CN111818720A - 具高无源互调性能的部件承载件及其制造和使用方法 - Google Patents

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勒内·欧泊雷格
康拉德·克劳斯
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Abstract

本发明涉及一种部件承载件(100)，其包括叠置件(102)，所述叠置件包括至少一个导电层结构(104)和至少一个电绝缘层结构(106)，导电布线结构(108)是至少一个导电层结构(104)的一部分，其中，沿着导电布线结构(108)传播的信号的无源互调(PIM)的值小于‑153dBc。本发明还涉及制造部件承载件(100)的制造方法和将部件承载件(100)用于高频应用的使用方法。

Description

具高无源互调性能的部件承载件及其制造和使用方法
技术领域
本发明涉及部件承载件，部件承载件的制造方法以及使用方法。
背景技术
在配备有一个或更多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增长，这种电子部件的小型化以及安装在诸如印刷电路板之类的部件承载件上的电子部件数量不断增加的背景下，使用越来越强大的类似阵列的部件或具有若干电子部件的封装，它们具有多个触点或连接，并且这些触点之间的间距越来越小。在操作过程中，由这种电子部件和部件承载件自身产生的热量的散发成为越来越严重的问题。同时，部件承载件应具有机械稳健性和电气可靠性，以便即使在恶劣条件下也可操作。
此外，当沿着部件承载件的布线结构传播的高频信号彼此混合或相乘以生成失真信号时，可能会出现伪影。这种不希望的现象可以表示为无源互调(PIM)，并且可能会使部件承载件上的信号传输变差。无源互调会大大降低移动通信系统的整体性能等。
发明内容
发明内容本发明的目的是提供一种在信号传输方面具有高性能的部件承载件。
为了实现上述目的，提供了根据独立权利要求的部件承载件，部件承载件的制造方法和使用方法。
根据本发明的示例性实施例，提供一种部件承载件，其中，部件承载件包括叠置件，所述叠置件包括至少一个导电层结构和至少一个电绝缘层结构；导电布线结构是至少一个导电层结构的一部分；其中，沿导电布线结构传播的信号的无源互调(PIM)值小于-153dBc。
根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括形成叠置件，所述叠置件包括至少一个导电层结构和至少一个电绝缘层结构；形成导电布线结构，所述导电布线结构是至少一个导电层结构的一部分；其中，形成导电布线结构，使得沿导电布线结构传播的信号的无源互调(PIM)值小于-153dBc。
根据本发明的又一示例性实施例，具有上述特征的部件承载件的导电布线结构用于高频应用，特别是用于传导射频(RF)信号，特别是频率高于1GHz的射频信号。
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/或其中容纳一个或更多个部件以提供机械支撑和/或电连接性的任何支撑结构。换句话说，部件承载件可以被配置作为部件的机械和/或电子载体。特别地，部件承载件可以是印刷电路板，有机中介层和IC(集成电路)基板中的一者。部件承载件还可以是混合板，其组合了上述类型的部件承载件中的不同类型。
在本申请的上下文中，术语“层结构”可以特别地表示在同一平面内的连续层，图案化层或多个非连续岛区。
在本申请的上下文中，术语“无源互调(PIM)”可以特别表示一种现象，根据该现象，沿部件承载件的布线结构传播的高频信号可以彼此混合或相乘以生成与第一信号相关的其他信号，因此涉及互调失真。无源互调会产生不希望的干扰，甚至会隐藏所需的信号。无源互调可以以dBc为单位进行测量。参数“dBc”(相对于载波的分贝)可以表示信号与载波(或参考)信号的功率比，以分贝表示(即，以对数标度表示)。如果dBc值为负，则相对信号强度小于载波信号强度。换句话说，与较小的负dBc值相比，较大的负dBc值可以指示部件承载件的性能更好。可以根据标准IEC62037(特别是在本专利申请的优先权日生效的最新版本中)测量无源互调。例如，无源互调的测量可以按照2018年7月在Kathrein的白皮书“Calculating Passive Intermodulation for Wideband Antenna Arrays”中公开执行，可以通过https://www.kathrein.com/cn/solutions/mobile-communication/support/ technical-documents/passive-intermodulation/下载。
