CN111508923A - 在部件承载件材料中制造具有低偏移的通孔 - Google Patents

Abstract

提供了一种部件承载件(100)和制造该部件承载件的方法，该部件承载件包括电绝缘层结构(102)和通孔(112)，该通孔延伸穿过电绝缘层结构(102)并且包括在电绝缘层结构(102)的前侧(106)中的渐缩的第一部分孔(114)以及在电绝缘层结构(102)的后侧(110)中的渐缩的第二部分孔(120)，其中，电绝缘层结构(102)的厚度(D)小于100μm，并且第一部分孔(114)的中心(116)与第二部分孔(120)的中心(118)之间的横向偏移(L)小于15μm。

Description

在部件承载件材料中制造具有低偏移的通孔

技术领域

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

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加，并且这样的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部件的数量增加的情况下，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件或连接件，在这些接触件之间的空间甚至不断减小。去除操作期间由这样的部件和部件承载件自身生成的热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。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。

而且，有效地接触导电层结构和/或嵌入具有适当品质的部件承载件中的部件可以是有利的。形成可以填充有铜的机械过孔和激光过孔对于这个目的和其他目的可以是有利的。

发明内容

可能需要制造具有适当电可靠性的部件承载件。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种部件承载件，该部件承载件包括电绝缘层结构以及通孔(特别是激光通孔)，该通孔延伸穿过电绝缘层结构并包括在电绝缘层结构的前侧中的渐缩的第一部分孔和在电绝缘层结构的后侧中的渐缩的第二部分孔，其中，电绝缘层结构的厚度小于100μm，并且第一部分孔的中心与第二部分孔的中心之间的横向偏移小于15μm。

根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种制造部件承载件的方法，其中该方法包括：形成激光通孔，该激光通孔延伸穿过电绝缘层结构并且通过下述方式形成：从前侧激光钻过电绝缘层结构以用于在电绝缘层结构中形成第一部分孔；和从后侧激光钻过电绝缘层结构以在电绝缘层结构中形成延伸直至第一部分孔的第二部分孔；其中，激光通孔形成在厚度小于100μm的电绝缘层结构中，并且使得第一部分孔的中心与第二部分孔的中心之间的横向偏移小于15μm。

在本申请的上下文中，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。

在本申请的上下文中，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。

在本申请的上下文中，术语“通孔”可以特别地指延伸完全穿过整个电绝缘层结构的孔，并且该孔可以特别地且优选地通过激光处理形成。因此，通孔可以是激光通孔。这样的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反的渐缩部分。可以例如通过将从电绝缘层结构的前侧和后侧即从两个相反的主表面的激光照射组合来制造通孔。可以从这些侧中的每一侧执行一次或多次激光照射。也可以通过从仅一个主表面通过激光处理来形成通孔。此外，还可以通过除了激光处理之外的其他方法，例如通过等离子体处理来形成通孔。

在本申请的上下文中，术语“偏移”可以特别地指激光束的中心、导电层结构中的窗口(特别是由激光束形成)的中心和/或电绝缘层结构中在电绝缘层结构的前侧和后侧上的部分孔(特别是由激光束形成)的中心之间的空间失配或横向移位。更具体地，术语“偏移”可以指当在前侧与后侧处比较所提到的中心时它们之间的空间距离。这样的偏移的存在可以是，例如，在电绝缘层结构中制造激光通孔的工艺的结果。在这样的工艺的背景下，首先可以使电绝缘层结构从前侧经受第一激光处理，然后可以将电绝缘层结构翻转或转动180°，且随后从电绝缘层结构的后侧实现该电绝缘层结构的第二激光处理。由于在前侧和后侧激光处理期间关于激光源与电绝缘层结构之间的相互对准的空间失配，可能发生所提到的偏移。在除激光处理之外的其他通孔形成工艺中发生的其他空间失配或未对准现象也可能引起偏移。

根据本发明的示例性实施方式，可以提供一种制造部件承载件的方法，该方法使得部件承载件在前侧(特别是激光)处理和后侧(特别是激光)处理之间具有低偏移。对应地，可以在电绝缘层结构中的部分孔之间和/或在可选的导电层结构中的窗口之间获得小的偏移。可以调整制造方法，使得所提到的偏移在15μm以下。在这样的低偏移的情况下，已经证明还可以实现通孔的后续至少部分填充，以获得具有高可靠性的部件承载件。从电气的观点来看这种可靠性可能是高的，因为通孔可以适当地填充有导电材料，以便可靠地传导电流。在填充有铜的过孔(特别是激光过孔)的机械性能方面也可以实现可靠性改进，因为所获得的小的偏移还抑制了在通孔内部产生裂缝的不期望的趋势。而且，在低偏移的通孔中可以显著地降低在导电填充物的内部中生成不期望的空隙和/或内含物。此外，还可以在部件承载件的热行为方面获得改进的可靠性，因为在填充有铜的过孔中具有这样小的偏移的部件承载件还可以在大的温度范围内经历热循环而没有因部件承载件内部的热载荷而引起变形的风险。还应该提到，在存在厚度小于100μm的薄电绝缘层结构的情况下，由于偏移值高引起的可靠性问题具有特别令人烦扰的特性。

通过本发明的示例性实施方式，由于在制造工艺期间采取一种或多种特定措施，可以获得15μm或更小的低偏移值。这些措施可以包括例如在用于形成通孔的前侧和/或后侧处理期间固定电绝缘层结构(或更具体地，包括电绝缘层结构的板件)。此外，已证明有利的是，降低偏移以在通孔形成(特别是激光钻孔)期间，通过在该热应力区域中继续通孔的形成之前促进和/或允许堆叠体的一部分冷却来避免对电绝缘层结构(和可选地连接的导电层结构)的一部分过度加热。作为用于降低偏移的另外的措施，也可以从在堆叠体的第一区域中或在第一位置处的通孔形成(特别是激光钻孔)开始，并在该堆叠体的另一第二区域中或在第二位置处完成通孔形成(特别是激光钻孔)，从而执行热平衡的通孔形成(特别是激光钻孔)。此外，可以在通过下述方式进行用于形成大量通孔的处理(特别是激光处理)中看到用于降低偏移的再一措施：首先处理(特别是激光处理)堆叠体的第一部分，然后转移到另一部分，以及此外转移到再一部分，使得在板件上的热均衡是有可能的。所有这些措施都可以有助于在前侧和后侧通孔形成(特别是激光通孔的激光钻孔)期间改进堆叠体中的空间精确度和对准。此外，采取这样的措施可以在形成通孔期间有效地防止堆叠体或板件的热致褶皱、翘曲和弯曲。所有这些措施，特别是被组合地采用时，可以有助于降低前侧到后侧的偏移，从而可以提高所制造的部件承载件的可靠性。

在下面，将解释该方法和该部件承载件的另外的示例性实施方式。

在实施方式中，部件承载件可以包括在电绝缘层结构的前侧上的第一导电层结构，以及在电绝缘层结构的后侧上的第二导电层结构，其中，激光通孔延伸穿过第一导电层结构、电绝缘层结构和第二导电层结构。该方法可以对应地进行调整。

在另一实施方式中，该方法包括：在电绝缘层结构的前侧和后侧中的一者或两者没有被导电层结构覆盖的情况下，在电绝缘层结构中形成激光通孔。在这样的实施方式中(其中在电绝缘层结构的相反主表面中的一个或两个上的导电层结构可以是不必要的)，激光通孔可以被直接钻过仅电绝缘层结构。令人惊奇的是，已经发现在通孔形成(特别是激光钻孔)期间在电绝缘层结构的一个或两个主表面上省略导电层结构可以对翘曲行为具有积极影响，可以降低热应力，且因此可以有助于降低前侧到后侧的偏移。

