CN111508893B - 部件承载件及制造部件承载件的方法 - Google Patents

部件承载件及制造部件承载件的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种制造部件承载件(130)的方法及一种部件承载件(130)。该方法包括：在电绝缘层结构(102)的顶部上提供导电层结构(100)；通过第一激光束(106)在导电层结构(100)中形成窗口(104)并移除电绝缘层结构(102)在窗口(104)下方的材料；以及随后通过第二激光束(108)移除电绝缘层结构(102)在窗口(104)下方的另外的材料，该第二激光束的大小(D)小于窗口(104)的大小(L)。

Description

部件承载件及制造部件承载件的方法
技术领域
本发明涉及方法并且涉及部件承载件。
背景技术
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些电子部件的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部件的数量不断上涨的情况下，越来越多地采用具有若干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接触部或连接件，在这些接触部之间的间隔越来越小。移除运作期间由这样的电子部件和部件承载件自身产生的热成为日益凸显的问题。同时，部件承载件应是机械稳固和电可靠的，以便在即使恶劣的条件下也能够运作。所有这些要求与部件承载件及其构成成分的持续小型化密切相关。
此外，有效地使导电层结构和/或嵌入在部件承载件中的部件以适当的质量接触可能是有利的。形成可以是铜填充的机械过孔和激光过孔对于这个和其它目的可能是有利的。
发明内容
可能需要以高质量和高效率形成用于部件承载件的激光孔。
根据本发明的第一方面的示例性实施方式，提供了一种方法，该方法包括：在电绝缘层结构的顶部上提供导电层结构；通过第一激光束在导电层结构中形成窗口并移除电绝缘层结构在窗口下方的材料；以及随后通过第二激光束移除电绝缘层结构在窗口下方的另外的材料，该第二激光束的大小(size，尺寸、规格)小于窗口的大小。
根据本发明的第二方面的示例性实施方式，提供了一种方法，该方法包括：在电绝缘层结构上提供导电层结构；以及通过被配置用于促进在导电层结构中在水平方向上的热传递并且被配置用于抑制竖向方向上的热传递的激光束在导电层结构中形成窗口并移除电绝缘层结构在该窗口下方的材料。
根据本发明的第三方面的示例性实施方式，提供了一种部件承载件，该部件承载件包括：电绝缘层结构；在电绝缘层结构的顶部上的导电层结构；在导电层结构中的窗口；在电绝缘层结构中处于窗口下方的凹部，其中，在窗口的边缘处导电层结构相对于电绝缘层结构的悬伸(overhang，悬伸部、悬伸长度)小于或等于10μm；以及在凹部的至少一部分中的导电材料。
根据本发明的第四方面的示例性实施方式，提供了一种部件承载件，该部件承载件包括：电绝缘层结构；导电层结构，该导电层结构在电绝缘层结构的正面侧上，具有窗口；另一导电层结构，该另一导电层结构在电绝缘层结构的背面侧上，具有另一窗口；以及通孔，该通孔延伸穿过电绝缘层结构并且至少部分地填充有导电材料，其中，通孔由从窗口延伸到电绝缘层结构中的凹部并且由连接到该凹部并从另一窗口延伸到电绝缘层结构中的另一凹部形成，其中，凹部的不同部分以不同的陡度渐缩，并且其中，另一凹部的不同部分以不同的陡度渐缩。
在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地表示能够在其上和/或在其中容纳一个或多个部件以用于提供机械支撑和/或电气连接性的任何支撑结构。换句话说，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)、有机内插物和IC(集成电路)基板中的一种。部件承载件还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。
在本申请的上下文中，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。
在本申请的上下文中，术语“窗口”可以特别地表示通孔，特别是圆形通孔，其由于对该导电层结构的激光而处理延伸穿过该导电层结构。描述性地说，激光束的能量可以移除导电层结构在窗口区域中的材料。
在本申请的上下文中，关于窗口和第一激光束或第二激光束的相应术语“大小”可以特别地分别表示优选圆形窗口的最大直径和优选圆形的第一激光束或第二激光束的最大直径。
在本申请的上下文中，术语“将激光束配置为用于促进在水平方向上的热传递并且抑制在竖向方向上的热传递”可以特别地表示对表征激光束的至少一个参数特别是其能量和/或其工作点进行调整，使得激光能量的热量在水平方向上沿着导电层结构的延伸部分以较大量或主要量(特别是超过激光能量的50％，更特别地是超过激光能量的80％)传播，而不是以较大量或主要量在竖向上传播到下面的电绝缘层结构的材料中。因此，激光能量的仅较小量或次要量(特别是小于激光能量的50％，更特别地是小于激光能量的20％)可以在竖向上传播。
在本申请的上下文中，术语“悬伸”可以特别地表示导电层结构的与窗口直接相邻的长度，在该长度上，导电层结构的相应部分以相对于电绝缘层结构间隔开的悬臂方式自由悬挂，并且不由电绝缘层结构的材料沿悬伸部的延伸部分从下方支撑。上述陈述涉及悬伸的材料可能在局部不受支撑，应该说悬伸可能涉及在相应的导电层结构下方的基本上无树脂的区域。然而，本领域的技术人员将理解，一些残留树脂甚至可能存在于与悬伸相关的间隙内。为了定量地确定或测量悬伸的值，可以测量直接在悬伸的导电层结构下方的基本上无树脂(其中，树脂可以指电绝缘层结构)的底切的长度(特别是即使它不是悬伸的导电层结构例如铜层下面最回缩点或总离隙(relief，缺口))。换句话说，为了测量悬伸，可以测量直接在导电层结构下方的底切。
在本申请的上下文中，术语“通孔”可以特别地表示完全延伸穿过整个电绝缘层结构的孔，并且可以特别地并且优选地通过激光加工形成该通孔。因此，通孔可以是激光通孔。这种通孔可以具有例如从电绝缘层结构的两个相反的主表面延伸的两个相对的渐缩部分。可以例如通过从正面侧和背面侧即从电绝缘层结构的两个相反的主表面进行的激光照射的组合来制造通孔。可以从这些侧中的每一侧执行一次或多次激光照射。也可以仅从一个主表面通过激光加工形成通孔。此外，也可以通过除了激光加工之外的其它方法例如通过等离子体处理执行通孔的形成。
根据本发明的第一方面的示例性实施方式，导电层结构中的窗口首先由第一激光束开设(open，开通、打通、设开口)，该第一激光束移除电绝缘层结构在窗口下方的仅一小部分材料。该第一激光处理之后接着是利用第二激光束进行的第二激光处理，该第二激光束的大小比由第一激光束开设的窗口的大小小。已经证明，根据这样的实施方式，导电层结构的材料相对于下面的电绝缘层结构的材料的悬伸可以保持非常小。结果，可以高效地进行用导电材料诸如经镀覆的铜填充所制造的激光孔的后续过程，而没有在激光孔中形成大空隙的风险。
根据本发明的第二方面的示例性实施方式，用于在部件承载件材料的导电层结构上方的导电层结构中形成窗口的激光束的配置可以特别地适于防止在窗口的边缘下方产生明显的悬伸。已经出人意料地证明，通过特别是对激光束的能量进行的特定配置，激光能量可以主要用于移除导电层结构的材料，而不是将大部分的激光能量用于燃烧电绝缘层结构在窗口下方的材料。
根据本发明的第三方面的示例性实施方式，提供了一种部件承载件，该部件承载件在导电层结构下方的电绝缘层结构中具有凹部，该凹部可以由至少两种激光束形成。非常有利地，在窗口的边缘处导电层结构相对于电绝缘层结构的悬伸小于或等于10μm——这可以通过根据第一方面和第二方面的方法实现。
根据本发明的第四方面的示例性实施方式，通过连接由两对激光束从厚电绝缘层结构的两个相反的主表面照射部件承载件预制件形成的两个部分凹部，可以在厚电绝缘层结构中有效地产生具有高质量和低悬伸的激光通孔。两个相反的主表面中的每一个都被相应的导电层结构覆盖，其中首先可以通过相应的第一激光束形成相应的窗口，接着通过相应的第二激光束加深相应的凹部。作为该加工的结果，可以形成连接在电绝缘层结构的内部的两个凹部，每个凹部由两个渐缩的部分组成。在相应的较浅或轻微倾斜的外部部分之后是在两侧中的每一侧上的相应的较陡的内部部分，其中外部和内部要被理解为涉及电绝缘层结构的相应的主表面。可以用导电材料诸如经镀覆的铜有效地填充延伸穿过均匀厚的电绝缘层结构的相应形成的通孔，从而通过电绝缘层结构建立具有高电可靠性的竖向互连。
更一般地，本发明的示例性实施方式可以使用不同的激光束来以良好控制的比进行激光钻孔，以避免在导电层结构中的开口(特别是铜开口)下面的激光反射。已经证明，可以有效地产生不同的独立的激光照射以创建用于更好地控制两个方面的开口和连接。结果，可以获得具有高过孔连接可靠性的低铜悬伸。除此之外，可以实现高的过程稳定性。非常有利地，在硬件和加工资源方面基本上不需要附加的努力来执行所描述的过程。
在下文中，将解释方法和部件承载件的其它示例性实施方式，其适用于本发明的所有所提及的方面。
在实施方式中，第二激光束的大小(特别是直径)小于第一激光束的较大大小(特别是直径)。第一激光束的横截面积也可以比第二激光束的横截面积大。通过这种设计，可以使悬伸的值非常小。窗口的横截面积也可以比第二激光束的横截面积大。
在实施方式中，该方法包括使第二激光束完全穿过窗口到电绝缘层结构上。特别地，第二激光束可以以其整个宽度在窗口内延伸。在这样的配置中，第二激光束不会在导电层结构的外表面上发生不期望的反射。
在实施方式中，该方法包括：在电绝缘层结构的底部处提供另外的导电层结构；以及通过第一激光束移除电绝缘层结构的材料，仅达到另外的导电层结构没有通过第一激光束被暴露的程度。因此，电绝缘层结构可以夹在面向激光束的导电层结构和背离激光束的另外的导电层结构之间。第一激光束可以被配置为使得它不延伸穿过电绝缘层结构的整个厚度，使得第一激光束将不会使另外的导电层结构暴露。这对悬伸有积极影响，可以使该悬伸保持很小。
在实施方式中，该方法包括通过第二激光束移除电绝缘层结构的材料，达到另外的导电层结构通过第二激光束被暴露的程度。因此，只有第二激光束将使另外的导电层结构暴露，因此将延伸穿过电绝缘层结构的整个厚度。由于第二激光束与窗口相比(并且优选地与第一激光束相比)的较小大小，作为处于所描述的配置中的第二激光束的结果，不会进一步增加悬伸的值。
在实施方式中，该方法包括嵌入在电绝缘层结构的至少一部分下方的部件，其中，另外的导电层结构是该部件的垫。当仅通过第二激光束而不是已经由第一激光束暴露嵌入式部件(诸如半导体芯片)的垫时，可以安全地防止敏感部件损坏，该损坏可能在与更宽广的第一激光束直接接触时发生。
在实施方式中，该方法包括在通过第二激光束移除材料之后，通过至少一个第三激光束移除其它材料。例如，第三激光束的大小可以比窗口小。可以从与前两种激光束相同的一侧将第三激光束引导到电绝缘层结构上。至少一个另外的激光束可以允许精确地设计激光孔的形状。为了防止悬伸的不期望的增加，这种第三激光束或另外的激光束也可以具有比窗口小的大小。