在本申请的上下文中，术语“高频应用”可以特别地表示由部件承载件完成的任务或部件承载件所贡献的任务，其中该任务可以与射频信号的处理有关。这样的无线电信号或高频信号可以是在用于通信的频率范围内沿布线结构传播的电信号或电磁信号或其他信号。特别地，射频(RF)信号可以例如具有在3kHz和300GHz之间的范围内的频率。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种具有导电布线结构或导电迹线的部件承载件，该部件承载件的无源互调值小于-153dBc。事实证明，通过采取一种或多种适当的措施，诸如提供具有足够光滑表面的导电布线结构，使用适当的表面处理剂，适当的图案化处理和/或使用粘合促进剂而不是表面粗糙化等，部件承载件可以传输或传导以由频率混合和/或相乘引起的低损耗高频信号。这样的导电布线结构还可满足-153dBc的PIM设计规则，即，每厘米信号传输长度或布线结构长度小于-153dB的PIM相关信号损耗。因此，根据示例性实施例，可以强烈地抑制由于信号传输期间不同射频信号之间的干扰引起的失真。因此，特别是高频应用(诸如5G)中信号失真的风险因此可能变得极不可能，并且可以获得高信号强度和信号质量。
在下文中，将解释部件承载件和方法的其他示例性实施例。
在一个实施例中，导电布线结构形成天线结构。在本申请的上下文中，术语“天线结构”可以特别地表示导电结构的形状，尺寸和配置使其能够接收和/或发送与沿部件承载件的导电布线结构传导的电或电磁信号相对应的电磁辐射信号。然而，可选地，部件承载件也可以仅沿布线结构发送信号，而不必具有天线结构。
在一个实施例中，无源互调(PIM)的值小于-155dBc，特别地小于-160dBc，更特别地小于-165dBc，并且优选地小于-168dBc。通过采取本文所述的各种措施，甚至有可能满足PIM值的更严格的设计规则，请参见上述值。
表面的粗糙度可以被定义为并且可以被测量为中心线平均高度Ra。Ra是轮廓到中心线所有距离的算术平均值。然而，表面的粗糙度也可以被定义为并且可以被测量为平均粗糙度深度Rz。当从平均线方向上的粗糙度曲线采样参考长度时，可以确定Rz，并且以表示在该采样部分上的顶部轮廓峰线和底部轮廓谷线之间的沿粗糙度曲线的纵向方向测量的距离(例如，Rz可以通过对五个单独的测量路径求平均值来确定)。例如，粗糙度Ra和Rz的测量或确定可以根据DIN EN ISO 4287:2010实现。
在一个实施例中，导电布线结构的外表面的至少一部分的粗糙度Rz小于300nm，特别是小于200nm。事实证明，为导电布线结构的表面的至少一部分提供所提及的高平滑度或低粗糙度特性允许在PIM性能方面获得非常有利的属性。
在一个实施例中，导电布线结构的水平(即，上和/或下)表面的粗糙度Rz小于300nm，特别是小于200nm。上表面或下表面可以是布线结构的与部件承载件或叠置件的主表面平行的表面。事实证明，特别是上表面对PIM性能具有很大的影响。
在一个实施例中，导电布线结构的镀覆部分的整个表面(可以组合为箔部分和镀覆部分)的粗糙度Rz小于300nm，特别是小于200nm。特别地，镀覆部分的上表面和/或下表面以及侧面的至少一部分可以形成为具有提及的高度光滑的表面特性，以便改善PIM性能。
在一个实施例中，在导电布线结构的镀覆部分下方的导电布线结构的导电基础结构(例如箔部分)的表面的粗糙度Rz小于1.6μm，特别是小于1μm。因此，也可以使用诸如铜箔之类的相对光滑的基础结构来形成导电布线结构。这种光滑的基础结构也对PIM性能具有积极影响。作为提供层压铜箔作为基础结构的替代，也可以通过例如在电绝缘层结构上溅射诸如铜之类的导电材料来形成这种基础结构。
提及的粗糙度值与通过一个或更多个布线结构的射频信号的低损耗传输兼容，因为考虑到集肤效应，没有过多的表面粗糙度使信号传播恶化。根据集肤效应，例如在千兆赫兹范围内的具有高频的电信号不在导体的整个横截面上传播，而是基本上仅在其皮肤状的表面部分内传播。传统上，这可能导致表面粗糙的信号损耗很大。不希望受特定理论的束缚，目前认为这种信号损耗可能是由于表面的微粗糙而使行进的射频信号遭受额外的电阻或阻抗所致。有利地，当减小部件承载件的导电布线结构的粗糙度时，可以防止或至少强烈抑制这种信号损耗。
在一个实施例中，部件承载件包括覆盖导电布线结构的至少一部分的表面精整层。在诸如印刷电路板(PCB)之类的部件承载件上形成一个或更多个表面精整层是保护部件承载件的导电结构的有效措施。导电结构通常包括诸如铜之类的导电材料，当不对其进行保护时，其可能被氧化，从而导致组分载体的劣化。因此，在导电布线结构上形成表面精整层，其具有两个主要功能：保护导电布线结构免于氧化，并提供用于将电子部件组装到部件承载件的可电连接表面。
在一个实施例中，表面精整层包括锡或由锡组成，特别是化学锡或浸锡。然而，电镀锡或热风整平(也可以包括锡)也可以用作表面精整层的材料。在不同的实施例中，可用铅或无铅实现热风整平。事实证明，令人惊讶的是，基于锡、特别是化学锡的表面精整层，显著地促进了部件承载件的导电布线结构的PIM性能。出人意料的是，化学锡即使在导电布线结构的高度光滑的表面上也适当地粘附。
然而，也可以使用其他表面精整层，例如化学镀镍浸金(ENIG)。
在一个实施例中，导电布线结构的表面的至少一部分覆盖有粘合促进剂。通过化学地促进部件承载件材料在导电布线结构的表面上的粘附而不是机械地粗糙化布线结构的表面，可以促进适当的粘附并且可以由此实现分层的抑制，而通过抑制无源互调同时可以显着降低信号衰减。
