制于以上所列，且可根據所需設計而變化或重新安排。

本發明的散熱增益型半導體組件制作方法具有許多優點。舉例來說，先形成半導體次組件后，再貼附至散熱座，其可確保電性連接半導體元件，因此可避免于微盲孔制程中會遭遇的未連接接觸墊的問題。借由半導體次組件將半導體元件插入凹穴中是特別具有優勢的，其原因在于，在制程中無須嚴格控制凹穴的形狀或深度，或是無須嚴格控制用來接合半導體元件的黏著劑用量。此外，以兩步驟形成連接于嵌埋式半導體元件的互連基板是具有益處的，其原因在于，第一增層電路可提供初級扇出路由，而第二增層電路則提供上元件與下元件間的進一步扇出路由及水平互連。

本發明的上述及其他特征與優點可借由下述優選實施例的詳細敘述更加清楚明了。

附圖說明

參考隨附附圖，本發明可借由下述優選實施例的詳細敘述更加清楚明了，其中：