本发明涉及一种制造部件承载件的方法,并涉及一种部件承载件。
背景技术:
1、在配备有一个或多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增多,和这样的电子部件日益微型化以及待安装在部件承载件诸如印刷电路板上的电子部件的数量增加的情况下,越来越多地采用具有若干电子部件的日益更强大的阵列状部件或封装件,该阵列状部件或封装件具有多个触点或连接件,在这些触点之间的空间甚至不断减小。移除操作期间由这样的电子部件和部件承载件自身生成的热也成为日益凸显的问题。同时,部件承载件应该是机械稳固的和电可靠的,以便在即使恶劣的条件下也能够操作。
2、此外,有效地将部件嵌入部件承载件中是一个问题。这在部件要与部件承载件的其他构成部分电连接时尤其困难。
3、us 2014/201992 a1公开了一种用于制作具有至少嵌入式电子元件的电路板结构的方法,该方法包括以下步骤:提供基板并在基板中嵌入至少电子元件,其中电子元件的有源表面和多个电极焊盘从基板表面露出来,在电子元件的电极焊盘上形成多个导电凸块,并用介电层和在介电层上堆叠的金属层覆盖基板表面和电子元件的有源表面,其中,传导凸块穿透介电层以便与金属层接触。
4、tw 200715930公开了一种用于制造嵌入有电子装置的基板的方法。具有多个电极的电子部件设置在芯板的腔体中。通过层叠,至少金属箔被按压在芯板和电子部件上,使得金属箔与电子部件的电极电连接。接下来,金属箔被图案化成具有多个触点。
技术实现思路
1、本发明的目的是将部件有效地嵌入部件承载件中。
2、为了实现以上定义的目的,提供了根据本发明实施方式的制造部件承载件的方法和部件承载件。
3、根据本发明的示例性实施方式,提供了一种制造部件承载件的方法,其中,该方法包括:将至少一个导电柱的至少一部分电沉积在部件上,以及将该至少一个导电柱和电绝缘层结构插入到彼此(并且可选地固定)。从而,可以实现嵌入程序的至少一部分。
4、根据本发明的另一示例性实施方式,提供了一种部件承载件,其中,部件承载件包括:承载件本体,该承载件本体具有腔体并且包括至少一个导电层结构,该至少一个导电层结构至少部分地形成承载件本体的表面;部件,该部件具有至少一个连接的导电柱,其中,部件至少部分地布置在腔体中;以及电绝缘层结构,该至少一个导电柱至少部分地插入在电绝缘层结构中,使得该至少一个导电柱竖向地延伸超出该至少一个导电层结构。
5、根据本发明的又一示例性实施方式,提供了一种部件承载件,其中,部件承载件包括具有至少一个连接的柱形导电柱的部件,以及电绝缘层结构,该至少一个导电柱至少部分插入并固定在该电绝缘层结构中。
6、在本技术的上下文中,术语“部件承载件”可以特别地指能在其上和/或其中容纳一个或多个部件以提供机械支撑和/或电连接的任何支撑结构。换言之,部件承载件可以被配置成用于部件的机械和/或电子承载件。特别地,部件承载件可以是印刷电路板、有机内插物和ic(集成电路)基板中的一种。部件承载件还可以是将上述类型的部件承载件中的不同部件承载件组合的混合板。
7、在本技术的上下文中,术语“柱”可以特别地指从部件延伸并且优选地基本上垂直于部件的主表面定向的小柱。这样的柱可以是从部件以销状或甚至钉状的方式延伸的长结构。纵横比可以定义为柱的长度和直径之间的比率。
