CN116711470A - 用于波导应用的部件承载件 - Google Patents
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Abstract
一种部件承载件(100),该部件承载件包括:叠置件(102),该叠置件包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);以及凹部(43),该凹部特别是腔,该凹部至少部分地形成在叠置件(102)中,该凹部可选地具有电传导涂覆部(44),并且该凹部被构造为波导,其中,对凹部(43)进行限界的多个边缘(67)是由所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或可选的电传导涂覆部(44)的电传导材料形成的。
Description
技术领域
本发明涉及部件承载件、制造部件承载件的方法和使用方法。
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、这种电子部件的日益小型化、以及待安装在部件承载件、比如印刷电路板上的电子部件数量不断增加的背景下,采用具有多个电子部件的越来越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部,其中,这些接触部之间的间距越来越小。将由这些电子部件和部件承载件自身在操作期间生成的热去除成为与日俱增的问题。同时,部件承载件应当是在机械上坚固的并且在电气上可靠的,以即使在恶劣条件下也能够操作。
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时可能出现伪影,从而产生失真信号。这种不希望的现象可以称为无源互调(PIM)并且可能使部件承载件上的信号传输恶化。无源互调可以使移动通信系统等的整体性能大幅降低。
发明内容
本发明的目的是提供具有高性能、特别是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、制造部件承载件的方法和使用方法。
根据本发明的第一方面的示例性实施方式,提供了部件承载件,该部件承载件包括:叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构;以及凹部,该凹部特别是腔,该凹部至少部分地形成在叠置件中,该凹部可选地具有电传导涂覆部(该电传导涂覆部可以部分地或完全地将对该凹部进行限界的一个或更多个壁覆盖),并且该凹部被构造为波导,其中,对凹部进行限界的多个边缘是由所述至少一个电传导层结构的电传导材料和/或可选的电传导涂覆部的电传导材料形成的。
根据本发明的第一方面的另一示例性实施方式,提供了制造部件承载件的方法,其中,该方法包括:提供叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构;至少部分地在叠置件中形成凹部,该凹部特别是腔,其中,由所述至少一个电传导层结构的电传导材料和/或可选的电传导涂覆部的电传导材料形成对凹部进行限界的多个边缘;以及将所述凹部构造为波导。
根据本发明的第二方面的示例性实施方式,提供了部件承载件,其中,该部件承载件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构以及凹部,该凹部至少部分地形成在叠置件中并且被构造为波导,其中,凹部的宽度沿该凹部的长度变化不超过75μm。
根据本发明的第二方面的另一示例性实施方式,提供了制造部件承载件的方法,其中,该方法包括:提供叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构以及凹部;至少部分地在叠置件形成凹部,其中,凹部的宽度沿该凹部的长度变化不超过75μm;以及将所述凹部构造为波导。
根据本发明的第三方面的示例性实施方式,提供了部件承载件,其中,该部件承载件包括:叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构;凹部,该凹部至少部分地形成在叠置件中并且被构造为波导;布线结构,该布线结构形成所述至少一个电传导层结构的一部分并且被布置在所述凹部的顶部上;以及脊状部,该脊状部围绕凹部,其中,布线结构经由脊状部与波导电联接。
根据本发明的第三方面的另一示例性实施方式,提供了制造部件承载件的方法,其中,该方法包括:提供叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构;至少部分地在叠置件中形成凹部;将所述凹部构造为波导;在所述凹部的顶部上将布线结构形成为所述至少一个电传导层结构的一部分;以及形成脊状部,以围绕凹部并且使得布线结构经由脊状部与波导电联接。
根据本发明的第四方面的示例性实施方式,提供了部件承载件,其中,该部件承载件包括:叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构,其中,所述至少一个电绝缘层结构中的至少一个电绝缘层是由粘性不良的结构制成的;以及金属非电镀覆结构,该金属非电镀覆结构形成在叠置件的除了粘性不良的结构之外的表面上。
根据本发明的第四方面的另一示例性实施方式,提供了制造部件承载件的方法,其中,该方法包括:提供叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构,其中,所述至少一个电绝缘层结构中的至少一个电绝缘层结构是由粘性不良的结构制成的;使粘性不良的结构暴露;以及通过选择性地在叠置件的除了暴露的粘性不良的结构之外的表面上进行非电镀而形成金属结构。
根据本发明的第五方面的示例性实施方式,提供了部件承载件,其中,该部件承载件包括:叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构;以及凹部,该凹部至少部分地形成在叠置件中并且被构造为波导;以及叠置件的在侧向上对凹部进行限界的侧壁的至少一部分上的电传导涂覆部,其中,电传导涂覆部是在侧壁的上部端部上向外弯曲的。
根据本发明的第五方面的另一示例性实施方式,提供了制造部件承载件的方法,其中,该方法包括:提供叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构;至少部分地在叠置件中形成凹部;将所述凹部构造为波导;以及在叠置件的在侧向上对凹部进行限界的侧壁的至少一部分上形成电传导涂覆部,其中,电传导涂覆部是在侧壁的上部端部上向外弯曲的。
根据本发明的第六方面的示例性实施方式,提供了部件承载件,该部件承载件包括:叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构;凹部,该凹部至少部分地形成在叠置件中;以及形成在叠置件的至少一个侧壁上的结构化的金属非电镀覆结构。
根据本发明的第六方面的示例性实施方式,提供了制造部件承载件的方法,其中,该方法包括:提供叠置件,该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构;至少部分地在叠置件中形成凹部;在叠置件的至少一个侧壁上形成结构化的粘性不良的结构;以及除了结构化的粘性不良的结构之外,选择性地在叠置件的所述至少一个侧壁上形成结构化的金属非电镀覆结构。
根据本发明的又一示例性实施方式,具有上述特征的部件承载件用于高频应用,特别地,具有上述特征的部件承载件用于对射频(RF)信号、特别是具有1GHz以上的射频信号进行传导。
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将一个或更多个部件容置在该部件承载件上和/或该部件承载件中以提供机械支撑和/或电连接的任何支撑结构。换言之,部件承载件可以被构造为用于部件的机械承载件和/或电子承载件。特别地,部件承载件可以是印刷电路板、有机中介层和IC(集成电路)基板中的一者。部件承载件还可以是将上述类型的部件承载件中的不同的部件承载件结合的混合板。
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结构,这些平面层结构以彼此上下平行的方式安装。
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、经图形化的层或多个非连续岛状件。
在本申请的上下文中,术语“凹部的宽度和长度”可以特别地表示凹部在部件承载件的水平平面、即与板状部件承载件的主表面平行的平面内的正交的两个尺寸。相应地,凹部的高度可以竖向于宽度方向和长度方向延伸或者垂直于宽度方向和长度方向延伸,并且凹部的高度可以被定向成垂直于部件承载件的主表面。凹部的宽度沿该凹部的长度的变化不超过75μm是指宽度沿该凹部的长度的最大值与最小值之间的差异不超过75μm。还可以参照图20。例如,宽度尺寸可以小于长度尺寸。在本申请的上下文中,术语“波导”可以特别地表示下述结构:该结构对波、比如电磁波或声音进行引导,并且通过将能量的传输约束至有限数量的方向、特别是约束于一个方向而使能量损耗减少。在没有波导的物理约束的情况下,随着波扩展到三维空间中,波幅会更快速地减小。例如,波导可以是部件承载件的层叠置件中的中空传导凹部,该中空传导凹部可以用于承载高频无线电波。例如,用作波导的金属化凹部的横截面可以是矩形或圆形的。例如,可以使用带状线、即诸如平面传输线的横向电磁传输线将信号与波导联接。特别地,信号可以在波导至带状线的过渡部处于波导与带状线之间被联接。
在本申请的上下文中,术语“脊状部”可以特别地表示待附接至部件承载件的叠置件的隆起部或突出部,并且该隆起部或突出部具有中央通孔,该中央通孔用于使供形成凹部的叠置件的表面部分暴露。可以例如是能够通过印刷或分配而易于施加的介电材料的这种脊状部还可以用于在处理期间保护下方的叠置件材料并且还可以用作引导结构,波导与所连接的布线结构之间的电连接部的一部分可以沿该引导结构延伸。例如,脊状部可以是具有通孔的环状部或层。
在本申请的上下文中,术语“粘性不良的结构”可以特别地表示由下述材料制成的物理结构:该材料具有不粘合或仅非常弱地粘合至诸如印刷电路板的部件承载件的叠置件材料的特性。特别地,这种叠置件材料可以包括铜和树脂(特别是环氧树脂),该树脂可选地包括增强颗粒、比如玻璃纤维。粘性不良的结构可以实现为释放层,在该释放层处,叠置件的在该释放层上方和下方的层结构可以被分离,而不需要克服粘合力。例如,这种粘性不良的结构可以是由Teflon、蜡质材料或合适的清漆制成的。WO 2015/113088A1(该文件以其全部内容通过参引并入本申请的公开内容中)中公开了可以根据本发明的示例性实施方式实现的粘性不良材料的示例。
在本申请的上下文中,术语“非电镀结构”可以特别地表示通过化学工艺形成的金属结构,该化学工艺在没有电的情况下在底层材料上形成金属涂覆部,特别是通过液浴中的金属阳离子的自催化化学还原而在底层材料上形成金属涂覆部。非电镀与电镀工艺、比如镀锌形成对比,在电镀工艺中,金属的还原和沉积是通过外部产生的电流实现的。非电镀还可以表示化学镀或自催化镀。例如,可以通过非电镀来施加化学铜。
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或部件承载件有所帮助的任务,其中,该任务可以涉及对射频信号进行处理。这种射频或高频信号可以是沿部件承载件的布线结构传播的在用于通信的频率范围内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与300GHz之间的范围内的频率。
根据本发明的第一方面的示例性实施方式,提供了具有集成的波导的部件承载件,该波导是基于凹部形成的,其中,该凹部的多个(即至少两个)边缘(特别是12个边缘)是由金属材料构成的(例如参见图8、图12或图22)。描述性而言,这种金属化边缘可以形成金属的笼状部或栅栏部,所述金属的笼状部或栅栏部对凹部进行限界并且迫使射频信号、比如微波保持在波导的内部,而不是以未限定的方式传播到叠置件中。因此,可以有力地抑制信号损耗并且可以显著改进部件承载件的信号质量以及高频性能。
根据本发明的第二方面的示例性实施方式,提供了具有集成的波导的部件承载件,该波导是基于部件承载件的叠置件中的凹部形成的,该凹部具有向下延伸的内部侧壁。其中,该凹部的宽度(作为第一水平尺寸)沿该凹部的长度(作为与第一水平尺寸垂直的第二水平尺寸)变化(特别是涉及宽度的最大值与最小值之间的差异)不超过75μm。有利地但非必须的,对凹部进行限界的侧壁可以有助于这种较小的宽度公差,该侧壁可以具有粗糙度Rz为75μm或更小的平滑表面。就相应的制造工艺而言,可以特别地通过以下方式形成具有优异的宽度公差(和特别是光滑度)的这种向下延伸的侧壁:将粘性不良的结构嵌入叠置件中,并且在叠置件中形成向下延伸至少至粘性不良的结构的周向沟槽。这允许将由周向沟槽以及粘性不良的结构限界的材料件分离,以形成凹部。通过这种制造技术,沟槽可以在单个连续工艺中形成(优选通过切割激光束形成)并且具有高精度和高表面质量。产生极小的宽度变化(并且优选具有非常小的粗糙度Rz)的这种侧壁还是用于使电传导涂覆部沉积在该侧壁上的优异基底,该电传导涂覆部与凹部相结合可以用作具有极低损耗的波导。描述性而言,高频信号在具有精确限定尺寸的波导内传播并且基本上仅在电传导涂覆部的非常薄的趋肤状表面膜中传播,这也被称为趋肤效应。当宽度公差较小(并且优选地,侧壁上的电传导涂覆部的表面质量较高)时,在考虑到趋肤效应的情况下发生的高频损耗可能非常低。因此,相应的部件承载件非常适于高频应用。
根据本发明的第三方面的示例性实施方式,提供了具有集成的波导的部件承载件,该波导是基于部件承载件的叠置件中的凹部形成的,其中,凹部的侧壁上的电传导涂覆部与叠置件的水平布线结构经由脊状部以高度可靠的方式电联接。描述性而言,脊状部可以用作叠置件上的隆起部,沿该隆起部对电传导材料进行引导,以实现布线结构(特别是一个或更多个电传导迹线)与凹部中的电传导材料之间的可靠且连续的电连接。因此,可以以优异的电特性来建立波导(呈加衬有电传导涂覆部的凹部的形式)与布线结构(特别是用作带状线)之间的过渡部。因此,高频信号可以在波导与带状线之间、在低损耗的情况下可靠地联接。脊状部所促进的信号传输可以显著改进部件承载件的高频性能。
根据本发明的第四方面的示例性实施方式,提供了粘性不良的结构(比如释放层)作为待制造的部件承载件的叠置件的一部分,其中,通过粘性不良的结构对叠置件的层结构的至少一部分进行覆盖可以使得能够仅在叠置件的表面的精确限定的子部分上而不是在叠置件的用粘性不良的结构覆盖的表面的另一子部分上执行金属材料的高度选择性非电沉积。更准确而言,粘性不良的结构对于非电镀而言可以是惰性的并且因此可以用作叠置件的由粘性不良的结构覆盖的表面部分的保护结构,这是因为令人惊讶地发现的是,金属材料的非电沉积在粘性不良材料、比如释放层材料上不起作用(或者没有起到值得注意程度的作用)。因此,化学金属可以被沉积在叠置件上,但将仅保持附接在叠置件的没有被粘性不良的结构保护的表面部分上。此后,粘性不良的结构可以被移除或不被移除,并且在两种替代方案中都用于精确地对化学金属覆盖的区域进行限定。有利地,粘性不良的结构可以保护经图形化的电传导层结构,以防止非电镀金属将电传导层结构的不同图案部分桥接。另外有利地,粘性不良的结构可以协同地用于两个目的、即选择性非电沉积和附加的释放层的功能,从而通过释放层与周向切割相结合而有助于对要与叠置件的其余部分隔离的叠置件部分进行限定。
根据本发明的第五方面的示例性实施方式,提供了部件承载件,该部件承载件具有位于层叠置件中的波导型凹部,所述凹部在侧向上是由电传导涂覆部限界的,该电传导涂覆部位于叠置件的侧壁上并且在侧壁的上部端部上向外弯曲。通过使电传导涂覆部的最上部分向外弯曲(这可以是通过激光切割和适当设置工艺参数而形成凹部来实现的),在将附加的层结构附接在顶侧部上以将凹部封闭时,金属涂覆部的平滑曲率可以对作用在叠置件上的竖向压力产生阻尼作用。描述性而言,凹部的上部侧向部分中的向外弯曲的金属涂覆部能够在层压时实现应力缓冲。同时,所描述的几何形状已经被证明可以保持波导中的高频波传播基本上不受干扰。