在一个实施例中，叠置件包括中央电绝缘层结构，该中央电绝缘层结构在两个相反的主表面上覆盖有至少一个导电层结构的相应一个。例如，诸如叠置件可能是芯。这样的芯可以具有中央介电层，该中央介电层可以包括树脂，可选地包括诸如玻璃纤维之类的增强颗粒。例如，中央介电层可以是预浸料层。中央介电层可以在两个相对的主表面覆盖有相应铜箔等。
在一个实施例中，叠置件包括至少一个通孔，该通孔至少部分地填充有导电填充介质(诸如镀铜)，用于电连接叠置件的相对主表面。例如，通孔可以通过激光加工或通过机械钻孔形成。填充介质可以是铜，其可以例如通过化学沉积和/或镀覆插入通孔中。通过这种镀覆孔，可以在部件承载件的两个相对的主表面之间获得短的竖向连接路径，这也抑制了信号损耗。
在一个实施例中，导电布线结构包括基础结构(特别是在至少一个电绝缘层结构上)，并且在基础结构上包括镀覆结构(即，通过镀覆形成的导电结构)。因此，布线结构可以被配置为金属复合材料，特别是金属层叠置件。事实证明，通过将布线结构形成为箔型基础结构和其上的镀覆结构，可以以较低的努力获得布线结构的高平滑度。继而，这可能导致在沿对应布线结构的射频传输期间的低损耗。
在一个实施例中，基础结构是图案化金属箔，特别是图案化铜箔。例如，基础结构的厚度在5μm和30μm之间的范围内。通过如此小的厚度，可以获得紧凑的部件承载件。
在一个实施例中，镀覆结构是镀铜结构，即通过铜镀覆形成。例如，镀覆结构的厚度在20μm和70μm之间的范围内。通过如此小的厚度，可以获得紧凑的部件承载件。
在一个实施例中，镀覆结构包括至少两个叠置件的镀层，特别是被配置为双镀层。可以在形成图案化抗蚀剂之前和之后部分地进行镀覆。所提及的图案化过程也已经证明对部件承载件的PIM性能具有积极影响。
在一个实施例中，该方法包括将金属箔作为基础结构(或作为基础结构的预成型件)附接，特别是层压到至少一个电绝缘层结构。通过图案化，金属箔可以从预成型件转变成最终基础结构。
在一个实施例中，该方法包括在基础结构或基础结构的预成型件上镀覆导电材料作为镀覆结构(或作为镀覆结构的预成型件)。通过对至少一部分镀覆材料进行图案化，可以将镀覆材料从预成型件转变为最终镀覆结构。
在一个实施例中，该方法包括形成镀覆结构作为在基础结构上的第一镀层和在第一镀层上的第二镀层，其中，第一镀层和第二镀层是在单独的镀覆过程中形成的。特别地，该方法可以包括在施加抗蚀剂之前在基础结构上形成第一镀层，以及在施加抗蚀剂之后在第一镀层上形成第二镀层。有利地，该方法可以包括在已经施加了抗蚀剂之后，通常仅蚀刻第一镀层和基础结构以及其上的抗蚀剂。更具体地，可以在图案化的抗蚀剂的部分之间的开口中而不是在抗蚀剂的部分上选择性地布置和沉积第二镀层。该方法还可能包括在蚀刻之前将蚀刻保护选择性地施加到第二镀层上，而不是抗蚀剂的部分上。因此可以将蚀刻保护选择性地施加到第二镀层的暴露的表面部分上，而不是在其间的抗蚀剂上。通过随后的蚀刻过程，可以去除抗蚀剂以及抗蚀剂下面的第一镀层以及基础结构(或其预成型件)的部分。与此相反，在蚀刻过程期间，与蚀刻保护相对应的表面部分(连同在蚀刻保护的相应部分之下的基础结构，第一镀层和第二镀层的部分)可能仍然存在，从而限定了导电布线结构的部分。
在一个实施例中，该方法包括通过快速镀覆形成第一镀层。最初(即在形成第二镀层之前)，可以使用第一镀层形式的表示为快速镀层的镀覆沉积物，以形成非常薄(例如，厚度小于0.1μm)的高质量和对基础结构(或其预成型件)的良好附着力的镀层。这为形成第二镀层的随后镀覆工艺奠定了基础。触击使用高电流密度，而低离子浓度的镀液可用于快速镀覆。事实证明，所描述的两阶段镀覆过程也对部件承载件的PIM性能具有积极影响，因为这可以促进形成具有高平滑度的布线结构。
在一个实施例中，部件承载件用于5G。根据5G标准的移动无线通信涉及每次传输具有高数据量的高频传输，因此在PIM性能方面需要出色的属性。具有小于-153dBc或甚至小于-160dBc的PIM性能的根据本发明示例性实施例的部件承载件满足这些苛刻的要求。第五代(5G)网络具有更高的移动数据率，特别是明显高于100Mb/s。更高的传输率可能会暴露通信网络中的PIM漏洞。当实现根据本发明的示例性实施例的部件承载件时，第五代通信网络可以经历优异的网络传输保真度。
在一个实施例中，部件承载件用于1GHz以上，特别是大约100GHz以上的高频应用。考虑到集肤效应，特别是对于这样的高频，信号传输对由表面粗糙度引起的伪影特别敏感。根据本发明示例性实施例的部件承载件的高PIM性能即使在具有这种高频值的情况下也允许低损耗信号传输。
在一个实施例中，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叠置件。例如，部件承载件可以是所提及的一个或更多个电绝缘层结构和一个或更多个导电层结构的叠置件，特别是通过施加机械压力和/或热能而形成的。所提及的叠置件可以提供板状的部件承载件，其能够为其他部件提供大安装表面，并且仍然非常薄且紧凑。