在实施方式中，窗口的大小与第二激光束的大小之间的比大于或等于1.1，特别是大于或等于1.2。通过这种设计规则，可以安全地防止第二激光束引起的不期望的悬伸的增加。
在实施方式中，窗口的大小与第二激光束的大小之间的差在3μm至50μm之间的范围内，特别是在5μm至15μm之间的范围内。通过这种设计规则，也可以安全地防止第二激光束引起的不期望的悬伸增加。
在实施方式中，该方法包括通过CO2激光器产生第一激光束和第二激光束中的至少一者(优选两者)。或者，也可以通过另一种类型的激光器例如通过UV(紫外线)激光器实现激光束中的一者或两者。然而，利用本发明的示例性实施方式，还可以使用具有非常高的能量冲击并允许对激光孔的快速加工的CO2激光器。其原因在于，利用所描述的两次或更多次激光照射的设计，其中第二次激光照射和可选的所有其它激光照射具有比由第一次激光照射形成的窗口小的大小，可以使用CO2激光器而不会对悬伸产生上述负面影响。此外，如下面将进一步详细描述的，当配置CO2激光器特征使得基本上仅在水平方向上并且因此主要在用于窗口形成的导电层结构内发生第一激光照射热传递时，CO2激光器的高热冲击不会干扰所形成的激光孔的特征。当调整CO2激光器的能量被调整成使得所获得的窗口大小足够低于给定孔眼(aperture，孔隙、隙缝)的最大开口大小时，这尤其成立，如下面参照图25所述。
在实施方式中，该方法包括用导电材料至少部分地填充窗口和通过移除电绝缘层结构的材料所产生的凹部中的至少一者，特别是通过镀覆进行所述填充。例如，首先可以通过无电沉积形成种子层(例如由铜制成)，接着在种子层(特别地也是铜材料)上电流沉积附加的导电材料。结果，可以获得铜填充的激光过孔。种子层可以具有高于1μm的厚度和/或提供若干累积的种子层。例如，种子层的厚度或多个种子层的累积厚度可以在0.5μm至5μm之间的范围内。当提供多个种子层时，它们可包括有机(例如聚合物)层、钯层和/或铜层。
在实施方式中，该方法包括将第一激光束直接引导到导电层结构上，特别是在没有基膜、任何其它保护罩的保护的情况下和/或在没有对于导电层结构的外表面的先前表面处理的情况下。通常，为了获得平滑的激光孔，需要通过先前的表面处理来准备待激光束处理的(特别是铜)表面。特别地，这种传统的表面处理可以涉及用粘合膜(特别是其上具有黑色氧化物的有机膜)覆盖铜表面，以抑制激光加工期间不期望的激光能量的反射。否则激光反射可能很强，以至于不能获得具有适当质量的激光孔。通常，在激光加工之前，只能通过这种表面处理来抑制不期望的现象诸如铜飞溅(即，在导电层结构的窗口周围形成的铜山)。然而，根据本发明的示例性实施方式(如上所述，特别是根据第一方面和第二方面)，已经证明所描述的表面处理特别是导电层结构的覆盖可以是可有可无的，特别是当实施非常薄的导电层结构时。优选地，因此，形成导电层结构的铜箔的厚度可以不大于5μm，特别是不大于3.5μm，更特别地不大于3μm。
在实施方式中，该方法包括：在电绝缘层结构的底部上提供另一导电层结构；通过第三激光束在另一导电层结构中形成另一窗口并移除电绝缘层结构在另外的窗口上方的材料；以及随后通过第四激光束移除电绝缘层结构在另一窗口上方的另外更多的材料，该第四激光束的大小小于另一窗口。因此，特别是当厚电绝缘层结构应设置有激光通孔时，通过上面描述的两个激光照射程序在两个相反的主表面中的每一个处对在其两个相反的主表面上覆盖有相应的导电层结构(诸如铜箔)的厚电绝缘层结构的加工允许获得具有足够小的悬伸的平滑的高质量激光孔。为了实现这一点，在用于在顶部导电层结构中开设窗口的第一激光照射之后可以是大小比所形成的窗口小的第二激光照射。此外，可以从层堆叠体的相反主表面施加第三激光照射，以用于在底部导电层结构中开设另一窗口，之后是大小比底侧处所形成的另一窗口小的第四激光照射。
在实施方式中，该方法包括将由第一激光束和第二激光束在电绝缘层结构的顶侧区域中形成的第一盲孔与由第三激光束并且由第四激光束在电绝缘层结构的底侧区域中形成的第二盲孔连接。因此，所描述的四次激光照射可以组合从层堆叠体的两个相反的主表面延伸的两个盲孔型凹部，以获得延伸穿过整个厚电绝缘层结构的通孔。通孔可以填充有导电材料以建立电竖向贯通连接。
在实施方式中，第一激光束被配置为：与竖向地引入电绝缘层结构相比，将其能量中的较多能量水平地引入导电层结构。优选地，第一激光束被配置为在导电层结构中开设窗口时基本上水平地引入其整个能量。通过采取这种措施，第一激光照射的大部分能量可以用于在导电层结构中开设窗口，而只有较少量的激光能量将传播到电绝缘层结构中用于燃烧这里的树脂材料。
在实施方式中，第一激光束和第二激光束彼此独立。因此，可以单独地并因此根据各自的任务调整两种激光束的特性(诸如能量、工作点等)。特别地，可以单独地调整两种激光束的能量，以使第一激光束在根据图25的不稳定加工点处具体地运作。
在实施方式中，该方法包括通过使激光束在不稳定加工点(参见图25中的附图标记222)处运作来促进在水平方向上的热传递并抑制在竖向方向上的热传递。在不稳定加工点处，通过将激光束的激光能量下调到激光能量基本水平而不是竖向传播的程度，有意地将由激光束形成的窗口大小调整为比最大可获得的窗口大小小。更具体地，激光束可以在激光能量-窗口直径曲线(参见图25)尚未达到稳定水平(特别是低于90％水平)的工作点处运作。换句话说，该方法可以包括通过使激光束不稳定来促进在水平方向上的热传递并抑制在竖向方向上的热传递。通过有意地使第一激光束散焦和/或不稳定，即使第一激光束以用于在电绝缘层结构中形成最宽可能的激光孔的范围之外的能量水平运作，已经出人意料地证明可以有效地抑制第一激光束引起的在竖向方向上的热冲击(即进入电绝缘层结构)，同时第一激光束的激光能量将以高百分比注入到导电层结构的待形成窗口的部分中。
在实施方式中，该方法包括通过相应地调整冲击导电层结构和电绝缘层结构的激光束的能量水平来促进在水平方向上的热传递并抑制在竖向方向上的热传递。换句话说，用于水平地增加热传递并同时竖向地减少热传递的高度合适的设计参数是对第一激光束的能量的调整，如下面将参照图24和图25进一步详细描述的。
在优选实施方式中，该方法包括调整激光束的能量，以便获得具有下述大小的窗口，该窗口的大小小于或等于给定孔眼的最大开口大小的90％，特别地，该窗口的大小在给定孔眼的最大开口大小的60％至90％之间的范围内，更特别地在70％至85％之间的范围内。描述性地说，可以有意地使第一激光束在不稳定加工点处而不是在稳定加工点处运作，使得导电层结构中的窗口大小显著小于通过第一激光束的足够高的能量获得的最大窗口大小。与以窗口大小/激光能量曲线达到或已经基本上达到平稳值的能量使第一激光束运作相反，可以以显著更低的能量驱动第一激光束。结果，导电层结构中所获得的窗口大小显著小于最大可实现的窗口大小。虽然初看时，这似乎是次优的，但已经出人意料地发现，有意使激光以相对较低的能量运作，结果是通过激光能量在水平方向上有效地移除导电层结构的材料，而仅激光能量的次要部分将进入竖向方向，因此进入电绝缘层结构。出人意料的是，这对悬伸有非常积极的影响，因此可以有效地降低该悬伸。
在实施方式中，凹部直接在导电层结构下方的第一部分与凹部在第一部分下方的第二部分相比较小陡度地渐缩。相应地，凹部直接在导电层结构下方的第一部分的第一斜率可以低于凹部在第一部分下方的第二部分的第二斜率。因此，可以的是，凹部的由第一激光照射形成的第一部分与凹部的由光束大小比窗口大小小的第二激光照射形成的较陡的第二部分相比较浅。
在实施方式中，凹部在第一部分和第二部分之间具有弯折(kink，扭折部、弯折部)。在凹部的第一激光照射形成的第一部分和第二激光照射形成的第二部分之间的这种弯折或几何中断可以对应于电绝缘层结构的界定凹部的侧壁的凸状部分。描述性地说，所提及的弯折是下述过程的印迹(fingerprint，指纹)：在该过程中，首先通过第一激光照射在导电层结构中开设窗口，之后是大小与窗口大小相比较小的第二激光照射。通过第一激光束和第二激光束在电绝缘层结构上的冲击的组合形成弯折。虽然第一激光束基本上限定了第一部分的几何形状，但是完全延伸穿过电绝缘层结构并且在电绝缘层结构下方的另外的导电层结构处被部分地反射的第二激光束限定了第二部分的几何形状，从而形成所提及的弯折。
在实施方式中，弯折定位在窗口的内侧。更确切地说，在对应于激光束的传播方向穿过窗口从凹部的外部进入凹部的内部的观察方向上，可以看到弯折，例如作为周向环形中断。
在实施方式中，竖向方向与界定第一部分中的凹部的侧壁之间的角度低于90°，特别是在20°至70°之间的范围内。相应地，竖向方向与界定第二部分中的凹部的侧壁之间的角度可以在0°至30°之间的范围内，特别是在5°至20°之间的范围内。由过程参数诸如两种激光束的宽度、激光束的能量等限定这些角度的准确值。
在实施方式中，竖向方向与界定第一部分中的凹部的侧壁之间的角度大于竖向方向与界定第二部分中的凹部的侧壁之间的角度。对应的凹部几何形状已经证明对于随后的镀覆程序是有利的，在该镀覆程序期间，可以用导电材料诸如铜基本上完全填充凹部。因此，所描述的程序不仅允许制造平滑的激光孔，而且还利用铜或其它适当的导电材料促进对激光孔的极少空隙或甚至无空隙填充。
在实施方式中，界定第二部分中的凹部的侧壁朝向竖向轴线向下渐缩。描述性地说，第二部分和第一部分中的每一个都可以具有基本上截头圆锥形形状，具有不同开口角度。
在实施方式中，窗口的大小不大于70μm，特别是不大于50μm。因此，所描述的制造过程特别适合于制造小过孔。在40μm厚的电介质上具有50μm宽的铜开口的情况下，在过孔填充期间大的悬伸可能引起夹杂物，因为由于悬伸创建的大体积，铜开口在填充整个过孔之前首先关闭。当由于根据本发明的示例性实施方式的上述开设窗口加工方法而能够以低悬伸水平进行加工时，具有小过孔的应用变得可能。此外，使用两个独立的激光束允许更好地控制连接直径，例如在40μm，这对于对准非常有利。
在实施方式中，电绝缘层结构的厚度为至少100μm，特别是至少150μm，更特别地是至少200μm。就本发明的第四方面而言，这样的实施方式可能是特别有利的。在厚电绝缘层结构中形成激光孔通常一直是有问题的。然而，利用根据本发明的示例性实施方式的涉及通过第一激光束开设的窗口结合仅穿过窗口的中心部分传播的较窄的第二激光束的架构，并且当将该程序应用到电绝缘层结构的每个都覆盖有相应的导电层结构的两个相反的主表面中的每一个时，可以在两侧上获得具有小悬伸的平滑的激光孔，可以用导电材料诸如铜例如通过镀覆适当地填充该激光孔。因此，即使在厚的电介质体中也可以形成具有高质量的激光通孔。
在实施方式中，部件承载件包括：在电绝缘层结构的底部上的另一导电层结构；在另一导电层结构中的另外的窗口；以及在电绝缘层结构中在另外的窗口上方的另一凹部，其中，导电层材料也填充了另一凹部的至少一部分。两个导电层结构都可以是金属层，诸如铜箔。电绝缘层结构可包括树脂(例如环氧树脂)并且可以可选地包括增强颗粒(诸如玻璃球或玻璃纤维)。更具体地，电绝缘层结构可以由预浸材料制成。
