CN109757036A - 部件承载件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种部件承载件(200、300、400)，包括：(a)具有盲开口(116a)的第一部件承载件部分(110a、110b)；(b)布置在盲开口(116a)中的部件(250、350、450)；以及(c)至少部分地填充盲开口(116a)的第二部件承载件部分(230、330、430)。第一部件承载件部分(110a、110b)和第二部件承载件部分(230、330、430)中至少之一包括柔性部件承载件材料，并且第一部件承载件部分(110a、110b)和第二部件承载件部分(230、330、430)形成多个电绝缘层结构(114、116)和/或导电层结构(112、119、118)的堆叠体。还描述了一种用于制造这种部件承载件(200、300、400)的方法。

Description

部件承载件及其制造方法
技术领域
本发明涉及部件承载件的技术领域。特别地，本发明涉及一种部件承载件，该部件承载件具有两个部件承载件部分和嵌入在部件承载件部分中之一的盲开口中的部件。此外，本发明涉及一种用于制造这种部件承载件的方法。
背景技术
在现代电子制造中，在随后其上建立有具有若干电互连部件的电子组件的部件承载件内嵌入或集成电子部件变得越来越重要。例如，如果所嵌入的电子部件是RFID部件，则可以通过各种工艺步骤特别是用于将电子电路建立到部件承载件上的工艺步骤来实现各个部件承载件的可追溯性。这样的工艺步骤可以包括焊膏印刷、例如借助于所谓的拾取和放置过程将电子部件安装到部件承载件上、以及将所组装的部件承载件在烘箱中加热以便将所安装的电子部件的端子焊接在设置于部件承载件的顶部表面处的相应导体焊垫处。可追溯性也可以特别是与安全相关的电子产品例如安全气囊控制器有关，因为它允许以独特的方式识别有缺陷的电子产品。在缺陷产品出现的情况下，可以启动特定产品召回，该特定产品包括在同一时间制造、具有相同的给料和/或在相似或相同的生产条件下的所有产品。
嵌入电子部件不仅会在制造具有嵌入式电子部件的部件承载件期间引起问题，而且也会在包括具有嵌入式电子部件的部件承载件的电子产品的操作期间引起问题。这通常由下述材料的不同热膨胀系数产生的热应力引起：(i)半导体材料，例如硅；(ii)用于将嵌入式部件附接在部件承载件的空腔或开口中的粘合材料；以及(iii)部件承载件材料，例如，经常用于印刷电路板(PCB)的FR4。因此，将电子部件嵌入不仅在制造期间而且在操作期间机械稳定的部件承载件环境中是一种普遍接受的方法。
然而，许多应用需要柔性部件承载件。在这方面，应该清楚的是，将电子部件嵌入柔性部件承载件内需要一种全新的方法，因为柔性部件承载件不能同样程度地提供机械稳定的环境。因此，操作的可靠性可能会劣化。
可能需要提供一种用于制造包括嵌入式部件的至少部分柔性的部件承载件的方法，该部件承载件具有高操作可靠性。
发明内容
根据本发明的示例实施方式的技术方案可以满足这种需要。
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(a)具有盲开口的第一部件承载件部分；(b)布置在盲开口中的部件；以及(c)至少部分地填充盲开口的第二部件承载件部分。第一部件承载件部分和第二部件承载件部分中至少之一包括柔性部件承载件材料。此外，第一部件承载件部分和第二部件承载件部分形成多个电绝缘层结构和/或导电层结构的堆叠体。
所描述的部件承载件基于下述思想：将部件嵌入若干层结构的堆叠体内允许实现具有嵌入式部件的至少部分柔性的部件承载件。因此，部件承载件可以是纯柔性部件承载件，或具有至少一个刚性部件承载件区域和至少一个柔性部件承载件区域的所谓的刚性-柔性部件承载件或半柔性部件承载件。在优选的刚性-柔性部件承载件中，沿着主平面(即垂直于层结构的平面)，两个刚性部件承载件区域经由柔性部件承载件区域相互连接。
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在其上和/或其中容纳一个或多个部件(除了已经提及的嵌入式部件之外)以用于提供机械支撑和/或电气连接的任何支撑结构。换言之，部件承载件可以被配置为用于部件的机械和/或电子承载件。特别地，部件承载件可以是印刷电路板(PCB)、有机内插件和IC(集成电路)基底中的一种。部件承载件也可以是将上面所提及类型的部件承载件中的不同部件承载件组合的混合板。