在一个实施例中，部件承载件被成形为板。这有助于紧凑设计，其中，部件承载件仍然为在其上安装部件提供了很大的基础。此外，特别地，例如裸露的芯片作为嵌入式电子部件的示例，由于其较小的厚度，可以方便地嵌入到诸如印刷电路板之类的薄板中。板状部件承载件还确保短的电连接路径，因此抑制了传输期间的信号失真。
在一个实施例中，部件承载件被配置为由印刷电路板，基板(特别是IC基板)和中介层组成的组之一。
在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以特别表示板状部件承载件，其通过将多个导电层结构与多个电绝缘层结构层压而形成，例如通过施加压力和/或通过提供热能。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，即所谓的预浸料或FR4材料。通过形成穿过层压的通孔，例如通过激光钻孔或机械钻孔，并通过用导电材料(特别是铜)填充它们，从而形成孔作为通孔连接，可以以期望的方式将各种导电层结构彼此连接。除了可以嵌入印刷电路板中的一个或更多个部件之外，印刷电路板通常被配置为用于在板状印刷电路板的一个或两个相对的表面上容纳一个或更多个部件。它们可以通过焊接连接到相应的主表面。PCB的介电部分可以由具有增强纤维(诸如玻璃纤维)的树脂组成。
在本申请的上下文中，术语“基板”可以具体表示具有与要安装在其上的部件(特别是电子部件)基本上相同的尺寸的小型部件承载件。更具体地，基板可被理解为用于电连接或电联网的载体以及与印刷电路板(PCB)相当的部件承载件，然而其在横向和/或竖向地布置的连接中具有相当高的密度。横向连接例如是导电路径，而竖向连接例如可以是钻孔。这些横向和/或竖向连接被布置在基板内，并且可以用于提供带壳部件或不带壳部件(诸如裸芯片)，特别是IC芯片，与印刷电路板或中间印刷电路板的电和/或机械连接。因此，术语“基板”也包括“IC基板”。基板的介电部分可以由具有增强颗粒(诸如增强球，特别是玻璃球)的树脂组成。
基板或中介层可以包括至少一层玻璃，硅(Si)或可光成像或可干法蚀刻的有机材料(例如基于环氧的堆积材料(诸如基于环氧的堆积膜)或聚合物(如聚酰亚胺，聚苯并恶唑或苯并环丁烯)或由其组成。
在一个实施例中，至少一个电绝缘层结构包括由树脂(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，聚苯撑衍生物，玻璃(特别是玻璃纤维，多层玻璃，类玻璃材料)，预浸料(诸如FR-4或FR-5)，聚酰亚胺，聚酰胺，液晶聚合物(LCP)，基于环氧的堆积膜，聚四氟乙烯(Teflon)，陶瓷和金属氧化物组成的组中的至少一个。也可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成的诸如网、纤维或球之类的增强材料。尽管对于硬质PCB通常首选预浸料，特别是FR4，但也可以使用其他材料，特别是用于基板的基于环氧的堆积膜。对于高频应用，可以在部件承载件中实现高频材料，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材料作为电绝缘层结构。
在一个实施例中，至少一个导电层结构包括由铜，铝，镍，银，金，钯和钨组成的组中的至少一个。尽管通常优选铜，但是其他材料或其涂覆版本也是可能的，特别是涂覆有超导电材料诸如石墨烯。
在一个实施例中，部件承载件还包括安装在部件承载件材料上和/或嵌入在部件承载件材料中，特别是在叠置件中的电子部件。例如，电子部件可以是被配置为经由布线结构发射和/或接收射频信号并且与导电布线结构电耦合的射频半导体芯片。因此，电子部件可以被配置用于执行射频应用，特别是涉及频率高于1GHz的射频应用。
至少一个部件可以被表面安装在部件承载件上和/或嵌入在部件承载件中，并且特别地可以选自非导电嵌体、导电嵌体(诸如金属嵌体，优选地包括铜或铝)、传热单元(例如热管)、光导元件(例如光波导或光导体连接)、电子部件、或者它们的组合。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、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)、密码部件、发送器和/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、电阻、电感、电池、开关、摄像机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。然而，其他部件也可以被嵌入在部件承载件中。例如，磁性元件可以用作部件。这样的磁性元件可以是永磁体(诸如铁磁性元件、反铁磁性元件、多铁元件或亚铁磁性元件，例如铁氧体芯)或可以是顺磁性元件。然而，部件也可以是基板、中介层或其他部件承载件，例如呈板对板配置。部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以嵌入其内部。此外，作为所述部件，也可以使用其他部件、特别是那些产生和发射电磁辐射和/或对从环境传播的电磁辐射敏感的部件。
在一个实施例中，部件承载件是层压型部件承载件。在这样的实施例中，组分载体是通过施加压力和/或热量叠置件并连接在一起的多层结构的化合物。
