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TWM600477U - 具有用額外鍍覆結構和橋結構填充的通孔的部件承載件 - Google Patents

具有用額外鍍覆結構和橋結構填充的通孔的部件承載件 Download PDF

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TWM600477U
TWM600477U TW109201183U TW109201183U TWM600477U TW M600477 U TWM600477 U TW M600477U TW 109201183 U TW109201183 U TW 109201183U TW 109201183 U TW109201183 U TW 109201183U TW M600477 U TWM600477 U TW M600477U
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TW
Taiwan
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plating
conductive
electrically insulating
insulating layer
Prior art date
Application number
TW109201183U
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English (en)
Inventor
惜金 鄭
張正昌
Original Assignee
奧地利商奧特斯奧地利科技與系統技術有限公司
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Publication date
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Abstract

提供了一種部件承載件(100)。該部件承載件包括：電絕緣層結構(102)，具有第一主表面(104)和第二主表面(106)；通孔(108)，該通孔延伸穿過電絕緣層結構(102)處於第一主表面(104)和第二主表面(106)之間，並且具有從第一主表面(104)延伸的第一漸縮部分(114)和從第二主表面(106)延伸的第二漸縮部分(116)；第一鍍覆結構(180)，該第一鍍覆結構位於電絕緣層結構(102)的側壁(112)的至少一部分上，該側壁(112)界定通孔(108)；以及第二鍍覆結構(182)，該第二鍍覆結構與第一鍍覆結構(180)單獨地形成並且佈置在第一鍍覆結構上，其中，第二鍍覆結構(182)包括連接相對的側壁(112)的導電橋結構(110)。

Description

具有用額外鍍覆結構和橋結構填充的通孔的部件承載件
本創作涉及一種部件承載件。
在配備有一個或多個電子部件的部件承載件的產品功能不斷增多和這樣的部件日益微型化以及待安裝在部件承載件諸如印刷電路板上的部件的數量不斷增加的背景下，日益採用具有若干部件的更強大的陣列狀部件或封裝件，這些部件或封裝件具有多個觸點或連接件，在這些觸點之間的間隔不斷減小。移除由這樣的部件和部件承載件本身在運行期間產生的熱成為日益凸顯的問題。同時，部件承載件應該是機械牢固的且電氣可靠的，以使得甚至在惡劣的條件下也能夠運行。所有這些要求與部件承載件及其構成的持續微型化密切相關。 此外，以適當的質量有效地接觸嵌入在部件承載件中的導電層結構和/或部件可能是有利的。可以填充有銅的機械過孔和激光過孔的形成對於這個和其他目的可能是有利的。
可能需要製造具有適當的電可靠性的部件承載件。 根據本創作的示例性實施方案，提供了一種部件承載件，該部件承載件包括：電絕緣層結構，該電絕緣層結構具有第一主表面和第二主表面；通孔(特別是激光通孔)，該通孔延伸穿過電絕緣層結構處於第一主表面和第二主表面之間，並且具有從第一主表面延伸的第一漸縮部分和從第二主表面延伸的第二漸縮部分；第一鍍覆結構，該第一鍍覆結構位於電絕緣層結構的側壁的至少一部分上，該側壁界定該通孔；以及第二鍍覆結構，該第二鍍覆結構與該第一鍍覆結構單獨地形成並且佈置在該第一鍍覆結構上，其中，該第二鍍覆結構包括(作為該第二鍍覆結構的整體部分)連接相對的側壁的導電橋結構。 根據本創作的另一示例性實施方案，提供了一種製造部件承載件的方法，其中，該方法包括：形成通孔(特別是激光通孔)，該通孔在電絕緣層結構的第一主表面和第二主表面之間延伸，使得該通孔具有從第一主表面延伸的第一漸縮部分和從第二主表面延伸的第二漸縮部分；執行第一鍍覆程序，以由此在電絕緣層結構的側壁的至少一部分上形成第一鍍覆結構，該側壁界定該通孔；並且隨後執行單獨的第二鍍覆程序，以由此在該第一鍍覆結構上形成第二鍍覆結構，其中，該第二鍍覆結構形成有連接相對的側壁的導電橋結構。 在本申請的上下文中，術語“部件承載件”可以具體地表示能夠在其上和/或其中容納一個或多個部件的任何支撐結構，以用於提供機械支撐和/或電氣連接。換言之，部件承載件可以被配置為用於部件的機械和/或電子承載件。具體地，部件承載件可以是印刷電路板、有機內插物以及IC(集成電路)基板中的一種。