部件承载件及其制造方法与流程

1.本发明涉及部件承载件以及用于制造部件承载件的方法。


背景技术：

2.在配备有一个或更多个电子部件的部件承载件的产品功能增多且这类部件的日益小型化以及待安装或待嵌入在部件承载件诸如印刷电路板上的部件的数量增加的情况下，越来越多地采用具有若干部件的更强大的阵列状部件或封装件，这些部件或封装件具有多个接触件或连接件，在这些接触件之间的间隔甚至更小。在操作期间移除由这种部件和部件承载件自身生成的热成为日益增多的问题。同时，部件承载件应是机械稳固和电可靠的，以便在甚至恶劣的条件下也能够运行。
3.然而，使被表面安装在部件承载件上的连接部件高效电连接仍然是一种挑战。


技术实现要素：

4.可能需要一种能够简单制造且具有高可靠性的具有表面安装部件的部件承载件。
5.根据本发明的示例性实施方式，提供了一种部件承载件，其中该部件承载件包括：叠置件，叠置件包括电传导层结构和至少一个电绝缘层结构，其中，电传导层结构包括较高密度连接区域(特别是一个或更多个较高密度连接区域)和较低密度连接区域(特别是一个或更多个较低密度连接区域)；以及被表面安装在叠置件上的第一部件和第二部件；其中，第一部件和第二部件通过较高密度连接区域彼此电耦合。
6.根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种制造部件承载件的方法，其中方法包括：提供叠置件，叠置件包括电传导层结构和至少一个电绝缘层结构，其中，电传导层结构包括较高密度连接区域和较低密度连接区域；将第一部件和第二部件表面安装在叠置件上；以及通过较高密度连接区域将第一部件和第二部件彼此电耦合。
7.在本技术的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地表示任何支撑结构，该支撑结构能够在其上和/其中容纳一个或更多个部件，以用于提供机械支撑和/或电连接。换句话说，部件承载件可以被配置为用于部件的机械和/或电子承载件。部件承载件可以包括层压层本体诸如层压层叠置件。特别地，部件承载件可以是下述项中的一者：印刷电路板，有机内插件和ic(集成电路)基板。部件承载件也可以是将上述类型的部件承载件中的不同部件承载件组合的混合板。
8.在本技术上下文中，术语“叠置件”可以特别地表示平坦或平面的片状本体。例如，叠置件可以是层叠置件，特别是层压层叠置件或层压件。通过施加机械压力和/或热将多个层结构连接，可以形成这样的层压件。
9.在本技术的上下文中，术语“层结构”可以特别地表示在公共平面内的连续层、图形化层或多个非连续岛状件。
10.在本技术的上下文中，术语“部件”可以特别地表示器件或构件，例如满足电子和/或热任务的器件或构件。例如，该部件可以是电子部件。这样的电子部件可以是有源部件，
诸如包括半导体材料的半导体芯片，特别是作为主要材料或基本材料的半导体芯片。半导体材料可以例如是iv型半导体诸如硅或锗，或者可以是iii-v型半导体材料诸如砷化镓。具体地，半导体部件可以是半导体芯片，诸如裸晶片或模制晶片。至少一个集成电路元件可以单片集成在这样的半导体芯片中。
11.在本技术的上下文中，术语“较高密度连接区域”和“较低密度连接区域”可以特别地表示共同层叠置件的具有不同电传导元件密度的不同区域。较高密度连接区域和较低密度连接区域可以定义为共同叠置件的不同区域，其中，在较高密度连接区域中，叠置件的单位体积或单位面积的相应连接区域中的电传导层结构的电传导元件(特别是连接元件、迹线元件和/或竖向贯通连接件)的数量大于较低密度连接区域中的数量。因此，电传导元件的密度可表示单位面积或单位体积的电传导元件的数量。例如，较高密度连接区域中的密度与较低密度连接区域中的密度之间的比值可以至少为2，特别是至少为5，并且优选为至少为10。例如，所述电传导元件可以是电传导迹线元件、电传导连接元件和/或电传导竖向贯通连接件。在本技术的上下文中，术语“迹线元件”可以特别地表示电传导层结构的长形元件。例如，这种长形元件可以是直的、弯曲的和/或成角度的。迹线元件的示例是线。例如，迹线元件可以将连接元件、部件、竖向贯通连接件和/或其他迹线元件互连。例如，迹线元件可以在水平面内延伸。在本技术的上下文中，术语“连接元件”可以特别地表示电传导层结构的层状元件。例如，这样的层状元件可以是平坦的或二维的，诸如垫。然而，连接元件也可以是三维的和/或可以竖向延伸，诸如柱状或筒体。例如，连接元件可以有助于叠置件与至少一个部件之间的连接，特别是通过形成叠置件的一部分并与所述部件的其他连接元件连接。例如，连接元件还可以通过连接件和/或迹线元件连接到其他连接元件、部件、竖向贯通连接件。在本技术的上下文中，术语“竖向贯通连接件”可以表示在竖向方向上将叠置件的不同电传导层结构连接的电传导元件。竖向贯通连接件的示例是金属过孔或金属柱。上述较高密度连接区域在单位面积或单位体积上可以具有比较低密度连接区域多数量的电传导元件。
12.根据本发明的示例性实施方式，提供了部件承载件，诸如印刷电路板(pcb)或集成电路(ic)基板，其通过层叠置件的连接区域使两个或更多个表面安装部件(特别是半导体芯片)彼此电耦合，该层叠置件的连接区域与所述层叠置件的另一区域相比具有局部增加的连接元件密度。电子部件在其连接至部件承载件的层叠置件的表面的主表面处具有较高密度的连接垫，然后该电子部件可以直接连接到层叠置件的一区域，在该区域处，单位体积或单位面积的电传导元件的数量大于叠置件的其他区域中的单位体积或单位面积的电传导元件的数量。有利地，这可以确保沿着短的电路径将表面安装部件连接，从而确保适当的信号完整性。因此，可以实现低信号损耗和高信号质量。同时，以较高密度连接区域和较低密度连接区域的形式形成具有整体部分的叠置件可以允许遵守高要求的性能要求，同时使整体制造工作保持在合理的水平。一方面，较高密度连接区域的形成可以确保部件的正确连接。另一方面，较高密度连接区域只需要在需要的地方形成，而叠置件的其他区域可以被制造成具有较低连接密度，因此工作量低。简而言之，本发明的示例性实施方式通过在层叠置件中生成用于所述部件原位连接的部分较高密度连接区域，在不同的表面安装部件之间提供较高密度互连。这可以通过局部增加单位体积或单位面积的电传导元件的数量(特别是局部增加线间隔比)来实现，具体地在通过表面安装对部件进行组装的地方。这样的方法
可能是有利的，因为对于所述部件或完成所述部件之间连接的嵌体而言，都不需要嵌入工作。通过将较高密度连接区域和较低密度连接区域整体形成为共同叠置件的整体均匀部分，可以不必处理将构件连接的分隔开的部件(诸如桥接件晶体或中间嵌体)。因此，均匀的叠置特性(特别是就其介电材料而言)可以有效地抑制人工现象诸如分层和翘曲，并可以因此增加部件承载件的性能和可靠性。此外，由于微裂纹经常发生在绝缘叠置件材料与嵌入部件之间的界面区域处，因此可以极大地减少不期望的微裂纹的形成。此外，通过省略芯片第一制造过程，成品率可以变高。
13.在下文中，将解释制造方法和部件承载件的另外的示例性实施方式。
14.如上所述，两个或更多个表面安装部件可以特别的是半导体芯片。例如，所述部件中的任一种可以是基板(即基板、插入件和晶片的叠置件)上插入件上的晶片。特别地，插入件可以在面板水平或晶圆水平上形成。在晶圆水平的实施方式中，通过使用晶圆技术可以在晶圆上创建再分布层。在面板水平的实施方式中，通过使用pcb和/或ic基板技术可以在面板上创建再分布层。
15.如上所述，第一部件和第二部件可以被表面安装在叠置件上。这种被表面安装部件可以附接到叠置件的外部主表面，并且在此处可以电连接和机械连接。部件的表面安装可以简化部件承载件的制造以及在部件承载件的操作期间从表面安装部件移除热。