部件承载件和/或部件承载件部分中至少之一可以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，堆叠体可以是所提及的电绝缘层结构和导电层结构的层压体，特别是通过施加机械压力形成所述层压体，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的部件承载件，该板状的部件承载件能够为其他部件提供大的安装表面并且尽管如此仍非常薄且紧凑。术语“层结构”可以特别地表示公共平面内的连续层、图案化层或多个非连续岛。
在本文件的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以特别地表示部件承载件，该部件承载件通过将若干导电层结构与至少一个电绝缘层结构层压在一起来形成，上述形成过程例如通过施加压力进行，如果需要的话所述形成过程伴随着热能的供应。PCB可以是板状的(即平面的)、三维弯曲的(例如当使用3D打印制造时)或者可以具有任何其他形状。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。例如通过激光钻孔或机械钻孔来形成穿过层压体的通孔并通过用导电材料诸如特别是铜来填充这些通孔从而形成作为电通孔或盲孔连接的过孔，各种导电层结构可以以期望的方式彼此连接。除了可以嵌入的一个或多个部件(除了已经提及的嵌入式部件之外)，PCB通常被配置用于在板状PCB的一个或两个相反表面上容纳一个或多个部件。它们可以通过焊接连接到相应的主表面。PCB的电介质部分可以由具有增强纤维诸如例如玻璃纤维的树脂构成。
在本申请的上下文中，术语“基底”可以特别地表示具有与待安装在其上的部件(特别是电子部件)基本相同的大小的小型部件承载件。更具体地，基底可以被理解为用于电气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，然而具有相当更高密度的横向和/或竖向布置的连接件。横向连接件是例如传导路径，而竖向连接件可以是例如金属化的过孔。这些横向和/或竖向连接件布置在基底内，并且可用于提供特别是IC芯片的所容置的部件或未容置的部件(诸如裸晶片)与PCB或中间PCB的电气连接和/或机械连接。因此，术语“基底”还包括“IC基底”。基底的电介质部分可以由具有增强球(诸如玻璃球)的树脂构成。
所述至少一个电绝缘层结构可以包括由下述组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(特氟龙)、陶瓷和金属氧化物。也可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成的增强材料，诸如幅材、纤维或球体。尽管通常优选预浸料或FR4，但也可以使用其他材料。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施为电绝缘层结构。
所述至少一个导电层结构可以包括由下述组成的组中的至少一种：铜、铝、镍、银、金、钯和钨。尽管通常优选铜，但是其他材料或其涂覆版本也是可能的，特别是涂覆有超导材料诸如石墨烯。
在本文件的上下文中，术语“盲开口”可以特别地表示从部件承载件(部分)的一个表面侧形成到部件承载件(部分)的内部中并且没有穿过整个部件承载件(部分)的任何类型的凹部、空腔或孔。然而，也可以首先通过形成下述“贯穿开口”来实现盲开口：所述“贯穿开口”延伸穿过部件承载件(部分)的整个(厚度)延伸部分，并且然后在部件承载件(部分)的一个表面处通过封盖诸如适当的胶带被封闭。
根据本发明的实施方式，第一部件承载件部分包括下部导电层结构。该下部导电层结构可用于形成电导体路径，以用于从底部电连接嵌入式部件。因此，术语“下”可以特别地意味着该下部导电层结构位于第一部件承载件部分内处于与盲开口的(上)孔口或入口相对的位置处。换言之，下部导电层结构形成用于盲开口的基础部分特别是基础板的至少一部分。在一些实施方式中，基础部分还可以包括至少一个电绝缘层，诸如预浸料层、胶层和/或由聚酰亚胺(PI)或液晶聚合物(LCP)或任何其他热塑性材料(例如，PEEK)制成的层。
在制造进一步加工的相应地完成的部件承载件——其除了两个部件承载件部分和(嵌入式)部件之外还包括另外的(层压式)部件承载件部件——期间，所描述的下部导电层结构可以是底部或最底下的导电层结构。