根据本发明的第六方面的示例性实施方式,提供了部件承载件,该部件承载件具有位于层叠置件中的凹部,其中,还可以在腔的竖向侧壁上发生铜在嵌入的腔中的部分沉积。更具体而言,任何侧壁或每个侧壁都可以通过使用粘性不良的结构(特别是释放层、优选具有疏水性特性)作为保护涂覆部的工艺流来进行结构化。因此,不仅顶部壁和/或底部壁可以被结构化,而且附加地或替代性地,侧壁也可以被结构化。可选地但非必须的,这种嵌入的腔体可以被构造为波导,但还可以用于另一目的或应用。简而言之,这种部件承载件在腔或凹部的侧壁上可以具有部分结构化的金属,这可以由经图形化的粘性不良的结构来限定,镀金属(比如镀铜)不会粘合在该经图形化的粘性不良的结构上。特别地,结构化的粘性不良的结构和结构化的金属非电镀覆结构可以是相反的结构。
在下文中,将对部件承载件和方法的另外的示例性实施方式进行说明。
在实施方式中,对凹部进行限界的所有(特别是四个)竖向边缘是由所述至少一个电传导层结构的电传导材料和/或电传导涂覆部的电传导材料形成的。特别地,金属化的竖向边缘可以对抑制从腔传播出的射频辐射的信号损耗具有非常有利的影响。
在实施方式中,对凹部进行限界的所有(特别是12个)边缘是由所述至少一个电传导层结构的电传导材料和/或电传导涂覆部的电传导材料形成的。当所有的边缘都被金属化时,可以有力地抑制从凹部出来的信号损耗并且可以有力地提高信号质量。
在实施方式中,凹部的至少两个侧壁、特别是至少三个侧壁、更特别地是所有四个侧壁完全覆盖有所述至少一个电传导层结构的电传导材料和/或电传导涂覆部的电传导材料。完全金属化的侧壁用作迫使微波保持在波导内部的高效措施。
在实施方式中,凹部的顶部壁、底部壁和至少一个侧壁中的至少一者部分地或完全地覆盖有所述至少一个电传导层结构的电传导材料和/或电传导涂覆部的电传导材料。腔的上部主表面和/或下部主表面的部分或全部金属化还可以有助于抑制信号损耗。附加地或替代性地,这种电传导材料可以被设置在侧壁中的任一者上。
在实施方式中,仅除了用于馈送信号的至少一个开口以外,凹部被所述至少一个电传导层结构的电传导材料和/或电传导涂覆部的电传导材料完全围绕。因此,用于信号传输的一个或更多个开口可以被设置在周向的金属笼状部中,优选地可以被设置在顶部壁和/或底部壁上。所述一个或更多个开口可以是围绕腔的金属笼状部的唯一中断部。换言之,仅除了用于信号传输的所述一个或更多个开口(例如馈送开口)之外,金属笼状部可以以密封的方式围绕腔。用于信号传输的所述一个或更多个开口可以形成在金属笼状部的顶部壁和/或底部壁中。特别地,对腔进行限界的侧壁可以被电传导介质、比如铜完全或部分地覆盖。所提及的用于信号传输的一个或更多个开口可以包括至少一个输入开口和/或至少一个输出开口。
在实施方式中,位于凹部的上侧部和/或下侧部处的至少一个边缘包括金属-金属氧化物-金属连续部。当例如通过将金属盖置于具有至少部分金属的上侧部的凹状叠置件上来形成金属-金属接合部时,金属氧化物层可以自动地被保持在连接的两个金属结构之间。夹置在两个金属结构之间的金属氧化物层可以对部件承载件的粘合具有有利的影响。更具体而言,可以改进粘合,这是因为表面张力从铜的特定表面张力变为铜氧化物的特定表面张力。此外,可以提高粗糙度。
优选地,凹部的宽度沿凹部的长度变化(或者在将宽度的最大值与最小值进行比较时偏离)不超过20μm、特别是不超过15μm。通过这种小的宽度公差值,可以实现在经由波导的电磁信号传输方面的优异特性。
在实施方式中,凹部的长度沿该凹部的宽度变化不超过75μm,优选变化不超过20μm,并且最优选地变化不超过15μm。因此,长度公差也可以较小,这也可以对信号传输质量和低损耗具有积极影响。
在实施方式中,叠置件具有对凹部进行限界的侧壁,该侧壁具有在15μm至75μm的范围内的粗糙度Rz。优选地,侧壁具有不超过10μm的粗糙度Rz,特别地,侧壁具有不超过7μm的粗糙度Rz,最特别地,侧壁具有不超过5μm的粗糙度Rz。在本申请的上下文中,术语“粗糙度Rz”可以特别地表示对粗糙度的测量,该测量可以在沿平均线的方向从粗糙度曲线中对参考长度进行采样时进行确定,并且术语“粗糙度Rz”可以表示在粗糙度曲线的纵向方向上所测得的该采样部分的上顶部轮廓峰线与底部轮廓谷线之间的距离(例如,Rz可以通过在五个单独的测量路径上计算平均值来确定)。例如,对粗糙度Rz的测量或确定可以根据DINEN ISO 4287:1984来进行。如已经在上文提及的,利用可以例如通过使用皮秒激光源的脉冲激光切割来实现的这些非常小的粗糙度值,考虑到趋肤效应,可以确保对非常高频率的信号的优异传输。
在实施方式中,侧壁的至少一部分覆盖有电传导涂覆部。通过用电传导涂覆部(该电传导涂覆部可以是连续的以及/或者具有均匀的厚度)将对凹部进行限界的平滑侧壁覆盖,可以形成高效的波导。
在实施方式中,所述至少一个电传导层结构中的至少一个电传导层结构在侧壁的至少一部分处是被暴露的。除了优选地用电传导涂覆部将对叠置件中的凹部进行限界的整个侧壁涂覆之外,还可以形成凹部,使得该凹部的侧壁是至少部分地由叠置件自身的电传导层结构限界的。这种电传导层结构可以包括水平金属层(例如铜箔)和/或竖向贯通连接部(比如铜过孔)。
在实施方式中,所述至少一个电传导层结构中的至少一个电传导层结构限定了凹部的底部(并且特别是暴露于凹部的底部处)。因此,电信号或电磁信号可以在凹部的底侧部处联接到波导中或者联接出波导。
在实施方式中,所述至少一个电传导层结构中的限定了凹部的底部或暴露于凹部的底部处的至少一个电传导层结构是经图形化的层。更具体而言,金属层可以被图形化,以使该金属层适于将信号从经图形化的层联接到金属化凹部中或者从金属化凹部联接到经图形化的层中。例如,通过对金属层进行图形化,带状线可以被限定为向凹型波导的过渡部。
在实施方式中,所述至少一个电传导层结构中的最上部电传导层结构为经图形化的层。因此,信号可以在凹部的顶侧部处联接到波导中或者联接出波导。所述金属层可以被结构化,以使所述金属层与就将信号从经图形化的顶部层联接到金属化凹部中或者从金属化凹部联接到顶侧部经图形化的层而言的需求相匹配。因此,最上部的经图形化的电传导层结构还可以被调整为带状线,该带状线用作向凹形波导的过渡部。
在实施方式中,部件承载件包括位于凹部中和/或位于叠置件的对凹部进行限界的材料处的频率过滤器结构。通过在波导处对信号进行频率过滤,可以进一步提高信号质量,并且可以对噪音和无关的信号进行抑制。例如,这种频率过滤器可以是集成在部件承载件结构的叠置件中的高通、低通或带通的过滤器。
在实施方式中,频率过滤器结构是由所述至少一个电绝缘层结构中的位于侧壁的至少一部分处的至少一个电绝缘层结构的多个网状部或肋状部和电传导结构形成的,该电传导结构形成在网状部上以及/或者形成在网状部之间。例如,图17中示出了相应的实施方式。这种方法节省了空间并且是高度精确的。替代性地,还可以将频率过滤器结构作为独立本体集成在凹部中。
在实施方式中,所述至少一个电传导层结构的至少一个电传导层结构的水平表面具有不超过1μm、特别是不超过0.5μm、更特别是不超过0.2μm的粗糙度Rz。除了凹部的侧壁表面的高表面质量外,已经证明的是,为至少一个电传导布线结构的表面的至少一部分提供所提及的高光滑度或低粗糙度可以允许在PIM性能方面获得非常有利的特性。不希望的无源互调(PIM)现象可以使部件承载件上的高频信号传输恶化。无源互调可以使移动通信系统等的总体性能大幅降低。通过一个或更多个电传导层结构的所提及的低粗糙度,可以实现有利的高频特性。
在实施方式中,部件承载件包括位于凹部中和/或位于叠置件的对凹部进行限界的材料处的天线结构。在本申请的上下为中,术语“天线结构”可以特别地表示电传导结构,该电传导结构被成形、定尺寸和构造成能够对与电信号或电磁信号相对应的电磁辐射信号进行接收和/或传输,该电信号或电磁信号可以沿部件承载件的电传导布线结构被传导。通过集成在叠置件中或形成在凹部处或形成在凹部中的这种天线结构,信号可以联接到基于凹部的波导中或者联接出基于凹部的波导。
在实施方式中,天线结构为凹部中的独立结构,天线结构相对于周围的叠置件的材料在周向上间隔开一间隙,并且天线结构包括所述至少一个电传导层结构中的至少一个电传导层结构的一部分。这种实施方式例如在图8中被示出并且允许以紧凑的方式提供具有高精度的天线结构。替代性地,天线结构可以被集成在叠置件的与凹部相邻的侧壁中(例如对照图16)。
在实施方式中,侧壁在周向上被封闭并且在竖向上连续延伸,特别是没有层位移伪影。因此,侧壁可以没有机械障碍或结构不一致性。这还可以有助于具有低损耗的适当信号传播。
在实施方式中,侧壁在周向上被封闭并且具有至少一个阶状部。描述性而言,这种阶状部可以有助于信号以引导的方式进行适当过渡。通过在腔或凹部中设置一个或多个阶状部,可以对波导的电磁特性和信号传输特性进行微调。宏观上的阶状部可以远大于(特别是至少十倍于)与侧壁的表面粗糙度相对应的尺寸,使得信号的传播在考虑到趋肤效应的情况下不被干扰。对设置阶状部而言附加地或替代性地,还可以在凹部中设置坡状部或其他底部结构,以用于对信号传输进行调节、引导或改进。
在实施方式中,该方法包括:在叠置件的内部中形成粘性不良的结构(例如不粘附或防粘附结构);在叠置件中形成周向封闭的沟槽,该沟槽延伸直至粘性不良的结构;以及将材料件从叠置件中移除,该材料件是由沟槽和粘性不良的结构限界的。因此,用作构建波导的基底的凹部的形成可以通过将释放层嵌入叠置件中以及例如通过脉冲激光束切割出材料件来进行。粘性不良的结构相对于周围的叠置件材料的非粘性特性然后可以用于通过简单地将所隔离的材料件从叠置件中取出来形成凹部,该材料件由于粘性不良的结构而能够在底侧部处被释放。
在实施方式中,该方法包括:在叠置件的内部中形成另外的粘性不良的结构;在叠置件中形成周向封闭的另外的沟槽,该另外的沟槽延伸直至该另外的粘性不良的结构,该另外的沟槽相对于周向封闭的沟槽具有另一直径和/或深度,以及/或者该另外的沟槽相对于周向封闭的沟槽在侧向上移位;以及将材料件从叠置件中移除,该材料件是由该另外的沟槽和该另外的粘性不良的结构限界的。分别基于与沟槽相配合的粘性不良的结构和与另外的沟槽相配合的另外的粘性不良的结构而形成中空盲孔可以在水平平面中和/或在竖向方向上部分交叠。因此,将材料件从叠置件中移除的上述工艺可以在同一叠置件中但是在不同的叠置件位置处和/或在叠置件的不同空间范围上重复一次或多次。通过以所述的方式将多个材料件从叠置件中移除,可以形成甚至更复杂的凹部形状。例如,可以通过这种方式限定出具有一个或更多个宏观上的阶状部的凹部。还可以通过这种重复地从叠置件中分离材料件的方式形成凹部,在该凹部中,侧壁的一部分没有金属涂覆部。
在实施方式中,该方法包括:通过激光切割形成沟槽,特别是使用皮秒激光或飞秒激光来形成沟槽。有利地,激光切割可以形成极度平滑的表面。优选地,激光切割可以通过脉冲激光束来实现,以进一步改进表面质量。特别地,激光切割可以通过脉冲激光来实现,该脉冲激光可以有助于低粗糙度侧壁。已经证明的是,实现皮秒激光(或甚至飞秒激光)是最有利的,特别地以抑制不希望的在侧壁的一部分处的碳化。描述性而言,碳化可以描述碳黑在部件承载件的激光燃烧表面处的积聚现象,该炭黑可能源于在激光切割期间碳的不完全氧化。通过皮秒秒冲激光,可以有力地抑制这种现象。这还可以提高具有集成的波导或带状线-波导-过渡部的部件承载件的信号传输质量。
在实施方式中,该方法包括在叠置件中形成激光停止结构,该激光停止结构与粘性不良的结构相邻(特别是直接在该粘性不良的结构的下方)。激光停止结构可以表示为下述结构:该结构嵌入叠置件中,并且被构造成在预定位置处使切割到叠置件中的激光束停止或者在激光到达该激光停止结构时至少有力地使激光束减速。特别地,足够坚固的铜结构可以用作激光停止结构。激光停止结构可以被布置成与粘性不良的结构直接相邻,使得在到达粘性不良的结构时激光切割工艺停止。通过采取这种措施,可以提高形成凹部的精度。
在实施方式中,部件承载件包括电传导衬里,该电传导衬里位于脊状部的至少一部分上并且将波导与布线结构电联接。更具体而言,可以沿将脊状部覆盖的电传导衬里(该电传导衬里可以例如与侧壁的金属化一体地形成)从凹部的金属化侧壁直至电传导层结构的布线结构建立直接电联接路径。可选地,电传导粘合物(比如铜糊剂)可以被施加在脊状部与布线结构之间,以进一步提高连接的电可靠性。
在实施方式中,电传导衬里在周向上围绕脊状部。这建立了特别低的欧姆连接,从而有助于低损耗信号传输并且具有高可靠性。
在实施方式中,脊状部是具有与凹部对准的中央通孔的环状部。这种脊状部可以容易地附接至叠置件,例如通过印刷、分配或通过取放工艺而附接至叠置件。作为替代方式,隆起部或脊状部还可以是由具有通孔的层(例如预浸料层)形成的。
在优选的实施方式中,脊状部是由电绝缘材料制成的。然后可以通过用金属材料对脊状部进行涂覆来建立脊状部的电联接功能。
替代性地,脊状部可以是完全由电传导材料、比如铜制成的。
在实施方式中,布线结构位于脊状部的顶部上。特别地,布线结构可以是所述至少一个电传导层结构的最上部。因此,电信号可以非常靠近外部主表面地联接到部件承载件中并且因此具有短的信号路径。
在实施方式中,部件承载件包括至少部分地介电的层,该介电的层具有对脊状部进行容置的中央通孔并且具有与脊状部加上脊状部上的电传导材料大致相同的高度。在脊状部或隆起部附接至叠置件的平面主表面之后,脊状部或隆起部在竖向上突出超过叠置件,这使得随后的通过层压的层积层变得困难。为了在附接脊状部之后使上部主表面平面化,可以将具有与侧向脊状部尺寸相对应的切口的附加的介电的层施加在脊状部上并且施加到叠置件的暴露表面上。因此,当介电的层的厚度对应于脊状部加上施加在脊状部的顶部上的电传导材料的厚度时,获得了大致平面的表面。此后,经处理的布置结构适当地适于随后的层积层,通过该层积层,可以将例如至少一个另外的电传导层结构和至少一个另外的电绝缘层结构附接(例如层压)至顶侧部,以将凹部封闭。
在实施方式中,布线结构包括馈送结构,该馈送结构用于将布线结构与波导之间的信号进行耦合。因此,可以实现波导与叠置件金属之间的电过渡。
在实施方式中,该方法包括将电传导粘合物、特别是电传导糊剂施加在脊状部的至少一部分上,以将波导与布线结构电联接。例如,铜糊剂或银糊剂可以用于此目的。这种电传导糊剂可以被固化并且然后可以建立波导与带状线或馈线之间的永久的电连接。
在实施方式中,部件承载件包括凹部,该凹部至少部分地形成在叠置件中,其中,粘性不良的结构将凹部的底部和/或至少一个侧壁覆盖,以及其中,金属非电镀覆结构形成在叠置件的对凹部的侧壁进行限定的至少一部分上。这种构型可以通过以下方式来制造:将粘性不良的结构嵌入到叠置件中,并且将该粘性不良的结构用作释放层,以将在周向上分离的材料件从叠置件的其余部分中移除。此后,凹部的底部上的粘性不良的结构可以用作保护结构,以在对凹部的侧壁进行金属化期间防止底层被金属化。粘性不良的结构对于非电镀工艺而言可以是惰性的,即粘性不良的结构将不会被在这种工艺期间形成的化学金属覆盖。因此,所描述的布置结构是粘性不良的结构的两个非常有利的功能的特征。
在实施方式中,所述至少一个电传导层结构的至少一个电传导层结构包括位于凹部的底部处且在粘性不良的结构下方的经图形化的金属层。特别地,非常有利的是,在选择性地将非电金属沉积在除了粘性不良的结构之外的其他表面部分上的期间,通过粘性不良的结构、比如释放层将位于凹部的底部处或位于凹部的底部上的这种经图形化的金属层覆盖。因此,在化学金属化(特别是叠置件中的凹部的内部侧壁的化学金属化)期间,可以可靠地防止经图形化的金属层意外地涂覆有金属,而这可能意外地将经图形化的金属层的通过图形化分离的部分联接。
在实施方式中,该方法包括在形成非电镀金属结构之后将粘性不良的结构的至少一部分移除。例如,这可以通过剥离、溶解、蚀刻或蒸发来完成。因此,可以防止粘性不良的结构对预先制造的部件承载件的任何不希望的影响。替代性地,粘性不良的结构可以保持成部件承载件的一部分(例如,当粘性不良的结构由低k材料制成时,粘性不良的结构不会在高频应用期间显著导致信号损耗)。
在实施方式中,在电传导涂覆部与所述至少一个电传导层结构中的位于侧壁的上部端部处的一个电传导层结构之间形成有凹部的喙状延伸部。这种微小的喙状凹部可以实现对波导特性(例如在频率性能、限制损耗等方面)进行微调。同时,凹部的喙状延伸部可以允许对机械力产生阻尼作用并且使机械力平衡,在将附加的层结构压制在凹部及周围的叠置件材料的顶部上的期间可能产生该机械力。
