TW384531B - Semiconductor device, method of manufacturing semiconductor device and a method of manufacturing lead frame - Google Patents

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五、 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 Λ7 Η 7 發明説明（1 ι·發明領域 本發明通常係有關一種半導體元件、製造半導體元件 的方法以及製造引線框的方法，{其是有關一種具有高密 度外接電極的半導體元件、製造這種半導體元件的方法以 及製造引線框的方法。 最近，產生了一項於支撐板上具有較小安裝面積的半 導體元件之需求，冑電子元件能夠小型化,。而且關於電極 與外接電極之腳距，亦產生了微細腳距半導體元件之需求 0 2.相關技術說明 第1A11C圖與第2圖繪示了相關技術中的樹脂密封型 式半導體元件。 參看第1A至1C圖，第一種樹脂密封式的半導體元件 包括有一個樹脂1、一個半導體晶片2、諸條外引線3、諸 條接線4以及一個晶粒墊，此半導體元件具有一個稱為 ss〇P(微縮外形封裝Shrink Small 0utline package)的封裝 結構，並安裝在一塊具有諸條彎成鷗翼形狀之外引線3的 支撐板上面。 參看第2圖，第二種數脂密封式半導體元件配置有數 脂1、半導體晶片2、接線4、錫球6以及—塊其上褒有半導 體晶片2的半導體晶片安裝板7。此半導體元件具有一個稱 為BGA(球柵陣列Ball Grid Array)的封裝結構，且裝於安 裝板上的電極零件係由錫球6所形成的。 第1A至1C圖中繪示之SSOP型式的半導體元件具有安 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) Λ4規格（210X 297^^.7" (邡先間讀背而之注意事項再"寫本頁)

4 經滴部中央標準局貝工消费合作社印製 Λ7 _ H7 五、發明説明（2 ) 裝面積過大的一個問題，此乃由於樹脂1中的内引線8與外 引線3之間的一個接合部分9以及外引線3兩者均佔了相當 大的面積。而且，第2圖中繪示之BG A型式的半導體元件 具有成本增加的一個問題，原因在於元件需要安f彳反7。 為了提供一種能夠解決上述問題之半導體元件，申請 者已經提出了日本Laid-Open專利申請案第9_162348號。 第3圖繪示了有關援引之申請案的半導體元件11〇。 第3圖中繪示之半導體元件11〇具有一個稱為Bcc(凸 塊晶片載架Bump Chip Carrier)的封裝結構，並具有一個 相當簡單的結構，包括有一個半導體晶片1^、一個樹脂 封裝件112以及金屬層113。金屬層113係沈積在樹脂突起 部分117上面，並與其一體成形於樹脂封裝件112的一個安 裝表面116上。半導體晶片111係利用導線接於金屬層 113上，而且，配置了鑲散凸塊119，以增加導線jig與金屬 層113之間的接合性。 具有上述結構之半導體元件11 0不再需要如相關技術 之SSOP型式的内引線及外引線，因此，内引線與外引線 之間以及外引線並不需要接合部分區域，因而使半導體元 件110能夠小型化。 而且，不再需要如相關技術之B G A型式中使用的安 裝板’原因在於並不需要支撐位於其上的錫球，因此可降 低半導體元件110的製造成本。再者，樹脂突起部分丨17與 金屬層113—起提供了與BGA型式半導體元件之錫球凸塊 相同的一個功能，因此可以增加構裝能力。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4“（ 210χϋΈ ,rlΊ .訂 — (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 五、 發明説明（3 A7 •B7 然而，當嘗試提供電極腳距尺寸小於〇5mm的微細 腳距外接電極以滿足近來對半導體元件之小型化與微細腳 距的趨勢時可能會產生問題。關於第3圖中繪示之BCC結 構的半導體元件，夕卜接電極係由樹腊突起部分i 17與金屬 層113形成的’因此對於在半導體元件製造過程中形成引 線框的半則凹槽以及形成金屬層113而言，駭難得到 -個微細腳距結構。換句話說，構襄面積之減少受到了限 制，因此仍然需要進一步減少構裝面積。 丄而且，對於第2圖中繚示之BGA結構的半導體元件而 言’半導體元件之微細腳距結構需要更細的錫球6，因而 難以將這種微小錫球6安震於高精度的半導體安裝板7上面 〇 因此，需要一種具有微細腳距構裝電極和微小構裝面 積的樹脂密封式半導體元件，而降低其成本和尺寸，並且 需要-種製造這種半導體元件的方法，再者，冑要製造— 個引線框。 (請先間讀背而之注意事項#填寫本页) *-f 經"'部中央標準局員工消費合作社印" 因此，本發明的一般目的在於提供-種能夠滿足上述 需求之半導體元件'製造半導體元件的方法以及製造引線 框的方法。 本發明另一個更特殊之目的在於提供一種能夠得到微 細腳距結構之外接電極的半導體元件。 為了達到本發明之上述目的，則半導體元件包括有一 個密封於樹脂内的半導體晶片以及利用電氣方式連接半導 體晶片與外接電極的接合構件，纟中外接電極為鑲嵌凸塊 ----ΐτ------^--------- .I- - II - 本紙狀錢财咖家辟（CNS ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 Λ 7 ---- Ή 7 五、發明説明（4 ) — — ~ 〇 於上述半導體元件中，當導線被用作接合構件時，由 於打線機係用以形成鑲嵌凸塊，因此可利用導線接合製程 中使用的相同投備形成鑲嵌凸塊，因而降低設備成本。 本發明巧一個目的在於提供一種能夠得到微細腳距結 構之外接電極的半導體元件與後低結構的半導體元件。 為了達倒上述目的，則半導體元件包括有一個半導體 晶片、一個用以密封半導體晶片的樹脂封裝件、以暴露方 式配置在樹脂封裝件的一個安裝表面上之金屬層、以及利 電氣方式連接配置在半導體晶#上之電極接墊與金屬層 的接5構件。金屬層在安裝面上配置有鑲嵌凸塊，而鑲嵌 四塊係作為外接電極。 本發明另一個目的在於提供一種能夠在半導體晶片與 金屬層之間、以及金屬層與安裝板之間得到良好電氣接合 性的半導體元件。 為了達倒上述目的，則每個金屬層具有一個單層結構 ，並由金(Au)、鈀（Pd)和鋁（Α1)的其中一個製成其他實 J方有了此。母個金屬層可具有一個兩層的雙層結構， 其母層刀別由金（Au)、la (Pd)和銘（Α1)的其中一個製成 。每個金屬層可具有一個雙層結構，該結構具有一個由鈀 (pd)製成的外層和一個由鎳（Ni)製成的内層。而且，每個 金屬層可具有一個由鈀（Pd)製成的外層、鎳（Ni)製成的中 ]層/、飽（Pd)製成的内層組合而成或由金（au)製成的外層 、鎳（Ni)製成的中間層與鈀(pd)製成的内層組合而成之三 本紙張尺錢财國睛料（ (、1句先閲7^^^之"意^^項#^^^本页)

、1T • — 8—Bfl 經滴部中央標準局負工消费合作社印聚 A7 -— _______ _ ，口 五、發明説明（5 ) · ................ 層、纟°構。再者，每個金屬層可具有一個由鈀（Pd)製成的外 層、錄（N!)製成的第一中間層、鈀（pd)製成的第二中間層 以及金（Au)製成的内層組合而成之四層結構。 本發明另一個目的在於提供一種能夠得到更高密度結 構之外接電極的半導體元件。 為了達到上述目的，則半導體元件包括有一個半導體 晶片、一個用以密封半導體晶片的樹脂封裝件、以及其中 一組末端係接於半導體晶片上面的電極接墊上，而另一組 末端則從樹脂封裝件中露出以形成安裝面末端的接合構件 ，其中從樹脂封裝件中露出的安裝面末端配置有諸個鑲嵌 凸塊，该鑲嵌凸塊係作為外接電極。 本叙明另一個目的在於提供一種能夠有效配置導線並 降低成本的半導體元件。 為了達到上述目的，則接合構件必須為導線，因此可 以使用半導體元件製造設備中常用的引線接合設備。 本發明另一個目的在於提供一種能夠得到後低結構之 導線環的半導體元件，以減少半導體元件之厚度。 為了達到上述目的，則導線必須從鑲嵌凸塊延伸至半 導體晶片上面的電極接墊處。由於導線接至鑲嵌凸塊的其 中一端變成第一個接合端，目此鑲嵌凸&的接合面積會變 的更大，因而增加了鑲嵌凸塊與導線之間的接合能力。 本發明另一個目的在於提供一種能夠防止鑲嵌凸塊之 不良接合並增加半導體元件可靠度的半導體元件。 為了達到上述目的，則從樹脂封裝件露出的一部份接

本紙張尺度適财關家_ ( CNS } (21〇X2^^'T (請先閱讀背而之vi.t事項#填寫本頁) 訂 Λ7 •B7 五、 發明説明（6 ) 合構件面積必須大於鐵嵌凸塊的接合面積^ #利用打線設 備自動形成鑲嵌凸塊時，由於接合位置的些微誤差並不影 響鑲篏凸塊與第一接合部分之接合，目此鑲嵌凸塊可以牢 牢地接在第一接合部分上面。 本啦明另-個目的在於提供—種用以製造上述半導體 的引線框，其具有一個簡單的結構。 為了達到上述目的，則金、屬層必須配置在與鑲嵌凸塊 位置對應的位置處。 本發明另-個目的在於提供—種用以製造上述半導體

的引線框，其能防止樹脂封裝件脫離引線框，目而增加了 製造半導體的產量。 B 為了達到上述目的，則必須在與形成樹脂封震件之位 置對應的-個位置處形成—個凹進部分，巾且，引線框更 包括有一個配置在凹進部分内側的中間金屬層。再者凹 進部分至少在„部分處有—塊區域未配置中間金屬層。 最後，凹進部分可於其内配置有凸出部分。 本發明另-個目的在於提供一種簡單的引線桓製造方 法。. 經滴部中央標準局工消費合作社印裝 為了達到上述目的，則製造引線框的方法包括 步驟： a) 於—基底材料上面形成第—個保護層； b) 藉由移除部分與通孔形成部分對應的第一保護層， 形成預定的第—保護層圖案，通孔係用關定或移動基底 材料； 本紙張尺度賴巾關家彳碑（CNS) Α4ΤΰΤ( 2ΐ〇χ1^'f~r~· 9

