CN114447591A - 电子装置以及制造电子装置的方法 - Google Patents

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马里奥·朔贝尔
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Abstract

本发明提供了一种电子装置以及制造电子装置的方法。该电子装置包括：第一部件承载件，该第一部件承载件包括第一叠置件，该第一叠置件具有形成天线结构的至少一个第一电传导层结构并且具有至少一个第一电绝缘层结构，其中，第一部件承载件还包括至少一个电子部件；以及第二部件承载件，该第二部件承载件具有至少一个第二电传导层结构和/或至少一个第二电绝缘层结构，其中，第二部件承载件还包括热移除结构，其中，第一部件承载件和第二部件承载件被连接成使得：天线结构定位在电子装置的一侧处以用于发射和/或接收电磁辐射；以及热移除结构定位在电子装置的相反的另一侧处。

Description

电子装置以及制造电子装置的方法
技术领域
本发明涉及制造电子装置的方法以及电子装置。
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的背景下，这些部件越来越小型化，并且越来越多的部件被安装或嵌入到部件承载件例如印刷电路板中，越来越多正在使用更强大的阵列状部件或具有若干部件的封装件，它们具有多个触点或连接件，这些触点之间的间距越来越小。在操作期间移除由这些部件和部件承载件本身产生的热成为日益严重的问题。同时，部件承载件应具有机械坚固性和电气可靠性，从而即使在恶劣条件下也能运行。
特别地，高频芯片在操作期间可能产生大量的热，这可能限制电子装置的性能和可靠性。因此，从电子装置中的电子部件有效地移除热是一个问题。
发明内容
可以存在对具有无线信号传输能力和高效热移除的电子装置的需求。
根据本发明的示例性实施方式，提供了一种电子装置，该电子装置包括：第一部件承载件，所述第一部件承载件包括第一叠置件，所述第一叠置件具有形成天线结构的至少一个第一电传导层结构并且具有至少一个第一电绝缘层结构，其中，所述第一部件承载件还包括至少一个电子部件；以及第二部件承载件，所述第二部件承载件具有至少一个第二电传导层结构和/或至少一个第二电绝缘层结构(其中，第二部件承载件可以特别地包括具有至少一个第二电传导层结构和/或至少一个第二电绝缘层结构的第二叠置件)，其中，所述第二部件承载件还包括热移除结构，其中，所述第一部件承载件和所述第二部件承载件被连接成使得：所述天线结构定位在所述电子装置的一侧处以用于发射和/或接收电磁辐射；以及所述热移除结构定位在所述电子装置的相反的另一侧处(例如使得热移除结构在热方面是与冷却单元连接的)。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种制造电子装置的方法，其中，所述方法包括：形成第一部件承载件，所述第一部件承载件包括第一叠置件，所述第一叠置件具有形成天线结构的至少一个第一电传导层结构并且具有至少一个第一电绝缘层结构，其中，所述第一部件承载件还包括至少一个电子部件；形成第二部件承载件，所述第二部件承载件具有至少一个第二电传导层结构和/或至少一个第二电绝缘层结构(其中，第二部件承载件可以特别地包括具有至少一个第二电传导层结构和/或至少一个第二电绝缘层结构的第二叠置件)，其中，所述第二部件承载件还包括热移除结构；连接所述第一部件承载件与所述第二部件承载件，使得所述天线结构定位在所述电子装置的一侧处以用于发射和/或接收电磁辐射；以及使得所述热移除结构定位在所述电子装置的相反的另一侧处(例如，使得热移除结构在热方面是能够与冷却装置连接的)。
在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地表示任何支撑结构，该支撑结构能够在该支撑结构上和/或支撑结构中容纳一个或更多个部件以用于提供机械支撑和/或电连接。换言之，部件承载件可以构造为用于部件的机械和/或电子承载件。部件承载件可以包括层压式叠置件。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。部件承载件也可以是上述类型的部件承载件中的不同的部件承载件组合的混合板。
在本申请的上下文中，术语“叠置件”可以特别地表示多个平面层结构的布置，所述多个平面层结构平行地以彼此叠置的方式安装。
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状件。
在本申请的上下文中，术语“电子部件”可以特别地表示执行电子任务的部件。例如，这种电子部件可以是包括半导体材料的半导体芯片，特别地，该半导体材料作为主要材料或基础材料。半导体材料例如可以是诸如硅或锗之类的IV型半导体，或者可以是诸如砷化镓之类的III-V型半导体材料。特别地，半导体部件可以是半导体芯片、比如裸晶片或模制晶片。
在本申请的上下文中，术语“热移除结构”可以特别地表示热连接元件的布置，该热连接元件将具有高热传导率的热引出到电子装置或电子装置的一部分外，例如引导成远离电子部件(作为热源)或包括这种电子部件的部件承载件。特别地，这种热移除结构可以包括一个或优选多个热传导块。例如，这种块可以是由具有高热传导率的材料制成的块体(例如成形为长方体或筒状体或盘状体的本体)。优选地，高热传导块的材料的热传导率可以是至少50W/mK、特别是至少100W/mK。
在本申请的上下文中，术语“天线结构”可以特别地表示电传导结构，该电传导结构成形、定尺寸和构造成能够接收和/或发送与电或电磁信号相对应的电磁辐射信号，所述电或电磁信号可以沿着一个或多个部件承载件的电传导层结构传导。通过集成在第一部件承载件中的这种天线结构，信号可以耦合到第一部件承载件的电子部件中或耦合到第一部件承载件的电子部件外。在实施方式中，天线结构可以包括一个天线或多个不同的天线。
根据本发明的示例性实施方式，提供了一种电子装置，该电子装置包括至少两个不同的且相互连接的部件承载件。第一部件承载件具有表面安装在腔中、布置在腔中和/或嵌入在腔的内部中的一个或优选多个电子部件，电子部件比如为半导体芯片，电子部件可以与也形成所述第一部件承载件的一部分的天线结构电耦合。因此，电子装置的电子功能可以主要集成到所述第一部件承载件中。为了在电子装置的操作期间将由第一部件承载件的一个或更多个电子部件所产生的热有效地移除，电子装置可以包括第二部件承载件，该第二部件承载件具有与一个或多个电子部件热耦合的集成热移除结构。通过将电子装置的一个侧部上的热移除功能与电子装置的相反的另一侧部上的无线信号传输和处理功能在空间上分离，可以彼此独立地执行这两种功能。特别地，可以将从电子装置的操作期间产生的一个或多个电子部件的热经由具有低热阻且具有一个或多个短热路径的高传导块有效地传导成远离第一部件承载件的内部并且远离该第一电子部件的天线结构，特别地传导直至电子装置的周缘。此外，天线结构与一个或多个电子部件之间的电路径可以保持较小，这对信号损耗和欧姆热的产生进行抑制。这改进了部件承载件的电性能、热性能，并且因此改进了部件承载件的整体可靠性，因为可以强烈地抑制诸如热应力的产生之类的不期望的现象以及因此诸如翘曲之类的不期望的现象。因此，电子装置可以提供改进的热管理、可以允许天线阵列的小型化、以及可以减少信号损耗。
在下文中，将说明制造方法和电子装置的另外的示例性实施方式。
在实施方式中，电子装置包括连接在相反侧部处的冷却单元，即，连接至第二部件承载件的冷却单元。冷却单元可以与第二部件承载件热耦合，使得由第一部件承载件的一个或更多个电子部件所产生的热可以经由第二部件承载件的热移除结构传导至冷却单元从而被消散。