在实施方式中,凹部在侧壁的下部端部处是由倾斜的金属部分限界的,该倾斜的金属部分形成在电传导涂覆部与所述至少一个电传导层结构中的一个电传导层结构之间的接合区域中。在凹部的底部拐角处的这种略微倾斜的金属部分还可以在将附加的层结构压制或层压在叠置件的顶部上的期间对竖向压缩力进行承受及重新定向,并且可以引起沿竖向方向和水平方向的更平衡的力分布。
在实施方式中,电传导涂覆部在侧壁的中央部分中向下渐缩。因此,略微斜的或倾斜的侧壁可以存在于凹部的中央侧向部分中。优选地,侧壁的倾斜的中央部分的取向可以从竖向取向偏离不超过10%。这可以进一步有助于波导结构在对另外的层进行积层期间的弯曲特性,并且因此可以保护波导结构在制造过程期间免受损坏。
在实施方式中,在电传导涂覆部与所述至少一个电传导层结构中的位于凹部的底部处的一个电传导层结构之间的相反的两个相交部之间的水平范围上,凹部的高度变化不超过20%、特别是不超过10%。优选地,在竖向方向上,厚度公差不是过度的。这在波导的高频性能上具有有利的特性。因此可以有效地抑制RF损耗。
在实施方式中,局部加厚的金属区域形成为电传导涂覆部与所述至少一个电传导层结构中的位于凹部的底部处的一个电传导层结构之间的相交部。在凹部的底部拐角区域中的这种局部金属加厚部可以用作坚固的增强结构,该增强结构能够在将附加的层结构压制在凹部的顶部上的期间承受力。
在实施方式中,电传导涂覆部在侧壁中的至少一个侧壁处为大致S状。描述性而言,金属侧壁涂覆部的这种大致S形状部可以用作机械弹性件,从而在层压期间对压力产生阻尼作用。
在实施方式中,部件承载件用于1GHz以上、特别是约28GHz的高频应用。特别地,对于这种高频而言,考虑到趋肤效应,信号传输对于表面粗糙度引起的伪影是特别敏感的。根据本发明的示例性实施方式的部件承载件的高PIM性能允许低损耗信号传输,即使在这种高频率值的情况下也是如此。
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及的一个或更多个电绝缘层结构以及一个或更多个电传导层结构的层压件,特别是通过施加机械压力和/或热能而形成的层压件。所提及的叠置件可以提供板状部件承载件,该板状部件承载件能够提供用于其他部件的较大安装表面并且仍然是非常薄且紧凑的。
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及的一个或更多个电绝缘层结构以及一个或更多个电传导层结构的层压件,特别是通过施加机械压力和/或热能而形成的层压件。所提及的叠置件可以提供板状部件承载件,该板状部件承载件能够提供用于其他部件的较大安装表面,并且尽管如此,该板状部件承载件仍是非常薄且紧凑的。
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,尽管如此,部件承载件仍为在该部件承载件上安装部件提供了大的基底。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较小而可以被方便地嵌入到薄板、比如印刷电路板中。
在实施方式中,部件承载件被构造为印刷电路板、基板(特别是IC基板)和中介层中的一者。
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将多个电传导层结构与多个电绝缘层结构层压而形成的板状部件承载件,该层压例如通过施加压力和/或通过供给热能来进行。作为用于PCB技术的优选材料,电传导层结构是由铜制成的,而电绝缘层结构可以包括例如树脂和/或玻璃纤维、所谓的预浸料或FR4材料。通过例如以激光钻孔或机械钻孔的方式形成穿过层压件的孔,并且通过用电传导材料(特别是铜)部分或完全地填充所述孔从而形成过孔或任何其他通孔连接部,可以以所需的方式将各个电传导层结构彼此连接。经填充的孔连接整个叠置件,(通孔连接部延伸穿过多个层或整个叠置件),或者,经填充的孔连接至少两个电传导层,该经填充的孔被称为过孔。类似地,光学互连部可以形成为穿过叠置件的各个层以接纳电光电路板(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,印刷电路板通常被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,基板可以是一个或更多个部件可以被安装的相对较小的部件承载件,并且可以用作一个或更多个芯片与另外的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(例如在芯片级封装(CSP)的情况下)。更具体地,基板可以被理解为用于电连接件或电网络的承载件以及与印刷电路板(PCB)相当但具有相当高密度的侧向和/或竖向布置的连接件的部件承载件。侧向连接件例如是传导路径,而竖向连接件可以是例如钻孔。这些侧向连接件和/或竖向连接件被布置在基板内,并且可以用于提供被容置的部件或未容置的部件(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(比如增强球体,特别是玻璃球体)的树脂。
基板或中介层可以包括下述各者或由下述各者构成:至少玻璃层、硅(Si)、和/或如环氧基积层材料(比如环氧基积层膜)的可光成像或可干蚀刻的有机材料、或者如聚酰亚胺或聚苯并恶唑的聚合物复合物(所述聚合物复合物可以包括或可以不包括光敏和/或热敏分子)。
在实施方式中,所述至少一个电绝缘层结构包括下述各者中的至少一者: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/或其组合。也可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成以形成复合材料的增强结构,比如网状物、纤维、球体或其他类型的填料颗粒。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、例如命名为FR4或FR5来描述它们的阻燃特性。虽然预浸料特别是FR4对于刚性的PCB来说通常是优选的,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,诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂的高频材料可能是优选的。除这些聚合物之外,低温共烧陶瓷(LTCC)或其他的低DK材料、较低DK材料或超低DK材料可以作为电绝缘层结构应用在部件承载件中。
在实施方式中,所述至少一个电传导层结构包括铜、铝、镍、银、金、钯、钨、镁中的至少一者。虽然铜通常是优选的,但是其他材料或其涂覆的其他类型也是可以的,特别是被涂覆有超导材料或导电聚合物、分别比如石墨烯或聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)。
所述至少一个的部件可以选自:非导电嵌体、导电嵌体(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。嵌体例如可以是带有或不带有绝缘材料涂覆部(IMS-嵌体)的金属块,该金属块可以被嵌入或表面安装以促进散热。合适的材料是根据其热导率限定的,热导率应当为至少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,例如铜、氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)。为了增加热交换能力,也经常使用具有增加表面积的其他几何结构。此外,部件可以是有源电子部件(至少实现了一个p-n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-栅极场效应晶体管(IGFET),上述功率管理部件全部基于半导体材料、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、逻辑芯片和能量收集单元。然而,可以在部件承载件中嵌入其他部件。例如,磁性元件可以被用作部件。这种磁性元件可以是永磁元件(比如铁磁元件、反铁磁元件、多铁性元件或亚铁磁元件,例如铁氧体芯),或者这种磁性元件可以是顺磁元件。然而,该部件还可以是例如呈板中板构型的IC基板、中介层或另外的部件承载件。部件可以被表面安装在部件承载件上以及/或者可以被嵌入在部件承载件的内部中。此外,也可以使用其他部件作为部件,特别是使用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。
在处理部件承载件的内部层结构之后,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(特别地通过层压)将经处理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。换言之,可以继续积层直到获得所需的层数为止。
在完成电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件的形成之后,可以继续对所获得的层结构或部件承载件进行表面处理。
特别地,就表面处理而言,可以将电绝缘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这种阻焊剂并随后对阻焊剂的层进行图形化,以使一个或更多个电传导表面部分暴露,所述电传导表面部分用于将部件承载件与电子外围件进行电联接。部件承载件的保持用阻焊剂覆盖的表面部分、特别是含铜的表面部分可以被有效地保护以防止氧化或腐蚀。
就表面处理而言,还可以选择性地将表面处理部应用于部件承载件的暴露的电传导表面部分。这种表面处理部可以是在部件承载件的表面上的暴露的电传导层结构(比如特别是包括铜或由铜构成的垫、传导迹线等)上的电传导覆盖材料。如果这种暴露的电传导层结构不被保护,则暴露的电传导部件承载件材料(特别是铜)可能氧化,从而使部件承载件不太可靠。表面处理部则可以形成为例如表面安装的部件与部件承载件之间的接合部。表面处理部具有保护暴露的电传导层结构(特别是铜电路)并且例如通过焊接来实现与一个或更多个部件的接合过程的功能。用于表面处理部的适合的材料的示例是有机可焊性防护剂(OSP)、非电镀镍浸金(ENIG)、非电镀镍浸钯浸金(ENIPIG)、金(特别是硬金)、化学锡、镍-金、镍-钯等。
附图说明
本发明的以上限定的方面和另外的方面将通过下文中要描述的实施方式的示例而变得明显并且参照实施方式的这些示例进行说明。
图1至图8示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行制造如图8中所示的部件承载件的方法期间获得的结构的横截面图。
图9是根据本发明的示例性实施方式的制造部件承载件的方法的流程图。
图10是根据本发明的另一示例性实施方式的制造部件承载件的方法的流程图。
图11是根据本发明的又一示例性实施方式的制造部件承载件的方法的流程图。
图12示出了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件。
图13示出了根据本发明的另一示例性实施方式的部件承载件。
图14示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件。
图15示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件。
图16示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件。
图17示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件。
图18示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件。
图19示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件。
图20示出了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件的波导型凹部的尺寸。
图21示出了根据本发明的示例性实施方式制造的具有内部波导型凹部的部件承载件的横截面图像。
图22示出了根据本发明的示例性实施方式且与图21的图像相对应的具有内部波导型凹部的部件承载件的横截面图。
具体实施方式
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。
在将参照附图对示例性实施方式进行进一步详细描述之前,将概述研发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,可以提供具有集成的低损耗波导或中空导体的紧凑的部件承载件。在根据本发明的示例性实施方式的结构化的中空导体中,首先对底侧部铜层进行结构化,之后将非粘性涂覆件印刷在结构化的层上,该非粘性涂覆件在随后的金属化过程中不被金属化。因此,释放层被施加至结构化的铜层。在对叠置件的进一步积层和激光切割工艺之后,获得凹部。然后可以用金属选择性地对凹部或腔的侧壁进行涂覆,而释放层对于非电金属沉积而言是惰性的并且因此被选择性地保护而不被金属涂覆,然后可以将释放层移除。因此,用化学铜进行选择性涂覆,以对中空导体进行结构化。特别地,可以在侧壁中没有金属边缘的情况下制造金属化侧壁。因此,可以避免信号损耗。另外,可以通过构建脊状部或隆起部以及通过用可以被结构化的铜箔将脊状部覆盖来抑制信号损耗。此外,所描述的制造方法可以允许在工业规模上以高产量来生产具有集成的波导功能的部件承载件。
根据本发明的示例性实施方式,可以提供完全金属化的中空波导,该中空波导可以包括位于底部壁或顶部壁上的结构化的馈线。相应的制造工艺可以允许在结构化的金属化微带与中空波导之间产生过渡部。有利地,根据示例性实施方式,在波导壁的中间没有出现结构性伪影(通常由于因将两个叠置件连接以形成部件承载件所引起的层移而可能出现所述结构性伪影)。
特别地,可以为具有金属化壁的波导提供结构化的底部腔,从而允许形成电封闭的波导。这种波导可以是底部上具有信号馈送结构的完全金属化的空气填充波导。有利地,集成有空气填充基板的波导可以允许获得低损耗。在高频处并且特别是在28GHz以上的频率处,可以以高带宽实现雷达信号传输。具有集成有波导的部件承载件的高性能和低损耗可以通过使用嵌入的释放层而形成的相应的凹部来实现,该释放层与激光切割相结合允许形成具有高表面质量的凹部。这可以允许制造集成有波导的部件承载件,而在金属化的侧壁中没有结构性伪影。脊状部或壁可以被构建在顶部铜层的下方,以提高波导与馈线之间的电联接的稳定性。有利地,叠置件中构成波导的凹部的侧壁可以电连接至顶部和底部。特别地,可以在非电镀铜工艺期间通过释放层油墨或者另一非粘性或粘性不良的结构来对波导的底部上的馈送结构进行保护。
对于在部件承载件中制造凹部以形成波导而言,高精度可以通过实施允许获得高精度(例如公差为±15μm或更小)的皮秒激光切割机来实现。
本发明的示例性实施方式提供了结构化、金属化的中空导体以及股状导体与中空导体之间的过渡部。此外,提供了用于对结构化、金属化的中空导体和带状导体-中空导体过渡部进行制造的制造工艺。特别地,可以对包括结构化的底部壁或顶部壁的金属化中空波导进行制造。
示例性实施方式的优点在于,根据本发明的示例性实施方式的空气填充的波导中不会发生介电信号损耗。另外有利地,可以实现高带宽,特别是对于28GHz以上的频率可以实现高带宽。此外,还可以制造具有例如沿竖向轴线布置的波导和集成的三维天线结构的部件承载件。有利地,不需要特别低Dk或Df的介电材料,从而可以减少制造工作量。因此,可以避免由于使用具有高玻璃化转变温度的低Dk材料而导致的高工作量。此外,可靠的单材料型叠置件可以以较低工作量来生产并且可以例如用于不同的雷达性能。此外,可以提供具有低信号损耗和高带宽的结构化的、完全金属化的、空气填充的波导。
本发明的示例性实施方式的示例性应用特别是5G、6G、基础设施基站和小型基站。另外的可能应用是汽车雷达、工业传感器和例如用于医疗应用的THz范围传感器。此外,示例性实施方式允许提供高频部件承载件(特别是用于30GHz以上的频率)。另外的应用是物联网应用、光波导等。
