本发明涉及一种部件承载件。此外,本发明涉及一种制造该部件承载件的方法以及该部件承载件的用途。因此,本发明可以涉及诸如印刷电路板或ic基板之类的部件承载件的。
背景技术:
1、在配装有一个或更多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增加并且这种部件逐渐小型化以及待安装在诸如印刷电路板之类的部件承载件上的部件的数量不断增多的背景下,采用了具有若干部件的越来越强大的阵列状部件或封装件,这些阵列状部件或封装件具有多个接触部或连接部,这些接触部之间的间隔越来越小。
2、特别地,在部件承载件的技术领域中以高效的方式将诸如包括处理器的有源部件之类的部件组装至部件承载件可能变得越来越重要。
3、通常,例如在pcb的最终组装步骤期间使用焊料或插座连接件将部件放置在诸如印刷电路板(pcb)之类的部件承载件的表面上。因此,部件被布置在pcb的顶表面上并因此从pcb的表面突出。然而,(有源)部件可能会因暴露的布置而经受有限的可靠性和损坏的影响。
4、图2示出了本领域中已知的部件承载件200,该部件承载件大致包括叠置件201。在第一主表面上,表面安装有ic基板206并且其上叠置有有源部件205。部件承载件200的叠置件201因此非常高且不稳定。
技术实现思路
1、可能存在一种以紧凑且稳健的方式提供具有高功能性的部件承载件的需求。
2、该需求可以通过本发明的实施方式来满足。
3、根据本发明的第一方面,提供了一种部件承载件,该部件承载件包括:
4、i)叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构,
5、ii)位于叠置件中的腔,
6、iii)至少部分地嵌入腔中的嵌体基板,其中,该嵌体基板包括彼此上下叠置的(有源)部件和ic基板,
7、iv)第一重分布结构,该第一重分布结构将部件电连接至部件承载件的第一主表面,以及
8、v)第二重分布结构,该第二重分布结构将ic基板电连接至部件承载件的第二主表面,部件承载件的第二主表面与部件承载件的第一主表面相反。
9、根据本发明的另一方面,提供了一种制造部件承载件的方法,该方法包括:i)形成包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构的叠置件,ii)在叠置件中形成腔,以及iii)将嵌体基板至少部分地嵌入腔中,其中,嵌体基板包括以上下叠置的方式叠置的部件和ic基板。
10、根据本发明的另一方面,提供了一种在多层印刷电路板中的腔中嵌入具有相关联的部件的ic基板的用途(使用方法)。
11、根据本发明的另一方面,描述了一种部件承载件,该部件承载件包括:
12、i)叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构,所述至少一个电传导层结构和所述至少一个电绝缘层结构限定承载件的第一主表面和承载件的相反的第二主表面,
13、ii)扇出型结构,该扇出型结构包括多个部件,每个部件包括多个层,所述扇出型结构被构造成将该扇出型结构的两个相反的主表面与从一个第一主表面延伸至相反的第二主表面的电过孔连接,从而形成设置在所述第一主表面上的接触部密度,该接触部密度不同于设置在所述第二主表面上的接触部密度。iii)所述扇出型结构(完全)嵌入在所述部件承载件上,使得设置在所述设备的第一主表面和第二主表面中的每一者上的接触部(优选所有接触部)直接地连接至所述相反的承载件主表面。
14、在本文件的上下文中,术语“部件承载件”可以特别地表示能够将一个或更多个部件容纳在该部件承载件上和/或该部件承载件中以提供机械支撑和/或电连接的任何支撑结构。换言之,部件承载件可以被构造为用于(电子)部件的机械承载件和/或电子承载件。特别地,部件承载件可以是印刷电路板、有机中介层、(金属)芯基板、无机基板和ic(集成电路)基板中的一者。ic基板可以例如在纳米压印光刻(nil)工艺中制造。部件承载件还可以是将以上提及的类型的部件承载件中的不同部件承载件进行组合的混合板。部件承载件可以是多层部件承载件,其中至少两个层形成叠置件。
15、在本文件的上下文中,部件承载件可以包括“部件承载件材料”,或者换言之,如在部件承载件技术中使用的一个或更多个电绝缘层结构和/或一个或更多个电传导层结构的连接布置。更具体地,这种部件承载件材料可以是用于印刷电路板(pcb)或ic基板的材料。特别地,这种部件承载件材料的电传导材料可以包括铜。部件承载件材料的电绝缘材料可以包括树脂、特别是环氧树脂,该环氧树脂可选地与诸如玻璃纤维和/或玻璃球之类的增强颗粒组合。