例如，冷却单元包括热传导块体(可选地具有或不具有从该块体延伸的翅片)、液体冷却系统和/或包括通风机的气体冷却器。所述块体可以是金属板，该金属板可以附接至第二部件承载件并且多个金属翅片彼此平行地从该金属板突出，使得可以由于通过翅片所提供的高热交换面积而有效地移除热。所提及的翅片是可选的，但非常优选的，因为所述翅片可以使可用于热分布和/或热消散的有效表面显着增加。附加地或替代性地，冷却单元可以是具有至少一个流动通道的液体冷却系统，液体冷却介质(比如水)流动穿过该流动通道，以用于将热从相互连接的部件承载件移除。在又一实施方式中，互连的部件承载件的冷却可以通过气体冷却器来完成，该气体冷却器例如包括通风机，该通风机产生气体流并且沿着第二部件承载件的热耦合表面引导气体流，以用于将第一部件承载件中产生的热移除。
在实施方式中，电子装置包括位于第二部件承载件与冷却单元之间的接合部处的热传导耦合结构，该热传导耦合结构特别是电绝缘热耦合结构(比如介电热界面材料(TIM)或热预浸料)。
例如，这种TIM可以是促进热耦合的材料，并且可以例如体现为片、膏或溅射材料。例如，电绝缘TIM可以具有3W/mK至10W/mK、例如4W/mK的热传导率。电传导TIM(比如电传导金属膏，例如金属膏或碳膏)可以具有甚至更高的热传导率、例如大于20W/mK的热传导率。因此，可以使第二部件承载件与冷却单元之间的热耦合阻力降低并且可以通过体现为TIM的插置的热传导耦合结构来另外提高热移除能力。
体现为热预浸料的热传导耦合结构可以具有例如至少1.4W/mK、特别是至少1.8W/mK、并且优选是至少2W/mK的热传导率。因此，这种热预浸料可以为热移除提供显着的贡献并且因此可以在第二部件承载件的叠置件的外部位置处是有效的。这种热预浸料在施加至第二部件承载件或冷却单元时可以是至少部分未固化的(例如可以包括B阶树脂)并且可以通过层压件来连接。第二部件承载件的一个或更多个其他电绝缘层结构可以例如由普通的预浸料制成并且可以具有例如0.4W/mK至1.2W/mK的热传导率。替代性地，所述一个或更多个其他电绝缘层结构也可以由热预浸料制成。
当第二部件承载件与冷却单元之间的所述热传导耦合结构由介电材料制成时，可以另外使电子装置的电绝缘性增加，并且因此使该电子装置的可靠性增加，并且可以使破坏强度改进。
在实施方式中，电子装置(例如另外)包括位于第一部件承载件与第二部件承载件之间的第二热传导耦合结构，该第二热传导耦合结构特别是电传导热耦合结构或电绝缘热耦合结构(比如热界面材料(TIM)或热预浸料)。关于对于该第二热传导耦合结构的有利材料，参考前述段落。
在一个实施方式中，第二热传导耦合结构仅存在于第一部件承载件与第二部件承载件之间，而不存在于第二部件承载件与冷却单元之间。在这种实施方式中，可以优选的是，第二热传导耦合结构由介电材料制成，以用于确保电子装置的高破坏强度并且因此确保电子装置的电可靠性。如果在另一实施方式中，第二部件承载件与冷却单元之间存在电绝缘的第一热传导耦合结构，并且第一部件承载件与第二部件承载件之间存在第二热传导耦合结构，则可以优选的是，后者提及的第二热传导耦合结构是导电的。在后者提及的实施方式中，电子装置的电可靠性已经通过冷却单元处的介电的第一热传导耦合结构来确保，使得从第一部件承载件与第二部件承载件之间的安全角度来看，电传导的第二热传导耦合结构是可接受的。因为电传导的热传导耦合结构可以具有比介电结构明显大的热传导率(例如至少20W/mK，优选地至少30W/mK)，所以第一部件承载件与第二部件承载件之间的热耦合可以通过这种电传导的第二热传导耦合结构(例如碳膏或金属膏)来改进，而由于第二部件承载件与冷却单元之间的介电的第一热传导耦合结构，因此不损害电可靠性。
在一个实施方式中，在第一部件承载件处仅设置有单个电子部件。在优选的实施方式中，在第一部件承载件处设置有多个电子部件。例如，在第一部件承载件处设置有至少四个、优选地至少十个电子部件。第一部件承载件的不同电子部件可以都具有相同的高度，或者可以具有不同的高度。
在实施方式中，至少一个电子部件包括至少一个控制器芯片，特别是至少一个基带控制器芯片。例如，控制器芯片可以对其他电子部件、特别是射频芯片进行控制。例如，基带控制器芯片可以向射频芯片提供调制信号和/或可以在电子装置的接收模式与发送模式之间进行切换。
在实施方式中，至少一个电子部件包括至少一个射频芯片(RFIC，射频集成芯片)。因为射频芯片可以有助于高功率密度，所以一个或更多个射频芯片可以是电子装置的操作期间的主要热源。描述性地讲，射频芯片可以起到功率放大器的作用，该功率放大器向所发送的信号提供发送功率。所述射频芯片还可以具有集成的接收器功能。例如，电子装置可以包括多个射频芯片、特别是至少十个射频芯片、更特别是至少一百个射频芯片。对于每个射频芯片，可以将分配的和热耦合的高热传导块(特别是具有至少100W/mK的热传导率的高热传导块，例如铜块)设置为第二部件承载件的热移除结构，以用于将热从分配的射频芯片移除。
在实施方式中，至少一个电子部件与热移除结构热耦合，以用于将热从至少一个电子部件经由热移除结构朝向待连接至冷却单元的所述相反的另一侧部移除。因此，无线信号或高频信号的发送可以经由所连接的部件承载件的天线侧部来实施，而热移除可以通过所连接的部件承载件的相反的冷却单元侧部来执行。
在实施方式中，热移除结构构造成用于将由至少一个部件所产生的热空间地传播在电子装置上，并且特别地将由至少一个部件所产生的热在横向方向上空间地传播在电子装置上。因此，第二部件承载件不仅可以将热从第一部件承载件的一个或多个电子部件移除，而且还可以在水平平面上空间地传播所产生的热。将热分布在电子装置的较大体积上并且特别地将热横向分布在电子装置的较大体积上可以防止产生不期望的热点，并且可以由此避免电子装置及该电子装置的部件的过热。
在实施方式中，热移除结构包括至少一个高热传导块(特别是具有至少15W/mK、特别是至少50W/mK的热传导率)。在实施方式中，至少一个块可以包括金属块(比如铜块)和/或陶瓷块(比如氮化铝块)，可选地在至少一个块的两个相反的主表面中的至少一个主表面上覆盖有电传导层(比如DCB(直接铜键合)陶瓷)。为了制造高热传导块，还可以使用烧结材料(例如使用等离子喷涂)。在一个实施方式中，块可以是铜块。非常有利地，铜具有高导热性和导电性。此外，在诸如印刷电路板(PCB)之类的部件承载件中实施铜不涉及额外的材料，这在保持CTE(热膨胀系数)失配较小方面具有优势。替代性地，可以将块体现为例如由氮化铝制成的陶瓷块。这种陶瓷材料具有高导热性并且可以通过用诸如铜之类的金属来部分或完全包覆陶瓷块而致使电传导(从而可选地也有助于电子装置内的电传导率)。例如，陶瓷块的顶表面和底表面可以仅部分地覆盖有铜层。
在实施方式中，电子装置包括间隔件板，该间隔件板比如为具有至少一个第三电传导层结构和/或具有至少一个第三电绝缘层结构的第三部件承载件(其中第三部件承载件可以包括第三叠置件，该第三叠置件具有至少一个第三电传导层结构和/或具有至少一个第三电绝缘层结构)。第三部件承载件可以被布置为第一部件承载件与第二部件承载件之间的间隔件。描述性地讲，可以设置间隔件板或接合板(例如体现为第三部件承载件)，因为该间隔件板或接合板在相互接合部处将第一部件承载件和第二部件承载件间隔开。在将可能具有表面轮廓的第一部件承载件和第二部件承载件间隔开时，第三部件承载件还可以设置有一个或多个通孔，所述一个或多个通孔能够在第一部件承载件的突出部(例如由电子部件形成)与第二部件承载件的平坦表面之间通过第三部件承载件的至少一个通孔进行直接热耦合。
在实施方式中，间隔件板或第三部件承载件构造成用于在第一部件承载件与第二部件承载件之间传送电力供给。特别地，这可以通过延伸穿过间隔件板或第三部件承载件的电传导贯通连接部来实现。因此，可以在第二部件承载件的电源端子处供给供电电流或供电电压，并且经由插置的间隔件板或第三部件承载件将供电电流或供电电压传导至具有一个或多个电子部件的第一部件承载件。
在实施方式中，间隔件板或第三部件承载件的主表面具有与第一部件承载件的相反主表面的表面轮廓基本上反向的表面轮廓或结构。第一部件承载件由于不同高度的不同电子部件的安装(例如表面安装)，可以具有明显的表面轮廓。间隔件板或第三部件承载件可以使第一部件承载件的高度变化至少部分地平衡，并且由此，间隔件板或第三部件承载件可以用作第一部件承载件与第二部件承载件之间的适配器。为此目的，间隔件板或第三部件承载件可以在面向第一部件承载件的侧部上具有表面轮廓，该表面轮廓可以基本上是第一部件承载件在与间隔件板或第三部件承载件的连接区域中的负轮廓。然而，间隔件板或第三部件承载件也可能包括结构化件或图案化件，该结构化件或图案化件可以包括延伸穿过间隔件板或第三部件承载件的至少一个通孔以执行平衡任务。特别地，第一部件承载件的一个或更多个突出部(例如由一个或更多个突出的电子部件形成)可以容置在间隔件板或第三部件承载件中的这种一个或更多个通孔中。