在实施方式中，凹部在导电层结构下方的不同部分以不同的陡度渐缩，其中，另一凹部在另一导电层结构上方的不同部分也以不同的陡度渐缩。可以通过所描述的下述的组合来获得这种几何形状：在导电层结构中开设窗口的第一激光照射，接着是具有较小大小并且完全传播穿过窗口的第二激光照射。
在实施方式中，在另一窗口的边缘处另一导电层结构相对于电绝缘层结构的悬伸小于或等于10μm。如可以例如从图10中看到的，当形成如上所述的激光孔时，悬伸的值可以可靠地低于10μm。对于多个孔的悬伸值的分布的最大值甚至可以在约5μm的范围内。
在实施方式中，导电层结构的厚度小于5μm，特别是小于3.5μm，更特别地小于或等于3μm。因此，根据示例性实施方式，可以使用极薄的铜箔作为导电层结构，特别是在顶侧上使用极薄的铜箔作为导电层结构。更具体地，可以使用薄铜箔(特别是具有不大于5μm的厚度)并且该薄铜箔可以直接(即，没有表面处理或通过反射抑制材料诸如黑色氧化物的表面覆盖)用作用于所描述的两次照射激光过程的基础。钻这样的薄铜箔需要良好控制的激光过程，以避免高铜悬伸，不能将该高铜悬伸蚀刻掉以避免暴露层压体。在薄箔上进行的具有低铜悬伸的加工非常具有挑战性，尤其是在没有表面处理的情况下。实际上，打通铜所需的高能量将很容易地传递到薄箔下面的树脂，然后产生底切。然而，当降低能量时，在过孔周围会发现不能被蚀刻掉的高铜溅射。然而，通过使用上述在导电层结构中开设窗口的第一激光照射和随后的第二较窄的激光照射的概念，允许避免上述缺陷。
当根据示例性实施方式在例如大于100μm的厚电绝缘层结构中形成激光通孔时，两个连接的凹部可以构成通孔，并且可以是激光穿设(thread，穿透)在被两个导电层结构覆盖的电绝缘层结构的夹层结构的两个相反的主表面中。在这样的实施方式中，上部凹部直接在导电层结构下方的第一部分与上部凹部在第一部分下方的第二部分相比可以较小陡度地渐缩。特别地，在第一部分和第二部分之间可以形成第一弯折或凸状中断(例如，作为环形结构)。相应地，另一凹部或下部凹部在另一导电层结构正上方的第三部分与另一凹部或下部凹部在第三部分上方的第四部分相比可以较小陡度地渐缩。特别地，在第三部分和第四部分之间可以形成第二弯折或凸状中断(例如，作为另外的环形结构)。例如，在图15中示出了这种几何形状。
如上面所提及的，至少一个部件可以嵌入部件承载件中，特别是在另外的导电层结构正下面，该另外的导电层结构例如可以是部件的垫。更一般地，可以嵌入部件承载件中和/或表面安装在部件承载件上的至少一个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)、导光元件(例如光波导或光导体连接)、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、存储装置(例如DRAM或其它数据存储器)、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、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)、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、导光件、以及能量收集单元。然而，其它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(诸如铁磁元件、反铁磁元件或亚铁磁元件，例如铁氧体基部结构)或者可以是顺磁元件。然而，该部件也可以是例如在板中板配置中的基板、内插器或另外的部件承载件。一个或多个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，除了所提及的部件之外，其它部件也可以用作部件。
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和/或热能形成该层压体。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。
在实施方式中，部件承载件被成形为板。这有助于紧凑的设计，其中部件承载件仍然为在其上安装部件提供了大的基础。此外，特别是作为嵌入式电子元件的例子的裸晶片，得益于其小的厚度，可以方便地嵌入在薄板诸如印刷电路板中。
在实施方式中，部件承载件被配置为由印刷电路板和基板(特别是IC基板)构成的组中的一种。
在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以特别地表示部件承载件(其可以是板状(即平面的)、三维弯曲的(例如当使用3D印刷制造时)或可以具有任何其他形状)，该部件承载件通过将若干导电层结构与若干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和/或通过提供热能进行。作为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、所谓的预浸料诸如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(特别是铜)填充这些通孔从而形成作为通孔连接的过孔，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用于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。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(诸如玻璃纤维)的树脂构成。
在本申请的上下文中，术语“基板”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，基板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钻孔。这些横向和/或竖向连接件布置在基板内，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)与印刷电路板或中间印刷电路板的电气连接和/或机械连接。因此，术语“基板”还包括“IC基板”。基板的电介质部分可以由具有增强球(诸如玻璃球)的树脂构成。
基板或内插件可以由至少一层玻璃、硅(Si)或可光成像或可干蚀刻的有机材料如环氧基积层膜或聚合物化合物如聚酰亚胺、聚苯并恶唑或苯并环丁烯构成。
在实施方式中，至少一个电绝缘层结构的电介质材料包括由下述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)、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(诸如FR-4或FR-5)、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物(LCP)、环氧基积层膜、聚四氟乙烯(铁氟龙)、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，诸如网状物、纤维或球体。尽管通常对于刚性PCB预浸料特别是FR4是优选的，但是也可以使用其他材料特别是用于基板的环氧基积层膜。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、低温共烧陶瓷(LTCC)或其他低、极低或超低DK材料可以在部件承载件中实施为电绝缘层结构。
在实施方式中，导电层结构的导电材料和/或至少一个另外的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、钯和钨。尽管铜通常是优选的，但是其它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。
在实施方式中，部件承载件是层压型本体。在这样的实施方式中，半成品或部件承载件是通过施加压紧力——如果需要的话伴随着热——来堆叠并连接在一起的多层结构的复合体。
根据下文待描述的实施方式的实例，本发明的上述方面和其它方面是明显的，并且参照实施方式的这些实例进行解释。
附图说明
图1至图4示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行通过双激光照射处理制造图4所示的具有激光过孔的部件承载件的方法期间获得的结构的横截面视图。
图5和图6示出了在执行通过光学过程和激光过程的组合制造部件承载件的传统方法期间获得的结构的横截面视图。
图7和图8示出了在执行通过两种激光过程的组合制造部件承载件的传统方法期间获得的结构的横截面视图。
图9示出了根据本发明的示例性实施方式制造的铜填充的激光过孔的横截面视图。
图10示出了直方图，该直方图示出了根据本发明的示例性实施方式制造的激光孔的悬伸的分布。
图11示出了根据本发明的示例性实施方式制造的激光过孔的横截面视图。
图12至图15示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行通过四次激光束照射双面加工制造图15所示的具有激光过孔的部件承载件的方法期间获得的结构的横截面视图。
图16和图17示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行制造部件承载件的方法期间获得的结构的横截面视图。
图18和图19示出了根据本发明的对应于图12至图15的示例性实施方式制造的激光过孔的横截面视图。
图20和图21示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行制造具有通过激光过孔被电接触的嵌入式部件的部件承载件的方法期间获得的结构的横截面视图。
图22和图23示出了根据本发明的示例性实施方式制造的激光过孔的横截面视图。
图24示出了简图，该简图示出了在稳定加工点的情况下在运作模式中激光束的能量与导电层结构中的窗口的开口直径之间的相关性。
图25示出了简图，该简图示出了根据本发明的示例性实施方式的在不稳定加工点的情况下在运作模式中激光束的能量与导电层结构中的窗口的开口直径之间的相关性。
图26至图28示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行使用三次激光照射两面加工作为图12至图15的实施方式的替代方案制造具有激光过孔的部件承载件的方法期间获得的结构的横截面视图。
图29示出了根据本发明的示例性实施方式的在根据图26至图28的程序之后用以在通孔的中心部分中获得更对称的侧壁的另一程序的结果。
具体实施方式
附图中的图示是示意性的。在不同的图中，相似或相同的元件设置有相同的附图标记。
在参照附图更详细地描述示例性实施方式之前，将对展开本发明的示例性实施方式所基于的一些基本考虑因素进行总结。
根据本发明的示例性实施方式，可以通过在电绝缘层结构上方的导电层结构中进行激光照射来开设窗口，以获得非常低的不期望的悬伸现象的值，特别是用于相应地开设窗口以获得10μm或更小的悬伸。
在使用超薄铜箔作为导电层结构和使用预浸料作为电绝缘层结构的现有部件承载件中，在正常激光过程下铜悬伸可能超过14μm，这对于过孔填充之后存在夹杂物是很大的挑战。因此，将非常希望减少铜悬伸。