部件承載件也可以是將上述類型的部件承載件中的不同部件承載件組合的混合板。 在本申請的上下文中，術語“層結構”可以特別地表示共同平面內的連續層、圖案化層或多個非連續島狀件。 在本申請的上下文中，術語“通孔”可以特別地表示完全延伸穿過整個電絕緣層結構的孔，並且可以特別是並且優選地通過激光加工形成。因此，該通孔可以是激光通孔。這種通孔可以具有例如從電絕緣層結構的兩個相反的主表面延伸的兩個相對的漸縮部分。通孔可以例如通過從電絕緣層結構的前側和後側——即從兩個相反的主表面——進行的激光照射的組合來製造。可以從這些側中的每一側進行一次或多次激光照射。也可以通過從僅一個主表面進行激光加工來形成通孔。此外，通孔的形成也可以通過激光加工之外的其他方法進行，例如通過等離子體處理。 在本申請的上下文中，術語“鍍覆結構”可以特別地表示通過鍍覆即通過表面覆蓋工藝形成的物理結構，其中金屬沉積在表面上，特別是在導電錶面上。特別地，可以通過電鍍覆形成鍍覆結構。在電鍍覆中，向離子金屬供應電子以在導電錶面上形成非離子塗層。相應的系統可以涉及具有金屬的離子形式的化學溶液、可以對應於待鍍覆金屬的陽極(即帶負電的電極)和被提供電子以在導電錶面上產生非離子金屬膜的陰極(即帶正電的電極)。對於諸如銅的金屬的電流沉積或電鍍覆，可以使用包含待作為離子沉積的金屬(特別是溶解的金屬鹽)的水基溶液。陽極和作為陰極的工件(諸如具有通孔的部件承載件的預製件，該通孔具有待被鍍覆結構覆蓋的側壁)之間的電場可以迫使帶正電的金屬離子移動到陰極，在該處它們放棄它們的電荷並將它們自身作為金屬沉積在電絕緣層結構中的通孔的側壁的表面上。除了純金屬沉積之外，電鍍或電流沉積工藝還可以含有待塗覆的部件承載件的預製件的製備和/或後處理。 在本申請的上下文中，術語“單獨地形成的鍍覆結構”可以特別地表示在不同的鍍覆過程中形成的物理上分離的和視覺上可區分的鍍覆結構。如本領域技術人員所知，如果一個接一個地執行單獨的鍍覆結構，在檢查部件承載件的截面圖時，這些鍍覆結構之間的界面是可見的。可以使用不同的鍍覆製造設備、利用不同的鍍覆化學和/或在不同的時間段製造不同的鍍覆結構。 在本申請的上下文中，術語“橋結構”可以特別地表示導電結構，該導電結構在電絕緣層結構的相對的側壁之間基本上水平地延伸並且特別是在通孔的最窄部分處或附近界定通孔。例如，這種橋結構可以通過在通孔形成之後進行鍍覆來形成。在這樣的鍍覆程序之後，先前形成的通孔僅部分地填充有構成橋結構的導電材料，使得橋結構可以在向上方向上通過第一分界面界定，並且在下側處通過第二分界表面界定。第一分界表面和第二分界表面都可以具有凹形形狀。 根據本創作的示例性實施方案，提供了一種部件承載件，該部件承載件具有通孔(優選為激光通孔)，該通孔至少部分地填充有導電填充介質諸如銅。為了適當地填充該通孔，即沒有可靠性問題、沒有裂縫的形成、沒有光穿過問題和/或在填充介質的內部沒有夾雜物或空隙，已經表明，首先在限定通孔的側壁上形成第一鍍覆結構、並且隨後在單獨的另外的鍍覆程序中僅形成在側壁之間形成水平連接的並沉積在第一鍍覆結構上的橋結構是非常有利的。已經表明，當執行雙鍍覆程序以用於用側壁覆蓋層填充通孔以及形成水平橋結構時，可以顯著提高銅填充的激光過孔的質量。因此，可以提高產量並且可以加強部件承載件的電氣、機械和熱可靠性。 在下文中，將解釋該部件承載件和該方法的另外的示例性實施方案。 在一實施方案中，第一鍍覆結構是以基本上均勻的厚度覆蓋側壁的鍍覆層。儘管不能始終保證在界定激光通孔的側壁的不同部分上的第一鍍覆結構的絕對相同的厚度，但是第一鍍覆結構的最厚和最薄區域之間的偏差可小於30%，優選地小於15%。利用在橋形成之前以導電材料形成的這種對側壁的基本上均勻的塗層(其關於電絕緣層結構界定激光通孔)，可以顯著提高所獲得的部件承載件的可靠性。 應該說，第一鍍覆結構可以直接施加在限定側壁的電絕緣層結構的電介質材料上。然而，也可以並且有時甚至優選的是，第一鍍覆結構形成在非常薄的籽晶層(該籽晶層可以通過無電沉積形成)上，該籽晶層可以首先形成在電絕緣層結構的電介質側壁上以適當地準備隨後形成第一鍍覆結構(特別是通過電鍍覆或電流鍍覆)。在後面提到的實施方案中，側壁上的第一鍍覆結構相對於側壁通過該薄的籽晶層間隔開。 在一實施方案中，第一鍍覆結構的最小水平厚度在3µm至30µm之間的範圍內，特別是在5µm至15µm之間的範圍內。例如，具有這種最小厚度的第一鍍覆結構(即，在整個激光通孔中第一鍍覆結構的最薄部分處的厚度)可以填充激光通孔的整個寬度的10%至50%。這種相對厚的第一鍍覆結構已經表明對填充有導電材料的激光通孔的可靠性具有非常積極的影響。 在一實施方案中，橋結構的最小豎向厚度在10µm至60µm之間的範圍內，特別是在20µm至40µm之間。此外，已經表明，當橋結構在豎向方向上的厚度變得不太小時，可以顯著改善填充有導電填充介質的激光通孔的可靠性。最優選的厚度為至少20µm。然而，當橋結構的厚度變得過大時，這可能對激光通孔中的橋結構上方和下方的凹坑或凹部的形狀產生不期望的影響，使得不應超過橋結構的最小厚度(即橋結構最窄部分的厚度)的上限60µm。 在一實施方案中，在橋結構之外或除橋結構之外，第二鍍覆結構的最小水平厚度可以在2µm至20µm之間的範圍內，特別是在4µm至10µm之間的範圍內。特別地，，第二鍍覆結構在其除橋結構之外覆蓋電絕緣層結構的側壁的部分處的最小水平厚度可以小於第一鍍覆層的最小厚度。