在实施方式中，第一部分孔的中心被确定为第一部分孔的两个最外端部之间的横向中点，并且第二部分孔的中心被确定为第二部分孔的两个最外端部之间的横向中点。换言之，可以通过确定在前侧激光处理和后侧激光处理期间分别形成的渐缩(特别是锥形)部分孔的外部端部的中心之间的横向空间失配或距离来完成偏移计算。

在另一实施方式中，第一部分孔的中心被确定为第一导电层结构的两个最内端部之间的横向中点，并且第二部分孔的中心被确定为第二导电层结构的两个最内端部之间的横向中点。因此，还可以将偏移限定为由于激光钻孔而延伸穿过导电层结构的窗口的中心之间的横向空间失配或距离。因此，这样的窗口还可以在激光处理期间，即在激光通孔形成期间形成。所提到的窗口可以是通过分别从前侧和后侧进行激光处理形成的、延伸穿过导电层结构的通孔。

在实施方式中，电绝缘层结构的厚度小于60μm。特别是在存在60μm以下的极薄的电层结构作为中心芯的情况下，制造的具有镀覆激光通孔的部件承载件的可靠性问题特别明显。然而，通过采取根据本发明的示例性实施方式的用于降低偏移的一种或多种措施，即使在这样的薄芯的情况下也可以实现在15μm以下的偏移降低。例如，电绝缘层结构的厚度可以在40μm至60μm之间。

在实施方式中，第一导电层结构和第二导电层结构中的至少一个的厚度小于18μm，特别是小于12μm，更特别地小于5μm。例如，导电层结构可以具有在2μm至4μm之间的厚度。当使用非常薄的金属层(诸如铜箔)作为在电绝缘层结构的相反主表面上的导电层结构时，在通过激光处理的激光通孔形成期间可靠性问题非常明显。通过采取一种或多种所公开的降低偏移的措施，在非常薄的导电层结构的情况下甚至也可以获得小于15μm的偏移的所述设计规则。

在实施方式中，第一导电层结构悬伸(overhang，悬伸部、悬伸长度)超出第一部分孔。附加地或可替代地，第二导电层结构可以悬伸超出第二部分孔。在本申请的上下文中，术语“悬伸”可以特别地指直接邻近相应导电层结构的相应窗口的一个相应导电层结构的机械上未被支撑部分的长度，该窗口与激光通孔对准或形成激光通孔的一部分。在所提到的部分长度上，导电层结构横向地延伸超出(或以悬臂方式自由悬在上方)电绝缘层结构。因此，相应的导电层结构的悬伸材料可以沿着悬伸部的延伸未被电绝缘层结构的材料支撑，这是由于在悬伸的导电层结构之下的(例如喙形或漏斗形)的袋中存在激光通孔的一部分。上述陈述的问题在于悬伸材料可能局部未被支撑，应该说悬伸部可能涉及相应导电层结构下面的基本上无树脂的区域。然而，本领域技术人员将理解，一些残留树脂甚至可能存在于涉及悬伸部的间隙内。为了定量地确定或测量悬伸的值，可以测量在悬伸的导电层结构正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的最回缩点或总离隙(relief，缺口))。换言之，为了测量悬伸，可以测量在导电层结构正下方的底切。在电绝缘层结构之上的第一导电层结构和第二导电层结构中的至少一个的这样的悬伸可以小于15μm，特别是小于10μm。已经证明，过度的悬伸也可能对所制造的部件承载件的可靠性产生不期望的影响。然而，已经证明，通过采取上述用于降低偏移的措施，也可以降低过度的悬伸。

在实施方式中，电绝缘层结构是芯，特别是由完全固化的材料制成的芯，更特别地由可选地包括增强颗粒的完全固化的树脂制成。例如，电绝缘层结构可以包括可选地与增强颗粒(诸如增强球体，特别是玻璃球体)组合的树脂(例如环氧树脂)。在实施方式中，对应的电绝缘层结构可以由FR4材料制成。当在形成激光通孔时使用完全固化的材料用于电绝缘层结构时，在存在热或压力时不会发生这样的材料的另外的交联。通过由已经完全固化的材料提供电绝缘层结构，在形成填充有铜的激光过孔之后的、例如用于在具有镀覆激光过孔的堆叠体的一个主表面或两个相反的主表面上形成层堆积可选的层叠程序期间，不存在电绝缘层结构的材料的再熔化或流动的风险。这也对部件承载件的可靠性具有积极影响。

在实施方式中，激光通孔至少部分地，特别是完全地填充有导电填充材料。利用导电填充材料填充激光通孔可以包括各种单独的程序和子结构：首先，可以在电绝缘层结构的露出的介电侧壁上形成可选的籽晶层。这样的籽晶层(例如由铜制成)的形成可以通过无电镀覆(electroless plating，非电解镀覆、化学镀)来完成，以用于形成用以促进随后的镀覆程序的导电表面。例如，这样的籽晶层的厚度可以在0.1μm至1μm之间的范围内，例如0.5μm，并且可以是直接在界定激光通孔的介电侧壁上的导电膜。然而，还可以是该籽晶层具有在1μm以上的厚度和/或设置了若干累积籽晶层。例如，籽晶层的厚度或多个籽晶层的累积厚度可以在0.5μm至5μm之间的范围内。当设置多个籽晶层时，它们可以包括有机(例如聚合物)层、钯层和/或铜层。这样的导电籽晶层为随后通过镀覆程序在籽晶层上形成较厚的镀覆结构，形成了适当基础。这样的镀覆程序可以是例如电解镀覆程序或电流式镀覆程序。待制造的部件承载件的预成型件可以为此目的浸入包括金属离子的电解质浴中，该金属离子可以通过在正在制造的部件承载件的导电表面与另一方面浸入电解液中的另一电极之间施加电流来沉积。结果，可以形成其厚度大于籽晶层厚度的厚镀覆结构。再随后，可以执行另一单独的镀覆程序，以用于在基本水平的方向上形成连接电绝缘层结构的相对侧壁的桥。在通过附加的单独的镀覆程序(特别是另外的电解镀覆程序或电流式沉积程序)形成桥期间，在侧壁上已经形成的第一镀覆结构也可以用附加的镀覆结构或层覆盖。桥结构可以由第一上部分界表面(可以是凹的)和第二下部分界表面(可以是凹的)界定。通过再一其他镀覆程序，然后还可以用另外的导电材料诸如铜，例如通过执行一个或多个另外的镀覆程序来对激光通孔中的第一分界表面之上和第二分界表面之下的凹坑进行填充。这些镀覆程序也可以是电解镀覆或电流式沉积程序。本领域技术人员意识到下述事实：当检查部件承载件的截面时，填充部分或整个激光通孔的导电填充材料的各子结构可以在视觉上分开。

在实施方式中，导电填充材料没有内部空隙和/或裂缝。由于上述用于降低偏移和/或降低悬伸的措施，还可以降低在部分或整个填充激光通孔的填充材料的内部形成空的空隙或内含物的趋势。

在实施方式中，该方法包括：在形成待被单个化为多个制造的部件承载件的板件的一部分的层结构中形成另外的激光通孔。例如，这样的板件可以包括多个待制造的部件承载件的预成型件，其中各个部件承载件可以在完成在批量或板件级上执行的制造程序之后被单个化。例如，在板件中可以形成每个部件承载件多于100个，特别是多于1000个激光通孔。在整个板件中，例如可以形成多于10,000或甚至多于100,000的激光通孔。甚至可以在一个板件中设置多于1百万个通孔，和/或在每个卡或阵列中设置多于100,000个通孔。

