专利名称：具有凸柱/基座的散热座及导线的半导体芯片组体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体芯片组体，特别是涉及一种关于一种由半导体元件、导线、 粘着层及散热座组成的半导体芯片组体及其制造方法。
背景技术：
诸如经封装与未经封装的半导体芯片等半导体元件可提供高电压、高频率及高效 能的应用；这些应用为执行特定功能，所需消耗的功率甚高，然而功率愈高则半导体元件生 热愈多。此外，在封装密度提高及尺寸缩减后，可供散热的表面积缩小，更导致生热加剧。半导体元件在高温操作下易产生效能衰退及使用寿命缩短等问题，甚至可能立即 故障。高热不仅影响芯片效能，也可能因热膨胀不匹配而对芯片及其周围元件产生热应力 作用。因此，必须使芯片迅速有效散热才能确保其操作的效率与可靠度。一条高导热性路 径通常是将热能传导并发散至一表面积较芯片或芯片所在的晶粒座更大的区域。发光二极管(LED)近来已普遍成为白炽光源、萤光光源与卤素光源的替代光源。 LED可为医疗、军事、招牌、讯号、航空、航海、车辆、可携式设备、商用与住家照明等应用领域 提供高能源效率及低成本的长时间照明。例如，LED可为灯具、手电筒、车头灯、探照灯、交 通号志灯及显示器等设备提供光源。LED中的高功率芯片在提供高亮度输出的同时也产生大量热能。然而，在高温操作 下，LED会发生色偏、亮度降低、使用寿命缩短及立即故障等问题。此外，LED在散热方面有 其限制，进而影响其光输出与可靠度。因此，LED格外突显市场对于具有良好散热效果的高 功率芯片的需求。LED封装体通常包含一 LED芯片、一基座、电接点及一热接点。所述基座是热连结 至LED芯片并用以支撑该LED芯片。电接点则电性连结至LED芯片的阳极与阴极。热接点 经由该基座热连结至LED芯片，其下方载具可充分散热以预防LED芯片过热。业界积极以各种设计及制造技术投入高功率芯片封装体与导热板的研发，以期在 此极度成本竞争的环境中满足效能需求。塑料球栅阵列(PBGA)封装是将一芯片与一层压基板包裹于一塑料外壳中，然后 再以锡球粘附于一印刷电路板(PCB)上。所述层压基板包含一通常由玻璃纤维构成的介电 层。芯片产生的热能可经由塑料及介电层传至锡球，进而传至印刷电路板。然而，由于塑料 与介电层的导热性低，PBGA的散热效果不佳。方形扁平无引脚(QFN)封装是将芯片设置在一焊接于印刷电路板的铜质晶粒座 上。芯片产生的热能可经由晶粒座传至印刷电路板。然而，由于其导线架中介层的路由能 力有限，使得QFN封装无法适用于高输入/输出(I/O)芯片或被动元件。导热板为半导体元件提供电性路由、热管理与机械性支撑等功能。导热板通常包 含一用于讯号路由的基板、一提供热去除功能的散热座或散热装置、一可供电性连结至半 导体元件的焊垫，以及一可供电性连结至下一层组体的端子。该基板可为一具有单层或多 层路由电路系统及一或多层介电层的层压结构。该散热座可为一金属基座、金属块或埋设
导热板接合下一层组体。例如，下一层组体可为一具有印刷电路板及散热装置的 灯座。在此范例中，一 LED封装体是安设于导热板上，该导热板则安设于散热装置上，导热 板/散热装置次组体与印刷电路板又安设于灯座中。此外，导热板经由导线电性连结至该 印刷电路板。该基板将电讯号自该印刷电路板导向LED封装体，而该散热座则将LED封装 体的热能发散并传递至该散热装置。因此，该导热板可为LED芯片提供一重要的热路径。授予Juskey等人的第6，507，102号美国专利揭示一种组体，其中一由玻璃纤维与 固化的热固性树脂所构成的复合基板包含一中央开口。一具有类似前述中央开口正方或长 方形状的散热块是粘附于该中央开口侧壁因而与该基板结合。上、下导电层分别粘附于该 基板的顶部及底部，并通过贯穿该基板的电镀导孔互为电性连结。一芯片是设置于散热块 上并打线接合至上导电层，一封装材料是模设成形于芯片上，而下导电层则设有锡球。制造时，该基板原为一置于下导电层上的乙阶(B-stage)树脂胶片。散热块是插 设于中央开口，因而位于下导电层上，并与该基板以一间隙相隔。上导电层则设于该基板 上。上、下导电层经加热及彼此压合后，使树脂熔化并流入前述间隙中固化。上、下导电层 形成图案，因而在该基板上形成电路布线，并使树脂溢料显露于散热块上。然后去除树脂溢 料，使散热块露出。最后再将芯片安置于散热块上并进行打线接合与封装。因此，芯片产生的热能可经由散热块传至印刷电路板。然而在量产时，以手工方 式将散热块放置于中央开口内的作业极为费工，且成本高昂。再者，由于侧向的安装容差 小，散热块不易精确定位于中央开口中，导致基板与散热块间易出现间隙以及打线不均的 情形。如此一来，该基板仅部分粘附于散热块，无法自散热块获得足够支撑力，且容易脱层。 此外，用于去除部分导电层以显露树脂溢料的化学蚀刻液也将去除部分未被树脂溢料覆盖 的散热块，使散热块不平且不易结合，最终导致组体的良率降低、可靠度不足且成本过高。授予Ding等人的第6，528，882号美国专利揭露一种高散热球栅阵列封装体，其基 板包含一金属芯层，而芯片则安置于金属芯层顶面的晶粒座区域。一绝缘层是形成于金属 芯层的底面。盲孔贯穿绝缘层直通金属芯层，且孔内填有散热锡球，另在该基板上设有与散 热锡球相对应的锡球。芯片产生的热能可经由金属芯层流向散热锡球，再流向印刷电路板。 然而，夹设于金属芯层与印刷电路板间的绝缘层却对流向印刷电路板的热流造成限制。授予Lee等人的第6，670，219号美国专利公开一种凹槽向下球栅阵列(⑶BGA)封 装体，其中一具有中央开口的接地板是设置于一散热座上以构成一散热基板。一具有中央 开口的基板通过一具有中央开口的粘着层设置于该接地板上。一芯片是安装于该散热座上 由接地板中央开口所形成的一凹槽内，且该基板上设有锡球。然而，由于锡球是位于基板 上，散热座并无法接触印刷电路板，导致该散热座的散热作用仅限热对流而非热传导，因而 大幅限缩其散热效果。授予Woodall等人的第7，038，311号美国专利提供一种高散热BGA封装体，其散 热装置为倒T形且包含一柱部与一宽基底。一设有窗形开口的基板是安置于宽基底上，粘 着层则将柱部与宽基底粘附于该基板。一芯片是安置于柱部上并打线接合至该基板，一封 装材料是模制成形于芯片上，该基板上则设有锡球。柱部延伸穿过该窗型开口，并由宽基底 支撑该基板，至于锡球则位于宽基底与基板周缘间。芯片产生的热能可经由柱部传至宽基 底，再传至印刷电路板。然而，由于宽基底上必须留有容纳锡球的空间，宽基底仅在对应于中央窗口与最内部锡球间的位置突伸于该基板下方。如此一来，该基板在制造过程中便不 平衡，且容易晃动及弯曲，进而导致芯片的安装、打线接合以及封装材料的模制成形均十分 困难。此外，该宽基底可能因封装材料的模制成形而弯折，且一旦锡球崩塌，便可能使该封 装体无法焊接至下一层组体。因此，此封装体的良率偏低、可靠度不足且成本过高。Erchak等人的美国专利申请公开案第2007/(^67642号提出一种发光装置组体， 其中一倒T形的基座包含一基板、一突出部及一具有通孔的绝缘层，绝缘层上并设有电接 点。一具有通孔与透明上盖的封装体是设置于电接点上。一 LED芯片是设置于突出部并 以打线连接该基板。该突出部是邻接该基板并延伸穿过绝缘层与封装体上的通孔，进入封 装体内。绝缘层是设置于该基板上，且绝缘层上设有电接点。封装体是设置于所述电接点 上并与绝缘层保持间距。该芯片产生的热能可经由突出部传至该基板，进而到达一散热装 置。然而，所述电接点不易设置于绝缘层上，难以与下一层组体电性连结，且无法提供多层 路由。以往封装体与导热板具有重大缺点。举例而言，诸如环氧树脂等低导热性的电绝 缘材料对散热效果造成限制，然而，以陶瓷或碳化硅填充的环氧树脂等具有较高导热性的 电绝缘材料则具有粘着性低且量产成本过高的缺点。该电绝缘材料可能在制作过程中或在 操作初期即因受热而脱层。该基板若为单层电路系统则路由能力有限，但若该基板为多层 电路系统，则其过厚的介电层将降低散热效果。此外，前述案件技术尚有散热座效能不足、 体积过大或不易热连结至下一层组体等问题。前述案件技术的制造工序也不适于低成本的 量产作业。有鉴于现有高功率半导体元件封装体及导热板的种种发展情形及相关限制，业界 实需一种具有成本效益、效能可靠、适于量产、多功能、可灵活调整讯号路由且具有优异散 热性的半导体芯片组体。
发明内容
本相关申请案的相互参照本申请案为2009年9月11日提出申请的第12/557，540号美国专利申请案的 部分延续案，而该第12/557,540号美国专利申请案则为2009年3月18日提出申请的第 12/406，510号美国专利申请案的部分延续案。该第12/406，510号美国专利申请案主张 2008年5月7日提出申请的第61/071，589号美国临时专利申请案、2008年5月7日提出 申请的第61/071，588号美国临时专利申请案、2008年4月11日提出申请的第61/071，072 号美国临时专利申请案及2008年3月25日提出申请的第61/064，748号美国临时专利申 请案的优先权，上述各案的内容以引用的方式并入本文。前述第12/557，540号美国专利申 请案另主张2009年2月9日提出申请的第61/150，980号美国临时专利申请案的优先权， 其内容以引用的方式并入本文。本申请案也为2009年9月11日提出申请的第12/557，541号美国专利申请案的 部分延续案，而该第12/557，541号美国专利申请案则为2009年3月18日提出申请的第 12/406，510号美国专利申请案的部分延续案。该第12/406，510号美国专利申请案主张 2008年5月7日提出申请的第61/071，589号美国临时专利申请案、2008年5月7日提出 申请的第61/071，588号美国临时专利申请案、2008年4月11日提出申请的第61/071，072号美国临时专利申请案及2008年3月25日提出申请的第61/064，748号美国临时专利申 请案的优先权，上述各案的内容以引用的方式并入本文。前述第12/557，541号美国专利申 请案另主张2009年2月9日提出申请的第61/150，980号美国临时专利申请案的优先权， 其内容以引用的方式并入本文。本发明的主要目的在于，提供一种半导体芯片组体，该散热座可提供优异的散热 效果，并使热能不流经该粘着层。因此，该粘着层可为低导热性的低成本电介质且不易脱 层。该凸柱与该基座可一体成型以提高可靠度。该盖体可为该半导体元件量身订做以提升 热连结的效果。该粘着层可介于该基座与该导线之间，借以在该散热座与该导线间提供坚 固的机械性连结。该导线可具有简单的电路图案，而以低成本的方式提供水平向的单层讯 号路由。该基座可为该导线提供机械性支撑，防止其弯曲变形。