本发明的示例性实施方式涉及集成在多层印刷电路板中的结构化、金属化的中空导体以及股状导体与中空导体之间的过渡部。此外,提供了用于这些集成的结构化、金属化的中空导体以及股状导体与中空导体之间的过渡部的制造工艺。结构化的中空导体和带状导体-中空导体过渡部的应用可以用作至少一个天线与至少一个芯片(或者可以嵌入叠置件中或表面安装在叠置件上的任何其他部件)之间的连接件。此外,结构化的中空引导件可以用作光纤引导件或声音引导件、波导至带状导体的过渡部件、天线以及压力传感器、声音传感器或光传感器的一部分。此外,根据本发明的实施方式的中空导体还可以用于对液体和气体进行输送。
多层印刷电路板包括电传导铜层和电介质的电绝缘层的叠置件,并且配备有层序列中或层序列上的电子部件。中空导体为波导并且用于对波进行传输,特别是用于对电磁波、光波或声波进行传输。中空导体还用作气体和诸如冷却流体的液体的通道。为了能够在中空导体中对电磁波或光进行传导,可能需要带状导体与中空导体之间的过渡部。
覆盖有金属的中空导体的优点在于,与填充有电介质和/或具有至少部分敞开的侧壁的那些波导相比,这些中空导体具有低的信号传输损耗和能量损耗。由于截止频率,中空导体具有基于频率限定的宽度和高度。待引导的波的频率越高,波长越小,并且因此中空导体的几何形状越小。对于制造PCB而言,具有较小尺寸的中空导体以及带状导体与中空导致之间的过渡部在高GHz频率的范围内特别适于被集成到印刷电路板中。
例如,对于26GHz至40GHz的Ka频带,中空导体的尺寸为7.1mm宽和3.6mm高,对于75GHz至100GHz的W频带,中空导体的尺寸为2.5mm宽和1.3mm高。对于140GHz至220GHz的G频带,中空导体的尺寸为1.3mm宽和0.6mm高,以及对于750GHz至1100GHz的Y频带,中空导体的尺寸为0.25mm宽和0.13mm高。
随着频率范围的增加,对中空导体以及带状导体与中空导体之间的过渡部的制造精度的要求也在增加。因此,在30GHz以上的频率范围内,制造的中空导体以及带状导体与中空导体之间的过渡部优选地具有40μm以下的公差,以避免噪音和信号损耗。
本发明的实施方式涉及集成在印刷电路板中的结构化、金属化的中空导体以及带状导体与中空导体之间的过渡部。此外,可以提供用于对这种构化、金属化的中空导体以及带状导体与中空导体之间的过渡部进行制造的相应制造工艺。根据本发明的实施方式的中空导体的底部处的铜结构可以覆盖有至少一个由例如氟碳化合物形成的粘性不良的结构。在以物理的方式和/或以化学的方式施加传导催化层、比方说例如化学铜的过程中,粘性不良的结构可以是惰性的。铜覆盖层下方的铜层优选地在中空导体的区域中设置有至少一个脊状部或隆起部,该脊状部或隆起部在化学铜工艺中是稳定的。此外,脊状部的区域中的中空导体可以由至少一个高精度分离工艺、比方说例如激光切割工艺切割出来。在根据本发明的实施方式的结构化的中空导体中,所产生的脊状部的边缘以及侧壁可以选择性地涂覆有铜。然而,底部处的结构化的金属区域没有被额外地金属化。此外,腔在另外的结构化工艺和随后的积层中被覆盖,在该积层期间,可以施加具有围绕脊状部的铜边缘的开口的至少一个预浸料层。所获得的部件承载件的顶部层可以是由金属壁的区域中的结构化的铜层和电传导材料形成的。
在施加粘性不良的结构以保护根据本发明的实施方式的中空导体的底部处的铜结构之前,中空导体的底部处的铜结构可以由端部表面工艺进行保护,所述端部表面工艺可以包括但不限于诸如化学银、锡、ENIG或OSP工艺等的工艺。
在施加一个或更多个顶部层之前,可以具有铜质侧壁的结构化的中空导体可以进行另外的工艺,比如用于将另外的金属施加至侧壁的电镀铜处理、激光钻孔工艺、光学工艺以及用于对铜顶部层下方的铜层进行结构化的蚀刻工艺。此外,端部表面可以通过包括化学银、锡、ENIG、ENIPIG、硬金或OSP的工艺进行处理。在顶部处将中空导体封闭的对顶部铜层的结构化可以包括另外的工艺,比如用于进一步对侧壁进行铜结构化的电镀铜、激光钻孔工艺、光学工艺以及用于对铜顶部层下方的铜层进行结构化的蚀刻工艺以及端部表面工艺,所述端部表面工艺比如是化学银、锡、ENIG、OSP或包括PTFE、PVDF等的氟碳涂覆。
中空导体中间的层偏移问题可以令人惊讶地由本发明的实施方式通过以下事实来解决:高精度分离工艺(比如激光切割工艺)切割穿过所施加的脊状部并且同时也穿过电路板的底层,直至激光停止位置。令人惊讶地发现的是,在高精度分离工艺(比如激光切割工艺)之后,脊状部的边缘的镀铜与中空导体的侧壁的镀铜一起发生,而粘性不良的结构同时保护了中空导体的底部上的结构化的金属层免于铜沉积。这使得可以生产具有完全涂覆有金属的侧壁的中空导体,而不会影响底部金属层的图形化特性。
例如,结构化的中空导体可以用于天线与芯片之间的连接件,也可以用于制造中空导体与带状导体之间的过渡部。此外,结构化的中空导体可以用于GHz或THz频率范围,也可以用于对光波或声波进行传导。与常规的波导相比,根据本发明的示例性实施方式的中空导体具有较高的带宽和较低的信号损耗。此外,在根据本发明的实施方式的结构化、金属化的中空导体的制作工艺中,印刷电路板制造技术的合理限定的工艺可以用于实现大规模制造具有高精度和30μm以下偏差的集成的中空导体,所述工艺比如是印刷工艺、激光切割工艺和化学铜工艺、光和蚀刻工艺以及端部表面工艺。
图1至图8示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行制造如图8中所示的部件承载件100、比如印刷电路板(PCB)的方法期间获得的结构的横截面图。
参照图1,提供了叠置件102,该叠置件102包括多个电传导层结构41和多个电绝缘层结构40。电绝缘层结构40例如可以包括树脂(比如环氧树脂),可选地,该树脂可以包括增强颗粒、比如玻璃纤维。例如,电绝缘层结构40可以是由预浸料制成的。电传导层结构41可以包括连续的和/或图形化的铜层以及/或者竖向的贯通连接部(图1中未示出)、比如填充有铜的激光过孔。
更具体而言,在图1中所示的实施方式中,第一电传导层结构41是嵌入在叠置件102中的经图形化的金属层。第二电传导层结构41是位于叠置件102的顶部表面处的另一经图形化的金属层。
此外,非粘性或粘性不良的结构124被嵌入叠置件102的内部中并且可以是电绝缘层结构40中的一个电绝缘层结构。粘性不良的结构124还可以称为释放层,这是因为粘性不良的结构124相对于叠置件中相邻的层结构40、41的粘合性很差,使得叠置件102在粘性不良的结构124处可以容易地被分层,而不需要克服粘合力。例如,粘性不良的结构124可以是由Teflon制成的。在另外的制造工艺中,粘性不良的结构124可以有利地用于两个目的:一方面,由于粘性不良的结构124的不良粘合性或释放层功能,可以通过取出材料件142来在叠置件102中形成凹部43(对照图3和图4),该材料件142是由周向沟槽126和粘性不良的结构124的上部主表面限定的。另一方面,粘性不良的结构124可以保持在直接位于粘性不良的结构124下方的经图形化的电传导层结构41上,以用于在下文进一步详细描述的化学金属涂覆工艺期间保护所述经图形化的电传导层结构41免于不希望的金属涂覆(对照图5)。因此,可以在所述化学金属涂覆工艺期间保持底层的电传导层结构41的图形化特性。
根据图1的叠置件102的所述结构的另外的优点在于,直接位于粘性不良的结构124下方的经图形化的电传导层结构41可以协同地用作叠置件102中的与粘性不良的结构124相邻的激光停止结构128,即可以使下文参照图3描述的激光切割工艺停止。替代性地,除了直接位于粘性不良的结构124下方的经图形化的电传导层结构41之外,还可以在叠置件102中设置单独的激光停止结构。
参照图2,在叠置件102上形成或附接有隆起部或脊状部42。脊状部42可以是介电材料的环状件,例如,该脊状部42可以被印刷在叠置件102的顶部上并且随后可以被固化。
参照图3,在叠置件102中形成有周向封闭的沟槽126,该沟槽126延伸直至嵌入的粘性不良的结构124。沟槽126的形成可以是通过使用激光源152的激光切割进行的,该激光源152发射激光束154并且优选能够相对于叠置件102移动。叠置件102中的激光停止结构128可以使激光切割停止在预定位置处,如上所述。优选地,激光束154可以是脉冲的,并且最优选地,激光束154可以是皮秒激光。已经证明的是,对叠置件102的这种切割提供了优异的空间精度,并且因此形成了具有非常低的公差且没有结构性伪影的沟槽126。优选地,脊状部42的内部竖向侧壁可以与沟槽126对准。
通过形成延伸直至粘性不良的结构124的周向沟槽126,材料件142与叠置件102的其余部分分离。材料件142在周向上是由沟槽126限界的并且在该材料件142的底侧部处是由粘性不良的结构124限界的,该粘性不良的结构124既没有粘合至材料件142,也没有粘合至叠置件102的其余部分。
参照图4,然后可以将由沟槽126和粘性不良的结构124限界的分离的所述材料件142从叠置件102移除,从而在叠置件102中形成盲孔型凹部43。非常有利地并且还参照图20,凹部43的宽度“W”沿着凹部43的长度“L”变化不超过75μm。根据图4,凹部43的宽度“W”和长度“L”为凹部43在两个水平维度上的尺寸,所述两个水平维度分别在纸平面内和垂直于纸平面延伸,而高度“H”对应于凹部43在根据图4的竖向方向上的尺寸(对照图20)。所提及的设计规则是指宽度“W”沿长度“L”的最大值与最小值之间的差异不超过75μm。此外,凹部43的特征可以在于,完全竖向的侧壁110没有不希望的微小阶状部并且具有例如15μm的极小的表面粗糙度Rz。凹部43的宽度“W”沿长度“L”的小公差——叠置件102的对凹部43进行限定的侧壁110的连续平滑的周向表面也有助于该小公差——是非常有利的,这是因为这提高了波导中电磁波形成的质量。随后形成在侧壁110上的金属结构140(参见图5)在形成于叠置件102的低粗糙度内部侧壁110上时也可以具有非常平滑的侧壁。因此,预先制造的部件承载件100可以具有优异的高频特性,这是因为沿这种平滑金属结构110的信号传输可以具有非常低的损耗。描述性而言,根据趋肤效应,高频信号将基本上仅在这种金属结构110的薄表面皮肤中传播,并且因此将高度受益于低粗糙度。因此,高频信号可以在当前制造的中空导体或波导周围仅以最低失真进行传播。
如图4中还示出的,粘性不良的结构124通过将材料件142移除而暴露于凹部43的底部48处,并且粘性不良的结构124作为保护结构保持在下方的电传导层结构41上,以在随后的非电镀覆工艺中提供保护。
参照图5,通过选择性地在叠置件102的除了粘性不良的结构124之外的表面上进行非电镀覆来形成金属结构140。例如,可以形成化学铜,以用金属结构140为凹部43和脊状部42加衬。非常有利地,由于粘性不良的结构124的非粘性特性,没有或基本上没有非电沉积金属粘合至粘性不良的结构124的暴露表面。另外有利地,粘性不良的结构124保护性地将下方的经图形化的电传导层结构41覆盖,并且因此防止了不希望的在经图形化的电传导层结构41上的金属沉积。这确保了可以保持所述电传导层结构41的结构化或图形化特性。由于对凹部43的底部处的所述电传导层结构41进行图形化将至少是极其困难的,因此这种保护是最有利的。
如图5中所示,金属结构140还可以与如图5中所示的最下层的结构化电传导层结构41直接物理接触。
如果需要或者要求,金属结构140的非电沉积金属材料还可以通过随后的可选的电镀金属沉积工艺来加厚,附加的金属材料可以通过该电镀金属沉积工艺而以电镀的方式被沉积在金属结构部140的暴露表面上。因此,侧壁110可以覆盖有厚度可调节的电传导涂覆部44。
通过形成金属结构140,所述凹部43被构造为波导或中空导体。如所示的,金属结构140不仅将凹部43的竖向侧壁覆盖,而且以电传导衬里134的形式将隆起部或脊状部42的暴露表面部分覆盖。
参照图6,粘性不良的结构124可以在形成金属结构140之后被移除。例如,这可以通过对粘性不良的结构124进行蚀刻、溶解或蒸发来实现。因此,最初由粘性不良的结构124保护的经图形化的电传导层结构41也可以暴露在底部48处。这可以使得随后对所述电传导层结构41进行表面处理工艺。
然而,替代性地还可以是,粘性不良的结构124保持在凹部43的底部处并且形成预先制造的部件承载件100的一部分。有利地,如本文中所公开的用于粘性不良的结构124的合适材料(例如Teflon)可以与高频应用兼容并且不涉及显著的损耗。
参照图7,可以将可选的电传导粘合物47、比如电传导糊剂(例如包括铜和/或银)施加至脊状部42的暴露的顶部表面,以用于将波导与随后附接的另外的电传导层结构41(参见图8)电联接。电传导粘合物47例如可以被印刷或分配在脊状部的顶部表面上。这显著提高了对波导的中空凹部43进行限界的电传导涂覆部44与随后附接的另外的电传导层结构41(参见图8)之间的电联接的电可靠性。
因此,脊状部42——优选但非必须地与电传导粘合物47结合——可以显著提高电传导层结构41的带状线与波导之间的电连接的可靠性,其中,该波导的电传导涂覆部44对中空凹部43进行限界。因此,可以实现带状线与波导之间的高度可靠且低损耗的过渡部,该过渡部具有优异电气特性。
此外,可以从上方附接具有中央通孔的介电的层136(例如预浸料层),所述通孔可以对脊状部42进行容置。介电的层136可以具有与脊状部42加上脊状部42上的电传导材料(参见附图标记134和47)大致相同的高度。因此,所获得的布置结构被平面化,这对于进一步积层而言是有利的。
参照图8,上述最上部的附加的电传导层结构41和另外的连续的电绝缘层结构40可以附接在所述凹部43的顶部上,即附接在电传导粘合物47(或者,当电传导粘合物47不存在时,附接在以与电传导涂覆部44一体的方式连接的电传导衬里134上)和环形介电的层136上。所述最上部的电传导层结构41也可以被图形化(特别是在所述最上部的电传导层结构41的在凹部43上方的部分中被图形化),从而形成用于对信号进行传导的布线结构130。因此,可以通过电传导衬里134与电传导粘合物47来建立波导的电传导涂覆部44与布线结构130之间的高度可靠的电接触。电传导粘合物47可以被固化,例如通过压力和/或加热而被固化。
作为所描述的制造工艺的替代方式,还可以将电传导粘合物47施加到最上部的电传导层结构41的下部主表面上,并且当将最上部的电传导层结构41与环形介电的层136和脊状部42——该脊状部42上具有电传导衬里134——连接时,电传导粘合物47连接至电传导衬里134的上表面。
所描述的制造方法的结果是,获得了按照图8的根据本发明的示例性实施方式的部件承载件100。
所示的部件承载件100被构造为印刷电路板,该印刷电路板具有集成的波导和连接的带状线。部件承载件100包括层压式层叠置件102,该叠置件102包括电传导层结构41(优选由铜制成)和电绝缘层结构40(例如由预浸料制成)。叠置件102中的中空凹部43连续地涂覆有电传导涂覆部44(例如由铜制成),并且中空凹部43被构造为波导。有利地,叠置件102的对凹部43进行限界的整个侧壁110具有优选不超过5μm的粗糙度Rz。更具体而言,侧壁110可以优选地在周向上被封闭并且可以完全且连续地竖向延伸。
如已经描述的,凹部43的整个竖向侧壁110覆盖有连续的电传导涂覆部44。与常规的金属栅栏技术相比,这提供了明显更好的波导功能。此外,经图形化的电传导层结构41暴露于凹部43的底部48处。根据图8,最上部的电传导层结构41也是经图形化的层。
另外有利地,电传导层结构41中的任一者的水平平面都可以具有不超过0.2μm的粗糙度Rz。因此,电传导层结构41中的至少一者的水平平面甚至可以比侧壁110的表面更平滑,这可以通过抛光等来实现。由于趋肤效应,对于高频性能,所述电传导层结构41的非常低的粗糙度Rz也可以是非常有利的。
如图8中另外示出的,部件承载件100可以在凹部43中——有利地但可选地——包括天线结构120。所述天线结构120可以优选地实现为凹部43中的独立结构,并且因此所述天线结构120可以通过中空凹部43的空气间隙而相对于周围的叠置件102的材料在周向上间隔开,并且所述天线结构120可以包括电传导层结构41(例如水平铜垫和铜过孔)的布置结构,该电传导层结构41优选地嵌入至少一个电绝缘层结构40的介电材料中,以提供稳定性。通过天线结构120,高频信号120可以在波导或中空导体内被适当引导。
此外,部件承载件100包括布线结构130,该布线结构130形成最上部的电传导层结构41的一部分并且被布置在所述凹部43的顶部上。可以通过布线结构130的迹线对信号进行引导。更具体而言,布线结构130可以包括馈线结构138,该馈线结构138用于将布线结构130与波导之间的信号进行耦合。