8、在本技术的上下文中,术语“电沉积”可以特别地指柱的制造过程,根据该制造过程,柱的材料特别是在添加或半添加过程中通过电镀至少部分地沉积在部件或其预成型件(特别是包括多个这样的部件的晶圆)的表面上或上方。在这样的过程中,部件或其预成型件可以浸入溶液中,来自该溶液的材料在部件上凝固,从而形成对应的柱或柱的一部分。这样的形成柱的至少一部分的制造过程可以涉及光刻程序,在该光刻程序期间,部件或其预成型件的表面可以被图案化光致抗蚀剂等覆盖,从而限定该部件的一个或多个表面部分,一个或多个柱可以被电沉积在该一个或多个表面部分。对于金属诸如铜的电沉积或电镀,可以使用含有作为离子的待沉积金属(即溶解的金属盐)的水基溶液(例如电解质)。阳极和作为阴极的工件(诸如具有一个或多个焊盘的部件或部件的预成型件,例如将多个这样的部件与焊盘一体连接的晶圆)之间的电场可以迫使正电荷的金属离子移动到阴极,在阴极处金属离子放出它们的电荷并自身作为金属沉积在工件表面上。除了纯金属沉积之外,电镀或电沉积过程还可以包括待涂覆的部件的制备和/或后处理。
9、在本技术的上下文中,术语“柱形”可以特别地指柱可以具有沿着柱的、从部件的主表面直到柱的自由端部的整个延伸部保持基本恒定的截面形状和区域。特别地,该截面可以是沿着相应柱的延伸部具有恒定半径的圆形。
10、在本技术的上下文中,术语“层结构”可以特别地指一个平面内的连续层、图案化层或多个连接和/或非连接的岛状件的布置结构中的一种。例如,这样的层结构可以是连续的箔或片,而这样的箔或片也可以被图案化。
11、根据本发明的示例性实施方式,提供了一种部件承载件制造程序,在该制造程序中,形成一个或优选的多个导电柱,以从部件的主表面延伸,并且基本上竖向地延伸到那里。这样的柱可以有利地通过电沉积过程形成。这样的电沉积过程具有优点:即使在晶圆级上,即,在部件的多个预成型件仍然一体连接在晶圆复合物中,也可以同时形成用于多个部件的柱。这允许了简单且有效地生产具有高稳固性和小公差的柱。此外,通过对应地选择电沉积过程的持续时间,可以精确地限定柱的长度并因此精确地限定纵横比,使得它们可以被适当地配置成用作柱状结构,该柱状结构可以通过按压突出到电绝缘层结构中。此外,通过电沉积生产柱允许获得一个柱和柱的布置结构的显著更好的空间分辨率和精确定义,从而增加在部件承载件制造期间嵌入程序的整体位置精度。在形成具有柱的部件之后,可以将柱机械地按压入电绝缘层结构中进行插入。然后可以例如通过施加另外的压力和/或热来实现下述两方面之间的可选的固定:一方面为包括柱的部件,另一方面为电绝缘层结构,以例如通过层叠来在柱和电绝缘层结构之间形成一体粘合。结果,可以利用可以在批量程序中有效地执行的简单的制造过程获得具有嵌入式部件和非常高的位置精度的部件承载件。
12、根据本发明的示例性实施方式,提供了一种用于制造部件承载件诸如印刷电路板(pcb)的制造架构,该制造架构还允许嵌入具有一体形成的(优选为铜)柱的部件。实施方式可以使用柱穿透电绝缘层结构(诸如树脂层),以便例如接触下面的导电层结构(诸如铜层)。实施方式也可以实现应用(例如临时)承载件,以用于提高制造期间(特别是在层叠期间)的机械支撑。例如,导电层结构诸如金属箔可以用作承载件。在实施方式中,激光钻孔和电镀过程对于连接柱可以是不必要的,但可以在其他实施方式中添加。
13、非常有利地,可以提供电绝缘层结构,使得一个或多个柱竖向地延伸到介电层结构中并且延伸超出部件位于其中的承载件本体的导电层结构(诸如具有导电迹线的芯)。通过采取该措施,突出柱的明显的延伸部简化了其电连接(参见例如图53至图57)。
14、在下文中,将说明该方法和该部件承载件的另外的示例性实施方式。
15、在实施方式中,该方法包括为提供设置有与其连接的多个导电柱的部件,特别地该多个导电柱以规则图案(例如矩阵图案)布置。通过在部件的一个主表面上设置根据预定义图案布置的多个柱,甚至可以实现复杂的电连接架构。然后,柱可用于限定部件承载件内的电路径,特别是用于电连接部件承载件内的部件和/或与电子外围电连接的电路径。通过例如执行光刻方法,可以在电沉积程序期间容易且精确地定义图案。