經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 )、第保5處層圖案作為光罩，將基底材料蝕刻而形 成通孔； d) 移除第一保護層； e) 於基底材料上面形成第二個保護層； f) 藉由移除部分與金屬層形成部分對應的第二保護層 而形成佯護層開口 以拟忐猫+ & & ’以士成預疋的第二保護層圖案； g)於第—保遵層上面形成的保護層開口處形成金屬 :以及 h)移除第二保護層。 本發明另一個目的在於提供一種具有簡單製程的半導 體元件製造方法。 為了達到上述目的，則該方法包括有下列步驟： a) 將半導體晶》安裝於引線框上，並以電氣方式利用 接合構件連揍半導體晶片與金屬層； b) 將引線框上面的半導體晶片密封而形成樹脂封裝件 C)將引線框溶解而露出金屬層； d)於露出的一個金屬層安裝表面上形成鑲嵌凸塊。 另外，該方法包括有下列步驟： a) 將半導體晶片安裝於引線框上，並以電氣方式利用 接合構件連接半導體晶片與金屬層； b) 將引線框上面的半導體晶片密封而形成樹脂封裝件 > c) 將引線框及金屬層溶解，而使接合構件之安裝面末 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4«ίϊΓΓ110xm^W) -----1 1. - I —'!卜---1 ---、π (誚先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 10 A7 \]Ί 五、 發明説明（ 端露出； d)於露出的接合構件安裝面末端上形成鑲嵌凸塊。 本發明另一個目的在於提供一種製造半導體元件的方 法，該方法可在具有精細結構的眾多安裝面末端上形成外 電鍍層。_ ‘ 為·了達到上述目的，則該方法包括有下列步驟： a) 將半導體晶片安裝於引線框上，並以電氣方式利用 接合構件連接該半導體晶片與金屬層； b) 將引線框上面的半導體晶片密封而形成樹脂封裝件 » c) 將引線框及金屬層溶解，而使接合構件之安装面 端露出； ("先閲讀背而之注意事項再填寫本頁)

口v饮5饵仟受裝面末端上形成外 本發明另一個目的在於提供一種製造上述半導體元件 的方法，其能防止樹脂封裝件脫離引線桓，因而择加 造半導體元件的產量。 θ 為了達到上述目的，則該方法包括有下列步驟· a)將半導體晶片安裝_線框内形成的凹進 並=其中—組末端係接於半導體晶片上的電極接塾而另 端； 田旳接口構件，以形成安裝面末 b)將引線框内形成之凹進部分 形成樹脂封裝件； 導體日日片#封 〇將引線框轉，蚊接合構件之安^末端露出·， 製 而 ·='β 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS) m (2ί〇Χ297^\'^ 11 經淌部中央標準局負工消费合作社印製 五、發明説明（9 d) 於露出的接合構件 二n 扃面末％上形成鑲嵌凸塊》 而且，接合構件可以是導線或突出電極的其中一個。 當接合構件為導線時，步驟a)更包括有下列步驟： e) 將導線接於中間金屬層上面的第一接合步驟，以及 0藉由拉伸導線而將導線接於半導體晶片上面的第二 接合步驟。 由下列之詳細敘述中，並同時參看諸幅附圖，則本發 明之其他目的和進一步特色將變的很明顯。 第1A至1C圖繪示了相關技術之半導體元件的一個範 例。 第2圖繪示了相關技術之半導體元件的另一個範例。 第3圖繪示了相關技術之半導體元件的另一個範例。 第4圖綠示了本發明第一項實施例之半導體元件的一 個橫截面圖。 第5圖緣示了本發明第二項實施例之半導體元件的一 個橫截面圖。 第6A圖繪示了具有單層結構之金屬層。 第6B圖繪示了具有雙層結構之金屬層。 第6C圖繪示了具有三層結構之金屬層。 第6D圖繪示了具有四層結構之金屬層。 第7A至7H圖繪示了製造引線框之方法。 第8圖繪示了製造一半導體元件之方法、尤其是溶解 過程的第一項實施例之橫截面圖。 第9圖繪示了製造一半導體元件之方法、尤其是鑲嵌 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Λ4現枯（210x2<m>^) (請先閱讀背而之，江意事項#填寫本贯)

12 A7 Ή 7 五、發明説明（10 ) 凸塊成形過程的第一項實施例之橫截面圖。 (讀先閱讀背而之注意事項再填寫本Κ ) 第ίο圖繪示了本發明第三項實施例之半導體元件的橫 截面圖。 第11圖繪示了本發明第四項實施例之半導體元件的橫 截面圖。 第12圖繪示了本發明第五項實施例之半導體元件的橫 截面圖。 第13圖繪示了本發明第六項實施例之半導體元件的橫 截面圖。 第14圖繪示了製造一半導體元件之方法、尤其是晶片 安裝過程的第二項實施例之平面圖。 第15圖繪示了製造一半導體元件之方法、尤其是晶片 安裝過程的第二項實施例之橫截面圖。 第16圖繪示了製造一半導體元件之方法、尤其是溶解 過程的第二項實施例之橫截面圖。 第17圖繪示了本發明第七項實施例之半導體元件的横 截面圖。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 第18圖繪示了本發明第八項實施例之半導體元件的橫 截面圖。 第19圖繪示了本發明第九項實施例之半導體元件 截面圖。 ' 第20Α及20Β圖分別繪示了本發明第_項及第二 施例之安裝結構。 、 第21八及仙圖分別繪示了本發明第三項及第四 本紙張尺度適用中國國象標準（CNS ) Λ4%犯（210Χ 297公垃 13 五、 發明説明（11 /ΚΊ •B7 施例之安裝結構。 第22A及22B圖繪示τ坐措, _ $不了 +導體元件的安裝情形。 第23圖繪示了利用莖4同+ z人 道触-丄 圖中緣示之第一項實施例的4 導體元件結構所建構之半導 截面圖。 導體湖組第-項實施例的相 第24騎示了利用第5圖中繪示之第二項實施例的半 導體70件結構所建構之半導 截面圖。 千褀、，且第-項實施例的横 第25圖綠示了利用第彳^国+一 植-„ 圖中繪不之第六項實施例的半 導體凡件結構所建構之半導體 守塍凡件模組第二項實施例的橫 截面圖。 、 第26圖為第六項實施例之半導體元件的一個鎮嵌 放大圖。 、第27圖繪示了本發明第十項實施例之半導體元件的橫 截面圖。 、 第2 8圖繪示了本發明第十項實施例之半導體元件的一 個變異之平面圖。 ' 蛵濟部中央標準局貝工消费合作社印製 第29圖繪示了第28圖讀示之半導體元件的 电 凸塊放大圖。 ^ 第3〇圖繪示了製造一半導體元件之方法、尤其是密封 過程的第三項實施例之橫截面圖。 ㈣圖繪示了製造-半導體元件之方法，其第三項實 施例的一個變異之橫截面圖。 第32圖繪示了製造一半導體元件之方法、尤其是密封 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規梠（210 X 297公轱 14 A7 Ή7 經濟部中央標率局员工消費合作社印製 五、發明説明（12 ) 過程的第四項實施例之橫截面圖。 第33圖繪示了製造一半導體元件之方法，其第四項實 施例的一個變異之橫截面圖。 第34圖繪示了製造一半導體元件之方法，其第四項實 施例的一個變異之平面圖。 第35圖繪示了製造一半導體元件之方法、尤其是密封 過程的第五項實施例之橫截面圖。 第36圖繪示了製造一半導體元件之方法，其第五項實 施例的一個變異之橫截面圖。 第37圖繪示了製造一半導體元件之方法，其第五項實 施例的一個變異之平面圖。 第38及39圖繪示了製造一半導體元件之方法，其第五 項實施例的一個變異之橫截面圖。 第40圖繪示了本發明第十一項實施例之半導體元件的 一個橫截面。 第41圖繪示了本發明第十二項實施例之半導體元件的 一個橫載面。 第42圖繪示了製造一半導體元件之方法、尤其是密封 過程的第六項實施例之橫截面圖。 第43圖繪示了本發明之第四項實施例之半導體元件模 組的一個横截面圖。 下文中將參看諸幅附圖敘述本發明的原理和實施例。 第4圖繪示了本發明第一項實施例之半導體元件i〇a 的橫截面圖，半導體元件10A具有相當簡單的一個結 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) --- -----------衣-- ~··· (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) *1Τ #1. 15 Λ7 Ή7 五、發明説明（13 ) —·— 一 包括有一個半導體晶片丨丨、一個樹脂封裝件12、金屬層^ 、一塊半導體晶片安裝板14以及一個鑲嵌凸塊丨7。 半導體晶片11於其上面配置有多個電極接墊，且其結 構能使半導體晶片U安裝於配置在半導體晶片安裝板14上 面的一個晶片固定樹脂15上，而且，舉例來說，樹脂封裝 件12係藉由環氧基樹脂製模（封装）而成。 金屬層13係成形於半導體晶片安裝板14的安裝表面μ 上，使其能夠露出。此半導體晶片安裝板14可配置成一塊 多層印刷導線板，例如環氧玻璃板、帶狀板或陶瓷板。亦 有可能使用一個引線框作為半導體晶片安裝板14，並使用 一塊具有通孔的單層結構板。 於半導體晶片安裝板14的一個上表面上配置有半導體 晶片11和用以密封半導體晶片u的樹脂封裝件12，而且配 置了諸條導線18，以將電極接於半導體晶片丨丨與配置在半 導體晶片安裝板14上表面上的接整（未示出）上。 經"部中央標準局貝工消费合作社印製 --^---------r--- 1C . 一 ： (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) . 文裝表面16係半導體晶片安裝板μ的一個下表面，其 上配置有上述的金屬層13,金屬層13係透過半導體晶片安 裝板14内侧形成之内部互聯接線而接於上述的接墊上，且 由於金屬層13係配置在半導體晶片安裝板14的安裝表面16 上，因此金屬層13具有平坦形狀。 鑲欲凸塊17係配置在金屬層13上面，這些鑲嵌凸塊17 從金屬層13向下突出，如圖中所示，因此能夠利用這些鑲 嵌凸塊17作為外接電極。而且，利用電氣方式將鑲嵌凸塊 17接於金屬層13上，鑲嵌凸塊17亦將以電氣方式經由半導 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ规格（210x2^—57 16 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 —---- *J37 五、發明説明（H ) 體晶片安裝板14内之内部互聯接線、接墊、導線18以及電 極接墊而接於半導體晶片：^上，也就是說，金屬層13、半 導體晶片安裝板14以及導線18係作為插入件（接合構件）， 而以電氣方式連接半導體晶片n與鑲嵌凸塊17。 如刖所述，藉由第2圖中繪示之bga結構的半導體元 件與第3圖中繪示之BCC結構的半導體元件ιι〇，則很難得 到腳距小於0.5 mm的一個微細腳距結構，然而藉由具有 上述結構之半導體10A，則由於外接電極係由鑲嵌凸塊17 所形成，因此可使外接電極具有微細腳距。 鑲嵌凸塊17係將直徑為20-30 v m之導線接合而成， 使其能夠形成細小的外接電極，藉以得到小於〇5 mm的 -個腳距。因此，利用鑲喪凸塊17作為外接電極，則可得 到比BGA結構及BCC結構的半導體元件具有更細腳距的外 接電極，使半導體元件l〇A能夠小型化，而得到更高密度 及多腳結構的一個半導體晶片〗丨。 如上所述，第3圖中繪示之Bcc結構的半導體元件ιι〇 係-種具有較小尺寸及厚度的半導體元件。關於Bcc結構 的半導體元件lio,本實施例之半導體元件1〇A並未配置 有第3圖中繪示之樹脂突起部分m。因此對本實施例之半 導體元件10 A而言，可得到—個其高度較B c c結構之半導 體疋件11〇減少一個樹脂突起部分117高度的後低結構。 而且’鑲嵌凸塊17係利用打線設備形成，因此，當使 用導線18作為本實施例中的接合構件時，镶喪凸塊η可利 用與導線18之接合製程中使用設備相同的設備形成，因此 本纸張尺度賴巾關緖aM cns ) (部先間讀介而之注意ΐ項孙4寫本頁)

