WO2016146522A1 - Komponententräger mit verwerfungsstabilisierungsstruktur - Google Patents

Komponententräger mit verwerfungsstabilisierungsstruktur Download PDF

Info

Publication number
WO2016146522A1
WO2016146522A1 PCT/EP2016/055279 EP2016055279W WO2016146522A1 WO 2016146522 A1 WO2016146522 A1 WO 2016146522A1 EP 2016055279 W EP2016055279 W EP 2016055279W WO 2016146522 A1 WO2016146522 A1 WO 2016146522A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer structure
insulating layer
electrically insulating
electrically conductive
via connection
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/055279
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Leitgeb
Urs Hunziker
Original Assignee
At & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by At & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft filed Critical At & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft
Priority to US15/558,051 priority Critical patent/US10420206B2/en
Priority to CN201680027516.2A priority patent/CN107637183B/zh
Publication of WO2016146522A1 publication Critical patent/WO2016146522A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0271—Arrangements for reducing stress or warp in rigid printed circuit boards, e.g. caused by loads, vibrations or differences in thermal expansion
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/185—Components encapsulated in the insulating substrate of the printed circuit or incorporated in internal layers of a multilayer circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/06—Thermal details
    • H05K2201/068—Thermal details wherein the coefficient of thermal expansion is important
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09136—Means for correcting warpage
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095—Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/096—Vertically aligned vias, holes or stacked vias
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09827—Tapered, e.g. tapered hole, via or groove
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09836—Oblique hole, via or bump
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09845—Stepped hole, via, edge, bump or conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/02—Details related to mechanical or acoustic processing, e.g. drilling, punching, cutting, using ultrasound
    • H05K2203/0207—Partly drilling through substrate until a controlled depth, e.g. with end-point detection
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15—Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1572—Processing both sides of a PCB by the same process; Providing a similar arrangement of components on both sides; Making interlayer connections from two sides