根据本发明的示例性实施方式，铜悬伸性能可以被显著改进并且可以被降低直至10μm或甚至低于10μm。悬伸是利用用于两次随后的激光照射的相同的激光束大小的传统激光方法下的两种现象的结果。第一种现象是当激光束与面板表面接触以打通铜箔时发生的第一照射引起的过热。除了被钻孔的表面，激光束能量分布创建受影响的区域，其中热量穿过超薄铜并移除下面的树脂，然后创建悬伸。悬伸的另一部分来自附加照射的反射。实际上，在第一照射的相同光束大小下，激光束的直径大于开口，并且激光束反射的一部分将到达过孔壁，从而引起更大的悬伸。
为了克服这样的缺点，本发明的示例性实施方式使用更大的光束大小产生第一激光照射，这将在导电层结构中产生用于随后的较小第二激光束的大窗口。第二激光束的大小可以小于窗口的大小，并且第二激光束可以清洁底部过孔并完全从过孔中反射出来而不会显著地燃烧过孔壁。然后，铜悬伸仅由第一激光照射产生，因此可以被控制在10μm以下。
描述性地说，虽然在传统的激光钻孔程序中两次激光照射彼此相关并且具有类似的激光束大小，但是本发明的示例性实施方式实现了具有不同光束大小的两次独立的激光照射。这种方法的实施方式可以对第一激光照射使用较大的掩模以获得窗口的期望开口直径，然后对第二激光照射使用较小的掩模以清洁该孔。非常有利地，示例性实施方式使用用于在导电层结构(诸如金属层，更具体地铜箔)中开设窗口的激光束、接着是仅传播通过窗口的子部分的较窄的随后其他激光束来实现大窗口形成过程。作为该过程的结果，可以获得独特的过孔形状。
使用两次(或更多次)独立的激光照射来在导电层结构中开设窗口并且在下面的电绝缘层结构中形成激光孔为过孔设计提供更多的灵活性。特别地，利用所描述的方法可以达到50μm的过孔，而激光钻孔的一般激光能力目前为65μm。因此，本发明的示例性实施方式使得能够形成高度可靠的过孔并降低不期望的现象诸如夹杂物、裂缝和楔形物的风险。
本发明的示例性实施方式还使得可以更好地控制连接直径。实际上，由于第二激光照射独立于第一激光照射，因此可以针对不同的连接直径可能性进行设计。此外，与传统程序相比，可以实现更好的对准精度：由于可以很好地控制连接直径，所以改进了对内层的对准。此外，随着悬伸越小，垫破裂风险也越小。
可以用各种部件承载件技术实现本发明的示例性实施方式，包括印刷电路板(PCB)应用、IC基板应用、具有一个或多个嵌入式部件的部件承载件应用等。特别地，这样的部件承载件可以形成为具有超薄铜箔、薄电介质层或厚电介质层、RCC(树脂涂覆的铜)材料、小型过孔大小等。
根据本发明的示例性实施方式，通过两次激光照射处理仅一个电介质层。换句话说，电绝缘层结构可以是连续的结构，并且可以经受利用两次或更多次激光照射的激光加工，如上所述。在这样的程序中，可以通过第一激光束本身打通铜层(或更一般地，导电层)，并且第一激光束也可以部分地穿过绝缘层。
当执行根据本发明的示例性实施方式的方法时，可以获得过孔形状，其由铜开口和连接直径之间的特定比表征。此外，在开口和连接中心之间可以形成可能的偏移。除此之外，诸如制造方法可能导致10μm或更小的非常低的铜悬伸。
利用根据本发明的示例性实施方式的用于窗口开口和通孔形成的纯激光加工架构，可以有利地使得光线的形成变得可有可无。另一个优点是所描述的利用较小第二照射的两次照射激光加工方法允许直接钻孔而无需先前的表面处理(诸如形成具有黑色氧化物的粘合膜以用于抑制不期望的激光能量的反射)。除了所描述的两次激光照射之外，还可以进行至少一次另外的激光照射以设计激光孔的期望形状。
图1至图4示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行通过双激光照射处理制造图4所示的具有激光过孔的部件承载件130的方法期间获得的结构的横截面视图。
参照图1，示出了层堆叠体，该层堆叠体由电绝缘层结构102顶部上的导电层结构100组成，电绝缘层结构102又布置在位于该电绝缘层结构底部处的另外的导电层结构110上。导电层结构100、110可以是铜箔。导电层结构100的厚度d可以例如小至3.5μm。电绝缘层结构102可以例如包括树脂(特别是环氧树脂)，该树脂可选地填充有增强颗粒(诸如玻璃纤维或玻璃球)。例如，电绝缘层结构102可以是预浸料层。
参照图2，通孔型窗口104是通过第一激光束106在导电层结构100中激光钻出的。第一激光束106可以由高功率和高波长CO2激光器源产生，该激光器源允许快速激光钻孔并具有可以由控制单元180(诸如处理器)调整的特性。在通过第一激光束106进行该第一激光照射期间，耗费激光能量的相当大一部分来用于移除导电层结构100的金属材料以形成窗口104。同时，电绝缘层结构102在窗口104下方的仅一小部分材料被第一激光束106移除。然而，第一激光束106移除电绝缘层结构102的材料，仅达到使得另外的导电层结构110没有通过第一激光束106被暴露的程度。换句话说，在控制单元180的控制下调整第一激光束106，特别是其对层堆叠体的能量冲击，使得它不竖向地延伸穿过整个电绝缘层结构102。
作为通过第一激光束106对所示层堆叠体的这种加工的结果，在导电层结构100和电绝缘层结构102之间在窗口104的边缘199处产生空隙或窄间隙形式的悬伸170。悬伸170在图2的横截面视图中具有基本上三角形形状。在窗104的周向边缘199处导电层结构100相对于电绝缘层结构102的悬伸170小于或等于10μm。特别地，通过相应地将第一激光束106的能量调整至足够低(比较下面描述的图25)，该悬伸170可以保持非常小，例如将不超过10μm。
有利地，可以在没有通过基膜等的保护的情况下和/或在没有对导电层结构100的上部主表面的先前表面处理的情况下，将第一激光束106直接引导到导电层结构100上，。当保持第一激光束106的能量如下面所描述的足够小时，根据图2，激光能量的能量冲击将基本上是水平的，并且将主要有助于在导电层结构100中形成窗口104，而不是基本上向下延伸并且切穿电绝缘层结构102的整个竖向延伸部。换句话说，第一激光束106可以被配置并且可以通过控制单元180被调整为：与竖向地引入电绝缘层结构102相比，将其较多的能量水平地引入导电层结构100。因此，第一激光束106被配置为当在导电层结构100中开设窗口104时基本上水平地引入其能量。利用根据图2的配置，在窗口104的形成期间，激光能量基本上仅在水平上扩散，而不是在竖向上扩散。利用所描述的激光加工，即使没有对导电层结构102的表面处理或表面覆盖以抑制激光能量在其上表面的反射，也可以实现具有低悬伸170的窗口104的形成。如图2所示，到达导电层结构100的表面的第一激光束106的直径或大小表示为B，而窗口104的直径或大小表示为L。
参照图3，在已经通过第一激光束106完成对所示层堆叠体的激光加工之后，可以通过独立的第二激光束108使根据图2所获得的结构经受另外的激光加工，该第二激光束也可以通过控制单元180进行调整。优选地，第二激光束108也由CO2激光器源产生。第二激光束108可以移除电绝缘层结构102在窗口104下方的其它材料。如图3所示，第二激光束108具有比由第一激光束106形成的窗口104的大小L更小的直径或大小D。例如，窗口104的大小L为50μm。第二激光束108具有比第一激光束106的较大大小B小的大小D。优选地，窗口104的大小L与第二激光束108的大小D之间的差在5μm至15μm之间的范围内。而且，从图3也可以看出，第二激光束108以整个宽度或大小D传播通过窗口104并在窗口104内，因此将不会与导电层结构100的外部主表面相互作用。换句话说，第二激光束108完全穿过窗口104被引导到电绝缘层结构102上。第二激光束108还由控制单元180控制，以移除电绝缘层结构102的材料，达到另外的导电层结构110通过第二激光束108被暴露的程度。第二激光束108通过第二激光束108暴露的范围。换句话说，第二激光束108延伸穿过电绝缘层结构102的整个竖向厚度。另外的导电层结构110的上部主表面用作第二激光束108的停止层，即不被第二激光束108移除。因此，与第一激光束106相比，第二激光束108传播直至树脂层的底部，因此暴露出另外的导电层结构110，以使其对于待形成的电接触部可接近。因此，较窄的第二激光束108清洁激光孔并且实现另外的导电层结构110的嵌入式铜的电连接。
从图3可以看出，第二激光束108可以部分地反射在另外的导电层结构110的暴露的上部主表面处，参见反射光束部分195。然而，由于所描述的几何条件(特别是第二激光束108的大小比窗口104小的事实)，因此第二激光束108将不会进一步增加悬伸170的大小。换句话说，悬伸170的大小基本上仅由第一激光束106限定(然而也仅到适度的程度)，但将有利地不会被第二激光束108进一步增加。因此，在完成通过第二激光束108进行的激光孔的形成之后，在窗口104的边缘199处导电层结构100相对于电绝缘层结构102的悬伸170仍然小于或等于10μm。
接下来，将更详细地描述通过上述两次激光照射程序形成的激光孔或凹部132的几何形状。凹部132直接在导电层结构100下方的第一部分142已经主要由第一激光束106形成，并且与凹部132在第一部分142下方的第二部分144相比较小陡度地渐缩。第二部分144已经主要由第二激光束108形成。因此，第一部分142的第一斜率低于第二部分144的第二斜率。结果，(周向或环形)弯折146在第一部分142和第二部分144之间的界面处形成为几何中断。弯折146形成边缘并限定剩余电绝缘层结构102的凸状部分。由于第二激光束108的大小D已经比窗口104的大小L小，所以弯折146位于窗口104的横向内侧，并且从上方可以看作圆形。
竖向方向197与界定第一部分142中的凹部132的侧壁(例如第一截头圆锥部分)之间的角度α例如在20°至70°之间的范围内，这取决于控制单元180对两次照射激光过程的准确控制。竖向方向197与界定第二部分144中的凹部132的侧壁(例如，可以与第一截头圆锥部分同轴或不同轴的第二截头圆锥部分)之间的角度β可以在5°至20°之间的范围内，这取决于控制单元180对两次照射激光过程的准确控制。因此，角度α大于角度β。然而，界定第一部分142和第二部分144中的凹部132的整个侧壁朝向竖向轴线向下渐缩。
参照图4，通过移除电绝缘层结构102的材料和通过移除导电层结构100的材料产生的凹部132或激光孔部分地或完全地由导电材料138诸如铜填充。为此，可以例如通过无电沉积使导电材料138的种子层(诸如铜)首先形成在图3所示结构的表面上。此后，可以例如通过电流沉积将另外的导电材料138镀覆到种子层上。结果，可以获得如图4所示的根据本发明的示例性实施方式的板状PCB(印刷电路板)型部件承载件130。导电材料138为所埋的另外的导电层结构110提供电接触部，由此该另外的导电层结构可以电连接到部件承载件130的外表面。
图5和图6示出了在执行通过光学过程和激光过程的组合制造部件承载件的传统方法期间获得的结构的横截面视图。
参照图5，预浸料层102'在其底部上被下部铜层110'覆盖，并且在其顶部上被上部铜层100'覆盖。已经通过光刻过程图案化上部铜层100'，从而在上部铜层100'中形成窗口104'。