16、在本文件的上下文中,术语“叠置件”可以特别地表示包括至少两个层结构的结构,所述两个层结构在叠置方向上大致以彼此上下叠置的方式布置。层结构可以包括一个或更多个(离散的)层,这些层可以布置在不同的几何平面和大致平行的平面上,但也可以布置在相同的几何平面和/或不同的几何平面上。一个层结构的各层可以具有大致相同的特性。例如,电绝缘层结构的不同层可以全部是电绝缘的,但是可以包括不同材料或由不同材料构成。
17、在本文件的上下文中,术语“腔”可以特别地表示凹部(相对于部件承载件的另一部分或相对于部件承载件的层或结构的另一部分),该凹部部分地或完全延伸穿过和/或沿着部件承载件的层或结构。腔可以被构造为用于容纳一个或更多个部件或嵌体基板。
18、在本文件的上下文中,术语“高度”(或“厚度”)可以特别地表示叠置件在叠置件的竖向方向上(沿z轴)的延伸。换言之,叠置件可以具有由长度和宽度限定的水平延伸(例如对应于相应层的平面),以及由叠置件的层的(竖向)叠置方向限定的、并且垂直于水平延伸的竖向延伸(或“高度”或“厚度”)。部件承载件的长度(沿x轴)和宽度(沿y轴)可以被认为是主延伸方向。沿z轴的厚度可以被认为垂直于主延伸方向。在优选实施方式中,ic基板和嵌体基板的部件可以在z方向上、即垂直于部件承载件的主延伸方向(x、y)叠置。在另一示例中,嵌体基板可以倾斜例如大约90°,使得嵌体基板的叠置方向平行于x方向或y方向。
19、在本文件的上下文中,术语“ic基板”(或“ic基板pcb”;“类基板pcb”、“ic尺寸高密度pcb”)可以特别地表示一种用于封装(裸)ic(集成电路)芯片的类型的基板。特别地,ic基板可以被视为微型pcb而不是普通的半导体基板。ic基板可以具有重量轻、薄、以及功能先进的优点,特别适用于诸如智能手机、笔记本电脑、平板电脑、高频和高性能应用之类的应用。ic基板可以是柔性的或刚性的并且可以具有诸如低的热膨胀系数之类的各种有利的特性。综上所述,“ic基板”是指一种可以被制造为矩形/四边形板的一部分的小而高密度的电路板的常用技术术语。
20、在本文件的上下文中,术语“(有源)部件”可以特别地表示电子(微)设备,诸如处理器,特别是微处理器、中央处理单元和图形处理单元中的至少一者。换言之,部件可以放大和/或改变(电子)信号的功率。因此,部件也可以是以下各者中的一者和/或包括以下各者中的一者:电压源、电流源和晶体管。根据示例性实施方式,本发明可以基于以下构思:当叠置在ic基板上以产生嵌体基板的部件被嵌入部件承载件的层叠置腔、特别是多层印刷电路板的层叠置腔中时,可以以紧凑和稳健的方式提供具有高功能性的部件承载件。在本公开的上下文中,部件特别地可以是“双侧部件”。换言之,可以在用于电连接的部件的两个主表面上设置电接触部。这可以具有使多个部件可以彼此上下叠置的技术效果,由此可以总体上节省(竖向)空间。部件可以具有至少一个、但通常是两个(相反的)主表面,所述主表面可以平行于部件承载件沿x轴和y轴的主延伸,并且可以比在沿z轴的厚度方向上延伸的表面大。
21、传统上,(有源)部件被表面安装至部件承载件,由此损坏和故障的风险会显著增大。此外,以这种方式无法避免不希望的和庞大的高度(参见上面的图2)。
22、发明人现已发现,不将部件承载件和ic基板作为两个单独的部件处理,而是将ic基板与相关联的部件一起作为能够完全嵌入部件承载件材料中的嵌体基板来使用可能具有出乎意料的效果。另外,令人惊讶的是,已经发现增加部件承载件中信号路由的复杂性,可以节省竖向空间,并且因此可以促进紧凑设计。此外,由于更短的连接,特别是由于如上所述的双侧部件,信号损失减少,并且性能提高。另外,通过嵌入封装件(例如基板上的部件),由于在pcb构建(或组装)之前不执行整个封装件的嵌入过程,因此可以增加最终产品(最终部件承载件)的产量。
23、当将电子元件组装至部件承载件时,该元件可以至少部分地容纳在部件承载件的叠置件的腔中。由此,电子部件受叠置件保护但仍然电子地和在功能上连接至部件承载件。