、1T 17 經濟部中央標準局負工消费合作社印聚 Λ7 '^^____________Ή7五、發明説明（15 ) 並不需要獨立的設備用以形成鑲嵌凸塊17，使其能夠降低 設備成本及製造成本^ 一種製造上述結構之半導體元件i 〇 A的方法可利用製 造上述BGA結構（見第2圖）之半導體元件的一個方法完成 ，首先，將半導體晶片11安裝於半導體晶片安裝板14的上 表面上，其次，利用打線設備將諸條導線18配置在半導體 晶片11的電極接墊與半導體晶片安裝板14的接墊之間，之 後利用鑄模形成樹脂封裝件。 對於典型的一個BGA結構之半導體元件而言，於上 述製程之後將錫球配置在半導體晶片安裝板14的安裝表面 16上，然而，當根據本實施例製造半導體元件l〇A時，於 上述製程之後進行上述之錫球配置過程，並利用打線設備 形成鎮嵌凸塊17(鐵嵌凸塊成形製程）。 因此，製造半導體元件10A之方法可利用製造BGA結 構之半導體元件的方法加以完成，而且鑲嵌凸塊成形製程 亦可利用配置導線18用之打線設備完成，因此，如上所述 ，能夠降低設備成本以及製造成本。 現在考慮一種TAB(捲帶自動接合Tape Automated Bonding)技術，於TAB技術中，有一種裸晶型式、亦即未 經樹脂密封的半導體晶片被以覆晶方式裝於一塊板（薄板） 上。半導體晶月於其安裝表面上形成有突出電極（凸塊）， 並藉將這些突出電極壓合於該板上所形成的接墊上面而進 行電氣接合。 利用這種安裝結構，則當配置具有較高密度與更多突 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) -訂------ ,1--- - —^1. _ * I - I · 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) Λ4規格（210x297公發） 18 五、 經濟·邓中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 •B7 發明説明（16 出電極之半導體元件時，必須增加仙於半導體晶片上的 壓合力量，以徹底將各突出電極安裝於接塾上。然而，當 使用這種將-裸晶型式的半導體晶片直接壓在板上的^ 覆晶安裝法時，該板可能會因凹凸不平的突出電極而變形 ’且當壓合力量增加時，半導體晶片本身可能會破裂，因 此就產生了較大之壓合力不能作用於半導體晶片上的一個 問題。 比較起來，對本實施例之半導體元件10A而言，半導 體晶片11係以樹脂封裝件12密封，使其能夠以較覆晶安裝 法更大的壓力女裝半導體晶片。因此，並不需要如覆晶安 裝法所要求使鑲嵌凸塊高度齊平的一個整平過程。 參看第6A至6D圖，現在將詳細敘述金屬層13。諸圖 均經過放大，以繪示其中一個金屬層13及其周圍。 如上所述，金屬層13配置有鑲嵌凸塊17，並可暴露於 半導體晶片安裝板14的安裝表面16上，由於金屬層13係於 安裝表面16上形成，因此其具有上述的平坦外形。 此金屬層13可由單層金屬形成，或者具有多金屬層的 一個疊層結構。第6A圖繪示了由單層金屬形成的金屬層 13A，而第68至60圖繪示了將多層金屬疊成的金屬層i3B 至 13D。 當選擇形成金屬層13(13A至13D)的材料時，由於鑲 嵌凸塊17將配置於其面上，因此金屬層丨3最外的表面必須 具有一個良好的接合能力。當金屬層13具有多層結構時， 相鄰層之間必須具有良好的接合能力。為了滿足上述需求 本紙張尺度通用宁國國家標準（CNS ) Λ4規枱（2]〇χ2ϋ^；' (請先閱讀背而之注意事項再填舄本頁)

19 經濟部中央標泽局負工消费合作社印製 A7 __—_____Η 7 五、發明説明（17 ) —+— —-- ，則金屬層13(13A至13D)可由下述材料製成。 關於第6A圖中繪示的一個單層結構金屬層nA，必須 選擇一個具有良好接合能力與良好焊接能力的材料。舉例 來說，能夠滿足這些要求的材料有金（Au)、鈀（pd)及鋁（ai) ，因此，金屬層13A可由金（Au)、鈀（pd)及鋁（A1)的其中 一個形成。 為了滿足這些要求，則第6B圖中繪示的一個雙層結 構金屬層13B可以配置成由纪（Pd)製成的外層13B-1與鎳 (Ni)製成的内層13B-2之組合。 第6C圖中繪示的一個三層結構金屬層13C可以配置成 由叙（Pd)製成的外層13C-1、鎳（Ni)製成的中間層13C_2與 lG(Pd)製成的内層13C-3之組合。另外，金屬層13c;亦可配 置成由金（Au)製成的外層13C-1、鎳（Ni)製成的中間層 13C-2與鈀（Pd)製成的内層13C_3之組合。藉由配置具有上 述其中一種組合之金屬層13C，則可滿足上述要求，並透 過中間層13C_2而增加外層13C-1與内層13C-3之接合能力 〇 關於第6D圖中繪示的一個四層結構金屬層13D，該金 屬層13D可配置成由把（Pd)製成的外層13D-1、鎳（Ni)製成 的第一中間層13D-2、鈀（Pd)製成的第二中間層13D-3以及 金（Au)製成的内層13D-4之組合。藉由配置具有上述組合 之金屬層13C,則可滿足上述要求，並增加13D-1、第一 中間層13D-2、第二中間層13D-3以及内層13D-4之接合能 力0 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS )八4現格（210X21?7公垃） (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) A.

'1T A7 *B7 五、發明説明（18 ) 下文將敘述本發明第二項實施例之半導體元件。 第5圖繪不了本發明第二項實施例之半導體元件1〇B 的—個橫截面圖。於第5圖中，與第4圖中繪示之第一項實 施例的半導體元件10A結構相同之元件以相同參考編號表 示，其進一步敘述則予以省略。 第一項實施例之半導體元件丨〇A配置有半導體晶片安 裝板14，並具有能夠將鑲嵌凸塊17配置在半導體晶片安裝 板14上所形成之金屬層丨3上面的一個結構。 相反地，本實施例之半導體元件1〇B並未配置有第一 實施例之半導體元件1〇Α中的半導體晶片安裝板14，因此 ’半導體元件10B之特徵在於金屬層13係直接配置在樹脂 封裝件12上面，換言之，在本實施例中，金屬層13係以暴 露方式於掛脂封裝件12的安裝表面16中形成，且作為外接 電極之鑲般凸塊17係配置在金屬層13上。 本實施例之半導體元件10B具有和第3圖中敘述之 BBC結構半導體元件11 〇類似的一個結構，然而，本實施 例之半導體元件10B卻由於含有鑲嵌凸塊丨7而有所不同， 该凸塊係作為外接電極，並以暴露方式配置在直接於樹脂 封裝件12安裝表面16上所形成之金屬層π的安裝面上，

由於沒有形成突起部分，例如第3圖中的樹脂突起部 分117，因此與第3圖中繪示之相關技術的半導體元件u〇 比較起來，本實施例之半導體元件10B可達到使外接電極（ 鑲嵌凸塊17)尺寸減少，故外接電極可具有一個微細腳距 結構。而且關於樹脂突起部分117的高度，半導體元件10B 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ—ϋ ( 210Χ297々 ---；-------}------ΐτ------蹲 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 21 --—______.Η 7 五、發明説明(19 ) ：................ .................———~- 與半導體元件110比較起來可具有一個後低結構。再者， 關於半導體晶片安裝板14的高度，半導體元件10B與第— 實施例之半導體元件10A比較起來可具有一個後低結構。 對於具有第3圖中繪示之結構的一個半導體元件丨丨〇而 言，由於金屬層113為凹陷形狀，因此導線118之接合面積 將會較小，為了得到堅固的導線接合，則將鑲嵌凸塊丨19 配置在通常具有凹陷形狀之金屬層丨13的一個内側上面， 4後將導線118接至鑲嵌凸塊119上。然而，由於鑲嵌凸塊 119的成升^過程需要這種結構，因此半導體元件11 〇的製程 變得更形加複雜。 相反地，本實施例之半導體元件丨〇B與第3圖中繪示 之半導體元件110並不相同，原因在於金屬層13並未具有 凹陷形狀，而使金屬層13上面的導線接合不必透過鑲嵌凸 塊就能完成，因而能夠簡化半導體元件丨〇B之結構及其製 程。 現在將敘述第二實施例之半導體元件10B的製造方法 。 久 半導體元件10B係利用第^^ 7H圖中繪示的一個引 線框20製成，此引線框20具有相當簡單的一個結構，而使 金屬層13能夠配置在一個導電金屬基底材料21之上表面上 與鑲嵌凸塊17配置處相對應的一個位置上面，而且，引線 框20係建構成使多個半導體元件10B能夠同時形成（亦即複 合成形），而使多組金屬層13亦能夠於導電金屬基底材料21 上面形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規彳Μ 210Χ297,〉>Ιί ) --^-------〜A-- 二 /., (請先間讀背而之注意事項#填'"本Η ) 、1Τ # 經滴部中央樣準局员工消费合作社印掣 22 Λ7 ·Η7 五 經消部中央標準局貝工消费合作社印裝 '發明説明（20 參看第7Α至7Η圖，現在將敘述一種引線框2〇的製造 ςΐΜ先間讀背而之注愈事項孙填寫本哀) 方法，該製造方法係其中一種半導體元件10Β的製造方法 〇 為了製造引線框20，則製備了如第7Α圖中繪示之導 電金屬基底材料21。金屬基底材料21係配置成平板狀，並 可由鋼合金製成，然後有一個即將作為蝕刻保護層的第一 保護層19被批覆在此金屬基底材料21的兩個面上，第一保 護層19可以是一種感光樹脂，並可利用一個旋轉器批覆成 預定厚度（第一保護層成形過程）。 第一保護層19係利用圖中未示出的一個光罩曝光，接 著將曝光過的第一保護層19加工，以除去對應於第一保護 層19之通孔22位置的部分（移除部分以19a表示），藉以形 成第7B圖中繪示的一個預定保護層圖案（第一保護層圖案 成形程序）。 當第一保濩層圖案成形程序完成之後，於第一保護層 19成开> 之處的金屬基底材料21上面進行触刻，金屬基底材 料21係於第一保護層19之移除部分19a形成處蝕刻，因而 形成如第7C圖中繪示之通孔（蝕刻程序）。當金屬基底材料 21由鋼合金製成時，則可採用氯化鐵作為蝕刻劑。 虽餘刻程序完成之後，第一保護層丨9被從金屬基底材 料21中移除（第一保g蒦層移除程序），如第圖中所示，金 屬基底材料21形成了諸個通孔22。 當第一保護層移除程序完成之後，則將作為電鍍保護 層之第二保護層23配置在具有通孔22之金屬基底材料以的 210X297 公毋 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規#,( 23 五、 經消.邱中央標準局貞工消費合作社印製 Λ7 *H 7 發明説明（21 兩面（第一保遵層成形程序），於本實施例巾，以感光樹脂 製成的一個乾燥膜被用作第二保護層。 也就是說，當使用液體保護層時，由於保護層會流入 通孔22内，因此很難進行適當的保護層成形程序，而若利 用乾燥膜’則即使將諸通孔22配置在金屬基底材料21上面 ’保護層也不會進入通孔22内。 之後’利用圖中未示出的一個光罩將第二保護層23曝 光，然後將曝光過的第二保護層23加工，以除去對應於金 屬層13位置的部分（移除部分稱為罩幕孔23約，藉以形成 第7E圖情示的-個預定保護層圖案（第二保護層圖.案成 形程序）。 當第二保護層成形程序完成之後，以第二保護層作為 光罩而形成金屬層（金屬層成形程序），金屬層13係藉由電 鑛法而於罩幕孔23a中形成，第7F圖中繪示了配置有金屬 層13之金屬基底材料21。 金屬層13所需厚度可藉由控制電鍵時間的長短而達成 ，在本實施例中，電鍍法係用以形成金屬層13,然而亦可 採用分層成形技術，例如沈積法和濺鍍法。 利用上述之金屬層成形程序，可於金屬基底材料以上 面形成金屬層13’且於分離過程中，配置在金屬基底材料 21上面的金屬層13將連同樹脂封裝件12—起從引線框加中 移除，㈣，金屬層13必須具有某種程度能夠從金屬基底 材料21中分離的一個能力。 因此，為了維持上述的分離能力，舉例來說，可於金 參紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規核（2i〇x2^f (請先閲讀背而之注意事項再填寫本I)