参照图6，产生激光束106'，该激光束延伸穿过窗口104'并移除预浸料层102'的材料，直到激光束106'到达下部铜层110'。由此，在预浸料层102'中形成凹部132'。然而，根据所描述的传统过程通过光学过程形成窗口104'是耗时、困难、麻烦的并且限制了小型化的程度。
图7和图8示出了在执行通过两种激光过程的组合制造部件承载件的传统方法期间获得的结构的横截面视图。
参照图7，上部铜层100'被保护层101'覆盖，该保护层抑制不期望的激光光线的反射。上部铜层100'中的窗口104'由第一激光束106'形成。同时，通过第一激光束106'移除预浸料层102'的材料，从而形成盲孔型凹部132'。在此过程期间，在预浸料层102'和上部铜层100'之间形成悬伸170'。
参照图8，产生大小比窗口104'大的第二激光束108'。第二激光束108'移除预浸料层102'的其它材料并且使下部铜层110'的上部主表面的一部分暴露。由于第二激光束108'的显著宽度，显著量的第二激光束108'在下部铜层110'的暴露表面处被反射。用附图标记108"表示的经反射的第二激光束108'朝向由第一激光束106'产生的悬伸170'传播并且显著增加悬伸大小，参见附图标记170"。
因此，利用参照图7和图8描述的传统程序，两个激光束106'、108'都显著地促进悬伸170"的尺寸。因此，由于大的悬伸170"，凹部132'的质量差。
图9示出了根据本发明的示例性实施方式制造的铜填充的激光过孔的横截面视图。图9示出了所获得的悬伸是可接受地小的。图9示出了具有通孔的梯形形状(并且底部上没有基部铜)。
图10示出了直方图198，该直方图示出了根据本发明的示例性实施方式制造的激光孔的悬伸170的大小的分布。沿着横坐标184，以微米为单位绘制了悬伸170的大小的值。沿着纵坐标186，绘制了具有悬伸170的大小的相应值的激光孔的数量。拟合曲线188示出了悬伸170的平均值为约5μm。随着悬伸170高于10μm，没有显著量的激光孔。
图11示出了根据本发明的示例性实施方式制造的激光过孔的横截面视图。所示激光过孔的质量是完全可接受的。
图12至图15示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行通过四次激光束照射双面加工制造图15所示的部件承载件130的方法期间获得的结构的横截面视图。
参照图12，示出了具有明显厚度S的电绝缘层结构102。例如，厚度S为200μm或更大。传统上，制造平滑且高质量的延伸穿过这样的厚电绝缘层结构102的镀铜激光通孔是一挑战，该电绝缘层结构可以例如由树脂或FR4制成。从图12可以看出，第一激光束106被引导在位于电绝缘层结构102的顶部表面上的导电层结构100上，以在导电层结构100中形成窗口104并在电绝缘层结构102中形成浅的第一盲孔122。如上所述，通过对第一激光束106的适当的能量控制，不期望的悬伸170可以足够小。
参照图13，通过将大小比窗口104的宽度小的第二激光束108直接引导到电绝缘层结构102的暴露的表面上，第一盲孔122在向下的方向上更深地延伸到电绝缘层结构102中。由于所描述的几何形状，凹部132从对应于第一部分142的第一深度增加直到对应于第二部分144的第二深度。部分142、144通过弯折146在几何上分开。
参照图14，通过第三激光束116在另一导电层结构110中形成另一窗口120，该另一导电层结构覆盖电绝缘层结构102的底部主表面。第三激光束116移除电绝缘层结构102在另外的窗口120上方的材料。由此，在电绝缘层结构102的下部部分形成浅的第二盲孔124。通过对第三激光束116的适当的能量控制，在电绝缘层结构102和另外的导电层结构110之间在另外的窗口120附近的不期望的悬伸170可以足够小，该第三激光束可以对应于对第一激光束106的能量控制进行调整。
参照图15，通过将大小比另外的窗口120的宽度小的第四激光束118从下面直接引导到电绝缘层结构102的暴露的表面上，第二盲孔124在向上的方向上更深地延伸到电绝缘层结构102中。由于所描述的几何形状，图14和图15的下部区域中的凹部132的部分从对应于第三部分160的第三深度进一步增加直到对应于第四部分162的第四深度。部分160、162通过另外的弯折164在几何上分开。
通过该程序，使由第一激光束106和第二激光束108在电绝缘层结构102的顶侧区域中形成的第一盲孔122与由第三激光束116和第四激光束118在电绝缘层结构102的底侧中形成的第二盲孔124连接，从而最终形成穿过整个厚电绝缘层结构102的共同激光通孔。
随后，可以将导电材料138填充在凹部132的上部部分中和凹部132的下部部分中。导电材料138形成连接结构并延伸穿过整个通孔156。
如图所示，在导电层结构100下方的凹部132的不同部分以不同的陡度渐缩。相应地，在另一导电层结构100上方的另一凹部132的不同部分也以不同的陡度渐缩。由于所描述的过程，窗口104处和另一窗口120处的悬伸170小于或等于10μm。
图16和图17示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行制造部件承载件的方法期间获得的结构的横截面视图。
参照图16，再次示出了与上面参照图12描述的程序类似的程序。参照图17，再次示出了与上面参照图13描述的程序类似的程序。
利用参照图12至图17描述的程序，厚芯188(参见图16和图17)上的激光通孔可以形成有小的悬伸170。
对于具有200μm或更高厚度的电绝缘层结构102(诸如芯，特别是由完全固化的电介质材料制成的芯)，形成激光通孔将需要高功率机器以实现稳定的开口和中间直径。实际上，即使在高数量的照射的情况下，低功率加工也将不会允许一致的中间直径，因为大部分激光能量将通过通孔被扩散而不是移除壁上的树脂。
高功率生产也有其局限性，因为它倾向于产生更大且不稳定的悬伸，因此随着标准偏差变得更高，树脂开口能力变得更低。
为了在标准低功率机器上以稳定的过程生产高质量的激光通孔，本发明的示例性实施方式使用上面描述的开设窗口概念来分离对开口和中间直径的加工。实际上，电绝缘层结构102的两面(正面和背面)上的第一次激光照射(比较图12和图14中的附图标记106、116)可以用于开设相应的窗口104、120并且集中于在悬伸170低且稳定的情况下的窗口开设。然后，通过使用高功率照射可以使接着的激光照射(比较图13和图15中的附图标记108、118)仅集中于中间直径。实际上，通过在随后的激光照射期间能够以较小的激光束大小进行加工(比较图13和图15中的附图标记108、118)，可以放大能量密度，这使得可以以高峰值功率进行加工。如果相应的导电层结构100、110的铜材料没有预先打通，则后一种非常有利的措施将是不可能的。如果在具有预先开设的激光窗口104、120的铜上使用，则这种光束特征甚至可以在低铜悬伸170的情况下开设非常小的过孔(例如具有40μm的大小)。
图18和图19示出了根据对应于图12至图17的本发明的示例性实施方式制造的激光过孔的横截面视图。
图20和图21示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行制造具有嵌入式部件112的部件承载件130的方法期间获得的结构的横截面视图。
参照图20，示出了具有垫114的嵌入式部件112(诸如半导体芯片)，该嵌入式部件被嵌入在如上所述的电绝缘层结构102下方。当通过激光钻孔暴露垫114以用于形成用于使部件112与待制造的部件承载件130的外部接触的外部导电接触部时，垫114对应于先前描述的实施方式的另外的导电层结构110。图20示出了如何通过第一激光束106在导电层结构100中开设窗口104并且在电绝缘层结构102中形成浅凹部132(如图2中详细描述的)。然而，凹部132尚未延伸直到垫114，因此该垫在第一次激光照射后保持嵌入式。
参照图21，示出了一个接一个地执行的另外两个程序。首先，在已经获得图20所示的结构之后，将大小比窗口104的大小小的第二激光束108直接朝向电绝缘层结构102的电介质材料引导，直到部件112的垫114的上部主表面通过第二激光照射被暴露。此后，用导电材料138例如通过铜镀覆填充如此获得的凹部132。
参照图20和图21描述的程序示出了通过将第一激光束106配置为仅用于窗口开设以及在电绝缘层结构102的上部区域中轻微的材料移除，可以轻柔地使均匀敏感部件112暴露以用于电接触目的。然后通过清洁用的较窄的第二激光束108建立与垫114的实际接触。
因此，图20和图21示出了使用CO2激光器电连接部件112以对处于电绝缘层结构102的形式的薄电介质材料进行钻孔的过程。
通常避免使用CO2激光器进行直接激光钻孔来连接部件112。实际上，当打通导电层结构100的铜材料时，产生的高热量可以容易地到达部件112并且损坏一个或多个部件112的薄铜垫114(其可以通常具有在3μm至6μm之间的范围内的厚度)。因此，共形掩模、大窗口和其它激光源通常用于与具有嵌入式部件112的部件承载件相关的应用中。
然而，当根据本发明的示例性实施方式应用根据图20和图21的开设窗口加工架构时，已经证明很容易创建铜连接，因为利用用于在导电层结构100中开设窗口104的第一激光束106的第一不稳定(比较图25)照射将不会到达下面的一个或多个敏感部件112(比较图20)。然后，只有较窄的第二激光束108将通过使垫114暴露来完成实际的电接触任务。
图22和图23示出了根据本发明的示例性实施方式制造的激光过孔的横截面视图。
参照图22，示出了没有对导电层结构100的上部主表面进行先前表面处理的直接激光钻孔过程的结果。利用所描述的方法不需要用于抑制激光辐射的反射的表面处理或保护性粘合膜、黑色氧化物等的附着。
参照图23，示出了窗口大小大约50μm、悬伸170不大于10μm和电介质尺寸约40μm的激光过孔。因此，如上所述的两次激光照射程序特别适合于小过孔大小。
接下来，将描述作为随后对根据本发明的第二方面的实施方式的描述的基础的一些考虑因素，图24结合图25也参照该实施方式。
利用激光进行加工提供了高吞吐量，因为它允许利用更宽的光束和更高的能量水平进行加工，以移除(导电层或绝缘体的)最大可能的材料。然而，CO2激光器的特点是产生过多的热量，这变得最糟糕，因为导电层在很多情况下反射超过80％的所提供的CO2激光器能量，然后需要在高能量水平下进行加工以允许铜熔化并被移除。
高能量水平和过多的热量产生移除并燃烧大量的电介质材料，从而影响铜悬伸方面的过孔质量和过孔壁上的不良粗糙度，同时还妨碍控制加工深度。实际上，对于薄电介质材料(例如具有在从15μm至35μm范围内的厚度)，利用可以在铜层中稳定、可预测、可靠且可重复地开设窗口所需的CO2激光器束的第一次照射可能已经到达电绝缘层结构的底部并因此由于激光反射现象而产生甚至更多的悬伸、在嵌入的情况下损坏下面的部件和/或在激光通孔的情况下引起瓶孔。
由于用高能量打通铜是上述和其它缺陷的主要根本原因之一，因此可以考虑用低能量进行加工。然而，以较低能量水平生产也可能引起较小的连接直径，这需要更多的照射，同样地后续照射将具有相同的能量水平。