从下面将描述的实施例的示例中，本发明的以上定义的方面和其他方面将变得显而易见，并且将参考这些实施例的示例进行说明。
附图说明
图1至图7示出在执行根据本发明示例性实施例的制造部件承载件的方法期间获得的结构的截面图，如图7所示。
图8示出根据本发明示例性实施例的通过PIM结构获得的部件承载件的导电布线结构。
图9示出通过PIM结构获得的图8的导电布线结构的细节，并且示出布线结构的表面的粗糙度Rz可以取小于200nm的非常小的值。
图10示出示图，该示图示出与传统的部件承载件相比根据本发明的示例性实施例的部件承载件的导电布线结构的粗糙度Ra的值。
图11示出根据本发明示例性实施例的被配置用于执行射频应用的部件承载件。
具体实施方式
附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件具有相同的附图标记。
在参考附图之前，将对示例性实施例进行更详细的描述，将基于已经开发了本发明的示例性实施例的一些基本考虑进行总结。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种用于天线应用的PIM值低于-153dBc、优选低于-160dBc的部件承载件(特别是印刷电路板，PCB)。例如，可以通过确保基础结构(诸如铜箔)的低粗糙度和通过在这样的基础结构上进行图案镀覆而形成的镀覆结构的非常低的粗糙度来获得这种独特的PIM性能。通过适当地控制导电布线结构在其(特别是上升和/或下降的)边缘上和/或其顶部表面和/或底部表面上的粗糙度，优选结合在导电布线结构的顶部表面和/或底部表面上的化学锡型表面精整层，已证明是以所述方式减小PIM损耗的有效方法。这特别可以允许防止由于部件承载件引起的数据传输中断而引起的通信中断。此外，可以减少在涉及部件承载件的无线通信期间的传输质量的波动。
例如，这样的架构允许制造带有适用于苛刻的高频应用的天线的部件承载件，例如4G或5G所要求的。更具体地说，部件承载件可以用于移动应用、汽车应用(特别是汽车到汽车的应用)、云应用、雾应用、物联网(IOT)应用等。
图1至图7示出在执行根据本发明的示例性实施例的制造部件承载件100的方法期间获得的结构的截面图，如图7所示。
参照图1，提供了叠置件102，其包括在中央电绝缘层结构106的相反的两个主表面上的两个导电层结构104。电绝缘层结构106可以例如包括树脂(诸如环氧树脂)，任选地包含诸如玻璃纤维之类的增强颗粒。例如，电绝缘层结构106可以由预浸料制成。两个导电层结构104可以是层压在电绝缘层结构106的相反两个主表面上的铜层。例如，叠置件102可以是具有层压铜箔的完全固化芯。
导电层结构104被用作基础结构112的预成型件，其随后又形成具有高度适当的无源互调(PIM)性能的导电布线结构108的一部分。电绝缘层结构106的顶部主表面和底部主表面的每一个上的基础结构112的预成型件可以具有在介于5μm与30μm之间的范围内的非常小的厚度。优选地，导电的基础结构112的预成型件的面向电绝缘层结构106的表面(即，导电的基础结构112的上部预成型件的下主表面和导电的基础结构112的下部预成型件的上主表面)被选择具有小于1μm的低粗糙度Rz。电绝缘层结构106和导电的基础结构112之间的粗糙度也可以表示为处理粗糙度。这将对易于制造的部件承载件100的PIM属性产生积极影响。
图1还示出了可以形成于叠置件102中以竖向地延伸穿过整个叠置件102的一个或更多个通孔118。通孔118可以通过机械钻孔、激光钻孔等形成，并且稍后可以用于以短的路径长度电连接叠置件102的相反两个主表面上的导电布线结构108。用于传播电信号的这种短的连接路径可以抑制信号失真。
参照图2，可以执行快速镀覆过程以在基础结构112的预成型件的暴露表面上沉积更多的铜材料。结果，可以按照沉积在基础结构112的预成型件上的镀覆结构110的预成型件的形式形成导电布线结构108的另一组成部分。更精确地，根据图2的快速镀覆过程仅形成整个镀覆结构110的一部分，即，在基础结构112的先前形成的预成型件上形成镀覆结构110的第一镀层122的预成型件。如下面参考图6所描述的，镀覆结构110的第二镀层124将在稍后形成。
此外，所描述的快速电镀过程还将在限定通孔118的叠置件102的竖向壁上沉积导电材料(更具体地为铜)。由此，通孔118部分地(或全部地)用导电填充介质120填充，以电连接叠置件102的相反两个主表面。
为了促进粘附，还可以在第一镀层122的预成型件的镀覆之前在基础结构112的预成型件上施加化学粘合促进剂(未示出)。
参照图3，将抗蚀剂126(例如，光致抗蚀剂)施加(特别是通过层压)到图2中所示的延伸叠置件102的相反的两个主表面上。因此，第一基础结构112的预成型件上的第一镀层122的预成型件被抗蚀剂126覆盖。
参照图4，图3所示结构的两个相反的主表面上的抗蚀剂126的特定部分暴露于由电磁辐射源132产生的电磁辐射130。电磁辐射源132可以例如是激光源，被配置为用于产生诸如紫外激光或可见激光之类的激光。具有交替的透明和不透明部分的掩模134(诸如膜掩模)可以布置在电磁辐射源132和图3所示的结构之间以用于暴露。