24 經滴部中央標準局貝工消费合作社印製 Λ7 _______苎_____________—— ·— 五、發明説明（22 ) 屬層13在罩幕孔23a中形成之前將一種導電膏塗抹於罩幕 孔23a内側，之後可將金屬層13配置在導電膏上面。 當金屬層13已經於金屬層成形程序中完成之後，進行 一項第二保護層移除程序而將第二保護層23去除，因而形 成第7G及7H圖中繪示的引線框20。第7G圖為引線框的_ 個部分截面圖，而第7H圖為引線框的平面圖。如第7h圖 中所示’引線框20配置有多組金屬層π，其每個均用於個 別的半導體元件，而使半導體元件20B能夠以複合方式形 成。第7H圖繪示了同時形成兩列具有十二個半導體元件 的一個範例。 如上所述’利用傳統的薄膜成形技術、石版印刷技術 、蝕刻技術、以及電鍍技術可以很容易地以較少製造步驟 製造出引線框20。若利用引線框製造第3圖中繪示之半導 體元件110，則為了在金屬基底材料中形成凹陷部分，於 引線框製程中需要一個半蝕刻製程，以形成樹脂突起部分 1Π，然而本實施例中並不需要這種半蝕刻製程。因此， 與第3圖繪示之半導體元件11〇製程比較起來，半導體元件 的製程被簡化了。 下文中將敘述一種製造半導體元件1〇B的方法，該方 法採用了以上述方法製程的引線框2〇。 為了製造半導體元件20B，則必須將晶片固定樹脂j 5 批覆在引線框20的預定晶片安裝位置處，然後將半導體晶 片匕Π安I於晶片固㈣脂15的—個上方部分。晶片固定樹 /、有絕緣特性，且亦可作為一種黏著劑，以利用晶片 國家標準（cns ) '') (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁)

25 五、 發明説明（23 ) A7 Η 7 2固〇=脂15的—個黏著性而將半導體晶化安裝於引線框 之後，將引線框20裝於打線機上，接 配置在半導體晶片U上所渺杰夕發4 ’等深 斤形成之電極接墊與金屬層13之間 ^吏+導體晶片U與金屬層13透過導線18而以電氣 合（晶片安裝程序）。 當晶片安裝程序完成之後，將半導體晶片⑽封於引 線框20上面而形成樹脂封裝件12(密封程序)，於此實施例 中，樹脂封裝件12係利用鑄模方式形成，然亦可利用構装 方式形成樹脂封裝件。 當密封程序完成之後，令樹脂封裝件12脫離引線框2〇 而形成個別的半導體元件1GB(溶解程序），以晴示了溶 解程序的-個圖形。於第8圖中綠示之範例中，樹脂封裝 件12係藉由喷濺一種蝕刻劑而從引線框2〇中分離，藉以 解引線框20。 溶 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) -m 經满部中央標準扃貝工消费合作社印聚 用於溶解程序之蝕刻劑必須選擇具有僅將引線框2 0溶 解但不會溶解金屬層13的一個性質，因而當引線框20被完 全溶解時，樹脂封裝件12會從引線框20中脫離。因此，以 溶解引線框20的一個方式使樹脂封裝件12脫離引線框2〇, 則可正確而容易地進行使樹脂封裝件12脫離引線框的一 個分離程序，於是增加了產量。 當溶解程序完成之後，作為外接電極之鑲嵌凸塊丨7於 金屬層13之安裝表面（曝光表面）上形成（鑲嵌凸塊成形程 序）° ---凌获-------- '1 I 1 - 1 · 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) /\4規梠（2丨 26 五 、發明説明（24 ) A7 •137 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 為了形成鑲嵌凸塊17 ’首先將一條從一根毛細管24( 見第9圖）頂端向下伸出的金質導線予以火花放電而形成— 個球形部分，然後向下垂直移動毛細管24,並以超音波頻 率震動之，使球形部分熔接於金屬層13上。 之後，向上垂直移動毛細管24，藉由拉伸金質導線而 將其切斷。湘上述方法，則鑲嵌凸塊17可於金屬層此 面成形’如第9圖中所示。而且若需要維持良好接合能力 的話’則在形成鑲“塊17之前必須於金屬層13之安裝表 面上進行化學處理，例如酸性處理。 因此’可製造出第5圖中繪示之半導體元件⑽。於 第1圖中綠示的習知技藝半導體元件製程中，必須切斷引 線然後將引線製成預定的形狀(例如鶴翼形狀)，然而盥相 關技術比較起來，本實施例中並不需要這種製程，因此 化了半導體元件10B的製程。 而且，於第2圖中输示的習知技藝半導體元件製程 ，必須精確地將錫球6配置在半導體晶片安裝板7上面，叫 由於本實施财並不需要這種精蚊位程序，因此可加快 製程。於第3圖中缘示的f知技藝半導體元件製程中， 須進行上述的樹脂㈣部分117成形程序，而由於本實 例中並不需要這種樹脂突起部分成形㈣，因此簡化了 導體元件的製程。 下文中將敘述本發明第三項實施例之半導體元件。 第1〇圖繪示了本發明第三項實施例之半導體元件10C 的-個橫截面圖’於第U)圖中，與第4及5圖中繪示之第一 簡 中 而 必 施半 (¾先閲讀背面之注意市項再填寫本頁) —4 t紙掁尺度適用中國國家標準（CNS ) (2!〇Χ297ϋ 27 Λ7 •137 五、發明説明（25 ) 及第二項實施例相同的結構元件示以相同參考編號，其進 —步說明則予以省略，此亦可用於下述各項實施例。 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 第二項實施例之半導體元件丨〇 B具有能夠使作為插入 件（接合構件）之導線18直接接於金屬層13安裝面末端上的 —個結構。由於本實施例之半導體元件10C的特徵在於金 屬層13配置有内嵌凸塊25，内嵌於樹脂封裝件12中，也就 是說在本實施例中，金屬層13在安裝表面上配置了鑲嵌凸 塊17，並於安裝表面的反側配置了内嵌凸塊25。

、1T 内嵌凸塊25係於上述半導體元件2〇3製程之晶片安裝 程序中配置導線18之前利用打線設備而在金屬層13上面成 形，然後將導線18配置在内嵌凸塊25之安裝面末端上（非 金屬層13上），以製成第1〇圖中繪示之半導體元件⑽。此 外，其他製程亦與上述雷同。 本實施例之半導體元件i 〇 c的結構使金屬層丨3上面配 置了内嵌凸塊25，且内嵌凸塊25係嵌入樹脂封裝件12中， 01. 因此内嵌凸塊25乃作為金屬層13的動片，α防止金屬層自 從樹脂封裝件12中剝落。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 下文中將敘述本發明第声項實施例之丰導體元件。 第11圖繪示了本發明第四項實施例之半導體元件1〇D 的一個橫截面圖。第―項實施例之半導體元件·係以導 、友8為插人件（接合構件），巾本實施例之半導體元件i〇D 的特欲在於以半導體晶片i i之電極接墊上面所形成的突出 電極26(例如錫球凸塊）作為插入件。 配置有突出電極26之半導體晶片u係直接接於金屬層 28 經消部中央標準局貝工消f合作社印製 Λ7 ____ m 友、發明説明（20 ) 13上’為了製造這種半導體元件1〇〇，則於半導體晶片^ 上之電極接墊上面預先形成突出電極26，而在晶片安裝程 序中，以覆晶方式將此半導體晶片丨！裝於引線框2〇上所形 成的金屬層13上面（見第7(3及711圖）。此外，其他製程亦 與上述雷同。 關於本實施例之半導體元件10D，半導體晶片u係透 過突出電極26而以覆晶方式裝於金屬層13上，使其並不需 要導線18以及配置導線所需空間，因此可減少半導體元件 之尺寸與厚度。 下文中將敘述本發明第五項實施例之半導體元件。 第12圖繪示了本發明第五項實施例之半導體元件10E 的一個橫截面圖，本實施例之半導體元件1〇E具有和第四 項實施例之半導體元件i 〇 D相同的一個結構。於本實施例 中，將樹脂封裝件12安裝表面16的反面（圖中的上表面）予 以拋光，以提供一個拋光面27讓半導體晶片u之上表面露 出。經過此拋光程序之後，半導體晶片〖丨的部分上表面亦 被搬光。 如本實施例中所示，藉由拋光樹脂封裝件的上表面， 可使半導體元件10E達到更進一步的後低結構，且由於有 邛伤的半導體晶片11於拋光面27處露出，因此在半導體 晶片11處產生的熱可以有效地散發掉而增加散熱性。 下文中將敘述本發明第六項實施例之半導體元件。 第13圖繪示了本發明第六項實施例之半導體元件l〇F 的一個橫截面圖。 (CNS ) ( 210x 297/>^· ^ ("先閲舒％"之注意事項再填，"本页)