Definitions

  • the invention relates to a device for electrically connecting components and a method for producing a device for
  • Apparatus for electrically connecting components (which may in particular be mounted on the device and / or embedded in the device, whereby such components (for example encapsulated or bare or unhacked) semiconductor chips, sockets, etc. may be provided), the at least one electrically insulating layer structure, at least one electrically conductive layer structure, which is stacked with the at least one electrically insulating layer structure to form a layer stack and solidified (in particular pressed), and at least a part of
  • Layer structures of the layer stack at least partially passing warp stabilization structure for rejection suppression
  • Stabilizing the device has.
  • a method for producing apparatus for electrically connecting components, wherein in the method at least one electrically conductive layer structure having at least one electrically insulating layer structure is provided
  • Layer structure is stacked and solidified (in particular pressed) to form a layer stack, and at least two layer structures of the layer stack at least partially passing
  • Stabilizing the device is formed.
  • Layer structure a flat or planar arrangement of one or more continuous or structured layers understood, for example, from sheets, thin sheets, platelets or deposited or applied
  • Material can be formed.
  • the structuring of such a layer or layer structure can be done, for example, such that due to the
  • Structuring a plurality of separate islands are formed, or a coherent structure By solidifying (in particular pressing and / or gluing, optionally with the addition of heat), the individual layers or layer structures can be combined, for example laminated, into a unitary body.
  • a warp is in particular to be understood as a bend which has an outer shape of the device in relation to a planar or planar one
  • the fault stabilization structure counteracts a tendency of a device to reject itself by counteracting this counteracting force, in particular by providing an internal counterforce
  • Such distortions may, for example, occur under the influence of temperature when different components of the device (in particular the materials of the electrically insulating layer structure (s) and those of the electrically conductive
  • the fault stabilization structure may be configured.
  • Fault stabilization structure may also be designed such that the fault stabilization structure on and / or in the device
  • Stiffening causes under whose influence it does not even come to the formation of a fault.
  • Fault stabilization structures may be synergistically used as functional components of the device, for example, by configuring them as specially configured electrically conductive via connections; the then also for electrically coupling opposing major surfaces of the device (possibly with it mounted
  • main extension direction can be understood to mean an effective direction along which the through-connection extends relative to the device The main direction of extension results, in particular, from a straight line connecting two opposite surface centers of access openings
  • Fault stabilization structure serve to provide an electrically conductive coupling between different areas of the device
  • Constant radius vias i.e., constant radius circular cylindrical vias extending along a stacking direction of the layered structures
  • Constant radius vias have not been found to be capable of exhibiting rejection suppressing effects due to their high degree of symmetry. This can clearly be explained by the fact that it is just mechanical stresses as a result of angle-shaped, preferably asymmetrically constructed, through-connections, which are arranged at an angle to the main surfaces of the device and which effectively counteract the tendency to warp.
  • angle-shaped, preferably asymmetrically constructed, through-connections which are arranged at an angle to the main surfaces of the device and which effectively counteract the tendency to warp.
  • Staggering stabilizing effect of such oblique congestive is that they have a different angle of 0 ° or 90 ° with the
  • distortion-suppressing loss of symmetry occurs, which advantageously generates stresses in the interior of the device, which prevent unwanted warping of the device under the influence of temperature.
  • the acute angle may be in a range between 70 ° and 89 °, in particular in a range between 80 ° and 88 °. It has been found that, in particular, relatively small deviations of the main extension direction of the through-connections from a surface normal of the main surfaces of the plate-shaped device lead to a particularly effective suppression of distortions. If the angles are too small, then on the one hand the material and
  • At least a portion of different ones of the plurality of via connections may be
  • At least a portion of the at least one via connection may be at least partially filled with an electrically conductive material, in particular copper. If the
  • Through-hole connections are filled with an electrically conductive material such as copper, they can also perform an electrically conductive function in addition to their rejection-suppressing function.
  • copper which is the usual electrically conductive material for contacting of devices, it is advantageously unnecessary to introduce a further material into the process, resulting in a cost-effective device. Adhesive problems and electrically conductive contact problems at borders between too many different materials are thereby avoided.
  • the use of copper to fill in the via connections results in no temperature-related distortions between them fürsteigetagenen and the electrically conductive layer structures (which are advantageously also formed of copper) is to be feared.
  • the electrically conductive material of the at least one via connection may extend at least along part of the extent of the at least one
  • At least a portion of the at least one via connection may be free of material.
  • the naturalsteigetagen can also remain completely or partially free of material, thus be formed as hollow or only partially filled blind or through holes, and yet a
  • Such partially or completely unfilled via connections may synergistically serve as mounting structures for mechanically mounting (e.g., attaching) components on the device or device to an electronic peripheral device.
  • the at least one through-connection can be connected by means of a single, in particular
  • Example by means of a mechanical drill or one side of the Device acting laser beam can be generated, is processable in a particularly simple manner and leads to good
  • Tilt main surfaces of the device Tilt main surfaces of the device.
  • the center of the wellbore may deviate up or down from the center of the device.
  • the hole can be skewed or acute-angled with respect to one
  • Main surface of the device to be formed. Also, it is possible to asymmetrically a center of the hole in the thickness direction of the device
  • such a center may be defined by a boundary between two partial bores which are formed to form the hole in common from opposite major surfaces of the device in the device.
  • the at least one through-connection can be formed by means of at least two bores (in particular, .alpha.) Which are interconnected and asymmetrically formed (in particular laterally offset and / or tilted relative to one another)
  • blind holes may be formed.
  • the asymmetry of the respective through-connection is increased by the fact that the through-connection of two from each other
  • Overlap range or to a hourglass geometry by two laterally offset brought together conical holes. It is also possible, alternatively or in addition to a lateral displacement of the two partial bores, these with different diameters,
  • a hole can also be stepped.
  • a larger diameter bore may be made deeper and another smaller diameter bore deeper.
  • Partial bores can either be from one or both sides or
  • Main surfaces of the device are introduced from.
  • the laterally offset holes may be perpendicular to at least one
  • Main surface of the device to be aligned is not the oblique orientation of the partial bores themselves but their lateral offset that leads to a main extension direction that deviates from the normal to the main surface of the device.
  • the laterally offset holes may each have a substantially circular cylindrical shape.
  • a circular cylindrical shape can be effected for example by a mechanical drill.
  • the laterally offset holes may each be substantially conical or truncated cone shape.
  • Such a geometry can for
  • Example be effected by a laser drill, which generates on an outer side of the device usually a larger cross-sectional area of a partial bore than in the interior.
  • Device extending bores to each other have a lateral offset in a range between 3 pm and 50 pm, when the device is designed as a printed circuit board or PCB (PCB).
  • the bores extending from the two opposing main surfaces of the device may have a lateral offset in a range between 0.5 pm and 3 pm (in particular between 0.5 pm and 2 pm)
  • the lateral offset is too small, the rejection-suppressing effect becomes too small or vanishes altogether. If the lateral offset becomes too large, the mechanical stability of the fault stabilization structure itself may suffer from this circumstance because the overlap becomes too small and constricts the warp
  • Partial components of the fault stabilization structure can lead. Said range has proved to be a particularly advantageous area in connection with the above two requirements.
  • the at least one via connection may be in the at least one electrically conductive layer structure and / or in the at least one electrically insulating layer
  • Layer structure may be integrated with a mechanical bias, which counteract a component carrier plate intrinsic faulting force.
  • the manufacturing process of the via connection itself becomes a mechanical one
  • thermo-mechanical effects during the fabrication of the device constructed of heterogeneous materials may be used during a subsequent cooling process to form conventional ones
  • embodiments of the present invention have recognized that the conventional prejudice, internal mechanical stresses of the device inevitably led to a
  • At least a part of the at least one via connection may be formed as a through-connection which completely penetrates the device or as an only exactly partially penetrating contact as the device.
  • the via connection can be formed as a via, which electrically conductively couples both main surfaces of the device together.
  • an only partially filled or blind hole-like element as
  • Passenger connection can be realized, for example, to the inside of
  • a number of step-through connections per area of a major surface of the device if this is designed as a printed circuit board, in a range between 50 mm "2 (ie. A number of step-through connections 50 per square millimeter
  • a number of via connections per area of a main surface of the device when formed as a substrate may be in a range between 4000 mm -2 (i.e., a number of 4,000 Via junctions per square millimeter main surface of the substrate) and 8000 mm 2 .
  • a, in particular average, distance between adjacent plated-through holes on a main surface of the device in a range between 30 pm and 200 pm, in particular in a range between 50 pm and 90 pm.
  • the distance can be in a range between 1 ⁇ m and 30 ⁇ m, in particular in a range between 5 ⁇ m and 20 ⁇ m. If the distance between adjacent pitch connections (pitch) becomes oblique
  • Residual stress inside the device can no longer withstand. It can then lead to cracking or other undesirable effects. If, on the other hand, a distance between adjacent plated-through holes becomes too large, the distortion-stabilizing effect is lost until it finally becomes unacceptable.
  • Via-connections are also possible, such as chemical etching (optionally in combination with lithography).
  • Through-connections are formed by drilling from both opposite major surfaces of the device.
  • An adjustable offset when drilling opposite sides therefore allows the desired asymmetry between different ones
  • Fault stabilization structure can already be applied during the manufacturing process in the device by targeted mechanical stresses are implemented in the device.
  • the resulting internal forces of the device which can clearly lead to a wedging of their constituents, thus counteract a tendency to warp, which can be accompanied by thermal expansion.
  • the mechanical bias may be generated by setting a temperature for forming the at least one via connection higher than one
  • a material of the at least one electrically insulating layer structure having a smaller value of the thermal expansion coefficient may be selected than at least one of the group consisting of a material of the at least one electrically conductive layer structure and a material of the at least one via connection.
  • the mechanical bias may be generated by setting a temperature for forming the at least one via connection lower than a temperature for processing the at least one electrically insulating layer structure and / or the at least one electrically conductive one
  • a high-temperature-based processing of the layer structures can bring about the mechanical residual stresses of the device in comparison with a temperature-reduced forming of the through-connections.
  • a material of the at least one electrically insulating layer structure having a greater value of the thermal expansion coefficient may be selected than at least one of the group consisting of a material of the at least one electrically conductive layer structure and a material of the at least one through-connection.
  • the mechanical bias may be generated by subjecting the device to a temporary temperature increase after forming the at least one via connection and after processing the at least one electrically insulating layer structure and / or the at least one electrically conductive layer structure, thereby adapting it the materials of the device to each other and to build a mechanical clamping voltage (as a special expression of the mechanical bias) comes. By tempering the device after its completion, residual stresses can be generated and can compensate for any remaining at the same time
  • the at least one electrically insulating layer structure may be selected from a group consisting of resin (especially bismaleimide-triazine resin), glass fibers, prepreg material, polyimide, a liquid crystal polymer, epoxy-based build-up films, and FR4 Material.
  • Resin material can serve as a mechanically stable matrix, which at the same time electrically insulating the respective structure
  • Prepreg material is a preform of FR4 material and has a mixture of resin and glass fibers.
  • FR4 flame resistant refers to a common material for devices, which for a device according to an embodiment of the Invention allows high mechanical robustness at low cost.
  • the at least one electrically insulating layer structure may also comprise or consist of glass.
  • a ceramic and / or a metal oxide are possible.
  • the at least one electrically conductive layer structure may comprise or consist of copper.
  • Alternative materials are aluminum, silver, nickel or other suitable metals.
  • the device may be used as a printed circuit board
  • a circuit board (which can also be referred to as a printed circuit board) can be drawn as an electronic component carrier, a circuit board is used for mechanical fastening and electrical connection, and printed circuit boards have electrically insulating material as a carrier structure with adherent, senior
  • Epoxy resin, FR4 and / or prepreg Epoxy resin, FR4 and / or prepreg.
  • the tracks can be etched from a thin layer of copper.
  • the device may be referred to as
  • a substrate be understood as a carrier for electrical connections or a component carrier similar to a PCB circuit board, but with a significantly higher density of lateral (printed conductors) and / or vertical (bores).
  • substrates thus includes “IC substrates”.
  • the device at least one electronic component in the at least one electrically insulating Layer structure and / or in the at least one electrically conductive
  • Such an electronic component or such an “electronic component” can in particular any active electronic component (such as an electronic chip, in particular a
  • any passive electronic component such as a capacitor, a resistor or an inductor
  • embedded components include a data memory such as a DRAM (or any other random memory), a filter (which may be configured, for example, as a high-pass filter, a low-pass filter, or a band-pass filter, and which may, for example, serve for frequency filtering ), an integrated circuit (such as a logic IC), a
  • Signal processing component such as a microprocessor
  • power management component such as a power management component
  • opto-electrical component such as a power management component
  • Interface element for example, an optoelectronic component, a voltage converter (such as a DC / DC converter or an AC / DC converter), an electromechanical transducer (eg, a PZT (lead zirconate titanate) sensor and / or actuator), a Electromagnetic wave transmitting and / or receiving unit (eg, an RFID chip or transponder), a cryptographic component, a capacitance, an inductance, a switch (eg, a transistor-based switch), and a combination of these and others functional electronic components.
  • the component may also include a microelectromechanical system (MEMS), a battery, a camera, or an antenna.
  • MEMS microelectromechanical system
  • Figure 1 shows a cross-sectional view of a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIGS. 2 to 9 show structures by means of which a design of a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the invention is derived.
  • FIG. 10 to FIG. 15 and FIG. 17 are cross-sectional views of printed circuit boards according to other exemplary embodiments of the present invention.
  • FIG. 16 shows a plan view of a printed circuit board according to FIG.
  • Printed circuit boards can experience a certain degree of rejection in the context of their own manufacturing process and / or the subsequent assembly process. This is due to the different values of the
  • CTE values coefficient of thermal expansion
  • Clamping cables are loosely embedded in a guide sleeve and subsequently tensioned.
  • Heating process of the whole circuit board heated (this heating process can be both in certain process steps a Nachcuring the base material, but also take place within the actual reflow soldering process). Since the copper expands more than the surrounding insulator because of its larger CTE, a delamination stress is first built up (i.e., a stress that tries to expose the layers of the
  • Copper fill (to full fill) can be found a point where copper, due to the cohesive forces of the insulating layer (especially very high in glass), reaches its elastic limit and plastically deforms (i.e., is stretched). This point can be planned for copper (and possibly minimal alloying additions) between 40 MPa and 300 MPa. The subsequent cooling leads to the creation of a mechanical stress and can be planned so that these forces counteract a fault.
  • Group B If the CTE of the isolation is greater than the CTE of the conductor
  • the via is carried out at a lower temperature than the subsequent operating temperature means or by the elevated temperatures in the reflow process, can be a basic voltage along a build specifiable line targeted. This is because the CTE of copper is lower than that of FR4 or other insulators.
  • Curing process of, for example, FR4 it is also possible to condition a controlled fault before reflowing.
  • Temperature-dependent variable elastic modulus can be used here.
  • An embodiment consists in the provision of at least one oblique bore. As a variant to this, it is possible to provide only vias or filled vias. It is possible to have a via ending on a main surface of the printed circuit board and / or a buried one
  • a warp stabilizer structure may be performed at a time when embedding has already occurred, is taking place, or is about to take place
  • An insulator may be part of a substrate, the material may also be glass
  • Another embodiment relates to a plurality of vias that extend along different directions or main directions of extension
  • Embodiment relates to two (preferably interconnected inside the circuit board) blind holes extending from the
  • PCB printed circuit board
  • Another embodiment presents conical Holes ready.
  • Yet another embodiment relates to truncated cones as touching elements, even at different angles of the oblique flanks or other asymmetries. It is possible to fill the plated-through holes with a material of a specific CTE value, which makes it possible to achieve an even more targeted reaction to a temperature change (for example aluminum).
  • holes may first be drilled in the circuit board, followed by deposition of an electroless seed or seed layer of copper (or other metal suitable therefor). This can be a backfilling with
  • Substrate environment and as a distortion stabilization structure cause a mechanical stress in the plate, which acts reinforcing, anti-warping and / or stabilizing.
  • a printed circuit board may be provided which includes at least one through-hole oriented at an angle other than 90 degrees to the circuit board direction.
  • at least one via can have an asymmetry compared to a direct and straight via.
  • a borehole size may be below 100 pm (in particular below 30 ⁇ m).
  • the electrically insulating base material of the printed circuit board for example FR4, epoxy resin, Teflon, polyamide, polyimide, cyanate ester and / or bismaleimide-triazine resin is possible, alternatively or additionally also glasses and glassy support materials (for example multilayer glass), as well as ceramics or metal oxides.
  • a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the invention may include one or more vias that extend may result from slightly offset (especially blind hole) holes from each PCB side. In such a via, a bore diameter may vary with the depth of the bore (particularly in a manner to form an hourglass profile in cross-section).
  • a circuit board according to an exemplary embodiment may play the role of a substrate or a chip carrier. Insulation materials of a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the invention may include resins, glasses,
  • a via may be copper, silver, or similar high conductance materials.
  • Figure 1 shows a cross-sectional view of a printed circuit board (PCB) 100 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • PCB printed circuit board
  • the printed circuit board 100 contains an electrically insulating layer structure 102 composed of FR4 or prepreg material composed of one or more layers or films pressed together. It is also possible to provide a plurality of electrically insulating layer structures 102. In addition, the printed circuit board 100 has formed as a structured copper foils electrically conductive layer structures 104, which with the electrically insulating
  • Layer structure 102 is pressed to form a laminate.
  • Layer stack which is composed of the electrically insulating layer structure 102 and the electrically conductive layer structures 104 is completely in the vertical stacking direction according to Figure 1 of a
  • Fault stabilization structure 106 for rejection suppression stabilization of printed circuit board 100.
  • the fault stabilization structure 106 is formed by means of a plurality of obliquely formed through-connections 108 formed as vias, of which only one is shown in FIG. 1 for reasons of clarity.
  • the shown via connection 108 extends along a main extension direction 114 and closes with each other
  • Through-connections 108 on the main surfaces 110, 112 of the printed circuit board 100 may be arranged with different values of the acute angle ⁇ with respect to the main surfaces 110, 112 and thus not oriented parallel to one another or skewed.
  • the via connections 108 are completely filled with an electrically conductive material, copper in the illustrated embodiment.
  • the fürsteigetagenen 108 are thus formed as metal-filled inclined holes.
  • the electrically conductive material of the through-connections 108 adjoins material of the electrically insulating layer structure 102 and of the electrically conductive layer structures 104.
  • Layer structures 104 and in the electrically insulating layer structure 102 are integrated with a mechanical bias, which counteracts a faulting force.
  • the fault stabilization structure 106 embodied as an inclined through-connection 108 penetrates the planar printed circuit board 100, in particular its layer structures 102, 104 arranged parallel to one another, at an angle or at the acute angle a.
  • the symmetry is reduced and an intrinsic mechanical stress is implemented in the printed circuit board 100.
  • it is suppressed under influence of temperature, that from
  • the upholstery connection 108 shown with its oblique orientation is simultaneously usable to electrically contact with each other electronic components not shown in FIG. 1 to be mounted on the opposing main surfaces 110, 112.
  • a through-connection 108 embedded in the printed circuit board functionality can be created as a distortion stabilization structure 106, virtually without additional hardware complexity.
  • FIGS. 2 to 9 show structures from the field of structural engineering.
  • the considerations made in the following were transferred to printed circuit board technology and made usable in order to develop exemplary embodiments of the invention.
  • FIG. 2 shows a concrete component 200 between a fixed anchor 202 and a tensioning anchor 204.
  • a tensioning member 204 is also shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the concrete component 200 after application of a prestress p.
  • a tensile stress o c (see reference numeral 300) and a compressive stress a, (see reference numeral 302) lead to a rejection of the concrete component 200.
  • FIG. 4 shows the concrete component 100 when an external load q is applied.
  • FIG. 5 shows the superimposition of the concrete stresses during application of the
  • Preload p and the external load q represents.
  • a cable prestressing can also be subsequently achieved by loosely concreting tensioning cables in a guide sleeve and subsequently tensioning them:
  • Figure 6 shows how prestressing steel 600 in a cladding tube 602 in one
  • FIG. 7 shows a pretensioning of the
  • Cement mortar 800 is pressed.
  • a corresponding side view is shown in FIG.
  • the selective implementation of a bias in a concrete component 200 can improve its mechanical strength.
  • Through-hole connection 108 as a discard stabilization structure 106 is integrated into a printed circuit board 100 in order to achieve structural stability and suppression of distortion tendencies of the printed circuit board 100.
  • Particularly effective implementation of a mechanical bias in the printed circuit board 100 can be achieved by an asymmetric fault stabilization structure 106.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of a printed circuit board 100 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • through-connections 108 are in each case connected by means of two mutually connected and to each other asymmetrically arranged, namely laterally offset in the embodiment shown,
  • the partial bores 1002, 1004 are formed, for example, by a mechanical drill, which acts on both main surfaces 110, 112 of the circuit board 100 from material erosion.
  • the partial bores 1002, 1004 may have a lateral offset in a range between 3 ⁇ and 50 ⁇ each other. According to FIG. 10, which is inclined with respect to the main extension direction 114
  • Main surfaces 110, 112 extending through connection 108 realized by two circular cylindrical partial bores 1002, 1004, a
  • An electronic component 1000 for example a semiconductor chip or a copper block, is embedded in the electrically insulating layer structure 102 and connected to the electrically conductive layer structure 104 by means of a vias 1020 the main surface 112 of the circuit board 100 electrically conductively connected.
  • FIG. 10 also shows that an electronic component 1000 is embedded in the printed circuit board 100.
  • a further material component in particular silicon of a semiconductor chip
  • a further material component is added, which can have completely different thermal expansion coefficients than the materials of
  • Holes 1002 and 1004 may, but need not, be round holes, but may also have rectangular or rounded rectangular shapes or be ovals. Especially in high frequency applications it can be used in
  • FIG. 11 shows a cross-sectional view of a printed circuit board 100 according to another exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 11 shows a fault stabilization structure 106 in the form of a shape which only partially penetrates than the printed circuit board 100 or its layered structures 102, 104
  • riser connection 108 thus as a material-filled (alternatively as material-free) obliquely to the main surfaces 110, 112 extending blind hole is trained. Also, only partially forming the via connection 108 without complete penetration of all the layer structures 102, 104 of FIG.
  • Printed circuit board 100 further reduces the asymmetry of the device, thereby strengthening the rejection suppression functionality.
  • FIG. 12 shows a cross-sectional view of a printed circuit board 100 according to yet another exemplary embodiment of the invention.
  • Figure 12 thus shows an embodiment of the circuit board 100, in which a plurality of oblique
  • Through-board connections 108 are shown which are aligned (for example in groups) in different main extension directions 114.
  • the individual via connections 108 according to FIG. 12 are not parallel to one another, but are likewise arranged at an acute angle to one another. This further improves the discard stabilization because this unbalanced arrangement in different directions of the circuit board 100 can implant a distortion suppressive mechanical bias.
  • FIG. 13 shows a cross-sectional view of a printed circuit board 100 according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 13 shows a turn composed of two partial bores 1002, 1004
  • FIG. 14 shows a cross-sectional view of a printed circuit board 100 according to an exemplary embodiment of the invention, wherein the laterally offset partial bores 1002, 1004 according to FIG. 14 each have a substantially conical shape. According to Figure 14 are two overlapping conical in an overlapping area 1400
  • Partial bores 1402, 1404 shown, for example, as obtained by laser drilling of opposing main surfaces 110, 112 of the circuit board 100 from.
  • Partial bores 1402, 1404 shown, for example, as obtained by laser drilling of opposing main surfaces 110, 112 of the circuit board 100 from.
  • an excellent suppression of the fault can be achieved, in particular when the density conditions according to FIG. 16 or the spacing conditions according to FIG. 17 are realized.
  • FIG. 15 shows a cross-sectional view of a printed circuit board 100 according to yet another exemplary embodiment of the invention.
  • the two partial bores 1002, 1004 are formed as mutually offset truncated cones.
  • the degree of asymmetry according to FIG. 15 is particularly high since, in addition to the overlap region 1010, step sections 1500 are also formed.
  • FIG. 16 shows a top view of a printed circuit board 100 according to an exemplary embodiment of the invention with an oblique one
  • Through-connections 108 are formed in two orthogonal directions of the paper plane of Figure 16 along rows and columns in matrix form. Referring to Figure 16, the density of the number of via connections 108 on the main surface 110 per area is 250
  • the through-connections 108 are according to FIG. 16
  • FIG. 17 shows a cross-sectional view of a printed circuit board 100 according to an exemplary embodiment of the invention, in which the
  • Embodiments of the invention are related to printed circuit boards, all aspects described for printed circuit boards in a corresponding manner on substrates (with optionally adapted dimensions, see the above

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)

Abstract

Vorrichtung (100) zum elektrischen Verbinden von Komponenten, die mindestens eine elektrisch isolierende Schichtstruktur (102), mindestens eine elektrisch leitfähige Schichtstruktur (104), die mit der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) unter Bildung eines Schichtenstapels gestapelt und verfestigt ist, und eine Schichtstrukturen (102, 104) des Schichtenstapels zumindest teilweise durchziehende Verwerfungsstabilisierungsstruktur (106) zum Verwerfungsunterdrückenden Stabilisieren der Vorrichtung (100) aufweist.