参照图5，示出显影过程的结果。由于仅用电磁辐射130照射抗蚀剂126的选定部分，因此仅抗蚀剂126的被照射部分保留在叠置件102上，而抗蚀剂126的未被照射的部分可以通过剥离、蚀刻等而被去除。结果，图案化的抗蚀剂126保留在叠置件102的两个相反的主表面上。
可选地，也可以选择抗蚀剂126的材料，使得由于仅用电磁辐射130照射抗蚀剂126的选定部分，因此仅抗蚀剂126的未被照射部分保留在叠置件102上，而抗蚀剂126的被照射部分可以通过剥离，蚀刻等而被去除。
参照图6，首先使图5所示的结构经受进一步的镀覆过程，然后使之经受表面精整层沉积过程。
因此，该方法包括通过选择性地在第一镀层122的预成型件的被暴露的表面部分上镀覆第二镀层124来继续形成镀覆结构110，即，在第一镀层122的未被图案化的抗蚀剂126的其余部分覆盖的表面部分上镀覆第二镀层124来继续形成镀覆结构110。例如，可以通过电镀镀覆实现第二镀层124的形成。因此，第二镀层124仅形成在第一镀层122的预成型件的介于抗蚀剂126的其余部分之间的特定表面部分上。因此，所示的镀覆结构110的预成型件包括两个叠置的镀层122、124，并且因此体现为双镀层。介电抗蚀剂126的暴露部分将不会被第二镀层124的铜材料覆盖。从图6和图2中可以看出，一方面是第一镀层122的预成型件，另一方面是第二镀层124，是在独立的镀覆过程中形成。镀覆结构110的预成型件可具有在介于20μm与70μm之间的范围内的整体非常小的厚度。
在形成图案化的第二镀层124之后，在第二镀层124的暴露的表面部分上选择性地沉积蚀刻保护113。蚀刻保护113的材料将不会沉积在介电抗蚀剂126的暴露的表面部分上。
为了促进粘附，还可以在第二镀层124的镀覆之前在第一镀层122的预成型件的暴露表面上施加化学粘合促进剂(未示出)。为了进一步促进粘附，在沉积蚀刻保护113之前，也可以在第二镀层124的暴露表面上施加化学粘合促进剂(未示出)。
参照图7，可以进行蚀刻和剥离。更具体地，该方法包括共同蚀刻掉抗蚀剂126、抗蚀剂126下方的第一镀层122的预成型件的一部分、以及第一镀层122的预成型件的所述部分下方的基础结构112的预成型件的一部分。蚀刻保护113和蚀刻保护113下方的层结构112、122和124的相应部分不发生蚀刻。结果，根据图7对电绝缘层结构106的两个相反的主表面上的层结构进行图案化。结果，形成由基底结构112、镀层结构110(由第一镀层122和第二镀层124组成)和蚀刻保护113的一部分组成的导电迹线。可以按照由导电布线结构108形成天线结构的方式来调整所描述的图案化过程。
然后可以去除蚀刻保护113。然后可以在导电布线结构108的顶部上形成表面精整层114。优选地，表面精整层114由化学锡制成。令人惊讶地，化学锡已被证明能够适当地粘附在非常光滑的铜表面上，并且因此也粘附在第二镀层124的暴露的主表面上，优选具有小于200nm的非常小的粗糙度Rz。然而，电镀锡或热风整平也可以用作表面精整层114的材料。
可以按照导电布线结构108的表面的至少一部分的粗糙度Rz优选地小于200nm的方式来执行所描述的镀覆过程。特别地，与(例如倾斜的)侧壁有关的导电布线结构108的表面部分和/或与电绝缘层结构106相对的导电布线结构108的表面部分可以具有优选地小于200nm的粗糙度Rz。导电布线结构108的面对电绝缘层结构106的表面部分可以具有小于μm的低粗糙度Rz。事实证明，导电布线结构108的这种光滑度对所获得的部件承载件100的PIM性能具有高度积极的影响。特别是鉴于导电布线结构108的低表面粗糙度和表面精整层114的特定选择，获得导电布线结构108，以确保沿导电布线结构108传播的高频电信号的无源互调PIM的值可以小于-160dBc。因此，可以获得根据本发明的示例性实施例的部件承载件100，其具有优异的PIM性能，并因此具有以低信号损耗传输射频信号的适当能力。
所获得的部件承载件100被体现为具有优异的PIM性能的板状层压型印刷电路板(PCB)。部件承载件100由在中央电绝缘层结构106的两个相反的主表面上的导电层结构104的叠置件102组成。形成导电层结构104的一部分的导电布线结构108形成天线结构，并且被配置为用于在电绝缘层结构106的两个相反的主表面上进行高频信号传输。化学锡型表面精整层114覆盖导电布线结构108的暴露的上表面和下表面。通过镀覆通孔118，高频信号可沿电绝缘层结构106的两个相反主表面之间的非常短因此低损耗的路径传播。
图8示出根据本发明示例性实施例的通过PIM结构形成的部件承载件100的导电布线结构108。图9示出通过PIM结构获得的图8的导电布线结构108的细节，并且示出布线结构108的表面的粗糙度Rz可以取小于200nm的非常小的值。
图10示出示图150，其示出与传统部件承载件相比，根据本发明示例性实施例的部件承载件100的导电布线结构108的粗糙度Ra的值。