在实施方式中，该方法包括在形成激光通孔期间机械地夹持板件。根据这样的实施方式，提供了一种用于制造具有激光通孔的部件承载件的制造架构，该制造架构允许获得小的偏移值。根据这样的制造程序，部件承载件的预成型件(特别是可以基于其在批量工艺中生产多个部件承载件的板件)在形成激光通孔期间通过夹持机构夹持在适当位置。传统上，这样的通孔的形成通过对部件承载件的预成型件的前侧激光钻孔和后侧激光钻孔进行组合来执行。然而，在这样的工艺期间，一方面为激光源与另一方面为部件承载件预成型件之间的横向偏移基本上是不可避免的。由于部件承载件的预成型件在激光通孔形成期间示出一些翘曲或弯曲的趋势这一事实，因此也促进了这样的明显的横向偏移。这样的传统形成的部件承载件的前侧钻孔和后侧钻孔之间明显的偏移可能使所制造的部件承载件的电性能恶化，因为它使得难以利用导电材料完全并且可靠地填充所形成的激光通孔。为了克服这些缺点，本发明的示例性实施方式提供了一种制造程序，根据该制造程序，在通过对前侧钻孔和后侧钻孔进行组合以形成激光通孔期间通过夹持机构夹持部件承载件的预成型件。因此，可以防止夹持在安装基部上的部件承载件的预成型件在激光处理期间弯曲和经历翘曲。由于这样的制造工艺，使得首次可以制造具有小于15μm的前侧到后侧偏移的部件承载件。因此，在利用导电材料至少部分地填充激光通孔之后，这样的部件承载件可以示出高的电可靠性。

在实施方式中，可以通过冷却板件或安装基部承载板件和/或通过通过支撑真空抽吸机构将板件保持在安装基部上，同时对在通过激光处理形成激光通孔期间机械地夹持板件进行支持。对应的真空抽吸机构可以在安装基部中实现。因此可以更可靠地防止板件翘曲。特别地，可以在形成激光通孔期间夹持板件以便至少部分地补偿真空损失。描述性地说，当在板件中形成多个激光通孔时，由于激光通孔使真空恶化，所以施加到板件底部的激光抽吸力可能变弱。即使在真空变弱时，夹持也可以使板件保持适当的位置和形状。在实施方式中，还可以是夹持根据钻孔的进展是可以调整的，以平衡机械载荷。

在实施方式中，该方法包括在板件之上以空间平衡钻孔顺序形成激光通孔。利用在电绝缘层结构的两个相反表面上覆盖有相应的电导体层结构的电绝缘层结构的堆叠体中形成上述类型的多个激光通孔的这样的架构，可以防止该堆叠体的各个部分的过度加热。这样的加热可能引起堆叠体的不期望的弯曲或翘曲，这降低了前侧和/或后侧激光钻孔期间的对准精确度。通过在堆叠体的一个区域中开始激光通孔形成并且在堆叠体的另一区域中完成激光通孔的形成，可以可靠地防止堆叠体的不同部分之间的过度加热和明显的热温度差异，这由于提高的对准精确度而降低了前侧钻孔和后侧钻孔之间的偏移。在提供涉及材料去除以及还涉及机械移位和/或变形的某种对称性方面，平衡钻孔也可能是有利的。更一般地，平衡钻孔顺序可能引起平衡的材料损失和平衡的散热、分布和密度。平衡钻孔顺序的实施例从板件的一个点跳转或转移到另一点(特别是以不稳定的方式)，例如，通过在堆叠体或板件中沿着对应于蜗牛壳的轨迹形成通孔。特别地，有利地是，可以根据热平衡选或选择工艺顺序同时优化激光器的激光钻孔时间间隔和非激活时间间隔之间的关系。例如，有利地是，可以最小化激光器的非激活时间间隔同时防止板件的某些区域中的过度热的热点。

在实施方式中，在板件的空间部段中形成激光通孔的子组包括：在该空间部段中形成激光通孔的子组的仅一部分，在等待时间内停止在该空间部段中激光通孔子组的形成，以便能够从该空间部段中去除由激光钻孔产生的热，在等待时间之后继续在该空间部段中形成激光通孔子组。还已经证明，通过在堆叠体的某一部分中先前激光通孔形成和在该堆叠体中的该部分中形成激光通孔的另一部分之间等待预定的时间间隔(持续时间依赖于应用，并且可以是用户限定的或可以由控制装置限定)由于防止了过度热和热致翘曲而可以提高对准精确度。因此，在所提到的激光通孔形成的子程序之间实现可调整或可选择的等待时间的所述措施也可以将所制造的部件承载件的偏移降低到15μm以下。

在实施方式中，该方法包括在板件的第一空间部段中形成激光通孔，随后转移到板件的第二空间部段，然后在板件的第二空间部段中形成第二激光通孔。已经证明，下述是一种强有力的降低偏移的措施：首先在堆叠体的一部分中制造激光通孔，随后使激光器装置转移到堆叠体或板件的另一远端部分，并在那里制造其他激光通孔。在堆叠体的某一部分中形成激光通孔可能引起该部分被暂时加热。板件之间明显的不对称热分布可能引起热致翘曲。在激光过孔形成期间在板件的不同部分之间转移可以改进热扩散并且因此可以有助于提高对准精确度并因此降低偏移。实际上，可以增加热分布以使热或温度的增加在板件上更均匀地进行扩散。可以降低板件的各个部分上的热密度，并且可以将热密度分配到较大的区域。换言之，转移可以支持平衡的热分布或降低不对称的热分布。

在实施方式中，该方法包括此后转移回到第一空间部段并在第一空间部段中形成另外的激光通孔。已经证明，当在冷却时间段之后转移回到板件的已经先前处理的部分以形成另外的激光通孔时，可以没有过度热致翘曲的风险。

在实施方式中，该方法包括使板件关于激光源对准(特别是使用板件上的至少一个对准标记)，然后通过激光源形成激光通孔的一部分，然后使板件再次对准(特别是再次使用至少一个对准标记)，且然后通过激光源形成通孔的另一部分。可选地，该方法可以包括：在对准板件之前或者在形成通孔的另一部分之后，使板件相对于激光源翻转，以用于激光处理板件的另一主表面来形成激光通孔的再一部分。用于减小偏移的另外的措施是在已经形成激光通孔的一部分之后和/或在已经形成相应激光通孔的部分孔之后进行重复对准。可以基于对准标记，例如在板件的某些位置(特别是在边缘部分中)的光学可检测标记来执行这样的对准。通过对准，可以精确地调整激光源和板件之间的相对定位。

在实施方式中，还可以通过将片材放置在真空台(板件搁置在其上)与板件之间来支持或促进对准。对应的夹具型片材可以单独调整成板件尺寸和/或形态。这样的片材可以被配置为透气片材，该片材可以是膜或具有开口诸如蜂窝结构或其他槽结构的其他扁平本体。更一般地，片材可以设置有均匀分布的开口。描述性地说，这样的片材可以用作真空分配或控制的备用。

在实施方式中，激光通孔的至少一部分基本上为X形状。对应地，第一激光钻孔可以包括一个激光照射，并且第二激光钻孔可以包括仅一个激光照射。可以通过首先通过第一激光照射在电绝缘层结构的第一主表面或前侧中形成盲孔来获得具有基本上X形状的激光通孔。这之后可以接着是从电绝缘层结构的后侧进行的第二激光照射，从而使盲孔延伸直至为通孔。然后，在形成附加的镀覆层之后，可以在X状激光通孔的最窄部分处形成具有其桥结构的另外的镀覆结构。