24、特别地,具有高集成密度的嵌体基板可以容易地集成到具有相对较低的集成密度的部件承载件中。在本公开的上下文中,术语“集成密度”可以特别地表示接触元件(诸如焊接球或垫等)在部件或ic基板等的主表面上的相应接触区域的尺寸(体积单位或面积单位)。例如,如果部件的接触元件在第一主表面上的区域大于该部件的接触元件在相反的第二主表面上的区域,则就第一主表面而言集成密度更大,即“高集成密度”。
25、示例性实施方式
26、下面将描述部件承载件的示例性实施方式。
27、根据示例性实施方式,部件承载件还包括布置在部件与ic基板之间的中介层(结构、设备),该中介层特别地构造为用于将部件和ic基板电连接。例如,中介层能够实现电互连部的水平和/或竖向重分布。描述性地说,如果部件在其面向中介层的主表面处具有例如四个电接触部(连接部),则中介层结构可以例如使这些连接部“减少”或“重分布”,从而使例如在ic基板的面向中介层结构的主表面处包括较少电接触部的ic基板可以连接至该部件。通常,中介层结构还可以使部件承载件的机械稳定性、特别是嵌体基板的机械稳定性增强。中介层因此可以用于将嵌体基板集成(嵌入)到部件承载件中、特别是预先制造的嵌体基板中。例如,部件和/或ic基板可以组装至中介层结构(即安装至中介层结构的相应主表面)。该部件然后可以在优选的时间点被集成(例如嵌入)到叠置件中。
28、根据实施方式,部件和ic基板可以通过电传导材料(间接地)电(和/或机械)连接,特别地,部件和ic基板可以通过以下各者的中的一者(间接地)电(和/或机械)连接:焊料结构;烧结结构,特别是烧结膏、导电膏和导电粘合剂。这可以提供以下优点:部件和ic基板可以以紧凑的方式在功能上(联接)集成(嵌入)到部件承载件中。在另一实施方式中,部件承载件的电传导元件,诸如部件或ic基板的垫或者电传导材料、例如叠置件的(图案化的)电传导层结构的电传导材料,可以通过热压结合(和/或超声结合)彼此电(和/或机械)连接。热压结合描述了一种结合技术,并且还可以被称为扩散结合、压力连结、热压焊接或固态焊接。在同时施加力和热的情况下,两种金属(优选是相同的金属,例如铜或金或本文中公开的任何其他合适的金属)进行原子接触,使得这两种金属之间的界面在原子水平上粘在一起。这具有以下有益效果:可以在没有附加步骤的情况下以非常紧凑的方式建立直接电互连,特别是对于在z轴方向上的延伸而言。
29、此外,可以在将嵌体基板嵌入部件承载件中之前在部件与ic基板之间建立电连接。因此,嵌入嵌体基板可能需要较低的精度并且制造过程可能更有效并且缺陷可能减少。
30、此外,就部件承载件的主延伸而言,可以实现使嵌体基板的取向不同于水平取向。例如,根据一些实施方式,包括电连接部件和ic基板的嵌体可以以竖向取向嵌入部件承载件中。描述性地说,在一些实施方式中,嵌体基板的主延伸方向可以在叠置方向上,或者换言之,嵌体基板可以相对于水平面(如上所述由x轴和y轴限定)旋转大致90度。
31、根据另外的实施方式,在竖向方向(z)上,部件位于腔中的ic基板的上方,或者,在竖向方向(z)上,ic基板位于腔中的部件的上方。这可以具有使广泛的设计选项成为可能的优点。
32、例如,嵌体基板的空间取向可以独立于部件承载件的其余部分的空间取向。此外,如果需要另外的部件与ic基板或部件中的任一者之间(电)连接,则部件和ic基板的叠置顺序可以根据所述另外的(表面安装的)部件进行调整。因此,如果例如需要另外的部件与ic基板之间的电连接,并且如果另外的部件被表面安装在部件承载件的底表面上,则可以将部件叠置在腔中的ic基板的顶部上。由此,可以以有效的方式在ic基板与另外的部件之间建立直接连接,并且无需将部件布置在另外的部件与ic基板之间。反之亦然。
33、根据实施方式,部件和ic基板在功能上联接。例如,部件可以控制ic基板,ic基板也可以控制部件。在另一示例中,另外的部件可以电(和在功能上)连接至ic基板和/或部件中的一者。在这种情况下,由于ic基板和部件的在功能上的联接,另外的部件也可以间接地(在功能上)联接至ic基板和/或部件中的相应的另一者,并因此可以利用ic基板和部件两者的功能。
34、根据实施方式,部件承载件包括与ic基板叠置的第一另外的部件。
35、根据本发明的另一实施方式,该部件和第一另外的部件布置在ic基板的两个相反的主表面上。
36、根据又一实施方式,部件和第一另外的部件并排布置在ic基板的同一主表面上。