16、在实施方式中,该至少一个导电柱具有至少0.2(例如直径50μm、高度10μm)、特别为至少1.5,优选为至少2的纵横比。如上所述,纵横比可以被定义成下述两方面之间的比率:一方面是在垂直于其上形成了柱的部件的主表面的方向上的柱长度,并且另一方面是优选柱形柱的直径。在纵横比为至少1.5,优选为至少2的情况下,可以确保柱发挥一种销或甚至钉的作用,这显著简化并促进了在所述的插入程序期间将一个或多个柱插入电绝缘层结构中。通过提供用于连接的椭圆形柱,通过柱不仅可以满足电连接任务,而且还可以满足机械连接任务。
17、在实施方式中,至少一个导电柱包括铜或由铜构成,特别是至少一个导电柱可以包括铜-钛基部部分和其上的铜顶部部分。当柱包括铜(特别是在其自由端部处)时,具有柱的部件特别适合于部件承载件技术,诸如通常使用铜用于电连接目的的pcb(印刷电路板)技术。因此,铜作为柱的顶部部分是高度有利的。为了促进部件(特别是当配置为半导体芯片时)的焊盘之间的可靠连接,具体地适合于这样的连接的基部部分是非常有利的。例如,部件的焊盘可以包括铝或由铝构成,该焊盘可以与柱的铜-钛基部部分适当地连接。当然,其他材料和材料组合也是可以的。
18、在实施方式中,至少一个导电柱通过在部件上溅射第一材料(特别是铜-钛)的基部部分,并随后通过在基部部分上电沉积第二材料(特别是铜)的顶部部分来形成。特别地,柱的大部分可以通过电沉积(即顶部部分)形成,而为了提高与部件的表面材料的相容性,可以通过溅射预先形成小的平坦基部部分。溅射可以指示为其中由于高能粒子轰击固体目标材料,粒子从该目标喷出的过程。通过该溅射和电沉积的组合,可以同时获得具有足够高的纵横比的柱的精确且稳固的制造以及柱与部件之间的适当粘合。
19、在实施方式中,该部件包括至少一个焊盘,在该焊盘上形成至少一个导电柱。特别地,焊盘可以包括铝或由铝构成,但是由另一材料诸如铜制成的焊盘也是可以的。这样的焊盘例如可以作为充作部件的半导体芯片的后段制程(beol)制造过程的一部分来进行制造。
20、在实施方式中,该方法包括为晶圆级的多个一体连接的部件(特别是实施为半导体芯片)电沉积至少一个导电柱的一部分,然后将部件单个化,每个部件均设置有至少一个相应的导电柱。根据这样的高度优选的实施方式,在通过应用电沉积程序(优选地随后是初始溅射阶段)同时形成这些部件的柱时,多个部件(特别是多个半导体芯片)仍然可以一体连接在晶圆复合物中。这允许了将高位置精度与有效的制造结合。在晶圆级上形成柱后,可以将晶圆单个化,例如通过机械锯切、激光切割、化学蚀刻等进行单个化。
21、在实施方式中,该方法包括提供至少部分未固化的材料的电绝缘层结构,并且在插入和固定期间使该电绝缘层结构的至少部分未固化的材料至少部分地(优选地完全地)固化。在本技术的上下文中,术语“至少部分未固化的材料”特别地指具有下述性质的材料:通过施加升高的压力和/或升高的温度至少部分地熔化或变得可流动并且在释放所施加的升高的压力和/或升高的温度时变得硬化或固化(从而变成固体)。因此,施加升高的压力和/或升高的温度可能导致可固化或至少部分未固化的材料熔化,接着在释放所施加的升高的压力和/或升高的温度时进行不可逆的硬化。特别地,“至少部分未固化的材料”可以包括b阶材料和/或a阶材料或由b阶材料和/或a阶材料构成。通过提供来自树脂、预浸料或任何其他b阶材料的层结构,层结构可以在层叠期间重新熔化,使得树脂(等)可以流动以使各种元件互连并使间隙或空隙封闭,且因此可以有助于制造的部件承载件内的稳定的内部互连。因此,可以通过层叠,即施加压力和/或热来执行下述两方面之间的固定:一方面为具有部件的柱,另一方面为电绝缘层结构,这引起电绝缘层结构的先前至少部分未固化的材料的固化,以实现固定并有助于嵌入。因此,通过将柱按压入层结构中来在柱和层结构之间形成暂时的机械连接可以接着是通过使该层结构的至少部分未固化的材料固化而在柱和层结构之间建立一体连接的固定程序。在另一实施方式中,插入和固定可以是共同的同时程序。