在另一实施方式中，激光通孔的至少一部分在两个相反的渐缩部段之间具有中央的基本柱形的部段。对应地，第一激光钻孔可以包括一个激光照射，并且第二激光钻孔可以包括两个激光照射。可以通过在已经从前侧进行了第一激光照射并从后侧进行了第二激光照射之后从后侧添加第三激光照射来获得这样的结构。通过这样的附加的第三激光照射，激光通孔的渐缩特点将变得不那么明显，并且可以部分地由柱形中央的部段代替，这可以进一步促进形成被适当填充的激光通孔。

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，特别地通过施加机械压力和/或热能形成。所述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。

在实施方式中，部件承载件被成形为板。这有助于紧凑设计，其中部件承载件仍然为安装在其上的部件提供大的基础。此外，特别是例如作为嵌入的电子部件的裸晶片，得益于其厚度薄，可以方便地嵌入到薄板诸如印刷电路板中。

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)构成的组中的一种。

在本申请的上下文中，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和/或供应热能形成。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表面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。

在本申请的上下文中，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，并且可以用于提供所容置的部件或未容置的部件(诸如裸晶片)特别是IC芯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。

基板或内插物可以包括下述或由下述构成：至少玻璃层、硅、陶瓷和/或有机材料(如树脂)。基板或内插物也可以包括可光成像或可干法蚀刻的有机材料，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。

在实施方式中，至少一个电绝缘层结构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，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、玻璃球体、多层玻璃、玻璃状材料)；预浸材料；可光成像的介电材料；聚酰亚胺；聚酰胺；液晶聚合物(LCP)；环氧基积层材料；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。尽管预浸料、FR4或环氧基积层膜或可光成像的电介质通常是优选的，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。

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。

在实施方式中，至少一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。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)、光导元件(例如光波导或光导体连接)、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，磁性元件可以用作部件。这样的磁性元件可以是永磁元件(诸如铁磁元件、反铁磁元件、多铁元件或亚铁磁元件，例如铁氧体芯)，或者可以是顺磁元件。然而，部件还可以是处于板中板配置的另外的部件承载件(例如印刷电路板、基板或内插物)。

在实施方式中，部件承载件是层叠型部件承载件。在这样的实施方式中，部件承载件是通过施加按压力，如果期望的话伴随有热而被堆叠并连接在一起的多层结构的复合体。

根据下文描述的实施方式的实施例，本发明的以上限定的方面和另外的方面变得明显，并且参照这些实施方式的实施例对这些方面进行解释。

附图说明

图1至图3示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的从相反侧通过多个激光照射处理来制造如图2和图3中所示的具有激光通孔的部件承载件的方法期间获得的结构的截面图。

图4至图6示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造具有填充有导电填充材料的激光通孔的部件承载件的方法期间获得的结构的截面图。

图7示出了在导电填充材料内部显示偏移和伪缺陷(artefact，伪迹)的部件承载件的截面图。

图8示出了显示翘曲的板件。

图9示出了根据本发明的示例性实施方式的用于在板件级上形成用于部件承载件的激光通孔的设备的截面图。

图10示出了说明可以通过根据本发明的示例性实施方式的制造部件承载件的方法实现小于15μm的偏移的图。

图11示出了板件的平面图，该平面图示出了如何控制激光钻孔使得激光通孔的偏移可以保持为小。

图12示出了根据另一示例性实施方式的部件承载件的预成型件的截面图，该另一示例性实施方式与图2有关但区别在于，在形成激光通孔时在电绝缘层结构的相反主表面上没有设置导电层结构。

具体实施方式

在附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，类似或相同的元件设置有相同的附图标记。

在参照附图进一步详细地描述示例性实施方式之前，将概述展开了本发明的示例性实施方式所基于的一些基本考虑。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种激光通孔前侧至后侧的偏移低的部件承载件。在这样的小于15μm的低偏移的情况下，可以获得针对处理特别是薄芯的高可靠性和工艺稳定性。这样的薄的电绝缘层结构或芯可以具有小于100μm或甚至小于60μm的厚度。同时，在板件或部件承载件上形成的激光通孔的数量可以大于100,000，特别是大于1百万。大量的过孔数表明，为了在可接受的时间内制造部件承载件，应该非常快速和简单地形成激光通孔。同时，前侧钻孔和后侧钻孔之间的过度横向偏移可能生成导电层结构显著地悬伸超出激光通孔。这又可能增加填充激光通孔的导电填充材料的裂缝的风险。附加的挑战在于避免填充至少部分激光通孔的导电填充材料中的内含物和/或空隙。本发明的示例性实施方式提供了一种制造架构，该制造架构允许将偏移保持足够低，从而允许获得非常可靠的部件承载件。

特别地，可以采取特定措施以将偏移保持在15μm以下。例如，这可以通过在板件中或在以调整到板件的个性化顺序或以反直觉的顺序在部件承载件中钻出激光通孔来实现。附加地或可替代地，板件或部件承载件可以在激光钻孔用于形成激光通孔期间被夹持在适当位置，这也对降低偏移具有积极影响。这可以理解为激光钻孔加热板件或部件承载件的预成型件的现象的结果，该现象又可能引起翘曲。然而，这种翘曲可能降低激光钻孔期间的对准精确度，并因此可能增加偏移。通过在激光钻孔期间夹持板件或部件承载件的预成型件，可以抑制这样的不期望的副作用。在调整制造方法使得激光通孔偏移在15μm以下时可以防止薄芯或电绝缘层结构的可靠性失效。

本发明的示例性实施方式可以为薄芯提供受控的偏移范围，否则薄芯可能在钻孔期间容易翘曲和变形，其中可以采取将偏移降低到15μm以下的措施。特别是，偏移可以保持为小或甚至最小化，而不改变板件样式。因此，可以获得特别是在薄芯和高过孔密度的情况下非常可靠的具有激光通孔的部件承载件。

当处理厚度不大于100μm的薄芯或电绝缘层结构时，高的前到后的偏移可能对过孔可靠性和镀覆稳定性具有巨大的影响。实际上，显著高于15μm的偏移可能引起覆盖电绝缘层结构的相反主表面的导电层结构的高的铜悬伸。这样的悬伸可以描述下述现象：导电层结构横向地延伸超出电绝缘层结构或悬伸在电绝缘层结构之上并且在激光通孔之上或之下部分地横向延伸。这在高激光能的情况下尤其明显，可能需要切割电绝缘层结构中的增强颗粒如玻璃纤维。如果没有避免或去除，则铜悬伸可能在镀覆工艺期间在铜区域中引起裂缝。蚀刻铜悬伸只能是在厚的铜箔的情况下的一种解决方案。然而，在较薄的铜箔或更一般地具有小于5μm的竖向厚度的导电层结构的情况下，该操作变得不可能。蚀刻还可能引起下一工艺的铜分布较差，因此，可能优选的是避免蚀刻。

另一方面，降低激光能来避免这样的悬伸可能引起高的过孔玻璃突出，较差的壁粗糙度和较小的中间直径，从而引起严重的可靠性问题。为了克服这种可靠性问题，已经证明有利的是将激光通孔偏移控制低于15μm，这可以允许控制铜悬伸也在15μm以下(在高激光能级的情况下)和在适当设置的激光参数的情况下甚至在10μm以下。

为了确保小的或甚至最小的偏移，可以使用机械夹持。还可以在激光钻孔期间增加真空抽吸系统的将板件或部件承载件的预成型件抽吸到安装基部上的真空功率。附加地或可替代地，还可以使用备用板将热和真空分布在板件或部件承载件的预成型件的较大部分上。例如，还可以通过将可以被单独地调整到板件尺寸和/或形态的、放置在真空台和板件之间的特定片材(例如夹具)来支持对准。然而，为了在关键设计诸如在一个50μm或更低厚度的芯的单个件(其中样式大小在15至25英寸×15至25英寸的范围内)上钻出大于一百万个激光通孔的情况下将偏移降低到15μm以下，可能需要采取如本文所述的一种或多种附加措施来降低偏移。实际上，这样的高的激光过孔数可能在薄芯上引起非常高的翘曲并引起真空损失。夹持系统可以对此进行改进。