在实施方式中，第一部件承载件通过延伸穿过间隔件板或第三部件承载件的至少一个通孔来与第二部件承载件相连接。因此，间隔件板或第三部件承载件可以用作将第一部件承载件和第二部件承载件相对于彼此间隔开的间隔件板，而同时在间隔件板或第三部件承载件的材料不在这种耦合区域之间的情况下实现第一部件承载件与第二部件承载件之间的直接耦合。
在实施方式中，至少一个电子部件表面安装在第一叠置件上。特别地，不同的电子部件可以表面安装在第一叠置件上，使得电子部件的底表面处于相同的竖向水平处，并且特别地使得电子部件的顶表面处于不同的竖向水平处。这避免了在形成用于将第一部件承载件的电子部件嵌入的腔方面的任何努力。由于表面安装的一个或多个电子部件突出成超出第一部件承载件的第一叠置件，并且特别地由于不同电子部件的不同高度(例如控制器芯片可能具有比射频芯片更大的高度)，因此为了至少部分地平衡高度差，上述间隔件板可以夹持在第一部件承载件与第二部件承载件之间。
在另一实施方式中，所述至少一个电子部件被插入到第一叠置件中的至少一个腔中。特别地，不同的电子部件可以被插入到第一叠置件中的不同腔中，使得电子部件的底表面处于相同的竖向水平，并且特别地使得电子部件的顶表面处于不同的竖向水平。这种腔例如可以通过将不良粘合片材(这种不良粘合片材也可以表示为释放层，并且该片材可以例如由蜡质材料或特氟龙制成)嵌入在第一部件承载件的层压的第一层叠置件中来形成。此后，例如可以通过激光钻孔或激光布线来将不良粘合片材的每个部分上方的叠置件部分与叠置件的其余部分周向分离。由于叠置材料与不良粘合片材之间的粘合性较差，因此此后叠置件的被分离的一个或跟多个部分可以被取出到叠置件的外部，从而得到用于插入一个或更多个电子部件的一个或更多个腔。当所有电子部件的所有底表面都处于相同的竖向水平时，不良粘合片材部分可以形成为用于所有电子部件的一个共用图案化层，从而较省力。在第一部件承载件的腔中嵌入电子部件可以有助于电子装置的紧凑设计以及极短的电路径和热路径。这又会导致较低的欧姆损耗及信号损耗。
在实施方式中，第一部件承载件和第二部件承载件通过该第一部件承载件与第二部件承载件之间的连接结构来连接，特别是通过包括粘合层、焊料结构和烧结结构的组中的一者来连接。这可以提高电子装置的机械完整性。通过这样的连接结构或介质，可以在部件承载件之间建立高热传导(以及可选地低欧姆)联接。银烧结介质或扩散结合介质可以是优选的。还可以通过热压结合或压配合来建立连接。
在实施方式中，第一部件承载件和第二部件承载件中的至少一者被构造为高频板。特别地，第一部件承载件和第二部件承载件中的至少一者被构造为包括聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂中的至少一者的高频板。这种高频材料对于高频应用而言可以是优选的。
在实施方式中，第一部件承载件和第二部件承载件通过布置在第一部件承载件与第二部件承载件之间的至少部分可固化的电绝缘层结构连接。特别地，至少部分可固化的电绝缘层结构包括热预浸料或树脂中的至少一者，该热预浸料特别是B阶预浸料。这种热预浸料可以为热移除提供显著的贡献并且因此可以在第一部件承载件与第二部件承载件之间的位置处起作用。这种热预浸料在被施加时可以至少部分未固化(例如可以包括B阶树脂)并且可以通过层压来连接。
在实施方式中，一个或更多个叠置件仅包括层压的层结构。特别地，所述一个或更多个叠置件可以不具有模制化合物。通过将借助于层压(即、施加热和/或压力)而不是模制的相应叠置件的所有层结构互连，可以避免将附加材料类型(特别是模制化合物)引入到部件承载件中，从而在温度变化时保持较小的热应力。
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电传导层结构的叠置件。例如，部件承载件可以是所提到的电绝缘层结构和电传导层结构的层压件，该层压件特别地通过施加机械压力和/或热能而形成。所提到的叠置件可以提供能够为另外的部件提供大安装表面并且仍然非常薄和紧凑的板状部件承载件。
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，尽管如此，部件承载件仍为该部件承载件上的安装部件提供大的基底。此外，特别地，作为嵌入式电子部件的示例的裸晶片由于该裸晶片的厚度小而可以方便地嵌入到薄板、比如印刷电路板中。
在实施方式中，部件承载件被构造为包括印刷电路板、基板(特别是IC基板)和中介层的组中的至少一者。
在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以特别地表示通过例如通过施加压力和/或通过供给热能而将多个电传导层结构与多个电绝缘层结构进行层压而形成的板状部件承载件。作为用于PCB技术的优选材料，电传导层结构由铜制成，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。可以通过例如通过激光钻孔或机械钻孔形成穿过层压件的孔并且通过用电传导材料(特别是铜)对这些孔进行部分填充或完全填充从而形成过孔或任何其他通孔连接部，使得各个电传导层结构以期望的方式彼此连接。被称为过孔的填充孔将整个叠置件连接(通孔连接部延伸穿过多个层或整个叠置件)，或者将至少两个电传导层连接。类似地，光学互连可以通过叠置件的各个层形成，以接纳电光电路板(EOCB)。除了可以嵌入到印刷电路板中的一个或更多个部件以外，印刷电路板通常构造成用于将一个或更多个部件容置在板状印刷电路板的一个表面或相反的两个表面上。所述一个或更多个部件可以通过焊接而连接至相应的主表面。PCB的介电部分可以包括具有增强纤维(比如，玻璃纤维)的树脂。
在本申请的上下文中，术语“基板”可以特别地表示小的部件承载件。相对于PCB而言，基板可以是相对较小的部件承载件，该部件承载件上可以安装一个或更多个部件并且该部件承载件可以用作一个或更多个芯片与另一PCB之间的连接介质。例如，基板可以具有与待安装在该基板上的部件(特别是电子部件)大致相同的尺寸(例如，在芯片尺寸封装(CSP)的情况下)。更具体地，基板可以理解为这样的承载件：用于电连接件或电网的承载件以及与印刷电路板(PCB)相当但具有相当高密度的横向和/或竖向布置的连接件的部件承载件。横向连接件例如是传导通道，而竖向连接件可以是例如钻孔。这些横向连接件和/或竖向连接件布置在基板内并且可以用于提供已容置部件或未容置部件(比如裸晶片)、特别是IC芯片与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接、热连接和/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包括具有增强颗粒(比如，增强球状件，特别是玻璃球状件)的树脂。
基板或中介层可以包括至少一层以下各者或由至少一层以下各者构成：玻璃；硅(Si)；和/或感光的或可干蚀刻的有机材料、如环氧基积层材料(比如环氧基积层膜)；或聚合物化合物(该聚合物化合物可以包括也可以不包括光敏分子和/或热敏分子)、如聚酰亚胺或聚苯并恶唑。