22、在实施方式中,电绝缘层结构包括树脂、预浸料或高温稳定光致抗蚀剂(特别是在至少最高达发生电绝缘层结构层叠的温度下是稳定的)或由它们构成。例如,树脂可以是环氧树脂,树脂能够通过施加热和/或机械压力而熔化和交联,从而实现柱和层结构之间的固定。当使用高温稳定光致抗蚀剂作为层结构时,光致抗蚀剂可以临时嵌入柱。在另外的层叠过程等之后(在此期间高温稳定光致抗蚀剂保持完整),然后可以剥离光致抗蚀剂,这再次使柱露出,以进一步处理部件承载件的预成型件。当使用树脂或预浸料(即树脂基体,特别是环氧树脂基体,其中具有增强颗粒诸如玻璃纤维)时,电绝缘层结构可以形成易于制造的部件承载件的一部分。
23、在实施方式中,该方法包括将至少一个导电层结构和/或至少一个另外的电绝缘层结构(特别是由至少部分未固化的材料制成)与部件连接(特别是层叠)。在已经制造由具有一个或多个柱和电绝缘层结构的部件构成的结构之后,可以实现一个或多个导电层结构和/或一个或多个另外的电绝缘层结构的另外的积层,以改善嵌入。特别地,这些另外的电绝缘层结构可以包括如上所述的至少部分未固化的材料,使得可以通过施加热和/或压力,即通过层叠来将积层一体连接到共同的堆叠体。通过采取该措施,可以形成具有基本上任何期望的组成的部件承载件。
24、在实施方式中,该方法包括钻出(特别是通过激光钻孔和机械钻孔中的至少一种)至少一个孔,该至少一个孔穿过电绝缘层结构和至少一个另外的电绝缘层结构中的至少一个。还可以用导电材料(例如通过电镀)至少部分地填充该至少一个钻孔,从而接触至少一个导电柱和/或直接接触部件。特别地,不同柱之间的连接可以通过钻孔并用导电材料(特别是铜)例如通过电镀填充该孔来实现。因此,可以获得简单且有效地建立柱之间的基本上任何期望的电连接。除了形成钻孔并且用导电材料填充该钻孔以用于电连接目的之外或作为其替代,例如还可以附接导电层,并且对该导电层进行图案化以限定所期望的电连接迹线。
25、在实施方式中,该方法包括在插入之前将承载件附接到电绝缘层结构。为了在插入(和可选地固定)程序期间提供足够的机械支撑,可以将承载件附接到电绝缘层结构。这样的承载件可以是临时承载件,即稍后可以在完成部件承载件的制造之前被移除。换言之,临时承载件不会形成易于制造的部件承载件的一部分。可替换地,在插入和固定期间提供机械支撑的承载件可以保留为部件承载件的一部分,并且因此可以形成部件承载件的一部分。也可以稍后仅移除承载件的一部分,并且剩余部分形成最终的部件承载件的一部分。
26、在实施方式中,该方法包括在插入之后从电绝缘层结构移除所附接的承载件的至少一部分。当承载件是临时承载件时,在插入(并且优选地固定)之后,当不再需要存在用于提供机械支撑的临时承载件时,可以将临时承载件完全移除。当部件承载件本身的构成部分已经变得机械上稳定到足以提供支撑并避免不期望的效果诸如翘曲时,可以不需要这样的用于提供机械支撑的临时承载件。例如,使至少一个电绝缘层结构的至少部分未固化的材料固化可以引起所获得的结构的硬化,并且可以致使用于另外的处理的临时承载件的存在不必要。