29 經漪部中央標準局負工消費合作社印製 Α7 -_______«_7 五、發明説明（27 ) ....................... 本實施例之半導體元件10F的特徵在於其結構能使金 屬層13從第1G圖中繪示之第三實施例的半導體元件i〇c中 移除，換§之，作為外接電極之鑲嵌凸塊17係直接接於内 嵌凸塊25上。 根據本實施例之半導體元件1〇F，由於金屬層13之面 積並未大於鑲嵌凸塊17與内嵌凸塊25之面積，因此鑲嵌凸 塊17可配置成更細腳距的一個結構，而使外接電極能夠具 有更高的密度。 參看第14至16圖，現在將敘述第六項實施例中製造半 導體元件10F的方法，此方法亦引用了第二項實施例中製 造半導體元件的方法，此過程共通於第从至爪、8及9圖 敘述之第一項實施例中製造半導體元聰件的方法，此處 不予贅述。 第14圖綠示了引線框20於晶片安裝程序之後的平面圖 ，而第15圖繪示了引線框2〇於密封程序之後的一個橫截面 圖。 —如第7關中所示，用於第—項實施例中製造半導體 疋件10B的引線框2〇具有—彳@於對應鑲喪凸塊”之位置處 配置了金屬層13的結構，然而，用以形成半導體元件i〇F 之引線框2〇並不具有這種結構，反而具有-個使金屬層30( 下文中稱為中間金屬層3〇)能夠形成環狀而環繞著半導體 晶片U配置處的結構。料實施例中，中間金屬層刊係由見 銀(Ag)製成。 當進行卵时心H制成形程序 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ---3-IJ----1------、玎| -- ( (^先閱讀背而之注意事项#填'"本页) 30 經滴部中央標準局負工消费合作社印製 Λ7 ]]1 五、發明説明（28 ) 保護層圖案成形程序時，藉將罩幕孔2 3 a配置成環形使其 壤繞著半導體晶片11配置處，則可以很容易地形成中間金 屬層30 如下所示’半導體元件10F可由上面配置有中間金屬 層30的引線框20製成。首先，透過晶片固定樹脂15將半導 體晶片11固定在引線框20的預定安裝位置上，並於即將形 成鑲嵌凸塊17之中間金屬層30上面的預定位置處形成内嵌 凸塊，之後利用一部打線機將諸條導線18配置在半導體晶 片11上所形成之電極接墊28與中間金屬層30上所形成之内 嵌凸塊25之間。 由於中間金屬層30為環形，因此在如第Η圖中所示配 置導線18的一個情況中，所有導線18和電極接墊28均透過 中間金屬層3 0而短路（連接），於此狀態下進行密封程序， 使半導體晶片11、導線18以及内嵌凸塊25能夠嵌入樹脂封 裝件12中，如第15圖中所示。 於第14及15圖中繪示之晶片安裝程序與密封程序完成 之後進行溶解程序，第16圖敘述了本實施例之溶解程序。 本實施例之特徵在於中間金屬層30係連同引線框2〇—起溶 解。 舉例來說，用以溶解由銅合金製成之引線框2〇與銀 (Ag)製成之中間金屬層30兩者的蝕刻劑可以是—種銨類的 驗性敍刻劑’當引線框20和中間金屬層3〇兩者均被溶解時 ’内散凸塊25會從樹脂封裝件12中露出。此外，每個内散 塊2 5都將被絕緣。 '本紙張 ^適用 W [厂 ---- I----------'-*"------訂------ 】' ...... f請先閱讀背而之注念事項再填寫本！〕 31 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 Λ? ———~——- —___ η 7 五、發明説明（29 ) ~ ——-- 當溶解程序完成之後，則進行鑲铁凸塊成形程序。作 為外接電極之鑲散凸塊m系利用打線設備而在從樹脂封裳 件12露出的内嵌凸塊25上面形成，因此，第η圖中繪示之 半導體元件10F係由上述的一系列製程所製成。 於上述製造半導體元件的方法中，引線框2()及中間金 屬層30兩者均被溶解而露出内嵌岛塊25(接合構件）之安裝 2部分，故用於密封程序之密封樹脂對中間金屬層3〇的附 著性並不佳，因此和第4圖中緣示之半導體元件心及_ 比較起來，其優點在於密封樹脂具有更廣泛的選擇性。 而且，由於中間金屬層3〇係於溶解程序中溶解，因此 並不需如第7H圖中繪示之引線框2〇所要求將金屬層㈣ 確地壓花於鑲嵌凸塊17上。 再者，由於中間金屬層3〇將被溶解，因此中間金屬層 3〇並不影響鑲嵌凸塊17之接合能力，故中間金屬層邛並^ 需如第一及第二項實施例之半導體元件1〇A和1〇B一樣由 多種材料所形成的一個結構，這可減少許多製程和成本。 下文中將敘述本發明第七及第八項實施例之半導體元 件。 第Π圖繪示了本發明第七項實施例的—個半導體元件 10G，本實施例之半導體元件1〇G的特徵在於其結構能使 金屬層13從第11圖中繪示之第四實施例的半導體元件 中移除。 第18圖繪示了本發明第八項實施例的—個半導體元件 10H，本實施例之半導體元件1〇ίί的特徵在於其結構能使 (210x297公# 7 (請先間讀背而之注意事項再填寫本頁)

32 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Λ7 ·Β7 五、發明説明（30 ) ——— ' 金屬層13從第12圖中繪示之第五實施例的半導體元件1〇Ε 中移除。也就是說，第七及第八項實施例兩者之特徵在於 作為外接電極之鑲嵌凸塊17係直接接於半導體晶片U上面 所形成的突出電極26上。 而且’半導體元件10G及10Η可利用以中間金屬層3〇 製造半導體元件的方法製成，該方法已經參看第14至16圖 而敛述過。 關於第17及18圖中繪示之半導體元件1〇〇及1〇11，半 導體晶片11係以覆晶方式利用突出電極26安裝於鑲嵌凸塊 17上面，因而不再需要導線18以及配置導線所需空間。因 此，半導體元件10G及10Η之尺寸與厚度得以減小。值得 注意的是，對半導體元件10Η而言，樹脂封裝件12係於安 裝表面16的反面（圖中的上表面）拋光，以提供拋光面27讓 半導體晶片11之上表面露出，而使半導體元件1〇Η能夠達 到更進一步的後低結構，且由於有一部份的半導體晶片Η 於拋光面27處露出，因此在半導體晶片“處產生的熱可以 有效地散發掉而增加散熱性。 下文中將敘述本發明第九項實施例之半導體元件。 第19圖繪示了本發明第九項實施例的一個半導體元件 101，於第13圖繪示之第六項實施例的半導體元件i〇f中， 内嵌凸塊25配置了諸個鑲嵌凸塊17作為外接電極用。然而 本實施例之特徵在於其具有一個使内嵌凸塊25能夠配置外 電鍍層3 1的結構，而外電鍍層31可由焊劑製成。 具有上述結構之半導體元件101可利用第16圖中所之 (CNS ) AUUtf ( 2IOX297_iFy 一 = j-rIT~ (誚先間讀背而之注意事項再填寫本頁) 33 五、 發明説明（31 Λ7 m 解&序k ’接著進行外電鍍層成形程序 成形程序。舉例夾蚱，& + 釀瓜凸塊 °卜電鍍層3〗係於溶解程序中將焊劑 链在從樹難裝件12露出的内嵌凸塊25上面而形成。 射，作為外接電極之外魏層31可藉由電 鍍方式形成較有效率且較不費時。 換言之，關於第六實施例之半導體元件卿（見第 ’必___備在每個從樹脂封裝件12中露出的内嵌 鬼25上面形成鑲嵌凸塊17，然而如本實施例中所示藉 將外電制31配置斜接電極，％刊時料钱層㈣ 置；内甘人凸塊25上，因此可以有效率地將外電鍛層配置 在多個細小的内嵌凸塊25上面。 參看第20至22圖，現在將敘述上述實施例之半導體元 件10A至101中關於供將安裝在一塊安裝板”上面之安裝 結構。 經濟，邱中央標擎局員工消費合作杜印製 而且，在下列女裝結構的敘述中，以第三實施例之半 導體元件10C和第六實施例之半導體元件1〇F為範例。第 20A、21A及22A圖繪示了半導體元件1〇c之安裝結構及安 裝情形，而第20B、21B及22B圖繪示了半導體元件1〇F之 安裝結構及安裝情形，第20A及20B圖分別繪示了本發明 第一及第二實施例之安裝結構，第21A及21B圖分別繪示 了本發明第三及第四實施例之安裝結構，最後，第22八及 22B圖繪示了安裝情形。 如圖中所示，本實施例之特徵在於當半導體元件1〇c 、10F被裝於安裝板33上時，安裝表面16與安裝板33之間 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Λ4規梠（210X2M公垃） 34 五 、發明説明（32 Λ7 Η 7 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 配置有-個未填滿樹腊32，舉例來說，未填滿樹脂32係由 熱固性樹脂率成，並用以增加半導體元件1〇c、i〇f與安 裝板33之間的接合力。 、如上所述，半導體元件1GC、卿配置有镶嵌凸塊口 作為外接電極，而使外接電極具有微細腳距，巾且镶嵌凸 塊Π與文裝板33之間的接合面積得以減少。於第3圖緣示 之半導體元件no中，由於金屬層113的面積相當大，因此 並不需要配置一値未填滿樹脂，於安裝半導體元件ιι〇時 ，金屬層113與安裴板33之間的接合力非常強。 然而，本發明之半導體元件100:、1〇F配置了具有精 細結構的鎮嵌凸塊17，@此，鑲故凸塊17舆安裝板33之間 的接合力並無法在半導體元件10(：、1〇F與安裝板33之間 維持足夠的接合力。 士因此，如第22A及22B圖中所示，在本實施例之安裝 結構中，熱固性未填滿樹脂32係配置在半導體元件i〇c l〇F與安裝板33之間，半導體元件1()c、丨_安震板现 著未填滿樹脂32所產㈣接合力而接在—起。利用這樣的 一個結構，可將鑲嵌凸塊17配製成具有 ，並增加半導體元件㈣、·與安裝板33之間的卜Z 力。 此外，亦可利用下述兩種方法中的其中一種配置未填 滿樹脂32。藉由第2〇A及2〇B圖中繪示之第一種方法，可 於半導體元件1GC、1GF裝至安裝板33上之前將未填滿樹 脂32配置在半導體元件1〇c、1〇F的安裝表面“上，而 極 能 且 (請先閲请背而之注意事項孙填寫本莨