然而，第二鍍覆結構的最小水平厚度可以大於可選的籽晶層的厚度。 在一實施方案中，在根據包括激光通孔的主延伸方向的觀察平面的截面圖中，第一鍍覆結構被成形為兩個成角度的腿部。術語“包括激光通孔的主延伸方向的視平面”可以對應於圖7的紙平面。因此，所提到的截面圖對應於包括通孔的中心軸線和垂直於通孔的中心軸的一個另外的軸線的觀察平面。在這個觀察平面中，第一鍍覆結構表現為兩個連接的直腿部，其間具有(特別是鈍的)角。換言之，第一鍍覆結構可以遵循界定激光通孔的側壁的形狀，並且由電絕緣層結構的相反的主表面上的兩個漸縮部分限定。 在一實施方案中，在根據包括激光通孔的主延伸方向的觀察平面的截面圖中(參見圖7)，第二鍍覆結構是基本上H形的。當在形成第一鍍覆程序之後執行第二單獨的鍍覆程序時，這導致形成基本上水平的橋結構，但另外還導致利用第二鍍覆結構的附加的導電材料覆蓋第一鍍覆結構的暴露的側壁。結果，第二鍍覆程序可導致在第一鍍覆結構上形成基本上H形的導電結構。 在一實施方案中，電絕緣層結構的厚度不大於100µm，特別是在40µm至60µm之間的範圍內。如上所述，根據本創作示例性實施方案的雙鍍覆架構顯著地提高了填充有諸如銅的導電填充介質的激光通孔的可靠性。另外應該提到的是，電絕緣層結構(特別是完全固化的芯部)變得越薄，這種可靠性問題變得越來越嚴重。如果電絕緣層結構的厚度低於100µm並且特別是在40µm至60µm之間的範圍內，則由於裂縫、空隙或脫層趨勢導致的電可靠性問題變得特別顯著。利用根據本創作示例性實施方案的雙鍍覆架構，可以克服或至少顯著減少這種可靠性問題。 在一實施方案中，導電橋結構由面向第一主表面的第一分界表面特別是凹的第一分界表面和麵向第二主表面的第二分界表面特別是凹的第二分界表面界定。在許多情況下，橋結構的中心部分在豎向方向上具有最小的厚度。在該最小厚度的區域中，該兩個分界面具有最小的相互距離。 在一實施方案中，部件承載件包括第一導電塊結構，其填充第一分界表面和第一主表面之間的至少一部分。因此，可以將另外的導電填充介質填充入第一分界表面上方的凹部或凹坑中。這可以進一步提高部件承載件的電可靠性。 在一實施方案中，部件承載件包括第二導電塊結構，其填充第二分界表面和第二主表面之間的至少一部分。相應地，第二分界表面下方的凹坑或凹部也可以部分地或完全地填充有導電填充介質諸如銅。該填充程序也進一步改善了部件承載件的電可靠性。 在一實施方案中，第一導電塊結構和第二導電塊結構中的至少一個是附加的鍍覆結構，即通過另外的附加的單獨的鍍覆程序形成。在橋結構的相應分界表面上方的凹坑和/或在橋結構的相應分界表面下方的凹坑的填充程度可以通過設計另外的鍍覆程序和通過調整另外的鍍覆程序的數量來限定，所述另外的鍍覆程序在完成整體地包括橋結構的第二鍍覆結構的形成之後執行。如本領域技術人員所知，部件承載件的截面圖將允許在視覺上區分構成第一或第二導電塊結構的各種另外的鍍覆結構。 在一實施方案中，部件承載件包括在第一主表面上的(例如圖案化的)第一導電層結構(特別是第一金屬箔，其具有與穿過電絕緣層結構的通孔的第一漸縮部分對準的第一窗部)和/或在第二主表面上的(例如圖案化的)第二導電層結構(特別是第二金屬箔，其具有與穿過電絕緣層結構的通孔的第二漸縮部分對準的第二窗部)。因此，相應的導電層可以被附接到電絕緣層結構的兩個相反的主表面中的每一個。優選地，導電層結構可以是銅箔。通過從電絕緣層結構的第一主表面進行第一激光照射，可以在第一導電層結構中形成第一窗部。相應地，可以通過從電絕緣層結構的第二主表面進行第二激光照射在第二導電層結構中形成第二窗部。 在另一實施方案中，該方法包括：在電絕緣層結構的一個或兩個主表面沒有被導電層結構覆蓋的情況下，在電絕緣層結構中形成通孔。在這樣的實施方案中(其中電絕緣層結構的相反的主表面中的一個或兩個主表面上的導電層結構可以是不必要的)，可以僅穿過電絕緣層結構直接鑽成該通孔。 在一實施方案中，激光通孔的至少一部分是基本上X形的。相應地，形成激光通孔可以包括利用一次激光照射從第一主表面執行第一次激光鑽孔和利用僅一次激光照射從第二主表面執行第二激光鑽孔。還如圖2中所示出的，形成具有基本上X形的激光通孔可以通過從電絕緣層結構的前側或第一主表面進行第一激光照射、接著從電絕緣層結構的後側或第二主表面進行單個第二激光照射的組合來執行。這樣的製造激光通孔的程序非常簡單和快速。 在一實施方案中，激光通孔包括連接第一漸縮部分和第二漸縮部分的中心連接部分，並且其中橋結構至少部分地位於中心連接部分中。相應地，形成激光通孔可包括利用一次激光照射從第一主表面執行第一激光鑽孔和利用兩次激光照射從第二主表面進行第二激光鑽孔。如圖3中所示出的，這樣的結構可以通過首先從電絕緣層結構的前側或第一主表面進行單次激光照射、接著從電絕緣層結構的後側或第二主表面進行兩次隨後的激光照射來獲得。通過執行這樣的製造激光通孔的程序，可以通過防止激光通孔的過窄的中心部分來進一步提高可靠性。 在一實施方案中，電絕緣層結構是芯部，特別是完全固化的芯部。因此，在形成激光通孔時，電絕緣層結構的材料可能已經完全固化。這意味著電絕緣層結構的材料可能無法在隨後的層壓過程中進一步交聯，在此期間可以將另外的層結構層壓到穿過其形成有激光通孔的堆疊體的前側和/或後側。例如，該芯部可包括諸如環氧樹脂的樹脂和諸如玻璃纖維或玻璃球的增強顆粒。