27、在实施方式中,承载件包括芯,或覆盖有至少一个导电层结构的芯,或者在较厚的导电层上的较薄的导电层,或塑料层(特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯层)。各种形式的承载件也是可以的,给定实施例的组合也是可以的。例如,承载件可以是柔性的,例如可以包括胶带或由胶带构成。然而,承载件也可以是机械刚性的,例如完全固化的芯(例如fr4材料的)。此外,将承载件提供作为可以选择性地彼此分层的多个导电层结构(特别是具有非常不同的厚度)的堆叠体也是一种选择。在后面提到的实施方式中,承载件的一部分可以保留作为易于制造的部件承载件的一部分,而承载件的另一部分可以在临时承载件已完成其临时提供机械支撑的功能之后被移除。还发现可以使用简单的pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)层或聚酯层或另一塑料层作为(特别是临时的)承载件。
28、在实施方式中,承载件包括与至少一个导电柱对齐的至少一个凹部,使得在插入期间,至少一个柱插入至少一个凹部中。根据这样的优选实施方式,除了其机械支撑功能之外,承载件还同时和协同地用作用于在连接程序中将一个或多个柱适当地引导到期望位置的机械引导结构。特别地,在承载件中凹部的图案可以形成为对应于部件上的柱的图案。当具有柱的部件然后被按压入下方具有带有凹部的承载件的电绝缘层结构中时,每个柱均将进入对应的一个凹部中,在这些凹部处安全地防止相应的柱受到机械损坏。因此,可以在排除错误插入的同时获得高度的位置精度。
29、在实施方式中,该方法包括提供具有腔体的容纳结构,并且在插入程序期间将具有至少一个导电柱的部件布置在腔体中。通过提供具有腔体的容纳结构,其中该腔体的尺寸对应于部件的尺寸,可以进一步提高制造过程期间的位置精度。具有柱的部件需要仅放置在例如预切割芯的腔体中,然后已经关于待与部件及其柱连接的电绝缘层结构适当地对齐。
30、在实施方式中,所述至少一个导电柱在插入方向上具有在5μm至50μm之间的范围内的延伸部。例如,柱的长度可以是20μm。通过对应地调节用于制造柱的电沉积程序,可以适当地限定所期望的长度。在具有所提到的尺寸的情况下,发现可以获得可以在插入程序中突出到并且甚至穿过电绝缘层结构的柱。
31、在实施方式中,电绝缘层结构可以具有在5μm至50μm之间的范围内的厚度。例如,电绝缘层结构的适当厚度可以是20μm。一方面是电绝缘层结构的厚度和另一方面是柱的厚度可以被调节,以彼此对应。例如,电绝缘层结构的厚度可以选择为与柱的延伸部基本相同或完全相同。然而,柱的延伸部和层结构的厚度之间的差异还可以例如不大于10μm,特别是不大于5μm。通过采取该措施,可以确保一个或多个柱的自由端部在插入过程之后突出到电绝缘层结构以外或者被定位成靠近电绝缘层结构的表面,以通过后续处理(例如介电材料移除程序)来容易地露出。如果各种构成部分(即具有柱的部件、电绝缘层结构、还有可选的容纳结构等)的厚度被选择成彼此对应以便确保在插入和/或固定程序期间对柱具有一种冲压效果,则这也是有利的。这确保了柱适当地突出到电绝缘层结构中或甚至超出电绝缘层结构。
32、在实施方式中,电绝缘层结构是被至少一个导电柱穿透的连续电绝缘层结构。通过将电绝缘层结构设置为连续层,诸如介电箔,可以确保简单且可靠的制造过程。例如,可以使用可固化环氧树脂的纯树脂箔,可替换地可以使用预浸料层(包括可固化树脂和增强颗粒,诸如玻璃纤维)。
33、在实施方式中,电绝缘层结构是具有用于容纳至少一个导电柱的至少一个突出部的非均匀电绝缘层结构。特别地,该方法可以包括将至少一个导电柱插入至少一个突出部中。还可以将电绝缘层结构设置为已经图案化的层或具有表面轮廓的层,以便提供容纳柱的部段,其中在这些部段之间保留了盲孔或通孔。通过采取该措施,可以以灵活的方式限定任何期望的电和机械连接架构。特别地,提供具有包括一个或多个突出部的拓扑结构的导电层结构可以允许根据某个应用的要求限定用于容纳柱的期望的表面轮廓。