在实施方式中，所述至少一个电绝缘层结构具有包括以下各者的组中的至少一者：树脂或聚合物、比如环氧树脂、氰酸酯树脂、苯并环丁烯树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚苯撑衍生物(例如基于聚苯醚，PPE)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、液晶聚合物(LCP)、聚四氟乙烯(PTFE)和/或它们的组合。也可以使用增强结构，比如网、纤维、球状件或其他种类的填料颗粒，例如由玻璃(多层玻璃)制成以形成复合物。与增强剂结合的半固化树脂，例如用上述树脂浸渍的纤维称为预浸料。这些预浸料通常以其特性命名、例如FR4或FR5，这描述了它们的阻燃性能。尽管对于刚性PCB而言通常优选预浸料、尤其是FR4，但也可以使用其他材料、特别是环氧基积层材料(比如积层膜)或可光成像的介电材料。对于高频应用，高频材料、比如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂可以是优选的。除了这些聚合物之外，低温共烧陶瓷(LTCC)或其他低、极低或超低DK材料可以作为电绝缘结构应用于部件承载件中。
在实施方式中，所述至少一个电传导层结构具有包括以下各者的组中的至少一者：铜、铝、镍、银、金、钯、钨和镁。尽管铜通常是优选的，但是其他材料或其涂覆变型、特别是分别涂覆有超导材料或传导聚合物、比如石墨烯或聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)也是可以的。
至少一个部件可以嵌入在部件承载件中和/或可以表面安装在部件承载件上。这种部件可以选自包括以下各者的组：不导电的嵌体、导电的嵌体(比如金属嵌体，优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如热管)、光引导元件(例如光波导或光导体连接件)、电子部件或其组合。嵌体可以是例如具有或不具有绝缘材料涂覆件(IMS-嵌体)的金属块，该金属块可以出于便于散热的目的而被嵌入或表面安装。合适的材料是根据所述材料的导热系数而限定的，导热系数应当至少为2W/mK。这种材料通常基于但不限于金属、金属氧化物和/或陶瓷，比方说例如铜、氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)。为了增加热交换能力，也经常使用具有增大表面积的其他几何形状。此外，部件可以是有源电子部件(具有实现的至少一个pn结)、无源电子部件、比如电阻器、电感器或电容器、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(比如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程阵列逻辑(PAL)、通用阵列逻辑(GAL)和复杂可编程逻辑器件(CPLD))、信号处理部件、功率管理部件(比如场效应晶体管(FET)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、结型场效应晶体管(JFET)或绝缘-栅场效应晶体管(IGFET)，全部均基于半导体材料，比如碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga2O3)、砷化铟镓(InGaAs)和/或任何其他合适的无机化合物)、光电接口元件、发光二极管、光耦合器、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、电容器、电阻器、电感、电池、开关、相机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。然而，其他部件也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性元件(比如，铁磁性元件、反铁磁性元件、多铁性元件或亚铁磁性元件，例如铁氧体芯)或者可以是顺磁性元件。然而，该部件还可以是IC基板、中介层或例如呈板中板构型的其他部件承载件。该部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以嵌入在部件承载件的内部中。此外，还可以使用其他部件、特别是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来作为部件。
在实施方式中，部件承载件是层压型部件承载件。在这种实施方式中，部件承载件是通过施加压力和/或热而被叠置并连接在一起的多层结构的复合物。
在对部件承载件的内部层结构进行加工之后，可以用一个或更多个另外的电绝缘层结构和/或电传导层结构(特别是通过层压)将经加工的层结构的一个主表面或相反的两个主表面对称地或不对称地覆盖。换句话说，可以持续堆叠，直到获得期望的层数为止。
在具有电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件的形成完成之后，可以对所获得的层结构或部件承载件进行表面处理。
特别地，在表面处理方面，可以将电绝缘的阻焊剂施加至层叠置件或部件承载件的一个主表面或相反的两个主表面。例如，可以在整个主表面上形成比如阻焊剂并且随后对阻焊剂的层进行图案化以使一个或更多个电传导表面部分暴露，所述一个或更多个电传导表面部分将用于使部件承载件电耦合至电子外围件。部件承载件的用阻焊剂保持覆盖的表面部分、特别是包含铜的表面部分可以被有效地保护以防氧化或腐蚀。
在表面处理方面，还可以选择性地将表面修整部施加至部件承载件的暴露的电传导表面部分。这种表面修整部可以是部件承载件的表面上的暴露的电传导层结构(比如，盘、传导迹线等，特别是包括铜或由铜组成)上的电传导覆盖材料。如果不对这种暴露的电传导层结构进行保护，则暴露的电传导部件承载件材料(特别是铜)会被氧化，从而使部件承载件的可靠性较低。此外，表面修整部可以形成为例如表面安装部件与部件承载件之间的接合部。表面修整部具有保护暴露的电传导层结构(特别是铜电路)的功能，并且表面修整部可以例如通过焊接而实现与一个或更多个部件的接合过程。用于表面处理的合适材料的示例是有机可焊性防腐剂(OSP)、非电镍浸金(ENIG)、非电镍浸钯浸金(ENIPIG)、金(特别是硬金)、化学锡、镍金、镍钯等。
通过将在下文中描述的实施方式的示例并且参照这些实施方式的示例进行说明，本发明的以上限定的方面和其他方面变得明显。
附图说明
图1示出了根据本发明的示例性实施方式的电子装置的横截面图。
图2示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图3示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图4示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图5示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图6示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图7示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图8示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图9示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图10示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图11示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图12示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图13示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图14示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图15示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图16示出了在执行根据本发明的示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图17示出了根据本发明的另一示例性实施方式的电子装置的横截面图。