特別地，該芯部可以由FR4材料製成。 在一實施方案中，部件承載件包括籽晶層，該籽晶層直接位於側壁的至少一部分上，以便被佈置或夾在電絕緣層結構和第一鍍覆結構之間。相應地，可以在直接在側壁上形成籽晶層之後執行形成第一鍍覆結構。可以通過導電錶面促進電鍍覆(用於形成第一鍍覆結構)，在該導電錶面上沉積第一鍍覆結構的導電材料。為了利用其上可以通過電鍍覆形成第一鍍覆結構的薄金屬膜覆蓋電絕緣層結構的電介質側壁，有利的是形成具有小厚度的化學銅籽晶層。籽晶層可具有高於1µm的厚度和/或提供若干累積籽晶層。例如，籽晶層的厚度或多個籽晶層的累積厚度可以在0.5µm至5µm之間的範圍內。如果提供多個籽晶層，它們可包括有機(例如聚合物)層、鈀層和/或銅層。這樣的籽晶層的形成可以通過化學反應執行，以獲得優選包含銅的導電錶面。在該籽晶層形成之後，然後可以通過電流鍍覆形成第一鍍覆結構，通過電流鍍覆，通過將電流施加到待製造的部件承載件上，可以在激光通孔中和化學銅表面上鍍覆顯著較厚的層(例如，具有例如15µm厚度的銅)。 在一實施方案中，該部件承載件在第一主表面上包括圖案化的第一導電層結構和/或在第二主表面上包括圖案化的第二導電層結構。例如，諸如銅箔的金屬層可以形成在電絕緣層結構的兩個相反的主表面上。每個導電層結構可以具有與激光通孔對準的窗部，其中從其前側和後側進行的激光照射可以在先前連續金屬層中形成這些窗部，以形成該圖案化的導電層結構。 在一實施方案中，該部件承載件包括至少一個電絕緣層結構和至少一個導電層結構的堆疊體。例如，部件承載件可以是所述一個或多個電絕緣層結構和一個或多個導電層結構的層壓體，特別是通過施加機械壓力和/或熱能形成的。上述堆疊體可以提供能夠為另外的部件提供大安裝表面但仍然非常薄且緊湊的板形部件承載件。 在一實施方案中，該部件承載件被成形為板的形式。這有助於緊湊設計，不過其中該部件承載件提供用於在其上安裝部件的大基底。此外，由於裸晶片的厚度小，可以方便地將特別是作為嵌入式電子部件的示例的裸晶片嵌入到薄板諸如印刷電路板中。 在一實施方案中，該部件承載件被配置為由印刷電路板和基板(特別是IC基板)組成的組中之一。 在本申請的上下文中，術語“印刷電路板”(PCB)可以具體地表示將若干導電層結構與若干電絕緣層結構層壓形成的板形部件承載件(其可以是板狀的(即平面的)、三維曲面的(例如當使用3D打印製造時)或者其可以具有任何其他形狀)，上述形成過程例如通過施加壓力和/或通過熱能的供應形成。作為用於PCB技術的優選材料，導電層結構由銅製成，而電絕緣層結構可以包括樹脂和/或玻璃纖維、所謂的預浸料諸如FR4材料。通過形成穿過層壓體的通孔(例如通過激光鑽孔或機械鑽孔)並且通過利用導電材料(特別是銅)填充這些通孔從而形成作為通孔連接的過孔，各種導電層結構可以以期望的方式彼此連接。除了可以嵌入在印刷電路板中的一個或多個部件之外，印刷電路板通常還被配置用於在板形印刷電路板的一個或兩個相反表面上容納一個或多個部件。這些部件可以通過焊接被連接到相應的主表面。PCB的電介質部分可以由具有增強纖維(例如玻璃纖維)的樹脂構成。 在本申請的上下文中，術語“基板”可以具體地表示與要安裝在其上的部件(特別是電子部件)具有基本上相同的尺寸的小部件承載件。更具體地，基板可以被理解為用於電氣連接或電氣網絡的承載件以及與印刷電路板(PCB)相當的部件承載件，然而具有顯著更高密度的橫向和/或豎向佈置的連接件。橫向連接件例如為傳導路徑，而豎向連接件可以為例如鑽孔。這些橫向和/或豎向連接件被佈置在基板內，並且可以用於提供特別是IC芯片的所容置的部件或未容置的部件(例如裸晶片)與印刷電路板或中間印刷電路板的電氣連接和/或機械連接。因而，術語“基板”還包括“IC基板”。基板的電介質部分可以由具有增強顆粒(諸如玻璃顆粒，特別是玻璃球)的樹脂構成。 在一實施方案中，至少一個電絕緣層結構包括由以下組成的組中的至少一個：樹脂(諸如增強或非增強樹脂，例如環氧樹脂或雙馬來酰亞胺-三嗪樹脂)、氰酸酯、聚亞苯基衍生物、玻璃(特別是玻璃纖維、多層玻璃、玻璃狀材料)、預浸材料(諸如FR-4或FR-5)、聚酰亞胺、聚酰胺、液晶聚合物(LCP)、環氧基積層材料、聚四氟乙烯(特氟隆)、陶瓷以及金屬氧化物。還可以使用例如由玻璃(多層玻璃)製成的增強材料，例如網、纖維或球體。雖然預浸料特別是FR4通常是優選的用於硬性PCB，但也可以使用其它材料，特別是用於基板的環氧基積層材料。對於高頻應用，高頻材料諸如聚四氟乙烯，液晶聚合物和/或氰酸酯樹脂，低溫共燒陶瓷(LTCC)或其他低、非常低或超低DK材料可以在部件承載件中作為電絕緣層結構實現。 在一實施方案中，該導電層結構的至少一個包括由銅、鋁、鎳、銀、金、鈀以及鎢組成的組中的至少一種。儘管銅通常是優選的，但是其它材料或它們的塗覆形式也是可能的，特別是塗覆有超導材料諸如石墨烯的上述材料。 在一實施方案中，至少一個部件可以表面安裝在部件承載件上和/或嵌入部件承載件中。所述至少一個部件可以選自由以下組成的組中：不導電嵌體、導電嵌體(諸如金屬嵌體，優選地包括銅或鋁)、熱傳遞單元(例如熱管)、導光元件(例如光波導或光導體連接件、電子部件或它們的組合)。例如，部件可以是有源電子部件、無源電子部件、電子芯片、存儲設備(例如DRAM或另一數據存儲器)、濾波器、集成電路、信號處理部件、功率管理部件、光電接口元件、發光二極管、光耦合器、電壓轉換器(例如DC/DC轉換器或AC/DC轉換器)、加密部件、發射器和/或接收器、機電換能器、傳感器、致動器、微機電系統(MEMS)、微處理器、電容器、電阻器、電感、電池、開關、相機、天線、邏輯芯片以及能量採集單元。