、1T #1. 私紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) ϋ (—[ 35 五、 發明説明（33 ) Μ Έ7 經滴中央標率局員工消費合作社印製 ，藉由第21A及21B圖中繪示之第二種方法，可在半導體 元件10C及10F裝於安裝板33上之前將未填滿樹脂32配置 於安裝板33上。 藉由任一種方法，則當半導體元件1〇c、1〇F被裝於 女裝板上時，可將未填滿樹脂32配置在半導體元件丨〇c、 l〇F與安裝板33之間，因此可增加半導體元件i〇c、ι〇ρ與 安裝板3 3之間的接合能力。 第23圖繪示了利用第4圖中繪示之第一實施例的半導 體凡件10A結構所建構的一個半導體元件模組4〇A，此外 ，第24圖繪示了利用第圖中繪示之第二實施例的半導體元 件10B結構所建構的一個半導體元件模組4〇B，最後，第乃 圖繪不了利用第13圖中繪示之第六實施例的半導體元件 10F結構所建構的一個半導體元件模組40C。 利用本發明之半導體元件結構來建構半導體元件模組 40A至40C，則藉由半導體元件模組4〇A至4〇c可使半導體 το件10A至101達到相同的效果，這些效果可能為半導體 元件模組40A至40C之尺寸及厚度減少外接電極腳距微 細以及簡化製程。 參看第13、16及26圖，現在將詳述第六項實施例之半 導體元件10F的導線18、鑲嵌凸塊17以及内嵌凸塊乃之接 合情形。 再參看第14至16圖，現在將敘述第六項實施例之半導 體元件10F的製程。於晶片安裝程序中，半導體晶片11係 安裝在配置有中間金屬層30的引線框20上面，且内嵌凸塊 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS〉Λ4規梠 (2ί0χ297公轱） (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) • ί —..I - - I ! I - JN 1J衣 —I. - -I I - 訂---------------- 36 經濟部中央標隼局貝工消f合作社印製 Λ7 ---— ________B7 五、發明説明（34 ) .——' 一.—— 25係成形於中間金屬層3〇上面的一個鑲嵌凸塊17預定成形 位置處’接著利用一部打線機將諸條導線18配置在半導體 曰曰片11上所形成之電極接電與配置在中間金屬層3〇上面的 内嵌凸塊25之間。 對於第六項實施例之半導體元件1〇F而言，當配置導 '線18時採用了標準的接合方法，於標準接合方法中，首先 將諸條導線18接於半導體晶片11之電極接塾28上（第-次 接合）’接著拉伸導線18並接於内嵌凸塊2 5上（第二次接合） 〇 當導線18配置好後，於密封程序中形成樹脂封裝件12 ’並於溶解程序中將引線框2〇移除，接著進行鎮散凸塊成 形程序，而使作為外接電極之鑲嵌凸塊17能夠於從樹脂封 裝件12中露出的内散凸塊25上面形成。 如第9圖中所述，為了形成鑲嵌凸塊17，首先將一條 從一根毛細管2 4頂端向下伸出的金質導線予以火花放電而 形成一個球形部分，然後向下垂直移動毛細管24，並以超 音波頻率震動之，使球形部分熔接於内嵌凸塊25上。之後 ，向上垂直移動毛細管24，以拉伸金質導線並將其切斷， 因而則鎮嵌凸塊17可於内嵌凸塊25上面成形。第26圖緣示 了所形成之鑲嵌凸塊17的一個放大圖。 於發明者所進行的一項實驗中可以發現到，即使非常 罕見，然而當利用上述方法形成鑲嵌凸塊17時，内嵌凸塊 25亦可能會從樹脂封裝件12中脫落，下文將敘述之。 為了將内嵌凸塊25固定於樹脂封裝件12上，則必須考 國國象標準（⑽）Λ4規#, ( 210X2<m># ]— 丨丨^_ — :- — i------ΐτ------ { ΐ?先閱讀背而之注意事！？再填寫本頁) 37 Λ7 η 7 五、發明説明（35 2兩個力里’丨&内嵌凸塊25與樹脂封裝件U之間的接 D力（F1),而另一個為内嵌凸塊25與導線18之間的接合力 (F2)而且’導致内叙凸塊25從樹脂封裝件u中脫落之力 為用以切斷&質導線的拉力㈣，因此可以瞭解的是，於 F3二+ F2的—個情況下，内礙凸似5將從樹脂封裝件12 中脫落目此為了防止内嵌凸塊25從樹脂封裝件η中脫落 ，必須增加接合力F1與接合力F2。 然而’當諸條導線18第二次接於内敌凸塊25上時，第 二次接合將以縫合方式進行，因此，《凸塊25與導線18 之間的接合力(F2)會小於第一接合面的接合力，而且第二 接口面上的接合部分體積較小，而使内概凸塊以與樹脂封 裝件I2之間的接合力（Fl)亦較小。基於上述理由，必須考 慮到在形成鑲嵌凸塊17時内嵌凸塊25可能會從樹脂封裝件 12中脫落。 下文中將敘述本發明第十項實施例之半導體元件。 第27圖繪示了裝於配置有未填滿樹脂32的安裝板上面 之第十項實施例中的一個半導體元件1〇1，本實施例之半 導體元件10J係建構成當形成鑲嵌凸塊17時，能夠防止第 一接合部分35從樹脂封裝件12中脫落。 本實施例之半導體元件10J的特徵在於導線34係從鑲 嵌凸塊17延伸至配置於電極接墊28上面的電極鑲嵌凸塊37 ，因此利用本實施例之結構，則每條導線34具有一個作為 接至鑲嵌凸塊17的一個安裝面之第一接合端（第一接合部 分3 5 )與接至電極鑲嵌凸塊3 7的第二接合端（第二接合部分 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) ( 2I0X297^i'j (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 訂--- 經滴，邵中央標準局員工消費合作社印裝 38

經漪部中央標準局負工消費合作社印製 由於可能會以縫合方式進行之第二次接合無法直接在 37將於電極接墊28上面形成。 瓜凸龙 為了製造上述結構之半導體元件1〇J，首先於晶片安 裝程序中，首先將諸條導線34接在引線框2〇上面所$成之 :間金屬層30上面而形成第一接合部分35,然後朝半導體 晶片u上面所形成之電極鑲嵌凸塊37拉伸導線％而形成第 二接合部分37,接著第二讀諸條㈣3傳於電極鑲嵌凸 塊37上。於下文中，這種接合方法將稱為逆向接合法，而 且除了晶片安裝程序之外（密封程序、溶解程序、鑲拔凸 塊成形程序以及外電鍍層成形㈣），其他程序均與上述 諸項實施例中者相同。 利用上述製造方法，則接於鑲嵌凸塊17之第一接人部 分35係以針頭形接合方式形成的，而接至半導體晶片^ 第一接合部分36係以縫合接合方式形成的。 ，釘頭形接合所形成之接合部分的體積較縫合式接合所 形成者為大’因此在晶片安裝程序中使用逆向接合法則 第一接合部分（安裝面）與樹脂縣件125之間的接合力(fi) 會增加〇 現在將考慮第-接合部分35與導線34之間的接合力 (F2)，值得注意的是，㈣頭形接合所形成之第一接合部 分35配置有諸條以整體方式接於其上的導線&，因此和導 線18係以縫合方式接於内嵌凸塊25上的結構比較起來，第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現~~ (請先閱讀"而之注意事項再填，"本頁) 、1Τ 4. 39 Ν^Μ β Η ^ Ηψ ΐ於4备命一一 Ϊ耐，Τ5ΙΡ海蛛翁衆&择17^.食_ s+ , ^r ,¾ ^ ^s $ $ & ^WF Η 0- ^ u? Μ^ ——雜命咖ρ 今 3 5 _t_ ο 0 itb*, 蛛έ Λ i齊H斤森耻赞备彥奔翁衆&备1 7岑，& 琴餘命食* Θ际薄雖軚择3欲ΐ翁齋&择17浪#——翁命咖ρ 今3 5 Θ翁命，s itt. 4 _翁齊&择一 7书书麥雜许铖一餘命咖p 今35_t_® ο $ ^ ^丨翁命咖P今35濟翁齋&雜17h3s

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經滴部中央標準局員工消费合作社印" Λ 7 ---—______Β 7 — _ — 五、發明説明（40 ) — 相反地，如本實施例中所述，引線框38A於樹脂封裝 件12形成處配置有腔41八，因此，樹脂封裝件12係建構成 將一部份的樹脂封裝件12嵌入引線框38A之腔41A内，如 苐30圖中所示。 因此，在一部份嵌入腔41A内的樹脂封裝件12上會發 生一種銷定效應，這可防止樹脂封裝件12從引線框38A中 剝落，因此並不需要上述的固定程序，且由於生產出不良 品的機會降低，故能夠增加半導體元件的製造產量。 而且，於第30圖繪示之實施例中，諸條導線18係以標 準接合方式形成的，然而本實施例並不侷限於這種以標準 接合方式形成導線18的結構，反而可應用於第3丨圖繪示之 變化中以逆向接合方式形成導線34的結構。 參看第32圖，現在將敘述製造半導體元件之方法的第 四項實施例。 第32圖繪示了引線框3 8B經過密封程序之後的—個橫 截面圖，如圖中所示，如同在第三項實施例中一樣，引線 框38B配置有一條凹槽41B(下文稱為腔），於對應樹脂封装 件12形成位置的一個位置處形成。再者，本實施例之特徵 在於突起部分42係於腔41B内形成。 舉例來說，腔41B與突起部分42係於引線框製程中， 將一光罩配置在與凹入部分對應之位置上而於金屬基底材 料21(見第7A圖）上面進行半蝕刻而形成的，且在本實施例

中，有一中間金屬層39B配置在具有突起部分42之腔41A 的整個表面上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ视招'72丨0X 2ϋ————~ -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 43 經濟部中央標準局只工消費合作社印製 Λ7 ^ _______R 7 五、發明説明（41 ) — 利用上述結構，則當樹脂封裝件12被嵌入引線框38B 之腔41B内時，樹脂封裝件12與引線框38B之間的接合面 積會增加，這導致更強的一個錨定效應。因此，可確實防 止树脂封裝件12從引線樞38B中剝落，而使半導體元件之 製造產量增加。 而且，當於晶片安裝程序中將導線34接合時，突起部 刀42可用作利用打線設備自動辨識之光罩，因此當接合導 線34時，可達到更尚的定位精度，並能夠增加產量以及半 導體之可靠度。 此外，於第32圖繪示之實施例中，諸條導線18係以標 準接合方式配置，然而本實施例並不侷限於這種以標準接 合方式形成導線18的結構，反而可應用於如第33圖繪示的 個變化中以逆向接合方式形成導線34的結構。 參看第35圖，現在將敘述製造半導體元件之方法的第 五項實施例。 第35圖繪示了引線框38A經過密封程序之後的一個橫 截面圖，如BI中所示，#同在t造半導體元件之第三項及 第四項實施例中一樣，引線框38A配置有一條凹槽4iA(下 文稱為腔），於對應樹脂封裝件12形成位置的一個位置處 形成，該腔41A係與第30圖所述之第三項實施例中者相同 〇 於製造半導體元件之方法的第三項及第四項實施例中 ，中間金屬層39A、39B係於腔41A、41B的整個表面上形 成，然而在本實施例中，腔41A至少在周圍部分處有一塊 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS) ("先閱讀背而之注意事項孙填寫本頁)