图18示出了在执行根据本发明的其他示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图19示出了在执行根据本发明的其他示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图20示出了在执行根据本发明的其他示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图21示出了在执行根据本发明的其他示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图22示出了在执行根据本发明的其他示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图23示出了在执行根据本发明的其他示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图24示出了在执行根据本发明的其他示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图25示出了根据本发明的另一示例性实施方式在制造电子装置期间获得的结构的横截面图，其中，图25的替代方案是基于根据图5的结构获得的。
图26示出了基于根据图11所示的示例性实施方式的结构在制造根据本发明的另一示例性实施方式的电子装置期间获得的结构的横截面图。
图27示出了基于根据图11所示的示例性实施方式的结构在制造根据本发明的另一示例性实施方式的电子装置期间获得的结构的横截面图。
图28示出了在执行根据本发明的又一示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图29示出了在执行根据本发明的再一示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
图30示出了在执行根据本发明的再又一示例性实施方式的制造电子装置的方法期间获得的结构的横截面图。
附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件采用相同的附图标记。
具体实施方式
在参考附图进一步详细地描述示例性实施方式之前，将先概述发展本发明的示例性实施方式所基于的一些基本考虑。
对于用于包括天线阵列(特别是5G天线阵列)的射频(RF)应用的部件承载件的多层结构而言，射频集成电路(RFIC)可以通过表面安装装置(SMD)技术来安装。因此，部件承载件设计面临关于RFIC的不同高度的挑战。热界面材料(TIM)需要使不同的部件高度平坦来接触散热器。因此，需要更厚的TIM来处理散热器与电子部件之间的不同间隙。这导致来自TIM的高热阻和散热器上的用于传递热的接触面积更小。
根据本发明的示例性实施方式，提供了一种包括至少两个部件承载件的电子装置，一个部件承载件具有与一个或更多个电子部件联接的有源天线阵列功能，这些电子部件可以有助于高频功能。另外，可以提供另一部件承载件以促进从上述部件承载件、尤其是从上述部件承载件的一个或更多个电子部件移除热。因此，部件承载件可以机械联接和热联接以及可选地电联接，而(例如底侧)信号处理和传输功能可以与(例如顶侧)热移除功能在空间上分开。因此，有利的热管理可以与低欧姆损耗和信号损耗协同地组合。
特别地，示例性实施方式提供了一种用于有源天线阵列的有利结构，该结构中，腔中的一个或更多个高频部件在顶侧配备有连接至热移除结构(特别是包括散热元件)的热连接件。此外，例如通过叠置的部件承载件与冷却单元之间的介电热界面材料，可以确保叠置的部件承载件与冷却单元(比如散热器)的电绝缘。在对应的电子装置的底侧部上可以设置被实现为高频电路板的部件承载件，其中，RFIC、天线结构和基带控制器可以紧邻地布置。有利地，根据示例性实施方式的相应电子装置可以确保改进的热管理、天线结构或阵列的小型化以及信号损耗的减少。
根据示例性实施方式，可以通过使用电传导TIM将高频部件承载件的结构与热移除部件承载件机械地断开联接。相应的电子装置可以通过单独的部件承载件来实现热传播，该单独的部件承载件可以表示为多层散热器。通过根据本发明示例性实施方式的结构，可以使电子部件(特别是半导体芯片)的尺寸显著减小。
本发明的示例性实施方式的示例性应用是用于点对点天线(例如用于5G应用)的D波段天线阵列。有利地，可以通过将所述一个或更多个电子部件(所述一个或更多个电子部件可以包括至少一个RFIC晶片、转换IC等)直接组装在天线板上和/或天线板中来改进热管理(还是特别地用于5G应用)。通过在冷却单元(比如散热器)与所述一个或更多个电子部件之间附加地使用热传播部件承载件(该热传播部件承载件可以表示为多层散热器)，电子装置的热性能以及因此电子装置的可靠性均可以得到改进。
为了降低电信号的线路损耗，电子部件(特别是至少一个RFIC)和所述一个或更多个天线优选地彼此尽可能靠近地定位。由于这些功率放大器可以布置在天线阵列上方的网格(grid)中，并可能带来加热方面的挑战，因此对电子部件(并且特别是RFIC)进行充分冷却可以是非常有利的。本发明的示例性实施方式提供了对这两个问题的解决方案：有利地，电子部件(并且特别是RFIC)可以互连至天线组，天线组可以直接连接至控制芯片(作为电子部件中的另一个电子部件)以用于以非常紧凑的方式进行基带转换。这些电子部件可以被结合到多层高频板(也称为第一部件承载件)中，从而可以确保有源天线阵列极其紧凑的结构。这可能特别地非常适用于高频(例如5G)应用。在实施方式中，RFIC型电子部件可以具有例如0.5W的平均功率损耗并且整个天线阵列例如可以具有这些RFIC型电子部件中的256个RFIC型电子部件。在所描述的示例中，约为125W的功率损耗会被浪费。根据本发明的示例性实施方式，可以建立热路径，在该热路径中，RFIC型电子部件以非常低的热阻连接，并且热经由包括在第二部件承载件中的热传播元件而被传递到冷却单元(比如散热器)。
图1示出了根据本发明的示例性实施方式的电子装置100的横截面图。该实施方式包括有源天线阵列的天线结构110并且包括布置在层压层叠置件104的腔154中的电子部件112、114，如下文将更详细地描述的。
根据图1的电子装置100包括：板状印刷电路板(PCB)型第一部件承载件102；板状PCB型第二部件承载件116；以及实施为散热器的冷却单元130。
如所示出的，第一部件承载件102包括第一叠置件104(在此实施为叠层的叠置件，其中，叠置件可以具体地表示通过施加压力和/或热而对第一叠置件104的层结构106、108的连接)，该第一叠置件104具有第一电传导层结构106和第一电绝缘层结构108。在第一部件承载件102的下主表面处，电传导层结构106形成天线结构110，所述天线结构110可以包括一个或更多个天线，所述一个或更多个天线可以是接收和/或发射天线。因此，天线结构110被集成在第一叠置件104中。天线结构110可以被配置用于向通信伙伴装置(未示出)发射射频信号和/或用于从通信伙伴装置接收射频信号。天线结构110可以被调整以用于电磁辐射的适当传输和/或接收。例如，天线结构110可以被设计作为天线谐振器等以利用适当的滤波器特性进行阻抗匹配。
此外，第一部件承载件102包括多个电子部件112、114。更具体地，电子部件112、114可以包括多个射频芯片114(例如，针对发射信号提供发射功率的RF功率放大器芯片等)和控制器芯片112(例如，用于控制射频芯片114的操作的基带控制器芯片)。电子部件112、114的至少一部分可以与天线结构110电耦合以及电子部件112、114可以彼此电耦合。同样如图1所示，电子部件112、114中的每一个被插入在面向第二部件承载件116的第一叠置件104的主表面中形成的相应腔154中。如所示出的，电子部件112的高度D可以大于电子部件114中的每一个的高度d。电子部件112、114的底表面156、158可以处于相同的竖向水平，并且电子部件112、114的顶表面160、162、114可以处于不同的竖向水平。