37、这些实施方式可以提供如下优点:实现多种设计选项,同时通常可以实现非常紧凑的设计(例如,就部件承载件的总厚度而言)。此外,与传统设计相比,更短的部件与部件(例如芯片与芯片)的连接是可能的,这对于提供可靠的部件承载件可能是有利的。在前述实施方式中,ic基板用作用于部件和另外的部件两者的基板可能是非常有利的。由此,可以节省资源,并且可以提供成本和空间高效的部件承载件。
38、根据实施方式,部件承载件包括表面安装在叠置件上的第二另外的部件,特别是其中,表面安装的第二另外的部件与嵌入的ic基板是电联接的。
39、这可以具有使部件承载件的功能性提高的效果,同时可以保持紧凑和灵活的设计。此外,根据实施方式,还可以电联接和/或在功能上联接至ic基板的部件因此还可以以简单有效的方式电联接和/或在功能上联接至一个或更多个部件(例如,另外的部件和第二另外的部件)。
40、根据实施方式,ic基板包括多个电传导层结构,和/或ic基板的电传导层结构的集成密度,该集成密度高于叠置件的电传导层结构的集成密度。
41、因此,可以提供非常紧凑的设计,同时进一步提高了设计灵活性。
42、根据实施方式,该部件包括处理器,特别是包括微处理器、中央处理单元和图形处理单元的组中的至少一者。
43、这可以提供可以直接实施与行业相关的应用的优势。
44、根据另一实施方式,该部件包括在竖向方向(z)上向下取向(当ic基板相对于该部件沿向上方向叠置时)的至少一个垫,以及/或者该部件包括在竖向方向(z)上向上取向(当ic基板相对于部件沿向下方向叠置时)的至少一个垫。
45、因此,可以有效地建立与其他部件的电连接和/或功能连接。
46、根据实施方式,腔可以形成在电绝缘层结构的电绝缘芯层中,特别是其中,电绝缘芯层结构包括完全固化的芯材料(例如fr4)。
47、如果芯材料完全固化,则该芯材料基本上是不可变形的。因此,即使在制造过程期间,嵌体基板也可以精确地嵌入不可变形的腔中,并且此外嵌体基板可以被保护免受(机械)冲击。因此,在制造期间和使用期间,可以有效地防止对可能非常容易受到机械和/或化学和/或物理冲击的嵌体基板的损坏。此外,这也可以有助于部件承载件的紧凑设计。
48、根据实施方式,第一另外的部件包括以下各者中的至少一者:部件、无源部件和散热块。
49、根据实施方式,部件承载件包括部分地由叠置件形成以及/或者部分地由部件形成的光学通路。因此,部件承载件可以用于光学应用,诸如(手机)相机、光学传感器单元和光检测器。
50、这些实施方式可以提供可以直接实现与行业相关的应用的优点。
51、根据本发明的实施方式,ic基板包括另外的重分布结构。
52、在本发明的上下文中,术语“重分布结构”可以指包括电子部件或部件承载件上的电传导材料(例如呈金属层和/或传导过孔的形式)的附加结构,该附加结构使得集成电路的i/o(内部/外部)垫可以用于其他位置。当制造电子部件、例如集成电路时,该电子部件通常具有一组i/o垫,这些垫电连接(例如,引线键合)至封装件的引脚。重分布结构可以是芯片上的布线结构,该布线结构能够实现更简单的芯片与芯片、芯片与部件承载件或部件承载件与部件承载件的接合。在实施方式中,重分布结构的部件承载件侧处的电接触部(例如垫、端子)小于部件承载件的主表面处的电接触部。术语“重分布结构”还可以包括重分布层(rdl)和/或所谓的“扇扇出型”结构。例如,重分布结构可以在远离嵌入的部件的一侧(主表面)处包括焊接球和/或铜柱,以便能够连接至另一更大的实体。在本公开的上下文中,术语“扇出型结构”可以是包括通过过孔连接的电绝缘介电层和/或电传导(铜)层的积层。然而,ic基板或中介层结构也可以被视为扇出型结构。扇出型结构,如重分布结构,可以促进紧凑的构型。
53、在示例性实施方式中,嵌入的电子部件的电接触部的尺寸可以较小(例如,x方向和y方向上的面积较小),且重分布结构因此布置在电子部件下方(仍在部件承载件内)。重分布结构因此可以被设计成使得电子部件的小电接触部被重分布到较大尺寸的端子中,例如重分布到球形电接触部(焊接球)中。在最基本的实施方式中,重分布结构可以是将小电接触部与较大电接触部连接的互连过孔。特别地,嵌入的部件(在部件承载件中)的较小电接触部连接至部件承载件的主表面处的较大电接触部。在另一实施方式中,重分布结构可以包括两个互连过孔和两个过孔之间的电传导层。因此,过孔可以被布置成使得所述过孔在水平轴上相对于彼此偏移。以这种方式,可以考虑到较大电接触部比小电接触部需要更多的空间。因此,通过在侧向偏移的过孔之间应用电传导层,可以扩展用于布置较大电接触部的区域。