根据本发明的另一实施方式，第二部件承载件部分包括覆盖盲开口的侧壁的间隙填充材料特别是柔性间隙填充材料，其中，间隙填充材料布置在侧壁和部件之间。这可以提供下述优点：部件可以以机械安全且可靠的方式嵌入盲开口内。这尤其适用于其中给出了部件承载件的至少一部分的高柔韧性的应用。
根据本发明的另一实施方式，第二部件承载件部分包括覆盖盲开口的底部的基础层特别是柔性基础层。部件安装在该基础层上。
所描述的基础层可以特别是粘合剂基础层，使得可以容易地实现将部件安装在盲开口内。具体地，当将部件放置在粘合剂基础层上时，可以防止所放置的部件的非预期移动(在形成第二部件承载件部分之前)。这可以显著地促进所描述的部件承载件的制造。
根据以上提及的侧壁涂层，基础层的设置还可以改善部件在盲开口内的嵌入。如果部件承载件的至少一部分具有一定程度的柔韧性，则可以显著减小作用在部件上的机械应力。
根据本发明的另一实施方式，基础层包括至少一个接触开口，以用于从底部连接部件。
接触开口可以是过孔，可以用已知的和完善的过程诸如机械钻孔工艺或激光钻孔工艺形成该过孔。当然，除了柱形或锥形几何形状之外，还可以使用接触开口的任何其他几何形状。
所描述的基础层内的接触开口可以提供下述优点：不仅可以从顶部(照例用于嵌入式部件)而且可以从底部接近嵌入式部件。这可以有助于较高的集成密度，因为与部件耦接的功能部件不仅可以布置在所描述的部件承载件的顶部而且可以布置在底部。当然，如果部件承载件是在两个部件承载件之上和/或之下包括其他层的所谓的多层部件承载件，则功能部件也可以嵌入在多层部件承载件内。
为了相应地将嵌入式部件与另一功能部件耦接连接，可以用导电材料特别是金属诸如铜来填充至少一个接触开口。此外，耦接可以用于将嵌入式部件与这种功能部件电连接和/或热连接。在期望热耦接的情况下，功能部件可以是例如散热器、热管或能够处理来自嵌入式部件的热量的任何其他元件。
要提及的是，取决于具体应用，并且特别是取决于部件的结构，还可以从部件的顶侧向和/或为部件提供电接触和/或热接触。可以以与在部件的底侧处的期望的接触开口内实现的接触相同的方式形成这种顶侧接触。
根据本发明的另一实施方式，部件的上表面：(i)至少近似处于与第一部件承载件部分的上表面相同的高度水平，(ii)处于比第一部件承载件部分的上表面高的高度水平，或(iii)处于比第一部件承载件部分的上表面低的高度水平。
所描述的嵌入部件的概念可以用不同类型的部件来实现，特别是用具有不同高度的部件来实现。对于部件承载件特别是具有其盲开口的第一部件承载件部分的几何形状——相应地空间尺寸——也是如此。应当理解的是，这使得所描述的部件承载件适用于多种不同的应用。
根据本发明的另一实施方式，第二部件承载件部分包括印刷材料，特别是经固化的印刷材料。
借助于印刷技术形成至少一部分并且优选地整个第二部件承载件部分可以提供可以以简单有效的方式实现第二部件承载件部分的优点。这在特别是当所描述的部件承载件要以具有相对较少数量的部件承载件和/或具有不同尺寸的几何形状或大小的批量制造时也是如此。
对于形成第二部件承载件部分，可以采用已知的且完善的印刷过程诸如丝网印刷、模版印刷、喷墨印刷、点胶等。对于可以采用例如热固化和/或辐射固化的固化过程也是如此。
根据本发明的另一实施方式，第二部件承载件部分包括两个或更多个层结构。
借助于多层结构实现第二部件承载件部分可以允许容易地建立具有期望的机械特性和/或具有可以在大小和/或形状上适当地适应盲开口和/或嵌入式部件的几何形状(例如体积和/或形状)的第二部件承载件部分。这特别是对于其中可以适当地调整每个单独层的厚度的印刷层结构也是如此。
例如，在一些实施方式中，以上提及的基础材料的横向大小小于盲开口的横向大小。特别是如果较小尺寸的基础材料具有足够的粘合性以确保在放置部件之后在其他工艺步骤期间部件不会在盲开口内非预期地移动或移位，则这可能适用。这样的实施方式可以提供下述优点：当形成时，除了基础层、第二部件承载件部分的至少一些其他层之外，部件和盲开口的侧壁之间的间隙可以填充均匀的非分层的填充材料。
根据本发明的另一实施方式，第二部件承载件部分包括聚酰亚胺(PI)和/或液晶聚合物(LCP)。这些材料可以一方面允许(i)部件平滑且机械安全地嵌入，并且另一方面允许(ii)一定程度的机械柔韧性，这在部件承载件是完全地柔性部件承载件或刚性-挠性(flex，柔性)部件承载件的情况下尤其有利。