34、在实施方式中,该方法包括形成至少一个导电接触结构,该导电接触结构使至少一个导电柱与部件承载件内的至少一个另外的导电柱和/或任何其他导电迹线电接触。柱之间和/或柱与迹线之间的这样的电耦合可以直接建立(即通过柱与另外的柱或迹线之间的直接物理接触)或间接地建立(利用柱与另外的柱或迹线之间的导电接口,例如焊料结构,焊盘等)。从电学观点来看,这样的导电接触结构可以在不同柱之间建立相互连接。
35、在实施方式中,该方法包括通过施加在2巴至15巴之间的范围内的压力,特别是在4巴至10巴之间的范围内的压力来将至少一个导电柱插入电绝缘层结构中。因此,施加适度的机械压力可以足以使柱能够穿透到电绝缘层结构中。
36、在实施方式中,该方法包括在处于50℃至150℃之间的范围内,特别是处于60℃至120℃之间的范围内的升高的温度下将至少一个导电柱插入电绝缘层结构中。在插入和/或固定期间对具有柱的部件进行加热使一个或多个柱突出进入电绝缘层结构得以简化。
37、在一种实施方式中,可以通过在单个程序中施加机械压力和热来执行插入和固定。在另一实施方式中,然而,证明更加有利的是,通过拾取和放置设备在部件上施加压力,首先将一个或多个柱插入电绝缘层结构中,接着进行分离的层叠程序,在该层叠程序期间,其中一个或多个柱已经被插入电绝缘层结构中的部件被加热并在层叠按压中经受机械压力。后一个程序在制造的部件承载件的机械完整性方面提供了特别有利的结果。
38、在实施方式中,该方法包括将至少一个导电柱插入电绝缘层结构中,使得至少一个导电柱的自由端部保留在电绝缘层结构内,并且随后移除电绝缘层结构的一部分,使该自由端部露出。在这样的实施方式中,一个或多个柱的自由端部保留在固定结构的端部处的电绝缘层结构的内部,并且稍后仅通过应用材料移除过程来露出。这可以保护小的柱的自由端部免受机械损坏。例如,移除包括等离子处理、激光处理和/或湿式化学处理。还可以将所提及的和/或其他材料移除程序中的两中或所有三中进行组合。
39、在另一实施方式中,该方法包括在插入期间将至少一个导电柱运送到电绝缘层结构中,使得至少一个导电柱的自由端部突出到电绝缘层结构以外并且因此仅通过插入而露出。在这样的可替换的实施方式中,一个或多个柱的自由端部已经相对于在固定程序之后与另一导电结构直接连接的环境而被露出。这可以例如通过选择柱的延伸部大于电绝缘层结构的厚度来确保。这样的程序非常快,因为用于使柱的自由端部露出的各个材料移除程序可以是不必要的。
40、在实施方式中,该部件包括通过多个导电柱进行电接触的半导体芯片。然后,每个柱均可以对应于相应的芯片焊盘。
41、在实施方式中,该方法包括形成导电迹线结构,将迹线结构嵌入图案化的电绝缘基体中,将电绝缘层结构附接到具有嵌入的迹线结构的基体,以及将该部件的至少一个导电柱插入(和可选地固定)在基体的凹部中的电绝缘层结构中。在这样的高度优选的实施方式中,嵌入的迹线可以首先形成在介电基体中,该介电基体稍后可以与电绝缘层结构和柱连接。通过采取该措施,即使是复杂的电连接任务也可以以简单的方式执行。
42、在实施方式中,插入包括将至少一个导电柱移动到固定不动的电绝缘层结构中。因此,插入可以通过将电绝缘层结构保持在适当位置并且仅移动具有柱的部件(例如通过拾取和放置设备)来实现。在另一实施方式中,插入包括将电绝缘层结构移动到固定不动的至少一个导电柱中。因此,作为前述实施方式的替代方案,还可以使具有柱的部件在空间上固定并使电绝缘层结构朝向柱移动。在又一实施方式中,至少一个导电柱和电绝缘层结构两者均沿相反方向朝向彼此移动以进行插入。
43、在实施方式中,该部件包括仅在其一个主表面上的至少一个导电柱。当使用仅在其一个主表面上具有电接触的部件时,这样的实施方式例如可能是有利的。即使当部件在其两个相反的主表面上具有导电焊盘时,也可以仅在部件承载件的一个主表面上提供柱,并通过稍后形成(例如激光)过孔来实现与部件的相反的其他主表面上的焊盘的连接。