为了克服这种和其它限制，本发明的示例性实施方式以不同方式打通铜或更一般地导电层结构。例如，当使用大窗口过程时，不存在以上缺陷，所述大窗口过程涉及使用蚀刻过程移除铜以及然后通过激光处理移除剩余的电介质。然而，大窗口过程是耗时且昂贵的解决方案，因为它需要附加的光学过程。
根据本发明的示例性实施方式，可以实施开设窗口激光钻孔程序，其可以包括通过特殊的激光加工处理在导电层结构中开设铜窗口(对应于图2)，然后通过大小比窗口小的一个或多个附加的独立激光束移除电绝缘层结构的剩余的电介质(对应于图3)。以这种方式，已经证明可以克服可能引起部分开设的过孔的对准问题。此外，这还可以允许避免或至少强烈地抑制激光束反射在过孔壁上从而产生更大的悬伸。
图24示出了简图200，该简图示出了在稳定加工点210的情况下在运作模式中激光束106的能量(沿着横坐标202绘制)与窗口104的开口直径(沿纵坐标204绘制)或大小之间的相关性。所提及的相关性由曲线208指示。
简图200的曲线208示出，当能量增加时，窗口104的大小或开口直径也增加。在低能量区域中，曲线208以显著的斜率增加。从某个能量开始，所描述的相关性不再有效：与此相反，曲线208接近较高能量水平，在图24中表示为目标开口206的平高线或渐近线。在该区域中，激光能量的进一步增加不会导致开口直径的显著的进一步增加。描述性地说，该状况下的附加能量将导致电绝缘层结构102的树脂材料的显著燃烧。
在铜打通期间(更一般地，在通过激光束106在导电层结构100、110中开设窗口104期间)，激光能量很高，并且当在稳定加工点210周围的稳定区域中加工时(给定孔眼或掩模的最大铜开口)，热量倾向于在过孔深处耗散以移除更多树脂并到达底部或过孔壁上以移除和燃烧更多树脂，然后由于铜开口不会变得更大而形成更多悬伸170。
因此可以从图24推断，仅仅增加激光能量不会允许获得期望的减小的悬伸170的结果。
图25示出了另外的简图220，该另外的简图示出了根据本发明的示例性实施方式的在不稳定加工点222的情况下在运作模式中激光束106的能量(再次沿横坐标202绘制)与窗口104的开口直径(再次沿纵坐标204绘制)或大小之间的相关性。描述性地说，本发明的示例性实施方式并不旨在：调整激光束106的能量以便使激光尽可能在接近稳定加工点210处运作，处于给定孔眼或掩模的最大开口。与此相反，本发明的示例性实施方式使激光运作并相应地调整激光能量，以便使第一激光束106在不稳定加工点222处运作。
在不稳定加工点222处通过经调整的第一激光束106开设窗口104，通过给出更多空间来在导电层结构100、110的铜材料中开设窗口104而不是钻出更深的过孔，可以非常有利地促进水平热耗散。
在上面的不稳定加工点222中，所提供的激光束能量可以得到最大限度地使用，并且集中于在导电层结构100、110中开设窗口104并创建更大的过孔，同时将仅移除电绝缘层结构102的电介质材料的一部分。在这种情况下，悬伸170可以有利地更低。在存在一个或多个嵌入式部件112的情况下，后者不会受到伤害，并且在激光过孔的情况下将不存在瓶孔的风险。
鉴于上述情况，本发明的优选实施方式通过激光束106在导电层结构100中形成窗口104，并移除电绝缘层结构102在窗口104下方的材料，所述激光束被配置用于促进在导电层结构100中在水平方向上的热传递并且抑制竖向方向上的热传递(这将仅移除电绝缘层结构102的更多材料)。更具体地，该方法可以包括通过根据不稳定加工点相应地调整导电层结构100和电绝缘层结构102上的激光束106的能量冲击来促进水平方向上的热传递并抑制竖向方向上的热传递。
在特别优选的实施方式中并且再次参照图25，该方法包括调整激光束106的能量，以便获得大小为L的窗口104(比较目标窗口直径224)，该大小小于或等于给定孔眼的最大开口大小A的90％。窗口104的大小L对应于不稳定加工点222，而最大开口大小A基本上对应于图24所示的稳定加工点210。特别地，，所提及的比可以在给定孔眼的最大开口大小A的60％至90％之间的范围内，并且最优选地在70％至85％之间的范围内。在这种情况下，可以获得特别小的悬伸170。
图26至图28示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行使用三次激光照射两面加工作为图12至图15的实施方式的替代方案制造具有激光过孔的部件承载件130的方法期间获得的结构的横截面视图。该过程特别适用于薄的电绝缘层结构102(特别是芯)，如在图26中用厚度“s”所指示的，该厚度小于图12的厚度“S”。例如，厚度s可以小于100μm，例如在30μm至70μm之间的范围内。
参照图26，第一激光束106被引导在位于电绝缘层结构102的顶部表面上的导电层结构100上，以在导电层结构100中形成窗口104并在电绝缘层结构102中形成浅的第一盲孔122。如上所述，通过对第一激光束106的适当的能量控制，不期望的悬伸170可以足够小。
参照图27，通过将大小比窗口104的宽度小的第二激光束108直接引导到电绝缘层结构102的暴露的表面上，第一盲孔122在向下的方向上更深地延伸到电绝缘层结构102中。由于所描述的几何形状，凹部132的深度增加。
参照图28，通过第三激光束116在覆盖电绝缘层结构102的底部主表面的另一导电层结构110中形成另一窗口120。第三激光束116移除电绝缘层结构102在另外的窗口120上方的材料，使得由第一激光束106和第二激光束108在电绝缘层结构102的顶侧区域中的形成的第一盲孔122与由第三激光束116在电绝缘层结构102的底侧中形成的第二盲孔124连接。由此，利用三次激光照射(与根据图12至图15的实施方式中的四次激光照射形成对照)形成延伸穿过整个电绝缘层结构102的共同激光通孔。从图28中的细节215可以看出，所描述的程序可能导致激光通孔的最窄区域中的倾斜的侧壁。所描述的过程非常简单和快速，因为三次激光照射足以产生激光通孔。
根据图28的激光通孔还示出了横向偏移，参见第二盲孔124与第一盲孔122相比的位置。这是由于在第一次激光照射和第二次激光照射之后，在执行第三次激光照射之前，部件承载件130的预制件(即经加工的板件)可能翻转(即转动180°)。这在横向方向上引入了空间不精确性，其导致所描述的偏移。
随后但是对于本实施方式未示出，可以将导电材料138填充在凹部132的上部部分中和凹部132的下部部分中，以便形成延伸穿过整个通孔156的连接的导电结构。
图29示出了在根据图26至图28的程序之后但是在将导电材料138填充在激光通孔中之前执行的另一可选程序的结果。根据本发明的示例性实施方式，该程序允许在通孔的中心部分中获得更对称的侧壁。在该实施方式中，通过将大小比另外的窗口120的宽度小的第四激光束118直接引导到电绝缘层结构102的与通孔的最窄部分相邻的暴露表面上来延伸图28所示的通孔。从细节217可以看出，可以使最内部分中先前倾斜的侧壁(参见图28中的细节215)变得更加竖向或甚至完全竖向。因此，可选但有利的第四次激光照射可以使瓶颈区域中的通孔更对称。这减少了应力区域，并允许更好和更可靠的线连接。
总之，图26至图29的实施方式将由第一激光束106和第二激光束108在电绝缘层结构102的顶侧区域中形成的第一盲孔122与仅由第三激光束116在电绝缘层结构102的底侧区域中形成的第二盲孔124连接。由此，形成延伸穿过整个电绝缘层结构102的通孔156。此后，可以通过大小比另一窗口120小的第四激光束118使通孔156的最窄部分更加竖向。
应当注意，术语“包括”不排除其它元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。还可以组合结合不同实施方式描述的元件。
还应注意，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。
本发明的实现不限于图中所示和上面描述的优选实施方式。代替地，即使在基本上不同实施方式的情况下，使用所示的解决方案和根据本发明的原理的多种变型也是可能的。

Claims (81)

1.一种制造部件承载件的方法，包括：
在电绝缘层结构(102)的顶部上提供导电层结构(100)；
通过第一激光束(106)在所述导电层结构(100)中形成窗口(104)并移除所述电绝缘层结构(102)在所述窗口(104)下方的材料，使得在所述窗口(104)的边缘(199)处相对于所述电绝缘层结构(102)形成所述导电层结构(100)的小于或等于10μm的悬伸(170)，并且使得直接在所述导电层结构(100)的下方形成凹部(132)的第一部分(142)；
随后通过第二激光束(108)移除所述电绝缘层结构(102)在所述窗口(104)下方的另外的材料，使得在所述第一部分(142)的下方形成所述凹部(132)的第二部分(144)，其中，所述凹部(132)的所述第一部分(142)与所述凹部(132)的所述第二部分(144)以不同的陡度渐缩，所述第二激光束(108)的最大直径的大小(D)小于所述窗口(104)的大小(L)。
2.根据权利要求1所述的制造部件承载件的方法，其中，所述第二激光束(108)的最大直径的大小(D)小于所述第一激光束(106)的最大直径的大小(B)。
3.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：引导所述第二激光束(108)完全穿过所述窗口(104)到所述电绝缘层结构(102)上。
4.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：
在所述电绝缘层结构(102)的底部处提供另外的导电层结构(110)；
通过所述第一激光束(106)移除所述电绝缘层结构(102)的材料，仅达到所述另外的导电层结构(110)没有通过所述第一激光束(106)被暴露的程度。
5.根据权利要求4所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：通过所述第二激光束(108)移除所述电绝缘层结构(102)的材料，达到所述另外的导电层结构(110)通过所述第二激光束(108)至少部分地被暴露的程度。
6.根据权利要求4所述的制造部件承载件的方法，包括在所述电绝缘层结构(102)的至少一部分下方的嵌入式部件(112)，其中，所述另外的导电层结构(110)是所述部件(112)的垫(114)。
7.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：在通过所述第二激光束(108)移除所述材料之后，通过至少一个第三激光束移除其它材料，所述第三激光束传播通过所述窗口(104)并且所述第三激光束的最大直径的大小比所述窗口(104)小。
8.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：在通过所述第二激光束(108)移除所述材料之后，通过至少一个第三激光束移除所述电绝缘层结构(102)的其它材料，所述第三激光束传播通过所述窗口(104)并且所述第三激光束的最大直径的大小比所述窗口(104)小。