该半导体芯片组体可利用 低温工序制造，不仅降低应力，也提高可靠度。该半导体芯片组体也可利用电路板、导线架 与卷带式基板制造厂可轻易实施的高控制工序加以制造。本发明提供一种半导体芯片组体，其至少包含一半导体元件、一散热座、一导线与 一粘着层。该半导体元件电性连结至该导线并热连结至该散热座。该散热座至少包含一凸 柱与一基座。该凸柱自该基座向上延伸并进入该粘着层的一开口，该基座则自该凸柱侧向 延伸。该粘着层延伸于该凸柱与该导线之间以及该基座与该导线之间。该导线可在一焊垫 与一端子间提供讯号路由。根据本发明的一样式，一半导体芯片组体至少包含一半导体元件、一粘着层、一散 热座与一导线。该粘着层至少具有一开口。该散热座至少包含一凸柱及一基座，其中该凸柱 邻接该基座并沿一向上方向延伸于该基座上方，该基座则沿一与该向上方向相反的向下方 向延伸于该凸柱下方，并沿垂直于该向上及向下方向的侧面方向从该凸柱侧向延伸而出。 该导线至少包含一焊垫与一端子。该半导体元件位于该凸柱上方并重叠于该凸柱。该半导体元件电性连结至该焊 垫，从而电性连结至该端子；并且热连结至该凸柱，从而热连结至该基座。该粘着层设置于该基座上，延伸于该基座上方，并伸入一位于该凸柱与该焊垫间 的缺口。该粘着层自该凸柱侧向延伸至该端子或越过该端子，且介于该基座与该焊垫之间。该焊垫设置于该粘着层上，且延伸于该基座上方。该凸柱延伸进入该开口，该基座则延伸于该半导体元件、该粘着层与该焊垫下方。该散热座可包含一盖体，该盖体位于该凸柱的顶部上方，邻接该凸柱的顶部，同时 从上方覆盖该凸柱的顶部，并沿所述侧面方向从该凸柱的顶部侧向延伸而出。例如，该盖体 可为矩形或正方形，而该凸柱的顶部可为圆形。在此例中，该盖体的尺寸及形状可经过设 计，以配合该半导体元件的热接触表面，至于该凸柱顶部的尺寸及形状则未依该半导体元 件的热接触表面而设计。该盖体也可接触并覆盖该粘着层一邻接该凸柱并与该凸柱共平面 的部分。该盖体也可在该粘着层上方与该焊垫及/或该端子共平面。此外，该凸柱可热连结 该基座与该盖体。该散热座可由该凸柱与该基座组成，或由该凸柱、该基座与该盖体组成。 该散热座也可由铜、铝或铜/镍/铝合金组成。无论采用任一组成方式，该散热座皆可提供 散热作用，将该半导体元件的热能扩散至下一层组体。该半导体元件可设置于该散热座上。例如，该半导体元件可设置于该散热座及该 导线上，重叠于该凸柱与该焊垫，通过一第一焊锡电性连结至该焊垫，并通过一第二焊锡热连结至该散热座。或者，该半导体元件可设置于该散热座而非该导线上，重叠于该凸柱而非 该导线，通过一打线电性连结至该焊垫，并通过一固晶材料热连结至该散热座。该半导体元件可为一经封装或未经封装的半导体芯片。例如，该半导体元件可为 一包含LED芯片的LED封装体，其设置于该散热座与该导线上，重叠于该凸柱与该焊垫，经 由一第一焊锡电性连结至该焊垫，且经由一第二焊锡热连结至该散热座。或者，该半导体元 件可为一半导体芯片，其设置于该散热座而非该导线上，重叠于该凸柱而非该导线，经由一 打线电性连结至该焊垫，且经由一固晶材料热连结至该散热座。该粘着层可在该缺口中接触该凸柱，并在该缺口外接触该基座、该焊垫与该端子。 该粘着层也可从下方覆盖该导线，并于所述侧面方向覆盖及环绕该凸柱，同时从上方覆盖 该基座位于该凸柱外的部分。该粘着层也可同形被覆于该凸柱的侧壁以及该基座位于该凸 柱外的顶面。该粘着层可以与该凸柱的顶部共平面。该粘着层也可填满该基座与该导线间 的空间，且该粘着层被限制于该散热座与该导线间的空间内。该粘着层可自该凸柱侧向延伸至该端子或越过该端子。例如，该粘着层与该端子 可延伸至该半导体芯片组体的外围边缘；在此例中，该粘着层从该凸柱侧向延伸至该端子。 或者，该粘着层可延伸至该半导体芯片组体的外围边缘，而该端子则与该半导体芯片组体 的外围边缘保持距离；在此情况下，该粘着层从该凸柱侧向延伸且越过该端子。该粘着层可重叠于该端子或被该端子重叠。例如，该端子可延伸于该粘着层上方， 重叠于该粘着层，同时与该焊垫及该盖体共平面；在此例中，该粘着层被该端子重叠，该半 导体芯片组体则在该焊垫与该端子间提供水平讯号路由。或者，该端子可延伸于该粘着层 下方，并被该粘着层重叠，同时与该基座共平面；在此情况下，该粘着层重叠于该端子，而该 半导体芯片组体则在该焊垫与该端子间提供垂直讯号路由。该凸柱可与该基座一体成型。例如，该凸柱与该基座可为单一金属体或于其接口 包含单一金属体，其中该单一金属体可为铜。该凸柱也可延伸贯穿该开口。该凸柱也可在 该焊垫的一底面上方与该粘着层共平面。该凸柱也可为平顶锥柱形，其直径从该基座处朝 其邻接该盖体的平坦顶部向上递减。该基座可从下方覆盖该半导体元件、该凸柱、该盖体、该粘着层及该导线，同时支 撑该粘着层与该导线，并延伸至该半导体芯片组体的外围边缘。该导线可与该凸柱及该基座保持距离。该导线也可为一单层连续迹线，其设置于 该粘着层上并与其接触，同时重叠于该粘着层且延伸于其上方。该导线也可包含该焊垫、该 端子与一路由线，其中该焊垫与该端子之间的一导电路径包含该路由线。在上述任一情况 下，该导线均可在该焊垫与该端子间提供讯号路由。该焊垫可作为该半导体元件的一电接点，该端子可作为下一层组体的一电接点， 且该焊垫与该端子可在该半导体元件与该下一层组体间提供讯号路由。该半导体芯片组体可为一第一级或第二级单晶或多晶装置。例如，该半导体芯片 组体可为一包含单一芯片或多枚芯片的第一级封装体。或者，该半导体芯片组体可为一包 含单一 LED封装体或多个LED封装体的第二级模块，其中各该LED封装体可包含单一 LED 芯片或多枚LED芯片。本发明提供一种制作一半导体芯片组体的方法，其包含提供一凸柱及一基座； 设置一粘着层于该基座上，此步骤包含将该凸柱插入该粘着层的一开口 ；设置一导电层于该粘着层上，此步骤包含将该凸柱对准该导电层的一通孔；使该粘着层向上流入该通孔内 一介于该凸柱与该导电层间的缺口 ；固化该粘着层；提供一导线，该导线至少包含一焊垫、 一端子与该导电层的一选定部分；设置一半导体元件于一散热座上，其中该散热座至少包 含该凸柱及该基座；电性连结该半导体元件至该导线；以及热连结该半导体元件至该散热座。根据本发明的一样式，一种制作一半导体芯片组体的方法包含(1)提供一凸柱、 一基座、一粘着层及一导电层，其中(a)该凸柱邻接该基座，沿一向上方向延伸于该基座上 方，延伸进入该粘着层的一开口，并对准该导电层的一通孔，(b)该基座沿一与该向上方向 相反的向下方向延伸于该凸柱下方，并沿垂直于该向上及向下方向的侧面方向自该凸柱侧 向延伸而出，(c)该粘着层设置于该基座上，延伸于该基座上方，并位于该基座与该导电层 之间，且未固化，此外，(d)该导电层设置于该粘着层上，并延伸于该粘着层上方；(2)使该 粘着层向上流入该通孔内一介于该凸柱与该导电层间的缺口 ； C3)固化该粘着层；(4)提供 一导线，该导线至少包含一焊垫、一端子与该导电层的一选定部分；(5)设置一半导体元件 于一至少包含该凸柱与该基座的散热座上，其中该半导体元件重叠于该凸柱；(6)电性连 结该半导体元件至该焊垫，借此电性连结该半导体元件至该端子；以及(7)热连结该半导 体元件至该凸柱，借此热连结该半导体元件至该基座。根据本发明的另一样式，一种制作一半导体芯片组体的方法包含(1)提供一凸 柱与一基座，其中该凸柱邻接且一体成型于该基座，并沿一向上方向延伸于该基座上方，且 该基座沿一与该向上方向相反的向下方向延伸于该凸柱下方，并自该凸柱沿垂直于该向上 及向下方向的侧面方向侧向延伸而出；(2)提供一粘着层，其中一开口延伸贯穿该粘着层； (3)提供一导电层，其中一通孔延伸贯穿该导电层；(4)设置该粘着层于该基座上，此步骤 包含将该凸柱插入该开口，其中该粘着层延伸于该基座上方，且该凸柱延伸进入该开口 ； (5)设置该导电层于该粘着层上，此步骤包含将该凸柱对准该通孔，其中该导电层延伸于 该粘着层上方，该粘着层介于该基座与该导电层间且未固化；(6)加热熔化该粘着层；(7) 使该基座与该导电层彼此靠合，借此使该凸柱在该通孔内向上移动，并对该基座与该导电 层间的熔化粘着层施加压力，该压力迫使该熔化粘着层向上流入该通孔内一介于该凸柱与 该导电层间的缺口 ；(8)加热固化该熔化粘着层，借此将该凸柱及该基座机械性黏附至该 导电层；(9)提供一导线，该导线至少包含一焊垫、一端子与一路由线，其中该焊垫、该端子 与该路由线包含该导电层的选定部分，且一位于该焊垫与该端子间的导电路径包含该路由 线；(10)设置一半导体元件于一散热座上，该散热座至少包含该凸柱与该基座，其中该半 导体元件重叠于该凸柱；(11)电性连结该半导体元件至该焊垫，借此电性连结该半导体元 件至该端子；以及(1 热连结该半导体元件至该凸柱，借此热连结该半导体元件至该基 座。提供该凸柱与该基座可包含提供一金属板；在该金属板上形成一图案化的蚀刻 阻层，其选择性曝露该金属板；蚀刻该金属板，使其形成该图案化的蚀刻阻层所定义的图 案，借此在该金属板上形成一凹槽，其延伸进入但未贯穿该金属板；而后去除该图案化的蚀 刻阻层，其中该凸柱包含该金属板的一未受蚀刻部分，此未受蚀刻部分突出于该基座上方， 且被该凹槽侧向环绕，该基座也包含该金属板的一未受蚀刻部分，此未受蚀刻部分位于该 凸柱与该凹槽下方。