要指出的是，其他柔性、可弯折和/或可拉伸的材料也可用于第一部件承载件部分。这对于以上提及的基础层和以上提及的柔性间隙填充材料都是如此。优选的是，在材料可能的固化之后也给与柔韧性、可弯折性和/或可拉伸性。例如，后固化的印刷聚酰亚胺(PI)的有益柔韧性、可弯折性和/或可拉伸性可用于将部件封装在柔性基底中，从而保持标准PI的特性。在(半导体)部件本身是柔性的情况下——如果部件非常薄例如比50μm薄的话可能是这样的情况，则代表(半导体)封装件的整个部件承载件可以被弯折。考虑到必须配合三维形状和新颖设计以保证电子封装件的适当的“可穿戴性”，这种封装可能非常适合于可穿戴电子应用。
根据本发明的另一实施方式，部件承载件还包括第三部件承载件部分，该第三部件承载件部分特别是借助于层压过程形成到下述项上：第一部件承载件部分；以及部件和第二部件承载件部分中至少之一。
所描述的第三部件承载件部分可有助于提高部件承载件的机械稳定性，特别是部件的机械改进的嵌入。第三部件承载件部分到第一部件承载件部分以及到部件和第二部件承载件部分中至少之一的附接可以优选地借助于已知的层压过程来完成，可以通过施加压力和/或加热待被层压的整个部件承载件结构来执行该过程。
根据本发明的另一实施方式，部件承载件还包括保护层，该保护层形成在下述项的上方或下方：第一部件承载件；以及部件和第二部件承载件部分中至少之一。
保护层可以使所描述的部件承载件关于不期望的外部影响诸如机械应力特别是按时的相应空间选择性压力、化学物质、氧化物质等不敏感。
根据本发明的另一实施方式，部件可以选自由下述组成的组：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)、电子部件或其组合。例如，部件可以是有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储设备(例如DRAM或其他数据存储器)、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、蓄电池、开关、摄像机、天线、逻辑芯片以及能量收集单元。然而，其他部件可以嵌入在部件承载件中。例如，磁性元件可以用作部件。这种磁性元件可以是永磁元件(例如铁磁元件、反铁磁元件或亚铁磁元件，例如铁氧体磁芯)或者可以是顺磁元件。然而，部件也可以是例如在板中板配置中的另一部件承载件。部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以嵌入其内部中。此外，其他部件特别是那些产生和发射电磁辐射和/或对于从环境传播的电磁辐射敏感的部件也可以用作部件。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造部件承载件特别是如上所描述的部件承载件的方法。所提供的方法包括：(a)提供具有盲开口的第一部件承载件部分；(b)将部件布置在盲开口内；以及(c)通过用第二部件承载件部分的材料至少部分地填充盲开口来形成该第二部件承载件部分。第一部件承载件部分和第二部件承载件部分中至少之一包括柔性部件承载件材料。此外，第一部件承载件部分和第二部件承载件部分形成多个电绝缘层结构和/或导电层结构的堆叠体。
此外，所描述的方法基于下述思想：将部件嵌入若干层结构的堆叠体内允许以许多不同的配置实现具有嵌入式部件的部件承载件。特别地，取决于具体应用，部件承载件可以是纯柔性部件承载件或具有至少一个刚性部件承载件区域和至少一个柔性部件承载件区域的所谓的刚性-柔性部件承载件或半柔性部件承载件。
根据本发明的实施方式，形成第二部件承载件部分包括：(a)印刷第二部件承载件部分的前体材料；以及(b)使该前体固化。上面已经阐明了印刷和固化的优点。
必须注意的是，已经参考不同的主题描述了本发明的实施方式。特别地，已经参考装置类型权利要求描述了一些实施方式，而已经参考方法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获悉，除非另有说明，否则除了属于一种类型主题的特征的任何组合之外，不同主题相关的特征之间特别是装置类型权利要求的特征与方法类型权利要求的特征之间的任何组合同样被认为与本文件一起公开。
根据下文待描述的实施方式的实施例，本发明的以上限定的方面和其他方面是明显的，并且参照实施方式的实施例对其进行了解释。下面将参照实施方式的实施例更详细地描述本发明，但是本发明不限于这些实施例。
附图说明
图1a示出了根据本发明的实施方式的用于制造部件承载件的起始配置。
图1b示出了根据本发明的另一实施方式的用于制造部件承载件的另一起始配置。
图2a至图2f示出了用于将部件嵌入部件承载件内的工艺流程，其中,该部件的上表面处于比第一部件承载件部分的上表面高的高度水平。