然而，其他部件可以被嵌入在部件承載件內。例如，可以使用磁性元件用作所述部件。這樣的磁性元件可以是永磁性元件(諸如鐵磁元件、反鐵磁性元件、多鐵性元件或亞鐵磁性元件，例如鐵氧體芯部)，或者可以是順磁性元件。然而，該部件還可以是基底、插入件或另外的部件承載件，例如處於板中板配置。 在一實施方案中，部件承載件是層壓型部件承載件。在這樣的實施方案中，部件承載件是多層結構的複合物，其通過施加壓力和/或熱量而被堆疊並連接在一起。 基板或插入件可以由至少一層玻璃、矽(Si)或可光成像的或可干蝕刻的有機材料(如環氧基積層材料)或聚合物複合物(如聚酰亞胺、聚苯並噁唑或苯並環丁烯)組成。 本創作的以上限定的方面和另外的方面從下文將要描述的實施方案的示例將是明了的，並且被參考這些實施方案的示例進行說明。
附圖中的圖示是示意性的。在不同的附圖中，相似或相同的元件設置有相同的附圖標記。 在參考附圖進一步詳細地描述示例性實施方案之前，將先概述發展本創作的示例性實施方案所基於的一些基本考慮。 根據本創作的示例性實施方案，可以執行兩層橋鍍覆程序以確保在激光通孔的最窄區域中的完整且可靠的橋接。同時，利用這種製造程序可以確保高的或甚至最大的容量。 當形成具有非常薄的電絕緣層結構(諸如厚度不大於60µm或甚至不大於50µm的芯部)的激光通孔時，利用導電填充介質(諸如銅)填充激光通孔是至關重要的。特別是在激光通孔的最窄部分的區域中，用這種導電填充介質的可靠填充可能是有問題的，因為在這樣的最窄區域中形成連接相對的側壁的橋是困難的。同時，必須以部件承載件技術形成大量的激光通孔，例如每個板件超過100,000個激光通孔。 出人意料的是，已經表明兩層鍍覆特別有利於可靠地填充激光通孔而不會在導電填充介質中形成空隙或裂縫。特別地，通過兩層鍍覆可以有效地促進基本上水平的橋結構的可靠形成。這允許確保良好的橋形成和足夠的容量。因此，本創作的示例性實施方案可以提供簡單的激光通孔橋接工藝。 圖1至圖7示出了在執行製造圖7中示出的部件承載件100的方法期間獲得的結構的截面圖。該製造程序涉及通過從相反側進行的多次激光照射處理形成激光通孔108(比較圖1至圖4)。隨後，通過執行根據本創作示例性實施方案的多個鍍覆程序，可以利用導電填充介質諸如銅部分地或完全地填充這種激光通孔108(比較圖5至圖7)。 如圖1中所示出的，該製造方法的起點是堆疊體159，該堆疊體包括在電絕緣層結構102的第一主表面104上的第一導電層結構152。堆疊體159還包括在電絕緣層結構102的第二主表面106上的第二導電層結構154。 為了獲得圖1中示出的層結構，可以使電絕緣層結構102的覆蓋有第一導電層結構152的前側或第一主表面104成為第一激光處理的對象。為此目的，可以執行第一激光照射111以在第一導電層結構152中形成通孔或窗以及在電絕緣層結構102中形成盲孔113。盲孔113由電絕緣層結構102的側壁112和底壁161界定。 應注意，第一照射111期間的激光能量和持續時間不過度，使得盲孔113不會延伸直到第二導電層結構154。否則，可能會發生不期望的效果諸如激光光線的反射等。描述性地說，盲孔113可以在之後形成圖2或圖3中示出的激光通孔108的第一漸縮部分114。 參考圖2，在根據圖1利用一次激光照射從第一主表面104執行第一激光鑽孔之後，可以通過利用一次激光照射從第二主表面106執行第二激光鑽孔來完成激光通孔108的形成。作為該後側激光鑽孔的結果，在第二導電層結構154中形成有通孔或窗，並且盲孔113被延伸直到其形成在電絕緣層結構102的第一主表面104和第二主表面106之間延伸的激光通孔108。如圖2中所示出的，激光通孔108具有從第一主表面104延伸的第一漸縮部分114，並且具有從第二主表面106延伸的第二漸縮部分116。第一漸縮部分114和第二漸縮部分116在激光通孔108的中心中的最窄部分處彼此相遇。 為了獲得圖2中示出的結構，在執行參考圖1描述的程序之後獲得的結構可以經受從電絕緣層結構102的後側或第二主表面106進行的第二激光照射115。結果，穿過第二導電層結構154形成通孔，並且通過激光能量去除電絕緣層結構102的附加材料，直到先前形成的盲孔113從底側延伸入激光通孔108。根據圖2的這個激光通孔108具有基本上X形的形狀，並且可以直接隨後經受利用導電填充介質諸如銅填充的程序(參見圖4至圖7)。根據圖2的激光通孔108的形成是高效的，並且從而特別地適合於工業規模的加工，因為僅使用兩次激光照射來形成它就足夠了。 可替代地，可以在利用導電填充介質諸如銅填充激光通孔108之前從後側執行另外的激光鑽孔程序。現在將參考圖3描述後面提到的實施方案。 參考圖3，在根據圖1利用一次激光照射從第一主表面104執行第一激光鑽孔之後並且在根據圖2從第二主表面106執行第二激光鑽孔之後，通過從激光通孔108的後側執行第三激光照射修改該激光通孔的形狀特別是其中心部分的形狀。 因此，作為對參考圖2描述的程序的替代，還可以從電絕緣層結構102的後側或第二主表面106執行另外的第三激光照射117，以改善激光通孔108的形狀。