提供该粘着层可包含提供一未固化环氧树脂的胶片。使该粘着层流动可包含 熔化该未固化环氧树脂；并挤压该基座与该导电层间的该未固化环氧树脂。固化该粘着层 可包含固化该熔化的未固化环氧树脂。提供该散热座可包含在固化该粘着层后与设置该半导体元件前，在该凸柱上提 供一盖体，该盖体位于该凸柱的顶部上方，邻接该凸柱的顶部，同时从上方覆盖该凸柱的顶 部，且自该凸柱顶部沿所述侧面方向侧向延伸而出。提供该焊垫、该端子与该路由线可包含在固化该粘着层后，去除该导电层的选定 部分。提供该焊垫、该端子与该路由线也可包含在固化该粘着层后，研磨该凸柱、该粘 着层及该导电层，以使该凸柱、该粘着层及该导电层在一面向该向上方向的上侧表面是彼 此侧向齐平；而后去除该导电层的选定部分，以使该焊垫、该端子与该路由线包含该导电层 的选定部分。所述研磨可包含研磨该粘着层而不研磨该凸柱；而后研磨该凸柱、该粘着层 及该导电层。所述去除可包含利用一可定义该焊垫、该端子与该路由线的图案化蚀刻阻层 对该导电层进行湿式化学蚀刻。提供该焊垫、该端子与该路由线也可包含在研磨完成后，在该凸柱、该粘着层与 该导电层上沉积导电金属以形成一第二导电层；然后去除该些导电层的选定部分，以使该 焊垫、该端子与该路由线包含该些导电层的选定部分。沉积导电金属以形成该第二导电层 可包含将一第一被覆层以无电镀被覆的方式设于该凸柱、该粘着层与该导电层上；而后 将一第二被覆层以电镀方式设于该第一被覆层上。所述去除可包含利用可定义该焊垫、该 端子与该路由线的图案化蚀刻阻层对该些导电层进行湿式化学蚀刻。提供该盖体可包含去除该第二导电层的选定部分。提供该盖体也可包含先完 成前述研磨，然后利用可定义该盖体的图案化蚀刻阻层去除该第二导电层的选定部分，以 使该盖体包含该第二导电层的选定部分。如此一来，该焊垫、该端子、该路由线与该盖体便 可通过同一研磨工序，并于同一湿式化学蚀刻步骤中利用同一图案化蚀刻阻层同时形成。使该粘着层流动可包含以该粘着层填满该缺口。使该粘着层流动也可包含挤 压该粘着层，使其通过该缺口，到达该凸柱与该导电层上方，并及于该凸柱顶面与该导电层 顶面邻接该缺口的部分。固化该粘着层可包含将该凸柱与该基座机械性结合于该导电层。设置该导电层可包含将该导电层单独设置于该粘着层上，或者，先将该导电层粘 附于一载体，然后将该导电层与该载体一同设置于该粘着层上，以使该载体重叠于该导电 层，而该导电层则接触该粘着层且介于该粘着层与该载体之间，接着在该粘着层固化后，先 去除该载体，再提供该导线。设置该半导体元件可包含将该半导体元件设置于该盖体上。设置该半导体元件 也可包含将该半导体元件设置于该凸柱、该盖体与该开口上方，并使该半导体元件重叠于 该凸柱、该盖体与该开口。设置该半导体元件可包含提供一第一焊锡与一第二焊锡，其中该第一焊锡位于 一包含LED芯片的LED封装体与该焊垫之间，该第二焊锡位于该LED封装体与该盖体之间。 电性连结该半导体元件可包含在该LED封装体与该焊垫之间提供该第一焊锡。热连结该 半导体元件可包含在该LED封装体与该盖体之间提供该第二焊锡。
设置该半导体元件可包含在一半导体芯片与该盖体之间提供一固晶材料。电性 连结该半导体元件可包含在该芯片与该焊垫之间提供一打线。热连结该半导体元件可包 含在该芯片与该盖体之间提供该固晶材料。该粘着层可接触该凸柱、该基座、该盖体、该焊垫、该端子与该路由线，从下方覆盖 该导线，在所述侧面方向覆盖并环绕该凸柱，从上方覆盖该基座位于该凸柱外的部分，并延 伸至该半导体芯片组体制造完成后与同批生产的其它半导体芯片组体分离所形成的外围 边缘。当该半导体芯片组体制造完成且与同批生产的其它半导体芯片组体分离后，该基 座可从下方覆盖该半导体元件、该凸柱、该盖体、该粘着层与该导线，同时支撑该粘着层与 该导线，并延伸至该半导体芯片组体的外围边缘。通过上述技术方案，本发明半导体芯片组体的优点及有益效果在于该散热座可 提供优异的散热效果，并使热能不流经该粘着层。因此，该粘着层可为低导热性的低成本电 介质且不易脱层。该凸柱与该基座可一体成型以提高可靠度。该盖体可为该半导体元件量 身订做以提升热连结的效果。该粘着层可介于该基座与该导线之间，借以在该散热座与该 导线之间提供坚固的机械性连结。该导线可具有简单的电路图案，以低成本的方式提供水 平向的单层讯号路由。该基座可为该导线提供机械性支撑，防止其弯曲变形。该半导体芯 片组体可利用低温工序制造，不仅降低应力，也提高可靠度。该半导体芯片组体也可利用电 路板、导线架与卷带式基板制造厂可轻易实施的高控制工序加以制造。本发明的上述及其它特征与优点将于下文中通过各种实施例进一步加以说明。
图1至图4为剖面图，说明本发明一实施例中用以制作一凸柱及一基座的方法。图5及图6分别为图4的俯视图及仰视图。图7及图8为剖面图，说明本发明一实施例中用以制作一粘着层的方法。图9及图10分别为图8的俯视图及仰视图。图11至图14为剖面图，说明本发明一实施例中用以制作一导电层的方法。图15及图16分别为图14的俯视图及仰视图。图17至图观为剖面图，说明本发明一实施例中用以制作一导热板的方法。图四及图30分别为图观的俯视图及仰视图。图31、图32及图33分别为本发明一实施例中一半导体芯片组体的剖面图、俯视图 及仰视图，该半导体芯片组体包含该导热板及一具有背面接点的LED封装体。图34、图35及图36分别为本发明一实施例中一半导体芯片组体的剖面图、俯视图 及仰视图，该半导体芯片组体包含该导热板及一具有侧引脚的LED封装体。图37、图38及图39分别为本发明一实施例中一半导体芯片组体的剖面图、俯视图 及仰视图，该半导体芯片组体包含该导热板及一半导体芯片。图40、图41及图42分别为本发明一实施例中一光源次组体的剖面图、俯视图及仰 视图，该光源次组体包含图31至图33所示的半导体芯片组体及一散热装置。
具体实施例方式图1至图4为剖面图，绘示本发明的一实施例中一种制作一凸柱与一基座的方法， 图5及图6分别为图4的俯视图及仰视图。图1为金属板10的剖面图，金属板10包含相背的主要表面12及14。图示的金属 板10是一厚度为500微米的铜板。铜具有导热性高、结合性良好与低成本等优点。金属板 10可由多种金属制成，如铜、铝、铁镍合金、铁、镍、银、金、其混合物及其合金。图2为一剖面图，显示金属板10上形成有一图案化的蚀刻阻层16与一全面覆盖 的蚀刻阻层18。图示的图案化的蚀刻阻层16与全面覆盖的蚀刻阻层18是沉积于金属板10 上的光阻层，其制作方式是利用压模技术以热滚轮同时将光阻层分别压合于表面12及14。 湿性旋涂法及淋幕涂布法也为适用的光阻形成技术。将一光罩(图未示)靠合于光阻层， 然后依照以往技术，令光线选择性通过光罩，使受光的光阻部分变为不可溶解；之后再以显 影液去除未受光且仍可溶解的光阻部分，使光阻层形成图案，即形成图案化的蚀刻阻层16。 因此，光阻层(即图案化的蚀刻阻层16)具有一可选择性曝露表面12的图案，而光阻层(即 全面覆盖的蚀刻阻层18)则无图案且覆盖表面14。图3为一剖面图，显示金属板10形成有一掘入但未穿透金属板10的凹槽20。凹 槽20是以蚀刻金属板10的方式形成，以使金属板10形成由图案化的蚀刻阻层16所定义的 图案。图示的蚀刻方式为正面湿式化学蚀刻。例如，可将结构体反转，使图案化的蚀刻阻层 16朝下，而全面覆盖的蚀刻阻层18朝上，然后利用一朝上且面向图案化的蚀刻阻层16的底 部喷嘴(图未示)将化学蚀刻液喷洒至金属板10及图案化的蚀刻阻层16，在此同时，一面 向全面覆盖的蚀刻阻层18的顶部喷嘴(图未示)则不予启动，如此一来便可借助重力去除 蚀刻的副产物。或者，利用全面覆盖的蚀刻阻层18提供背面保护，也可将结构体浸入化学 蚀刻液中以形成凹槽20。所述化学蚀刻液对铜具有高度针对性，且可刻入金属板10达200 微米。因此，凹槽20自表面12延伸进入但未穿透金属板10，与表面14距离300微米，深度 则为200微米。化学蚀刻液也对图案化的蚀刻阻层16下方的金属板10造成侧向蚀入。适 用的化学蚀刻液可为含碱氨的溶液或硝酸与盐酸稀释混合物。换句话说，所述化学蚀刻液 可为酸性或碱性。足以形成凹槽20而不致使金属板10过度曝露于化学蚀刻液的理想蚀刻 时间可由试误法决定。图4、图5及图6分别为去除图案化的蚀刻阻层16及全面覆盖的蚀刻阻层18后的 金属板10的剖面图、俯视图及仰视图，其中所述光阻层已经溶剂处理去除。例如，所用溶剂 可为PH为14的强碱性氢氧化钾溶液。蚀刻后的金属板10因此包含凸柱22及基座M。凸柱22为金属板10上一受图案化的蚀刻阻层16保护而未被蚀刻的部分。凸柱 22是邻接基座24，与基座M形成一体，且突伸于基座M上方，在侧向则由凹槽20所包围。 凸柱22高200微米(等于凹槽20的深度)，其顶面(表面12(如图1)的圆形部分)的直 径为1000微米，而底部(邻接基座M的圆形部分)的直径则为1100微米。因此，凸柱22 呈平顶锥柱形(类似一平截头体)，其侧壁渐缩，直径则自基座M处朝其平坦圆形顶面向上 递减。该渐缩侧壁是因化学蚀刻液侧向蚀入图案化的蚀刻阻层16下方而形成。该顶面与 该底部的圆周同心(如图5所示)。基座M为金属板10在凸柱22下方的一未受蚀刻部分，自凸柱22沿一侧向平面(如左、右等侧面方向)侧向延伸，厚度为300微米(即500-200)。凸柱22与基座M可经处理以加强与环氧树脂及焊料的结合度。例如，凸柱22与 基座M可经化学氧化或微蚀刻以产生较粗糙的表面。凸柱22与基座M在附图中为通过削减法形成的单一金属(铜)体。此外，也可 利用一具有凹槽或孔洞以定义凸柱22部位的接触件冲压金属板10，使凸柱22与基座M成 为冲压成型的单一金属体。或者，可利用增添法形成凸柱22，其作法是通过电镀、化学气相 沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等技术，将凸柱22沉积于基座M上。例如，可于铜质基座 M上电镀焊料凸柱22 ；在此情况下，凸柱22与基座M是以冶金接口相接，彼此邻接但并非 一体成型。或者，可利用半增添法形成凸柱22，例如可于凸柱22其蚀刻形成的下部上方沉 积凸柱22的上部。此外，凸柱22与基座24也可同时以半增添法形成，例如可在凸柱22与基 座24其蚀刻形成的下部上方沉积凸柱22与基座24的同形上部。凸柱22也可烧结于基座24。图7及图8为剖面图，说明本发明的一实施例中一种制作粘着层的方法。图9及 图10分别为根据图8所绘制的俯视图及仰视图。图7为粘着层沈的剖面图，其中粘着层沈为乙阶(B-stage)未固化环氧树脂的 胶片，其为一未经固化且无图案的片体，厚125微米。粘着层沈可为多种有机或无机电性绝缘体制成的各种介电膜或胶片。例如，粘着 层26起初可为一胶片，其中树脂型态的热固性环氧树脂浸入一加强材料后部分固化至中 期。所述环氧树脂可为FR-4，但也可使用诸如多官能与双马来醯亚胺-三氮杂苯(BT)树脂 等其它环氧树脂。在特定应用中，氰酸酯、聚醯亚胺及聚四氟乙烯(PTFE)也为可用的环氧 树脂。所述加强材料可为电子级玻璃，也可为其它加强材料，如高强度玻璃、低诱电率玻璃、 石英、克维拉纤维(kevlar aramid)及纸等。所述加强材料也可为织物、不织布或无方向性 微纤维。可将诸如硅(研粉熔融石英)等填充物加入胶片中以提升导热性、热冲击阻抗力 与热膨胀匹配性。可利用市售预浸渍体，如美国威斯康辛州奥克莱W. L. Gore & Associates 的SPEEDB0ARD C胶片即为一例。图8、图9及图10分别为具有开口 28的粘着层沈的剖面图、俯视图及仰视图。开 口观为一穿透粘着层沈的中央窗口。开口观是以机械方式钻透该胶片而形成，其直径为 1150微米。开口观也可利用其它技术制作，如冲制及冲压等。图11至图14为剖面图，说明本发明的一实施例中一种制作导电层的方法，而图15 及图16则分别为根据图14绘制的俯视图及仰视图。图11是导电层30的剖面图。导电层30为电性导体。例如，导电层30是一无图 案且厚度为125微米的铜板。图12为一剖面图，显示导电层30的顶面及底面上分别形成有图案化的蚀刻阻层 32与34。图示的图案化的蚀刻阻层32与34是类似于图案化的蚀刻阻层16的光阻层，其中 光阻层(即图案化的蚀刻阻层32)设有可选择性曝露导电层30顶面的图案，而光阻层(即 图案化的蚀刻阻层34)也设有相同图案，借以选择性曝露导电层30的底面。图13显示具有通孔36的导电层30，其中通孔36的形成方式是依图案化的蚀刻阻 层32与34所定义的图案蚀刻导电层30。图示的蚀刻方式为双面湿式化学蚀刻。例如，可 利用一面向图案化的蚀刻阻层32的顶部喷嘴(图未示)将化学蚀刻液向下喷洒于导电层 30及图案化的蚀刻阻层32，同时利用一面向图案化的蚀刻阻层34的底部喷嘴(图未示)将化学蚀刻液向上喷洒于导电层30及图案化的蚀刻阻层34。或者，也可将结构体浸入化学 蚀刻液中。所述化学蚀刻液对铜具有高度针对性，且可蚀透导电层30。因此，通孔36是延 伸贯穿导电层30。适用的化学蚀刻液可为含碱氨的溶液或硝酸与盐酸的稀释混合物。换句 话说，所述化学蚀刻液可为酸性或碱性。足以形成通孔36而不致使导电层30过度曝露于 化学蚀刻液的理想蚀刻时间可由试误法决定。图14、图15及图16分别为具有通孔36的导电层30于去除图案化的蚀刻阻层32 与34后的剖面图、俯视图与仰视图。剥除光阻层(即图案化的蚀刻阻层32与34)的方式 可与剥除光阻层(图案化的蚀刻阻层16与18)的方式相同。通孔36为一延伸贯穿导电层30的中央窗口，直径为1150微米。通孔36也可以 机械钻孔法、冲制法及冲压法等其它技术形成。较佳者，开口 28(如图8)与通孔36具有相