实际上，在板件的最后的钻孔区域上，由于在钻孔期间由曲折的激光钻孔顺序和刻度值变化引起的非线性变形，偏移可能是最关键的。

鉴于上述所有问题，本发明的示例性实施方式可以优选地组合不同的措施，诸如夹持，用于在激光钻孔期间保持板件的高真空度、分隔对准等。有利地，在每一面的钻孔期间板件的改进的尺寸稳定性可以通过使用以为了使板件的非线性变形小或甚至最小的特定钻孔顺序来实现。这样的非常有利的实施方式可以表示为外到内的顺序，该顺序可以从外部板件边缘开始钻孔并且可以继续直到达到板件中心，其中激光通孔形成可以终止。这样的钻孔方案可以允许获得较高的稳定性。这样的外到内的顺序可以通过在朝向板件中心的一定对称性情况下实现转移来实现。

除了这种外到内顺序之外，在转移的情况下钻孔可以确保在激光钻孔期间在板件上生成较低的热。实际上，使用较大的节距和转移到相对较远的区域可以允许在开始处理其邻域之前冷却局部钻孔区域。

当应用这样的解决方案时，即使在最后钻孔区域，激光通孔偏移也可以控制在15μm以下。因此，即使对于薄芯，这样的解决方案也可以允许将偏移始终控制在15μm以内，这在传统上是超出激光钻孔能力的。因此，由于在导电填充材料诸如镀覆铜内的较低的横向偏移、较低的悬伸和良好的激光过孔填充，可以获得所制造的部件承载件的较高可靠性。本发明的示例性实施方式还可以实现稳定的填充工艺。因此，本发明的示例性实施方式可以使得可以实现小特征并增加互连密度。

图1至图6示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行制造如图6中所示的部件承载件100的方法期间获得的结构的截面视图。该制造程序涉及通过从相反侧进行多个激光照射处理(对照图1至图4)来形成激光通孔112。随后，可以根据本发明的示例性实施方式通过执行多个镀覆程序来使这样的激光通孔112部分地或整体地填充有导电填充材料130诸如铜(对照图5和图6)。

如图1中所示，制造方法的起点是堆叠体159，该堆叠体包括在电绝缘层结构102的第一主表面或前侧106上的第一导电层结构104。堆叠体159还包括在电绝缘层结构102的第二主表面或后侧110上的第二导电层结构108。

例如，电绝缘层结构102可以包括树脂(诸如环氧树脂)，可选地额外包括增强颗粒，诸如玻璃纤维。例如，电绝缘层结构102的材料可以是FR4。导电层结构104、108可以是铜层，特别是铜箔。例如，电绝缘层结构102的厚度D可以在60μm以下，并且导电层结构104、108的厚度d1、d2可以各自小于5μm。

为了获得图1中所示的层结构，可以使电绝缘层结构102的覆盖有第一导电层结构104的前侧106或第一主表面经受第一激光处理。为此，可以执行第一激光照射111以在第一导电层结构104中形成通孔或窗口以及在电绝缘层结构102中形成盲孔113。盲孔113由电绝缘层结构102的侧壁131和底壁161界定。

应注意在第一射击111期间的激光能和持续时间不得过量，以使盲孔113不会到达第二导电层结构108。否则，可能出现不期望的效果诸如激光反射等。描述性地说，盲孔113稍后可以形成在图2或图3中所示的激光通孔112的第一渐缩部分114。

参照图2，在根据图1利用一个激光照射从第一主表面或前侧106进行第一激光钻孔之后，可以通过执行利用一个激光照射从第二主表面或后侧110进行第二激光钻孔来完成激光通孔112的形成。作为该后侧激光钻孔的结果，在第二导电层结构108中形成通孔或窗口，并且盲孔113延伸直到该盲孔形成在电绝缘层结构102的第一主表面或前侧106与第二主表面或后侧110之间延伸的激光通孔112。如图2中所示，激光通孔112具有从第一主表面或前侧106延伸的第一渐缩部分114并且具有从第二主表面或后侧110延伸的第二渐缩部分120。第一渐缩部分114和第二渐缩部分120可以在激光通孔112的中心的最窄部分处彼此相遇。

为了获得图2中所示的结构，在执行参照图1描述的程序之后获得的结构可以经受从电绝缘层结构102的后侧110或第二主表面进行的第二激光照射115。在形成根据图1的盲孔113之后，可以翻转图1中所示的部件承载件100的预成型件，以便准备用于从后侧110进行随后的第二激光照射的堆叠体159。结果，形成穿过第二导电层结构108的通孔，并且通过激光能去除电绝缘层结构102的额外材料，直到先前形成的盲孔113从底侧延伸进入激光通孔112。根据图2的该激光通孔112具有基本上X的形状，并且随后可以直接经受利用导电填充材料诸如铜来进行填充的程序(例如根据图5和图6)。根据图2的激光通孔112的形成简单并且非常有效，且因此特别适合于工业规模上的处理，因为使用仅两个激光照射用于其形成可能就足够了。

可替代地，可以在利用导电填充材料130诸如铜填充激光通孔112之前从后侧110执行另外的激光钻孔程序。现在将参照图3描述后面提到的实施方式。

如图3中所示，通过在根据图1利用一个激光照射从第一主表面或前侧106进行第一激光钻孔之后和在根据图2从第二主表面或后侧110执行第二激光钻孔之后，可以通过从后侧110执行第三激光照射来修改激光通孔112的形状，特别是在该激光通孔的中央部分进行修改。

因此，作为参照图2描述的程序的替代，还可以从电绝缘层结构102的后侧106或第二主表面执行额外的第三激光照射117，以完善激光通孔112的形状。这样的第三激光照射117可以去除电绝缘层结构102的中央部分中的材料，以便在两个渐缩的部分114、120之间竖向地形成基本上柱形的中央部分133。尽管用于形成具有根据图3的形状的激光通孔112的制造程序与图2相比需要附加的第三激光照射117，但是该形状可以进一步提高所制造的部件承载件100的可靠性。

因此，可选地，可以从后侧110执行第三激光照射117，如图3中所示的。利用这样的附加第三激光照射117，可以去除电绝缘层结构102在其中央部分中的另外的材料，在该中央部分中，图2的激光通孔112具有其最窄部分。

根据本发明的示例性实施方式的激光通孔填充程序将在下面参照图4至图6进行描述，并且是基于如图2中所示类型的激光通孔112的几何形状的。技术人员将理解，可替代地，根据本发明的另一示例性实施方式，还可以基于如图3中所示的几何形状来启动利用导电填充材料130对激光通孔112进行填充。

从图1至图4可以看出，在前侧106以及后侧110两者上，悬伸部135可以形成为在电绝缘层结构102与导电层结构104、108中相应一个导电层结构之间的中空袋。图4中通过示出悬伸部135的大小B更详细地示出了该悬伸部。如图4中所示，悬伸部135在横向方向上用B表示的值或大小涉及在形成激光通孔112之后并用导电填充材料130填充该激光通孔之前的状态。

根据图4，第一部分孔114的中心116与第二部分孔120的中心118之间的横向偏移L小于15μm。利用下面参照图5和图6描述的激光通孔填充程序，由于制造工艺的对应调整，可以防止悬伸部135中不期望的裂缝和内含物，并且图6中所示的所获得的部件承载件100的可靠性可能很高。