44 Λ7 Β 7 經满部中央標準局K2C工消费合作社印製 五、發明説明（42 區域未配置中間金屬層39C(圖中L所示區域）。 因此，藉將不具有中間金屬層39C之區域配置在腔41A 周圍，則縱使當中間金屬層39C係由一種對引線框38A附 著性較低的金屬製成時，樹脂封裝件12依然能夠附著在引 線框38A上，因此可防止樹脂封裝件12從引線框38b中剝 落，而使半導體元件之製造產量增加。 而且，於第35圖繪示之實施例中，諸條導線18係以標 準接合方式配置，然而本實施例並不侷限於這種以標準接 合方式形成導線18的結構’反而可應用於如第妬圖繪示的 一個變化中以逆向接合方式形成導線3 4的結構。 參看第37至40圖，現在將敘述製造半導體元件之方法 的第五項實施例各個程序，下列敘述將以利用逆向接合方 式形成導線34作為範例。 第37圖繪示了引線框38A經過晶片安裝程序之後的一 個平面圖，如®中所示，除了腔41A之預定區域L外均配 置了中間金屬層39C，目此引線框38A於區域L中露出。在 本實施例中，巾間金屬層39c係、由對引線框38A附著性較 低的銀(Ag)製成，舉例來說，其可由銅（Cu)或銅合金製成 〇 半導體晶月11係利用晶片固定樹脂15固定在引線框 38A上面的—個預定«位置上，且中間金屬層39C與半 導體晶片11係利用導線34連接。由於諸條導線34係利用逆 向接合方式配置，因此接於中間金屬層39C之導線％末端 為第-接合部分35,而接於f導體晶片u之導線咐 本紙張尺度剌巾賴家料（⑽） tt I I I.''- - I I 1 ί -------i __ \_» .------訂------ 一 . .. ... (請先閱讀背而之注意事項4填寫本页) • - - I I I— 45 經^部中央標準局員工消费合作社印製 A7 ___ 1” 五、發明説明（43 ) ~~ ~~ 第二接合部分36。 第38圖繪示了引線框38A經過密封程序之後的—個横 截面圖，如圖中所示，藉由密封程序而在腔41A上面形成 樹脂封裝件12。如前所述，於腔41A周圍處形成了不具有 中金屬層39C的區域L，因此在區域L中，樹脂封裝件12與 引線框3 8 A係直接接合。 由於樹脂封裝件12與引線框38A之間具有良好的附著 性，因此樹脂封裝件12與引線框38A乃藉由嵌入腔41八内 的樹脂封裝件12所形成之錨定效應與區域L中的一個附著 力而牢牢地$在一起，因此樹脂封裝件12不會從引線框 3 8A中剝落。 當晶片安裝程序與密封程序完成之後，則進行第39圖 中繪示的一個溶解程序。於溶解程序中，中間金屬層39c 和引線框38A被溶解，然後第一接合部分35從樹脂封裝件 12中露出，且當中間金屬層39c被移除時，每個第一接合 部分35彼此之間變的具有絕緣性。 當溶解程序完成之後，則進行一項鑲嵌凸塊成形程序 。作為外接電極之鑲嵌凸塊i 7係利用打線設備而在從樹脂 封裝件12中露出的第一接合部分35上面形成，目此第圖 中繪不之半導體元件10K乃藉由進行一連串的上述製程而 製成的。此半導體元件10Κ具有一個其突出部分43係於基 底材料部分上面形成之結構，其將作為安裝面。 於上述實施例中，諸條導線34係以逆向接合方式配置 ，然而當採用標準接合方式哼亦可使用上述製法。第41圖 本紙張尺度適财_家轉（CNS) ---_----I----:-------π------ (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 46 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A 7 -、 _ ; R7 五、發明説明（44 ) 中繪示之半導體元件l〇L係將上述製法用於標準接合方式 中而製成的。 此外，已經敘述過第35至41圖之各項實施例係除了僅 在腔41A周圍處配置有中間金屬層39c而其他區域並無配 置的一個結構’然而如同在上述第二項至第五項實施例中 所述’本實施例可應用於配置有金屬層i 3之半導體元件 10B 至 10E。 關於第二至第五項實施例之半導體元件1〇B至1〇e的 結構，於密封程序中在引線框2〇上面所形成之金屬層13面 積較小，然而，當金屬層13係由易從引線框2〇中剝落之金 屬製成時，雖然機率不高，但仍然會有樹脂封裝件12剝落 的一個可能性。因此將本實施例應用於第二至第五項實施 例之半導體元件10B至10E，則可防止樹脂封裝件12剝落 〇 參看第42圖，現在將敘述製造半導體元件之方法的第 六項實施例。 第42圖繪示了引線框38c經過密封程序之後的一個橫 截面圖，本實施例繪示了從單一引線框38C製造出多個半 導體元件的方法（一種所謂的複合成形）。 引線框38C上面安裝有多個半導體晶片u，而且關於 增加製造能力，則大體上於引線框38C的整個表面上形成 一個中間金屬層39D。有一個鑄模樹脂44(將被分割成樹 脂封裝件12)以單件形式覆蓋住多個半導體元件u，而引 線框3 8C並未配置單獨腔。 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS )如规梠（21〇Χ29ϋ^ ——^---,'----J,------1Τ------φ- (請先閲讀背而之注意事項再填寫本页) 47 五、 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 Λ7 B? 發明説明（45 ) 關於用以進行複合成形的一個結構，則當中間金屬層 39D係由對引線框3 8C附著性較低的材料製成時，鑄模樹 脂44可能會從引線框38C中剝落，導致此剝落的危險性在 這種複合成形的例子中特別高。 因此’在本實施例中，引線框38C配置了諸通孔45， 諸通孔34係配置在遠離半導體晶片丨丨配置區域的位置上， 因此當鑄模樹脂44於密封程序中形成時，這種作為鑄模樹 脂44的樹脂亦將填滿諸通孔45。 填入通孔45内的樹脂將產生一個錨定效應而將鑄模樹 脂44固定於引線框38C上，因此，鑄模樹脂料與引線框38c 之間的附著性得以增加，因而防止鑄模樹脂44從引線框 3 8C中剝落。 當雄、封程序完成之後，則進行一項溶解程序，以同時 移除引線框38C及中間金屬層39D。當溶解程序完成之後 ，多個半導體晶片11透過鑄模樹脂44連接，因此之後鑄模 樹脂44於第42圖中繪示之虛線處被分成個別元件（分割程 序）。 接著對個別元件進行鑲嵌凸塊成形程序而製造出半導 體το件，而且，上述之分割程序與鑲嵌凸塊成形程序可以 顛倒次序進行’也就是說，首先騎鑲嵌凸塊成形程序而 形成鑲极凸塊’接著進行分割程序而將鑄模樹脂料分成個 別元件。 第43圖緣不了將第27圖中緣示之第十項實施例的多個 半導體元件而安裝在一塊單一安裝板47上面的一個半導 Μ氏張尺度適用中國國家榡準（CNS ) ——:1丨-i 'Jΐτφ- (諳先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 210X297公处） 48 Λ7 -----. H7 ** I I· | I || , .. -*.-···.·，-一· |^· I II — 五、發明説明（46 ) 體元模組40D。 各半導體元件10J係以電氣方式利用安裝板47上面所 开/成之互連裝置48而彼此連接，且各半導體元件1〇J與安 裝板47之間.配置有一個未填滿樹脂5〇，而使鑲嵌凸塊17不 會受到因溫度變化而產生的過多應力。再者，每個配置在 安裝板47上表面之半導體元件1〇J係電氣方式透過諸穿孔 49而接於配置在安裝板47下表面上之安裝電極51上。 因此若使用多個半導體元件10j作為半導體元件模組 40D，則每個半導體元件1〇J會有上述的錨定效應。因此 半導體模組40D之尺寸及厚度得以降低、外接電極腳距 較窄、並簡化其製程。 再者’本發明並不侷限於這些實施例，反而可作各種 變更及修正，並不會偏離本發明之範圍。 本申請案係根據1998二月25曰歸檔的日本優先申請案 第10-043993號與1998七月7曰歸檔的日本優先申請案第 10-192011號，其整篇内容在此列作參考。 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標隼（cns ) μ现格（2i〇x2<m>^ ) 49 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -—__ Λ7 B7 、發明説明（47 ) ·...·--------- 元件標號對照 h·.數脂 15…晶片固定樹脂 2··.晶片 17、119···鑲嵌凸塊 3··.外引線 16、116.•安裝表面 4···接線 18、34、118...導線 5··.晶粒墊 19…第一保護層 6 · · ·锡球 19a…移除部分 7··.安裝板 20,38入，38丑，38(^...引線框 8··.内引線 21…基底材料 9·.·接合部分 22、45...¾孑匕 10A，10B,10C，10D，10E，10 23…第二保護層 F，10G，10H，10I，10J，10K，1 23a…罩幕孔 〇L，20B，110…半導體元件 24...毛細管 11、111…半導體晶片 25...内嵌凸塊 12、112…樹脂封裝件 26···突出電極 13,13A，13B，13C，13D,113 27...抛光面 ...金屬層 28···電極接墊 13B-1，13C_1,13D-1__ 外層 30,39A，39B,39C，39D·..· 13C-2...中間層 中間金屬層 13D-2…第一中間層 31…外電鍍層 13D-3...第二中間層 3 2、5 0…未填滿樹月旨 13B-2，13C-3，13D-4..内層 33、47…安裝板 14...安裝板 35.··第一接合部分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) /\4規格（210X297公# ) --^---Γ----「--- >. (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁)、

-'U ί Λ7 B7 五、發明説明（48 ) 36.. .第二接合部分 37.. .電極鑲嵌凸塊 40A，40B，40C，40D··· 半導體元件模組 41A、41B凹槽…腔 42、117…突起部分 43.. .突出部分 44…錄模樹脂 48…互連裝置 49.··穿孔 51.. .安裝電極 丨「 Ί'广1T#1 (請.先閱讀背而之注意事項#填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) 格（2丨〇X?.97公犮） 51

Claims (1)

1. 申請專利範圍 2. —種半導體元件，其包括有： 一個密封於樹脂内的半導體晶片；以及 以電氣方式連接該半導體晶片與外接電極之接合 構件， 其中該外接電極為鑲嵌凸塊。 —種半導體元件，其包括有： 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一個半導體晶片； 一個用以密封該半導體晶片的樹脂封裝件； 以暴露方式配置在該樹脂封裝件的一個安裝表面 之金屬層；以及 以電氣方式連接配置在半導體晶片上之電極接墊 與金屬層的接合構件， 其中該金屬層在安裝面上配置有鑲嵌凸塊，該鑲 嵌凸塊係作為外接電極。 3. 如申請專利範圍第2項之半導體元件，其中每個該金屬 層具有一個單層結構，並由金（Au)、鈀（pd)和鋁（A1)的 其中一個製成。 4. 如申請專利範圍第2項之半導體元件，其中每個該金屬 層具有一個兩層的雙層結構，其每一層分別由金（Au) 、崔巴（Pd)和铭（A1)的其中一個製成。 5. 如申請專利範圍第2項之半導體元件，其中每個該金屬 層具有一個雙層結構，該結構具有一個由鈀（Pd)製成 的外層和一個由鎳（Ni)製成的内層。 6·如申請專利範圍第2項之半導體元件，其中每個該金屬 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 旁 訂