同直径。图17至图观为剖面图，说明本发明的一实施例中一种制作导热板的方法，该导热 板包含凸柱22、基座M、粘着层沈及导电层30。图四及图30分别为图观的俯视图及仰 视图。图17为粘着层沈设置于基座M上的剖面图。粘着层沈是下降至基座M上，使 凸柱22向上插入并贯穿开口 28，而粘着层沈则接触并定位于基座M。较佳者，凸柱22在 插入及贯穿开口观后是对准开口观且位于开口观内的中央位置而不接触粘着层26。在图18所示结构中，导电层30是设置于粘着层沈上。导电层30是下降至粘着 层26上，使凸柱22向上插入通孔36，而导电层30则接触并定位于粘着层26。较佳者，凸 柱22在插入(但并未贯穿)通孔36后是对准通孔36且位于通孔36内的中央位置而不接 触导电层30。因此，缺口 38是位于通孔36内且介于凸柱22与导电层30之间。缺口 38侧 向环绕凸柱22，同时被导电层30侧向包围。此外，开口观与通孔36是相互对齐且具有相 同直径。此时，导电层30是安置于粘着层沈上并与其接触，且延伸于粘着层沈上方。凸 柱22则延伸通过开口 28，并进入通孔36。凸柱22较导电层30的顶面低50微米，并经由 通孔36朝一向上方向外露。粘着层沈接触基座M与导电层30且介于该两者之间。在此 阶段，粘着层26仍为乙阶(B-stage)未固化环氧树脂的胶片，而缺口 38中则为空气。图19绘示粘着层沈经加热加压后流入缺口 38中。在此图中，迫使粘着层沈流 入缺口 38的方法是对导电层30施以向下压力及/或对基座M施以向上压力，也就是说将 基座M与导电层30相对压合，借以对粘着层沈施压；与此同时也对粘着层沈加热。受热 后的粘着层26可在压力下任意成形。因此，位于基座M与导电层30间的粘着层沈受到 挤压后，改变其原始形状并向上流入缺口 38。基座对与导电层30持续朝彼此压合，直到粘 着层26填满缺口 38为止。此外，在基座M与导电层30间的间隙缩小后，粘着层沈仍旧 填满此一缩小的间隙内。例如，可将基座M及导电层30设置于一压合机的上、下压台(图未示)之间。此 外，可将一上挡板及上缓冲纸(图未示)夹置于导电层30与上压台之间，并将一下挡板及 下缓冲纸(图未示)夹置于基座M与下压台之间。以此构成的叠合体由上到下依次为上 压台、上挡板、上缓冲纸、导电层30、粘着层沈、基座对、下缓冲纸、下挡板及下压台。此外， 可利用从下压台向上延伸并穿过基座M对位孔(图未示)的工具接脚(图未示)将此叠合体定位于下压台上。而后将上、下压台加热并相互推进，借此对粘着层沈加热并施压。挡板可将压台 的热分散，使热均勻施加于基座M与导电层30乃至于粘着层26。缓冲纸则将压台的压力 分散，使压力均勻施加于基座M与导电层30乃至于粘着层26。起初，导电层30接触并压 合于粘着层26。随着压台持续动作与持续加热，基座M与导电层30间的粘着层沈受到挤 压并开始熔化，因而向上流入缺口 38，通过导电层30。例如，未固化环氧树脂遇热熔化后， 被压力挤入缺口 38中，但加强材料及填充物仍留在基座M与导电层30间。粘着层沈在通 孔36内上升的速度大于凸柱22，终至填满缺口 38。粘着层沈也上升至稍高于缺口 38的 位置，并在压台停止动作前，溢流至凸柱22顶面以及导电层30的顶面邻接缺口 38处。若 胶片厚度略大于实际所需便可能发生此一情形。如此一来，粘着层26便在凸柱22顶面形 成一覆盖薄层。压台在触及凸柱22后停止动作，但仍持续对粘着层沈加热。粘着层沈于缺口 38中向上流动的方向如图中向上粗箭号所示，凸柱22与基座M 相对于导电层30的向上移动如向上细箭号所示，而导电层30相对于凸柱22与基座M的 向下移动则如向下细箭号所示。图20中的粘着层沈已经固化。例如，压台停止移动后仍持续夹合凸柱22与基座M并供热，借此将已熔化的乙阶 (B-stage)环氧树脂转换为丙阶(C-stage)固化或硬化的环氧树脂。因此，环氧树脂是以类 似以往多层压合的方式固化。环氧树脂固化后，压台分离，以便将结构体从压台机中取出。固化的粘着层沈在凸柱22与导电层30之间以及基座M与导电层30之间提供 牢固的机械性连结。粘着层26可承受一般操作压力而不致变形损毁，遇过大压力时则仅暂 时扭曲。再者，粘着层沈可吸收凸柱22与导电层30之间以及基座M与导电层30之间的 热膨胀不匹配。在此阶段，凸柱22与导电层30大致共平面，而粘着层沈与导电层30则延伸至一 面朝该向上方向的顶面。例如，基座M与导电层30之间的粘着层沈厚75微米，较其初始 厚度125微米减少50微米；也就是说凸柱22在通孔36中升高50微米，而导电层30则相 对于凸柱22下降50微米。凸柱22高度200微米基本上等同于导电层30(125微米)与下 方粘着层26 (75微米)的结合高度。此外，凸柱22仍位于开口观与通孔36内的中央位 置并与导电层30保持距离，粘着层沈则填满基座M与导电层30之间的空间并填满缺口 38。例如，缺口 38 (以及凸柱22与导电层30间的粘着层26)在凸柱22顶面处宽75微米 ((1150-1000)/2)。粘着层沈在缺口 38中延伸跨越导电层30。换句话说，缺口 38中的粘 着层26是沿该向上方向及一向下方向延伸并跨越缺口 38外侧壁的导电层30厚度。粘着 层沈也包含缺口 38上方的薄顶部分，其接触凸柱22的顶面与导电层30的顶面并在凸柱 22上方延伸10微米。在图21所示结构中，凸柱22、粘着层沈及导电层30的顶部皆已去除。凸柱22、粘着层沈及导电层30的顶部是以研磨方式去除，例如以旋转钻石砂轮 及蒸馏水处理结构体的顶部。起初，钻石砂轮仅磨去粘着层26。持续研磨，则粘着层沈因 受磨表面下移而变薄。钻石砂轮终将接触凸柱22与导电层30(未必同时)，因而开始研磨 凸柱22与导电层30。持续研磨后，凸柱22、粘着层沈及导电层30均因受磨表面下移而变 薄。研磨持续至去除所需厚度为止。之后，以蒸馏水冲洗结构体去除污物。
上述研磨步骤将粘着层沈的顶部磨去25微米，将凸柱22的顶部磨去15微米，并 将导电层30的顶部磨去15微米。厚度减少对凸柱22、粘着层沈或导电层30均无明显影 响。至此，凸柱22、粘着层沈及导电层30是共同位于基座M上方一面朝该向上方向 的平滑拼接侧顶面上。图22所示的结构体具有导电层40，其是沉积于凸柱22、粘着层沈及导电层30上。导电层40接触凸柱22、粘着层沈及导电层30，并从上方覆盖此三者。例如，可将 结构体浸入一活化剂溶液中，因而使粘着层26可与无电镀铜产生触媒反应，接着将一第一 铜层以无电镀被覆的方式设于凸柱22、粘着层沈及导电层30上，然后将一第二铜层以电 镀方式设于该第一铜层上。第一铜层厚约2微米，第二铜层厚约13微米，所以导电层40的 总厚度约为15微米。如此一来，导电层30的厚度便增为约125微米(110+15)。导电层40 是作为凸柱22的一覆盖层及导电层30的一加厚层。为便于说明，凸柱22与导电层40以 及导电层30与40均以单层显示。由于铜被同质所覆，凸柱22与导电层40间的界线以及 导电层30与40间的界线(均以虚线绘示)可能不易察觉甚至无法察觉。然而，粘着层沈 与导电层40间的界线则清楚可见。图23所示结构体的上、下表面分别设有图案化的蚀刻阻层42与全面覆盖的蚀刻 阻层44。图示的图案化的蚀刻阻层42与全面覆盖的蚀刻阻层44是分别类似于光阻层(即 图案化的蚀刻阻层16与18)的光阻层。光阻层(即图案化的蚀刻阻层42)设有可选择性 曝露导电层40的图案，而光阻层(即全面覆盖的蚀刻阻层44)则无图案且覆盖基座M。在图M所示的结构体中，导电层30与40已经由蚀刻去除其选定部分以形成图案 化的蚀刻阻层42所定义的图案。所述蚀刻与施用于金属板10的正面湿式化学蚀刻相仿。 化学蚀刻液蚀刻穿透导电层30及40以曝露粘着层26，因而将原本无图案的导电层30及 40转换为图案层，至于基座M则未形成图案。在图25中，结构体上的图案化的蚀刻阻层42与全面覆盖的蚀刻阻层44均已去 除。去除光阻层(即图案化的蚀刻阻层42及全面覆盖的蚀刻阻层44)的方式可与去除光 阻层(即图案化的蚀刻阻层16及全面覆盖的蚀刻阻层18)的方式相同。蚀刻后的导电层30及40包含焊垫46、路由线48与端子50，而蚀刻后的导电层 40则包含盖体52。焊垫46、路由线48与端子50是导电层30与40受图案化的蚀刻阻层 42 (如图23)保护而未被蚀刻的部分，盖体52则为导电层40受图案化的蚀刻阻层42 (如图 23)保护而未被蚀刻的部分。如此一来，导电层30与40便成为图案层，其包含焊垫46、路 由线48与端子50但不包含盖体52。此外，路由线48为一铜导线，其接触粘着层沈并延伸 于其上方，同时邻接且电性连结焊垫46与端子50。焊垫46、路由线48及端子50共同形成导线M。路由线48是焊垫46与端子50 间的一导电路径。导线M提供从焊垫46至端子50的水平(侧向)路由。导线M并不限 于此一构型。举例而言，上述导电路径尚可包含被动元件，例如设置于其它焊垫上的电阻与 电容。散热座56包含凸柱22、基座M及盖体52。凸柱22与基座M是一体成型。盖体 52位于凸柱22的顶部上方，邻接凸柱22的顶部，同时从上方覆盖凸柱22的顶部，并由凸柱 22的顶部往侧向延伸。设置盖体52后，凸柱22是坐落于盖体52圆周内的中央区域。盖体52也从上方接触并覆盖其下方黏着层沈的一部分，粘着层沈的该部分是与凸柱22共 平面，邻接凸柱22，同时侧向包围凸柱22。