54、最后,提供重分布结构可以具有以下技术效果:来自部件的热、例如来自部件和/或ic基板的热可以有效地消散,即使在热产生不对称的情况下也是如此。因此,可以保证部件承载件的可靠功能。
55、根据另一实施方式,部件承载件可以包括另外的重分布结构。如上所述,部件承载件的电子元件(部件等)之间的电连接部可以通过(铜和/或锡)焊接球(该焊接球可以是大致球形的)和/或(铜)柱来提供,焊接球和柱中的每一者都可以形成所谓的(铜)迹线。例如,焊接球可以用于将过孔的铜表面与部件的连接垫连接。相比于在x轴方向上具有较小延伸的“细”迹线,可以存在在x轴方向上具有较大延伸的“粗”迹线。例如,如果迹线是由可以是大致球形的焊接球形成,那么这种由直径小于其他各者的焊接球形成的迹线可以被认为是细迹线,而由直径大于其他各者的焊接球形成的迹线可以被认为是粗迹线。具有小直径的焊接球可以用于接触非常小的垫等。通常,可以优选使用细迹线来进行数据传输,而粗迹线用于电力供给。然而,由于焊接球的球形形状,因此提供小直径也会导致细迹线。因此,如果在大致相同的(几何)平面中提供粗迹线和细迹线,则提供所述另外的重分布层(和/或柱,除了小直径焊接球之外)可以有益于将电子部件彼此连接并克服在同一平面中的细迹线与较粗迹线之间的例如在z方向上的尺寸差异。
56、因此,在示例性实施方式中,电传导层结构包括至少一个铜迹线,其中,所述至少一个铜迹线是细铜迹线,特别地该细铜迹线被构造为用于传输数据,或者其中,所述至少一根铜迹线是粗铜迹线,特别地该粗铜迹线被构造为用于传输电力以进行电力供给。所述至少一个铜迹线可以包括铜柱和/或焊接球。所述至少一个铜迹线可以被构造为用于将部件连接。
57、根据实施方式,ic基板与叠置件的所述至少一个电传导层结构电联接。
58、因此,可以在ic基板(并且根据一些实施方式,间接地还有部件)与部件承载件的不同部件和/或区域之间建立电传导互连路径。
59、根据实施方式,嵌体基板嵌入电绝缘材料中,特别是嵌入树脂中。因此,在制造期间,如下文将更详细地解释的,未完全固化(且可变形)的树脂材料可以围绕嵌体基板流动并确保安全且有效的嵌入,特别是确保完全嵌入(封装)。在优选实施方式中,电绝缘材料可以是增强的,例如可以包括诸如玻璃球之类的增强材料。玻璃球可以具有在制造过程期间降低张力的效果。相反,在一些实施方式中,玻璃纤维增强的电绝缘材料的使用可能不是优选的,因为制造过程期间的张力可能因此而增加。
60、根据实施方式,用于制造部件承载件的方法还包括在将部件和ic基板嵌入腔中之前对部件和ic基板进行叠置。
61、相应地,嵌体基板可以在单独的制造步骤中(或者甚至在单独的制造工厂中)形成(制造)并且因此可以作为预制的元件而被嵌入。因此,将这种预先形成的嵌体基板嵌入可能需要较低的精度,制造过程可能更有效,并且缺陷可能减少。
62、根据实施方式,该方法还包括将部件或ic基板插入腔中,然后在腔中将部件和ic基板中的一者叠置在另一者上。
63、这提供了灵活的制造过程,因为可以在同一过程中促进ic基板和不同部件的单独组合。
64、根据实施方式,该方法还包括:将部件、特别是布置在腔中的部件按压到电绝缘层结构的第一电绝缘层中,使得该部件通过第一电绝缘层而变得至少部分地嵌入;以及/或者将ic基板、特别是布置在腔中的ic基板按压到电绝缘层结构的第二电绝缘层中,使得ic基板通过第二电绝缘层而变得至少部分地嵌入。在示例中,第一电绝缘层和/或第二电绝缘层包括预浸料。在另一示例中,第一电绝缘层和/或第二电绝缘层包括非预浸料的未完全固化的、可变形树脂。
65、在另一实施方式中,如上面详细描述的(预制的)嵌体可以被按压到电绝缘层中,该电绝缘层特别是包括至少仅部分固化的材料,这种部分固化的材料能够呈现被按压到该材料中的元件的形式,使得该部分固化的材料完全包围元件(例如,部件、ic基板或嵌体基板)。
66、这可以提供可以以快速且有效的方式固定和嵌入电子部件的优点。应指出的是,根据本发明的其他实施方式,除了预浸料之外,还可以使用具有类似特性的其他材料。
67、另外提到的是,叠置件的电绝缘芯层可以具有5ppm/k至12ppm/k的热膨胀系数(cte)。如果通过高密度层互连区(hdi;现有技术)来交换嵌体基板,则hdi的有机层(例如ajinomoto build-up film,abf,材料)的cte为8ppm/k至12ppm/k。然而,由于铜(cu)的cte约为17ppm/k,该区域的高铜含量控制着整个区域的cte,因此整个区域的cte也相当高(例如15ppm/k至17ppm/k)。