在已经完成如上参照图1至图4所述的激光通孔112的形成之后，可以使激光通孔112的空容积部分地或整体地填充有导电填充材料130。如在图5中细节181中所示，界定激光通孔112的介电侧壁131可以首先用化学铜的籽晶层177覆盖，该籽晶层可以例如通过无电沉积形成。籽晶层177的厚度可以例如是0.5μm。随后，可以通过电解镀覆或电流式沉积在籽晶层177上形成较厚的导电环形镀覆层179。在该电解镀覆程序期间，可以将电流施加到籽晶层177。根据图5形成的导电侧壁覆盖面可以形成填充激光通孔112的导电填充材料130的一部分。

参照图6，在形成镀覆层179之后，在单独的另外的镀覆程序中执行桥接。因此，可以随后执行单独的第二电解镀覆程序(即，在用于形成镀覆层179的第一电解镀覆程序之后)，从而在镀覆层179上形成另外的镀覆结构182(其也可以表示为另外的电解镀覆结构)。如图所示，另外的镀覆结构182形成为包括导电桥结构185，该导电桥结构连接相对的侧壁131并且使在形成环形镀覆层179之后剩余的激光通孔112封闭。换言之，桥结构185形成另外的镀覆结构182的一体部分，该另外的镀覆结构182的倾斜支腿一起与该桥结构185一体连接。另外的镀覆结构182的倾斜支腿形成在镀覆层179的倾斜支腿上。更具体地，另外的镀覆结构182基本上是H形的并且覆盖了镀覆层179的横向侧壁并形成了基本上水平的桥结构185。在图6的截面图中，另外的镀覆结构182基本上是H形的。因此，在已经获得图5中所示的结构之后，可以执行相同或不同种类的单独的另外的镀覆程序，例如电流式镀覆。通过采取该措施，获得了另外的镀覆结构182。已经证明，通过在形成包括桥结构120的另外的镀覆结构182之前先添加形成镀覆层179的单独程序，可以提高所获得的部件承载件100的可靠性。

仍然参照图6，然后继续用导电填充材料130填充激光通孔112的程序，从而获得根据本发明的示例性实施方式的部件承载件100。如图6中所示，该方法包括形成填充在桥结构185之上的凹部的第一导电块结构187。而且，该方法包括形成填充在桥结构185之下的凹部的第二导电块结构189。在形成桥结构185的电解镀覆程序之后，可以通过另外的电解镀覆程序(特别是另外的电流式镀覆程序)形成第一导电块结构187和第二导电块结构189。如图6中所示，导电桥结构185形成为由上部第一分界表面191和下部第二分界表面192界定，该上部第一分界表面向上定向或面朝第一主表面或前侧106，该下部第二分界表面向下定向或面朝第二主表面或后侧110。

尽管未在图6中示出，但是当执行镀覆工艺时，通孔112的几何形状可能引起形成桥结构185，该桥结构横向连接电绝缘层结构102的在竖向水平界定通孔112的相对侧壁131，在该竖向水平处，到第一主表面或前侧106的距离不同于到第二主表面或后侧110的距离。这可以促进形成位于通孔112的竖向中心之外的自由悬伸的不对称桥结构185。

尽管未在图6中示出，但是在所示的部件承载件100的上侧和/或下侧处可以保留小的倾角。在其他实施方式中，块结构187、189几乎完全填充在第一分界表面191之上和在第二分界表面192之下的剩余凹部。技术人员将理解，在部件承载件100的截面中，块结构187、189能够与在分界表面191、192处的另外的镀覆结构182清楚地区分开来，并且另外的镀覆结构182可以与镀覆层179清楚地区分开来。

所制造的部件承载件100的适当电可靠性特别地是由于其不同的结构参数。当电绝缘层结构102的竖向厚度D小于100μm，例如60μm时，并且当导电层结构104、108的竖向厚度d1、d2不大于5μm，例如2μm时，则获得部件承载件100的高电可靠性是关键的。

已经证明，在第一部分孔114的中心116与第二部分孔120的中心118之间的横向偏移L小于15μm时，部件承载件100的高电可靠性是有可能的，且在填充激光通孔112的导电填充材料130中没有裂缝、内含物和/或空隙的风险。

就计算或确定偏移L而言，并且如从图4可以看出的，第一部分孔114的中心116可以被确定为激光通孔112的锥形渐缩的第一部分孔114的两个最外顶侧端部122之间的水平或横向中点。对应地，第二部分孔120的中心118可以被确定为的激光通孔112的锥形渐缩的第二部分孔120的两个最外底侧端部123之间的横向中点。

在可替代的计算方案中，第一部分孔114的中心116还可以被确定为激光图案化的第一导电层结构104的两个最内端部124之间的水平或横向中点。相应地，第二部分孔120的中心118也可以被确定为激光图案化的第二导电层结构108的两个最内端部126之间的水平或横向中点。因此，最内端部124、126可以由作为激光钻孔结果而在相应的导电层结构104、108中形成的窗口的延伸部进行限定。例如，中心116在水平平面中的坐标可以对应于与延伸穿过第一导电层结构104的窗口对应的圆的中心的坐标。对应地，中心118在水平平面中的坐标可以对应于与延伸穿过第二导电层结构108的窗口对应的圆的中心的坐标。

当所提到的计算方案中的一个或两个满足该要求时，可以假设存在小于15μm的横向偏移L。

仍然参照图4，在制造好的部件承载件100的电可靠性方面，另外的关键参数是下述一方面在另一方面上的悬伸B：该一方面是第一导电层结构104和第二导电层结构108中相应的一个，该另一方面是电绝缘层结构102。为了部件承载件100的适当可靠性，期望用导电填充材料130不间断地连续填充激光通孔112。为了实现这一点，已经证明非常优选的是，悬伸B小于15μm，并且最优选甚至小于10μm。

描述性地说，并且再次参照图1至图3，横向偏移L由用于从前侧106形成第一激光照射111的激光源(未示出)和从后侧110形成第二激光照射115(并且可选地，从后侧110进行的第三激光照射117)的激光源造成，与前侧钻孔(参见图1)相比，这些激光源在后侧钻孔期间略微横向地移位(参见图2和可选地参见图3)。在实践中，在根据图1的前侧钻孔之后并且在根据图2(和可选地根据图3)的后侧钻孔之前，将部件承载件100的预成型件(诸如包括多个这样的预成型件的板件)翻转(即，转动180°)。由于这样的翻转程序，激光源与部件承载件100的预成型件之间的相互定向可能稍微改变，这可能引起横向偏移L。附加作用，诸如在一个并且在同一板件中钻出大量激光通孔112期间部件承载件100的预成型件的不期望的热致翘曲(参见图8至图10、图11中的附图标记140)、在高过孔数情况下真空度的降低等也可能对横向偏移L的增加有影响。

然而，本发明的示例性实施方式允许通过采取下述多种措施中的一种或多种来获得小于15μm的期望的小横向偏移值L：使用对准标记技术将板件与激光源适当地对准，优选地包括在激光钻孔期间重复对准；在激光钻孔期间将板件夹持到适当位置中，可选地主动冷却板件和/或通过真空力将板件抽吸到安装基部上；依据热分布和/或材料损失执行平衡的钻孔顺序；在激光处理期间在板件的不同部分之间转移，以用于抑制过度加热和热致翘曲；在形成激光通孔之后和在板件中继续形成其他激光通孔之前，等待直至等待时间期满，从而使得热均衡。

在下面，将描述允许获得小于15μm的有利的低偏移L的措施，该低偏移显著有助于部件承载件100的高可靠性。

图7示出了显示明显的偏移L的传统部件承载件100'的截面图。根据图7，在铜悬伸区域下，在导电层结构104、108的区域中可能产生裂缝。此外，在导电填充材料130中可以看到空隙211。因此，部件承载件100'的电可靠性受到限制。