Description

Komponententräger mit Verwerf ungsstabilisierungsstruktur
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden von Komponenten und ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum
elektrischen Verbinden von Komponenten.
In der Leiterplattenbranche sind folgende Entwicklungsrichtungen erkennbar: Es sind verschiedene Verfahren zur Einbettung von Komponenten (passiven und aktiven) innerhalb einer Leiterplatte bekannt. Diese Technik wird gemeinläufig als Embedding bezeichnet. Durch die zunehmende Miniaturisierung werden die Verbindungen zwischen den Komponenten immer kleiner und feiner. Die Schichtdicken von Leiterplatten werden immer kleiner. Die Chipmontage stellt immer höhere Anforderungen an die Leiterplatte in Bezug auf kompatible Werte des thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE), immer höhere
Auflösung und zunehmende Genauigkeiten. Es kommt in der Folge zur Ablösung von teilelastischen FR4 Materialien durch Gläser und andere steifen Materialien. All diese Trends führen zu unerwünschtem Verzug.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum elektrischen Verbinden von Komponenten bereitzustellen, die selbst unter wechselnden Temperatureinflüssen vor einer Schädigung geschützt ist.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine
Vorrichtung zum elektrischen Verbinden von Komponenten (die insbesondere auf der Vorrichtung montiert und/oder in der Vorrichtung eingebettet sein können, wobei solche Komponenten (zum Beispiel verkapselte bzw. gehäuste oder nackte bzw. ungehäuste) Halbleiterchips, Buchsen, etc. sein können) bereitgestellt, die mindestens eine elektrisch isolierende Schichtstruktur, mindestens eine elektrisch leitfähige Schichtstruktur, die mit der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur unter Bildung eines Schichtenstapels gestapelt und verfestigt (insbesondere verpresst) ist, und eine zumindest einen Teil der
Schichtstrukturen des Schichtenstapels zumindest teilweise durchziehende Verwerfungsstabilisierungsstruktur zum Verwerfungsunterdrückenden
Stabilisieren der Vorrichtung aufweist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von Vorrichtung zum elektrischen Verbinden von Komponenten bereitgestellt, wobei bei dem Verfahren mindestens eine elektrisch leitfähige Schichtstruktur mit mindestens einer elektrisch isolierenden
Schichtstruktur unter Bildung eines Schichtenstapels gestapelt und verfestigt (insbesondere verpresst) wird, und eine zumindest zwei Schichtstrukturen des Schichtenstapels zumindest teilweise durchziehende
Verwerfungsstabilisierungsstruktur zum Verwerfungsunterdrückenden
Stabilisieren der Vorrichtung gebildet wird.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird unter einer
„Schichtstruktur" eine ebene oder flächige Anordnung aus einer oder mehreren durchgehenden oder strukturierten Schichten verstanden, die zum Beispiel aus Folien, Dünnblechen, Plättchen oder abgeschiedenem oder aufgebrachtem
Material gebildet sein kann. Die Strukturierung einer solchen Schicht oder Schichtstruktur kann zum Beispiel derart erfolgen, dass infolge des
Strukturierens mehrere voneinander getrennte Inseln gebildet werden, oder aber eine zusammenhängende Struktur. Durch Verfestigen (insbesondere Verpressen und/oder Verkleben, gegebenenfalls unter Hinzufügung von Wärme) können die einzelnen Schichten bzw. Schichtenstrukturen zu einem einheitlichen Körper verbunden, zum Beispiel laminiert, werden.
Im Rahmen dieser Anmeldung wird unter einer
„Verwerfungsstabilisierungsstruktur" insbesondere eine mehrere der
Schichtstrukturen ganz oder teilweise durchziehende körperliche Struktur verstanden, die konfiguriert ist, einer Verwerfung der Vorrichtung (insbesondere bei Vorhandensein thermomechanischer Spannungen) entgegenzuwirken. Dabei ist unter einer Verwerfung insbesondere eine Verbiegung zu verstehen, die eine äußere Gestalt der Vorrichtung gegenüber einer ebenen oder planaren
Anordnung verändert. Anschaulich setzt die Verwerfungsstabilisierungsstruktur einer Verwerfungstendenz einer Vorrichtung eine diese Verwerfung hemmende Gegenkraft entgegen, insbesondere durch Bereitstellung einer internen
mechanischen Vorspannung der Vorrichtung, so dass sich Verwerfungsspannung und Gegenspannung ganz oder teilweise kompensieren. Derartige Verwerfungen können zum Beispiel unter Temperatureinfluss entstehen, wenn unterschiedliche Komponenten der Vorrichtung (insbesondere die Materialien der elektrisch isolierenden Schichtstruktur(en) und jene der elektrisch leitfähigen
Schichtstruktur(en)) unterschiedliche Werte des thermischen
Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, was unter Temperaturveränderung zur Ausbildung innerer Spannungen in der Vorrichtung führt. Solchen inneren
Spannungen entgegenwirkend kann die Verwerfungsstabilisierungsstruktur konfiguriert sein. Allerdings kann das Wirkprinzip der
Verwerfungsstabilisierungsstruktur auch dahingehend ausgebildet sein, dass die Verwerfungsstabilisierungsstruktur an und/oder in der Vorrichtung eine
Versteifung hervorruft, unter deren Einfluss es gar nicht erst zu dem Ausbilden einer Verwerfung kommt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann durch Integration einer oder mehrerer Verwerfungsstabilisierungsstrukturen in eine Vorrichtung deren Tendenz zum Ausbilden von Verwerfungen insbesondere unter Temperaturveränderung wirksam entgegengewirkt werden. Dies kann dahingehend erfolgen, dass durch die Verwerfungsstabilisierungsstruktur im
Inneren der Vorrichtung eine die Verwerfungstendenzen hemmende Gegenkraft generiert wird. Besonders vorteilhaft können
Verwerfungsstabilisierungsstrukturen synergistisch als Funktionskomponenten der Vorrichtung mitverwendet werden, zum Beispiel durch Ausgestaltung derselben als speziell konfigurierte elektrisch leitfähige Durchsteigeverbindungen, die dann auch zum elektrischen Koppeln voneinander gegenüberliegenden Hauptflächen der Vorrichtung (gegebenenfalls mit daran montierten
elektronischen Komponenten, zum Beispiel elektronischen Chips) dienen. Im Weiteren werden zusätzliche exemplarische Ausführungsbeispiele der
Vorrichtung und des Verfahrens beschrieben.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die
Verwerfungsstabilisierungsstruktur mittels mindestens einer, insbesondere mittels einer Mehrzahl von Durchsteigeverbindungen ausgebildet sein, deren Haupterstreckungsrichtung mit mindestens einer Hauptoberfläche der
Vorrichtung einen spitzen Winkel einschließt. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter dem Begriff„Haupterstreckungsrichtung" eine effektive Richtung verstanden werden, entlang derer sich die Durchsteigeverbindung relativ zu der Vorrichtung erstreckt. Die Haupterstreckungsrichtung ergibt sich insbesondere durch eine geradlinige Verbindungslinie zwischen zwei einander gegenüberliegenden Flächenzentren von Zugangsöffnungen der
Durchsteigeverbindung an den beiden gegenüberliegenden Enden der
Durchsteigeverbindung (insbesondere an den beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Vorrichtung, wenn eine zugehörige Durchsteigeverbindung als zumindest teilweise materialgefülltes Durchgangsloch ausgebildet ist).
Derartige Durchsteigeverbindungen können neben der Funktion als
Verwerfungsstabilisierungsstruktur dazu dienen, eine elektrisch leitfähige Kopplung zwischen unterschiedlichen Bereichen der Vorrichtung zu
bewerkstelligen. Zum Beispiel kann eine elektrisch leitfähige Kopplung zwischen einander gegenüberliegenden Hauptflächen der Vorrichtung durch die
Durchsteigeverbindung(en) bewerkstelligt werden, zum Beispiel um dort montierte elektronische Chips oder andere elektronische Komponenten miteinander elektrisch leitfähig zu koppeln. Es ist auch möglich, dass eine Durchsteigeverbindung eine elektrische Kopplung zwischen einer solchen Hauptoberfläche und einer im Inneren der Vorrichtung eingebetteten elektronischen Komponente bewerkstelligt, so dass die Durchsteigeverbindung dann nicht als Durchgangsbohrung, sondern als elektrisch leitfähig gefüllte Sacklochbohrung ausgeführt ist.
Allerdings haben sich insbesondere herkömmlich verwendete, senkrecht zu den Hauptoberflächen der plattenartigen Vorrichtung orientierte
Durchsteigeverbindungen mit konstantem Radius (d.h . kreiszylindrische Vias mit konstantem Radius, die sich entlang einer Stapelrichtung der Schichtstrukturen erstrecken) aufgrund ihres hohen Grades an Symmetrie nicht als geeignet erwiesen, eine Verwerfungsunterdrückende Wirkung zu entfalten . Anschaulich kann dies dadurch erklärt werden, dass es gerade mechanische Verspannungen infolge von spitzwinklig zu den Hauptoberflächen der Vorrichtung angeordneten, vorzugsweise asymmetrisch aufgebauten Durchsteigeverbindungen sind, die der Verwerfungstendenz wirksam entgegenwirken. Wichtig für die
Verwerfungsstabilisierende Wirkung solcher schrägen Durchsteigeverbindungen ist, dass diese einen von 0° bzw. 90° unterschiedlichen Winkel mit den
Hauptoberflächen der Vorrichtung einschließen, da gerade dadurch ein
verwerfungsunterdrückender Symmetrieverlust eintritt, der in vorteilhafter Weise Spannungen im Inneren der Vorrichtung generiert, die eine unerwünschte Verwölbung der Vorrichtung unter Temperatureinfluss verhindern.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der spitze Winkel in einem Bereich zwischen 70° und 89°, insbesondere in einem Bereich zwischen 80° und 88° liegen. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere relativ geringe Abweichungen der Haupterstreckungsrichtung der Durchsteigeverbindungen gegenüber einer Flächennormale der Hauptoberflächen der plattenförmigen Vorrichtung zu einer besonders wirksamen Unterdrückung von Verwerfungen führen . Werden die Winkel zu klein, so wird einerseits der Material- und
Flächenaufwand der Verwerfungsstabilisierungsstruktur zu groß, andererseits geht die Neigung zur Verwerfungsunterdrückung dann wieder zurück. Wird der Winkel dagegen zu groß, so nähert sich die Durchsteigeverbindung zu sehr einer herkömmlichen und die Verwerfung nicht u nterdrückenden Vertikalorientierung an. Insbesondere ein Winkelbereich zwischen 80° und 88° hat sich als besonders vorteilhaft für die Unterdrückung von Verwerfungstendenzen herausgestellt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann zumindest ein Teil von unterschiedlichen der Mehrzahl von Durchsteigeverbindungen mit
unterschiedlichen Werten des spitzen Winkels bezüglich der mindestens einen Hauptoberfläche angeordnet und somit zueinander nicht parallel, vorzugsweise zueinander windschief, sein, Gemäß dieser Ausgestaltung, die zu einer besonders effektiven Unterdrückung von Verwerfung geführt hat, sind nicht nur die
Durchsteigeverbindungen relativ zu der Hauptoberfläche der Vorrichtung geneigt, sondern sind auch die Haupterstreckungsrichtungen unterschiedlicher
Durchsteigeverbindungen zueinander gezeigt. Durch diesen weiteren gewollten Symmetrieverlust, der herkömmlichen Tendenzen zur Ausbildung einer möglichst symmetrischen Anordnung von Durchsteigeverbindungen entgegenwirkt, geht die Ordnung in der Vorrichtung noch weitergehender verloren, was
überraschenderweise die Tendenz der Vorrichtung zur Ausbildung von
Verwerfungen weiter reduziert.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann zumindest ein Teil der mindestens einen Durchsteigeverbindung zumindest teilweise mit einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Kupfer, gefüllt sein . Wenn die
Durchsteigeverbindungen mit einem elektrisch leitfähigen Material wie Kupfer gefüllt werden, können diese neben ihrer Verwerfungsunterdrückenden Funktion auch eine elektrisch leitfähige Funktion wahrnehmen. Bei der Verwendung von Kupfer, das das übliche elektrisch leitfähige Material für Kontaktierungen von Vorrichtungen ist, ist es vorteilhaft entbehrlich, ein weiteres Material in den Prozess einzuführen, was zu einer kostengünstig ausbildbaren Vorrichtung führt. Haftprobleme und elektrisch leitfähige Kontaktprobleme an Grenzen zwischen zu vielen unterschiedlichen Materialien sind dadurch vermieden. Ferner führt die Verwendung von Kupfer zum Füllen der Durchsteigeverbindungen dazu, dass keine temperaturbedingten Verwerfungen zwischen den Durchsteigeverbindungen und den elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen (die vorteilhaft ebenfalls aus Kupfer ausgebildet werden) zu befürchten ist.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das elektrisch leitfähige Material der mindestens einen Durchsteigeverbindung zumindest entlang eines Teils der Erstreckung der mindestens einen
Durchsteigeverbindungen durch die Vorrichtung hindurch direkt an die
mindestens eine elektrisch isolierende Schichtstruktur angrenzen. Indem die Durchsteigeverbindungen mit schräger Orientierung entlang zumindest eines Teils ihrer Erstreckung im Inneren der Vorrichtung an das elektrisch isolierende Material angrenzen, kann eine effektive Verkeilung bzw. Verspannung zwischen dem elektrisch leitfähigen Material der Durchsteigeverbindung und dem
elektrisch isolierenden Material der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur erfolgen. Dies reduziert die Tendenz zur Verwerfungsbildung weiter.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann zumindest ein Teil der mindestens einen Durchsteigeverbindung materialfrei sein. Gemäß dieser alternativen Ausgestaltung können die Durchsteigeverbindungen auch ganz oder teilweise materialfrei verbleiben, mithin als hohle oder nur teilgefüllte Sack- oder Durchgangslöcher ausgebildet sein, und dennoch eine
Verwerfungsunterdrückende Wirkung entfalten. Derartige partiell oder vollständig ungefüllte Durchsteigeverbindungen können synergistisch als Montagestrukturen zum mechanischen Montieren (zum Beispiel Aufstecken) von Komponenten auf der Vorrichtung oder der Vorrichtung an einem elektronischen Peripheriegerät dienen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mindestens eine Durchsteigeverbindung mittels einer einzigen, insbesondere
materialgefüllten, Schrägbohrung ausgebildet sein, wobei die Schräge auf die zueinander parallelen Hauptoberflächen der Vorrichtung bezogen ist. Eine einzige (zum Beispiel im Wesentlichen kreiszylindrische) Schrägbohrung, die zum
Beispiel mittels eines mechanischen Bohrers oder eines von einer Seite der Vorrichtung einwirkenden Laserstrahls erzeugt werden kann, ist in besonders einfacher Weise prozessierbar und führt zu guten
Verwerfungsunterdrückungsergebnissen. Hierfür ist die Orientierung des Lasers bzw. des mechanischen Bohrers gegenüber einer Normalenrichtung der