散热座56实质上为一倒T形的散热块，其包含柱部(凸柱22)、翼部(基座M自 柱部侧向延伸的部分)以及一导热垫(盖体52)。图沈的结构体在粘着层沈、导电层40及盖体52上设有防焊绿漆58。防焊绿漆58为一电性绝缘层，其可依选择而形成图案以曝露焊垫46、端子50与盖 体52，并从上方覆盖粘着层沈的外露部分及路由线48。防焊绿漆58在焊垫46与端子50 上方的厚度为25微米，且防焊绿漆58于粘着层沈上方延伸150微米(125+25)。防焊绿漆58起初为涂布于结构体上的一光显像型液态树脂。之后再于防焊绿漆 58上形成图案，其作法是令光线选择性通过光罩(图未示)，使受光的部分防焊绿漆58变 为不可溶解，然后利用一显影溶液去除未受光且仍可溶解的部分防焊绿漆58，最后再进行 硬烤，以上步骤乃公知技术。图27所示结构体的基座对、焊垫46、端子50与盖体52上设有被覆接点60。被覆接点60为一多层金属镀层，其从下方接触及覆盖基座M，并从上方接触焊垫 46、端子50与盖体52同时覆盖其外露的部分。例如，一镍层是以无电镀被覆的方式设于基 座24、焊垫46、端子50与盖体52上，而后再将一金层以无电镀被覆的方式设于该镍层上， 其中内部镍层厚约3微米，表面金层厚约0. 5微米，所以被覆接点60的厚度约为3. 5微米。以被覆接点60作为基座对、焊垫46、端子50与盖体52的表面处理具有几项优点。 内部镍层提供主要的机械性与电性连结及/或热连结，而表面金层则提供一可湿性表面以 利焊料回焊。被覆接点60也保护基座M、焊垫46、端子50与盖体52不受腐蚀。被覆接点 60可包含各种金属以符合外部连结媒介的需要。例如，一被覆在镍层上的银层可搭配焊锡 或打线。为便于说明，设有被覆接点60的基座对、焊垫46、端子50与盖体52均以单一层 体方式显示。被覆接点60与基座M、焊垫46、端子50及盖体52之间的界线(图未示)为
铜/镍接口。至此完成导热板62 (如图观)的制作。图28、图四及图30分别为导热板62的剖面图、俯视图及仰视图，图中导热板62 的边缘已沿切割线而与支撑架及/或同批生产的相邻导热板分离。导热板62包含粘着层26、导线M、散热座56及防焊绿漆58。导线M包含焊垫 46、路由线48及端子50。散热座56包含凸柱22、基座M及盖体52。凸柱22延伸贯穿开口 28(如图18)后，仍位于开口 28内的中央位置，并与粘着层 26位于焊垫46底面上方的一相邻部分共平面。凸柱22保持平顶锥柱形，其渐缩侧壁使其 直径自基座M朝邻接盖体52的平坦圆顶向上递减。基座M从下方覆盖凸柱22、粘着层 沈、盖体52、导线M及防焊绿漆58，并延伸至导热板62的外围边缘。盖体52位于凸柱22 上方，与其邻接并为热连结，盖体52同时从上方覆盖凸柱22的顶部，并自凸柱22顶部沿侧 向延伸。盖体52也从上方接触并覆盖粘着层沈的一部分，粘着层沈的该部分是邻接凸柱 22，与凸柱22共平面，且侧向环绕凸柱22。盖体52也与焊垫46及端子50于粘着层沈上 方共平面。粘着层沈是设置于基座M上并于其上方延伸。粘着层沈在缺口 38内是延伸于凸柱22与焊垫46之间；在缺口 38外则接触且介于基座M与导线M之间，并填满基座M 与导线M间的空间。粘着层沈是从凸柱22侧向延伸并越过端子50，且被端子50重叠。 此外，粘着层26从上方覆盖基座M位于凸柱22周缘外的一部分，并从下方覆盖导线54，同 时沿侧面方向接触、覆盖且环绕凸柱22。粘着层沈被限制在导线M与散热座56间的空间 内，并填满此空间的绝大部分。此时粘着层沈已固化。导线M (以及焊垫46、路由线48与端子50)是设置于粘着层沈上，接触并重叠于 粘着层洸，且延伸于粘着层洸上方。凸柱22、基座M及盖体52均与导线M保持距离。因此，导线M与散热座56是 机械性连结且彼此电性隔离。同批制作的导热板62经裁切后，其基座M、粘着层沈及防焊绿漆58均延伸至裁 切而成的垂直边缘。焊垫46是一专为LED封装体或半导体芯片等半导体元件量身订做的电性接口，该 半导体元件将在后续制程中设置于盖体52上。端子50是一专为下一层组体(例如来自一 印刷电路板的可焊接线)量身订做的电性接口。盖体52是一专为该半导体元件量身订做 的热接口。基座M是一专为下一层组体(例如一电子设备的散热装置)量身订做的热接 口。此外，盖体52是经由凸柱22而热连结至基座对。焊垫46与端子50在侧向上彼此错位且均外露于导热板62的顶面，借此提供该半 导体元件与下一层组体间的水平输入/输出路由。焊垫46、端子50与盖体52三者的顶面于粘着层沈上方共平面。为便于说明，导线M在剖面图中是绘示为一连续电路迹线。然而，导线M通常同 时提供X与Y方向的水平讯号路由，也就是说焊垫46与端子50彼此在X与Y方向形成侧 向错位，而路由线48则构成X与Y方向的路径。散热座56可将随后设置于盖体52上的半导体元件所产生的热能扩散至散热座56 所连接的下一层组体。该半导体元件产生的热能流入盖体52，自盖体52进入凸柱22，并经 由凸柱22进入基座M。热能从基座M沿该向下方向散出，例如扩散至一下方散热装置。导热板62的凸柱22与路由线48均未外露，其中凸柱22被盖体52覆盖，路由线 48是由防焊绿漆58覆盖，至于粘着层沈的顶面则同时由盖体52及防焊绿漆58覆盖。为 便于说明，图四以虚线绘示凸柱22、粘着层沈与路由线48。导热板62也包含其它导线M，该些导线M基本上是由焊垫46、路由线48与端子 50所构成。为便于说明，在此仅说明并绘示单一导线M。在导线M中，焊垫46及端子50 通常具有相同的形状及尺寸，而路由线48则通常采用不同的路由构型。例如，部分导线M 设有间距，彼此分离，且为电性隔离，而部分导线M则彼此交错或导向同一焊垫46、路由线 48或端子50且彼此电性连结。同样地，部分焊垫46可用以接收独立讯号，而部分焊垫46 则共享一讯号、电源或接地端。导热板62可适用于具有蓝、绿及红色LED芯片的LED封装体，其中各LED芯片包 含一阳极与一阴极，且各LED封装体包含对应的阳极端子与阴极端子。在此例中，导热板62 可包含六个焊垫46与四个端子50，以便将每一阳极从一独立焊垫46导向一独立端子50， 并将每一阴极从一独立焊垫46导向一共同的接地端子50。在各制造阶段均可利用一简易清洁步骤去除外露金属上的氧化物与残留物，例如可对本案结构体施行一短暂的氧电浆清洁步骤。或者，可利用一过锰酸钾溶液对本案结构 体进行一短暂的湿式化学清洁步骤。同样地，也可利用蒸馏水淋洗本案结构体以去除污物。 此清洁步骤可清洁所需表面而不对结构体造成明显的影响或破坏。本案的优点在于导线M形成后不需从中分离或分割出汇流点或相关电路系统。 汇流点可在形成焊垫46、路由线48、端子50与盖体52的湿式化学蚀刻步骤中分离。导热板62可包含钻透或切通基座M、粘着层沈与防焊绿漆58而形成的对位孔 (图未示)。如此一来，当导热板62需在后续制程中设置于一下方载体时，便可将工具接脚 插入对位孔中，借以将导热板62置于定位。导热板62可略去盖体52。欲达这一目的，可调整图案化的蚀刻阻层42 (如图， 使整个通孔36上方的导电层40均曝露于用以形成焊垫46、路由线48与端子50的化学蚀 刻液中。略去盖体52的另一作法是不设导电层40(如图26)。导热板62可容纳多个半导体元件而非仅容纳单一半导体元件。欲达这一目的，可 调整图案化的蚀刻阻层16(如图3)以定义更多凸柱22，调整粘着层沈以包含更多开口观， 调整导电层30以包含更多通孔36(如图18)，调整图案化的蚀刻阻层42(如图24)以定义 更多焊垫46、路由线48、端子50与盖体52，并调整防焊绿漆58以包含更多开口。端子50 以外的元件可改变侧向位置以便为四个半导体元件提供一^2阵列。此外，部分但非所有 元件的剖面形状及高低(即侧面形状)也可有所调整。例如，焊垫46、端子50与盖体52可 保持相同的侧面形状，而路由线48则具有不同的路由构型。图31、图32及图33分别为本发明一实施例中一半导体芯片组体的剖面图、俯视图 及仰视图，该半导体芯片组体包含一导热板及一具有背面接点的LED封装体。半导体芯片组体100包含导热板62、LED封装体102、第一焊锡104及第二焊锡 106。LED封装体102包含LED芯片108、基座110、打线112、电接点114、热接点116与透 明封装材料118。LED芯片108的一电极(图未示)是经由打线112电性连结至基座110 中的一导电孔(图未示)，借以将LED芯片108电性连结至电接点114。LED芯片108是通 过一固晶材料(图未示)设置于基座110上，使LED芯片108热连结且机械性粘附于基座 110，借此将LED芯片108热连结至热接点116。基座110为一具有低导电性及高导热性的 陶瓷块，接点114及116是被覆于基座110背部并自基座110背部向下突伸。LED封装体102是设置于导线M与散热座56上，电性连结至导线54，并热连结至 散热座56。详而言之，LED封装体102是设置于焊垫46与盖体52上，重叠于凸柱22，且经 由第一焊锡104电性连结至导线54，并经由第二焊锡106热连结至散热座56。例如，第一 焊锡104接触且位于焊垫46与电接点114之间，同时电性连结且机械性黏合焊垫46与电 接点114，借此将LED芯片108电性连结至端子50。同样地，第二焊锡106接触且位于盖体 52与热接点116之间，同时热连结且机械性黏合盖体52与热接点116，借此将LED芯片108 热连结至基座24。焊垫46上设有镍/金的被覆金属接垫以利与第一焊锡104稳固结合，且 焊垫46的形状及尺寸均配合电接点114，借此改善自导线M至LED封装体102的讯号传 导。同样地，盖体52上设有镍/金的被覆金属接垫以利与第二焊锡106稳固结合，且盖体 52的形状及尺寸均配合热接点116，借此改善自LED封装体102至散热座56的热传递。至 于凸柱22的形状及尺寸则并未且也不需配合热接点116而设计。透明封装材料118为一固态电性绝缘保护性塑料包覆体，其可为芯片108及打线112提供诸如抗潮湿及防微粒等环境保护。芯片108与打线112是埋设于透明封装材料118中。若欲制造半导体芯片组体100，可将一焊料沉积于焊垫46及盖体52上，然后将接 点114与116分别放置于焊垫46及盖体52上方的焊料上，继而使该焊料回焊以形成接着 的第一焊锡104及第二焊锡106。例如，先以网版印刷的方式将锡膏选择性印刷于焊垫46及盖体52上，而后利用一 抓取头与一自动化图案辨识系统以步进重复的方式将LED封装体102放置于导热板62上。 回焊机的抓取头将接点114及116分别放置于焊垫46及盖体52上方的锡膏上。接着加热 锡膏，使其以相对较低的温度(如190°C)回焊，然后移除热源，静待锡膏冷却并固化以形成 硬化的第一焊锡104及第二焊锡106。