图8示出了显示翘曲的板件140。在激光钻孔期间的翘曲可能是由相应板件140的热熔性导致的，该热熔性是由于在钻出大量激光通孔112期间激光束的能冲击引起的。当在板件140安装在安装基部(参见图9中的附图标记155)上同时在板件140中钻出多个激光孔112时，可能发生真空抽吸机构193的部分真空损失，这是因为越来越多的真空抽吸孔195可能与形成的激光通孔112对准，这会使真空恶化。

图8示出了板件140，该板件包括多个部件承载件100的预成型件，并且每个均设置有大量的激光通孔112。如在图8中可以看出的，板件140可能经历过度的弯曲和翘曲，这对所形成的部件承载件100的可靠性具有负面影响。根据本发明的示例性实施方式，板件140可以在激光过孔形成期间被机械地夹持，以避免或降低翘曲并加强板件140。这将在下面进行解释：

图9示出了用于基于板件140制造部件承载件100的设备200的截面图。

在对板件140进行前侧激光钻孔之前并且在翻转板件140之后对板件140进行后侧激光钻孔之前，使用夹持机构153的两个夹持杆在板件140的两个相反侧或边缘处将夹持该板件。此外，抽吸机构193包括抽吸孔195，该抽吸孔延伸穿过安装基部155以便通过对应的真空力将板件140抽吸到安装基部155上。然而，已经证明在激光过孔形成期间仅仅施加抽吸力可能不足以确保板件140的完全平面的几何形状。如所述，当形成较多激光通孔112时，真空可能变弱，因为越来越多量的真空抽吸孔195可能与激光通孔112对准，并且可能因此不再能够提供完全的真空抽吸力。

此外，板件140在没有被夹持机构153夹持在安装基部155上的情况下可能在激光过孔形成期间显示出翘曲的趋势。通过由配合的安装基部155和夹持机构153将板件140夹持在适当位置，在前侧钻孔和后侧钻孔两者期间并且因此在激光通孔的整个形成期间均可以保证板件140的高度的平面性。当通过夹持，特别是夹持和真空抽吸之间的组合来支撑板件140时有效地降低了翘曲，并因此改进了偏移L。因此，通过将具有激光通孔112的加工好的板件140单个化而制造的部件承载件100可以保持在15μm以下的非常小的平均值。在用导电填充材料130诸如铜填充激光通孔112之后，对应地形成的填充有铜的激光过孔的电可靠性可能是高的。换言之，在形成激光通孔112期间机械地夹持板件140，优选地通过同时的真空抽吸支撑，可能是降低制造好的镀铜激光过孔的横向偏移L并因此改进电可靠性的第一有效措施。

有利地，可以在激光通孔形成期间根据图9使安装基部155冷却下来(例如，使用在安装基部155中实现的冷却机构)，以进一步改进激光通孔形成期间的热去除。因此，在激光通孔形成期间，在板件140上没有出现热点，且因此没有出现具有过度热的区域。

图10示出了说明通过根据本发明的示例性实施方式的制造部件承载件100的方法可以实现小于15μm的偏移的图210。

图210具有横坐标212，沿着该横坐标绘制了多个板件140或部件承载件100的样品。这些板件140或部件承载件100已经经受激光通孔形成、实施夹持、设置真空抽吸、平衡钻孔设计规则以及下面参照图11描述的措施。可以看出，所有的这些样品都示出了远在15μm以下的横向偏移L。仅对于一个样品，发生了瑕疵，但是没有使偏移值提升超出15μm。

图11示出了板件140，说明了当以循环顺序进行钻孔并进行夹持时，激光通孔112的偏移L可以保持为小。

根据图11的设计规则，激光通孔112可以首先形成在板件140的边缘区域142中的第一空间部段“1”中。随后，该程序可以转移到板件140的第二空间部段“2”。然后，可以在板件140的第二空间部段“2”中形成第二激光通孔112。然后可以在第三空间部段“3”、第四空间部段“4”、第五空间部段“5”以及第六空间部段“6”中继续形成激光通孔112，从而优选地从边缘区域140朝向中心区域144进行去除。

特别地，当在另外的空间部段“2”至“6”中部分加工了激光通孔112之后，在激光通孔形成程序转移回到第一空间部段“1”并且在该第一空间部段“1”中形成另外的激光通孔112时，可能是优选的。这可以进一步有利地抑制板件140的局部过热。

因此，图11示出了在板件140中形成激光通孔112的有利顺序，其中激光通孔112以时间顺序“1”→“2”→“3”→“4”→“5”→“6”形成。因此，激光过孔形成制造架构可以有利地在板件140的不同空间部分之间转移，以防止过度的局部加热，该过度的局部加热可能不期望地引起增加翘曲的偏移。还可以是，例如，在适当的等待时间的情况下，可以执行在各个空间部分“1”至“6”中的相应一个部分中形成多个激光通孔112，以防止部分“1”到“6”中相应的一个的过度加热。

仍然参照图11，可以在钻孔期间执行转移，使得在由于激光钻孔对板件140的一个部分“1”至“6”加热之后，该板件部分“1”至“6”可以在再次对该部分“1”至“6”进行钻孔之前冷却下来。可以等待对应的等待时间期满之后继续后续钻井程序。

特别地，根据图10和/或图11的空间时间钻孔顺序可以通过将激光通孔形成期间生成的热分布在整个板件140上来改进热管理。

图11示出了板件140的平面图，并且还示出了可以用于对准的多个对准标记163。在激光钻孔之前板件140与激光源199之间的对准是可以有利地被采取来使横向偏移L保持为小的另外的措施。通过应用以下将板件140关于用于形成激光通孔112的激光源199对准的概念，可以实现横向偏移L的进一步减小：首先，可以使用在板件140上的对准标记163使板件140关于激光源对准。然后，可以在板件140中形成激光通孔112的一部分。在此之后，可以例如再次使用对准标记163再次使板件140关于激光源199对准。在此之后，可以形成通孔112的另一部分。因此，作为另外的有利措施，可以通过适当地改进对准程序来进一步减小偏移L。可以在开始钻孔之前进行对准并且在板件140上钻出激光通孔期间再次一次或多次地进行对准。

图12示出了根据另一示例性实施方式的部件承载件100的预成型件的截面图，该另一示例性实施方式与图2有关但区别在于，在形成激光通孔112时在电绝缘层结构102的相反主表面上没有设置导电层结构104、108。

图1至图6的实施方式与图12的实施方式之间的主要区别在于，根据图12，在形成激光通孔112时对应于电绝缘层结构102的前侧106和后侧110的主表面未被导电层结构104、108覆盖。因此，与图12的实施方式相关的制造方法包括：在电绝缘层结构102的主表面没有被导电层结构104、108诸如铜箔覆盖的情况下在电绝缘层结构102中形成激光通孔112。

关于用导电填充介质随后填充激光通孔112和在前侧106和后侧110上覆盖电绝缘层结构102的主表面，这可以通过以下方式来执行：形成可选的籽晶层177，随后可选地形成覆盖前侧106和后侧110的至少一部分以及激光通孔112的侧壁131的至少一部分的镀覆层，随后形成桥接相对侧壁131并具有例如基本为H形的桥结构185，以及可选地通过一个或多个块结构187、189(其可以是另外的镀覆结构或镀覆结构的顺序)对桥结构185之上和/或之下的一个或两个容积进行填充。参照图5和图6的对应描述。

除了该区别之外，关于图1至图6的上述公开也适用于图12。根据图3的激光通孔形成也可以在电绝缘层结构102上没有铜箔的情况下执行。

应当注意，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。同样，结合不同实施方式描述的元件可以组合。

还应注意的是，权利要求中的附图标记不应理解为限制权利要求的范围。

本发明的实现不限于附图中所示的和上述的优选实施方式。相反，即使是在基础不同的实施方式的情况下，也可以有使用所示的方案并根据本发明的原理进行的多种变型。

Claims (23)