16.在实施方式中，所述较高密度连接区域的与所述较低密度连接区域的较低连接密度相比较而言的较高连接密度对应于：所述较高密度连接区域的与所述较低密度连接区域的较高线间隔比和/或较高线间距相比较而言的较低线间隔比和/或较低线间距。术语“线间隔比”可以表示电传导迹线元件的一对特征尺寸，即一个电传导迹线元件的特征线宽和相邻电传导迹线元件之间的特征距离。术语“线间距”可以表示金属迹线的宽度和介电材料的宽度之和。根据所述的线间隔比和/或线间距方面的设计规则，可以以非常简单的方式制造较低密度连接区域。为了满足表面安装部件的线间隔比和/或线间距性能的更高要求，较高密度连接区域具有的线间隔比和/或线间距的值可以小于较低密度连接区域的线间隔比和/或线间距的值。这将合理的制造工作与叠置件和表面安装部件之间可靠的电耦合结合在一起。
17.与相对值有关的是，较高密度连接区域的线间距可以在0.4μm到10μm的范围内。这可以符合高性能半导体芯片的要求。相应的，较低密度连接区域的线间距可以在10μm到40μm的范围内。除了表面安装部件之间的连接之外，这在叠置件的区域中可能是足够的。
18.与相对值有关的是，较高密度连接区域的平均线宽与较低密度连接区域的平均线宽之间的比值可以在1/50到1/5的范围内，特别是在1/15到1/5的范围内。所述平均线宽可以在相应连接区域中的所有线或迹线上求平均，即在较低密度连接区域或在较高密度连接区域中的所有线或迹线上平均。
19.相应地，较高密度连接区域内的平均线间距与较低密度连接区域内的平均线间距之间的比值可以在1/50至1/5的范围内，特别是在1/15至1/5的范围内。所述平均线间隔可以在相应的连接区域中的所有线或迹线上平均，即在较低密度连接区域或在较高密度连接区域中的所有线或迹线上平均。
20.在实施方式中，第一部件和第二部件中的至少一者包括处理器芯片(例如，微处理器或中央处理器cpu)。此外或可替代地，第一部件和第二部件中的至少一者可以包括存储
器芯片(例如，高带宽存储器hbm)。处理器芯片(作为第一部件)和相应的存储器芯片(作为第二部件)也可以通过较高密度连接区域进行合作。另一有利的组合是处理器芯片和传感器芯片(例如麦克风)。又一适当的应用是第一处理器芯片与第二处理器芯片的连接。另外或可替代地，部件中的任何一种还可以是无源部件，诸如电容构件。
21.然而，表面安装部件的许多其他示例可以通过叠置件的较高密度连接区域彼此连接。例如，至少一个第一部件和至少一个第二部件中的至少一者包括下述中的至少一者：处理器芯片、存储器芯片、晶圆水平封装件、桥接件晶片(可以用于将其他两个晶片互连)、叠置晶片(即一个安装在另一个顶部的多个晶片)、硅光子学部件以及插入件(可以是竖向夹持在两个部件之间的板件，两个部件由插入件互连)。上述插入件可以例如是有源插入件。两个表面安装部件可以通过迹线元件和较高密度连接区域中的连接元件彼此连接。例如，表面安装部件可以仅通过较高密度连接区域彼此连接。
22.在实施方式中，较高密度连接区域和较低密度连接区域均匀地集成在叠置件的相同的至少一个电绝缘层结构内。在部件承载件的制造期间，多个介电层可以通过层压连接，即应用热和/或压力连接。所述介电层可以在部件承载件的整个宽度上延伸，并且因此可以形成较高密度连接区域和较低密度连接区域两者的一部分。因此，较高密度连接区域中的介电材料和较低密度连接区域中的介电材料可以是相同的，并且可以形成相同电绝缘层结构的一部分。当较高密度连接区域和较低密度连接区域形成为层压层的共同堆积件时，可以获得这样的实施方式。因此，较低密度连接区域和较高密度连接区域可以仅通过不同的电连接密度彼此区分，而较高密度连接区域和较低密度连接区域的材料组成可以相同的。由于形成较高密度连接区域和较低密度连接区域的加工阶段可以同时执行，因此对应的制造工艺可以简单且快速。
23.在实施方式中，较低密度连接区域和较高密度连接区域之间不存在介电界面。这样的介电界面可以是对相对于较低密度连接区域的较高密度连接区域进行界定的三维空间中的虚拟表面，其中介电性质的变化发生在所述虚拟表面处。根据本发明的示例性实施方式，在部件承载件的较高密度连接区域和较低密度连接区域之间可以不存在这种介电界面。更具体地，在较高密度连接区域和较低密度连接区域之间的连接区域处，叠置件可以具有均匀或单片介电特性。特别地，叠置件在较高密度连接区域和较低密度连接区域之间的过渡处，在第一介电材料和另一第二介电材料之间可以没有界面。更具体地，在叠置件的较高密度连接区域和较低密度连接区域之间的过渡处的虚拟侧壁可以具有关于介电叠置件材料的连续或均匀性质。因此，可以避免在叠置件内的介电材料桥接件。这又可以抑制叠置件内部的热膨胀系数(cte)的失配，并且因此可以减少不期望的现象，诸如翘曲和分层。在所述实施方式中，较高密度连接区域和较低密度连接区域可以在共同过程中被制造，而不是将较高密度连接区域单独地制造为嵌体，然后将该嵌体插入较低密度连接区域的腔体中。有利地，根据示例性实施方式，可以不需要进行单独嵌体的处理和腔体的形成。
24.在实施方式中，部件承载件包括分配给较低密度连接区域(特别地位于较低密度连接区域的正下方)的第一组第一对准标记。相应的，部件承载件可以包括分配给较高密度连接区域的第二组第二对准标记(其中所述第二对准标记可以例如位于较高密度连接区域上和/或下面)。例如，对准标记可以是结构特征(诸如叠置件中的孔或金属点)，例如可以通过光学检测，以确保在部件承载件的制造期间制造工具与叠置件之间的正确对准。由于局
部连接密度不同，也可以分别执行较高密度连接区域制造期间的对准和较低密度连接区域制造期间的对准。简而言之，在较高密度连接区域中的对准比较低密度连接区域中的对准更为关键和被期望。通过为较低密度连接区域和较高密度连接区域提供单独的对准标记，可以将较高密度区域与较低密度区域正确对准。这可以通过用于两个连接区域的多个对准标记进行简化和更精确地呈现。
25.在实施方式中，电传导层结构包括较高密度连接区域中的连接元件和较低密度连接区域中的另外的连接元件，所述连接元件小于所述另外的连接元件。连接元件可以是相应连接区域中的电传导元件，其提供了将连接区域与其他元件电连接的功能，特别是将连接区域与表面安装元件电连接的功能。例如，这样的连接元件可以是垫。特别地，较高密度连接区域中连接元件的平均直径和/或平均金属体积可以小于较低密度连接区域中连接元件的平均直径和/或平均金属体积。特别地，在不同密度区域，即在与较低密度连接区域相比较而言的较高密度连接区域中，可以提供不同的垫尺寸。例如，较高密度连接元件的外部电传导层结构可以包括外部垫，较低密度连接区域可以包括另外的外部垫，其中垫的尺寸小于另外的垫的尺寸。所述垫和/或另外的垫可以设置在叠置件的一个主表面上，或设置在叠置件的两个相对主表面上。垫的至少一部分可以经由电传导连接结构与表面安装部件的相应垫连接。所述电传导连接结构可以例如是焊料结构，诸如焊料球或焊料膏。可替代地，烧结结构、电传导胶和/或金属柱(例如铜柱)可以用于完成这种电连接。
26.在实施方式中，第一部件和第二部件中的至少一者可以表面安装在叠置件上，部分位于较高密度连接区域上，且部分位于较低密度连接区域上。优选地，第一部件和第二部件中的至少一者可以与较高密度连接区域和较低密度连接区域两者电耦合。例如，相应的第一部件或第二部件可以包括与较高密度连接区域的对应电传导连接元件直接电连接的至少一个第一垫，并且可以包括与较低密度连接区域的对应电传导连接元件直接电连接的至少一个第二垫。这可以允许将相应部件的不同表面部分与叠置件的不同表面部分连接，叠置件的不同表面部分部分地属于较高密度连接区域且部分属于较低密度连接区域。
27.例如，较高密度连接区域的连接单元和较低密度连接区域的连接单元的不同之处可以仅在于水平面内的尺寸，更特别地，可以仅在于沿水平面的一个方向或沿水平面的两个垂直方向的尺寸。在竖向方向上，较高密度连接区域的连接单元与较低密度连接区域的连接单元可以具有相同尺寸，叠置件的层结构沿着该竖向方向分层且该竖向方向可以垂直于水平面延伸。这样可以简化较高密度连接区域和较低密度连接区域在竖向方向上的制造和电连接。如果应用球形焊料球，可以添加附加的辅助电连接元件(诸如垫或柱)，以克服或补偿不同半径的焊料球之间的高度间隙。在较高密度连接区域中还可以设置较小的过孔。