图3示出了具有嵌入式部件的部件承载件，该嵌入式部件的上表面处于与第一部件承载件部分的上表面相同的高度水平。
图4示出了具有嵌入式部件的部件承载件，该嵌入式部件的上表面处于比第一部件承载件部分的上表面低的高度水平。
图5a至图5d示出了用于层压式部件承载件的建立过程，具有对图2f中所描绘的部件承载件的嵌入式部件的随后接触。
图6示出了层压式部件承载件，其中图3中所描绘的部件承载件的部件被接触。
图7示出了层压式部件承载件，其中图4中所描绘的部件承载件的部件被接触。
图8a、图8b和图8c分别示出了完全刚性的部件承载件、刚性-挠性部件承载件和完全挠性的部件承载件的示意图。
图9a至图9d示出了用于在嵌入式部件的底侧接触该嵌入式部件的过程。
具体实施方式
图中的例示是示意的。要注意的是，在不同的图中，相似或相同的元件或特征设有相同的一个或多个附图标记，这些附图标记与对应的附图标记不同之处仅在于第一位数字。为了避免不必要的重复，已经关于前面描述的实施方式阐明的元件或特征在说明书的随后位置处不再次阐明。
此外，空间上相对的术语，诸如“前”和“后”、“上”和“下”、“左”和“右”等等用于描述图中所例示的一元件相对另一元件的关系。因此，空间上相对的术语可以应用于使用中的取向，其不同于图中所描绘的取向。显然，所有这些空间上相对的术语都仅仅指的是图中所示的取向以便于描述并且不一定是限制性的，因为根据本发明的实施方式的装置在使用中可以采用与图中所示的那些取向不同的取向。
图1a示出了根据本发明的实施方式的表示用于制造部件承载件的起始配置的第一部件承载件部分110a。第一部件承载件部分110a包括非结构化金属层112、形成在金属层112上方的绝缘层114以及形成在绝缘层114上方并且包括凹部116a的另一绝缘层116。如将在下面描述的，该凹部表示将有部件(图1a中未描绘)插入到其中的盲开口。此外，根据这里描述的实施方式，设置了结构化金属层118和119。从图1a中可以看出，金属层119嵌入在绝缘层114内，并且金属层118形成在绝缘层116的顶部上。要提及的是，在其他实施方式中，可以设置附加的绝缘和/或导电层(结构)。特别地，绝缘层114和/或绝缘层116可以用至少两个层的堆叠体来实现。
图1b示出了根据本发明的另一实施方式的表示用于制造部件承载件的另一起始配置的第一部件承载件部分110b。可以看出，第一部件承载件部分110b与图1a所示的第一部件承载件部分110a的不同之处在于省略了绝缘层114和结构化金属层119。因此，非结构化金属层112代表盲开口116a的底部。
要指出的是，可以借助于已知的PCB技术来实现第一部件承载件部分110a/b及其盲开口116a。由此，可以采用刚性和/或挠性材料。优选地，盲开口116a的底部和/或侧壁具有至少一定程度的柔性，使得(未描绘的)部件可以平滑地嵌入第一部件承载件部分110a的挠性部分内。在一些实施方式中，整个第一部件承载件部分110a/b由柔性材料制成。
图2a至图2f示出了用于将电子部件250嵌入部件承载件200内的工艺流程，该部件承载件包括图1a中所描绘的第一部件承载件部分110a。
图2a示出了也在图1a中示出的起始配置。为了将部件250固定在盲开口116a内，首先在盲开口116a的底部形成基础层232。根据这里描述的示例性实施方式，基础层包括聚酰亚胺(PI)。这里，PI层232的形成通过印刷过程实现。所得的结构如图2b所示。
在下一步骤中，将部件250放置在PI层232上。这在图2c中示出。接下来，将PI层232的PI材料固化。这得到经固化的基础层——相应地经固化的PI层232'(参见图2d)。
在使印刷PI固化之后，部件250将保持固定在其位置。然后，将随后的填充材料234放置在部件250的外侧表面与盲开口116a的内侧壁之间的区域中。根据这里描述的示例性实施方式，借助于印刷过程施加的填充材料234也是PI。因此，取决于例如填充材料234的期望厚度，可以利用一个或多个印刷步骤实现印刷。所得的结构如图2e所示。
接下来，将填充材料234固化，这得到经固化的(印刷)填充材料234'(参见图2f)。在该文件的上下文中，至少经固化的基础层232'和经固化的填充材料234'代表第二部件承载件部分230。在所描绘的实施方式中，第二部件承载件部分230的上表面和绝缘层116的上表面位于相同的高度水平。