9.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述窗口(104)的大小(L)与所述第二激光束(108)的最大直径的大小(D)之间的比大于或等于1.1。
10.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述窗口(104)的大小(L)与所述第二激光束(108)的最大直径的大小(D)之间的比大于或等于1.2。
11.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述窗口(104)的大小(L)与所述第二激光束(108)的最大直径的大小(D)之间的差在3μm至50μm之间的范围内。
12.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述窗口(104)的大小(L)与所述第二激光束(108)的最大直径的大小(D)之间的差在5μm至15μm之间的范围内。
13.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：通过CO2激光器产生所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)中至少之一。
14.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：用导电材料(138)至少部分地填充所述窗口(104)和通过移除所述电绝缘层结构(102)的材料所创建的凹部(132)中的至少一者。
15.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：用导电材料(138)通过镀覆来至少部分地填充所述窗口(104)和通过移除所述电绝缘层结构(102)的材料所创建的凹部(132)中的至少一者。
16.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：将所述第一激光束(106)直接引导到所述导电层结构(100)上。
17.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：在没有通过保护膜保护所述导电层结构(100)的情况下和/或在没有对所述导电层结构(100)进行先前表面处理的情况下，将所述第一激光束(106)直接引导到所述导电层结构(100)上。
18.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：
在所述电绝缘层结构(102)的底部上提供另一导电层结构(110)；
通过第三激光束(116)在所述另一导电层结构(110)中形成另一窗口(120)并移除所述电绝缘层结构(102)在所述另一窗口(120)上方的材料。
19.根据权利要求18所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法还包括：随后通过第四激光束(118)移除所述电绝缘层结构(102)在所述另一窗口(120)上方的另外更多的材料，所述第四激光束的最大直径的大小比所述另一窗口(120)小。
20.根据权利要求19所述的制造部件承载件的方法，包括下述特征中之一：
其中，所述方法包括：将通过所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)在所述电绝缘层结构(102)的顶侧区域中形成的第一盲孔(122)与通过所述第三激光束(116)和所述第四激光束(118)在所述电绝缘层结构(102)的底侧区域中形成的第二盲孔(124)连接，以由此形成延伸穿过整个所述电绝缘层结构(102)的通孔(156)；
其中，所述方法包括：将通过所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)在所述电绝缘层结构(102)的顶侧区域中形成的第一盲孔(122)与仅通过所述第三激光束(116)在所述电绝缘层结构(102)的底侧区域中形成的第二盲孔(124)连接，以由此形成延伸穿过整个所述电绝缘层结构(102)的通孔(156)。
21.根据权利要求19所述的制造部件承载件的方法，包括下述特征中之一：
其中，所述方法包括：将通过所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)在所述电绝缘层结构(102)的顶侧区域中形成的第一盲孔(122)与通过所述第三激光束(116)和所述第四激光束(118)在所述电绝缘层结构(102)的底侧区域中形成的第二盲孔(124)连接，以由此形成延伸穿过整个所述电绝缘层结构(102)的通孔(156)；
其中，所述方法包括：将通过所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)在所述电绝缘层结构(102)的顶侧区域中形成的第一盲孔(122)与仅通过所述第三激光束(116)在所述电绝缘层结构(102)的底侧区域中形成的第二盲孔(124)连接，以由此形成延伸穿过整个所述电绝缘层结构(102)的通孔(156)，其中，所述方法还包括通过第四激光束(118)使所述通孔(156)的最窄部分更加竖向，所述第四激光束的最大直径的大小比所述另一窗口(120)小。
22.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，包括下述特征中至少之一：
其中，所述第一激光束(106)被配置为：与竖向地引入到所述电绝缘层结构(102)中相比，将第一激光束的能量中的较多能量水平地引入所述导电层结构(100)中；
其中，所述第一激光束(106)被配置为：当在所述导电层结构(100)中开设所述窗口(104)时，基本上水平地引入所述第一激光束的能量。
23.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)彼此独立。
24.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，关于所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)的特性对所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)彼此独立地进行调整。
25.根据权利要求1或2所述的制造部件承载件的方法，其中，关于所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)的能量对所述第一激光束(106)和所述第二激光束(108)彼此独立地进行调整。
26.一种制造部件承载件的方法，包括：
在电绝缘层结构(102)上提供导电层结构(100)；
通过激光束(106)在所述导电层结构(100)中形成窗口(104)并移除所述电绝缘层结构(102)在所述窗口(104)下方的材料，使得在所述窗口(104)的边缘(199)处相对于所述电绝缘层结构(102)形成所述导电层结构(100)的小于或等于10μm的悬伸(170)，并且使得直接在所述导电层结构(100)的下方形成凹部(132)的第一部分(142)，所述激光束被配置用于促进在所述导电层结构(100)中在水平方向上的热传递并且抑制在竖向方向上的热传递；
随后通过第二激光束(108)来移除所述电绝缘层结构(102)在所述窗口(104)下方的另外的材料，使得在所述第一部分(142)的下方形成所述凹部(132)的第二部分(144)，其中，所述凹部(132)的所述第一部分(142)与所述凹部(132)的所述第二部分(144)以不同的陡度渐缩，所述第二激光束(108)的最大直径的大小(D)小于所述窗口(104)的大小(L)。
27.根据权利要求26所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：通过使所述激光束(106)在不稳定加工点(222)处运作来促进在所述水平方向上的热传递并抑制在所述竖向方向上的热传递。
28.根据权利要求26或27所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：通过相应地调整所述激光束(106)在所述导电层结构(100)和所述电绝缘层结构(102)上的能量冲击来促进在所述水平方向上的热传递并抑制在所述竖向方向上的热传递。
29.根据权利要求26或27所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：调整所述激光束(106)的能量，使得所获得的所述窗口(104)的大小(L)小于或等于给定孔眼的最大开口大小(A)的90％。
30.根据权利要求26或27所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：调整所述激光束(106)的能量，使得所获得的所述窗口(104)的大小(L)在给定孔眼的最大开口大小(A)的60％至90％之间的范围内。
31.根据权利要求26或27所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：调整所述激光束(106)的能量，使得所获得的所述窗口(104)的大小(L)在给定孔眼的最大开口大小(A)的70％至85％之间的范围内。
32.根据权利要求26或27所述的制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：通过另外的激光束(108)移除所述电绝缘层结构(102)的另外的材料，所述另外的激光束的最大直径的大小(D)小于所述窗口(104)的大小(L)和所述激光束(106)的最大直径的大小(B)中至少之一。
33.一种部件承载件(130)，包括：
电绝缘层结构(102)；
在所述电绝缘层结构(102)的顶部上的导电层结构(100)；
在所述导电层结构(100)中的窗口(104)；
在所述电绝缘层结构(102)中处于所述窗口(104)下方的凹部(132)，其中，在所述窗口(104)的边缘(199)处所述导电层结构(100)相对于所述电绝缘层结构(102)的悬伸(170)小于或等于10μm；
在所述凹部(132)的至少一部分中的导电材料(138)；
其中，所述凹部(132)的直接位于所述导电层结构(100)下方的第一部分(142)与所述凹部(132)的位于所述第一部分(142)下方的第二部分(144)以不同的陡度渐缩。
34.根据权利要求33所述的部件承载件(130)，其中，所述凹部(132)直接在所述导电层结构(100)下方的第一部分(142)与所述凹部(132)在所述第一部分(142)下方的第二部分(144)相比较小陡度地渐缩。
35.根据权利要求33所述的部件承载件(130)，其中，所述凹部(132)直接在所述导电层结构(100)下方的第一部分(142)的第一斜率低于所述凹部(132)在所述第一部分(142)下方的第二部分(144)的第二斜率。