28.优选地，较低密度连接区域的连接元件可以用于供电，因为考虑到线路越大，流经金属结构的电流可能越大。然而，较高密度区域的连接元件可以优选地用于信号传输。对于信号传输，较小的线路是足够和有利的。特别地，这可以允许安全的空间。
29.在实施方式中，所述连接元件的至少一部分和/或所述另外的连接元件的至少一部分延伸至叠置件的外部主表面。特别地，所述连接元件和所述另外的连接元件可以是共面的，并且可以因此形成用于将处于同一竖向水平的表面安装部件连接的连接平面。所述共同连接平面的不同区域可以具有不同的集成密度。
30.在实施方式中，所述较高密度连接区域延伸至所述叠置件的外部主表面。因此，较
高密度区域可以形成外部主表面的一部分。较高密度连接区域可以具有与较低密度连接区域相同的厚度，或者也可以具有较小的厚度。在前一种情况下，较高密度连接区域可以在叠置件的两个相对主表面之间延伸。在后一种情况下，通过较高密度连接区域可以构成叠置件的甚至更小的局部体积。
31.在实施方式中，电传导层结构包括在较高密度连接区域中的平行的平面层部分和在较低密度连接区域中的另外的平行的平面层部分，其中所述层部分中的至少一个层部分在叠置件厚度方向上在所述另外的层部分的两个相邻另外的层部分之间延伸。例如，所述平面层部分可以是图形化金属箔(诸如铜箔)或图形化沉积金属层(例如镀覆铜层)。所述平面层部分可以被结构化，以形成迹线元件(例如布线结构)和/或连接元件(例如垫)。在所述实施方式中，较高密度连接区域中单位厚度的叠置件部分的平行的平面层部分的数量可以大于较低密度连接区域中单位厚度的叠置件部分的平行的平面层部分的数量。例如，较高密度连接区域和较低密度连接区域的一些平面层部分可以彼此对准，其中较高密度连接区域中的至少一个附加平面层部分可以竖向插入所述较低密度连接区域中的两个另外的平面层部分之间。换句话说，所述较低密度连接区域中不存在所述至少一个插入的附加平面层部分。例如，所述叠置件包括至少两个电传导层结构，其中所述较高密度连接区域沿叠置件厚度方向平行设置并设置在所述至少两个电传导层结构之间。
32.在实施方式中，所述层部分中的至少两个层部分在叠置件厚度方向上在两个所述另外的层部分之间延伸。因此，一个以上的附加层部分可以设置仅在较高密度连接区域中，并且可以被夹持在两个另外的层部分之间，两个另外的层部分也存在于较低密度连接区域中并且在该处是相邻的层结构。因此，在较高密度连接区域中可以存在多个附加的平面结构化金属层，每个平面结构化金属层被布置在两个电传导层结构之间，这些电传导层结构既存在于较高密度连接区域，也存在于较低密度连接区域。
33.在实施方式中，所述层部分中的至少一个层部分相对于叠置件厚度方向在所述另外的层部分的外侧的另外的层部分的相同水平处延伸，或者在所述另外的层部分的外侧的另外的层部分的下方延伸。因此，较高密度连接区域的附加层部分可以位于叠置件内部。
34.在实施方式中，较高密度连接区域包括再分布结构。在本技术的上下文中，术语“再分布结构”可以特别地表示一种互连的图形化电传导层的布置，具有与较高间距的另一部分相比较而言的较低间距部分。间距可以表示相邻电传导元件例如迹线元件和/或连接元件之间的特征距离。通过提供较高密度连接区域的具有不同间距的空间分隔开部分，再分布结构可以形成较大尺寸的电连接元件和较小尺寸的电连接元件之间的电界面。特别地，具有较大间隙的部分中的单位面积的电传导元件的数量可以小于具有较小间距的另一部分中的单位面积的电传导元件的数量。
35.在实施方式中，较高密度连接区域在截面视图(参照例如图1)和/或俯视图(参照例如图2)中具有基本上矩形的形状。所述截面视图可以对应于包括竖向方向的截面平面。在这样的截面视图中，较高密度连接区域可以对应于基本上矩形区域，该基本上矩形区域延伸至叠置件的主表面的并且部分被在截面视图中具有基本上u形的较低密度连接区域包围。
36.在另一实施方式中，较高密度连接区域在截面视图中具有基本上t形形状(参照例如，根据图17的顶部较高密度连接区域)。所述“t”的水平支腿可以沿所述叠置件的外部主
表面延伸，使得所述较高密度连接区域的相对大的表面积被暴露，以便为表面安装部件提供较高连接面积。有利地，这种t形较高密度连接区域可以用作扇出结构。
37.在实施方式中，所述部件承载件包括与所述较高密度连接区域在空间上分隔开的另外的较高密度连接区域。换句话说，叠置件的两个或更多个不同区域可以被配置为具有局部增加的电传导元件密度的较高密度连接区域。例如，多个较高密度连接区域可以并排布置在叠置件的相同主表面上，并与较低密度连接区域的一部分彼此分隔开。
38.在实施方式中，另外的较高密度连接区域在叠置件厚度方向上与所述较高密度连接区域在空间上分隔开。对于先前所述实施方式附加的或可替代的，因此可以在叠置件的两个相对的主表面上形成多个较高密度连接区域。这可以允许较高密度安装区域的进一步延伸，使表面安装部件经由相应的较高密度连接区域彼此电耦合。
39.叠置件可以具有片状(或板状)设计，包括两个相对的主表面。主表面可以形成叠置件的两个最大表面区域。主表面由周向侧壁连接。叠置件的厚度由两个相对的主表面之间的距离限定。主表面可以包括功能部分，诸如与另外的元件诸如一个或更多个集成电路(ic)的传导迹线或传导互连。
40.在实施方式中，所述较高密度连接区域和所述较低密度连接区域中的一个或两者中的电传导层结构包括：在叠置件厚度方向上相对于彼此间隔开的至少两个电传导元件，在与所述叠置件厚度方向垂直的第一侧向方向上相对于彼此间隔开的至少两个电传导元件，以及在与所述叠置件厚度方向垂直并与所述第一侧向方向垂直的第二侧向方向上相对于彼此间隔开的至少两个电传导元件。因此，在较高密度连接区域和/或较低密度连接区域中可以设置电传导元件的三维布置。特别地，较高密度连接区域的与较低密度连接区域相比较而言的较高集成密度的电传导元件可以存在于所述三个方向中的任何一个方向、存在于所述三个方向中的任何成对的两个方向或存在于所述三个方向中的每个方向。
41.仍然参考先前所述实施方式，所述电传导元件的至少一部分与所述电传导元件的相应的其他部分在所述叠置件厚度方向上，和/或所述电传导元件的至少一部分与所述电传导元件的相应的其他部分在所述第一侧向方向和所述第二侧向方向的至少一者上电连接。特别地，较高密度连接区域的电传导元件可以沿水平连接路径和/或沿竖向连接路径与较低密度连接区域的电传导元件连接。
42.在实施方式中，所述电传导元件中的在所述第一侧向方向上相邻的电传导元件之间的平均距离不同于所述电传导元件中的在所述第二侧向方向上和/或在所述叠置件厚度方向上相邻的电传导元件之间的平均距离。另外，可替代地，所述电传导元件中的在所述第二侧向方向上相邻的电传导元件之间的平均距离可以不同于所述电传导元件中的在所述叠置件厚度方向上相邻的电传导元件之间的平均距离。还可能的是，在所述较高密度连接区域中的所述电传导元件的相邻电传导元件之间的平均距离小于在所述较低密度连接区域中的所述电传导元件的相邻电传导元件之间的平均距离。
43.在实施方式中，较高密度连接区域可以由一个或更多个沟槽层例如纳米压印光刻(nil)层形成。用传统方法制造单位面积或体积具有非常多电传导元件的较高密度连接区域可能是一种挑战。然而，通过使用nil技术制造较高密度连接区域，或甚至在较高密度连接区域和较低密度连接区域中制造电传导层结构，甚至可以以简单的方式实现非常小的尺寸。例如，对应的制造方法可以包括在介电设计层中冲压表面轮廓，然后在冲压设计层的压
痕中形成电传导结构。在设计层中冲压表面轮廓可以表示在设计层中刻画或浮雕出预限定的表面图形的过程。例如，这可以通过在(特别是静止的)可变形设计层中按压工作模具(或工作戳记)或通过沿着(特别是静止的)可变形设计层引导工作模具来完成。优选地，设计层可以由nil材料制成。设计层可以固化。所述设计层可以形成易制造部件承载件的一部分，或者可以不形成易制造部件承载件的一部分。