要提及的是，在多层填充材料234、234'的情况下，可以逐步执行固化，这意味着在印刷一层之后，在将下一层印刷在其上之前将该层固化。还要提及的是，可以继续逐步印刷(和固化)，直到实现填充材料234'的期望高度。优选地，填充材料234'的高度对应于第一部件承载件110a的高度——相应地表面绝缘层116的高度。
如在上面已经提及的，丝网印刷、模版印刷、喷墨印刷、点胶等可用作用于形成基础层232和/或填充材料234的适当印刷技术。
从图2f中可以最佳看出，部件250的高度——相应地厚度——大于盲开口116a的深度。因此，部件250的上表面处于比绝缘层116的上表面高的高度水平。当然，部件250和绝缘层116的上表面的高度水平之间的差还取决于基础层232的厚度。
关于部件250的高度——相应地厚度——以及基础层232'的厚度，图3和图4示出了不同的实施方式。
图3示出了具有嵌入式部件350的部件承载件300，该嵌入式部件的上表面处于与第一部件承载件部分的绝缘层116的上表面相同的高度水平。同样，第二部件承载件部分330的上表面和绝缘层116的上表面处于相同的高度水平。
图4示出了具有嵌入式部件450的部件承载件400，该嵌入式部件的上表面处于比第一部件承载件部分的绝缘层116的上表面低的高度水平。在该实施方式中，第二部件承载件部分430的形成经印刷和固化的填充材料234'的一部分的上部分覆盖了(完全)嵌入式电子部件450的上表面。
一旦部件250、350、450至少部分地嵌入第二部件承载件部分230、330、430内，就可以执行针对图2f、图3和图4中所示的所有三种可能性的进一步建立过程。
图5a至图5d示出了基于部件承载件200的用于层压式部件承载件的这种建立过程，其中(部分)嵌入式部件250的上表面在绝缘层116的上表面上方。从图5a中可以看出，根据这里描述的示例性实施方式，第三部件承载件部分560层压在部件承载件200的顶部。在该实施方式中，第三部件承载件部分560包括：两个绝缘层结构，绝缘层结构562和另一绝缘层结构564；以及形成在该另一绝缘层结构564的顶部上的一个金属层结构566。绝缘层结构562包括凹部562a，该凹部关于其横向位置和其高度与电子部件250的(上部)对准。
要提及的是，在其他实施方式中，第三部件承载件部分包括较小数量的绝缘层结构，例如，仅一个绝缘层结构和一个金属层结构，或仅一个绝缘层结构。然而在其他实施方式中，第三部件承载件部分包括较大数量的层结构(绝缘层结构和/或金属层结构)。
在将部件承载件200(包括第一部件承载件部分和第二部件承载件部分)与第三部件承载件部分560层压在一起之后，形成激光和/或机械过孔。所得的结构如图5b所示。根据这里描述的实施方式，过孔包括盲过孔570和一个通孔过孔572。应该认为的是，为了实现最高的可弯折性能(最高可靠性)，过孔大小应该尽可能小。适当的过孔大小或直径可以优选地小于100μm。
在图5c所示的下一个工艺步骤中，过孔570和572被金属化，以便在整个封装件内提供适当的竖向电连接。根据这里描述的示例性实施方式，盲过孔的金属化是全金属化，其用附图标记571命名。通孔过孔572的金属化是内侧壁金属化，其用附图标记573命名。可以从图5c中看出，两个盲过孔从底部接触电子部件250，另外两个盲开口从顶部接触电子部件250。
在图5d所示的另一工艺步骤中，上金属层结构566被结构化使得形成结构化金属层566'。相应地，下金属层112被结构化使得形成结构化金属层512'。
图6示出了层压式部件承载件，其中，图3中所描绘的部件承载件300的电子部件350借助于适当的过孔连接被电接触。
图7示出了层压式部件承载件，其中，图4中所描绘的部件承载件400的电子部件450被电接触。
图8a、图8b和图8c示出了由与图5a至图5d所示的过程相当的层压和接触过程的实施方式产生的产品的示意图。具体地，图8a示出了完全刚性的部件承载件800a，图8b示出了刚性-挠性的部件承载件800b，并且图8c示出了完全挠性的部件承载件800c。要提及的是，完全刚性的部件承载件800a也可以由下述部件承载件产生：该部件承载件包括至少一个具有一定量的非刚性或挠性材料的部件承载件部分。为了产生完全刚性的构造，其他刚性部分确保没有或至少没有显著的柔性或可弯折性就足够了。使用柔性部件承载件材料对于完全刚性的部件承载件构造也可能是有利的，例如以便确保部件将以机械平滑的方式嵌入。
图9a至图9d示出了用于在嵌入式部件450的底侧接触该嵌入式部件的过程。该过程从如图4所描绘的部件承载件400开始。