此外，第二部件承载件116包括第二叠置件118(该第二叠置件118在此也被实施为层压层的叠置件)。第二叠置件118包括第二电传导层结构120和第二电绝缘层结构122。除此之外，第二部件承载件116包括热移除结构124，该热移除结构124包括集成在第二叠置件118中的高热传导块136。作为电子装置100的主要热源的电子部件114与热移除结构124热耦合，以经由热移除结构124将来自相应的电子部件114的热向冷却单元130移除。除了将热移除到电子装置100之外，热移除结构124还可以被配置成用于将由电子部件112、114产生的热在根据图1的横向方向上即在叠置件104、118的水平面内在空间上传播。多个高热传导块136可以实施为铜块。每个电子部件114经由热传导焊料结构176与指定的高热传导块136热耦合。同时，焊料结构176还在第一部件承载件102与第二部件承载件116之间建立机械连接。换言之，第一部件承载件102与第二部件承载件116通过焊料结构176刚性连接。
同样如可以从图1得到的，第一部件承载件102和第二部件承载件116被连接成使得天线结构110定位在电子装置100的一个侧部126(根据图1的底侧部)处以用于在侧部126处发射和/或接收电磁辐射。与此相反，热移除结构124定位在电子装置100的相反的另一个侧部128(根据图1的顶侧部)处并且与位于所述相反的另一个侧部128处的冷却单元130在热方面连接。
例如，电传导层结构106、120可以包括图案化的或连续的铜箔和竖向贯通连接部，例如可以通过镀覆形成的铜填充激光过孔。电绝缘层结构108、122可以包括相应的树脂(比如相应的环氧树脂)，优选地在其中包括增强颗粒(例如玻璃纤维或玻璃球状件)。例如，电绝缘层结构108、122可以由预浸料或FR4制成。
在所示出的实施方式中，冷却单元130包括与冷却翅片182(比如从金属板垂直延伸且相互间隔开的金属条)的阵列一体形成的热传导块体180(比如金属板)，其中，冷却翅片182从热传导块体180延伸。因此，冷却单元130可以用作用于通过热移除结构124将由电子部件112、114产生的被移除到部件承载件102、116外的热向电子装置100的环境散布的散热器。
为了进一步促进热移除，可以在第二部件承载件116与冷却单元130之间布置电绝缘热耦合结构132(比如热界面材料、TIM或热预浸料)。除了热耦合功能之外，热耦合结构132的介电特性还提高了电子装置100的电绝缘特性。
供给电压或电流可以在第二部件承载件116的顶侧部上的端子处被供给至电子装置100，并且可以经由由电传导层结构106、120和直接位于电传导层结构106、120之间的焊料结构176(参见图1的右手侧)建立的电传导连接被供给至第一部件承载件102的电子部件112、114。
在电子装置100的操作期间，可以由天线结构110在电子部件112、114的控制和处理下发送和/或接收无线射频信号。在该过程期间特别是在电子部件114中产生的热可以传导通过高热传导块136、竖向通过第二部件承载件116并且直至热连接的冷却单元130以用于向环境的热散布。由于电子装置100的所图示的和上面描述的设计，电路径和热路径可以非常短，这可以减少所产生的欧姆热以及信号损耗。所产生的热可以被有效地从天线结构110移除并且可以被传播并散布以避免热点。这确保了信号传输和处理的高效冷却和高精度，从而实现电子装置100的高性能。
描述性而言，根据图1的电子装置100包括连接至RFIC型电子部件114的呈第一部件承载件102形式的形成天线阵列(参见天线结构110)的多层RF板，RFIC型电子部件114各自位于相应的腔154中。另外的腔154容纳有实施为基带控制器的电子部件112，从而降低电子部件112的安装高度。通过为集成电子部件112、114提供RF天线板的基本均匀的表面以安装嵌制在第二部件承载件116的散热器多层中的呈块136形式的热传播元件而实现了有利的热分布及传导概念。两个PCB、即部件承载件102、116可以通过高热传导材料连接，该高热传导材料可以是焊料结构176，或替代性地是银烧结膏、反式液体(transliquid)焊膏等。
由于电子部件112相对于第一部件承载件102的其余部分竖向突出，因而第二部件承载件116可以形成有用于容置电子部件112的突出部分的凹部184。根据图1，不同的电子部件112、114可以插入第一叠置件104中的不同的腔154中，使得电子部件112、114的底表面156、158处于相同的竖向水平，而电子部件112、114的顶表面160、162处于不同的竖向水平。图1还示出了电子部件114的顶表面162可以与第一叠置件104的上主表面基本对齐，这简化并改善了与第二部件承载件116的高热传导块136的热耦合。
图2至图16示出了在执行制造根据本发明的示例性实施方式的电子装置100的方法期间获得的结构的横截面图。
图2示出了包括电传导层结构106和电绝缘层结构108的PCB型第一部件承载件102的实施为层压层叠置件的第一叠置件104。电传导层结构106的底部部分可以被构造为用于底侧部上的无线信号传输的天线结构110。第一叠置件104中嵌入有由粘性差的材料、比如聚四氟乙烯制成的释放层186。释放层186限定随后将形成用于容置电子部件112、114的腔154的位置。
为了获得图3所示的结构，根据图2的结构可以经受激光切割工艺。通过将相应的释放层186上方的一块叠置件材料周向地(特别是激光)切下并且随后利用释放层186的差的粘合特性将所切下的材料块移除而获得腔154。
图4所示的结构是通过将暴露的释放层186从腔154的底部移除、例如通过蚀刻或脱离(strip)来移除而获得的。
为了获得图5所示的结构，射频芯片型电子部件114被插入每个腔154中。优选地，电子部件114的顶表面与第一叠置件104的上主表面对齐或齐平。
根据图6的结构可以通过将至少部分地未固化的电绝缘层结构108’(比如B阶预浸料或树脂)连接至图5所示的结构的上主表面来获得。
参照图7，可以通过对图6所示的结构施用压力和/或热来执行层压工艺。腔154的剩余中空空间由此在层压工艺期间填充有来自先前未固化的电绝缘层结构的树脂108’。描述性而言，先前未固化的电绝缘层结构108’在层压期间可以变得可流动，并且因此可以流入腔154的空间隙中。通过在层压期间施加的升高的温度和/或机械压力，所述先前未固化的电绝缘层结构108’可以固化(例如通过聚合、交联等)并且由此可以重新凝固。此外，图7示出了可以填充在相应电子部件114下方的腔154中的可选的介电底部填充物188。
如图8所示，然后可以例如通过磨削移除顶侧部的现在固化的电绝缘层结构108的突出超过最靠上的电传导层结构106并且在电子部件114上的部分。
为了获得图9所示的结构，根据图8的结构可以经受另外的激光切割工艺。通过将剩余的释放层186上方的一块叠置件材料周向地(特别是激光)切下并且随后利用释放层186的差的粘合特性将所切下的材料块移除而获得另外的腔154。
图10所示的结构是通过将暴露的释放层186从附加形成的腔154的底部移除、例如通过蚀刻或脱离来移除而获得的。
为了获得图11所示的结构，基带控制器芯片型电子部件112被插入附加的腔154中。鉴于基带控制器芯片型电子部件112与电子部件114相比的较大厚度，电子部件112可以竖向突出超过第一叠置件104的上主表面。
通过将第二部件承载件116连接至根据图11的经处理的第一部件承载件102而获得根据图12的电子装置100，第二部件承载件116也可以实施为板状印刷电路板。第二部件承载件116被制造为第二电传导层结构120和第二电绝缘层结构122的层压层叠置件118。铜块136被嵌入第二叠置件118的切口部分中并且可以例如通过粘结或层压与第二叠置件118连接。部件承载件102、116通过部件承载件102、116之间的第二热传导耦合结构134互连。优选地，部件承载件102、116之间的第二热传导耦合结构134是导电的，例如实施为碳膏，因为这可以允许使用具有例如30W/mK或更大的非常高的热传导率的材料。
此后，如图13所示，另外的热传导耦合结构132被施用至第二部件承载件116的顶部主表面。当第二热传导耦合结构134是导电的时，优选的是，要被置于第二部件承载件116与冷却单元130之间的第一热传导耦合结构132是电绝缘的，以用于确保适当的电绝缘。