44.虽然nil技术可以高度适用于形成较高密度连接区域，但也可以通过其他过程形成较高密度连接区域。例如，制造过程诸如激光刻槽、处理光成像介质(pid)、印刷和/或添加过程(例如三维印刷)也可以用于创建较高密度连接区域。
45.为了制造根据本发明的示例性实施方式的部件承载件，例如可以执行减材过程(例如使用适当掩模的化学和/或物理蚀刻过程)以用于创建较低密度连接区域。有利地，增材过程(如改进的半增材过程msap或半增材过程sap)和/或纳米压印光刻(nil)过程可以优选地用于制造较高密度连接区域。附加地和/或可选地，减材过程可以用于处理较高密度连接区域，反之，增材过程可以用于处理较低密度连接区域。为了创建较高密度连接区域，也可以使用沟槽过程(例如使用成像过程、等离子蚀刻过程，激光过程)。
46.所述的较高密度连接区域的所有制造过程也可以用于较低密度连接区域，反之较低密度连接区域的所有制造过程也可以用于较高密度连接区域。然而，也可以使用减材过程(例如在金属层上应用掩模，然后进行蚀刻过程(例如物理或化学蚀刻过程)。
47.在实施方式中，较高密度连接区域中的电绝缘材料可以不同于所述较低密度连接区域中的电绝缘材料。通过采取这种措施，较高密度连接区域的一个或更多个物理参数(诸如热膨胀系数、杨氏模量的值等)与较低密度连接区域相比，可以进行不同的调整，尽管这两个连接区域可能形成共同叠置件的整体部分。
48.例如，较高密度连接区域可以连接到叠置件的外部主表面。这暴露了较高密度连接区域，以用于与表面安装部件直接连接。
49.在实施方式中，较高密度连接区域具有与所述叠置件相同的厚度或比叠置件小的厚度。因此，较高密度连接区域可以延伸通过整个叠置件或仅延伸通过叠置件的一部分。
50.在实施方式中，部件承载件被配置为芯片。这样的芯片可以是集成电路块，该集成电路块被专门设计用于与其他类似的芯片一起工作，以形成更大、更复杂的部件承载件型模块。在这样的模块中，系统可以细分为功能电路块，即所述芯片，可以由可重复使用的块制成。
51.本发明的示例性实施方式的示例性应用是高性能电子学应用，例如有关高性能计算的应用。有利地，集成在叠置件中的较高密度连接区域与集成在同一叠置件中的较低密度连接区域相邻可以允许减少连接工作，例如提供单独的硅中间件。
52.在实施方式中，所述叠置件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个电传导层结构。例如，部件承载件可以是所述电绝缘层结构和电传导层结构的层压件，特别是通过施加机械压力和/或热能形成的层压件。所述叠置件可以提供板状部件承载件，能够为另外的部件提供大的安装表面，但仍然非常薄且紧凑。
53.在实施方式中，部件承载件被成形为板。这有助于紧凑的设计，其中部件承载件仍然为在其上安装部件提供大的基础。此外，特别是作为例如嵌入式电子部件的裸晶片，由于其厚度小，可以方便地嵌入到薄板诸如印刷电路板中。
54.在实施方式中，部件承载件被配置为下述中的至少一者：印刷电路板、基板(特别是ic基板)和插入件。
55.在本技术的上下文中，术语“印刷电路板”(pcb)可以特别地表示板状部件承载件，其通过将若干电传导层结构与若干电绝缘层结构进行层压——例如通过施加压力和/或通过供应热能——而形成。作为用于pcb技术的优选材料，电传导层结构由铜制成，而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维，所谓的预浸料或fr4材料。可以通过形成通过层压件的孔——例如通过激光钻孔或机械钻孔形成——并用电传导材料(特别是铜)部分或完全地填充所述孔，从而形成过孔或任何其他的通孔连接件，使各个电传导层结构以期望的方式彼此连接。填充后的孔连接整个叠置件(通孔连接件延伸通过若干层或整个叠置件)，或者填充后的孔将至少两个电传导层连接，称为过孔。类似地，通过叠置件的各个层可以形成光学互联，以便接收电光电路板(eocb)。除了可以嵌入印刷电路板的一个或更多个部件，印刷电路板通常被配置成在板状印刷电路板的一个表面或两个相对表面上容纳一个或更多个部件。部件可以通过焊料连接至相应的主表面。pcb的介电部分可以由具有增强纤维(诸如玻璃纤维)的树脂构成。
56.在本技术的上下文中，术语“基板”可以特别地表示小的部件承载件。基板可以是与pcb有关的相当小的部件承载件，该部件承载件在其上可以安装一个或更多个部件并且可以充当一个或更多芯片与另外的pcb之间的连接介质。例如，基板与待安装在其上(例如在芯片级封装件(csp)的情况下)的部件(特别地电子部件)可以具有大致相同的尺寸。在另外的实施方式中，基板可以基本上大于所分配的部件(例如在翻转球栅格阵列、fcbga构造)。更具体地，基板可以理解为用于电连接件或电网络的承载件以及与印刷电路板(pcb)相当的部件承载件，但侧向和/或竖向布置的连接件的密度高得多的承载件。侧向连接件例如为传导路径，而竖向连接件可以为例如钻孔。这些侧向和/或竖向连接件布置在基板内，并可以用于提供容置部件或未容置部件(诸如裸晶片)特别地ic芯片与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接、热连接和/或机械连接。因此，术语“基板”还包括“ic基板”。基板的介电部分可以包括具有增强颗粒(诸如增强球体，特别是玻璃球)的树脂。
57.基板或插入件可以包括下述或由下述构成：至少玻璃层；硅(si)；和/或光可成像或可干法蚀刻的有机材料，如环氧基堆积材料(诸如，环氧基堆积膜)，或高分子化合物(可以包括或可以不包括成像分子和/活热敏分子)如聚酰亚胺、聚苯并恶唑。
58.在实施方式中，至少一个电绝缘层结构包括下述中的至少一种：树脂或聚合物，诸如环氧树脂、氰酸酯树脂、苯并环丁烯树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚亚苯基衍生物(如基于聚苯醚，ppe)、聚酰亚胺(pi)、聚酰胺(pa)、液晶聚合物(lcp)、聚四氟乙烯(ptfe)和/或它们的组合。也可以使用增强材料，诸如幅材、纤维、球体或其他种类的填充颗粒，例如由玻璃制成(多层玻璃)，以便形成合成物。与增强剂结合的半固化树脂，例如用上述树脂浸泡的纤维，被称为预浸料。这些预浸料通常在根据其性能而命名，如fr4或fr5，描述了它们的阻燃性能。虽然对于刚性pcb通常优选的是预浸料，特别是fr4，但也可以使用其他材料，特别是环氧基堆积材料(诸如堆积膜)或光可成像介电材料。对于高频应用，高频材料诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂可能是优选的。除了这些聚合物，低温共烧陶瓷(ltcc)或其他低、非常低或超低dk材料作为电绝缘层结构应用于部件承载件中。
59.在实施方式中，至少一个电传导层结构包括下述中的至少一种：铜、铝、镍、银、金、
钯、钨、镁、碳、(特别是掺杂的)硅、钛和铂。虽然通常优选的是铜，但相应地其他材料或其涂覆形式也是可以的，特别是涂覆有超导材料或传导聚合物，诸如石墨烯或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(pedot)。