這樣的第三激光照射117可以移除電絕緣層結構102的中心部分中的材料，以便形成夾在兩個漸縮部分114、116之間的基本上柱形的中心部分134。儘管形成具有根據圖3的形狀的激光通孔108的製造程序與圖2相比需要另外的第三激光照射117，但這種形狀可以進一步提高所製造的部件承載件100的可靠性。 根據本創作的示例性實施方式的激光通孔填充程序將在下面參考圖4至圖7被描述，並且基於如圖2中示出的類型的激光通孔108的幾何形狀。本領域技術人員將理解，根據本創作的另一示例性實施方案，也可以基於如圖3中示出的幾何形狀來啟動激光通孔108的填充。 如圖4中所示出的，取決於第一和第二激光照射111、115的參數，激光通孔108的具有水平寬度w的最窄部分可以在豎向方向上移位。根據圖4，最小寬度w的位置低於電絕緣層結構102的豎向中心位置。如圖4中所示出的，激光通孔108的主延伸方向184是豎向的。 參考圖5，首先在電絕緣層結構102的電介質側壁112上直接形成薄籽晶層(seed layer，種子層)144(特別是由銅製成)，例如通過無電沉積。隨後，可以執行第一電鍍覆程序，以由此在電絕緣層結構102的側壁112上的籽晶層144上形成第一鍍覆結構180。因此，第一鍍覆結構180(其也可以表示為第一電鍍覆結構)形成在籽晶層144上，並且也可以由銅製成。例如，第一電鍍覆程序可以是電流鍍覆程序。 描述性地說，通過首先執行用於形成化學銅的籽晶層144的無電沉積程序來獲得圖5中示出的結構。籽晶層144的厚度b可以是例如0.5µm。籽晶層144的化學銅可以通過化學反應形成，以在側壁112上獲得導電錶面，用於促進第一鍍覆結構180的隨後形成。可選地，在先前的去污程序之後，可以執行形成籽晶層144的程序，在該去污程序期間可以清潔激光通孔108並且可以使其樹脂膨脹以獲得提高的表面粗糙度。這樣的程序可以進一步提高所製造的銅填充的激光過孔的可靠性。 在形成籽晶層144之後，可以執行所提到的第一電流鍍覆或電鍍覆程序，用於形成第一鍍覆結構180。為此目的，可以將電流施加到導電籽晶層144。在該電流鍍覆程序期間，圖5中示出的部件承載件的預製件可以浸入具有銅源的浴中。由於在陰極和陽極之間施加的電流，金屬銅將沉積在籽晶層144上，由此形成第一鍍覆結構180。 第一鍍覆結構180在此實施為以基本上均勻的厚度I覆蓋側壁112上的籽晶層144的鍍覆層(參見圖5)。第一鍍覆結構180的水平厚度I的最小值可以是10µm。在圖5的截面圖中，即根據包括激光通孔108的主延伸方向184的觀察平面，第一鍍覆結構180在左手側和右手側上被成形為兩個成角度的腿部，其中腿部之間的角度α在此是鈍的。 參考圖6，隨後可以執行單獨的第二鍍覆程序(即，在用於形成第一鍍覆結構180的第一電鍍覆程序之後)，由此在第一鍍覆結構180上形成第二鍍覆結構182(其也可以被表示為第二電鍍覆結構)。如圖所示，形成第二鍍覆結構182，其包括連接相對的側壁112的導電橋結構110。換言之，橋結構110與第二鍍覆結構182的與橋結構110整體連接的傾斜的腿部一起形成第二鍍覆結構182的整體部分。第二鍍覆結構182的傾斜的腿部形成在第一鍍覆結構180的傾斜的腿部上。更具體地，第二鍍覆結構182是基本上H形的並且覆蓋第一鍍覆結構180的側向側壁並且形成基本上水平的橋結構110。橋結構110的最小厚度D可以是25µm。第二鍍覆結構182的豎向或傾斜的腿部的最小水平厚度s可以是8µm。在圖6的截面圖中，第二鍍覆結構182是基本上H形的。 因此，在獲得圖5中示出的結構之後，可以執行相同或不同種類的單獨的另外的鍍覆程序，例如電流鍍覆。通過採取這種措施，例如通過電流沉積或電鍍覆獲得第二鍍覆結構182。已經表明，在形成包括橋結構110的第二鍍覆結構182之前添加形成第一鍍覆結構180的單獨的程序，可以提高所獲得的部件承載件100的可靠性。 仍然參考圖6，當執行鍍覆工藝時，通孔108的幾何形狀可以引起橫向連接電絕緣層結構102的在豎向水平上界定通孔108的相對側壁112的橋結構110的形成，在其處，到第一主表面104的距離與到第二主表面106的距離不同。這可以促進形成位於通孔108的豎向中心之外的自由懸掛的、不對稱的橋結構110。 參考圖7，該方法包括形成填充橋結構110上方的凹部的第一導電塊結構148。此外，該方法包括形成填充橋結構110下方的凹部的第二導電塊結構150。在形成橋結構110的第二電鍍覆程序之後，可以通過另外的電鍍覆程序(特別是另外的電流鍍覆程序)形成第一導電塊結構148和第二導電塊結構150。如圖6和圖7中所示出的，導電橋結構110形成為由向上定向或面向第一主表面104定向的上部第一分界表面183和向下定向或面向第二主表面106定向的下部第二分界表面185界定。 在所示實施方案中，小凹陷190、192分別保持在所示部件承載件100的上側或下側。在其他實施方案中，塊結構148、150幾乎完全地填充在第一分界表面183上方和在第二分界面185下方的剩餘凹部。應該說本領域技術人員所熟知的是，當成像部件承載件100的截面時，分界表面183、185清晰可見。 作為所描述的製造方法的結果，獲得了根據本創作示例性實施方案的所示出的部件承載件100。電絕緣層結構102的豎向厚度d可以是60µm。 利用又一個單個或多個鍍覆程序，例如通過進行另外的電流鍍覆程序/電沉積程序，可以部分或完全地填充第一分界表面183上方和第二分界表面185下方的剩餘凹部。