Hauptoberflächen der Vorrichtung zu verkippen. Alternativ kann das Zentrum des Bohrloches von der Mitte der Vorrichtung nach oben oder unten abweichen.
Insbesondere kann das Loch schief bzw. spitzwinklig gegenüber einer
Hauptoberfläche der Vorrichtung ausgebildet sein. Auch ist es möglich, ein Zentrum des Lochs in Dickenrichtung der Vorrichtung asymmetrisch
auszugestalten, wobei ein solches Zentrum insbesondere durch eine Grenze zwischen zwei Teilbohrungen definiert sein kann, die zum gemeinsamen Bilden des Lochs ausgehend von gegenüberliegenden Hauptflächen der Vorrichtung in der Vorrichtung geformt werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mindestens eine Durchsteigeverbindung mittels mindestens zwei miteinander verbundener und zueinander asymmetrisch ausgebildeter (insbesondere seitlich zueinander versetzter und/oder zueinander verkippter) Bohrungen (insbesondere
Sacklochbohrungen) ausgebildet sein. Gemäß dieser besonders bevorzugten Ausgestaltung, die zu hervorragender Unterdrückung von Verwerfungstendenzen führt, wird die Asymmetrie der jeweiligen Durchsteigeverbindung dadurch gesteigert, dass die Durchsteigeverbindung aus zwei sich voneinander
gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Vorrichtung aus erstreckenden Teilbohrungen, die miteinander in Verbindung gebracht werden, erzeugt wird . Anders ausgedrückt können Teilflächen an den Enden der beiden einander gegenüberliegenden Bohrungen miteinander gerade bzw. nur teilweise
überlappen, um dadurch insbesondere im Grenzbereich einen stufenartigen Übergangsbereich zu schaffen, an dem die Symmetrie besonders niedrig ist. Dies kann zum Beispiel durch einen entsprechenden Versatz eines Lasers oder eines mechanischen Bohrers bewerkstelligt werden, der an zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen (vorzugsweise nacheinander, optional aber auch simultan) einwirkt. Dadurch kann es zum Beispiel zum Ausbilden von zwei seitlich zueinander versetzten kreiszylindrischen Bohrungen mit einem
Überlappungsbereich kommen, oder zu einer Sanduhrgeometrie durch zwei miteinander seitlich versetzt in Verbindung gebrachte konische Bohrungen. Es ist auch möglich, alternativ oder ergänzend zu einer seitlichen Versetzung der beiden Teilbohrungen diese mit unterschiedlichen Durchmessern,
unterschiedlichen Querschnittsformen und/oder unterschiedlichen Eindringtiefen (einstellbar zum Beispiel durch unterschiedlich lange Bohrzeiten und/oder Laserleistungen beim Ausbilden der ausgehend von den Hauptoberflächen der Vorrichtung gebildeten Teilbohrungen) in die Vorrichtung vorzusehen, um eine Asymmetrie zu bewirken.
Eine Bohrung kann gegebenenfalls auch gestuft sein. Zum Beispiel kann eine Bohrung mit größerem Durchmesser weniger tief, und eine andere Bohrung mit kleinerem Durchmesser tiefer ausgebildet werden. Ebenfalls möglich sind Ausführungsbeispiele mit einem Mehrfachem davon, d.h. das gestufte Einbringen von mindestens drei Teilbohrungen unterschiedlicher Durchmesser. Die
Teilbohrungen können wahlweise von einer oder von beiden Seiten bzw.
Hauptoberflächen der Vorrichtung aus eingebracht werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die seitlich zueinander versetzten Bohrungen senkrecht zu mindestens einer
Hauptoberfläche der Vorrichtung ausgerichtet sein. Gemäß dieser Ausgestaltung führt nicht die schräge Orientierung der Teilbohrungen selbst, sondern deren seitlicher Versatz zu einer Haupterstreckungsrichtung, die von der Normalen zu der Hauptoberfläche der Vorrichtung abweicht.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die seitlich zueinander versetzten Bohrungen jeweils im Wesentlichen eine kreiszylindrische Gestalt haben. Eine solche kreiszylindrische Gestalt kann zum Beispiel durch einen mechanischen Bohrer bewirkt werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die seitlich zueinander versetzten Bohrungen jeweils im Wesentlichen eine kegelförmige oder kegelstumpf örmige Gestalt haben. Eine solche Geometrie kann zum
Beispiel durch einen Laserbohrer bewirkt werden, der an einer Außenseite der Vorrichtung in der Regel eine größere Querschnittsfläche einer Teilbohrung erzeugt als in deren Inneren.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die sich ausgehend von den beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen der
Vorrichtung erstreckenden Bohrungen zueinander einen seitlichen Versatz in einem Bereich zwischen 3 pm und 50 pm haben, wenn die Vorrichtung als Leiterplatte bzw. Printed Circuit Board (PCB) ausgebildet ist. Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel können die sich ausgehend von den beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Vorrichtung erstreckenden Bohrungen zueinander einen seitlichen Versatz in einem Bereich zwischen 0.5 pm und 3 pm (insbesondere zwischen 0.5 pm und 2 pm) haben, wenn die
Vorrichtung als Substrat ausgebildet ist (insbesondere deshalb, da ein Substrat insgesamt geringere Dimensionen aufweist als eine Leiterplatte). Ist der seitliche Versatz zu gering, so wird der Verwerfungsunterdrückende Effekt zu gering bzw. verschwindet ganz. Wird der seitliche Versatz zu groß, so kann die mechanische Stabilität der Verwerfungsstabilisierungsstruktur selbst unter diesem Umstand leiden, weil die Überlappung zu klein wird und zu einer Abschnürung der
Teilkomponenten der Verwerfungsstabilisierungsstruktur führen kann. Der genannte Bereich hat sich als besonders vorteilhafter Bereich im Zusammenhang mit den obigen beiden Erfordernissen erwiesen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mindestens eine Durchsteigeverbindung in der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur und/oder in der mindestens einen elektrisch isolierenden
Schichtstruktur mit einer mechanischen Vorspannung integriert sein, die einer komponententrägerplattenintrinsischen Verwerfungskraft entgegenwirken .
Gemäß diesem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird durch den Herstellungsprozess der Durchsteigeverbindung selbst eine mechanische
Vorspannung in die Vorrichtung eingeimpft, die dann von einer verwerfungsinduzierenden Kraft überwunden werden muss, bevor Verwerfungen auftreten. Insbesondere thermomechanische Effekte während des Herstellens der aus heterogenen Materialien aufgebauten Vorrichtung können während eines nachfolgenden Abkühlprozesses zur Ausbildung von herkömmlich
unerwünschten, gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung aber
hocherwünschten inneren Spannungen der Vorrichtung führen und somit nutzbar gemacht werden . Mit anderen Worten ist mit Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung erkannt worden, dass das herkömmliche Vorurteil, innere mechanische Spannungen der Vorrichtung führten zwangsläufig zu einem
Qualitäts- oder sogar Funktionsverlust, in dieser Allgemeinheit unzutreffend sind. Vielmehr können solche Spannungen gerade zur Unterdrückung unerwünschter Verwerfungen beitragen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann zumindest ein Teil der mindestens einen Durchsteigeverbindung als die Vorrichtung vollständig durchdringende Durchkontaktierung oder als die Vorrichtung nur genau teilweise durchdringende Ankontaktierung ausgebildet sein . Somit kann gemäß einer Ausgestaltung die Durchsteigeverbindung als Via ausgebildet werden, das beide Hauptoberflächen der Vorrichtung miteinander elektrisch leitfähig koppelt.
Alternativ kann auch ein nur teilgefülltes bzw. sacklochartiges Element als
Durchsteigeverbindung realisiert werden, zum Beispiel um im Inneren der
Vorrichtung eingebettete elektronische Komponenten zu kontaktieren .
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann eine Anzahl von Durchsteigeverbindungen pro Fläche einer Hauptoberfläche der Vorrichtung, wenn diese als Leiterplatte ausgebildet ist, in einem Bereich zwischen 50 mm"2 (d.h . eine Anzahl von 50 Durchsteigeverbindungen pro Quadratmillimeter
Hauptoberfläche der Leiterplatte) und 1000 mm 2, insbesondere in einem Bereich zwischen 200 mm"2 und 500 mm"2, sein . Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann eine Anzahl von Durchsteigeverbindungen pro Fläche einer Hauptoberfläche der Vorrichtung, wenn diese als Substrat ausgebildet ist, in einem Bereich zwischen 4000 m m-2 (d. h . eine Anzahl von 4000 Durchsteigeverbindungen pro Quadratmillimeter Hauptoberfläche des Substrats) und 8000 mm 2 sein. Mit den beschriebenen Flächendichten der Anzahl von Durchsteigeverbindungen von Leiterplatten bzw. Substraten hat sich ergeben, dass dort die Verwerfungsstabilisierung besonders gut funktioniert. Wird die Flächendichte der asymmetrischen Durchsteigeverbindungen oder sonstigen Verwerfungsstabilisierungsstrukturen zu klein, so verschwindet der gewünschte Effekt oder ist vernachlässigbar klein. Wird dagegen die Anzahl der
Durchsteigeverbindungen pro Fläche zu groß, so führt dies einerseits zu einem hohen Flächenaufwand und der Gefahr des Ausbildens parasitärer elektrisch leitfähiger Kanäle, andererseits führt eine dann übermäßige Eigenspannung im Inneren der Vorrichtung, verursacht durch die Durchsteigeverbindungen, wiederum zu einer Verschlechterung der Verwerfungsunterdrückungstendenzen .
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann ein, insbesondere mittlerer, Abstand zwischen benachbarten Durchkontaktierungen an einer Hauptoberfläche der Vorrichtung, wenn diese als Leiterplatte ausgebildet ist, in einem Bereich zwischen 30 pm und 200 pm, insbesondere in einem Bereich zwischen 50 pm und 90 pm, sein . Ist dagegen die Vorrichtung als Substrat ausgebildet, so kann der Abstand in einem Bereich zwischen 1 pm und 30 pm, insbesondere in einem Bereich zwischen 5 pm und 20 pm, sein. Wird der Abstand benachbarter Durchsteigeverbindungen (Pitch) mit schräger
Haupterstreckungsrichtung zu klein, so werden die elektrisch isolierenden Materialbereiche zwischen den schrägen Durchsteigeverbindungen so klein, so dass diese an mechanischer Festigkeit verlieren und der ausgebildeten
Eigenspannung im Inneren der Vorrichtung nicht mehr standhalten können. Es kann dann zu Rissbildungen oder sonstigen unerwünschten Effekten kommen. Wird dagegen ein Abstand zwischen benachbarten Durchkontaktierungen zu groß, so geht die Verwerfungsstabilisierende Wirkung bis zu einem letztlich dann nicht mehr akzeptablen Maße verloren .
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die
Durchsteigeverbindungen mittels mechanischen Bohrens oder Laserbohrens ausgebildet werden. Allerdings sind andere Verfahren zum Erzeugen von
Durchsteigeverbindungen ebenfalls möglich, wie zum Beispiel ein chemisches Ätzen (optional in Kombination mit Lithographie).
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die
Durchsteigeverbindungen mittels Bohrens ausgehend von beiden einander gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Vorrichtung ausgebildet werden. Ein einstellbarer Versatz beim Bohren von gegenüberliegenden Seiten ermöglicht es daher, die gewünschte Asymmetrie zwischen unterschiedlichen
Durchsteigeverbindungsabschnitten präzise einzustellen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann während des
Herstellens der mindestens einen Durchsteigeverbindung in der mindestens einen elektrisch leitfähigen Struktur und/oder in der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur die mindestens eine Durchsteigeverbindung mit einer mechanischen Vorspannung in dem sie umgebenden Material der
Vorrichtung integriert werden, die einer Verwerfungskraft entgegenwirkt. Somit kann die Verwerfungsunterdrückende Wirkung der
Verwerfungsstabilisierungsstruktur bereits während deren Herstellungsprozess in der Vorrichtung angelegt werden, indem gezielt mechanische Verspannungen in die Vorrichtung implementiert werden . Die resultierenden internen Kräfte der Vorrichtung, die anschaulich zu einer Verkeilung von deren Konstituenten führen können, wirken einer Verwerfungstendenz, die durch thermische Ausdehnung einhergehen kann, somit entgegen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mechanische Vorspannung erzeugt werden, indem eine Temperatur zum Ausbilden der mindestens einen Durchsteigeverbindung höher eingestellt wird als eine
Temperatur zum Prozessieren der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur und/oder der mindestens einen elektrisch leitfähigen
Schichtstruktur. Während des Erwärmungs- bzw. Abkühlprozesses zum Ausbilden der materialgefüllten Durchsteigeverbindung kommt es dadurch zum Injizieren der beschriebenen Vorspannung in die Vorrichtung und während des Betriebs zu einer reduzierten Tendenz, Verwerfungen zu bilden. Auch durch mechanischen Stress, der auf die Verwerfungsstabilisierungsstruktur insbesondere während des Einbringens in die Vorrichtung ausgeübt wird, kann eine solche mechanische Vorspannung generiert werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann ein Material der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur mit einem kleineren Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten ausgewählt werden als zumindest eines aus der Gruppe bestehend aus einem Material der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur und einem Material der mindestens einen Durchsteigeverbindung. Bei dieser Konfiguration der Werte des
thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist das durch das temperaturintensive Ausbilden der Durchsteigeverbindung bedingte Erzeugen von Eigenspannungen in der Vorrichtung besonders ausgeprägt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mechanische Vorspannung erzeugt werden, indem eine Temperatur zum Ausbilden der mindestens einen Durchsteigeverbindung niedriger eingestellt wird als eine Temperatur zum Prozessieren der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur und/oder der mindestens einen elektrisch leitfähigen
Schichtstruktur. Gemäß dieser Ausgestaltung kann ein hochtemperaturbasiert.es Prozessieren der Schichtstrukturen im Vergleich zu einem temperaturmilderen Ausbilden der Durchsteigeverbindungen die mechanischen Eigenspannungen der Vorrichtung bewirken.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann ein Material der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur mit einem größeren Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten ausgewählt werden als zumindest eines aus der Gruppe bestehend aus einem Material der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur und einem Material der mindestens einen Durch Steigeverbindung. Die zuvor beschriebene Ausgestaltung ist bei der genannten Konfiguration von Werten des thermischen Ausdehnungskoeffizienten besonders stark ausgeprägt. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mechanische Vorspannung erzeugt werden, indem nach dem Ausbilden der mindestens einen Durchsteigeverbindung und nach dem Prozessieren der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur und/oder der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur die Vorrichtung einer zeitweisen Temperaturerhöhung ausgesetzt wird, wodurch es zur Anpassung der Materialien der Vorrichtung aneinander und zum Aufbau einer mechanischen Klammerspannung (als besondere Ausprägung der mechanischen Vorspannung) kommt. Durch Tempern der Vorrichtung nach deren Fertigstellung können Eigenspannungen erzeugt werden und kann gleichzeitig ein Ausgleich von eventuell verbleibenden