60.叠置件可以嵌入和/或表面安装至少一个另外的部件。该部件和/或至少一个另外的部件可以选自下述中的至少一者：不导电嵌体、导电嵌体(诸如金属嵌体，优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如热管)、光导元件(例如光波导或光导管连接件)、电子部件或它们的组合。嵌体例如可以是带有或不带有绝缘材料涂层(ims-嵌体)的金属块，该金属块可以嵌入或表面安装，以促进散热。合适的材料是根据其热导率来定义的，它应该至少为2w/mk。这些材料通常是基于但不限于金属、金属氧化物和/或陶瓷，例如铜、氧化铝(al2o3)或氮化铝(aln)。为了增加热交换能力，还经常使用其他具有增加表面积的其他几何形状。此外，部件可以是有源电子部件(具有实现的至少一个p-n结)、无源电子部件例如电阻、电感或电容器、电子芯片、存储装置(例如dram或另一数据存储器)、过滤器、集成电路(例如现场可编程门阵列(fpga)、可编程阵列逻辑(pal)、通用阵列逻辑(gal)和复杂可编程逻辑器件(cpld))、信号处理部件、功率管理部件(如场效应晶体管(fet)，金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)，互补金属氧化物半导体(cmos)，结场效应晶体管(jfet)或绝缘栅场效应晶体管(igfet)，基于半导体的所有材料，如碳化硅(sic)，砷化镓(gaas)，氮化镓(gan)，氧化镓(ga2o3)，砷化铟镓(ingaas)，磷化铟(inp)和/或任何其他合适的无机化合物)、光电子界面元件、发光二极管、光电耦合器、电压转换器(例如dc/dc转换器或ac/dc转换器)、加密部件、发射器和/或接收器、机电换能器、传感器、致动器、微机电系统(mems)、微处理器、电容器、电阻器、电感、电池、开关、摄像机、天线、逻辑芯片和能量采集单元。然而，可以在部件承载件中嵌入其他部件。例如，可以将磁性元件用作部件。这种磁性元件可以是永磁元件(诸如铁磁元件、反铁磁元件、多铁元件或铁淦氧磁元件例如铁氧体芯)或者可以是顺磁性元件。然而，部件还可以是ic基板、插入件或另外的部件承载件，例如处于板中板构造的部件承载件。部件可以表面安装在部件承载件上以及/或者可以嵌入部件承载件内部。此外，其他部件特别是生成并发出电磁辐射和/或对于从环境传播的电磁辐射敏感的那些部件也可以用作部件。
61.在实施方式中，部件承载件是层压型部件承载件。在这种实施方式中，部件承载件为通过施加压紧力和/或热叠置并连接在一起的多层结构的复合体。
62.在处理部件承载件的内层结构之后，可以用一个或更多个另外的电绝缘层结构和/或电传导层结构对称或不对称地覆盖(特别是通过层压)所处理的层结构的一个或两个相对的主表面。换句话说，可以继续堆积，直到获得所期望的层数。
63.在完成电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件的形成之后，可以对所获得的层结构或部件承载件进行表面处理。
64.特别地，就表面处理而言，电绝缘阻焊剂可以应用于层叠置件或部件承载件的一个或两个相对的主表面。例如，可以在整个主表面上形成这种阻焊剂，并随后对阻焊剂层进行图形化，以便暴露用于将部件承载件电耦合到电子外缘的一个或更多个电传导表面部分。所述部件承载件剩余覆盖阻焊剂的表面部分可以有效地防止氧化或腐蚀，特别是含有铜的表面部分。
65.就表面处理而言，还可以选择性地将表面饰面应用于部件承载件的暴露的电传导
表面部分。该表面饰面可以是位于部件承载件表面上的暴露的电传导层结构(如垫、电传导迹线等，特别是包括铜或由铜组成)上的电传导覆盖材料。如果这种暴露的电传导层结构不受保护，那么暴露的电传导部件承载件材料(特别是铜)可能会氧化，使部件承载件不那么可靠。然后可以形成表面饰面，例如作为表面安装部件和部件承载件之间的界面。表面饰面具有保护暴露的电传导层结构(特别是铜电路)的功能，并使与一个或更多个部件的连接过程成为可能，例如通过焊接。用于表面饰面的合适材料的示例为有机可焊性防腐剂(osp)、化学镀镍浸金(enig)、化学镀镍浸钯浸金(enipig)、化学镀镍浸钯金(enepig)、金(特别是硬金)、化学锡(化学锡和电镀锡)、镍金、镍钯等。也可以使用无镍材料进行表面饰面，特别是用于高速应用。例如isig(浸银浸金)和epag(化学钯自催化金)。
66.本发明的在上文限定的方面以及其他方面会根据下文描述的实施方式的示例而变得明显，并且会参考这些实施方式的示例进行说明。
附图说明
67.图1示出了根据本发明示例性实施方式的部件承载件的截面图。
68.图2示出了根据图1的部件承载件的示意性平面图。
69.图3至图10示出了根据本发明示例性实施方式的在执行制造图1所示的部件承载件的方法期间获得的结构的截面图。
70.图11和图12示出了根据本发明示例性实施方式的在执行制造图12所示的部件承载件的方法期间获得的结构的截面图。
71.图13示出了根据图12的部件承载件的平面图。
72.图14至图16示出了根据本发明示例性实施方式的在执行制造部件承载件的方法期间获得的结构的截面图和示意性平面图。
73.图17示出了根据本发明示例性实施方的部件承载件的截面图和示意性平面图。
74.图18示出了根据本发明示例性实施方的部件承载件的较高密度连接区域的截面图。
具体实施方式
75.附图中所示出的是示意性的。在不同的附图中，类似或相同的元件设置有相同的附图标记。
76.在参考附图另外的详细描述示例性实施方式之前，将对开发本发明的示例性实施方式所基于的一些基本考虑进行概述。
77.根据本发明的示例性实施方式，提供了一种具有(优选层压式)层叠置件的(例如pcb型或ic基板型)部件承载件，该层叠置件具有多个电传导层结构。这些电传导层结构可以被构造成提供较高密度连接区域和较低密度连接区域，较低密度连接区域在每单位面积或体积的电传导层结构中具有比较高密度连接区域数量少的电传导元件。两个或更多个表面安装部件(诸如半导体芯片)可以通过较高密度连接区域彼此电互连。更具体地，电传导连接路径可以经由(特别地，仅)较高密度连接区域从所述部件中的一个部件到所述部件中的另一部件建立。优选地但非强制地，所述连接路径尽可能短而没有延伸穿过较低密度连接区域。简而言之，中间层或层结构或叠置件部分可以被配置为较高密度连接区域，该较高
密度连接区域具有比叠置件的剩余较低密度连接区域局部更较高密度的电传导元件。层叠置件中的具有局部增加密度的电传导元件可以被集成在除了具有局部增加的集成密度的叠置件部分之外的具有普通或更低电传导元件密度的基板叠置件中。
78.本发明的示例性实施方式具有优点：特别地，用于连接表面安装部件的局部增加集成密度的概念可以与面板水平上的部件承载件的制造兼容，特别地与大面板尺寸的部件承载件的制造兼容。此外，与大面板相比，在小面积上可以实现更精细的线条特征。为了制造较高密度的连接区域，可以选择执行增材过程。此外，与传统方法相比，所描述的制造概念可以造成具有更高可靠性的部件承载件。此外，与嵌入概念相比，表面安装部件与在叠置件中设置局部较高密度连接区域的组合可以允许改进配准。非常有利地，当在较高密度连接区域和较低密度连接区域中使用均质材料时，特别是当在较高密度连接区域和较低密度连接区域中使用均质介电材料时，可以获得具有低翘曲的部件承载件。此外，所述制造体系结构与无芯部件承载件的制造适当兼容。例如，较高密度连接区域可以基于超薄堆积层(例如极薄树脂或预浸料层)形成。由于与传统方法相比，可能存在更少的图像传输和更少的过程阶段，因此可以减少制造工作。此外，在还包括较低密度连接区域的层叠置件中均匀地集成设置较高密度连接区域可以使层叠置件无需设置桥接模具、贴片重新分配层或者常规用于使表面安装部件互连的其他对应措施。此外，示例性实施方式的表面安装体系结构可以使其无需执行嵌入过程。另外的优点是更高的可靠性、更少的翘曲、通过选择合适的介电材料而改善的信号等。
79.本发明示例性实施方式的示例性应用是高性能计算应用、服务器/云应用、芯片、先进驾驶辅助系统以及涉及人工智能(ai)的模块或封装件。
80.图1示出了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件100的截面视图。