图14示出了在将冷却单元130附接至第一热传导耦合结构132之后的电子装置100。例如，第一热传导耦合结构132可以是热界面材料(TIM)或热预浸料。
图15的实施方式与图13的实施方式的不同之处在于金属层164(例如由铜制成)可以压制在热传导耦合结构132上以用于进一步增强热耦合。
参照图16，叠置的部件承载件104、118的顶侧部上的冷却单元130和金属层164可以通过连接结构190互连，特别是通过焊接而互连。
图17示出了根据本发明的另一示例性实施方式的电子装置100的横截面图。图17的实施方式可以表示为具有有源天线阵列和呈附加的第三部件承载件138或甚至简单的间隔件板形式的附加散热器多层的电子装置100。
因此，图17的实施方式与图1的实施方式的显著不同之处在于，根据图17，附加地提供了板状PCB型第三部件承载件138，第三部件承载件138包括第三叠置件140(第三叠置件140可以是另外的层压叠置件)，第三叠置件140可以具有第三电传导层结构142和一个或更多个第三电绝缘层结构144。如所示出的，第三部件承载件138可以布置为第一部件承载件102与第二部件承载件116之间的间隔件板。
由于作为第三电传导层结构142的电传导贯通连接部170(电传导贯通连接部170可以是铜填充的贯通孔)，第三部件承载件138被构造成用于将供给电力从第二部件承载件116传导至第一部件承载件102。
在图17的实施方式中，电子部件112、114被表面安装在第一叠置件104上。鉴于具有处于相同竖向水平的底表面156、158的不同表面安装的电子部件112、114的不同厚度D、d，电子部件112、114的顶表面160、162处于不同的竖向水平。为了使所述高度差至少部分地平衡，第三部件承载件138的上主表面146具有与第一部件承载件102的相对主表面152的表面轮廓150基本上反向(inverse)的表面轮廓或结构148。第三部件承载件138的结构148可以包括延伸穿过第三部件承载件138的贯通孔，其中，第三部件承载件138中的贯通孔可以容置第一叠置件104的突出部分、即所示出的实施方式中的电子部件112、114的突出部分。这可以根据图17通过在第三叠置件140中形成贯通孔来实现，每个贯通孔容置电子部件112、114中的相应一者。通过采取这种措施，第一部件承载件102可以通过延伸穿过第三部件承载件138的贯通孔而与第二部件承载件116直接连接。如图1所示，第二部件承载件116的底表面中可以形成有浅凹部184，以用于容置电子部件112的突出部分。
为了进一步提高热移除能力，根据图17的电子装置100包括布置在第一部件承载件102与第二部件承载件116之间并且与第一部件承载件102和第二部件承载件116直接物理接触的第二热传导耦合结构134。优选地，第二热传导耦合结构134是电绝缘的，以用于进一步增加适当绝缘的电子装置100的电可靠性。
因此，图17的实施方式涉及通过SMD安装而连接至RFIC型电子部件114和基带控制器型电子部件112的形成天线阵列的多层RF板。间隔件板或第三部件承载件138形成与第二部件承载件116的散热器多层的机械互连。电子部件114通过具有高热传导性的根据附图标记134的热界面材料获得它们的热传导连接。散热器型冷却单元130可以通过电绝缘热界面材料连接至散热器多层。
图17的实施方式与图1的实施方式还有另外的不同，不同之处特别地在于，根据图17，所述块136(不是由铜构成)中的每个块包括相应的陶瓷块136a，相应的陶瓷块136a可选地覆盖有位于相应陶瓷块136a的顶侧部和/或底侧部上的相应的电传导层136b。每个陶瓷块136a可以由例如氮化铝制成。
图18至图24示出了在执行制造根据本发明的其他示例性实施方式的电子装置100的方法期间获得的结构的横截面图。
参照图18，具有与图2所示的基本相同的特性的部件承载件102可以用作起始点。然而，根据图18的部件承载件102不包括嵌入的释放层186。
图19所示的结构可以通过将电子部件112、114表面安装在第一叠置件104上来获得。在这种表面安装期间，电子部件112、114与第一电传导层结构106之间的导电连接可以建立。
如图20所示，被设置为具有用于容置电子部件112、114的贯通孔的板的第三部件承载件138或间隔件板被附接至图19所示的结构。如所示出的，第三部件承载件138附加地设置有进入孔168，进入孔168用于稍后通过第三部件承载件138在第一部件承载件102与第二部件承载件116之间形成电传导连接。
参照图21，电子部件114的暴露顶表面上形成有第二热传导耦合结构134。
通过将可以基本上如参照图12所描述那样实施的第二部件承载件116连接至根据图21的第一部件承载件102和第三部件承载件138的叠置件而获得根据图22的电子装置100。根据图22，第三部件承载件138有利地被构造成用于通过延伸穿过第三部件承载件138的电传导贯通连接部170在第一部件承载件102与第二部件承载件116之间传送供给电力。电传导贯通连接部170、例如铜填充的竖向贯通连接部或铜柱可以在底侧部处连接至第一电传导层结构106中的一个第一电传导层结构并且在顶侧部上连接至第二电传导层结构120中的一个第二电传导层结构。
参照图23，热传导耦合结构132可以被施用在顶部上，并且然后，比较图24，冷却单元130被附接。
图25示出了在制造根据本发明的另一示例性实施方式的电子装置100期间获得的结构的横截面图，其中，图25的替代方案是基于根据图5的结构获得的。根据图25(作为如图6中的至少部分地未固化的电绝缘层结构108’的层压件的替代方案)，在将电子部件114插入相应的腔154中之后剩余的腔154的间隙可以通过插入粘合性间隙填充物172来至少部分地填充，这例如可以通过分配(dispense)来应用。
图26和图27示出了在制造根据本发明的另一示例性实施方式的电子装置100期间获得的结构的横截面图，其中，图26和图27的替代方案是基于类似于图11的结构获得的。
参照图26，第一部件承载件102和第二部件承载件116通过第一部件承载件102与第二部件承载件116之间的连接结构连接，特别是通过粘合层174连接。粘合层174被施用至第一部件承载件102的除电子部件112、114之外的上主表面。如图27所示，然后可以使用部件承载件102、116之间的粘合层174将部件承载件102、116粘结在一起。
图28至图30示出了在执行制造根据本发明的又一示例性实施方式的电子装置100的方法期间获得的结构的横截面图。
如图28所示，辅助层192的两个相反的主表面上可以形成有具有两个如上所述的特性的第一部件承载件102。例如，电子部件112、114可以以无芯方式嵌入辅助层192的两侧。替代性地，电子部件112、114可以插入在附接于辅助层192上方和下方的相应的芯的切口中。此后，另外的电传导层结构106和电绝缘层结构108可以堆叠在两侧，以由此获得图28的布置结构。过孔可以用于将电子部件112、114与信号层电耦合。替代性地，电子部件112、114可以直接安装在信号层上。
然后，两个单独的第一部件承载件102可以从辅助层192移除并且可以被单独地进一步处理。
参照图29，所述第一部件承载件102中的一个部件承载件然后可以以与上面参照图14所描述的类似的方式与第二部件承载件116和冷却单元130连接。如图30所示，还可以类似于图16那样添加金属层164和连接结构190(比如焊料结构)。
应当指出的是，术语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一种”并不排除多个。结合不同实施方式描述的元件还可以组合。
还应指出的是，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。
本发明的实现方式不限于图中所示出且在上面描述的优选实施方式。而是，使用所示出的解决方案和根据本发明的原理的多种变型也是可以的，即使在根本不同的实施方式的情况下也是如此。

Claims (20)

1.一种电子装置(100)，包括：