1.一种部件承载件(100)，其中，所述部件承载件(100)包括：

电绝缘层结构(102)；

通孔(112)，所述通孔延伸穿过所述电绝缘层结构(102)并包括：

在所述电绝缘层结构(102)的前侧(106)中的渐缩的第一部分孔(114)，和

在所述电绝缘层结构(102)的后侧(110)中的渐缩的第二部分孔(120)；

其中，所述电绝缘层结构(102)的厚度(D)小于100μm，并且所述第一部分孔(114)的中心(116)与所述第二部分孔(120)的中心(118)之间的横向偏移(L)小于15μm。

2.根据权利要求1所述的部件承载件(100)，包括：

在所述电绝缘层结构(102)的所述前侧(106)上的第一导电层结构(104)；

在所述电绝缘层结构(102)的所述后侧(110)上的第二导电层结构(108)；

其中，所述通孔(112)延伸穿过所述第一导电层结构(104)、所述电绝缘层结构(102)以及所述第二导电层结构(108)。

3.根据权利要求1或2所述的部件承载件(100)，其中，所述第一部分孔(114)的中心(116)被确定为所述第一部分孔(114)的两个最外端部(122)之间的横向中点，并且所述第二部分孔(120)的中心(118)被确定为所述第二部分孔(120)的两个最外端部(123)之间的横向中点。

4.根据权利要求2所述的部件承载件(100)，其中，所述第一部分孔(114)的中心(116)被确定为所述第一导电层结构(104)的两个最内端部(124)之间的横向中点，并且所述第二部分孔(120)的中心(116)被确定为所述第二导电层结构(108)的两个最内端部(126)之间的横向中点。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述电绝缘层结构(102)的厚度(D)小于60μm，特别是在40μm至60μm之间的范围内。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述第一导电层结构(104)和所述第二导电层结构(108)中的至少一个的厚度(d1、d2)小于18μm，特别是小于12μm，更特别地小于5μm，例如在2μm至4μm之间的范围内。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述第一导电层结构(104)横向地悬伸超出所述第一部分孔(114)。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述第二导电层结构(108)横向地悬伸超出所述第二部分孔(120)。

9.根据权利要求7或8所述的部件承载件(100)，其中，所述第一导电层结构(104)和所述第二导电层结构(108)中的至少一个在所述电绝缘层结构(102)之上的悬伸(B)小于15μm，特别是小于10μm。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述电绝缘层结构(102)是芯，特别是由完全固化的材料制成的芯，更特别是由可选地包括增强颗粒的完全固化的树脂制成的芯。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述通孔(112)至少部分地特别是完全地填充有导电填充材料(130)，所述导电填充材料特别是包括多个镀覆结构(179、182、187、189)。

12.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述导电填充材料(130)没有内部空隙和/或裂缝。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的部件承载件(100)，包括下述特征中至少之一：

所述部件承载件(100)还包括安装在所述部件承载件(100)上和/或嵌入在所述部件承载件中的至少一个部件，其中，所述至少一个部件特别是选自由下述构成的组：电子部件、不导电嵌体和/或导电嵌体、热传递单元、光导元件、能量收集单元、有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置、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、累积器、开关、相机、天线、磁性元件、另外的部件承载件以及逻辑芯片；

其中，所述导电层结构(104、108)中的至少一个包括由下述构成的组中的至少一种：铜、铝、镍、银、金、钯和钨，所提到的材料中任何一种可选地涂覆有超导材料诸如石墨烯；

其中，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，特别是增强或非增强树脂，例如环氧树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂、FR-4、FR-5；氰酸酯；聚亚苯基衍生物；玻璃；预浸材料；聚酰亚胺；聚酰胺；液晶聚合物；环氧基积层材料；聚四氟乙烯；陶瓷以及金属氧化物；

其中，所述部件承载件(100)被成形为板；

其中，所述部件承载件(100)被配置成由印刷电路板和基板构成的组中的一种；

被配置为层叠型部件承载件(100)。

14.一种制造部件承载件(100)的方法，其中，所述方法包括：

提供电绝缘层结构(102)，其中，所述电绝缘层结构(102)的厚度(D)小于100μm；

形成激光通孔(112)，所述激光通孔延伸穿过所述电绝缘层结构(102)并通过按照下述方式进行激光钻孔形成：

从前侧(106)进入所述电绝缘层结构(102)以用于在所述电绝缘层结构(102)中形成第一部分孔(114)，

从后侧(110)进入所述电绝缘层结构(102)，在所述电绝缘层结构(102)中形成延伸直至所述第一部分孔(114)的第二部分孔(120)；

其中，所述激光通孔(112)被形成为使得所述第一部分孔(114)的中心(116)与所述第二部分孔(120)的中心(118)之间的横向偏移(L)小于15μm。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括：

为所述电绝缘层结构(102)在所述前侧(106)上提供第一导电层结构(104)，并且在所述后侧(110)上提供第二导电层结构(108)；

形成所述激光通孔(112)，所述激光通孔延伸穿过所述第一导电层结构(104)、所述电绝缘层结构(102)以及所述第二导电层结构(108)，并通过按照以下方式进行的激光钻孔来形成：

从所述前侧(106)穿过所述第一导电层结构(104)进入所述电绝缘层结构(102)，以用于形成所述第一部分孔(114)，以及

从所述后侧(110)穿过所述第二导电层结构(108)进入所述电绝缘层结构(102)，以用于形成所述第二部分孔(120)。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括：在所述电绝缘层结构(102)的所述前侧(106)和所述后侧(110)中的一者或两者没有被导电层结构(104、108)覆盖的情况下，在所述电绝缘层结构(102)中形成所述激光通孔(112)。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：在形成板件(140)的至少一部分的所述层结构(102、104、108)中，形成另外的激光通孔(112)，特别是根据权利要求13形成所述另外的激光通孔(112)中的每一个，所述板件待被单个化成多个制造的部件承载件(100)。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述方法包括：在形成所述激光通孔(112)期间，机械地夹持和/或冷却和/或真空抽吸所述板件(140)。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述方法包括在所述板件(140)上以空间平衡的钻孔顺序形成所述激光通孔(112)。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中，在所述板件(140)的多个空间部段中形成所述激光通孔(112)的子组包括：

在该空间部段中形成激光通孔(112)的子组的仅一部分；

此后，在等待时间内停止在该空间部段中形成激光通孔(112)的子组，所述等待时间被选择用于使得能够从该空间部段中去除通过所述激光钻孔生成的热；

在所述等待时间期满之后，继续在该空间部段中形成所述激光通孔(112)的子组。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：

在所述板件(140)的第一空间部段中形成至少一个激光通孔(112)；

随后转移到所述板件(140)的第二空间部段；

此后在所述板件(140)的所述第二空间部段中形成至少一个第二激光通孔(112)；

特别地，此后转移回到所述第一空间部段并在所述第一空间部段中形成至少一个另外的激光通孔(112)。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：

使所述板件(140)关于激光源(199)对准，特别地使用在所述板件(140)上的至少一个对准标记(163)进行所述对准；

此后通过所述激光源(199)形成所述激光通孔(112)的一部分；

此后再次使所述板件(140)对准，特别地使用所述至少一个对准标记(163)来进行；

此后通过所述激光源(199)形成所述激光通孔(112)的另一部分。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述方法包括：在所述板件(140)的对准之前或者在形成所述激光通孔(112)的另一部分之后，使所述板件(140)相对于所述激光源(199)翻转，以用于激光处理所述板件(140)的另一主表面来形成所述激光通孔(112)的再一部分。

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