81.根据图1的部件承载件100可以基本上是板状ic(集成电路)基板或印刷电路板(pcb)。因此，图1所示的部件承载件100在竖向方向上可以是高度紧凑的。更具体地，部件承载件100可以包括叠置件102，叠置件包括电传导层结构104和电绝缘层结构106。电传导层结构104可以包括图形化金属层(诸如图形化铜箔或图形化沉积铜层)和竖向贯通连接件，例如可以通过钻孔和镀覆创建的填充铜的通孔。电绝缘层结构106可以包括相应的树脂(诸如，相应的环氧树脂)，电绝缘层结构优选地在其中包括增强颗粒(例如，玻璃纤维或玻璃球体)。例如，电绝缘层结构106可以由fr4制成。电绝缘层结构106还可以包括不含玻璃纤维的树脂层。
82.电传导层结构104包括较高密度连接区域108、另外的较高密度连接区域108'、较低密度连接区域110和另外的较低密度连接区域110'。
83.另外的较高密度连接区域108'与较高密度连接区域108在叠置件厚度方向128上通过芯部160以及通过较低密度连接区域110、110'的部分分隔开。然而，在其他实施方式中，芯部160可以被介电多层取代。在无芯实施方式中(可以通过嵌入或不嵌入部件的方式实现)，制造过程可以省略芯部并且可以从任何牺牲性承载件例如玻璃板开始。特别地，示例性实施方式可以提供具有偶数层的无芯部件承载件100，即具有对称配置的无芯部件承载件。
84.例如，另外的较高密度连接区域108'与较高密度连接区域108电解耦。与较低密度连接区域110和另外的较低密度连接区域110'的每一者相比，在较高密度连接区域108和另
外的较高密度连接区域108'的每一者中，单位体积叠置件材料的电传导层结构104的电传导元件的数量更多。
85.叠置件102包括中央芯部160，该中心芯部可以由完全固化树脂(诸如环氧树脂)制成，该完全固化树脂中具有增强颗粒(诸如玻璃纤维)。电传导层结构104的竖向贯通连接件延伸穿过芯部160，并将芯部160的两个相对主表面上的叠置件部分彼此电连接。较高密度连接结构108、108'设置在芯部160的两个相对侧上。每个较高密度连接结构108、108'在叠置件102的相对主表面中的相应一个主表面处暴露。在芯部160的每一侧上，相应的较高密度连接结构108、108'在水平上位于叠置件102的中央且在竖向上位于该叠置件的外部部分。虽然每个较高密度连接结构108、108'在根据图1的截面视图中基本上是矩形的，但每个较低密度连接结构110、110'基本上是u形的并且围绕相应分配的较高密度连接结构108、108'。
86.如图1所示，叠置件102的相对主表面中的每个主表面都覆盖有图形化电绝缘阻焊剂162。阻焊剂162(也可以表示为焊料掩模)可以是薄的漆状聚合物层，可以应用于电传导层结构104的暴露铜迹线，以防止氧化和/或腐蚀，并且防止在紧密间隔的焊料垫之间形成焊料桥接件(见下文描述的焊料型电传导连接结构164)。
87.图1示出了第一部件112和第二部件114两者均被表面安装在叠置件102的上部主表面上。例如，第一部件112是体现为处理器的第一半导体芯片。例如，第二部件114是配置为存储器的第二半导体芯片。第一部件112和第二部件114可以是裸晶片或者可以是封围的，例如模制的。如所示的，第一部件112和第二部件114中的每一者部分地被表面安装在较高密度连接结构108上，部分地被表面安装在较低密度连接结构110上。更具体地，第一部件112和第二部件114中的每一者在其相应的主表面上具有多个电传导垫(图1中未示出)。所述垫通过电传导连接结构164与位于较高密度连接结构108的顶部侧上的连接元件120电耦合，并与位于较低密度连接结构110的顶部侧上的另外的连接元件122电耦合。例如，连接结构164可以是焊料结构，例如焊料球或焊料膏。可替代地，烧结结构、电传导胶和/或金属柱(例如铜柱)可以用于完成这种电连接。有利地，第一部件112的一些垫和第二部件114的一些垫通过较高密度连接区域108直接相互电耦合。第一部件112的其他垫和第二部件114的其他垫通过竖向叠置的过孔与较低密度连接结构110和另外的较低密度连接结构110'的电传导层结构104耦合，如图1所示。还可能的是，部件112、114的所述其他垫通过较低密度连接结构110彼此电耦合。
88.根据图1，叠置件102的下部主表面上没有表面安装部件。因此，部件承载件100在其底部侧处例如通过另外的焊料结构(未示出)安装在部件承载件的安装基部诸如印刷电路板(也未示出)上。还可以将附加的部件表面安装在部件承载件100的底部主表面(也未示出)上。
89.所述较高密度连接区域108、108'中的每一者延伸至叠置件102的外部主表面，以便能够容易地与表面安装部件112、114连接。
90.有利地，通过使第一部件112的一些垫与第二部件114的一些垫直接经由较高密度连接结构108进行直接耦合，可以获得表面安装部件112、114之间的非常短的电连接路径。这使电信号的欧姆损失小，该信号可以在部件112、114的所述垫之间传播。因此，可以获得电信号的较高信号质量和较高信号幅度。同时，可以避免将部件112、114嵌入的附加制造工
作。另外，鉴于所示的组装架构，为了将部件112、114连接，可以不需要附加构件或嵌件，诸如桥接晶体或硅插入件。
91.如上所述，在相应的较高密度连接区域108、108'中的单位体积或单位面积的电传导层结构104的电传导元件的数量可以比在相应的较低密度连接区域110、110'中的单位体积或单位面积的电传导层结构的电传导元件的数量多。换句话说，与相应的较低密度连接区域110、110'相比，在相应的较高密度连接区域108、108'中的集成密度可以更高。在这种情况下，术语“密度”，特别是“集成密度”，可以表示在相应的连接区域108、108'，110、110'的单位面积或单位体积上的电传导元件(特别是迹线元件(诸如布线结构，可以属于平面层部分124、126)、连接元件120、122(诸如垫)和/或竖向贯通连接件170、172(诸如金属过孔))的数量。因此，较高密度连接区域108、108'中的电传导元件的数量可以高于较低密度连接区域110、110'中的电传导元件的数量。因此，集成密度可以意指单位面积或单位体积的电传导元件的数量。较低密度连接区域110、110'中的集成密度可以小于较高密度连接区域108、108'中的集成密度。相应地，较低密度连接区域110、110'中的线间隔比和/或线间距可以高于较高密度连接区域108、108'中的线间隔比和/或线间距。由于具有较高集成密度的连接区域的制造可能涉及比具有较低集成密度的连接区域的制造多的工作，因此从功能的角度来看，只在叠置件中需要的地方制造较高集成密度是有利的。在叠置件的较低集成密度足以满足期望功能的其他部分中，可以执行简化的制造过程。
92.更具体地，相应的较高密度连接区域108、108'的与相应的较低密度连接区域110、110'的较低连接密度相比较而言的较高连接密度可以对应于：相应的较高密度连接区域108、108'的与相应较低密度连接区域110、110'的较高线间距相比较而言的较低线间距。例如，在相应较高密度连接区域108、108'中的平面层部分124的迹线元件的线间距可以为5μm。与此相反，在相应较低密度连接区域110、110'中的平面层部分126的迹线元件的线间隔比可以为例如20μm。相对而言，例如，在相应较高密度连接区域108、108'中平面层部分124的迹线元件的平均线宽与在较低密度连接区域110、110'中平面层部分126的迹线元件的平均线宽之间的比值可以为例如1/10。例如，在较高密度连接区域108、108'中平面层部分124的迹线元件的平均线间隔与在较低密度连接区域110、110'中平面层部分124的迹线元件的平均线间隔之间的比值也可以为例如1/10。