有利地,环状脊状部42(其中,脊状部42可以替代性地被构造为具有中央通孔的层)沿凹部43的整个周缘围绕该凹部43。例如,脊状部42可以是由介电材料制成的,这允许在叠置件102上对形成脊状部42的材料进行印刷或分配。如所示的,位于脊状部42的顶部上的布线结构130经由脊状部42而与波导电联接,更具体而言,位于脊状部42的顶部上的布线结构130经由将脊状部42覆盖的电传导衬里134而与波导电联接。在图8的侧视图中,与位于脊状部42下方的电传导层结构41相结合的电传导衬里134在周向上完全围绕脊状部42。如也可以从图8中看出的,布线结构130是电传导层结构41的最上部。
环形介电的层136具有中央通孔并且具有与包括脊状部42的电传导涂覆部的该脊状部42相同的高度。介电的层136可以被布置成围绕脊状部42,以实现平面化。
虽然在图8中没有示出,但是粘性不良的结构124可以替代性地还保持将凹部43的底部48覆盖,而不是在完成部件承载件100的制造之前被移除。有利地,粘性不良的结构124不会干扰高频应用,使得将粘性不良的结构124保持为部件承载件100的一部分可以允许省略对粘性不良的结构124进行移除的单独的工艺。
仍然参照图8(也参见图20),所示的部件承载件100包括凹部43,该凹部43被构造为波导型腔。如所示的,多个边缘67对凹部43进行限界,该边缘67是由电传导层结构41的电传导材料和电传导涂覆部44的电传导材料以及可选地还由电传导粘合物47形成的。金属化边缘67可以是竖向边缘和/或水平边缘。优选地,对凹部43进行限界的所有边缘67都是由这种电传导材料形成的。此外,多个(并且优选所有四个)竖向侧壁110可以完全覆盖有所述电传导材料,特别是完全覆盖有电传导涂覆部44的所述电传导材料。
根据图8,凹部43的顶部壁和底部壁也部分地覆盖有电传导材料。
可选地,尽管没有示出,但仅除了用于对射频信号进行馈送的开口(图8中未示出)之外,凹部43可以完全被电传导层结构41的电传导材料和电传导涂覆部44的电传导材料(以及可选的电传导粘合物47)围绕。
然而,有利地,还可以在波导底部处直接设置电传导层结构(特别是天线结构)。有利地,在需要或期望的情况下,经图形化的结构(例如天线)可以被置于凹部的任何侧壁上。
通过对形成波导的腔型凹部43进行限界的拐角部、边缘67和面部(特别是侧壁110)的金属覆盖,可以形成金属笼状部,该金属笼状部在部件承载件100的操作期间将射频波保持在凹部43内。这避免了信号损耗并且提高了信号传输质量。
图9是根据本发明的示例性实施方式的制造部件承载件100的方法的流程图示200。更具体而言,图9中示出了用于提供结构化的金属涂覆的中空导体以及带状导体与中空导体之间的过渡部的制造方法。
首先,对待制造的结构化的中空导体的底部48处的铜层进行结构化,参见图9中的框202。对铜层进行结构化的方法包括但不限于用于进行结构化的蚀刻方法、印刷方法和机械工艺。
参照框204,然后可以将粘性不良的结构124和激光停止结构128印刷在待制造的凹部43的底部48上。在根据框202的过程之后,在待提供的中空导体的区域中用化学化合物对表示结构化的中空导体的底部48的先前结构化的铜层进行覆盖,该化学化合物表示用于其他的层结构40、41的粘性不良的结构128。优选地,粘性不良的结构124是由疏水性材料制成的。这是有利的,这是因为疏水性性能导致润湿性降低,这被认为有助于限制或甚至完全消除在这种膜上的铜沉积。同时,粘性不良的结构124在随后的金属化工艺中是惰性的并且在化学铜金属化工艺中不会被涂覆。这些化学化合物包括但不限于:脂类、蜡类、醇类、脂酸酯及其混合物;各种聚合物,比如PP、PEEK、PEK、PVC、PS、氟碳化合物、PFC、PCTFE、氟弹性体、硅酮、PFA、诸如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等的氟聚合物及其聚合物。特别优选的化合物为包括PTFE、PFC、PCTFE或氟弹性体或蜡化合物的氟碳化合物。
除了粘性不良的结构124的上述化合物(用作防粘合材料)以外,还可以添加有机和/或无机的含硫、磷或氮的化合物,这些化合物在金属(比如钯、钯-锡、铂或银)的催化沉积期间用作络合剂的催化剂,并且因此防止形成化学铜金属层。还可以将上述化合物的组合物印刷在根据本发明的实施方式的中空导体的结构化底部48的区域上。
参照框206,然后可以通过层压来附接和连接另外的铜层和预浸料层,以形成待制造的部件承载件100的另外的积层。因此,中空导体的另外的层结构40、41(比如铜层和预浸料层)连接至叠置件102。在结构化的中空导体的铜顶部层下方的铜层可以被结构化并且设置有激光孔。
此后,脊状部42可以被印刷和固化在叠置件102的供凹部43形成的最上部铜层上(对照框208)。因此,脊状部42在腔或凹部43的区域中被施加在铜覆盖层下方的最上部铜层上。用于隆起部或脊状部42的材料包括但不限于在PCB制造的化学铜工艺中稳定的清漆、聚合物混合物、树脂或树脂混合物、插入式糊剂、阻焊清漆、聚合物以及树脂和树脂混合物。
形成脊状部42的制造过程可以通过印刷工艺来进行,并且可以包括丝网印刷、三维印刷或其他印刷方法,特别是沿x轴、y轴和z轴具有小于±5μm的精度、优选具有小于±2μm的精度的印刷方法。在印刷之后,脊状部42可以经受固化处理。固化处理可以适于所施加的材料并且可以包括以下过程:紫外线辐照、微波辐照或者在50℃至150℃的范围内的温度下于烘箱中进行热固化。金属化工艺包括但不限于化学铜工艺、电镀铜工艺、非电镍浸金工艺和化学银工艺。
框210表示分离工艺(优选通过激光切割)和随后使叠置件102的侧壁110活化以及将位于凹部43中央的材料件142移除。在对脊状部42进行固化之后,可以通过执行精确的分离方法、优选激光切割工艺而从叠置件102中切割出材料件142,以使叠置件102的侧壁暴露。可以将脊状部42以及底层的预浸料层切割至由激光停止结构部128限定的激光停止位置。如果使用激光切割作为分离方法,则例如可以使用CO2激光或UV激光。优选地,可以使用脉冲激光束(特别是纳秒脉冲、皮秒脉冲或甚至飞秒脉冲)或者替代性地可以使用连续激光束。激光切割器的切割宽度可以在10μm至300μm的范围内,优选小于25μm,特别地优选小于20μm。激光切割工艺的精度可以是±30μm,优选是±20μm,最优选小于±18μm。根据本发明的实施方式的优点在于,通过在分离工艺中沿中空导体的侧壁110从叠置件102中切割出材料件142来制造结构化的中空导体。因此,中空导体中不会出现由于层偏移而产生的侧壁错位或边缘。
根据上述的例如包括激光切割工艺的精确分离方法,可以执行等离子涂抹工艺,以对根据本发明的实施方式的结构化腔或凹部43的切割出的侧壁110进行氧化或活化。通过采取这种措施,可以使侧壁110为化学铜工艺做适当准备。同时,可以通过等离子工艺对外部铜层进行清洁,并且表面可以被氧化或活化以用于化学铜工艺。等离子工艺的可用气体包括纯气体及其混合物。作为气体,可以使用例如氧气、氩气、氦气、四氟化碳、氢气和/或氮气。
在精确分离工艺和等离子活化之后,将腔或凹部43中间的切割出的材料件142从叠置件102中移除。
如框212所示的,金属化工艺可以将金属选择性地施加在凹部43的侧壁110上,优选地用于形成化学铜结构和电镀铜结构。因此,可以通过金属化方法选择性地将产生的中空导体的侧壁110覆盖并且同时将脊状部42覆盖,该金属化方法例如包括化学铜形成,但不限于此。随后,所述化学铜可以覆盖有电镀铜以及化学银、化学锡或镍-金表面。在化学铜金属化工艺期间,没有用铜对中空导体的底部48上的结构化的金属进行覆盖,并且中空导体的底部48上的结构化的金属保持由该结构化的金属的具有粘性不良的结构124的涂覆部进行保护。如果执行化学铜工艺作为金属化工艺,则在结构化的中空导体的侧壁110上可以选择性地形成有电镀铜结构。
此后,可以将粘性不良的结构124或保护层从凹部43的经图形化的底部48移除,对照框214。在构成波导或中空导体的凹部的侧壁110上选择性地形成金属之后,可以将结构化的中空导体的底部48处的未金属化的粘性不良的结构124(该粘性不良的结构124可以实现为防粘合层)移除。用于所述移除的适当工艺为能够将粘性不良的结构124移除的水性和酸性工艺或等离子体蚀刻方法。还可以执行热处理,以使粘性不良的结构124蒸发。
替代性地,如果对于使用根据本发明的实施方式的结构化的中空导体而言移除不是必须的,则粘性不良的结构124也可以在凹部43的底部48处保持在结构化的中空导体上并且不被移除。有利地,在高频应用中,不会由于粘性不良的结构124而产生明显的信号损耗,该粘性不良的结构124因此不会损害中空导体的功能。可以在不影响部件承载件100的高频性能的情况下保持在中空导体中的粘性不良的结构124或防粘合层的示例为氟聚合物的涂覆部,这是因为这些涂覆部具有低介电常数。
如框216所示的,凹部43周围的铜层然后可以被图形化。在将根据本发明的实施方式的结构化的中空导体的底部48处的未镀铜的粘性不良的结构124移除之后,外部铜层可以被结构化。干抗蚀剂或液体抗蚀剂可以用于该目的,其中,结构化的中空导体的腔或凹部43在该结构化工艺期间可以被覆盖,以在蚀刻工艺期间得到保护。
参照框218,凹部43的经图形化的表面和侧壁110然后可以经受一个或更多个端部表面工艺(比如化学锡、化学银、ENIG、ENIPIG、硬金和/或OSP)。除了铜结构化,位于结构化的中空导体的底部48处的结构化铜表面和选择性镀铜的侧壁110可以通过最终表面工艺进行附加地金属化。为此,例如可以进行化学锡工艺,可以通过化学银工艺进行镀银,可以通过ENIG工艺进行镀金,或者可以借助于OSP工艺用有机涂覆部进行涂覆或用诸如包括PTFE、PFC、PCTFE或氟弹性体的至少一种氟碳化合物等的化合物进行涂覆。
作为铜结构化工艺的方法变体,在结构化的中空导体的底部48处的结构化铜表面可以继续保持由粘性不良的结构124进行保护。选择性镀铜的侧壁110可以通过最终表面工艺进行附加地金属化,所述最终表面工艺例如使用化学锡工艺、通过化学银工艺进行镀银、通过ENIG工艺进行镀金或者通过OSP工艺用有机材料进行涂覆。
为了将凹部43封闭并且完成根据本发明的实施方式的结构化的中空导体,切割出的预浸料(该预浸料可以具有与镀铜的脊状部42相同的高度)可以被置于镀铜的脊状部42的周围。随后,根据本发明的实施方式的结构化的中空导体可以设置有电传导粘合物47(比如电传导银或铜的糊剂),该电传导粘合物47可以被印刷在脊状部42的区域中的结构化的铜层上。然后可以在压制工艺中通过将一个或更多个附加的层压制到凹状的叠置件102的顶侧部上来将镀铜的侧壁110封闭。
特别地,如此获得的结构化的中空导体可以用于在GHz或THz频率范围内使用的至少一个天线与至少一个芯片之间的连接件。附加地或替代性地,可以将所获得的具有中空导体的部件承载件100用于另外的应用,比如对光波或声波、气体和液体进行传导。关于高频应用,这种具有中空导体的部件承载件100可以具有高带宽并且可以仅表现出低信号损耗。
图10是根据本发明的另一示例性实施方式的制造部件承载件100的方法的流程图示230。基本上,流程图示230与流程图示200的不同之处在于框212与框214之间的附加的框222。
在图10中,示出了根据本发明的另一实施方式的制造方法的变体,该变体被示出为用于制备结构化的中空导体以及带状导体与中空导体之间的过渡部。
在根据框208的用于施加脊状部42的精确印刷工艺(优选公差小于±2μm)和对脊状部42进行固化之后,在框210和框222中进行两次用于将粘性不良的结构124上方的材料件142分离的精确分离工艺,在框210与框222之间可以进行根据框212的金属化工艺。优选地,根据框210、222的精确分离工艺可以通过激光切割来进行。在根据框210的可以包括激光切割工艺的第一精确分离工艺中,根据本发明的实施方式的结构化的中空导体的一个或更多个部分可以被切割出来,所述一个或更多个部分将覆盖有化学铜。根据本发明的实施方式的结构化的中空导体的应当保持没有金属(比如铜、铜-银、铜-锡、铜-镍-金)的那些区域在第一精确分离工艺中以较小的尺寸被切割出来。例如,第一精确分离工艺可以是激光切割工艺,该激光切割工艺将比在随后的第二精确分离工艺中切割出来的材料件小的结构切割出来。在金属化工艺(该金属化工艺可以例如包括化学铜、电镀铜、化学银、化学锡、OSP或ENIG工艺)和选择性地在结构化的中空导体的侧壁110上形成金属(参见框212)之后,可以在第二精确分离工艺(比方说例如第二激光切割工艺)中将金属化侧壁110的先前切割出的较小部分切除。根据框222的第二切割工艺用于使中空导体中的信号线暴露,以能够实现根据本发明的实施方式的结构化的中空导体的功能。在第二精确分离工艺(比如另外的激光切割工艺)之后,结构化的中空导体内部的另外的材料件被移除。
根据本发明的实施方式,在化学铜工艺和电镀铜工艺中选择性地在凹部43的侧壁110上和在结构化的中空导体的脊状部42处形成铜之后,结构化的中空导体的底部48处的非涂覆的粘性不良的结构124或防粘合层被移除。所述移除可以通过喷射水溶液和/或含溶剂的溶液以将层移除的任何工艺来进行,或者所述移除可以通过热工艺或等离子蚀刻工艺来进行,以对层进行蚀刻或使层蒸发。
替代性地,粘性不良的结构124可以保持在根据本发明的实施方式的结构化的中空导体中。例如,如果对于使用根据本发明的实施方式的结构化的中空导体而言所述粘性不良的结构124的移除不是必须的,则粘性不良的结构124可以保持成部件承载件100的一部分。有利地,不会由于粘性不良的结构124而产生明显的信号损耗,该粘性不良的结构124因此不会损害中空导体的功能。相应地,用于粘性不良的结构124的适当材料包括但不限于:脂类、蜡类、醇类、脂肪酸酯及其混合物;各种聚合物,比如PP、PEEK、PEK、PVC、PS、氟碳化合物、PFC、PCTFE、氟弹性体、硅酮、PFA、诸如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等的氟聚合物及其混合物。特别地,包括PTFE、PFC或氟弹性体的氟碳化合物是优选的。
粘性不良的结构124中除了上述化合物以外,还可以添加有机和/或无机的含硫、磷或氮的化合物,这些化合物在金属(比如钯、钯-锡、铂或银)的催化沉积期间用作络合剂,并且因此防止化学铜金属层的积层。粘性不良的结构124还可以作为上述化合物的组合而被印刷在根据本发明的实施方式的中空导体的结构化底部48的区域上。粘性不良的结构124还可以永久地被保留在中空导体的底部48处,而无需被移除,特别是当这种涂覆部具有低介电常数并且包括选自氟聚合物(比如PTFE、PVDF、PFC或PCTFE)的至少一种化合物时更是如此。
在将根据本发明的实施方式的结构化的中空导体的底部48处的未镀铜的粘性不良的结构24移除之后,可以对外部铜层进行结构化。腔或凹部43可以覆盖有光刻胶,例如可以通过印刷来施加该光刻胶。除了该结构化工艺之外,结构化的中空导体的位于结构化底部48处的铜表面和选择性镀铜的侧壁110可以通过最终表面工艺来进行附加地金属化,所述最终表面工艺比如是化学锡工艺、通过化学银工艺进行镀银或者通过ENIG工艺进行镀金以及通过OSP用有机保护层进行涂覆或用诸如包括PTFE、PFC、PCTFE或氟弹性体的氟碳化合物等的化合物进行涂覆。
为了将根据本发明的实施方式的结构化的中空导体封闭,切割出的预浸料可以被置于镀铜的脊状部42的周围,该预浸料可以具有与镀铜的脊状部42相同的高度。随后,在金属化侧壁110的周围区域中施加有电传导粘合物47的结构化的铜层被施加成将凹部43封闭并且通过印刷电路板压制工艺与叠置件100压制在一起。除了结构化,根据本发明的实施方式的结构化的中空导体的顶部层的结构化铜表面可以通过最终表面工艺进行附加地金属化,所述最终表面工艺比如是化学锡工艺、通过化学银工艺进行镀银或者通过ENIG工艺进行镀金或者借助于OSP工艺而设置有有机保护层或者设置有呈包括PTFE、PFC、PCTFE或氟弹性体的至少一种氟碳化合物的连接部。在最终表面工艺之后且在压制工艺之前,可以包括铜或银颗粒的电传导粘合物47可以被施加至上部铜层。
所获得的结构化的中空导体可以用于在GHz或THz频率范围内使用的至少一个天线与至少一个芯片之间的连接件。另外可能的应用包括但不限于对光波或声波、气体和液体进行传导,并且与常规的方法相比具有较高的带宽和较低的信号损耗。