圖7示出了部分填充，通過該部分填充，小凹陷190、192出現在激光通孔108中，其保持未填充導電填充介質。如在細節194中可見的，導電塊結構150可以由單獨的鍍覆層195、196、197組成，該鍍覆層可以在單獨的程序中製造。以相應的方式，細節193示出了導電塊結構148也可以由在隨後的鍍覆程序中形成的多個單獨的鍍覆層198、199、200組成。 圖2A示出了根據另一示例性實施方案的部件承載件100的預製件的截面圖，該實施方案與圖2相關，但該實施方案的區別在於，在形成通孔108時，在電絕緣層結構102的相反的主表面104、106上沒有設置導電層結構152、154。 圖1至圖7的實施方案與圖2A的實施方案之間的主要區別在於，根據圖2A，在形成通孔108時，電絕緣層結構102的主表面104、106未被導電層結構152、154覆蓋。因此，涉及圖2A的實施方案的製造方法包括：在電絕緣層結構102的主表面104、106沒有被導電層結構152、154諸如銅箔覆蓋的情況下，在電絕緣層結構102中形成通孔108。 關於隨後用導電填充介質填充通孔108和覆蓋主表面104、106的問題，這可以通過以下來執行：形成可選的籽晶層144，隨後形成覆蓋主表面104、106和通孔108的側壁112的至少一部分的第一鍍覆結構180，隨後形成覆蓋第一鍍覆結構180的第二鍍覆結構182，並且形成橋接相對的側壁112並與第二鍍覆結構182一起具有例如基本上H形狀的橋結構110。通過一個或多個塊結構148、150(其可以是另外的鍍覆結構或者係列的鍍覆結構)可選地填充橋結構110上方和/或下方的一個或兩個容積也是可能的。參考圖5至圖7的相應描述。 除了這種區別之外，關於圖1至圖7的上述公開內容也適用於圖2A。而且，根據圖3的通孔形成也可以在沒有銅箔的情況下在電絕緣層結構102上執行。 應當注意，術語“包括”不排除其他的元件或步驟，並且“一(a)”或“一(an)”不排除多個。還有，可以將結合不同的實施方案描述的元件進行組合。 還應當注意，申請專利範圍中的附圖標記不應當被認為是對申請專利範圍的範圍的限制。 本創作的實現不限於在附圖中示出的和以上所描述的優選的實施方案。替代地，即使在根本不同的實施方案中，使用所示出的方案和根據本創作的原理的各種變型也是可能的。
100:部件承載件 102:電絕緣層結構 104:第一主表面 106:第二主表面 108:通孔 110:導電橋結構 111:第一激光照射 112:側壁 113:盲孔 114:第一漸縮部分 115:第二激光照射 116:第二漸縮部分 117:第三激光照射 134:柱形的中心部分 144:籽晶層 152:導電層結構 154:導電層結構 180:第一鍍覆結構 182:第二鍍覆結構 183:第一分界表面 184:主延伸方向 185:第二分界表面 190:小凹陷 192:小凹陷 193:細節 194:細節 195:鍍覆層 196:鍍覆層 197:鍍覆層 198:鍍覆層 199:鍍覆層 200:鍍覆層
[圖1]至[圖7]示出了根據本創作的示例性實施方案的在執行通過從相反側進行的多次激光照射處理並且隨後通過至少部分地利用導電填充介質填充激光通孔製造圖7中示出的具有激光通孔的部件承載件的方法期間獲得的結構的截面圖。 [圖2A]示出了根據另一示例性實施方案的部件承載件的預製件的截面圖，該實施方案與圖2相關，但該實施方案的區別在於，在形成通孔時電絕緣層結構的相反的主表面上沒有設置導電層結構。
100:部件承載件
102:電絕緣層結構
104:第一主表面
106:第二主表面
112:側壁
144:籽晶層
152:導電層結構
154:導電層結構
182:第二鍍覆結構
183:第一分界表面
190:小凹陷
192:小凹陷
193:細節
194:細節
195:鍍覆層
196:鍍覆層
197:鍍覆層
198:鍍覆層
199:鍍覆層
200:鍍覆層

Claims (18)

  1. 一種部件承載件(100)，所述部件承載件(100)包括：電絕緣層結構(102)，所述電絕緣層結構具有第一主表面(104)和第二主表面(106)；通孔(108)，特別是激光通孔(108)，所述通孔延伸穿過所述電絕緣層結構(102)處於所述第一主表面(104)和所述第二主表面(106)之間，並且具有從所述第一主表面(104)延伸的第一漸縮部分(114)和從所述第二主表面(106)延伸的第二漸縮部分(116)；第一鍍覆結構(180)，所述第一鍍覆結構位於所述電絕緣層結構(102)的側壁(112)的至少一部分上，所述側壁(112)界定所述通孔(108)；第二鍍覆結構(182)，所述第二鍍覆結構與所述第一鍍覆結構(180)單獨地形成並且佈置在所述第一鍍覆結構上，其中，所述第二鍍覆結構(182)包括連接相對的側壁(112)的導電橋結構(110)。
  2. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，所述第一鍍覆結構(180)是以基本上均勻的厚度(I)覆蓋所述側壁(112)的鍍覆層。
  3. 根據請求項1或2所述的部件承載件(100)，其中，所述第一鍍覆結構(180)的最小水平厚度(I)在3μm至30μm之間的範圍內，特別是在5μm至15μm之間的範圍內。