93.根据优选实施方式，较高密度连接区域108、108'和较低密度连接区域110、110'均匀地集成在叠置件102的相同电绝缘层结构106内。优选地，较低密度连接区域110、110'和较高密度连接区域108、108'之间不具有介电界面。与此相反，在较低密度连接区域110、110'中的相应一个较低密度连接区域与较高密度连接区域108、108'中的相应一个较高密度连接区域之间的介电材料的过渡可以是连续的且没有介电材料桥接件。根据这样的实施方式，较高密度连接区域108、108'和较低密度连接区域110、110'的介电矩阵都是连续的。特别地，在较高密度连接区域108、108'和较低密度连接区域110、110'之间不存在介电材料桥接的过渡。这是下述事实的结果：根据图1，较高密度连接区域108、108'和较低密度连接区域110、110'是由电传导层结构104和电绝缘层结构106的共同堆积制造的，而不是将较高密度连接区域108、108'中的相应一个较高密度连接区域作为嵌体制造并将嵌体插入较低密度连接区域110、110'的相应一个较低密度连接区域的腔体中制造的。例如，部件承载件100的每个电绝缘层结构106可以是连续介电材料(例如树脂，可选地包括增强颗粒)的基本
平面水平层，该连续介电材料以均匀的方式在相应的较高密度连接区域108、108'和相应的较低密度连接区域110、110'上延伸。通过避免较高密度连接区域108、108'和较低密度连接区域110、110'之间的介电材料桥接件，可以避免两者之间的cte失配。因此，可以可靠地防止部件承载件100的不期望的现象诸如分层或翘曲。
94.如已经提到的，电传导层结构104包括在相应较高密度连接区域108、108'中的垫型连接元件120和在相应较低密度连接区域110、110'中的另外的垫型连接元件122。由于叠置件不同部分中不同的集成密度，连接元件120小于另外的连接元件122。如所示的，所述连接元件120和所述另外的连接元件122延伸至叠置件102的相应的外部主表面。这允许了所述垫和表面安装部件112、114之间的电连接。
95.此外，电传导层结构104包括上述提到的在每个较高密度连接区域108、108'中的平行的平面层部分124和在每个较低密度连接区域110、110'中另外的平行的平面层部分126。如图1所示，所述层部分124的一些层部分在竖向叠置件厚度方向128上于所述另外的层部分126的两个相邻层部分之间延伸。在较高密度连接结构108根据图1的竖向方向延伸所在的叠置件部分174中，较高密度连接结构108具有七个结构化水平电传导层，而较低密度连接结构108在叠置件部分174的竖向范围内仅具有四个结构化水平电传导层。仍然参照图1，较高密度连接结构108的中间层部分124的一些以相对于较低密度连接结构110的对应层部分126竖向移位的方式延伸，而较高密度连接结构108的中间层部分124的其他部分相对于较低密度连接结构110的对应的其他层部分126水平对准。
96.在图1的实施方式中，在较高密度连接区域108、108'和在较低密度连接区域110、110'中的电传导层结构104包括：在竖向叠置件厚度方向128上彼此间隔开的电传导元件、在与叠置件厚度方向128垂直的第一水平或横向方向132上彼此间隔开的电传导元件、以及在与叠置件厚度方向128垂直且与第一侧向方向132垂直的第二水平或侧向方向134上彼此间隔开的电传导元件。在所示实施方式中，相对于相应较低密度连接区域110、110'中的较低集成密度，相应较高密度连接区域108、108'中的较高集成密度存在于三个相互垂直的空间方向128、132、134中的每个空间方向上。在其他实施方式中，较高密度连接区域108、108'的与较低密度连接区域110、100'的较低集成密度相比较而言的较高集成密度可以存在于空间方向128或132或134中的仅一个空间方向上，或者存在于两个空间方向128和132、128和134或132和134。
97.根据图1，由于层叠置件102是对称的，即在芯部160的两个相对主表面上具有基本上相同的堆积，因此可以保持小的机械应力和热应力。因此，现象诸如翘曲和分层可以被进一步抑制。
98.图2以示意性图示示出了根据图1的部件承载件100的平面图。
99.图2的实施方式示出了，较高密度连接区域108和较低密度连接区域110的任何期望布置可以根据特定应用的要求被自由设计。图2还示出了附加部件176可以被表面安装在叠置件102上。尽管没有示出，其他实施方式还可以包括嵌入在叠置件102中的一个或更多个部件。
100.有利地，图1和图2的实施方式包括集成到基板型叠置件102中的多个局部化较高密度层。这种局部较高密度层可以形成一个或更多个较高密度连接区域108。与此相反，较低密度连接区域110可以被制造成标准堆积层。
101.图2示出了本发明示例性实施方式的另一有利的特征：根据图2，部件承载件100包括被分配给较低密度连接区域110的第一组第一对准标记116。此外，部件承载件100包括被分配给较高密度连接区域108的第二组第二对准标记118。这使得可以高精度地将较高密度区域与较低密度区域和/或部件(参见例如附图标记112、114)或附加部件176对准。例如，对准标记116、118可以是叠置件102中的铜结构或孔。
102.图3至图10示出了根据本发明的示例性实施方式的在执行制造图1所示的部件承载件的方法期间获得的结构的截面图。
103.参考图3，芯部160可以在其相对的两个主表面上覆盖电传导层结构104(特别地由铜制成)和电绝缘层结构106(例如由预浸料或fr4制成)。图3中所示的结构可以具有相对低的集成密度，例如按照9μm/12μm的线间隔比的集成密度。
104.为了获得图4所示的结构，可以在如图3所示的结构的两个相对的主表面上层压附加的电绝缘层结构106。
105.参考图5，开始在图4所示结构的两个相对的主表面上形成较高密度连接区域108、108'。因此，图5涉及较高密度区域的局部应用，优选是全添加结构的应用。例如，对应形成的较高密度层可以例如具有2μm/2μm的线间隔比。为此目的，电传导层可以附接到或层压到图4的结构的两个相对的主表面上，且然后可以被图形化，以在叠置件102的两个相对的主表面的中央部分中形成具有较高集成密度的结构。
106.为了获得图6所示的结构，可以在图5所示的结构的两个相对的主表面上层压附加的电绝缘层结构106。
107.为了获得如图7所示的结构，可以对在图6所示的结构的两个相对的主表面上的所述附加的电绝缘层结构106进行图形化。所述图形化可以被执行以形成访问孔178，所述访问孔用于使叠置件102的两个相对的主表面上的电传导层结构104暴露。更具体地，电传导层结构104暴露于较高密度连接区域108、108'和较低密度连接区域110、110'。例如，所述层开口过程可以通过激光、等离子体或成像过孔过程执行。
108.参照图8，多余的孔178被电传导材料(诸如铜)填充。此外，叠置件102暴露的相对主表面也被电传导材料覆盖。例如，所述电传导材料可以通过镀覆被应用。然后，可以对所获得的金属层进行图形化。
109.为了获得如图9所示的结构，根据图4到图8的过程可以重复期望的次数(例如两次)，直到获得所期望的堆积件。
110.参考图10，可以执行后端流程。例如，可以应用阻焊剂162和表面饰面(未示出)。此外，可以应用电传导连接结构164，例如焊料球、铜柱等。
111.此后，可以将部件112、114表面安装在图10所示结构的上部主表面上，以获得根据图1的部件承载件100。
112.图11和图12示出了根据本发明的另一示例性实施方式的在执行制造图12所示的部件承载件的方法期间获得的结构的截面图。图13示出了根据图12的部件承载件的平面图。
113.图11和图12的实施方式涉及无芯部件承载件100的制造。因此，芯部160被临时承载件180取代，该临时承载件可以在完成部件承载件100的制造之前被移除。在制造过程之后，参见图12，可以从临时承载件180中移除(在顶部侧上的)第一部件承载件100和(在底部
侧上的)第二部件承载件100。这种制造方法的结果是两个不对称堆积的部件承载件100。
114.图14至图16示出了根据本发明示例性实施方式的在执行制造部件承载件100的方法期间获得的结构的截面图和平面图。简而言之，参照图14至图16描述了与上述实施方式相比的几种变体：