图11是根据本发明的又一示例性实施方式的制造部件承载件100的方法的流程图。基本上,流程图示250与流程图示200的不同之处在于框214与框216之间的附加的框224和框226以及将框212移动至框224与框226之间。根据图11,在将材料件142从叠置件102中移除以后,粘性不良的结构124被移除,并且另一保护膜形成在底部48处,以在随后的非电镀工艺中保护位于底部48处的结构化的电传导层结构41不被金属化。对于金属、特别是由非电镀施加的金属而言,所述保护层还可以是粘性不良的或非粘性的。
框224表示将保护层印刷在凹部43的经图形化的底部48上的工艺。框226表示在非电镀之后且在可选的根据框212的附加电镀之后将保护层从凹部43的经图形化的底部48移除。
因此,图11示出了根据本发明的又一实施方式的对结构化的中空导体以及带状导体与中空导体之间的过渡部进行制造的方法的另外的变体。
在所述实施方式中,粘性不良的结构124在(特别是第一)激光切割工艺之后被移除。此后,保护膜作为保护层被施加至中空导体的结构化底部48。保护膜在随后的化学铜金属化工艺中是惰性的并且并不涂覆有金属。该保护膜的示例性材料为:脂类、蜡类、醇类、脂肪酸酯及其混合物;各种聚合物,比如PP、PEEK、PEK、PVC、PS、氟碳化合物、PFC、PCTFE、氟弹性体、硅酮、PFA、诸如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等的氟聚合物及其聚合物混合物。
除了防粘合材料的上述化合物以外,还可以添加有机和/或无机的含硫、磷或氮的化合物,这些化合物在金属(比如钯、钯-锡、铂或银)的催化沉积期间用作络合剂,并且因此防止在防粘合材料上形成化学铜金属层。这种粘性不良的结构还可以作为上述化合物的组合而被印刷在根据本发明的实施方式的中空导体的结构化底部48的区域上。
在选择性金属化工艺之后,通过喷射工艺或者通过用含氧或氢的等离子气体及其混合物的等离子蚀刻工艺将具有合适溶剂的保护膜从根据本发明的实施方式的结构化的中空导体的结构化底部48移除。另外,可以包括至少一个通气孔,以用于压力平衡或者填充气体或者将中空导体排空。
结构化的中空导体的诸如结构化底部48和选择性镀铜的侧壁110以及结构化铜顶部层等的铜表面可以通过最终表面工艺进行附加地金属化,所述最终表面工艺可以是化学锡工艺、通过化学银工艺进行镀银、通过ENIG工艺进行镀金或者通过用于施加有机保护层的OSP工艺进行处理。也可以执行ENIPIG或硬金工艺来形成保护层。
所获得的结构化的中空导体可以用于在GHz或THz频率范围内使用的至少一个天线与至少一个芯片之间的连接件,以及/或者可以用于另外的应用、比如对光波或声波、气体和液体进行传导。有利地,与常规装置相比,具有相应的波导的部件承载件100可以具有较高的带宽和较低的信号损耗。
在以下的图12至图19中,将对具有结构化的金属化中空导体以及导体带与中空导体之间的过渡部的部件承载件100的示例性实施方式进行描述。
图12示出了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件100。
在图12中,示出了根据本发明的实施方式的位于腔或凹部43A、43B中的结构化的中空导体。所例示的部件承载件100示出了铜层41A、41B、41C和41D以及预浸料层40A、40B、40C、40D和40E。铜层41A、41B、41C和41D的厚度可以介于10μm与35μm之间,并且预浸料层40A、40B、40C、40D和40E的厚度可以介于20μm与200μm之间。用附图标记42A和42B示出了具有与铜层41D连接的镀铜边缘的脊状部。用附图标记44A和44B示出了结构化的中空导体的铜涂覆的侧壁。用附图标记48A和48B示出了中空导体或波导的结构化底部。此外,示出了结构化侧壁45B,该结构化侧壁45B是由填充有铜的激光孔的铜结构和一个或更多个结构化的铜层41B、41C和41D形成的。根据图12的部件承载件100可以通过如图10中所示的制造工艺进行制造并且可以涉及第一激光切割工艺和第二激光切割工艺。在将粘性不良的结构124(该粘性不良的结构124没有在图12至图19中示出,但可以存在于部件承载件的其他实施方式中)移除之后并且在对铜层41D进行结构化之后,可以用诸如化学锡、ENIG、化学银或OSP等的各种端部表面工艺对结构化的中空导体的铜表面进行改进。可以施加至少一个预浸料40D。预浸料40D具有与脊状部的金属化边缘的层厚度相同的层厚度,并且预浸料40D包含与脊状部的边缘的尺寸相对应的切割开口。所述预浸料40D在制造工艺期间被置于脊状部42A、42B的周围。此后,施加结构化的铜层41D,含银或铜的电传导粘合物47A、47B可以在金属化脊状部的区域中被施加在该结构化的铜层41D上。此后,预浸料40E在压制工艺中被压制到顶部上并且将结构化的中空导体封闭。另外,可以包括至少一个通气孔,以用于压力平衡或者填充气体或者将结构化的中空导体的一个或更多个凹部排空。
根据图12的实施方式,电传导层结构41中的一些电传导层结构在腔42B中暴露于相应的侧壁110处。
图13示出了根据本发明的另一示例性实施方式的部件承载件100。
在图13中,示出了根据本发明的另一实施方式的具有位于腔或凹部43A、43B中的结构化的中空导体的部件承载件100。所例示的印刷电路板示出了铜层41A、41B、41C和41D以及预浸料层40A、40B、40C、40D和40E。铜层的厚度可以介于10μm与35μm之间,并且预浸料层的预浸料厚度可以介于20μm与200μm之间。用附图标记42A和42B示出了位于铜层41C上的镀铜的聚合物脊状部。用附图标记44A和44B示出了结构化的中空导体的镀铜的侧壁。用附图标记48A和48B示出了结构化的中空导体的铜层41A的结构化底部。此外,示出了结构化侧壁45B,该结构化侧壁45B表示填充有铜的激光孔的铜结构和至少一个结构化的铜层41B、41C。结构化的中空导体的结构化的、未镀铜的侧壁45B的形成可以通过如图10中所示的具有第二激光切割工艺的制造工艺来进行。结构化的中空导体可以在将内部的粘性不良的结构(该粘性不良的结构在化学铜工艺中是惰性的)移除之后进行改进。所述改进可以用诸如化学锡、ENIG、化学银或OSP等的各种端部表面工艺来进行。脊状部42A、42B的周围可以附接有至少一个预浸料40D。预浸料40D具有与脊状部42A、42B的金属化边缘的层厚度相同的层厚度,预浸料40D包含与脊状部42A、42B的边缘的尺寸相同的切割开口,并且所述料40D在制造工艺期间可以分别被置于脊状部42A、42B的边缘的周围。此后,用结构化的铜层41D和预浸料40E将结构化的中空导体封闭,该预浸料40E可以在压制工艺中被压制到叠置件102上。
图14示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件100。
在图14中,示出了具有位于腔或凹部42A、42B中的结构化的中空导体的部件承载件100。部件承载件100具有叠置件102,该叠置件102包括铜层41A、41B、41C和41D以及预浸料层40A、40B、40C、40D和40E。铜层的厚度可以介于10μm与35μm之间,并且预浸料层的厚度可以介于20μm与200μm之间。用附图标记42A和42B示出了位于层结构41C上的镀铜的脊状部。用附图标记44A和44B示出了结构化的中空导体的镀铜的侧壁。用附图标记48A和48B示出了位于结构化的中空导体的底部处的结构化的铜层41A。可以包括在粘性不良的结构(根据图14,已经将该粘性不良的结构移除,并且该粘性不良的结构用于形成凹部43A、43B以及保护经图形化的底部48A和48B不被金属化)中的化学化合物可以是例如:脂类、蜡类、醇类、脂肪酸酯及其混合物;各种聚合物,比如PP、PEEK、PEK、PVC、PS、氟碳化合物、PFC、PCTFE、氟弹性体、硅酮、PFA、诸如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等的氟聚合物及其聚合物混合物。
除了粘性不良的结构124的上述化合物以外,还可以添加有机和/或无机的含硫、磷或氮的化合物,这些化合物在金属(比如钯、钯-锡、铂或银)的催化沉积期间用作络合剂,并且因此防止在经图形化的底部48A和48B处的化学铜金属层的积层。粘性不良的结构124还可以作为上述化合物中的多种化合物的组合被印刷在中空导体的结构化底部的区域上。
此外,示出了结构化侧壁65A、66A和66B,该结构化侧壁65A、66A和66B表示填充有铜的激光孔的铜结构和至少一个结构化的铜层41A、41B、41C和41D。结构化的中空导体的结构化的、未镀铜的侧壁65A可以通过如参照图10描述的制造工艺进行处理,即除了第一激光切割之外实现第二激光切割。在通过等离子蚀刻将粘性不良的结构124移除之后(并且可选地在对铜层41D进行结构化之后),可以用诸如化学锡、ENIG、化学银或OSP等的端部表面工艺对结构化的中空导体进行改进。可以附接有至少一个预浸料40D,该预浸料40D具有与脊状部的金属化边缘的层厚度相同的层厚度,并且该预浸料40D包含与脊状部的边缘的尺寸相同的切割开口。预浸料40D可以在制造工艺期间分别被置于脊状部42A和42B的边缘的周围。此后,施加结构化的铜层41D,含银或铜的电传导粘合物47A、47B在金属化脊状部的区域中被施加在该结构化的铜层41D上。预浸料40E将结构化的中空导体封闭并且在压制工艺中被压制。
图15示出了根据本发明的另一示例性实施方式的部件承载件100。
在图15中,示出了根据本发明的又一实施方式的具有结构化的中空导体的部件承载件100的具有封闭的顶部层的侧视图(在图15的顶部)和处于敞开状态的俯视图(在图15的底部)。通过凹部43A、43B示出了根据本发明的所描述的实施方式的结构化的中空导体。印刷电路板型部件承载件100的叠置件102包括铜层41A、41B、41C和41D以及预浸料层40A、40B、40C、40D和40E。铜层的厚度可以介于10μm与35μm之间,并且预浸料层的厚度可以介于20μm与200μm之间。用附图标记42A和42B示出了位于铜层41C上的镀铜的脊状部。用附图标记74A、74B和76A示出了从带状线至中空导体的过渡元件的选择性未镀铜的壁。用附图标记48A和48B示出了结构化的中空导体的铜层41A中的结构化底部。从带状线至结构化的中空导体的过渡元件的选择性未镀铜的壁74A、74B和76A可以通过如图10中所示的制造工艺来实现,该制造工艺除了第一激光切割工艺之外还包括第二激光切割工艺。在通过等离子蚀刻将粘性不良的结构(该粘性不良的结构在化学铜工艺中是惰性的)移除之后并且在对铜层41D进行结构化之后,可以用各种端部表面工艺(比如化学锡、ENIG、化学银或OSP或者用包括至少一种氟碳化合物——所述至少一种氟碳化合物包括PTFE、PFC、PCTFE或氟弹性体——的化合物)对结构化的中空导体进行涂覆。至少一个预浸料40D可以附接至叠置件102,以用于平面化。预浸料40D具有与脊状部的金属化边缘的层厚度相同的层厚度,并且预浸料40D包含与脊状部的边缘的尺寸相同的切割开口。预浸料40D在制造工艺期间可以被置于脊状部42A和42B的边缘的周围。此后,可以用结构化的铜层40D进行压制工艺,含银或铜的电传导粘合物47A、47B在金属化脊状部的区域中被施加在结构化的铜层41D上。所形成的凹部可以由结构化的铜层41D和预浸料40E通过压制工艺进行封闭。另外,可以包括至少一个通气孔,以用于压力平衡或者填充气体或者将中空导体排空。
图16示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件100。
在图16中,在侧视图中用附图标记43A、43B和43C示出了结构化的中空导体。所例示的印刷电路板型部件承载力100包括铜层41A、41B、41C和41D以及预浸料层40A、40B、40C、40D和40E。铜层的厚度可以介于10μm与35μm之间,并且预浸料层的厚度可以介于20μm与200μm之间。用附图标记42A和42B示出了位于铜层41C上的镀铜的脊状部。用附图标记48A和48B示出了位于结构化的中空导体的铜层41A处的结构化底部。带状线至结构化的中空导体的过渡元件的选择性未镀铜的侧壁的形成可以通过如参照图10描述的制造工艺来实现,所述侧壁用附图标记85A、85B和86来表示。在将粘性不良的结构(在粘性不良的结构在化学铜工艺中是惰性的)移除并且对铜层41D进行结构化之后,可以用诸如化学锡、ENIG、化学银或OSP等的各种端部表面工艺对结构化的中空导体进行改进。结构化的中空导体可以覆盖有至少一个预浸料40D。预浸料40D具有与脊状部的金属化边缘的层厚度相同的层厚度,并且预浸料40D包含与脊状部的边缘的尺寸相同的切割开口。预浸料40D在制造工艺期间被置于脊状部42A和42B的边缘的周围。此后,施加结构化的铜层41D,含银或铜的电传导粘合物47A、47B在金属化脊状部的区域中的下侧部处被施加在结构化的铜层41D上,并且预浸料40E在压制工艺中将结构化的中空导体封闭。图16示出了位于凹部43A的边缘处的U状的贴片天线结构120。
图17示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件100。
图17的实施方式包括位于凹部43A处的频率过滤器结构114。所述频率过滤结构114是由位于侧壁110处的电绝缘层结构40的多个网状部98和电传导结构118形成的,该电传导结构118可以形成在网状部98上以及/或者形成在网状部98之间。例如,频率过滤器结构114可以实现与高频信号有关的高通、低通或带通的过滤器的功能。
在图17中,结构化的中空导体一次在侧视图中被示出为具有封闭的铜覆盖层(参见图17的顶部)并且一次在俯视图中被示出为处于敞开状态。用附图标记43A、43B和43C示出了结构化的中空导体的凹部。印刷电路板的叠置件102包括铜层41A、41B和41C以及预浸料层40A、40B、40C和40D。铜层的厚度可以介于10μm与35μm之间,并且预浸料层的厚度可以介于20μm与200μm之间。用附图标记42A和42B示出了位于铜层41C上的镀铜的脊状部。用附图标记95A、95B和99示出了从带状线至中空导体的过渡元件的选择性未镀铜的侧壁。还可以设置叠置件102的没有铜的内部侧壁,如用附图标记99表示的。用附图标记48A示出了结构化的中空导体的铜层41A中的结构化底部。结构化的中空导体的从带状线至中空导体的过渡元件的未镀铜侧壁的形成(参见附图标记95A、95B和96A以及99)可以通过执行根据图10的具有第二激光切割工艺的制造工艺来实现。在将粘性不良的结构移除并且对铜层41B进行结构化之后,可以用诸如化学锡、ENIG、化学银或OSP等的端部表面工艺对结构化的中空导体进行改进。可以施加至少一个另外的预浸料40C,所述至少一个另外的预浸料40C可以具有与脊状部的金属化边的层厚度相同的层厚度,并且所述至少一个另外的预浸料40C包含与脊状部的边缘的尺寸相同的切割开口。所述至少一个另外的预浸料40C在制造工艺期间被置于脊状部42A和42B的边缘的周围。此后,结构化的铜层41C(含银或铜的电传导粘合物47A在金属化脊状部的区域中被施加在该结构化的铜层41C上)和预浸料40D可以例如通过层压而将结构化的中空导体封闭。
图18示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件100。
在该实施方式中,周向封闭的侧壁110具有多个阶状部122。
在图18中,以侧视图示出了阶状结构化的中空导体。通过凹部43A、43B示出了阶状中空导体。所示出的印刷电路板构型包括铜层41A、41B和41C、41D和41E以及预浸料层40A、40B、40C、40D、40E和40F。铜层的厚度可以介于10μm与35μm之间,并且预浸料的厚度可以介于20μm与200μm之间。用附图标记42A、42B示出了铜层41D上的镀铜脊状部。在预浸料40C的两个端部处示出了位于结构化的阶状中空导体的铜层41C处的带状线的过渡元件的选择性未镀铜的侧壁。过渡元件的预浸料层40C的选择性未镀铜的侧壁的制造是通过根据图10的制造工艺进行的。在铜层41A以及铜层41B中并且用附图标记101示出了结构化的中空导体的结构化底部。在将粘性不良的结构(该粘性不良的结构在化学铜工艺中还是惰性的)移除并且对铜层41D进行结构化之后,可以用诸如化学锡、ENIG、化学银或OSP对结构化的中空导体进行改进。预浸料40E具有与脊状部的金属化边缘的层厚度相同的层厚度,并且预浸料40E包含与脊状部的边缘的尺寸相同的切割开口。预浸料40E在制造工艺期间可以被置于脊状部42A和42B的边缘的周围。此后,结构化的铜层41E(含银或铜的电传导粘合物47A在金属化脊状部的区域中的下侧部处被施加在该结构化的铜层41E上)和预浸料40F可以被层压至叠置件102的顶部,从而将结构化的中空导体封闭。