附图标记151涉及使用锡作为表面精整层114的本发明的示例性实施例。附图标记152涉及使用NaP作为表面精整层114的本发明的另一个示例性实施例。附图标记153涉及使用SiT作为表面精整层114的本发明的另一个示例性实施例。附图标记154涉及使用化学镀镍浸金(ENIG)作为表面精整层114的本发明的另一个示例性实施例。附图标记155涉及使用铜的本发明的另一个示例性实施例。
附图标记156涉及没有上述镀覆和图案化过程并且使用ENIG作为表面精整层的传统方法。附图标记157涉及没有上述图案化过程并且使用标准铜的另一种传统方法。
从示图150可以看出，仅本发明的五个示例性实施例允许获得在有利值200nm附近的粗糙度Ra。与此相比，传统方法不能获得足够低的粗糙度并且没有表现出足够的PIM性能。
图11示出根据本发明的示例性实施例的被配置用于执行射频应用的部件承载件100。
在图11中以截面图示出的部件承载件100中，电子部件116被嵌入叠置件102中，并且连接到通过焊盘186的预浸料层结构106与作为竖向贯通连接或导电填充介质120的铜填充过孔之间的铜布线结构108。布线结构108嵌入电绝缘层结构106的介电材料中。通过与参照图1至图7描述的方法相对应的方法形成布线结构108。细节188从上方示出了布线结构108的一部分，其中，布线结构108可以被配置为例如具有类似于图7的几何形状并且具有光滑(即低粗糙度)的壁。在所示的实施例中，电子部件116可以是被配置为通过经由布线结构108发送具有例如10GHz或更高的频率的电信号来执行射频应用的半导体芯片。
由于集肤效应，具有非常高的频率的电信号将基本上仅在导电布线结构108的薄的皮肤表面197内传播。皮肤表面197的厚度尤其取决于频率，但是可能在2μm的数量级。常规上用于促进布线结构与周围介电材料的粘附的粗糙表面包括具有几个微米的数量级的微结构，因此会干扰射频信号的传播。与此相比，根据本发明的示例性实施例的部件承载件100的布线结构108通过上述粘合促进剂实现了表面粘合性的改善，因此可以使粗糙化过程成为可有可无的。因此，布线结构108的表面可以具有非常小的粗糙度。这减少了射频信号的损耗。
应当注意，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一种”不排除多个。此外，可以组合结合不同实施例描述的元件。
还应当注意，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附图中所示和上面描述的优选实施方式。相反，即使在根本不同的实施方式的情况下，也可以进行使用示出的解决方案和根据本发明的原理的多种变型。

Claims (15)

1.一种部件承载件(100)，其中，部件承载件(100)包括：
叠置件(102)，所述叠置件包括至少一个导电层结构(104)和至少一个电绝缘层结构(106)；
导电布线结构(108)，所述导电布线结构是所述至少一个导电层结构(104)的一部分；
其中，沿着所述导电布线结构(108)传播的信号的无源互调(PIM)的值小于-153dBc。
2.根据权利要求1所述的部件承载件(100)，其中，所述无源互调(PIM)的值小于-155dBc，特别地小于-160dBc，更特别地小于-165dBc，并且优选地小于-168dBc。
3.根据权利要求1或2所述的部件承载件(100)，其中，导电布线结构(108)的表面的至少一部分的粗糙度Rz小于300nm，特别是小于200nm。
4.根据权利要求3所述的部件承载件(100)，包括以下特征中的至少一者：
其中，所述导电布线结构(108)的水平表面的粗糙度Rz小于300nm，特别是小于200nm；
其中，所述导电布线结构(108)的镀覆结构(110)的整个表面的粗糙度Rz小于300nm，特别是小于200nm。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的部件承载件(100)，包括以下特征中的至少一者：
其中，在所述导电布线结构(108)的镀覆结构(110)下方的所述导电布线结构(108)的导电基础结构(112)的表面的粗糙度Rz小于1.6μm，特别是小于1μm；
包括覆盖至少一部分所述导电布线结构(108)的表面精整层(114)，其中特别地，所述表面精整层(114)包括锡特别是化学锡、或者由锡特别是化学锡组成；
其中，所述导电布线结构(108)的至少一部分表面覆盖有粘合促进剂；
包括至少一个电子部件(116)，特别是至少一个射频半导体芯片，所述至少一个射频半导体芯片被配置为经由所述导电布线结构(108)发射和/或接收射频信号，被安装在和/或嵌入在所述叠置件(102)中，以及与所述导电布线结构(108)电耦合；
其中，所述叠置件(102)包括中央电绝缘层结构(106)，所述中央电绝缘层结构在其相反的两个主表面上覆盖有相应的导电层结构(104)；
其中，所述叠置件(102)包括至少一个通孔(118)，所述至少一个通孔竖向地延伸穿过所述至少一个电绝缘层结构(106)，并至少部分地填充有导电填充介质(120)，以用于在所述至少一个电绝缘层结构(106)的相反的两个主表面上电连接所述导电布线结构(108)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述导电布线结构(108)包括基础结构(112)，特别是位于所述至少一个电绝缘层结构(106)上的基础结构，并且所述导电布线结构包括位于所述基础结构(112)上的镀覆结构(110)。