44、在另一实施方式中,该部件包括在其两个相反的主表面上的一个或多个导电柱。在这样的实施方式中,可以为部件的两个相反的主表面提供至少部分电沉积的柱,该柱可以在部件的两个相反的主表面上与相应的电绝缘层结构连接。这允许了在不期望效果倾向诸如翘曲或分层很小的情况下获得高度对称的配置。
45、在实施方式中,插入和固定包括将至少一个导电柱和电绝缘层结构机械地按压入彼此中以进行插入,并且随后特别是通过加热和/或施加机械压力层叠至少一个导电柱和电绝缘层结构,以进行固定。因此,插入和固定的程序可以是两个不同的过程。可替换地,然而这两个过程也可以组合成一个共同的过程。
46、在实施方式中,该方法还包括,在插入(并且可选地固定)之后,执行至少一个另外的处理步骤(即,部件承载件制造的一个或多个附加程序),并且随后从部件和至少一个导电柱移除电绝缘层结构。因此,电绝缘层结构可以是临时或永久结构。当作为临时结构时,可以在某个制造程序之后将其从包括柱的部件移除。到程序的这一点为止,电绝缘层结构可以用于机械地保护敏感的柱。在替代方案中,电绝缘层结构形成易于制造的部件承载件的一部分。
47、在实施方式中,该方法包括,尤其是至少部分地通过在至少一个导电柱上(特别是直接或间接地)电沉积至少一个另外的导电柱。柱之间的这样的电耦合可以直接建立(即通过柱和另外的柱之间的直接物理接触)或间接地建立(利用柱和另外的柱之间的导电接口,例如焊料结构,焊盘等)。例如,然后可以将多个柱一个堆叠在另一个上以进行三维一体化。因此,可以在部件承载件的不同层处堆叠不同的柱,以扩展部件承载件的三维功能。通过堆叠柱,可以执行基本上任何所期望的电连接任务。
48、在实施方式中,在部件在部件的两个相反主表面上设置有至少一个导电柱(特别是具有导电柱的阵列)。优选但非必要地,部件的相反主表面上的柱的一部分通过延伸穿过部件的导电连接件来彼此电连接。这允许了获得双侧互连架构(参见例如图73)。
49、该至少一个部件可以选自由下述构成的组:不导电嵌体、导电嵌体(诸如金属嵌体,优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如热管)、电子部件或它们的组合。例如,部件可以是有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置(例如dram或另一数据存储器)、滤波器、集成电路、信号处理部件、功率管理部件、光电接口元件、电压转换器(例如dc/dc转换器或ac/dc转换器)、加密部件、发射器和/或接收器、机电换能器、传感器、致动器、微机电系统(mems)、微处理器、电容器、电阻器、电感、电池、开关、相机、天线、逻辑芯片、导光元件(例如光波导或光导体连接件)以及能量收集单元。然而,其他部件可以被嵌入在部件承载件内。例如,可以使用磁性元件用作所述部件。这样的磁性元件可以是永磁性元件(诸如铁磁元件、反铁磁性元件或铁磁性元件,例如铁氧体基部结构),或者可以是顺磁性元件。然而,部件还可以是另外的部件承载件,例如处于板中板配置。部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以嵌入其内部。此外,其他部件还可以用作部件。
50、在实施方式中,部件承载件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构的堆叠体。例如,部件承载件可以是所述的电绝缘层结构和导电层结构的层叠体,特别是通过施加机械压力形成,如果需要的话所述形成过程受热能支持。所提及的堆叠体可以提供板状部件承载件,该板状部件承载件能够为另外的部件提供大的安装表面并且仍然非常薄且紧凑。术语“层结构”可以特别地指公共平面内的连续层、图案化层或多个非连续岛状件。