图19示出了根据本发明的又一示例性实施方式的部件承载件100。
在图19中,以侧视图示出了具有阶状结构化的中空导体的另一实施方式。用附图标记43A、43B、43C、43D、43E、43F示出了结构化的中空导体的凹部的不同几何形状。在涉及附图标记43C的腔中示出了结构化阶状中空导体的涉及附图标记113和117的铜层中的带状线的过渡元件的选择性未镀铜的侧壁。在所例示的腔中的一些腔中制造选择性未镀铜的侧壁以及选择性未镀铜的工艺可以通过具有多个参照图10所描述的类型的激光切割工艺的制造工艺来进行。
在根据凹部43A、43B、43C、43D、43E、43F的结构化的中空导体中示出了结构化的底部和壁。铜结构113经由铜层连接至凹部43C的底侧部,并且铜结构117经由相应的铜层连接至凹部43C的顶侧部。
参照图12至图19描述的结构化的金属化中空导体和相应的制造方法的示例允许精确的大规模制造并且可以特别适用于20GHz以上、优选28GHz以上的频率范围。在GHz或THz的频率范围内,这些结构化的中空导体可以特别地用于至少一个天线与至少一个芯片之间的连接件或者用作带状线与中空导体之间的过渡部件。可能的应用包括但不限于对光波或声波、气体和液体进行传导并且具有高带宽和低信号损耗。
本发明的示例性实施方式涉及集成在部件承载件、比如印刷电路板(PCB)中的结构化、金属化的中空导体以及带状导体与中空导体之间的过渡部。此外,提供了相应的制造工艺。在这种中空导体和过渡部中,位于过渡部和中空导体的底部处的铜结构可以临时或永久地涂覆有至少一个粘性不良的结构、比如防粘合或非粘性的层。该粘性不良的结构可以包括诸如PTFE或PVDF等的氟聚合物的组中的至少一种化合物或者由诸如PTFE或PVDF等的氟聚合物的组中的至少一种化合物组成,并且有利地,该粘性不良的结构在化学铜金属化工艺中可以是惰性的。铜覆盖层下方的铜层在中空导体的区域中可以设置有至少一个脊状部,该脊状部优选在化学铜形成工艺中是稳定的。可以优选通过至少一个激光切割工艺在脊状部的区域中切割出中空导体。所产生的脊状部的边缘以及结构化的中空导体的侧壁可以涂覆有化学铜,其中,由于在化学铜形成期间粘性不良的结构将结构化底部覆盖,因此结构化、受保护的底部没有用化学铜进行金属化。在随后的结构化工艺中,可以将中空导体覆盖。更具体而言,具有开口的至少一个预浸料层可以被置于脊状部的镀铜边缘的周围。所述至少一个预浸料层可以具有与脊状部的金属化边缘相同的高度。包括至少一个结构化的铜层和位于脊状部的区域中的电传导粘合物的顶部层然后可以附接至所获得的叠置件的顶侧部。
例如,脊状部的厚度可以在10μm至1000μm的范围内,优选在15μm至800μm的范围内。优选地,脊状部的材料在化学铜工艺和PCB制造期间是稳定的。例如,所述材料可以包括清漆、聚合物混合物、树脂或树脂混合物、插入式糊剂、阻焊清漆、聚合物、各种树脂以及树脂混合物。
例如,粘性不良的结构可以具有在1nm至100μm的范围内的厚度,优选具有在2nm至80μm的范围内的厚度。此外,粘性不良的结构可以包括至少一种化合物,所述至少一种化合物选自以下化学化合物:脂类、蜡类、醇类、脂肪酸酯及其混合物;各种聚合物,比如PP、PEEK、PEK、PVC、PS、氟碳化合物、PFC、PCTFE、氟弹性体、硅酮、PFA、诸如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等的氟聚合物及其混合物;以及有机和/或无机的含硫、磷或氮的化合物,这些化合物在诸如钯、钯-锡、铂或银催化剂的金属的催化沉积期间用作络合物形成剂。
优选地,在压制工艺之前,结构化的铜顶部层在镀铜的侧壁的区域中可以覆盖有电传导连接材料。例如,电传导连接材料可以包括银或铜的颗粒,优选地,电传导连接材料呈糊剂的形式。电传导连接材料可以被印刷在铜顶部层或脊状部上,以在金属化中空导体的金属化侧壁与铜顶部层之间产生电接触。
在一个实施方式中,粘性不良的结构(例如被构造为防粘合层)用于在化学铜形成期间保护中空导体的底部的结构化铜表面免于用铜材料进行覆盖。可以在结构化的中空导体的铜侧壁的另外的选择性金属化期间保持或保留该粘性不良的结构。可以例如通过诸如化学银、化学锡、ENIG和/或OSP等的最终表面工艺形成这种涂覆部。
优选地,可以通过诸如化学银、化学锡、ENIG或OSP等的最终表面工艺对顶部层的结构化铜表面进行涂覆。
图20示出了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件100的波导型凹部43的尺寸“L”、“W”和“H”。
如图20中所示,凹部43的宽度“W”和长度“L”表示长方体凹部43的水平延伸轴线。换言之,凹部43的宽度“W”和长度“L”为凹部43的在两个水平纬度上的尺寸,而高度“H”对应于凹部43在根据图20的竖向方向上、即垂直于部件承载件100的主表面的尺寸。优选地,宽度“W”沿长度“L”的最大值与最小值之间的差异不超过75μm,更优选地不超过20μm,并且最优选地不超过15μm,以确保波导内的低损耗波传播(在图20中示意性地表示为振荡波)。
将在下文中对与所提及的小宽度公差相关的技术效果进行说明:在不希望被束缚于特定理论的情况下,目前认为的是,对波导进行限定的腔或凹部43的大小和相应的尺寸部分取决于待传输信号的波长。腔或凹部43的该预定宽度“W”沿腔的长度“L”不应当偏离75μm以上,特别地不应当偏离20μm以上,更特别地不应当偏离15μm以上。认为的是,对凹部43进行限界的侧壁110的低粗糙度Rz(例如在15μm至75μm的范围内)可以对所提及的低宽度公差具有积极影响。宽度“W”的绝对值可以取决于将要由波导传输的电磁信号的波长。
图21示出了根据本发明的示例性实施方式制造的具有内部波导型凹部43的部件承载件100的横截面图像。因此,图21示出了实际制造的部件承载件100的横截面,该部件承载件100是通过执行与图1至图8类似的制造工艺并且适当调节制造参数(特别是在激光切割和金属沉积方面)而获得的。图22示出了根据本发明的示例性实施方式并且与图21的图像相对应的具有内部波导型凹部43的部件承载件100的横截面图。作为以下描述的基础,图22中更示意性地示出了根据图21的部件承载件100的多个特征。
首先参照图21,所示的呈金属包覆的凹部43的形式的中空波导的横截面示出了一些具体且有利的特征:
如图21中用“1”表示的,可以在凹部43的顶部边缘处获得铜的弯曲形状。
如图21中用“2”表示的,可选地,可以在凹部的底部边缘处形成倾斜的铜结构。在所示的实施方式中,该特征在左侧底部边缘中比在右侧底部边缘中更明显。
如图21中用“3”表示的,可以为了形成波导的腔而对渐缩的侧壁110进行调节。
如图21中用“4”表示的,从一个底部边缘至另一个底部边缘的高度差优选不超过20%,特别是不超过10%。
更具体而言,并且现在参照图22,所示的部件承载件100包括层压式层叠置件102,该叠置件102包括通过施加压力和温度、例如通过层压而连接的多个电传导层结构41和多个电绝缘层结构40。凹部43形成在叠置件102的空区域中,并且凹部43被构造为(特别是中空的或低DK填充的)波导。电传导涂覆部44为叠置件102的侧壁110加衬,该侧壁110在侧向上对凹部43进行限界。
如用附图标记180表示的,电传导涂覆部44在侧壁110的上部端部上是向外弯曲的。该几何形状可以缓冲在将层结构41、40层压在凹部43的顶部上时产生的机械应力。因此,所提及的特征可以改进部件承载件100的机械完整性。
如也在图1中示出的,在电传导涂覆部44与位于侧壁110的上部端部处的电传导层结构41之间形成有凹部43的窄喙状延伸部172。此外,在层压期间施加竖向压力的过程中,喙状延伸部172可以具有有利的应力阻尼和力平衡的功能。对喙状延伸部172的特性进行调节,可以实现对部件承载件100的RF特性进行微调。
再次参照图22,凹部43在侧壁110的下部端部处由倾斜的金属部分174进行限界,该倾斜的金属部分174形成在斜的或倾斜的电传导涂覆部44与水平的电传导层结构41之间的接合区域中。这在图22中用倾斜的虚线表示。另外,电传导涂覆部44在侧壁110的中央部分中向下渐缩。凹部43在竖向方向上的这种向外渐缩的几何形状还有助于适当的机械力分布,而不会以过度的方式显著影响波导的高频特性。
如也在图22中示出的,在电传导涂覆部44与所述至少一个电传导层结构41中的位于凹部43的底部处的一个电传导层结构之间的相反的两个相交部之间的水平范围D上,凹部43的高度d1、d2基本上没有变化。更具体而言,优选地,d1和d2彼此偏离不超过20%,并且更优选地,d1和d2彼此偏离不超过10%。因此,可以确保波导的合理限定且均匀的RF特性。
有利地,局部加厚的金属区域176形成为电传导涂覆部44与所述至少一个电传导层结构41中的位于凹部43的底部处的一个电传导层结构之间的相交部。在所示关键区域处局部加厚的金属可以用作增强结构,该增强结构能够承受在层压工艺期间作用在部件承载件100的组成部分上的力。
另外有利地,电传导涂覆部44在侧壁110中的每个侧壁处为大致S状。这种S状的铜结构可以以与叶片式弹性件类似的方式用于对制造工艺期间的力产生阻尼作用。
简而言之,参照图21和图22描述的结构特征可以通过以下方式获得:通过与电镀的金属沉积相结合的激光切割形成凹部,同时适当地设置工艺参数。在激光切割期间所获得的平滑侧壁确保低损耗的RF信号传输。同时,所提及的结构特征允许对高频特性进行微调,以及允许在机械上坚固的构型,从而在制造期间防止损坏。
仍然参照图20和图21的实施方式,位于凹部43的上侧部处(以及附加地或替代性地位于下侧部处)的边缘67可以包括金属-金属氧化物-金属连续部,更具体而言,该边缘67可以包括铜-铜氧化物-铜的连续部。因此,氧化物层可以形成在连接的两个金属层之间,这可以抑制其间晶界的形成。
应当指出的是,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。还可以对与不同实施方式相关联地描述的元素进行组合。
还应当指出的是,权利要求中的附图标记不应当被解释为对权利要求的范围进行限制。
本发明的实现形式并不限于附图中所示的以及以上所描述的优选实施方式。相反,使用根据本发明所示的解决方案和原理的多种变体也是可以的,甚至在根本不同的实施方式的情况下也是如此。
Claims (62)
1.一种部件承载件(100),其中,所述部件承载件(100)包括:
叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);以及
凹部(43),所述凹部(43)特别是腔,所述凹部(43)至少部分地形成在所述叠置件(102)中,所述凹部(43)可选地具有电传导涂覆部(44),以及所述凹部(43)被构造为波导;
其中,对所述凹部(43)进行限界的多个边缘(67)是由所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或可选的所述电传导涂覆部(44)的电传导材料形成的。
2.根据权利要求1所述的部件承载件(100),其中,对所述凹部(43)进行限界的所有竖向的边缘(67)都是由所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或所述电传导涂覆部(44)的电传导材料形成的。
3.根据权利要求1或2所述的部件承载件(100),其中,对所述凹部(43)进行限界的所有的边缘(67)都是由所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或所述电传导涂覆部(44)的电传导材料形成的。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述凹部(43)的至少两个侧壁(110)被完全覆盖有所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或所述电传导涂覆部(44)的电传导材料,特别地,所述凹部(43)的至少三个侧壁(110)被完全覆盖有所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或所述电传导涂覆部(44)的电传导材料,更特别地,所述凹部(43)的所有四个侧壁(110)被完全覆盖有所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或所述电传导涂覆部(44)的电传导材料。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述凹部(43)的顶部壁、底部壁和至少一个侧壁中的至少一者被部分地或完全地覆盖有所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或所述电传导涂覆部(44)的电传导材料。
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,仅除了用于馈送信号的至少一个开口以外,所述凹部(43)被所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或所述电传导涂覆部(44)的电传导材料完全围绕。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的部件承载件(100),其中,至少一个边缘(67)包括金属-金属氧化物-金属连续部,特别地,位于所述凹部(43)的上侧部和/或下侧部处的至少一个边缘(67)包括金属-金属氧化物-金属连续部。
8.一种制造部件承载件(100)的方法,其中,所述方法包括:
提供叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);
至少部分地在所述叠置件(102)中形成凹部(43),所述凹部(43)特别是腔,其中,由所述至少一个电传导层结构(41)的电传导材料和/或可选的电传导涂覆部(44)的电传导材料形成对所述凹部(43)进行限界的多个边缘(67);以及
将所述凹部(43)构造为波导。
9.一种部件承载件(100),特别地,所述部件承载件(100)是根据权利要求1至7中的任一项所述的部件承载件,其中,所述部件承载件(100)包括:
叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);以及
凹部(43),所述凹部(43)至少部分地形成在所述叠置件(102)中,以及所述凹部(43)被构造为波导;
其中,所述凹部(43)的宽度(W)沿所述凹部(43)的长度(L)变化不超过75μm。
10.根据权利要求9所述的部件承载件(100),其中,所述凹部(43)的宽度(W)沿所述凹部(43)的长度(L)变化不超过20μm,特别地,所述凹部(43)的宽度(W)沿所述凹部(43)的长度(L)变化不超过15μm。
11.根据权利要求9或10所述的部件承载件(100),其中,所述宽度(W)小于所述长度(L)。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述叠置件(102)具有侧壁(110),所述侧壁(110)对所述凹部(43)进行限界,所述侧壁(110)具有不超过75μm的粗糙度Rz,特别地,所述侧壁(110)具有在15μm至75μm的范围内的粗糙度Rz。
13.根据权利要求12所述的部件承载件(100),其中,所述侧壁(110)的至少一部分被覆盖有电传导涂覆部(44)。
14.根据权利要求12或13所述的部件承载件(100),其中,所述至少一个电传导层结构(41)中的至少一个电传导层结构在所述侧壁(110)的至少一部分处是被暴露的。