从图9a中可以看出，在第一步骤中，在部件承载件400上设置并形成保护层980。优选地，保护层980直接层压在部件承载件400的上表面上(参见图9b)。或者，可以存在一个或多个未描绘的中间层。
在下一步骤中，通过激光或机械钻孔形成适当的过孔570。所得的结构如图9b所示。接下来，从图9c中可以看出，过孔570被金属化以形成竖向电连接571。
最后，下金属层112被结构化，得到如图9d所描绘的结构化金属层512'。
本发明的实施方式、应用领域和本发明的实施方式的优点可以描述性地总结如下：
·通过使用PI可以将电子部件嵌入柔性部件承载件中，以便既(i)将部件固定在盲开口内，又(ii)保证机械柔性。柔性部件承载件非常适用于必须遵循特殊设计和外观的可穿戴应用和设备。
·本发明的实施方式可用于医学应用。例如，例如厚度小于50μm的非常薄的(电子)部件与薄的柔性封装件组合可用于“皮肤”电子器件，即直接施加在人体或动物体表面上的电子器件。
·使用柔性粘合剂诸如PI可保证嵌入式部件的良好弯折性。此外，在盲开口中印刷的用于使部件固定的PI允许高伸长率，这特别有利于减小在整个部件承载件/封装件的弯折和/或拉伸期间作用在嵌入式部件上的机械应力。
·与用于PCB的传统预浸材料相比，使用PI的另一优点是其高制动电压。由于PI是比较昂贵的材料，因此可以以这样的空间方式印刷它，所述方式为使得它仅封装(待被嵌入的)部件，从而保护周围的部件承载件材料。
应该注意的是，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且冠词“一”或“一个”的使用不排除多个。还可以组合结合不同实施方式描述的元件。还应该注意的是，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
附图标记列表：
110a/b 第一部件承载件部分
112 金属层(非结构化)
114 绝缘层
116 绝缘层
116a 盲开口
118 金属层(结构化)
119 金属层(结构化)
200 部件承载件
230 第二部件承载件部分
232 基础层
232' 经固化的基础层
234 (印刷)填充材料/间隙填充材料
234' 经固化的(印刷)填充材料/经固化的间隙填充材料
250 (电子)部件
300 部件承载件
330 第二部件承载件部分
350 (电子)部件
400 部件承载件
430 第二部件承载件部分
450 (电子)部件
512' 金属层(结构化)
560 第三部件承载件部分
562 绝缘层结构
562A 凹部
564 另一绝缘层结构
566 金属层结构
566' 结构化金属层
570 盲开口/盲过孔
571 金属化/竖向电过孔连接
572 通孔/贯通过孔
573 金属化
800a 完全刚性的部件承载件
800b 刚性-挠性部件承载件
800c 完全挠性的部件承载件
980 防护层/保护层。

Claims (14)

1.一种部件承载件(200、300、400)，包括：
第一部件承载件部分(110a、110b)，所述第一部件承载件部分具有盲开口(116a)；
部件(250、350、450)，所述部件布置在所述盲开口(116a)中；以及
第二部件承载件部分(230、330、430)，所述第二部件承载件部分至少部分地填充所述盲开口(116a)；
其中，所述第一部件承载件部分(110a、110b)和所述第二部件承载件部分(230、330、430)中至少之一包括柔性部件承载件材料，并且
所述第一部件承载件部分(110a、110b)和所述第二部件承载件部分(230、330、430)形成多个电绝缘层结构(114、116)和/或导电层结构(112、119、118)的堆叠体。
2.根据前一权利要求所述的部件承载件(200、300、400)，其中，所述第一部件承载件部分(110a、110b)包括下部导电层结构(112)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)，其中，所述第二部件承载件部分(230、330、430)包括覆盖所述盲开口(116a)的侧壁的间隙填充材料(234、234')，特别是柔性间隙填充材料(234、234')，其中，所述间隙填充材料(234、234')布置在所述侧壁和所述部件(250、350、450)之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)，其中，所述第二部件承载件部分(230、330、430)包括覆盖所述盲开口(116a)的底部的基础层(232)，特别是柔性基础层(232)，其中，所述部件(250、350、450)安装在所述基础层(232)上。