68、因此,使用嵌体基板可能是有利的,因为嵌体基板的材料(例如,玻璃、硅或陶瓷)具有相对较低的cte(例如,3ppm/k至10ppm/k),其也类似于芯层本身的cte。因此,在制造期间会发生较少的翘曲,这提高了制造过程的可靠性。即使嵌体基板的成分中的一者包括(更高)铜含量,整个嵌体结构也表现出与芯层类似的cte。
69、根据实施方式,嵌体基板的cte值在0.2ppm/k至70ppm/k的范围内、优选在0.5ppm/k至45ppm/k的范围内、更优选在0.7ppm/k至25ppm/k的范围内。
70、根据另一实施方式,(表面安装的)部件和/或另外的(表面安装的)(一个或更多个)部件、特别是布置在部件承载件的相反侧的这种部件和/或另外的部件通过嵌体基板(以及嵌体基板的元件,即中介层结构、部件、ic基板等)而彼此电连接,以诸如形成竖向电通路。这可以具有如下技术效果:能够经由嵌体基板将安装在部件承载件的(和嵌体基板的)相反侧或表面上的部件进行连接。部件承载件的紧凑构型可以是该实施方式另外的优点。根据实施方式,部件、ic基板和另外的部件中的至少一者包括多层结构。
71、根据实施方式,扇出型结构包括部件和/或ic基板。
72、根据实施方式,部件承载件包括布置在部件与ic基板之间的中介层结构,其中,中介层结构特别地被构造成用于将部件与ic基板电连接。
73、根据实施方式,部件承载件包括布置在叠置件中的扇出型结构。
74、根据实施方式,从承载件的一个主表面到承载件的相反的主表面的电连接部是通过扇出型结构(的中间连接部)的竖向连接部。
75、根据实施方式,设置在部件承载件的一个主表面上的接触部的集成密度大于设置在部件承载件的相反的主表面上的接触部的集成密度。
76、根据实施方式,扇出型结构包括第一主表面和相反的第二主表面,其中,扇出型结构的第一主表面具有比扇出型结构的第二主表面更高的接触集成密度,并且其中,部件承载件的具有更高接触集成密度的主表面面向扇出型结构的第一主表面。
77、根据实施方式,重分布结构(即扇出型结构)包括两个部件之间的中间层,该中间层具有(竖向)至少部分电传导的过孔,该过孔将两个部件中的一个部件的接触部连接至设置在所述两个部件中相应的另一部件的相应表面上的接触部,其中,接触部设置在部件的相应主表面上,其中该相应主表面面向彼此。
78、根据另一实施方式,中间层的厚度(在z方向上)在1μm至3000μm的范围内、优选地在5μm至1500μm的范围内、更优选地在10μm至600μm的范围内。
79、在下文中,将解释部件承载件和/或方法的另外的示例性实施方式。
80、在本文件的上下文中,术语“印刷电路板”(pcb)可以特别地表示通过例如施加压力和/或供给热能而将若干电传导层结构与若干电绝缘层结构层压在一起而形成的板状部件承载件。作为用于pcb技术的优选材料,电传导层结构由铜制成,而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维,所谓的预浸料或fr4材料。可以通过例如激光钻孔或机械钻孔形成穿过层压件的孔,并且通过用电传导材料(特别是铜)部分地或完全地填充所述孔从而形成过孔或任何其他通孔连接部,使得各个电传导层结构以期望的方式彼此连接。填充的孔连接整个叠置件(延伸通过若干层或整个叠置件的通孔连接部),或者填充的孔连接至少两个电传导层,该填充的孔称为过孔。类似地,可以通过叠置件的各个层形成光学互连以便接纳电光电路板(eocb)。除了可以嵌入印刷电路板中的一个或更多个部件以外,印刷电路板通常构造成用于将一个或更多个部件容纳在板状印刷电路板的一个表面或相反的两个表面上。所述一个或更多个部件可以通过焊接而连接至相应的主表面。pcb的介电部分可以包括具有增强纤维(诸如,玻璃纤维)的树脂。