Hohlräumen im Inneren der Vorrichtung durch Fließen von Material (zum Beispiel Harz der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur) die
Verwerfungstendenzen weiter unterdrücken.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mindestens eine elektrisch isolierende Schichtstruktur aus einer Gruppe ausgewählt sein, die besteht aus Harz (insbesondere aus Bismaleimid-Triazin Harz), Glasfasern, Prepreg-Material, Polyimid, einem Flüssigkristallpolymer, Epoxid-basierte Build- Up Films und FR4 Material. Harzmaterial kann als mechanisch stabile Matrix dienen, die gleichzeitig der jeweiligen Struktur elektrisch isolierende
Eigenschaften verleiht. Das Vorsehen von Glasfasern stärkt das elektrisch isolierende Material mechanisch und kann außerdem eine gewünschte räumliche Anisotropie der mechanischen Eigenschaften bewirken. Prepreg-Material ist eine Vorform von FR4-Material und weist eine Mischung von Harz und Glasfasern auf. Durch die Verwendung entsprechender Prepreg-Folien mit Ausnehmungen kann die Grundlage dafür geschaffen werden, dass elektronische Bausteine in den
Öffnungen aufgenommen werden (oder direkt im Material verpresst werden) und nach Verpressen der so erhaltenen Struktur mit weiteren Prepreg-Folien die elektronischen Bausteine in dem elektrisch isolierenden Material vollumfänglich eingebettet werden. FR4 (flame resistant) bezeichnet ein gängiges Material für Vorrichtungen, das für eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine hohe mechanische Robustheit bei niedrigen Kosten ermöglicht. Die mindestens eine elektrisch isolierende Schichtstruktur kann auch Glas aufweisen oder daraus bestehen. Als weitere Materialien für die mindestens eine elektrisch isolierende Schichtstruktur sind eine Keramik und/oder ein Metalloxid möglich.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mindestens eine elektrisch leitfähige Schichtstruktur Kupfer aufweisen oder daraus bestehen. Alternative Materialien sind Aluminium, Silber, Nickel oder andere geeignete Metalle.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung als Leiterplatte
(Printed Circuit Board (PCB) ausgebildet sein. Eine Leiterplatte (die auch als Leiterkarte oder Platine bezeichnet werden kann) kann als ein Träger für elektronische Bauteile zeichnet werden. Eine Leiterplatte dient der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung. Leiterplatten weisen elektrisch isolierendes Material als Trägerstruktur mit daran haftenden, leitenden
Verbindungen, d.h. Leiterbahnen und Konta ktstruktu ren , auf. Als isolierendes Material ist faserverstärkter Kunststoff möglich, insbesondere aufweisend
Epoxidharz, FR4 und/oder Prepreg . Die Leiterbahnen können aus einer dünnen Schicht Kupfer geätzt werden.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung als
Substrat ausgebildet sein. Unter einem Substrat kann in diesem Zusammenhang ein Träger für elektrische Verbindungen bzw. ein Komponententräger ähnlich einer PCB-Leiterplatte verstanden werden, jedoch mit einer wesentlich höheren Dichte von lateralen (Leiterbahnen) und/oder vertikalen (Bohrungen)
Verbindungsstellen, wie sie etwa zur Herstellung von elektrischer und
mechanischer Verbindung von gehäusten oder ungehäusten Bauelementen (insbesondere einem IC Chip) und einer PCB-Leiterplatte eingesetzt werden. Unter den Begriff„Substrate" fallen somit„IC Substrate".
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann bei der Vorrichtung mindestens eine elektronische Komponente in der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur und/oder in der mindestens einen elektrisch leitfähigen
Schichtstruktur eingebettet sein. Eine solche elektronische Komponente bzw. ein solcher„elektronischer Baustein" kann insbesondere jede aktive elektronische Komponente (wie zum Beispiel ein elektronischer Chip, insbesondere ein
Halbleiterchip) oder jede beliebige passive elektronische Komponente (wie zum Beispiel ein Kondensator, ein Widerstand oder eine Induktivität) sein. Beispiele der eingebetteten Bausteine bzw. Komponenten sind ein Datenspeicher wie zum Beispiel ein DRAM (oder jeder andere beliebige Speicher), ein Filter (der zum Beispiel als ein Hochpassfilter, ein Tiefpassfilter oder ein Bandpassfilter konfiguriert sein kann, und der zum Beispiel zum Frequenzfiltern dienen kann), ein integrierter Schaltkreis (wie zum Beispiel ein Logik IC), eine
Signalverarbeitungskomponente (wie zum Beispiel ein Mikroprozessor), eine Leistungsmanagementkomponente, ein optisch-elektrisches
Schnittstellenelement (zum Beispiel ein optoelektronisches Bauelement), ein Spannungswandler (wie zum Beispiel ein DC/DC Konverter oder ein AC/DC Konverter), ein elektromechanischer Wandler (z.B. ein PZT (Blei-Zirkonat- Titanat) Sensor und/oder Aktor), eine Sende- und/oder Empfangseinheit für elektromagnetische Wellen (z. B. ein RFID-Chip oder Transponder), eine kryptografische Komponente, eine Kapazität, eine Induktivität, ein Schalter (zum Beispiel ein Transistor-basierter Schalter) und eine Kombination von diesen und anderen funktionalen elektronischen Bauteilen. Die Komponente kann auch ein mikroelektromechanisches System (MEMS), eine Batterie, eine Kamera oder eine Antenne aufweisen.
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figuren detailliert beschrieben.
Figur 1 zeigt eine Querschnittansicht einer Leiterplatte gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 2 bis Figur 9 zeigen Strukturen, anhand derer eine Ausbildung einer Leiterplatte gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung abgeleitet wird.
Figur 10 bis Figur 15 sowie Figur 17 zeigen Querschnittsansichten von Leiterplatten gemäß anderen exemplarischen Ausführungsbeispielen der
Erfindung.
Figur 16 zeigt eine Draufsicht einer Leiterplatte gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung . Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sollen noch einige allgemeine Aspekte der Erfindung erläutert werden :
Leiterplatten können im Rahmen des eigenen Fertigungsprozesses und/oder des nachfolgenden Bestückungsprozesses ein gewisses Mass an Verwerfung erleben. Dies wird durch die unterschiedlichen Werte des
thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE-Werte) der beteiligten Materialen, durch die mechanische Beanspruchung und/oder die Abbindungs- und
Trocknungsprozesse in der Verarbeitung hervorgerufen. Diese Verwerfung ist im einfachsten Falle eine Eigenschaftsveränderung der bestückten Leiterplatte im Sinne der Qualitätssicherung, führt aber unter Umständen zum funktionalen Ausfall der gesamten Leiterplatte. Leiterplattenfertiger versuchen seit langem, den Verzug zu reduzieren und zu minimieren.
Es ist ferner bekannt, dass Durchkontaktierungen und Vias in einer
Leiterplatte im rechten Winkel (z-Achse) gegenüber der Leiterplatte (xy Ebene) hergestellt werden.
Es ist weiter bekannt, dass im Baubereich spezielle Konstruktionen und Festigkeiten mittels Spannbeton erreicht werden können. Dabei werden mittels eingebetteten Systemen Zugspannungen gegenüber der druckstabilen Tragkonstruktion aufgebaut. Es ist aus der Baubranche ebenfalls bekannt, dass auch nachträglich eine Kabelvorspannung erreicht werden kann, indem
Spannkabel in einer Führungshülse lose einbetoniert werden und nachträglich gespannt werden.
Mittels spezieller Techniken ist es bei Leiterplatten möglich, eine
Durchkontaktierung herzustellen, die nicht genau senkrecht zur
Leiterplattenebene verläuft. Ferner sind bestimmte Formen von
Durch kontaktierungen möglich, bei denen die angreifenden Kräfte im
Wesentlichen einer schrägen Durchkontaktierung entsprechen, das heißt, dass sich auch aus versetzten senkrechten Komponenten einer Durchkontaktierung ein kraftäquivalentes System zu einer schrägen Durchkontaktierung aufbauen lässt.
Es wurde erstaunlicherweise gefunden, dass durch geschickte
Dimensionierung des Durchmessers der Durchkontaktierung (Spannseil als Analogon zum Spannbeton) gegenüber der umgebenden Isolationsschicht (zum Beispiel FR4, was im Analogon vom Spannbeton dem Beton entspricht) ein ähnlicher Effekt im Inneren einer Leiterplatte erzielen lässt. Je nach
Dimensionierung sind auch Systeme mit Teilvorspannung herstellbar. Die mechanischen Spannungen können gezielt so dimensioniert werden, dass sie einer Verwerfung bei der Fertigung entgegenwirken.
Es wurde weiter gefunden, dass sich solche Spannungen durch
grundsätzlich unterschiedliche Mechanismen aufbauen und steuern lassen :
Gruppe A: Wenn der CTE der Isolation (d.h. der elektrisch isolierenden Schichtstrukturen) kleiner ist als der CTE des Leiters (das heißt der elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen), wie zum Beispiel bei der Kombination Glas/Kupfer 1) Dadurch, dass die Durchkontaktierung bei einer höheren Temperatur erfolgt als die nachträglichen Betriebstemperaturmittel, lässt sich eine
Grundspannung entlang einer gewünschten Trajektorie in der Leiterplatte gezielt aufbauen. Dies entsteht dadurch, dass der CTE von Kupfer höher ist als derjenige des Isolators. 2) Im Rahmen eines Curing-Prozesses (oder eines Nachcuringprozesses) des FR4 werden die Schichtstrukturen zu einem bestimmten Maß erwärmt. Dabei dehnt sich das Kupfer mit seinem großen CTE relativ stark aus. In diesem gedehnten Zustand passt sich die FR4-Masse/das Prepreg und/oder andere Isolatoren den neuen mechanischen Platzverhältnissen des ausgedehnten
Kupfers an. Die nachfolgende Abkühlung des nun ausgehärteten Harzes führt zum Aufbau einer Klammerspannung durch das sich bei der Abkühlung mehr als das Isolationsmaterial zusammenziehende Kupfer.
3) Eine normal hergestellte Durchkontaktierung wird in einem
Erhitzungsprozess der ganzen Leiterplatte erwärmt (dieser Erhitzungsprozess kann sowohl bei bestimmten Prozessschritten ein Nachcuring des Basismaterials sein, aber auch im Rahmen des eigentlichen Reflow-Lötprozesses stattfinden). Da sich das Kupfer wegen seinem größeren CTE stärker ausdehnt als der umgebende Isolator, wird zuerst eine Delamitationsspannung aufgebaut (d.h. eine mechanische Spannung, die versucht, die Schichten des
Leiterplattenaufbaus in maßgeblich vertikaler Richtung auseinanderzuziehen. Durch geeignete Dimensionierung von Lochgröße und Wandstärke der
Kupferfüllung (bis zur Vollfüllung) kann ein Punkt gefunden werden, wo Kupfer durch die zusammenhaltenden Kräfte der Isolationsschicht (insbesondere bei Glas sehr hoch) an seine Elasitzitätsgrenze gelangt und sich plastisch verformt (d.h. gestreckt wird). Dieser Punkt ist bei Kupfer (und allenfalls minimalen Legierungszusätzen) zwischen 40 MPa und 300 MPa planbar. Die nachfolgende Abkühlung führt zum Aufbau einer mechanischen Spannung und kann so geplant werden, dass diese Kräfte einer Verwerfung entgegenwirken.
Gruppe B : Wenn der CTE der Isolation größer ist als der CTE des Leiters
(zum Beispiel gewisse FR4 Materialien, wobei der CTE in x/y-Richtung anders ist als in z-Richtung)
1) Dadurch, dass die Durchkontaktierung bei einer tieferen Temperatur erfolgt als die nachträglichen Betriebstemperaturmittel oder durch die erhöhten Temperaturen im Reflowprozess, lässt sich eine Grundspannung entlang einer vorgebbaren Linie gezielt aufbauen. Dies entsteht dadurch, dass der CTE von Kupfer niedriger ist als derjenige von FR4 bzw. anderen Isolatoren.
2) Durch den Aufbau einer Teilvorspannung im Rahmen des
Curingprozesses von zum Beispiel FR4 ist es auch möglich, eine gesteuerte Verwerfung vor dem Reflow löten zu konditionieren. Der nachfolgende
Reflowprozess führt dann aufgrund der Teilvorspannung zu weniger
Verwerfungen.
3) Die Bohrungen können so gelegt werden, dass die Temperaturerhöhung während des Reflowprozesses zu einer Spannung und dadurch kontrollierten Versteifung der Leiterplatte führt. Nach der Abkühlung sind die Eigenschaften der Leiterplatte wie ohne diese Versteifungen, d.h. dieser Prozess ist auch geeignet für entsprechende flexible Leiterplatten, solange die Elastizität des flexiblen Teils nur bei tiefen Temperaturen gegeben ist. Isolationsmaterialien mit
temperaturabhängigem variablem Elastizitätsmodul können hierbei zum Einsatz kommen.
Ein Ausführungsbeispiel besteht in dem Vorsehen mindestens einer schrägen Bohrung. Als Variante hierzu ist es möglich, nur Durchkontaktierungen oder auch gefüllte Durchkontaktierungen vorzusehen. Es ist möglich, ein an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte endendes Via und/oder ein vergrabenes
(„buried") Via als Verwerfungsstabilisierungsstruktur vorzusehen. Das Vorsehen einer Verwerfungsstabilisierungsstruktur kann zu einem Zeitpunkt durchgeführt werden, wenn Embedding bereits stattgefunden hat, gerade stattfindet oder erst noch stattfinden wird. Ein Isolator kann Teil eines Substrats sein, das Material kann dabei auch Glas sein. Ein anderes Ausführungsbeispiel bezieht sich auf mehrere Durchkontaktierungen, die sich entlang unterschiedlicher Richtungen bzw. Haupterstreckungsrichtungen erstrecken. Noch ein anderes
Ausführungsbeispiel betrifft zwei (vorzugsweise miteinander im Inneren der Leiterplatte verbundene) Sacklöcher, die sich ausgehend von den
gegenüberliegenden Seiten einer Leiterplatte (printed circuit board, PCB) in deren Inneres hinein erstrecken . Ein anderes Ausführungsbeispiel stellt konische Bohrungen bereit. Noch ein anderes Ausführungsbeispiel betrifft Kegelstümpfe als sich berührende Elemente, auch bei unterschiedlichen Winkeln der schrägen Flanken oder weiteren Asymmetrien. Ein Füllen der Durchkontaktierungen mit einem Material eines bestimmten CTE Werts ist möglich, wodurch ein noch gezielteres Reagieren auf eine Temperaturänderung erreichbar ist (zum Beispiel Aluminium).
Beispielsweise kann bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zunächst ein Bohren von Löchern in der Leiterplatte erfolgen, gefolgt von einem Aufbringen einer stromlosen Keim- oder Seedschicht aus Kupfer(oder aus einem anderen hierfür geeigneten Metall). Dem kann sich eine Verfüllung mit