36.根据权利要求34所述的部件承载件(130)，其中，所述凹部(132)在所述第一部分(142)和所述第二部分(144)之间具有弯折(146)。
37.根据权利要求36所述的部件承载件(130)，其中，所述弯折(146)位于所述窗口(104)的内侧。
38.根据权利要求36或37所述的部件承载件(130)，其中，所述电绝缘层结构(102)在围绕所述弯折(146)的区域中是凸状的。
39.根据权利要求34至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，竖向方向(197)与界定所述第一部分(142)中的所述凹部(132)的侧壁之间的角度(α)小于90°。
40.根据权利要求34至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，竖向方向(197)与界定所述第一部分(142)中的所述凹部(132)的侧壁之间的角度(α)在20°至70°之间的范围内。
41.根据权利要求34至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，竖向方向(197)与界定所述第二部分(144)中的所述凹部(132)的侧壁之间的角度(β)在0°至30°之间的范围内。
42.根据权利要求34至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，竖向方向(197)与界定所述第二部分(144)中的所述凹部(132)的侧壁之间的角度(β)在5°至20°之间的范围内。
43.根据权利要求34至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，竖向方向(197)与界定所述第一部分(142)中的所述凹部(132)的侧壁之间的角度(α)大于竖向方向(197)与界定所述第二部分(144)中的所述凹部(132)的侧壁之间的角度(β)。
44.根据权利要求34至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，界定所述第二部分(144)中的所述凹部(132)的侧壁朝向竖向轴线向下渐缩。
45.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述窗口(104)的大小(L)不大于70μm。
46.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述窗口(104)的大小(L)不大于50μm。
47.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述电绝缘层结构(102)的厚度(S)为至少100μm。
48.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述电绝缘层结构(102)的厚度(S)为至少150μm。
49.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述电绝缘层结构(102)的厚度(S)为至少200μm。
50.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，包括：
在所述电绝缘层结构(102)的底部上的另一导电层结构(110)；
在所述另一导电层结构(110)中的另一窗口(120)；
在所述电绝缘层结构(102)中在所述另一窗口(120)上方的另一凹部(132)；
其中，所述导电材料(138)填充所述另一凹部(132)的至少一部分。
51.根据权利要求50所述的部件承载件(130)，
其中，所述另一凹部(132)在所述另一导电层结构(110)上方的不同部分(160、162)以不同的陡度渐缩。
52.根据权利要求50所述的部件承载件(130)，其中，在所述另一窗口(120)的边缘处所述另一导电层结构(110)相对于所述电绝缘层结构(102)的悬伸(170)小于或等于10μm。
53.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述导电层结构(100)的厚度(d)小于5μm。
54.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述导电层结构(100)的厚度(d)小于3.5μm。
55.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述导电层结构(100)的厚度(d)小于或等于3μm。
56.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，包括下述特征中至少之一：
所述导电层结构(100)包括由下述构成的组中的至少一种：铜、铝、镍、银、金、钯和钨；
所述电绝缘层结构(102)包括由下述构成的组中的至少一种：树脂；玻璃；预浸材料；陶瓷；以及金属氧化物；
其中，所述部件承载件(130)包括至少一个部件(112)，其中，所述至少一个部件(112)为电子部件，其中所述电子部件为有源电子部件或无源电子部件；
所述部件承载件(130)成形为板。
57.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所提及的铜、铝、镍、银、金、钯和钨中的任一种涂覆有超导材料。
58.根据权利要求57所述的部件承载件(130)，其中，所述超导材料为石墨烯。
59.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述树脂为增强树脂或非增强树脂。
60.根据权利要求33至37中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述电绝缘层结构(102)包括以下各者中的至少一种：环氧树脂、双马来酰亚胺-三嗪树脂、氰酸酯、聚亚苯基衍生物、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物、环氧基积层膜、或聚四氟乙烯。
61.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述预浸材料为FR-4或FR-5。
62.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述至少一个部件(112)为嵌入式部件和表面安装部件中的至少一者。
63.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为不导电和/或导电嵌体。
64.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为电子芯片。
65.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，所述电子部件为存储装置、功率管理部件、加密部件或磁性元件。
66.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为信号处理部件或机电换能器。
67.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为热传递单元、滤波器、光电接口元件、电压转换器、致动器、累加器、开关、摄像机或天线。
68.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为发射器和/或接收器。
69.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为集成电路。
70.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为能量收集单元。
71.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为微机电系统。
72.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为微处理器。
73.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为电容器、电阻器、电感或导光元件。
74.根据权利要求56所述的部件承载件(130)，其中，所述电子部件为逻辑芯片。
75.根据权利要求33至37中的任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述部件承载件(130)包括至少一个部件(112)，所述至少一个部件(112)为另外的部件承载件。
76.根据权利要求33至37中的任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述部件承载件(130)被配置为印刷电路板或基板。
77.一种部件承载件(130)，包括：
电绝缘层结构(102)；
导电层结构(100)，所述导电层结构在所述电绝缘层结构(102)的正面侧上并具有窗口(104)，其中，所述导电层结构(100)在所述窗口(104)的边缘(199)处相对于所述电绝缘层结构(102)的悬伸(170)小于或等于10μm；
另一导电层结构(110)，所述另一导电层结构在所述电绝缘层结构(102)的背面侧上并具有另一窗口(120)；
通孔(156)，所述通孔延伸穿过所述电绝缘层结构(102)并且至少部分地填充有导电材料(138)，其中，所述通孔(156)由从所述窗口(104)延伸到所述电绝缘层结构(102)中的凹部(132)并且由连接到所述凹部(132)并从所述另一窗口(120)延伸到所述电绝缘层结构(102)中的另一凹部(132)形成；
其中，所述凹部(132)的直接位于所述导电层结构(100)下方的第一部分(142)与所述凹部(132)的位于所述第一部分(142)下方的第二部分(144)以不同的陡度渐缩；
其中，所述另一凹部(132)的不同部分(160、162)以不同的陡度渐缩。
78.根据权利要求77所述的部件承载件(130)，其中，所述凹部(132)直接在所述导电层结构(100)下方的第一部分(142)与所述凹部(132)在所述第一部分(142)下方的第二部分(144)相比较小陡度地渐缩。
79.根据权利要求78所述的部件承载件(130)，所述部件承载件在所述第一部分(142)和所述第二部分(144)之间包括第一弯折(146)。
80.根据权利要求77至79中任一项所述的部件承载件(130)，其中，所述另一凹部(132)直接在所述另一导电层结构(110)上方的第三部分(160)与所述另一凹部(132)在所述第三部分(160)上方的第四部分(162)相比较小陡度地渐缩。
81.根据权利要求80所述的部件承载件(130)，所述部件承载件在所述第三部分(160)和所述第四部分(162)之间包括第二弯折(164)。
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