  4. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，所述第二鍍覆結構(182)的所述橋結構(110)的最小豎向厚度(D)在10μm至60μm之間的範圍內，特別是在20μm至40μm之間。
  5. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，所述第二鍍覆結構(182)在除所述橋結構(110)之外處的最小水平厚度(s)在2μm至20μm之間的範圍內，特別是在4μm至10μm之間的範圍內。
  6. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，在根據包括所述通孔(108)的主延伸方向(184)的觀察平面的截面中，所述第一鍍覆結構(180)被成形為兩個成角度的腿部。
  7. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，在根據包括所述通孔(108)的主延伸方向(184)的觀察平面的截面中，所述第二鍍覆結構(182)是基本上H形的。
  8. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，所述電絕緣層結構(102)的豎向厚度(d)不大於100μm，特別是在40μm至60μm之間的範圍內。
  9. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，所述導電橋結構(110)由面向所述第一主表面(104)的第一分界表面(183)特別是凹的第一分界表面和麵向所述第二主表面(106)的第二分界表面(185)特別是凹的第二分界表面來界定。
  10. 根據請求項9所述的部件承載件(100)，包括第一導電塊結構(148)和/或包括第二導電塊結構(150)，所述第一導電狀結構填充所述第一分界表面(183)上方的容積的至少一部分，所述第二導電塊結構填充所述第二分界表面(185)下方的容積的至少一部分。
  11. 根據請求項10所述的部件承載件(100)，其中，所述第一導電塊結構(148)和所述第二導電塊結構(150)中至少之一是另外的鍍覆結構，特別是由一個或多個另外的鍍覆層(195-197、198-200)組成的另外的鍍覆結構。
  12. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，所述橋結構(110)至少部分地位於所述通孔(108)的最窄部分中。
  13. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，所述電絕緣層結構(102)是芯部，特別是完全固化的芯部。
  14. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，包括籽晶層(144)，所述籽晶層直接位於所述側壁(112)的至少一部分上，以便佈置在所述電絕緣層結構(102)與所述第一鍍覆結構(180)之間。
  15. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，所述部件承載件在所述第一主表面(104)上包括圖案化的第一導電層結構(152)和/或在所述第二主表面(106)上包括圖案化的第二導電層結構(154)。
  16. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，所述通孔(108)的至少一部分是基本上X形的。
  17. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，其中，所述通孔(108)的至少一部分在兩個相對的漸縮部分(114、116)之間具有中心的基本上柱形的部分(134)。
  18. 根據請求項1所述的部件承載件(100)，包括下述特徵中至少之一：所述部件承載件(100)包括嵌入所述部件承載件(100)中的至少一個部件，其中，所述至少一個部件特別是選自由下述構成的組：電子部件、不導電嵌體和/或導電嵌體、熱傳遞單元、導光元件、能量採集單元、有源電子部件、無源電子部件、電子芯片、存儲設備、濾波器、集成電路、信號處理部件、功率管理部件、光電接口元件、電壓轉換器、加密部件、發射器和/或接收器、機電換能器、致動器、微機電系統、微處理器、電容器、電阻器、電感、累加器、開關、攝像機、天線、磁性元件、另外的部件承載件以及邏輯芯片；其中，所述部件承載件(100)的至少一個導電層結構(152、154)包括由下述構成的組中的至少一種：銅、鋁、鎳、銀、金、鈀和鎢，所提及的材料中的任何一種可選地塗覆有超導材料諸如石墨烯；其中，所述電絕緣層結構(102)包括由下述構成的組中的至少一種：樹脂，特別是增強樹脂或非增強樹脂，例如環氧樹脂或雙馬來酰亞胺-三嗪樹脂、FR-4、FR-5；氰 酸酯；聚亞苯基衍生物；玻璃；預浸材料；聚酰亞胺；聚酰胺；液晶聚合物；環氧基積層材料；聚四氟乙烯；陶瓷；以及金屬氧化物；其中，所述部件承載件(100)被成形為板；其中，所述部件承載件(100)被配置為由印刷電路板和基板構成的組中之一；其中，所述部件承載件(100)被配置為層壓型部件承載件(100)。
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