81、在本文件的上下文中,术语“基板”可以特别地表示小的部件承载件。相对于pcb而言,基板可以是相对较小的部件承载件,该部件承载件上可以安装一个或更多个部件并且该部件承载件可以用作(一个或更多个)芯片与另外的pcb之间的连接介质。例如,基板可以具有与待安装在该基板上的部件(特别是电子部件)大致相同的尺寸(例如,在芯片级封装(csp)的情况下)。更具体地,基板可以理解为如下承载件:所述承载件用于电连接或电网的承载件以及与印刷电路板(pcb)相当但具有相当高集成密度的侧向和/或竖向布置的连接部的部件承载件。侧向连接部例如是传导路径,而竖向连接部可以是例如钻孔。这些侧向连接部和/或竖向连接部布置在基板内并且可以用于提供容置部件或非容置部件(比如裸管芯)(特别是ic芯片)与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接、热连接和/或机械连接。因此,术语“基板”还包括“ic基板”。基板的介电部分可以包括具有增强颗粒(诸如增强球,特别是玻璃球体)的树脂。
82、基板或中介层可以包括至少一层以下各者或由至少一层以下各者构成:玻璃;硅(si);和/或感光的或可干蚀刻的有机材料,如环氧基积层材料(诸如环氧基积层膜)或聚合物复合物(其可以包括光敏分子和/或热敏分子或者不包括光敏分子和/或热敏分子),如聚酰亚胺或聚苯并恶唑。
83、在实施方式中,至少一个电绝缘层结构包括以下各者中的至少一者:树脂或聚合物(诸如环氧树脂、氰酸酯树脂、苯并环丁烯树脂、双马来酰亚胺-三嗪树脂)、聚亚苯基衍生物(例如基于聚苯醚,ppe)、聚酰亚胺(pi)、聚酰胺(pa)、液晶聚合物(lcp)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚偏二氟乙烯(pvdf)和/或其组合。也可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成的增强材料,诸如网状物、纤维、球体或其他种类的填充物颗粒,以形成复合物。也可以使用增强结构,例如网、纤维、球体或其他种类的填料颗粒,例如由玻璃(多层玻璃)制成以形成复合材料。与增强剂结合的半固化树脂,例如用上述树脂浸渍的纤维,被称为预浸料。这些预浸料通常以所述预浸料的描述其阻燃特性的特性命名,例如fr4或fr5。尽管预浸料(特别是fr4)对于刚性pcb而言通常是优选的,但是也可以使用其他材料,特别是使用环氧基积层材料(诸如积层膜)或感光的介电材料。对于高频应用,诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂之类的高频材料可能是优选的。除了这些聚合物之外,低温共烧陶瓷(ltcc)或其他低的dk材料、非常低的dk材料或超低的dk材料可以作为电绝缘结构而应用于部件承载件中。
84、在实施方式中,至少一个电传导层结构包括以下各者中的至少一者:铜、铝、镍、银、金、钯、钨、铂、硅、特别是掺杂的硅、碳和镁。尽管铜通常是优选的,但是其他的材料或其涂覆形式也是可行的,特别是分别涂覆有超导电材料或导电聚合物,诸如石墨烯或聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(pedot)也是可行的。
85、至少一个部件可以嵌入部件承载件中和/或可以表面安装在部件承载件上。这种部件可以选自以下各者:非电传导嵌体基板、电传导嵌体基板(诸如金属嵌体基板,优选地包括铜或铝)、传热单元(例如热管)、光导元件(例如光波导或光导体连接件)、电子部件或其组合。嵌体基板可以是例如具有或不具有绝缘材料涂层(ims-嵌体基板)的金属块,该金属块可以出于促进散热的目的而被嵌入或表面安装。合适的材料是根据其导热率而限定的,导热率应为至少2w/mk。这种材料通常基于但不限于金属、金属氧化物和/或陶瓷,例如铜、氧化铝(al2o3)或氮化铝(aln)。为了增加热交换能力,也经常使用具有增加的表面积的其他几何形状。此外,部件可以是有源电子部件(具有实施的至少一个p-n结)、无源电子部件(诸如电阻器、电感器或电容器)、电子芯片、存储设备(例如dram或其他数据存储器)、滤波器、集成电路(诸如现场可编程门阵列(fpga)、可编程阵列逻辑(pal)、通用阵列逻辑(gal)和复杂可编程逻辑设备(cpld))、信号处理部件、电源管理部件(诸如场效应晶体管(fet)、金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、互补金属氧化物半导体(cmos)、结型场效应晶体管(jfet)或绝缘栅极场效应晶体管(igfet),均基于半导体材料,诸如碳化硅(sic)、砷化镓(gaas)、氮化镓(gan)、氧化镓(ga2o3)、砷化铟镓(ingaas)和/或任何其他合适的无机化合物)、光电接口元件、发光二极管、光电耦合器、电压转换器(例如dc/dc转换器或ac/dc转换器)、密码部件、发送器和/或接收器、机电转换器、传感器、致动器、微机电系统(mems)、微处理器、电容器、电阻器、电感器、电池、开关、相机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。