   經濟部中央標準局員工消費合作社_製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 層具有一個由鈀（Pd)製成的外層、鎳（Ni)製成的中間層 與鈀（Pd)製成的内層組合而成或由金（Au)製成的外層 、鎳（Ni)製成的中間層與鈀（pd)製成的内層組合而成之 三層結構。 7. 如申請專利範圍第2項之半導體元件，其中每個該金屬 層具有一個由鈀（Pd)製成的外層、鎳（Ni)製成的第一中 間層、鈀（Pd)製成的第二中間層以及金（Au)製成的内 層組合而成之四層結構。 8. —種半導體元件，其包括有 一個半導體晶片； ——個用以密封該半導體晶片的樹脂封裝件；以及 多個接合構件，其中一組末端係接於該半導體晶 片上面的電極接墊上，而另一組末端則從該樹脂封裝 件中露出以形成安裝面之末端， 其中該安裝面末端係從該樹脂封裝件中露出，並 配置有諸個鑲嵌凸塊，該鑲嵌凸塊係作為外接電極。 9. 如申請專利範圍第8項之半導體元件，丨中該接合構件 為導線。 10. 如申請料m圍第9項之半導體元件，纟巾該導線係從 鑲嵌凸塊延伸至半導體晶片上面的電極接墊。 a如申請專㈣圍"項之㈣體元件，丨巾該接合構件 有一部份從樹脂封裝件中露出，該部分之面積大㈣ 嵌凸塊的接點面積。 12·—種引線框，其包括有： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   53 經濟部中央標準局舅工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 配置在引線框的一個表面上之金屬層， 其中β亥金屬層係配置在與鑲般凸塊配置位置對應 的位置上。 ’以 13.如申請專利範圍第12項之引線框，其中每個該金屬層 具有一個單層結構，並由金（Au)、鈀（Pd)和鋁（Α1)的二 中一個製成。 、 14·如申請專利範圍第12項之引線框，其中每個該金屬層 具有一個兩層的雙層結構，其每一層分別由金（Au)、 Ιε (Pd)和鋁（A1)的其中一個製成。 15. 如申請專利範圍第12項之引線框，其中每個該金屬層 具有一個雙層結構，該結構具有一個由把（Pd)製成的 外層和一個由鎳（Ni)製成的内層。 16. 如申請專利範圍第12項之引線框，其中每個該金屬層 具有一個由鈀（Pd)製成的外層、鎳（Ni)製成的中間層與 把（Pd)製成的内層組合而成或由金（Au)製成的外層、 鎳（Ni)製成的中間層與鈀（Pd)製成的内層組合而成之三 層結構。 17. 如申請專利範圍第12項之引線框，其中每個該金屬層 具有一個由鈀（Pd)製成的外層、鎳（Ni；)製成的第一中間 層、鈀（Pd)製成的第二中間層以及金（Au)製成的内層 組合而成之四詹結構。 18_ —種引線框，其包括有一個凹進部分，其中該回進部 分係在與形成樹脂封裝件之位置對應的一個位置處形 成。 Μ氏張尺度逋用申國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

   54 A8 B8 C8 08 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 申請專利範圍 19. 如申請專利範圍第17項之引線框，其更包括有一個配 置在凹進部分内側的中間金屬層。 20. 如申吻專利範圍第丨7項之引線框，其中凹進部分至少 在周圍部分處有一塊區域未配置中間金屬層。 21. 如申明專利範圍第丨7項之引線框，其中該凹進部分於 其内配置有凸出部分。 22. -種用於半導體元件製造的引線框製造方法，該方法 包括有下列步驟： a) 於一基底材料上面形成第一個保護層； b) 藉由移除部分與通孔形成部分對應的第一保護 層，形成預定的第一保護層圖案，該通孔係用以固定 或移動基底材料； c) 以第一保護層圖案作為光罩，將基底材料蝕刻 而形成通孔； d) 移除第一保護層； e) 於基底材料上面形成第二個保護層； f) 藉由移除部分與金屬層形成部分對應的第二保 護層而形成保護層開口，以形成預定的第二保護層圖 案； g) 於第二保護層上面形成的保護層開口處形成金 屬層；以及 h) 移除第二保護層。 23. 如申請專利範团第22項^^4的方法，其中該 步驟g)係用以形成每個均、^声.'單層結構、並由金（Au) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --- n n I - n

   55 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 、_d)和銘(A1)的其中-個製成辦屬層。 从如申請專利範圍第22項.^^|的方法，其中該 步驟g则以形成每個均具备屬結構的金屬層，且 其每-層分別由金(Au)、痛和銘㈧)的其中一個製 成。 惠. 25.如申請專利範圍第22項^^的方法，其中該 步驟g)係用以形成每個均具有雙層結構的金屬層，並 具有一個由飽（Pd)製成的外、層和一個由錄⑽製成的内 層 i% 26_如申請專利範圍第22項 的方法，其中該 步驟g}係用以形成具有-^固:七^㈣製成的外層、錄⑽ 製成的中間層與鈀(Pd)製咸的内層組合而成或由金（Au) 製成的外層、鎳（Ni)製成的中間層與鈀（pd)製成的内層 組合而成之三層結構的金屬層 27.如申請專科範圍第22項中造:号丨^^的方法，其中該 步驟g)係用以形成具有一摘每個均由把（Pd)製成的外層 ^ ： V 、鎳（Νι)製成的第一中間養:、‘鈀(pd)製成的第二中間層 以及金（Au)製成的内層組合而成之四層結構的金屬層 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Ψ. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 28. —種利用引線框製造半導體元件的方法，該方法包括 有下列步驟： a)將一半導體晶片安裝於引線框上，並以電氣方 式利用接合構件連接該半導體晶片與配置在引線框上 面的金屬層； 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -JO - 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 申請專利範圍 r封::引線框上面的半導體晶片密封而形成-個樹 c)將引線框$容解，^暴露方式將金屬層配置在 樹脂封裝件的一個表面上； 句於露出的-個金屬層安裝表面上形成鑲嵌凸塊 〇 29.—種製造半㈣元件之料，财法包括有下列步驟： • a)將-半導體晶片安裝於引線框上，纟以電氣方 式利用接合構件連接該半導體晶片與配置在引線框上 面的金屬層； b) 將引線框上面的半導體晶片密封而形成一個樹 .脂封裝件； c) 將引線框及金屬層溶解，而使接合構件之安裝 面末端露出； d) 於露出的接合構件安裝面末端上形成鑲嵌凸塊 30.-種製造半導體元件之方法，該方法包括有下列步驛： 、a)將一半導體晶片安裝於引線框上，並以電氣方 式利用接合構件連接該半導體晶片與配置在引線框上 面的金屬層； b) 將引線框上面的半導體晶片密封而形成一個樹 脂封裝件； c) 將引線框及金屬層溶解，而使接合構件之安裝 面末端露出； (請先聞讀背面之注意事項再填寫本貰) 訂

   A8 B8 C8 D8 製 申請專利範圍 d)於露出的接合構件5#面末端上形成外電鍍層 。 儿如申料㈣圍第半物元㈣方法，其 中該接合構件係導線出電極的其中一個。 A-種利用引線框製造半導體元件的方法，财法包括 有下列步驟： a) 將-半導體晶片安裝於引線框内形成的一個凹 進部分中，並形成其中-組末端係接於該半導體晶片 上的電極接塾而另一組末端從一樹脂封裝件露出的接 合構件，以形成安裝面末端； b) 將引線框内形成之凹進部分中的半導體晶片密 封而形成樹脂封裝件； 0將引線框溶解，而使接合構件之安裝面末端露 出； d)於露出的接合構件安裝面末端上形成㈣凸塊 ° /泠、 33_如申請專利範圍第22項的方法，其 中該引線框更包括有一個嫁麻凹進部分内側的中間 金屬層。： 34.如申請專利範圍第32項||_造半導體元件的方法，其 中該凹進部分至少在周|_分處有—壤區域未配置; 間金屬層。 !-，I 3 5.如申請專利範圍第3 2項:：| ::製造半導體元件的方法，其 中该凹進部分於其内配置有凸出部分。 、 (21〇χ297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   58 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 /¾¾ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 36. 如申請專利範圍第32：^/-声’襄造半導體元件的方法，其 中該接合構件係導線孕電極的其中—個。 37. 如申請專利範圍第32g製造半導體元件的方法，其 中該接合構件為導線，並且 其中該步驟a)更包括有下列步驟： e) 將該導線接於中間金屬層上面的第一步驟，以 及 ， f) 藉由拉伸該導線而將該導線接於半導體晶片上 面的第二步驟。 38. —種利用引線框製造半導體元件之方法，該方法包括 有下列步驟： a) 將一半導體晶片安裝於引線框内形成的一個凹 進部分中，並形成其中一組末端係接於該半導體晶片 上的電極接墊而另一組末端從一樹脂封裝件露出的接 合構件，以形成安裝面末端； b) 將引線框内形成之凹進部分中的半導體晶片密 封而形成樹脂封裝件； c) 將引線框溶解，而使接合構件之安裝面末端露 出； d) 於露出的接合構件安裝面末端上形成外電鍍層 Η举j 39.如申請專利範圍第造半導體元件的方法，其 中該引線框更包括有一：|υ:讀己置在凹進部分内侧的中間 金屬層。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格21〇 X 297公羡） (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) I---訂------ C 59

   申請專利範圍 4〇，^r!L#,Jirs"32^ * “凹進。P分至少在周丨ί:却分 間金屬層。 1”?丨韦㈣域未配置中 41.t申請專利範圍第32項,¾造半導體元件的方法，其 该凹進部分於其内配置有&出部分。 J»« rb JL± sfc ^ . . . 42.如申請專利範圍第32項 |造半導體元件的方法，其 ^ _切干等體元刮 中該接合構件料線或P電極㈣中_個。 如申請專利範圍第32項ϋ造半導體元件的方法 中該接合構件為導線，並且 其中該步驟a)更包括有下列步驟： Θ將該導線接於中間金屬層上面㈣-步驟， 及 f)藉由拉線而將該導線接於半導體晶片 铱一也 _ί·%αβ 其 以 上 面的第二步_ 半導屬元，件包括有-個半導體晶片、一個用以 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --i..m -----Ί--^-----訂-- 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 Ί · 、《且曰曰/1 、 一 1因巾 街封該半導體晶片的樹脂封裝件、以暴露方式配置 該樹脂封裝纪-個安裝表面之金屬層、以及以電 方式連接半導體W上之電極絲與金屬層 接合構作’备屬層在安裝面上配置有鑲嵌凸塊， 凸塊係作貧外接電極。 在氣的 鑲嵌 i 氏張尺度適用中國CNS) A4i^ ( 21qx297“t 60