或者，可于焊垫46与盖体52上放置锡球，然后将接 点114及116分别放置于焊垫46与盖体52上方的锡球上，接着加热锡球使其回焊以形成 接着的第一焊锡104及第二焊锡106。焊料起初可经由被覆或印刷或布置技术沉积于导热板62或LED封装体102上，使 其位于导热板62与LED封装体102之间，并使其回焊。焊料也可置于端子50上以供下一 层组体使用。此外，还可利用一导电粘着剂(例如填充银的环氧树脂)或其它连结媒介取 代焊料，且焊垫46、端子50与盖体52上的连接媒介不必相同。该半导体芯片组体100为一第二级单晶模块。图34、图35及图36分别为本发明一实施例中一半导体芯片组体的剖面图、俯视图 及仰视图，其中该半导体芯片组体包含一导热板及一具有侧引脚的LED封装体。在此实施例中，该LED封装体具有侧引脚而不具有背面接点。为求简明，凡组体 100的相关说明适用于此实施例者均并入此处，相同之说明不予重复。同样地，本实施例组 体的元件与组体100的元件相仿者，均采对应的参考标号，但其编码的基数由100改为200。 例如，LED芯片208对应于LED芯片108，而基座210则对应于基座110，以此类推。半导体芯片组体200包含导热板62、LED封装体202、第一焊锡204及第二焊锡 206。LED封装体202包含LED芯片208、基座210、打线212、引脚214与透明封装材料218。 LED芯片208是经由打线212电性连结至引脚214。基座210背面包含热接触表面216，此 外，基座210是窄于基座110且与热接触表面216具有相同的侧向尺寸及形状。LED芯片 208是经由一固晶材料(图未示)设置于基座210上，使LED芯片208热连结且机械性粘 附于基座210，借此将LED芯片208热连结至热接触表面216。引脚214自基座210侧向延 伸，且热接触表面216是面朝下。LED封装体202是设置于导线M与散热座56上，电性连结至导线M，且热连结至 散热座56。详而言之，LED封装体202是设置于焊垫46与盖体52上，重叠于凸柱22，且经 由第一焊锡204电性连结至导线M，并经由第二焊锡206热连结至散热座56。例如，第一 焊锡204接触且位于焊垫46与引脚214之间，同时电性连结且机械性黏合焊垫46与引脚 214，借此将LED芯片208电性连结至端子50。同样地，第二焊锡206接触且位于盖体52与 热接触表面216之间，同时热连结且机械性粘合盖体52与热接触表面216，借此将LED芯片 208热连结至基座M。若欲制造半导体芯片组体200，可将一焊料置于焊垫46与盖体52上，然后分别在 焊垫46与盖体52上方的焊料上放置引脚214与热接触表面216，继而使该焊料回焊以形成接着的第一焊锡204及第二焊锡206。该半导体芯片组体200为一第二级单晶模块。图37、图38及图39分别为本发明一实施例中一半导体芯片组体的剖面图、俯视图 及仰视图，其中该半导体芯片组体包含一导热板及一半导体芯片。在此实施例中，该半导体元件为一芯片而非一封装体，且该芯片设置于前述散热 座而非前述导线上。此外，该芯片是重叠于前述凸柱而非前述导线，且该芯片是经由一打线 电性连结至前述焊垫，并利用一固晶材料热连结至前述盖体。半导体芯片组体300包含导热板62、芯片302、打线304、固晶材料306及封装材料 308。芯片302包含顶面310、底面312与打线接垫314。顶面310为活性表面且包含打线 接垫314，而底面312则为热接触表面。芯片302是设置于散热座56上，电性连结至导线M，且热连结至散热座56。详而 言之，芯片302是设置于盖体52上，位于盖体52的周缘内，重叠于凸柱22但未重叠于导线 M。此外，芯片302是经由打线304电性连结至导线54，同时经由固晶材料306热连结且机 械性粘附于散热座56。例如，打线304是连接于并电性连结焊垫46及打线接垫314，借此 将芯片302电性连结至端子50。同样地，固晶材料306接触并位于盖体52与底面312(即 热接触表面)间，同时热连结且机械性黏合盖体52与底面312，借此将芯片302热连结至基 座M。焊垫46上设有镍/银的被覆金属接垫以利与打线304稳固接合，借此改善自导线 54至芯片302的讯号传送。此外，盖体52的形状及尺寸是与底面312配适，借此改善自芯 片302至散热座56的热传送。至于凸柱22的形状及尺寸则并未且也不需配合底面312而 设计。封装材料308为一固态电性绝缘保护性塑料包覆体，其可为芯片302及打线304 提供抗潮湿及防微粒等环境保护。芯片302与打线304是埋设于封装材料308中。此外， 若芯片302是一诸如LED的光学芯片，则封装材料308可为透明状。封装材料308在图38 中呈透明状是为方便图示说明。若欲制造半导体芯片组体300，可利用固晶材料306将芯片302设置于盖体52上， 接着将焊垫46及打线接垫314以打线接合，而后形成封装材料308。例如，固晶材料306原为一具有高导热性的含银环氧树脂膏，并以网版印刷的方 式选择性印刷于盖体52上。然后利用一抓取头及一自动化图案辨识系统以步进重复的方 式将芯片302放置于该环氧树脂银膏上。继而加热该环氧树脂银膏，使其于相对低温(如 1900C )下硬化以完成固晶。打线304为金线，其随即以热超音波连接焊垫46及打线接垫 314。最后再将封装材料308转移模制于结构体上。芯片302可通过多种连结媒介电性连结至焊垫46，利用多种热粘着剂热连结或机 械性粘附于散热座56，并以多种封装材料封装。该半导体芯片组体300为一第一级单晶封装体。图40、图41及图42分别为本发明一实施例中一光源次组体的剖面图、俯视图及仰 视图，其中该光源次组体包含一半导体芯片组体与一散热装置。光源次组体400包含半导体芯片组体100与散热装置402。散热装置402包含热 接触表面404、鳍片406与风扇408。半导体芯片组体100设置于散热装置402上且机械性 结合于散热装置402，例如以螺丝(图未示)结合。因此，基座M夹紧于热接触表面404且与其热连结，借此将散热座56热连结至散热装置402。散热座56可扩散LED芯片108所产 生的热能，并将此扩散的热能传递至散热装置402，散热装置402随即利用鳍片406与风扇 408将此热能散发至外围环境。光源次组体400是为一可换装标准白炽灯泡的灯座(图未示)而设计。该灯座包 含次组体400、一玻璃盖、一螺纹基座、一控制板、线路及一外壳。次组体400、该控制板及该 线路是包覆于该外壳内。该线路是延伸自该控制板并与端子50焊合。该玻璃盖及该螺纹 基座分别突出于该外壳两端。该玻璃盖使LED芯片108显露于外，该螺纹基座可螺锁入一 光源插座，而该控制板则通过该线路电性连结至端子50。该外壳为一两件式塑料壳，分为 上、下两部分。该玻璃盖是粘附并突出于该外壳上半部分的上方，该螺纹基座是粘附并突出 于该外壳下半部分的下方。光源次组体400与该控制板是设置于该外壳的下半部分并伸入 该外壳的上半部分。操作时，该螺纹基座将来自该光源插座的交流电传递至该控制板，该控制板则将 此交流电转换为整流后的直流电。该线路一方面将整流后的直流电传送至端子50，一方面 将另一端子50接地。因此，LED芯片108可通过该玻璃盖发光照明。由LED芯片108产生 的强大局部热能流入散热座56，并由散热座56扩散至散热装置402。散热装置402中的鳍 片406将热能传至空气，再由风扇408将热空气通过该外壳上的长孔以放射状吹出至外围 环境中。上述的半导体芯片组体与导热板仅为说明范例，本发明尚可通过其它多种实施例 实现。此外，上述实施例可依设计及可靠度的考量，彼此混合搭配使用或与其它实施例混合 搭配使用。例如，该半导体元件可为一 LED封装体，并打线接合至该导线；该半导体元件也 可为一半导体芯片，且重叠于该导线。该导热板可包含多个凸柱，且该些凸柱排成一阵列以 供多个半导体元件使用，此外，该导热板为配合额外的半导体元件，可包含更多导线。同样 地，该半导体元件可为一具有多枚LED芯片的LED封装体，而该导热板则可包含更多导线以 配合额外的LED芯片。该半导体元件可独自使用该散热座或与其它半导体元件共享该散热座。例如，可 将单一半导体元件设置于该散热座上，或将多个半导体元件设置于该散热座上。举例而言， 可将四枚排列成阵列的小型芯片粘附于该凸柱，而该导热板则可包含额外的导线以配 合该些芯片的电性连结。这一作法远较为每一芯片设置一微小凸柱更具经济效益。该半导体芯片可为光学性或非光学性。例如，该芯片可为一 LED、一太阳能电池、一 微处理器、一控制器或一射频(RF)功率放大器。同样地，该半导体封装体可为一 LED封装 体或一射频模块。因此，该半导体元件可为一经封装或未经封装的光学或非光学芯片。此 外，可利用多种连结媒介将该半导体元件机械性连结、电性连结及热连结至该导热板，包括 利用焊接及使用导电及/或导热粘着剂等方式达成。该散热座可将该半导体元件所产生的热能迅速、有效且均勻散发至下一层组体而 不需使热流通过该粘着层、该导线或该导热板的其他地方。如此一来便可使用导热性较低 的粘着层，因而大幅降低成本。该散热座可包含一体成型的凸柱与基座，以及与该凸柱为冶 金连结及热连结的一盖体，借此提高可靠度并降低成本。该盖体可与该焊垫共平面，以便与 该半导体元件形成电性、热能及机械性连结。此外，该盖体可依该半导体元件量身订做，而 该基座则可依下一层组体量身订做，借此加强自该半导体元件至下一层组体的热连结。例如，该凸柱在一侧向平面上可呈圆形，该盖体在一侧向平面上可呈正方形或矩形，且该盖体 的侧面形状与该半导体元件热接点的侧面形状相同或相似。该散热座可与该半导体元件及该导线为电性连结或电性隔离。例如，位于研磨后 的表面上的该第二导电层可包含一路由线，该路由线是在该导线与该盖体间延伸通过该粘 着层，借以将该半导体元件电性连结至该散热座。之后，该散热座可电性接地，借以将该半 导体元件电性接地。该散热座可为铜质、铝质、铜/镍/铝合金或其它导热金属结构。该凸柱可沉积于该基座上或与该基座一体成型。该凸柱可与该基座一体成型，因 而成为单一金属体(如铜或铝)。该凸柱也可与该基座一体成型，使该两者的接口包含单一 金属体(例如铜)，至于其他地方则包含其它金属(例如凸柱的上部为焊料，凸柱的下部及 基座则为铜质)。该凸柱也可与该基座一体成型，使该两者的接口包含多层单一金属体(例 如在一铝核心外设有一镍缓冲层，而该镍缓冲层上则设有一铜层)。该凸柱可包含一平坦的顶面，且该顶面是与该粘着层共平面。例如，该凸柱可与该 粘着层共平面，或者该凸柱可在该粘着层固化后接受蚀刻，因而在该凸柱上方的粘着层形 成一凹穴。也可选择性地蚀刻该凸柱，借以在该凸柱中形成一延伸至其顶面下方的凹穴。在 上述任一情况下，该半导体元件均可设置于该凸柱上并位于该凹穴中，而该打线则可从该 凹穴内的该半导体元件延伸至该凹穴外的该焊垫。