Elektrolysekupfer anschließen. Der letzte Prozess kann so gewählt werden, dass eine deutlich erhöhte Temperatur eingehalten wird (zum Beispiel 80°C). Kupfer als guter Wärmeleiter kann sich anders zusammenziehen als die
Substratumgebung und als Verwerfungsstabilisierungsstruktur eine mechanische Spannung in der Platte bewirken, die verstärkend, verzugshemmend und/oder stabilisierend wirkt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Leiterplatte bereitgestellt werden, die mindestens eine Durch kontaktierung enthält, die in einem anderen Winkel als 90 Grad zur Leiterplattenrichtung orientiert ist. Alternativ oder ergänzend kann mindestens eine Durchkontaktierung gegenüber einer direkten und geraden Durchkontaktierung eine Asymmetrie aufweisen.
Eine Bohrlochgröße kann unterhalb von 100 pm (insbesondere unterhalb von 30 μιτι) sein. Als elektrisch isolierendes Basismaterial der Leiterplatte ist zum Beispiel FR4, Epoxidharz, Teflon, Polyamid, Polyimid, Cyanatester und/oder Bismaleimid-Triazin Harz möglich, alternativ oder ergänzend auch Gläser und glasartige Trägermaterialien (zum Beispiel Multilayer Glas), sowie Keramiken oder Metalloxide. Eine Leiterplatte gemäß einem exemplarischen
Ausführungsbeispiel kann mindestens eine eingebettete Komponenten
beinhalten. Eine Leiterplatte gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine oder mehrere Durchkontaktierungen aufweisen, die sich aus leicht versetzten (insbesondere Sackloch-)Bohrungen von jeder Leiterplattenseite ergeben kann. Bei einer solchen Durchkontaktierung kann ein Bohrungsdurchmesser mit der Tiefe der Bohrung variieren (insbesondere in einer Weise, um im Querschnitt ein Sanduhrprofil zu bilden). Eine Leiterplatte gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Rolle eines Substrates bzw. eines Chipträgers spielen. Isolationsmaterialien einer Leiterplatte gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann Harze, Gläser,
Keramiken oder Metalloxide enthalten. Eine Durchkontaktierung kann aus Kupfer, Silber oder ähnlichen Materialien mit hohem Leitwert bestehen.
Figur 1 zeigt eine Querschnittansicht einer Leiterplatte 100 (PCB, printed circuit board) gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Leiterplatte 100 enthält eine aus einer oder mehreren miteinander verpressten Schichten oder Folien zusammengesetzte elektrisch isolierende Schichtstruktur 102 aus FR4 bzw. Prepreg Material. Es ist auch möglich, mehrere elektrisch isolierende Schichtstrukturen 102 vorzusehen. Darüber hinaus weist die Leiterplatte 100 als strukturierte Kupferfolien ausgebildete elektrisch leitfähige Schichtstrukturen 104 auf, die mit der elektrisch isolierenden
Schichtstruktur 102 unter Bildung eines Laminats verpresst ist. Der
Schichtenstapel, der aus der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 und den elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen 104 aufgebaut ist, ist in der gemäß Figur 1 vertikalen Stapelrichtung vollständig von einer
Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106 zum Verwerfungsunterdrückenden Stabilisieren der Leiterplatte 100 durchzogen.
Die Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106 ist mittels einer Vielzahl von als Vias ausgebildeten schräg verlaufend ausgebildeten Durchsteigeverbindungen 108 ausgebildet, von denen in Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine gezeigt ist. Die gezeigte Durchsteigeverbindung 108 erstreckt sich entlang einer Haupterstreckungsrichtung 114 und schließt mit den einander
gegenüberliegenden parallelen Hauptoberfiächen 110, 112 der Leiterplatte 100 einen spitzen Winkel α von ca. 80° ein. Die Haupterstreckungsrichtung 114 der gegenüber dem Schichtenstapel schräg verlaufenden Durchsteigeverbindungen 108 ergibt sich durch eine geradlinige Verbindung zwischen
Flächenschwerpunkten 120, 122 der freiliegenden Endflächen der
Durchsteigeverbindungen 108 an den Hauptoberflächen 110, 112 der Leiterplatte 100. Um eine besonders wirksame Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106 zu generieren, können unterschiedliche der Durchsteigeverbindungen 108 mit unterschiedlichen Werten des spitzen Winkels α bezüglich den Hauptoberflächen 110, 112 angeordnet und somit zueinander nicht parallel oder windschief orientiert werden. Die Durchsteigeverbindungen 108 sind vollständig mit einem elektrisch leitfähigen Material, im gezeigten Ausführungsbeispiel Kupfer, gefüllt. Die Durchsteigeverbindungen 108 sind somit als metallgefüllte Schrägbohrungen ausgebildet. Das elektrisch ieitfähige Material der Durchsteigeverbindungen 108 grenzt an Material der elektrisch isolierende Schichtstruktur 102 und der elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen 104 an.
Die Durchsteigeverbindungen 108 in den elektrisch leitfähigen
Schichtstrukturen 104 und in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 sind mit einer mechanischen Vorspannung integriert, die einer Verwerfungskraft entgegenwirkt.
Gemäß Figur 1 durchstößt die als schräge Durchsteigeverbindung 108 ausgebildete Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106 die ebene Leiterplatte 100, insbesondere deren zueinander parallel angeordnete Schichtstrukturen 102, 104, schräg bzw. unter dem spitzen Winkel a. Im Vergleich zu einer symmetrischen, vertikalen Orientierung eines Vias durch eine Leiterplatte ist gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung die Symmetrie reduziert und eine intrinsische mechanische Spannung in die Leiterplatte 100 implementiert. Dadurch ist es unter Temperatureinfluss unterdrückt, dass die aus
unterschiedlichen Materialien gebildeten Schichtstrukturen 102, 104 bzw. die Durchsteigeverbindungen 108 selbst, aufgrund ihrer unterschiedlichen Werte des thermischen Ausdehnungskoeffizienten unter Erzeugung einer Verwerfung Eigenspannungen ausbilden . Stattdessen ist durch die schräge Integration der Durchsteigeverbindungen 108 die Ausbildung einer solchen Verwerfungstendenz unterdrückt Insbesondere ist die gezeigte Durchsteigeverbindung 108 mit ihrer schrägen Orientierung simultan verwendbar, um in Figur 1 nicht gezeigte, an den einander gegenüberliegenden Hauptoberflächen 110, 112 zu montierende elektronische Komponenten elektrisch zu kontaktieren bzw. miteinander zu verbinden. Dadurch kann quasi ohne zusätzlichen hardwaretechnischen Aufwand ein in die Leiterplattenfunktionalität eingebettete Durchsteigeverbindung 108 als Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106 geschaffen werden.
Figur 2 bis Figur 9 zeigen Strukturen aus dem Gebiet der Bautechnik. Die im Weiteren angestellten Überlegungen wurden im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf die Leiterplattentechnologie übertragen und dafür nutzbar gemacht, um exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung zu entwickeln.
Figur 2 zeigt ein Betonbauelement 200 zwischen einem Festanker 202 und einem Spannanker 204. Auch ist in Figur 2 ein Spannglied 204 gezeigt.
Figur 3 zeigt das Betonbauelement 200 nach Anlegen einer Vorspannung p. Eine Zugspannung oc (siehe Bezugszeichen 300) und eine Druckspannung a, (siehe Bezugszeichen 302) führen zu einer Verwerfung des Betonbauelements 200. Figur 4 zeigt das Betonbauelement 100 bei Anlegen einer äußeren Belastung q. Figur 5 stellt die Überlagerung der Betonspannungen bei Anlegen der
Vorspannung p und der äußeren Belastung q dar.
In der Baubranche kann auch nachträglich eine Kabelvorspannung erreicht werden, indem Spannkabel in einer Führungshülse lose einbetoniert werden und nachträglich gespannt werden :
Figur 6 zeigt wie Spannstahl 600 in einem Hüllrohr 602 in einem
Betonbauteil 200 implementiert ist. Figur 7 zeigt ein Vorspannen des
Spannstahls 600 gegen den erhärteten Beton des Betonbauteils 200. In Figur 8 ist die Herstellung eines Verbundes gezeigt, wenn das Hüllrohr 602 mit
Zementmörtel 800 verpresst wird. Eine entsprechende Seitenansicht ist in Figur 9 gezeigt. Das gezielte Implementieren einer Vorspannung in einem Betonbauteil 200 kann dessen mechanische Festigkeit verbessern. Gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird eine zum Beispiel schräge oder in sonstiger Weise asymmetrische
Durchsteigeverbindung 108 als Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106 in eine Leiterplatte 100 integriert, um eine Strukturstabilität und eine Unterdrückung von Verwerfungstendenzen der Leiterplatte 100 zu erreichen. Besonders wirksam kann das Implementieren einer mechanischen Vorspannung in die Leiterplatte 100 durch eine asymmetrische Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106 erreicht werden.
Figur 10 zeigt eine Querschnittansicht einer Leiterplatte 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gemäß Figur 10 sind Durchsteigeverbindungen 108 mittels jeweils zwei miteinander verbundener und zueinander asymmetrisch angeordneter, im gezeigten Ausführungsbeispiel nämlich seitlich zueinander versetzter,
materialgefüllter Teilbohrungen 1002, 1004 ausgebildet. Die seitlich zueinander versetzten und jeweils als Sackloch ausgebildeten Teilbohrungen 1002, 1004 sind senkrecht zu den Hauptoberflächen 110, 112 der Leiterplatte 100
ausgerichtet und haben eine kreiszylindrische Gestalt. Die Teilbohrungen 1002, 1004 sind zum Beispiel durch einen mechanischen Bohrer gebildet, der von beiden Hauptoberflächen 110, 112 der Leiterplatte 100 aus materialabtragend wirkt. Die Teilbohrungen 1002, 1004 können zueinander einen seitlichen Versatz in einem Bereich zwischen 3 μητι und 50 μιη haben. Gemäß Figur 10 ist die in Bezug auf die Haupterstreckungsrichtung 114 schräg gegenüber den
Hauptoberflächen 110, 112 verlaufende Durchsteigeverbindung 108 durch zwei kreiszylindrische Teilbohrungen 1002, 1004 realisiert, die einen
Überlappungsbereich 1010 aufweisen und zum Beispiel mittels eines
mechanischen Bohrers durch eine abrasive Einwirkung auf die beiden einander gegenüberliegenden Hauptoberflächen 110, 112 erzeugt wurde.
Eine elektronische Komponente 1000, zum Beispiel ein Halbleiterchip oder ein Kupferblock, ist in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 eingebettet und mittels eines Vias 1020 mit der elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 104 an der Hauptoberfläche 112 der Leiterplatte 100 elektrisch leitfähig verbunden. Figur 10 zeigt also ferner, dass eine elektronische Komponente 1000 in der Leiterplatte 100 eingebettet ist. Bei Einbettung eines elektronischen Chips oder einer anderen elektronischen Komponente 1000 in eine Leiterplatte 100 kommt eine weitere Materialkomponente (insbesondere Silizium eines Halbleiterchips) hinzu, die hinsichtlich der thermischen Ausdehnungskoeffizienten gänzlich unterschiedliche Eigenschaften haben kann als die Materialien der
Schichtstrukturen 102, 104 bzw. der Durchsteigeverbindung 108. Gerade
Silizium hat eine stark unterschiedliche thermische Ausdehnung gegenüber den in der Leiterplattentechnologie herkömmlich verwendeten Materialien Kupfer und FR4. Somit führt die Implementierung einer Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106 bei der in Figur 10 gezeigten Konfiguration mit eingebetteter Komponente 1000 zu besonderen Vorteilen und führt selbst bei dieser hinsichtlich
Verwerfungen besonders kritischen Ausgestaltung zu verwerfungsfreien
Leiterplatten 100.
Die Löcher 1002 und 1004 können, aber müssen nicht, Rundlöcher sein, sondern können auch rechteckige oder verrundete rechteckige Formen aufweisen oder Ovale sein. Insbesondere bei Hochfrequenzanwendungen kann es im
Hinblick auf eine erwünschte möglichst störungsfreie Propagation von
elektromagnetischen Hochfrequenzsignalen entlang elektrisch leitfähiger Pfade vorteilhaft sein , die geometrische Form von Leiterzügen und Vias möglichst ähnlich, insbesondere identisch, auszugestalten. Da Leiterzüge häufig einen rechteckigen oder abgerundet-rechteckigen Querschnitt haben, kann eine entsprechende Form der Vias ebenfalls vorteilhaft sein .
Figur 11 zeigt eine Querschnittansicht einer Leiterplatte 100 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 11 zeigt eine Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106 in Form einer als die Leiterplatte 100 bzw. deren Schichtstrukturen 102, 104 nur teilweise durchdringenden
Durch Steigeverbindung 108, die somit als materialgefülltes (alternativ als materialfreies) schräg zu den Hauptoberflächen 110, 112 verlaufendes Sackloch ausgebildet ist. Auch das nur teilweise Ausbilden der Durchsteigeverbindung 108 ohne vollständige Durchdringung aller Schichtstrukturen 102, 104 der
Leiterplatte 100 reduziert die Asymmetrie der Anordnung weiter und stärkt damit die Verwerfungsunterdrückungsfunktionalität.
Figur 12 zeigt eine Querschnittansicht einer Leiterplatte 100 gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 12 zeigt somit eine Ausgestaltung der Leiterplatte 100, bei der mehrere schräge
Durchsteigeverbindungen 108 gezeigt sind, die (zum Beispiel gruppenweise) in unterschiedlichen Haupterstreckungsrichtungen 114 ausgerichtet sind. Somit sind die einzelnen Durchsteigeverbindungen 108 gemäß Figur 12 zueinander nicht parallel, sondern ebenfalls unter einem spitzen Winkel zueinander angeordnet. Dies verbessert die Verwerfungsstabilisierung weiter, da durch diese unsymmetrische Anordnung in verschiedenen Richtungen der Leiterplatte 100 eine Verwerfungsunterdrückende mechanische Vorspannung eingepflanzt werden kann.
Figur 13 zeigt eine Querschnittansicht einer Leiterplatte 100 gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 13 zeigt eine wiederum aus zwei Teilbohrungen 1002, 1004 zusammengesetzte
Durchsteigeverbindung 108 (siehe Überlappungsbereich 1010), bei der ein zusätzlicher Grad an Asymmetrie durch das Vorsehen der Teilbohrungen 1002, 1004 mit unterschiedlichen Durchmessern erreicht wird. Auch dies verbessert die Verwerfungsunterdrückende Stabilisierung. Gemäß Figur 13 sind die
Teilbohrungen 1002, 1004 ohne seitlichen Versatz zueinander, mithin
achsparallel, ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch ein seitlicher Versatz zwischen den Teilbohrungen 1002, 1004 möglich, um den Grad der Asymmetrie und somit die Verwerfungsstabilisierende Wirkung zusätzlich zu erhöhen.
Figur 14 zeigt eine Querschnittansicht einer Leiterplatte 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung , wobei die seitlich zueinander versetzten Teilbohrungen 1002, 1004 gemäß Figur 14 jeweils im Wesentlichen eine kegelförmige Gestalt haben. Gemäß Figur 14 sind zwei einander in einem Überlappungsbereich 1400 überlappende kegelförmige