7.根据权利要求6所述的部件承载件(100)，包括以下特征中的至少一者：
其中，所述基础结构(112)是图案化的金属箔，特别是图案化的铜箔；
其中，所述基础结构(112)的厚度在介于5μm与30μm之间的范围内，特别是在介于10μm与20μm之间的范围内；
其中，所述镀覆结构(110)是镀覆铜结构；
其中，所述镀覆结构(110)包括叠置的至少两个镀层(122、124)，特别地被配置为双镀层；
其中，所述镀覆结构(110)的厚度在介于20μm与70μm的范围内，特别是在介于30μm与50μm的范围内。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的部件承载件(100)，包括以下特征中的至少一者：
其中，所述导电布线结构(108)形成天线结构；
包括被表面安装在和/或嵌入在所述部件承载件(100)中的至少一个部件(116)，其中，所述至少一个部件(116)特别地选自：电子部件、非导电嵌体和/或导电嵌体、传热单元、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、密码部件、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、蓄能器、开关、摄像机、天线、磁性元件、另外的部件承载件和逻辑芯片；
其中，所述至少一个导电层结构(104)包括铜、铝、镍、银、金、钯和钨中的至少一者，所提及的材料中的任一材料可选地涂覆有诸如石墨烯之类的超导材料；
其中，所述至少一个电绝缘层结构(106)包括以下项中的至少一者：树脂，特别是增强树脂或非增强树脂，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；陶瓷和金属氧化物；
其中，所述部件承载件(1)被成形为板；
其中，所述部件承载件(1)被构造为印刷电路板和基板中的一者；
其中，所述部件承载件(1)被构造为层压型的部件承载件。
9.一种制造部件承载件(100)的制造方法，其中，所述方法包括：
形成叠置件(102)，所述叠置件(102)包括至少一个导电层结构(104)和至少一个电绝缘层结构(106)；
形成导电布线结构(108)，所述导电布线结构(108)是所述至少一个导电层结构(104)的一部分；
其中，所述导电布线结构(108)被形成为使得沿着所述导电布线结构(108)传播的信号的无源互调(PIM)的值小于-153dBc。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中，所述方法包括形成具有基础结构(112)且具有镀覆结构(110)的导电布线结构(108)，所述基础结构(112)特别地布置在所述至少一个电绝缘层结构(106)上，所述镀覆结构(110)布置在所述基础结构(112)上。
11.根据权利要求10所述的制造方法，包括以下特征中的至少一者：
其中，所述方法包括将金属箔作为所述基础结构(112)或作为所述基础结构(112)的预成型件附接至、特别是层压至所述至少一个电绝缘层结构(106)；
其中，所述方法包括将导电材料作为所述镀覆结构(110)或作为所述镀覆结构(110)的预成型件镀覆在、特别是电镀在所述基础结构(112)上或者所述基础结构(112)的预成型件上。
12.根据权利要求10或11所述的制造方法，其中，所述方法包括形成具有第一镀层(122)且具有第二镀层(124)的镀覆结构(110)，所述第一镀层(122)位于所述基础结构(112)上，所述第二镀层(124)位于所述第一镀层(122)上，其中，所述第一镀层(122)和所述第二镀层(124)是在独立的镀覆过程中形成的。
13.根据权利要求12所述的制造方法，包括以下特征中的至少一者：
其中，所述方法包括：在施加抗蚀剂(126)之前在所述基础结构(112)上镀覆所述第一镀层(122)，以及在施加所述抗蚀剂(126)之后在所述第一镀层(122)的仅一部分上镀覆所述第二镀层(124)；特别地，所述方法包括：在施加所述抗蚀剂(126)之后通过蚀刻共同去除所述第一镀层(122)的一部分以及所述基础结构(112)的一部分；更特别地，所述方法包括在蚀刻之前对所述第二镀层(124)施加蚀刻保护(113)；
其中，所述方法包括：通过快速镀覆形成所述第一镀层(122)。
14.一种将根据权利要求1至8中的任一项所述的部件承载件(100)用于高频应用的使用方法。
15.根据权利要求14所述的使用方法，包括以下特征中的至少一者：
其中，部件承载件(100)用于无线通信，特别是根据5G的无线通信；
其中，部件承载件(100)用于1GHz以上、特别是100GHz以上的高频应用。
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