然而,其他部件可以嵌入部件承载件中。例如,磁性元件可以用作部件。这种磁性部件可以是永磁元件(诸如铁磁元件、反铁磁元件、多铁性元件或亚铁磁元件,例如铁氧体磁芯)或者可以是顺磁性元件。然而,部件也可以是ic基板、中介层或例如呈板中板构型的另外的部件承载件。部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以嵌入部件承载件内部。此外,也可以使用其他部件作为部件,特别是使用产生和发射电磁辐射和/或对从环境传播的电磁辐射敏感的那些部件作为部件。
86、根据实施方式,嵌体基板包括第一嵌体主表面和相反的第二嵌体主表面,第一嵌体主表面和第二嵌体主表面特别是分别位于部件上和ic基板上。优选地,第一主表面和第二主表面分别设置有电接触部,特别地,第一主表面的接触部通过部件和ic基板而与第二主表面的接触部连接。根据本发明的优选实施方式,设置在嵌体基板的所述第一主表面和所述第二主表面中的每一者上的接触部(优选地所有接触部)直接地连接至相反的承载件主表面。优选地,嵌体基板的第一主表面上的接触部数量高于嵌体基板的第二主表面上的接触部数量。这可能具有使嵌体基板也用作扇出型设备(或重分布设备)的技术效果。可以通过嵌入的部件和ic基板的构型将相关接触部连接至两个相反的重分布结构。
87、在实施方式中,部件承载件是层压型部件承载件。在这种实施方式中,部件承载件是通过施加压力和/或热而被叠置并连接在一起的多层结构的复合物。
88、在对部件承载件的内部层结构进行处理之后,可以用一个或更多个另外的电绝缘层结构和/或电传导层结构(特别是通过层压)对称地或不对称地覆盖经处理的层结构的一个主表面或相反的两个主表面。换句话说,积层可以持续进行,直到获得期望的层数为止。
89、在电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件的形成完成之后,可以对所获得的层结构或部件承载件进行表面处理。特别地,就表面处理而言,可以将电绝缘阻焊剂施加至层叠置件或部件承载件的一个主表面或相反的两个主表面。例如,可以在整个主表面上形成诸如阻焊剂,并且随后对阻焊剂的层进行图案化以使一个或更多个电传导表面部分暴露,所述一个或更多个电传导表面部分将用于使部件承载件电联接至电子外围。部件承载件的保持被阻焊剂覆盖的表面部分、特别是包含铜的表面部分可以被有效地保护以免受氧化或腐蚀。
90、就表面处理而言,还可以选择性对部件承载件的暴露的电传导表面部分施加表面修饰。这种表面修饰部可以是部件承载件的表面上的暴露的电传导层结构(比如,垫、传导轨等,特别是包括铜或由铜组成)上的电传导覆盖材料。如果不对这种暴露的电传导层结构进行保护,则暴露的电传导部件承载件材料(特别是铜)会被氧化,从而使部件承载件的可靠性降低。然后,表面修饰可以形成为例如表面安装的部件与部件承载件之间的接合部。表面修饰具有保护暴露的电传导层结构(特别是铜电路)的功能,并且能够通过焊接而实现与一个或更多个部件的接合过程。用于表面修饰的合适材料的示例是有机可焊性防腐剂(osp)、化学镍浸金(enig)、化学镍浸钯浸金(enipig)、金(特别是硬金)、化学锡、镍金、镍钯等。
91、应指出的是,已经参考不同的主题描述了本发明的实施方式。特别地,已经参考方法类型权利要求描述了一些实施方式,而已经参考装置类型权利要求描述了其他实施方式。然而,本领域技术人员将从以上和以下描述中了解到,除非另有说明,否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合被认为是与本文件一起公开的之外,涉及不同主题的特征之间的任何组合、特别是在方法类型权利要求的特征与装置类型权利要求的特征之间的任何组合也被认为是与本文件一起公开的。
92、通过下文将描述的实施方式的示例以及参考实施方式的示例进行说明,本发明的以上限定的方面和其他方面将变得明显。下文将参考实施方式的示例更详细地描述本发明,然而本发明不限于这些示例。