15.根据权利要求9至14中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述至少一个电传导层结构(41)中的至少一个电传导层结构限定了所述凹部(43)的底部(48)。
16.根据权利要求15所述的部件承载件(100),其中,限定了所述凹部(43)的所述底部(48)的所述至少一个电传导层结构(41)为经图形化的层,特别地,限定了所述凹部(43)的所述底部(48)的所述至少一个电传导层结构(41)在所述凹部(43)的所述底部(48)的区域中被图形化。
17.根据权利要求9至16中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述至少一个电传导层结构(41)的最上部为经图形化的层。
18.根据权利要求9至17中的任一项所述的部件承载件(100),所述部件承载件(100)包括频率过滤器结构(114),所述频率过滤器结构(114)位于所述凹部(43)中和/或位于所述叠置件(102)的对所述凹部(43)进行限界的材料处。
19.根据权利要求18所述的部件承载件(100),其中,所述频率过滤器结构(114)是由所述至少一个电绝缘层结构(40)中的至少一个电绝缘层结构的位于所述侧壁(110)的至少一部分处的多个网状部(98)以及形成在所述网状部(98)上和/或形成在所述网状部(98)之间的电传导结构(118)形成的。
20.根据权利要求9至19中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述至少一个电传导层结构(41)中的至少一个电传导层结构的水平表面具有不超过1μm的粗糙度Rz,特别地,所述至少一个电传导层结构(41)中的至少一个电传导层结构的水平表面具有不超过0.5μm的粗糙度Rz,更特别地,所述至少一个电传导层结构(41)中的至少一个电传导层结构的水平表面具有不超过0.2μm的粗糙度Rz。
21.根据权利要求9至20中的任一项所述的部件承载件(100),所述部件承载件(100)包括天线结构(120),所述天线结构(120)位于所述凹部(43)中和/或位于所述叠置件(102)的对所述凹部(43)进行限界的材料处。
22.根据权利要求21所述的部件承载件(100),其中,所述天线结构(120)是位于所述凹部(43)中的独立结构,所述天线结构(120)相对于所述叠置件(102)的环绕材料在周向上间隔开一间隙,以及所述天线结构(120)包括所述至少一个电传导层结构(41)中的至少一个电传导层结构的一部分。
23.根据权利要求12至22中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述侧壁(110)沿竖向方向连续延伸。
24.根据权利要求12至23中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述侧壁(110)具有至少一个阶状部(122)。
25.一种制造部件承载件(100)的方法,特别地,所述方法是根据权利要求8所述的方法,其中,所述方法包括:
提供叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);
至少部分地在所述叠置件(102)中形成凹部(43),其中,所述凹部(43)的宽度(W)沿所述凹部(43)的长度(L)变化不超过75μm;以及
将所述凹部(43)构造为波导。
26.根据权利要求25所述的方法,其中,所述方法包括:
在所述叠置件(102)的内部中形成粘性不良的结构(124);
在所述叠置件(102)中形成周向封闭的沟槽(126),所述沟槽(126)延伸直至所述粘性不良的结构(124);以及
将由所述沟槽(126)和所述粘性不良的结构(124)限界的材料件(142)从所述叠置件(102)移除。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,所述方法包括:通过激光切割形成所述沟槽(126),特别地,通过脉冲激光切割形成所述沟槽(126),更特别地,使用皮秒激光或飞秒激光形成所述沟槽(126)。
28.根据权利要求26或27所述的方法,其中,所述方法包括:在所述叠置件(102)中以与所述粘性不良的结构(124)相邻的方式形成激光停止结构(128)。
29.根据权利要求26至28中的任一项所述的方法,其中,所述方法包括:
在所述叠置件(102)的内部中形成另外的粘性不良的结构;
在所述叠置件(102)中形成周向封闭的另外的沟槽,周向封闭的所述另外的沟槽延伸直至所述另外的粘性不良的结构,周向封闭的所述另外的沟槽相对于周向封闭的所述沟槽(126)具有另一直径和/或深度,以及/或者,周向封闭的所述另外的沟槽相对于周向封闭的所述沟槽(126)侧向移位;以及
将由所述另外的沟槽和所述另外的粘性不良的结构限界的另外的材料件从所述叠置件(102)移除。
30.一种部件承载件(100),特别地,所述部件承载件(100)是根据权利要求1至7中的任一项所述的部件承载件,其中,所述部件承载件(100)包括:
叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);
凹部(43),所述凹部(43)至少部分地形成在所述叠置件(102)中,以及所述凹部(43)被构造为波导;
布线结构(130),所述布线结构(130)形成了所述至少一个电传导层结构(41)的一部分,以及所述布线结构(130)被布置在所述凹部(43)的顶部上;以及
脊状部(42),所述脊状部(42)围绕所述凹部(43),其中,所述布线结构(130)经由所述脊状部(42)与所述波导电联接。
31.根据权利要求30所述的部件承载件(100),所述部件承载件(100)包括位于所述脊状部(43)的至少一部分上的电传导衬里(134),并且所述电传导衬里(134)将所述波导与所述布线结构(130)电联接。
32.根据权利要求31所述的部件承载件(100),其中,所述电传导衬里(134)在周向上围绕所述脊状部(42)。
33.根据权利要求30至32中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述脊状部(42)是具有与所述凹部(43)对准的中央通孔的环状部。
34.根据权利要求30至33中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述脊状部(42)包括电绝缘材料。
35.根据权利要求30至34中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述布线结构(130)位于所述脊状部(42)的顶部上。
36.根据权利要求30至35中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述布线结构(130)是所述至少一个电传导层结构(41)的最上部。
37.根据权利要求30至36中的任一项所述的部件承载件(100),所述部件承载件(100)包括至少部分地介电的层(136),所述至少部分地介电的层(136)具有对所述脊状部(42)进行容置的中央通孔,以及所述至少部分地介电的层(136)具有与所述脊状部(42)加上所述脊状部(42)上的电传导材料(134、47)大致相同的高度。
38.根据权利要求30至37中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述布线结构(130)包括馈线结构(138),所述馈线结构(138)用于将信号在所述布线结构(130)与所述波导之间进行耦合。
39.一种制造部件承载件(100)的方法,特别地,所述方法是根据权利要求8所述的方法,其中,所述方法包括:
提供叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);
至少部分地在所述叠置件(102)中形成凹部(43);
将所述凹部(43)构造为波导;
在所述凹部(43)的顶部上形成作为所述至少一个电传导层结构(41)的一部分的布线结构(130);以及
围绕所述凹部(43)形成脊状部(42),并且将所述脊状部(42)形成为使得所述布线结构(130)经由所述脊状部(42)与所述波导电联接。
40.根据权利要求39所述的方法,其中,所述方法包括:将电传导粘合物(47)施加在所述脊状部(42)的至少一部分上,以用于将所述波导与所述布线结构(130)电联接,特别地,将电传导糊剂施加在所述脊状部(42)的至少一部分上,以用于将所述波导与所述布线结构(130)电联接。
41.一种部件承载件(100),所述部件承载件(100)特别是根据权利要求1至7中的任一项所述的部件承载件,其中,所述部件承载件(100)包括:
叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40),其中,所述至少一个电绝缘层结构(40)中的至少一个电绝缘层结构是由粘性不良的结构(124)制成的;
金属非电镀覆结构(140),所述金属非电镀覆结构(140)形成在所述叠置件(102)的除了所述粘性不良的结构(124)之外的表面上;以及
凹部(43),所述凹部(43)至少部分地形成在所述叠置件(102)中,其中,所述粘性不良的结构(124)将所述凹部(43)的底部(48)和/或至少一个侧壁(110)覆盖,以及其中,所述金属非电镀覆结构(140)形成在所述叠置件(102)的对所述凹部(43)进行限界的侧壁(110)的至少一部分上。
42.根据权利要求41所述的部件承载件(100),其中,所述粘性不良的结构(124)是由疏水性材料制成的。
43.根据权利要求41或42所述的部件承载件(100),其中,所述凹部(43)被构造为波导。
44.根据权利要求41至43中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述至少一个电传导层结构(41)中的至少一个电传导层结构包括经图形化的金属层,所述经图形化的金属层位于所述凹部(43)的所述底部(48)处并且位于所述粘性不良的结构(124)的下方。
45.一种制造部件承载件(100)的方法,特别地,所述方法是根据权利要求8所述的方法,其中,所述方法包括:
提供叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40),其中,所述至少一个电绝缘层结构(40)中的至少一个电绝缘层结构是由粘性不良的结构(124)制成的;
使所述粘性不良的结构(124)暴露;以及
通过非电镀覆而选择性地在所述叠置件(102)的除了被暴露的所述粘性不良的结构(124)之外的表面上形成金属结构(140)。
46.根据权利要求45所述的方法,其中,所述方法包括在形成所述金属结构(140)之后将所述粘性不良的结构(124)的至少一部分移除。
47.根据权利要求45或46所述的方法,其中,使所述粘性不良的结构(124)暴露包括:
在所述叠置件(102)中形成周向封闭的沟槽(126),所述沟槽(126)延伸直至所述粘性不良的结构(124);以及
将由所述沟槽(126)和所述粘性不良的结构(124)限界的材料件(142)从所述叠置件(102)移除。
48.一种部件承载件(100),特别地,所述部件承载件(100)是根据权利要求1至7中的任一项所述的部件承载件,其中,所述部件承载件(100)包括:
叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);以及
凹部(43),所述凹部(43)至少部分地形成在所述叠置件(102)中,以及所述凹部(43)被构造为波导;以及
电传导涂覆部(44),所述电传导涂覆部(44)位于所述叠置件(102)的在侧向上对所述凹部(43)进行限界的侧壁(110)的至少一部分上;
其中,所述电传导涂覆部(44)在所述侧壁(110)的上部端部上是向外弯曲的。
49.根据权利要求48所述的部件承载件(100),其中,在所述电传导涂覆部(44)与所述至少一个电传导层结构(41)中的位于所述侧壁(110)的上部端部处的一个电传导层结构之间形成有所述凹部(43)的喙状延伸部(172)。
50.根据权利要求48或49所述的部件承载件(100),其中,所述凹部(43)在所述侧壁(110)的下部端部处是由倾斜的金属部分(174)限界的,所述倾斜的金属部分(174)形成在所述电传导涂覆部(44)与所述至少一个电传导层结构(41)中的一个电传导层结构之间的接合区域中。
51.根据权利要求48至50中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述电传导涂覆部(44)在所述侧壁(110)的中央部分中向下渐缩。
52.根据权利要求48至51中的任一项所述的部件承载件(100),其中,在所述电传导涂覆部(44)与所述至少一个电传导层结构(41)中的位于所述凹部(43)的所述底部处的一个电传导层结构之间的相反的两个相交部之间的水平范围(D)上,所述凹部(43)的高度(d1、d2)变化不超过20%,特别地,所述凹部(43)的高度(d1、d2)变化不超过10%。
53.根据权利要求48至52中的任一项所述的部件承载件(100),其中,在所述电传导涂覆部(44)与所述至少一个电传导层结构(41)中的位于所述凹部(43)的所述底部处的一个电传导层结构之间形成有作为相交部的局部加厚的金属区域(176)。
54.根据权利要求48至53中的任一项所述的部件承载件(100),其中,所述电传导涂覆部(44)在所述侧壁(110)中的至少一个侧壁处是大致S形形状。
55.一种制造部件承载件(100)的方法,特别地,所述方法是根据权利要求8所述的方法,其中,所述方法包括:
提供叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);
至少部分地在所述叠置件(102)中形成凹部(43);
将所述凹部(43)构造为波导;以及
在所述叠置件(102)的在侧向上对所述凹部(43)进行限界的侧壁(110)的至少一部分上形成电传导涂覆部(44),其中,所述电传导涂覆部(44)在所述侧壁(110)的上部端部上是向外弯曲的。
56.一种部件承载件(100),所述部件承载件(100)包括:
叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);
凹部(43),所述凹部(43)至少部分地形成在所述叠置件(102)中;以及
结构化的金属非电镀覆结构,所述结构化的金属非电镀覆结构至少部分地形成在所述叠置件(102)的至少一个侧壁(110)上。
57.根据权利要求56所述的部件承载件(100),除了所述结构化的金属非电镀覆结构,所述部件承载件(100)还包括位于所述至少一个侧壁(110)上的结构化的粘性不良的结构(124)。
58.根据权利要求56或57所述的部件承载件(100),其中,所述凹部(43)被构造为波导。
59.一种制造部件承载件(100)的方法,其中,所述方法包括:
提供叠置件(102),所述叠置件(102)包括至少一个电传导层结构(41)和至少一个电绝缘层结构(40);
至少部分地在所述叠置件(102)中形成凹部(43);
在所述叠置件(110)的至少一个侧壁(110)上形成结构化的粘性不良的结构(124);以及
除了所述结构化的粘性不良的结构(124),在所述叠置件(102)的所述至少一个侧壁(110)上选择性地形成结构化的金属非电镀覆结构。
60.根据权利要求59所述的方法,其中,所述方法包括在形成所述结构化的金属非电镀覆结构之后将所述粘性不良的结构(124)的至少一部分移除。
61.一种将根据权利要求1至7、9至24、30至38、或41至44、或48至54、或56至58中的任一项所述的部件承载件(100)用于高频应用的方法。
62.根据权利要求61所述的方法,所述方法包括以下特征中的至少一个特征:
其中,将所述部件承载件(100)用于无线通信,特别地,将所述部件承载件(100)用于根据5G或6G的无线通信;
其中,将所述部件承载件(100)用于1GHz以上的高频应用,特别地,将所述部件承载件(100)用于28GHz以上的高频应用。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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