Teilbohrungen 1402, 1404 gezeigt, wie sie beispielsweise mittels Laserbohrens von einander gegenüberliegenden Hauptoberflächen 110, 112 der Leiterplatte 100 aus erhalten werden. Insbesondere bei einer nur mäßigen Versetzung der beiden kegelförmigen Teilbohrungen 1402, 1404 kann eine hervorragende Unterdrückung der Verwerfung erreicht werden, insbesondere bei Realisierung der Dichtebedingungen gemäß Figur 16 bzw. der Abstandsbedingungen gemäß Figur 17.
Figur 15 zeigt eine Querschnittansicht einer Leiterplatte 100 gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß Figur 15 sind die beiden Teilbohrungen 1002, 1004 als seitlich zueinander versetzte Kegelstümpfe ausgebildet. Der Grad der Asymmetrie gemäß Figur 15 ist besonders hoch, da neben dem Überlappungsbereich 1010 auch Stufenabschnitte 1500 gebildet sind.
Figur 16 zeigt eine Draufsicht einer Leiterplatte 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer als schräge
Durchsteigeverbindungen 108 ausgebildeten Verwerfungsstabilisierungsstruktur 106. Die Durchsteigeverbindungen 108 sind in beiden zueinander orthogonalen Richtungen der Papierebene von Figur 16 entlang von Zeilen und Spalten matrixförmig angeordnet. Gemäß Figur 16 beträgt die Dichte der Anzahl von Durchsteigeverbindungen 108 an der Hauptoberfläche 110 pro Fläche 250
Stück/mm2. Die Durchsteigeverbindungen 108 sind gemäß Figur 16
matrixförmig, das heißt entlang von Zeilen und Spalten angeordnet. Gemäß anderer Ausführungsbeispiele der Erfindung kann jedoch auch eine
unregelmäßige Anordnung der Durchsteigeverbindungen 108 an den einander gegenüberliegenden Hauptoberflächen 110, 112 implementiert werden.
Figur 17 zeigt eine Querschnittansicht einer Leiterplatte 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die
Durchsteigeverbindungen 108 durch miteinander verbundene kegelförmige oder kegelstumpfförrmige Teilbohrungen mittels Laserbohrens an beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen 110, 112 erhalten wurden. Gemäß Figur 17 sind die resultierenden sanduhrförmigen Strukturen untereinander heterogen ausgebildet, das heißt haben unterschiedliche Formen und
Haupterstreckungsrichtungen. Besonders gemäß dieser Ausgestaltung ist eine extrem gute Verbesserung der Verwerfungseigenschaften ermöglicht.
Ein mittlerer Lochmitte-Loch mitte-Abstand zwischen benachbarten
Durchsteigeverbindungen 108 an einer der Hauptoberflächen 110, 112 der Leiterplatte 100 liegt gemäß Figur 17 zum Beispiel in einem Bereich zwischen 50 m und 100 μηι.
Wenngleich die bezugnehmend auf die Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispiele der Erfindung auf Leiterplatten bezogen sind, können alle für Leiterplatten beschriebenen Aspekte in entsprechender Weise auch auf Substrate (mit gegebenenfalls angepassten Dimensionen, siehe die obige
Beschreibung) oder andere Komponententrägervorrichtungen angewendet werden.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass„aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung (100) zum elektrischen Verbinden von Komponenten, wobei die Vorrichtung (100) aufweist:
mindestens eine elektrisch isolierende Schichtstruktur (102);
mindestens eine elektrisch leitfähige Schichtstruktur (104), die mit der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) unter Bildung eines Schichtenstapels gestapelt und verfestigt ist;
eine zumindest zwei der Schichtstrukturen (102, 104) des
Schichtenstapels zumindest teilweise durchziehende
Verwerfungsstabilisierungsstruktur (106) zum Verwerfungsunterdrückenden Stabilisieren der Vorrichtung (100),
wobei die Verwerfungsstabilisierungsstruktur (106) mittels mindestens einer Durchsteigeverbindung (108), insbesondere mittels einer Mehrzahl von
Durchsteigeverbindungen (108), ausgebildet ist, deren
Haupterstreckungsrichtung (114) mit mindestens einer Hauptoberfläche (110) der Vorrichtung (100) einen spitzen Winkel (a) einschließt, und
wobei die mindestens eine Durchsteigeverbindung (108) mittels mindestens zwei miteinander verbundener und zueinander asymmetrisch ausgebildeter,
insbesondere seitlich zueinander versetzter, insbesondere zumindest teilweise materialgefüllter, Bohrungen, insbesondere Sacklochbohrungen, ausgebildet ist.
2. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei der spitze Winkel (a) in einem Bereich zwischen 70° und 89°, insbesondere in einem Bereich zwischen 80° und 88° liegt.
3. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest ein Teil von unterschiedlichen der Mehrzahl von Durchsteigeverbindungen (108) mit unterschiedlichen Werten des spitzen Winkels (a) bezüglich der mindestens einen Hauptoberfläche (110) angeordnet und somit zueinander nicht parallel sind.
4. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zumindest ein Teil der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108) zumindest teilweise mit einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Kupfer, gefüllt ist.
5. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 4, wobei das elektrisch leitfähige Material der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108) zumindest entlang eines Teils der Erstreckung der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108) durch die Vorrichtung (100) hindurch direkt an die mindestens eine elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) angrenzt.
6. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zumindest ein Teil der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108) materialfrei ist.
7. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die seitlich zueinander versetzten Bohrungen senkrecht zu mindestens einer
Hauptoberfläche (110) der Vorrichtung (100) ausgerichtet sind.
8. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die seitlich zueinander versetzten Bohrungen jeweils im Wesentlichen eine kreiszylindrische Gestalt haben.
9. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die seitlich zueinander versetzten Bohrungen jeweils im Wesentlichen eine kegelförmige oder kegelstumpfförmige Gestalt haben.
10. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Bohrungen zueinander einen seitlichen Versatz in einem Bereich zwischen 0,5 pm und 50 pm haben, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,5 pm und 3 pm oder in einem Bereich zwischen 3 pm und 50 pm.
11. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die
mindestens eine Durchsteigeverbindung (108) in der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) und/oder in der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) mit einer mechanischen Vorspannung integriert ist, die einer Verwerfungskraft entgegenwirkt.
12. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Material der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) einen größeren Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als zumindest eines aus der Gruppe bestehend aus einem Material der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) und einem Material der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108).
13. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Material der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) einen kleineren Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist als
zumindest eines aus der Gruppe bestehend aus einem Material der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) und einem Material der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108).
14. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei zumindest ein Teil der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108) als die Vorrichtung (100) in einer Stapelrichtung des Schichtenstapels vollständig durchdringende
Durchkontaktierung oder als die Vorrichtung (100) in einer Stapelrichtung des Schichtenstapels nur genau teilweise durchdringende Ankontaktierung
ausgebildet ist.
15. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei mindestens eine elektronische Komponente (1000) in der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) und/oder in der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) eingebettet ist.
16. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 15, wobei die mindestens eine
elektronische Komponente (1000) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus einer aktiven elektronischen Komponente, einer passiven elektronischen Komponente, einem Datenspeicher, einem Filter, einem integrierten Schaltkreis, einer Signalverarbeitungskomponente, einer Leistungsmanagementkomponente, einem optisch-elektrischen Schnittstellenelement, einem Spannungswandler, einer kryptografischen Komponente, einer Kapazität, einem Widerstand, einer Sende- und/oder Empfangseinheit, einem elektromechanischen Wandler, einer Induktivität, einem Schalter, einem mikroelektromechanisches System, einer Batterie, einer Kamera und einer Antenne.
17. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei eine Anzahl von Durchsteigeverbindungen (108) pro Fläche einer Hauptoberfläche (110) der Vorrichtung (100) in einem Bereich zwischen 50 mm"2 und 1000 mm"2
insbesondere in einem Bereich zwischen 200 mm"2 und 500 mm"2, ist, oder in einem Bereich zwischen 4000 mm"2 und 8000 mm"2.
18. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei ein, insbesondere mittlerer, Abstand zwischen benachbarten
Durchsteigeverbindungen (108) an einer Hauptoberfläche (110) der Vorrichtung (100) in einem Bereich zwischen 30 pm und 200 pm, insbesondere in einem Bereich zwischen 50 pm und 90 pm, ist, oder in einem Bereich zwischen 1 pm und 30 pm, insbesondere in einem Bereich zwischen 5 pm und 20 pm, ist.
19. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) mindestens ein Material aus einer Gruppe aufweist, die besteht aus Harz, insbesondere Bismaleimid-Triazin Harz,
Cyanatester, Glas, insbesondere Glasfasern, Prepreg-Material, Polyimid, ein Flüssigkristall-Polymer, Epoxid-basierten Build-Up Film, FR4 Material, einer Keramik, und einem Metalloxid.
20. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die mindestens eine elektrisch leitfähige Schichtstruktur (104) Kupfer aufweist.
21. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 20, ausgebildet als Leiterplatte oder als Substrat.
22. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung (100) zum elektrischen
Verbinden von Komponenten, wobei das Verfahren aufweist:
Stapeln und Verfestigen von mindestens einer elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) mit mindestens einer elektrisch isolierenden
Schichtstruktur (102) unter Bildung eines Schichtenstapels;
Bilden einer zumindest zwei der Schichtstrukturen (102, 104) des
Schichtenstapels zumindest teilweise durchziehenden
Verwerfungsstabilisierungsstruktur (106) zum Verwerfungsunterdrückenden Stabilisieren der Vorrichtung (100),
wobei die Verwerfungsstabilisierungsstruktur (106) mittels mindestens einer Durchsteigeverbindung (108), insbesondere mittels einer Mehrzahl von
Durchsteigeverbindungen (108), ausgebildet wird, deren
Haupterstreckungsrichtung (114) mit mindestens einer Hauptoberfläche (110) der Vorrichtung (100) einen spitzen Winkel (a) einschließend ausgebildet wird, und wobei die mindestens eine Durchsteigeverbindung (108) mittels zweimaligen Bohrens ausgehend von beiden einander gegenüberliegenden Hauptoberflächen (110, 112) der Vorrichtung (100) ausgebildet wird.
23. Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei ein Durchbrechen der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) zum Bilden der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108) mittels Ionenbeschusses, chemischen Ätzens, mechanischen Bohrens oder Laserbohrens durchgeführt wird .
24. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 22 oder 23, wobei während des Herstellens der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108) in der
mindestens einen elektrisch leitfähigen Struktur (104) und/oder in der
mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) die mindestens eine Durchsteigeverbindung (108) mit einer mechanischen Vorspannung in dem sie umgebenden Material der Vorrichtung (100) integriert wird, welche
mechanische Vorspannung einer Verwerfungskraft entgegenwirkt.
25. Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei die mechanische Vorspannung erzeugt wird, indem eine Temperatur beim Ausbilden der mindestens einen
Durchsteigeverbindung (108) höher eingestellt wird als eine Temperatur beim Prozessieren der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) und/oder der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104).
26. Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei ein Material der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) mit einem kleineren Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten ausgewählt wird als zumindest eines aus der Gruppe bestehend aus einem Material der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) und einem Material der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108).
27. Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei die mechanische Vorspannung erzeugt wird, indem eine Temperatur beim Ausbilden der mindestens einen
Durchsteigeverbindung (108) niedriger eingestellt wird als eine Temperatur beim Prozessieren der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) und/oder der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104).
28. Verfahren gemäß Anspruch 27, wobei ein Material der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) mit einem größeren Wert des thermischen Ausdehnungskoeffizienten ausgewählt wird als zumindest eines aus der Gruppe bestehend aus einem Material der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (102) und einem Material der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108).
29. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 24 bis 28, wobei die mechanische Vorspannung erzeugt oder verstärkt wird, indem nach dem Ausbilden der mindestens einen Durchsteigeverbindung (108) und nach dem Prozessieren der mindestens einen elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) und/oder der mindestens einen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) die Vorrichtung (100) einer zeitweisen Temperaturerhöhung ausgesetzt wird, wodurch es zur Anpassung der Materialien der Vorrichtung (100) aneinander und zum Aufbau einer mechanischen Klammerspannung kommt.
PCT/EP2016/055279 2015-03-13 2016-03-11 Komponententräger mit verwerfungsstabilisierungsstruktur WO2016146522A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/558,051 US10420206B2 (en) 2015-03-13 2016-03-11 Component carrier comprising a deformation counteracting structure
CN201680027516.2A CN107637183B (zh) 2015-03-13 2016-03-11 包括翘曲稳定结构的部件载体