51、在实施方式中,部件承载件被成形为板状。这有助于紧凑设计,其中部件承载件仍然为在其上安装的部件提供了大的基础。此外,特别是例如作为嵌入式电子部件的裸晶片,得益于其厚度薄,可以方便地嵌入到薄板例如印刷电路板中。
52、在实施方式中,部件承载件被配置成由印刷电路板和基板(特别地ic基板)构成的组中的一个。
53、在本技术的上下文中,术语“印刷电路板”(pcb)可以特别地指通过将若干导电层结构与若干电绝缘层结构层叠形成的部件承载件(其可以是板状的(即平面的)、三维曲面的(例如当使用3d打印制造时)或者其可以具有任何其他形状),上述形成过程例如通过施加压力形成,如果需要的话伴随有热能的供应。作为用于pcb技术的优选材料,导电层结构由铜制成,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。通过形成穿过层叠体的通孔,例如通过激光钻孔或机械钻孔,并且通过用导电材料(特别地铜)填充这些通孔,由此形成作为通孔连接的过孔,来使各个导电层结构可以以期望的方式连接至彼此。除了可以嵌入在印刷电路板中的一个或多个部件之外,印刷电路板通常被配置成在板状印刷电路板的一个或两个相反表面上容纳一个或多个部件。部件可以通过焊接连接至相应的主表面。pcb的介电部分可以由具有增强纤维(诸如玻璃纤维)的树脂构成。
54、在本技术的上下文中,术语“基板”可以特别地指与待安装在其上的部件(特别地电子部件)具有大致相同的大小的小型部件承载件。更具体地,基板可以理解为用于电连接或电网络的承载件以及与印刷电路板(pcb)相当的部件承载件,然而具有显著较高密度的横向和/或竖向布置的连接件。横向连接件例如为传导路径,而竖向连接件可以为例如钻孔。这些横向和/或竖向连接件布置在基板内,并且可以用于提供特别是ic芯片的所容置的部件或未容置的部件(诸如裸晶片)与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接和/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由具有增强球体(诸如玻璃球)的树脂构成。
55、在实施方式中,至少一个电绝缘层结构包括由以下构成的组中的至少一种:树脂(诸如增强或非增强树脂,例如环氧树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂,更具体地fr-4或fr-5)、氰酸酯、聚亚苯基衍生物、玻璃(特别是玻璃纤维、多层玻璃、玻璃状材料)、预浸料材料、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物(lcp)、环氧基积层膜、聚四氟乙烯(特氟隆)、陶瓷以及金属氧化物。还可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成的增强材料,诸如网、纤维或球体。虽然预浸料或fr4通常是优选的,但也可以使用其它材料。对于高频应用,高频材料诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂可以在部件承载件中实现为电绝缘层结构。
56、在实施方式中,至少一个导电层结构包括由下述构成的组中的至少一种:铜、铝、镍、银、金、钯以及钨。尽管铜通常是优选的,但是其它材料或它们的涂覆形式也是可能的,尤其是涂覆有超导材料诸如石墨烯的上述材料。
57、在实施方式中,部件承载件是层叠型本体。在这样的实施方式中,半成品或部件承载件是通过施加按压力——如果期望的话伴随有热——堆叠并连接在一起的多层结构的复合体。