在此情况下，该半导体元件可为一 LED 芯片，并由该凹穴将LED光线朝该向上方向聚焦。该基座可为该导线提供机械性支撑。例如，该基座可防止该导电层在金属研磨过 程中弯曲变形，并防止该导线在芯片设置、打线接合及模制封装材料的过程中弯曲变形。该 基座也可从下方覆盖该组体。此外，该基座的背部可包含沿该向下方向突伸的鳍片。例如， 可利用一钻板机切削该基座的底面以形成侧向沟槽，而这些侧向沟槽即界定出鳍片。在此 例中，该基座的厚度可为700微米，所述沟槽的深度可为500微米，也就是说所述鳍片的高 度可为500微米。所述鳍片可增加该基座的表面积，若所述鳍片是曝露于空气中而非设置 于一散热装置上，则可提升该基座经由热对流的导热性。该盖体可在该粘着层固化后，该焊垫及/或该端子形成前、中或后，以多种沉积技 术制成，包括以电镀、无电镀被覆、蒸发及喷溅等技术形成单层或多层结构。该盖体可采用 与该凸柱相同的金属材质，或采用与邻接该盖体的凸柱顶部相同的金属材质。在上述任一 情况下，该盖体均是从该凸柱的顶部沿侧面方向侧向延伸而出。该粘着层可在该散热座与该导线之间提供坚固的机械性连结。例如，该粘着层可 自该凸柱侧向延伸并越过该导线到达该组体的外围边缘，该粘着层可填满该基座与该导线 间的空间，该粘着层可位于该散热座与该导线间的空间内，且该粘着层可为一具有均勻分 布的结合线的无孔洞结构。该粘着层也可吸收该散热座与该导线间因热膨胀所产生的不匹 配现象。此外，该粘着层可为一低成本电介质，且不需具备高导热性。再者，该粘着层不易 脱层。我们可调整该粘着层的厚度，使该粘着层实质填满该缺口，并使几乎所有粘着剂 在固化及/或研磨后均位于结构体内。例如，理想的胶片厚度可由试误法决定。同样地，也 可调整该导电层的厚度以达此一效果。该导电层可单独设置于该粘着层上。例如，可先在该导电层上形成该通孔，然后将该导电层(不含其它层体)设置于该粘着层上，使该导电层接触该粘着层，并朝该向上方向 外露，与此同时，该凸柱则延伸进入该通孔，并通过该通孔朝该向上方向外露。在此情况下， 该导电层的厚度可为100至200微米，例如125微米，此厚度一方面够厚，所以搬运时不致 弯曲晃动，且可承受高驱动电流，一方面则够薄，所以不需过度蚀刻即可形成图案。也可将该导电层与一载体同时设置于该粘着层上。例如，可先利用一薄膜将该导 电层粘附于一诸如双定向聚对苯二甲酸乙二酯胶膜(Mylar)的载体，然后仅在该导电层而 非该载体上形成该通孔，接着将该导电层及该载体设置于该粘着层上，使该载体覆盖该导 电层，且朝该向上方向外露，并使该薄膜接触且介于该载体与该导电层之间，至于该导电层 则接触且介于该薄膜与该粘着层之间，在此同时，该凸柱对准该通孔，并由该载体从上方覆 盖。该粘着层固化后，可利用紫外光分解该薄膜，以便将该载体从该导电层上剥除，从而使 该导电层朝该向上方向外露，之后便可研磨及图案化该导电层以形成该导线。在此情况下， 该导电层的厚度可为10至50微米，例如30微米，此厚度一方面够厚，可提供可靠的讯号传 导，一方面则够薄，可降低重量及成本；至于该载体的厚度可为300至500微米，此厚度一方 面够厚，所以搬运时不致弯曲晃动，一方面又够薄，有助于减少重量及成本。该载体仅为一 暂时固定物，并非永久属于该导热板的一部分。该焊垫与该端子可视该半导体元件与下一层组体的需要而采用多种封装形式。该焊垫与该盖体的顶面可为共平面，如此一来便可通过控制锡球的崩塌程度，强 化该半导体元件与该导热板间的焊接。该焊垫、该端子与该路由线可在该导电层或该导线尚未或已经设置于该粘着层上 时，以多种沉积技术制成，包括以电镀、无电镀被覆、蒸发及喷溅等技术形成单层或多层结 构。例如，可先在一载体上形成该导电层的图案，再将该导电层设置于该粘着层上。或者， 可先利用该粘着层将该导电层黏附于该凸柱与该基座，再将该导电层图案化。以所述被覆接点进行表面处理的工序可在该焊垫及该端子形成之前或之后进行。 例如，该被覆层可沉积于该第二导电层上，然后利用图案化的蚀刻阻层定义该焊垫、该端子 与该路由线并进行蚀刻，以使该被覆层具有图案。该导线可包含额外的焊垫、端子与路由线以及被动元件，且可为不同构型。该导线 可作为一讯号层、一功率层或一接地层，视其相应半导体元件焊垫的目的而定。该导线也可 包含各种导电金属，例如铜、金、镍、银、钯、锡、其混合物及其合金。理想的组成既取决于外 部连结媒介的性质，也取决于设计及可靠度方面的考量。此外，本领域技术人员可了解，在 该半导体芯片组体中所用的铜可为纯铜，但通常是以铜为主的合金，如铜-锆(99.9%铜)、 铜-银-磷-镁(99.7%铜)及铜-锡-铁-磷(99. 7%铜)，借以提高如抗张强度与延展 性等机械性能。在一般情况下，最好在前述研磨后的表面上设有该盖体、防焊绿漆、被覆接点及第 二导电层，但在某些实施例中则可省略之。例如，若该开口及该通孔是以冲孔而非钻孔的方 式产生，因而使该凸柱顶部的形状及尺寸均与该半导体元件的热接触表面相配适，则可省 略该盖体与该第二导电层以降低成本。该导热板可包含一导热孔，该导热孔与该凸柱保持距离，并于该开口外延伸穿过 该粘着层，同时邻接且热连结该基座与该盖体，借此提升自该盖体至该基座的散热效果，并 促进热能在该基座内扩散。
该导热板的作业格式可为单一或多个导热板，视制造设计而定。例如，可单独制作 单一导热板。或者，可利用单一金属板、单一粘着层、单一导电层及单一防焊绿漆同时批次 制造多个导热板，而后再行分离。同样地，针对同一批次中的各导热板，也可利用单一金属 板、单一粘着层、单一导电层与单一防焊绿漆同时批次制造多组分别供单一半导体元件使 用的散热座与导线。例如，可在一金属板上蚀刻出多条凹槽以形成该基座及多个凸柱；而后将一具有 对应所述凸柱的开口的未固化粘着层设置于该基座上，以使每一凸柱均延伸贯穿一对应开 口 ；然后将一具有对应所述凸柱的通孔的导电层设置于该粘着层上，以使每一凸柱均延伸 贯穿一对应开口并进入一对应通孔；而后利用压台将该基座与该导电层彼此靠合，迫使该 粘着层进入所述通孔内介于所述凸柱与该导电层之间的缺口 ；然后固化该粘着层，继而研 磨所述凸柱、该粘着层及该导电层以形成一顶面；然后将第二导电层被覆设置于所述凸柱、 该粘着层及该导电层上；接着蚀刻所述导电层以形成多组分别对应所述凸柱的焊垫、端子 及路由线，并蚀刻该第二导电层以形成多个分别对应所述凸柱的盖体；而后将防焊绿漆置 于结构体上，使该防焊绿漆产生图案，借以曝露所述焊垫、所述端子及所述盖体；而后以被 覆接点对该基座、所述焊垫、所述端子及所述盖体进行表面处理；最后在所述导热板外围边 缘的适当位置切割或劈裂该基座、该粘着层及该防焊绿漆，以使个别的导热板彼此分离。该半导体芯片组体的作业格式可为单一组体或多个组体，取决于制造设计。例如， 可单独制造单一组体。或者，可同时批次制造多个组体，之后再将各导热板一一分离。同样 地，也可将多个半导体元件电性连结、热连结及机械性连结至批次量产中的每一导热板。例如，可将多个锡膏部分分别沉积于多个焊垫及盖体上，而后将多个LED封装体 分别置于所述锡膏部分上，接着同时加热所述锡膏部分以使其回焊、硬化并形成多个焊接 点，之后再将各导热板一一分离。在另一范例中是将多个固晶材料分别沉积于多个盖体上，而后将多枚芯片分别放 置于所述固晶材料上，之后再同时加热所述固晶材料以使其硬化并形成多个固晶，而后将 所述芯片打线接合至对应的焊垫，接着在所述芯片与打线上形成对应的封装材料，最后再 将各导热板一一分离。我们可通过单一步骤或多道步骤使各导热板彼此分离。例如，可将多个导热板批 次制成一平板，接着将多个半导体元件设置于该平板上，然后再将该平板所构成的多个半 导体芯片组体一一分离。或者，可将多个导热板批次制成一平板，而后将该平板所构成的多 个导热板分切为多个导热板条，接着将多个半导体元件分别设置于所述导热板条上，最后 再将各导热板条所构成的多个半导体芯片组体分离为个体。此外，在分割导热板时可利用 机械切割、雷射切割、分劈或其它适用技术。在本文中，「邻接」一语意指元件是一体成型(形成单一个体)或相互接触(彼此 无间隔或未隔开)。例如，该凸柱是邻接该基座，此与形成该凸柱时采用增添法或削减法无关。「重叠」一语意指位于上方并延伸于一下方元件的周缘内。「重叠」包含延伸于该 周缘的内、外或坐落于该周缘内。例如，该半导体元件是重叠于该凸柱，乃因一假想垂直线 可同时贯穿该半导体元件与该凸柱，不论该半导体元件与该凸柱间是否存在有另一同为该 假想垂直线贯穿的元件(如该盖体)，且也不论是否有另一假想垂直线仅贯穿该半导体元件而未贯穿该凸柱(也就是说位于该凸柱的周缘外)。同样地，该粘着层是重叠于该基座 并被该焊垫重叠，而该基座则被该凸柱重叠。同样地，该凸柱是重叠于该基座且位于其周缘 内。此外，「重叠」与「位于上方」同义，「被重叠」则与「位于下方」同义。「接触」一语意指直接接触。例如，该导线接触该粘着层但并未接触该凸柱或该基 座。「覆盖」一语意指从上方、从下方及/或从侧面完全覆盖。例如，该基座从下方覆盖 该凸柱，但该凸柱并未从上方覆盖该基座。「层」字包含设有图案或未设图案的层体。例如，当该导电层设置于尚未固化的粘 着层上时，该导电层可为一空白无图案的平板；而当该半导体元件设置于该散热座上之后， 该导电层可为已固化之粘着层上一具有间隔导线的电路图案。此外，「层」可包含多数叠合层。「焊垫」一语与该导线搭配使用时是指一用于连接及/或接合外部连接媒介(如焊 料或打线)的连结区域，而该外部连接媒介则可将该导线电性连结至该半导体元件。「端子」一语与该导线搭配使用时是指一连结区域，其可接触及/或接合外部连结 媒介(如焊料或打线)，而该外部连结媒介则可将该导线电性连结至与下一层组体相关的 一外部设备(例如一印刷电路板或与其连接的一导线)。「盖体」一语与该散热座搭配使用时是指一用于连接及/或接合外部连接媒介(如 焊料或导热粘着剂)的接触区域，而该外部连接媒介则可将该散热座热连结至该半导体元 件。「开口」与「通孔」等语同指贯穿孔洞。例如，当该凸柱插入该粘着层的该开口时， 该凸柱是沿向上方向曝露于该粘着层。同样地，当该凸柱插入该导电层的该通孔时，该凸柱 是沿向上方向曝露于该导电层。「插入」一语意指元件间的相对移动。例如，「将该凸柱插入该通孔中」包含该凸 柱固定不动而由该导电层向该基座移动；该导电层固定不动而由该凸柱向该导电层移动； 以及该凸柱与该导电层两者彼此靠合。又例如，「将该凸柱插入(或延伸至)该通孔内」包 含该凸柱贯穿(穿入并穿出)该通孔；以及该凸柱插入但未贯穿(穿入但未穿出)该通 孔。「彼此靠合」一语也指元件间的相对移动。例如，「该基座与该导电层彼此靠合」包 含该基座固定不动而由该导电层移往该基座；该导电层固定不动而由该基座向该导电层 移动；以及该基座与该导电层相互靠近。「对准」一语意指元件间的相对位置。