第一部件承载件(102)，所述第一部件承载件(102)包括第一叠置件(104)，所述第一叠置件(104)具有形成天线结构(110)的至少一个第一电传导层结构(106)并且具有至少一个第一电绝缘层结构(108)，其中，所述第一部件承载件(102)还包括至少一个电子部件(112、114)；以及
第二部件承载件(116)，所述第二部件承载件(116)具有至少一个第二电传导层结构(120)和/或至少一个第二电绝缘层结构(122)，其中，所述第二部件承载件(116)还包括热移除结构(124)，
其中，所述第一部件承载件(102)和所述第二部件承载件(116)被连接成使得：所述天线结构(110)定位在所述电子装置(100)的一侧(126)处以用于发射和/或接收电磁辐射；以及所述热移除结构(124)定位在所述电子装置(100)的相反的另一侧(128)处。
2.根据权利要求1所述的电子装置(100)，其中，所述热移除结构(124)定位在所述电子装置(100)的所述相反的另一侧(128)处，使得所述热移除结构(124)在热方面是能够与冷却单元(130)连接的。
3.根据权利要求2所述的电子装置(100)，包括：连接在所述相反的另一侧(128)处的所述冷却单元(130)。
4.根据权利要求3所述的电子装置(100)，其中，所述冷却单元(130)包括由热传导块体(180)、液体冷却系统和包括通风机的气体冷却器组成的组中的一者，可选地，所述热传导块体(180)与从所述热传导块体(180)延伸的冷却翅片(182)热耦合。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的电子装置(100)，包括第一热传导耦合结构(132)，所述第一热传导耦合结构(132)用于将所述第二部件承载件(116)与所述冷却单元(130)热耦合。
6.根据权利要求5所述的电子装置(100)，其中，所述第一热传导耦合结构(132)是电绝缘热耦合结构，例如，所述电绝缘热耦合结构为热界面材料或热预浸料。
7.根据权利要求1所述的电子装置(100)，包括以下特征中的至少一者：
所述电子装置(100)包括位于所述第一部件承载件(102)与所述第二部件承载件(116)之间的第二热传导耦合结构(134)；
其中，所述至少一电子部件(112、114)包括至少一个控制器芯片(112)；
其中，所述至少一电子部件(112、114)包括至少一个射频芯片(114)。
8.根据权利要求7所述的电子装置(100)，其中，所述第二热传导耦合结构(134)是电传导热耦合结构或者电绝缘热耦合结构，所述电传导热耦合结构例如为金属和/或碳膏，所述电绝缘热耦合结构例如为热界面材料或热预浸料。
9.根据权利要求2至4中的任一项所述的电子装置(100)，包括以下特征中的至少一者：
其中，所述至少一电子部件(112、114)与所述热移除结构(124)热耦合，以经由所述热移除结构(124)将来自所述至少一个电子部件(112、114)的热朝向连接到所述冷却单元(130)的所述相反的一侧(128)移除；
其中，所述热移除结构(124)被构造成用于将由所述至少一个电子部件(112、114)产生的热在空间上传播。
10.根据权利要求1所述的电子装置(100)，其中，所述热移除结构(124)包括至少一个高热传导块(136)，所述至少一个高热传导块(136)特别地是至少一个金属块或至少一个陶瓷块(136a)，可选地，所述至少一个陶瓷块(136a)至少部分地被金属包覆(136b)覆盖。
11.根据权利要求1所述的电子装置(100)，包括：间隔件板或第三部件承载件(138)，所述间隔件板或所述第三部件承载件(138)具有至少一个第三电传导层结构(142)和/或具有至少一个第三电绝缘层结构(144)，其中，所述间隔件板或所述第三部件承载件(138)被布置为在所述第一部件承载件(102)与所述第二部件承载件(116)之间的间隔件。
12.根据权利要求11所述的电子装置(100)，包括以下特征中的至少一个：
其中，所述间隔件板或所述第三部件承载件(138)被配置成：通过延伸穿过所述间隔件板或所述第三部件承载件(138)的电传导贯通连接部(170)，在所述第一部件承载件(102)与所述第二部件承载件(116)之间传导供给电力；
其中，所述间隔件板或所述第三部件承载件(138)的主表面(146)具有与所述第一部件承载件(102)的相对主表面(152)的表面轮廓(150)基本上反向的表面轮廓或结构(148)；
其中，所述第一部件承载件(102)通过延伸穿过所述间隔件板或所述第三部件承载件(138)的至少一个贯通孔而与所述第二部件承载件(116)连接。
13.根据权利要求1所述的电子装置(100)，其中，所述至少一个电子部件(112、114)被插入到所述第一叠置件(104)中的至少一个腔(154)中。
14.根据权利要求1所述的电子装置(100)，其中，所述至少一个电子部件(112、114)被表面安装在所述第一叠置件(104)上。
15.根据权利要求1所述的电子装置(100)，其中，不同的电子部件(112、114)被插入到所述第一叠置件(104)中的不同腔(154)中，使得所述电子部件(112、114)的底表面(156、158)处于相同的竖向水平处，以及特别地使得所述电子部件(112、114)的顶表面(160、162)处于不同的竖向水平处。
16.根据权利要求1所述的电子装置(100)，其中，不同的电子部件(112、114)被表面安装在所述第一叠置件(104)上，使得所述电子部件(112、114)的底表面(156、158)处于相同的竖向水平处，以及特别地使得所述电子部件(112、114)的顶表面(160、162)处于不同的竖向水平处。
17.根据权利要求1所述的电子装置(100)，其中，所述第一部件承载件(102)和所述第二部件承载件(116)通过在所述第一部件承载件(102)与所述第二部件承载件(116)之间的连接结构而连接，特别地，所述第一部件承载件(102)和所述第二部件承载件(116)通过由粘合层(174)、焊料结构(176)和烧结结构组成的组中的一者连接。
18.根据权利要求1所述的电子装置(100)，其中，所述第一部件承载件(102)和所述第二部件承载件(116)中的至少一者被配置为高频板，
特别地，其中，被配置为高频板的所述第一部件承载件(102)和所述第二部件承载件(116)中的所述至少一者包括聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂中的至少一种。
19.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第一部件承载件(102)和第二部件承载件(116)通过布置在所述第一部件承载件(102)与所述第二部件承载件(116)之间的至少部分地能够固化的电绝缘层结构(108')连接，
特别地，其中，所述至少部分地能够固化的电绝缘层结构(108')包括热预浸料或树脂中的至少一种，所述热预浸料特别地是B阶预浸料。
20.一种制造电子装置(100)的方法，其中，所述方法包括：
形成第一部件承载件(102)，所述第一部件承载件(102)包括第一叠置件(104)，所述第一叠置件(104)具有形成天线结构(110)的至少一个第一电传导层结构(106)并且具有至少一个第一电绝缘层结构(108)，其中，所述第一部件承载件(102)还包括至少一个电子部件(112、114)；
形成第二部件承载件(116)，所述第二部件承载件(116)具有至少一个第二电传导层结构(120)和/或至少一个第二电绝缘层结构(122)，其中，所述第二部件承载件(116)还包括热移除结构(124)；
将所述第一部件承载件(102)与所述第二部件承载件(116)连接，使得所述天线结构(110)定位在所述电子装置(100)的一侧(126)处以用于发射和/或接收电磁辐射；以及使得所述热移除结构(124)定位在所述电子装置(100)的相反的另一侧(128)处。
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