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015103724.6 2015-03-13
DE102015103724.6A DE102015103724B4 (de) 2015-03-13 2015-03-13 Komponententräger mit Verwerfungsstabilisierungsstruktur und Verfahren zur Herstellung dazu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016146522A1 true WO2016146522A1 (de) 2016-09-22

Family

ID=55542641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/055279 WO2016146522A1 (de) 2015-03-13 2016-03-11 Komponententräger mit verwerfungsstabilisierungsstruktur

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10420206B2 (de)
CN (1) CN107637183B (de)
DE (1) DE102015103724B4 (de)
WO (1) WO2016146522A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7302318B2 (ja) * 2019-06-13 2023-07-04 セイコーエプソン株式会社 配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ｍｅｍｓデバイスおよび発振器
GB202000401D0 (en) * 2020-01-10 2020-02-26 Cantor Tech Limited Substrate and method
CN113540029A (zh) * 2020-04-16 2021-10-22 奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司 部件承载件以及制造和设计部件承载件的方法
US11406018B1 (en) * 2021-02-22 2022-08-02 Aplus Semiconductor Technologies Co., Ltd. Double-sided and multilayer flexible printed circuit (FPC) substrate and method of processing the same
DE102021118202A1 (de) 2021-04-29 2022-11-03 At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Komponententräger mit eingebetteter Komponente, welche mittels eines galvanischen Verbindungsstapels verbunden ist

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009054761A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Kyocera Corp 配線基板、実装基板および実装構造体、並びに配線基板の製造方法
US20090194322A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Ryosuke Usui Device mounting board and manufacturing method therefor, and semiconductor module
US20100307809A1 (en) * 2009-06-09 2010-12-09 Ibiden, Co., Ltd. Printed wiring board and method for manufacturing the same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0260188A (ja) * 1988-08-26 1990-02-28 Seiko Keiyo Kogyo Kk 回路基板
DE9212750U1 (de) 1992-09-22 1993-02-11 Kirchhammer, Ralf, 7250 Leonberg Halter für Dachrandverkleidungen, insbesondere für Ortgangverkleidungen
DE9212760U1 (de) * 1992-09-23 1992-11-05 Hoechst Ag, 65929 Frankfurt Leiterplatte für gedruckte Schaltungen
JP3998984B2 (ja) * 2002-01-18 2007-10-31 富士通株式会社 回路基板及びその製造方法
TWI235019B (en) * 2004-07-27 2005-06-21 Unimicron Technology Corp Process of conductive column and circuit board with conductive column
US6965095B1 (en) * 2004-09-20 2005-11-15 Ronco Inventions, Llc Rotisserie oven having horizontally and vertically oriented cooking elements
TWI246384B (en) * 2004-11-22 2005-12-21 Benq Corp Multi-layer printed circuit board layout and manufacturing method thereof
JP5021216B2 (ja) 2006-02-22 2012-09-05 イビデン株式会社 プリント配線板およびその製造方法
CN101510538A (zh) 2008-01-31 2009-08-19 三洋电机株式会社 元件搭载用基板及其制造方法、半导体组件及便携式设备
US9393720B2 (en) * 2009-08-20 2016-07-19 Ube Industries, Ltd. Polyimide film and process for producing polyimide film
KR101451502B1 (ko) * 2013-03-05 2014-10-15 삼성전기주식회사 인쇄회로기판

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009054761A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Kyocera Corp 配線基板、実装基板および実装構造体、並びに配線基板の製造方法
US20090194322A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Ryosuke Usui Device mounting board and manufacturing method therefor, and semiconductor module
US20100307809A1 (en) * 2009-06-09 2010-12-09 Ibiden, Co., Ltd. Printed wiring board and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
US10420206B2 (en) 2019-09-17
DE102015103724B4 (de) 2021-03-25
DE102015103724A1 (de) 2016-09-15
CN107637183B (zh) 2020-05-01
CN107637183A (zh) 2018-01-26
US20180070443A1 (en) 2018-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006051762B4 (de) Hochdichte Leiterplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO2016146522A1 (de) Komponententräger mit verwerfungsstabilisierungsstruktur
EP3231261B1 (de) Leiterplatte mit einem asymmetrischen schichtenaufbau
EP1394855B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines universellen Gehäuses für ein elektronisches Bauteil mit Halbleiterchip
DE102011079708B4 (de) Trägervorrichtung, elektrische vorrichtung mit einer trägervorrichtung und verfahren zur herstellung dieser
DE112005000952T5 (de) Elektronik-Modul und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102020120638A1 (de) Semi-flexibler Bauteilträger mit dielektrischem Material mit hoher Dehnungsfähigkeit und niedrigem Young'schen Modul
DE10215654A1 (de) Elektronisches Bauteil mit mindestens einem Halbleiterchip und Flip-Chip-Kontakten sowie Verfahren zu seiner Herstellung
AT516639B1 (de) Verfahren zur Fertigung eines elektronischen Moduls
WO2016091995A1 (de) Semiflexible leiterplatte mit eingebetteter komponente
DE102016110862A1 (de) Modul und Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Modulen
DE102020102362B4 (de) Komponententräger mit Brückenstruktur in einem Durchgangsloch, das die Designregel für den Mindestabstand erfüllt
DE102020102367A1 (de) Komponententräger mit einer Durchgangsöffnung mit einer zusätzlichen Plattierungsstruktur zwischen Seitenwänden und einer plattierten Brückenstruktur
DE102015100771B4 (de) Chipträgerlaminat mit Hochfrequenzdielektrikum und thermomechanischem Dämpfer
DE102020102369A1 (de) Bilden von Durchgangsöffnungen durch freiliegendes dielektrisches Material eines Komponententrägers
DE102014107909A1 (de) Leiterplatten und Verfahren zu deren Herstellung
DE102011083627A1 (de) Verfahren zur Kontaktierung eines elektronischen Bauteils und Baugruppe mit einem elektronischen Bauteil auf einem Substrat
DE102020102372A1 (de) Komponententräger mit Blindloch, das mit einem elektrisch leitfähigen Medium gefüllt ist und das eine Designregel für die Mindestdicke erfüllt
DE102020102363A1 (de) Herstellen einer trapezförmigen Durchgangsöffnung in einem Komponententräger Material
DE102007040876A1 (de) Mehrschicht-Leiterplatte
DE102020102461A1 (de) Ein Komponententräger mit einer elektrisch zuverlässigen Brücke mit einer ausreichend großen vertikalen Dicke in einer Durchgangsöffnung eines dünnen Dielektrikums
DE102022119341A1 (de) Komponententräger, welcher eine dielektrische schicht mit leitfähig gefüllten durchgangsöffnungen hat, welche sich in entgegengesetzte richtungen verjüngen
DE102021200519A1 (de) Landungsplatz für eine Silizium-Durchkontaktierung, Substrat, Verfahren
DE102020102423A1 (de) Bauteilträger mit geringem Überhang und mit Durchgangsbohrung mit unterschiedlichen Größen der Vorder- und Rückseitenfenster
DE102018207127A1 (de) Verfahren zum Ankontaktieren einer metallischen Kontaktfläche in einer Leiterplatte und Leiterplatte

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16710414

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15558051

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16710414

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1