例如，当该粘着层已设置于该基座上、该导电 层已设置于该粘着层上、该凸柱已插入并对准该开口，且该通孔已对准该开口时，无论该凸 柱是插入该通孔或位于该通孔下方且与其保持距离，该凸柱均已对准该通孔。「设置于」一语包含与单一或多个支撑元件间的接触与非接触。例如，该半导体元 件是设置于该散热座上，不论该半导体元件是实际接触该散热座或是与该散热座以一固晶 材料相隔。同样地，该半导体元件是设置于该散热座上，不论该半导体元件是仅设置于该散 热座上或是同时设置于该散热座与该导线上。「粘着层…于该缺口之中」一语意指位于该缺口中的该粘着层。例如，「粘着层在 该缺口中延伸跨越该导电层」意指该缺口内的该粘着层延伸跨越该导电层。同样地，「粘着层于该缺口之中接触且介于该凸柱与该导电层间」意指该缺口中的该粘着层接触且介于该 缺口内侧壁的该凸柱与该缺口外侧壁的该导电层之间。「上方」一语意指向上延伸，且包含邻接与非邻接元件以及重叠与非重叠元件。例 如，该凸柱是延伸于该基座上方，同时邻接、重叠于该基座并自该基座突伸而出。同样地，该 导线是延伸于该基座上方，即便该导线并未邻接该基座。「下方」一语意指向下延伸，且包含邻接与非邻接元件以及重叠与非重叠元件。例 如，该基座是延伸于该凸柱下方，邻接该凸柱，被该凸柱重叠，并自该凸柱突伸而出。同样 地，该凸柱是延伸于该导线下方，即便该凸柱并未邻接该导线或被该导线重叠。所谓「向上」及「向下」的垂直方向并非取决于该半导体芯片组体(或该导热板) 的定向，凡本领域技术人员可轻易了解其实际所指的方向。例如，该凸柱是沿向上方向垂直 延伸于该基座上方，而该粘着层则沿向下方向垂直延伸于该焊垫下方，此与该组体是否倒 置及/或是否是设置于一散热装置上无关。同样地，该基座是沿一侧向平面自该凸柱「侧 向」延伸而出，此与该组体是否倒置、旋转或倾斜无关。因此，该向上及向下方向是彼此相对 且垂直于侧面方向，此外，侧向对齐之元件是在一垂直于该向上与向下方向的侧向平面上 彼此共平面。本发明的半导体芯片组体具有多项优点。该组体的可靠度高、价格平实且极适合 量产。该组体尤其适用于易产生高热且需优异散热效果方可有效及可靠运作的高功率半导 体元件，例如LED封装体、大型半导体芯片以及多个同时使用的小型半导体元件(例如以阵 列方式排列的多枚小型半导体芯片)。本案的制造工序具有高度适用性，且是以独特、进步的方式结合运用各种成熟的 电连结、热连结及机械性连结技术。此外，本案的制造工序不需昂贵工具即可实施。因此， 此制造工序可大幅提升传统封装技术的产量、良率、效能与成本效益。再者，本案的组体极 适合于铜芯片及无铅的环保要求。在此所述的实施例是为例示之用，其中所涉及的本技艺以往元件或步骤或经简化 或有所省略以免模糊本发明的特点。同样地，为使附图清晰，附图中重复或非必要的元件及 参考标号或有所省略。本领域技术人员针对本文所述的实施例当可轻易思及各种变化及修改。例如，前 述的原料、尺寸、形状、大小、步骤的内容与步骤的顺序皆仅为范例。上述人员可在不脱离本 发明的精神与范围的条件下从事此等改变、调整与均等技艺，其中本发明的范围是由前附 的权利要求书加以界定。
权利要求
1.一种半导体芯片组体；其特征在于该半导体芯片组体至少包含一半导体元件、一 粘着层、一散热座，及一导线，该粘着层至少具有一开口 ；该散热座至少包含一凸柱及一基 座，该凸柱邻接于该基座并沿一向上方向延伸于该基座上方，且该基座沿一与该向上方向 相反的向下方向延伸于该凸柱下方，并沿垂直于该向上及向下方向的侧面方向从该凸柱 侧向延伸；该导线至少包含一焊垫及一端子；该半导体元件位于该凸柱上方并重叠于该凸 柱，该半导体元件电性连结至该焊垫，从而电性连结至该端子，且该半导体元件热连结至该 凸柱，从而热连结至该基座；该粘着层设置于该基座上，延伸于该基座上方，延伸进入一位 于该凸柱与该焊垫之间的缺口，并自该凸柱侧向延伸至该端子或越过该端子，且该粘着层 介于该基座与该焊垫之间；该焊垫设置于该粘着层上，并延伸于该基座上方；该凸柱延伸 进入该开口，该基座则延伸于该半导体元件、该粘着层及该焊垫下方。
2.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该半导体元件为一包含LED 芯片的LED封装体。
3.根据权利要求2所述的半导体芯片组体，其特征在于该LED封装体是利用一第一 焊锡电性连结至该焊垫，并利用一第二焊锡热连结至该散热座。
4.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该半导体元件为一半导体芯片。
5.根据权利要求4所述的半导体芯片组体，其特征在于该芯片是利用一打线电性连 结至该焊垫，并利用一固晶材料热连结至该散热座。
6.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该粘着层在该缺口内接触该 凸柱，并在该缺口外接触该基座、该焊垫与该端子。
7.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该粘着层于所述侧面方向覆 盖且环绕该凸柱。
8.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该粘着层同形被覆于该凸柱 的侧壁以及该基座位于该凸柱外的顶面。
9.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该粘着层填满该基座与该导 线间的空间。
10.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该粘着层自该凸柱侧向延 伸，越过该端子，且被该端子重叠。
11.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该粘着层延伸至该半导体芯 片组体的外围边缘。
12.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该凸柱与该基座一体成型。
13.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该凸柱与该粘着层在该焊垫 的一底面上方为共平面。
14.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该凸柱为平顶锥柱形，其直 径自该基座至该凸柱的一平坦顶部是呈向上递减。
15.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该基座从下方覆盖该半导体 元件、该凸柱、该粘着层与该导线，并延伸至该半导体芯片组体的外围边缘。
16.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该导线与该凸柱及该基座保 持距离，该焊垫与该端子则接触且重叠于该粘着层。
17.根据权利要求1所述的半导体芯片组体，其特征在于该散热座至少包含一盖体， 该盖体位于该凸柱的顶部上方，邻接该凸柱的该顶部，并从上方覆盖该凸柱的该顶部，同时 沿所述侧面方向自该凸柱的该顶部侧向延伸。
18.根据权利要求17所述的半导体芯片组体，其特征在于该盖体与该焊垫以及该端 子在该粘着层上方为共平面。
19.根据权利要求17所述的半导体芯片组体，其特征在于该盖体为矩形或正方形，且 该凸柱的该顶部为圆形。
20.根据权利要求17所述的半导体芯片组体，其特征在于该盖体的尺寸及形状是配 合该半导体元件的一热接触表面而设计，该凸柱的该顶部的尺寸及形状则并非配合该半导 体元件的该热接触表面而设计。
21.一种半导体芯片组体；其特征在于该半导体芯片组体至少包含一半导体元件、一 粘着层、一散热座，及一导线，该粘着层至少具有一开口 ；该散热座至少包含一凸柱与一基 座，该凸柱邻接该基座并与该基座一体成型，且该凸柱沿一向上方向延伸于该基座上方，该 基座则沿一与该向上方向相反的向下方向延伸于该凸柱下方，并沿垂直于该向上及向下方 向的侧面方向自该凸柱侧向延伸；该导线至少包含一焊垫、一端子与一路由线，该焊垫与该 端子之间的一导电路径包含该路由线；该半导体元件设置于该散热座上，重叠于该凸柱，并 电性连结至该焊垫，从而电性连结至该端子，且该半导体元件是热连结至该凸柱，从而热连 结至该基座；该粘着层设置于该基座上，延伸于该基座上方，延伸进入一位于该凸柱与该焊 垫间的缺口，且该粘着层在该缺口外是介于该基座与该导线之间，该粘着层于所述侧面方 向环绕该凸柱，同时延伸至该半导体芯片组体的外围边缘；该导线设置于该粘着层上并延 伸于该基座上方，且该焊垫、该端子与该路由线接触并重叠于该粘着层；该凸柱延伸进入该 开口，该基座延伸于该半导体元件、该粘着层及该导线下方，且从下方覆盖该凸柱、该粘着 层及该导线，同时延伸至该半导体芯片组体的外围边缘。
22.根据权利要求21所述的半导体芯片组体，其特征在于该半导体元件为一包含LED 芯片的LED封装体，且是利用一第一焊锡设置于该焊垫上，并利用一第二焊锡设置于该散 热座上，该半导体元件利用该第一焊锡电性连结至该焊垫，并利用该第二焊锡热连结至该 散热座。
23.根据权利要求21所述的半导体芯片组体，其特征在于该粘着层在该缺口内接触 该凸柱，并在该缺口外接触该基座、该焊垫、该端子与该路由线，该粘着层在所述侧面方向 覆盖且环绕该凸柱，从下方覆盖该导线，并从上方覆盖该基座位于该凸柱外的部分，同时填 满该基座与该导线间的空间。
24.根据权利要求21所述的半导体芯片组体，其特征在于该凸柱为平顶锥柱形，其直 径自该基座至该凸柱的平坦顶部呈向上递减，该凸柱的该顶部为圆形，一盖体是设置于该 凸柱的该顶部上，位于该凸柱的该顶部上方，邻接该凸柱的该顶部，并从上方覆盖该凸柱的 该顶部，同时沿所述侧面方向自该凸柱的该顶部侧向延伸，该盖体为矩形或正方形。
25.根据权利要求21所述的半导体芯片组体，其特征在于该凸柱与该粘着层在该导 线的一底部上方为共平面，且该焊垫与该端子在该粘着层上方为共平面。
全文摘要
一种半导体芯片组体至少包含一半导体元件、一散热座、一导线及一粘着层。该半导体元件是电性连结于该导线且热连结于该散热座。该散热座至少包含一凸柱及一基座。该凸柱从该基座向上延伸进入该粘着层的一开口，而该基座则从该凸柱侧向延伸。该粘着层延伸于该凸柱与该导线之间以及该基座与该导线之间。该导线可在一焊垫与一端子间提供讯号路由。
文档编号H01L33/64GK102074518SQ20101053782
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月10日 优先权日2009年11月11日
发明者林文强, 王家忠 申请人:钰桥半导体股份有限公司