5.根据前一权利要求所述的部件承载件(200、300、400)，其中，所述基础层(232)包括至少一个接触开口(571)，以用于从所述底部连接所述部件(250、350、450)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)，其中，所述部件(250、350、450)的上表面：
(i)至少近似处于与所述第一部件承载件部分(110a、110b)的上表面相同的高度水平，
(ii)处于比所述第一部件承载件部分(110a、110b)的上表面高的高度水平，或
(iii)处于比所述第一部件承载件部分(110a、110b)的上表面低的高度水平。
7.根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)，其中，所述第二部件承载件部分(230、330、430)包括印刷材料(232、234)，特别是经固化的印刷材料(232'、234')。
8.根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)，其中，所述第二部件承载件部分(230、330、430)包括两个或更多个层结构(232、234)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)，其中，所述第二部件承载件部分(230、330、430)包括聚酰亚胺和/或液晶聚合物。
10.根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)，还包括：
第三部件承载件部分(560)，所述第三部件承载件部分被形成特别是层压到下述项上：所述第一部件承载件部分(110a、110b)；以及所述部件(250、350、450)和所述第二部件承载件部分(230、330、430)中至少之一。
11.根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)，还包括：
保护层(980)，所述保护层形成在下述项的上方或下方：所述第一部件承载件部分(110a、110b)；以及所述部件(250、350、450)和所述第二部件承载件部分(230、330、430)中至少之一。
12.根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)，其中，所述部件(250、350、450)选自由下述组成的组：电子部件、不导电嵌体和/或导电嵌体、热传递单元、能量收集单元、有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储设备、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、加密部件、发射器和/或接收器、机电换能器、致动器、微机电系统、微处理器、电容器、电阻器、电感、累加器、开关、摄像机、天线、磁性元件、另外的部件承载件和逻辑芯片。
13.一种制造部件承载件(200、300、400)特别是根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件(200、300、400)的方法，所述方法包括：
提供具有盲开口(116a)的第一部件承载件部分(110a、110b)；
将部件(250、350、450)布置在所述盲开口(116a)中；以及
通过用第二部件承载件部分(230、330、430)的材料至少部分地填充所述盲开口(116a)来形成所述第二部件承载件部分(230、330、430)；
其中，所述第一部件承载件部分(110a、110b)和所述第二部件承载件部分(230、330、430)中至少之一包括柔性部件承载件材料，并且
所述第一部件承载件部分(110a、110b)和所述第二部件承载件部分(230、330、430)形成多个电绝缘层结构(114、116)和/或导电层结构(112、119、118)的堆叠体。
14.根据前一权利要求所述的方法，其中，形成所述第二部件承载件部分(230、330、430)包括：
印刷所述第二部件承载件部分(230、330、430)的前体材料(232、234)；并且
使所述前体材料(232、234)固化。
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