115.根据图14的实施方式与根据图8的实施方式之间的区别在于：根据图14，在较高密度连接区域108、108'中创建附加的电传导层结构182，用于将较高密度连接区域108、108'彼此电连接。例如，附加的电传导层结构182是铜填充的激光过孔。因此，根据图14可以实现较高密度层之间的直接激光连接。换句话说，另外的较高密度连接区域108'通过附加的电传导层结构182与较高密度连接区域108电耦合。
116.根据图15的实施方式与根据图5的实施方式之间的区别在于：根据图15，仅在较高密度连接区域108中创建附加的电传导层结构182，用于将较高密度连接区域108与另外的较高密度连接区域108'的仅部分电连接。
117.根据图16的实施方式与根据图6的实施方式之间的区别在于：根据图16，较高密度连接区域108被形成为具有比另外的较高密度连接区域108'大的侧向延伸。换句话说，较高密度连接区域108在水平面上的延伸可以大于另外的较高密度连接区域108'在水平面上的延伸。从图16右侧的平面图也可以看出，较高密度连接区域108形成有增加的二维延伸。例如，可以在较高密度连接区域108的较高密度层的较大区域中集成插入件功能。
118.图17示出了根据本发明示例性实施方的部件承载件100的截面图和平面图。根据图17的部件承载件100也具有较高密度连接区域108，较高密度连接区域具有较高空间延伸的较高密度层。与具有较小空间延伸的其他附加较高密度层一起，根据图17的较高密度连接区域108可以提供再分布结构130。如从图17中可以看出，这样的较高密度连接区域108在截面视图上可能具有基本上的t形形状。与此相反，图17中另外的较高密度连接区域108'具有基本上矩形形状。
119.图18示出了根据本发明示例性实施方的部件承载件100的较高密度连接区域108的截面图。尽管在图18中单独示出，但所示出的较高密度连接区域108可以均匀地集成在如上所述的部件承载件100的有机层叠置件102中。
120.图18示出了较高密度连接区域108中的电传导层结构104可以包括在叠置件厚度方向128上相对于彼此间隔开的多个电传导元件190。此外，所示出的较高密度连接区域108包括多个电传导元件190，所述电传导元件在与叠置件厚度方向128垂直的第一侧向方向132上彼此间隔开。此外，所示出的较高密度连接区域108包括多个电传导元件190，这些电传导元件在与叠置件厚度方向128垂直且与第一侧向方向132垂直的第二侧向方向134上相对于彼此间隔开。所述电传导元件190的一些或全部可以在叠置件厚度方向128上以及在第一侧向方向132和第二侧向方向134两者上与所述电传导元件190的相应的其他部分电连接。图18所示的较高密度连接区域108在叠置件厚度方向128上和/或在第一侧向方向132上和/或在第二侧向方向134上增加的集成密度可以大于对应的较低密度连接区域110(图18中未示出)的集成密度。
121.在某些实施方式中，所述电传导元件190中的在第一侧向方向132上相邻的电传导元件之间的平均距离可以不同于所述电传导元件190中的在第二侧向方向134上和/或在叠置件厚度方向128上相邻的电传导元件之间的平均距离。另外地或可替代地，所述电传导元
件190中的在第二侧向方向134上相邻的电传导元件之间的平均距离可以不同于所述电传导元件190中的在叠置件厚度方向128上相邻的电传导元件之间的平均距离。
122.应当注意的是，术语“包括”并不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”也不排除复数。此外，与不同实施方式相关联描述的元件可以组合。
123.还应注意的是，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
124.本发明的实施不限于图中所示的和上面所描述的实施方式。相反，即使在根本不同的实施方式的情况下，使用所示的解决方案和根据本发明原理的多种变体也是可以的。

技术特征：
1.一种部件承载件，其中，所述部件承载件包括：叠置件，所述叠置件包括电传导层结构和至少一个电绝缘层结构，其中，所述电传导层结构包括较高密度连接区域和较低密度连接区域；以及第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件被表面安装在所述叠置件上；其中，所述第一部件和所述第二部件通过所述较高密度连接区域而彼此电耦合。2.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，所述较高密度连接区域的与所述较低密度连接区域的较低连接密度相比较而言的较高连接密度对应于：所述较高密度连接区域的与所述较低密度连接区域的较高线间隔比和/或较高线间距相比较而言的较低线间隔比和/或较低线间距。3.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，所述较高密度连接区域的线间距在0.4μm至10μm的范围内。4.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，所述较低密度连接区域的线间距在10μm至40μm的范围内。5.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，所述部件承载件包括以下特征中的至少一者：其中，所述较高密度连接区域中的平均线宽与所述较低密度连接区域中的平均线宽之间的比值在1/50至1/5的范围内；其中，所述较高密度连接区域中的平均线宽与所述较低密度连接区域中的平均线宽之间的比值在1/15至1/5的范围内；其中，所述较高密度连接区域中的平均线间隔与所述较低密度连接区域中的平均线间隔之间的比值在1/50至1/5的范围内；其中，所述较高密度连接区域中的平均线间隔与所述较低密度连接区域中的平均线间隔之间的比值在1/15至1/5的范围内；其中，所述第一部件和所述第二部件中的至少一者包括处理器芯片；其中，所述第一部件和所述第二部件中的至少一者包括存储器芯片；其中，所述较高密度连接区域和所述较低密度连接区域均匀地集成在所述叠置件的相同的至少一个电绝缘层结构内；其中，所述较低密度连接区域和所述较高密度连接区域之间不存在介电界面；所述部件承载件包括分配给所述较低密度连接区域的第一组第一对准标记；以及所述部件承载件包括分配给所述较高密度连接区域的第二组第二对准标记。6.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，所述电传导层结构包括位于所述较高密度连接区域中的连接元件和位于所述较低密度连接区域中的另外的连接元件，位于所述较高密度连接区域中的连接元件小于位于所述较低密度连接区域中的另外的连接元件。7.根据权利要求6所述的部件承载件，其中，位于所述较高密度连接区域中的连接元件的至少一部分和/或位于所述较低密度连接区域中的另外的连接元件的至少一部分延伸至所述叠置件的外部主表面。8.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，所述较高密度连接区域延伸至所述叠置件的外部主表面。9.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，所述电传导层结构包括位于所述较高密度
连接区域中的平行的平面层部分和位于所述较低密度连接区域中的另外的平行的平面层部分，其中，所述较高密度连接区域中的层部分中的至少一个层部分在叠置件厚度方向上在所述较低密度连接区域中的另外的层部分中的两个相邻的另外的层部分之间延伸。10.根据权利要求9所述的部件承载件，其中，所述层部分的至少两个层部分在所述叠置件厚度方向上在所述另外的层部分的两个相邻的另外的层部分之间延伸。11.根据权利要求9所述的部件承载件，其中，所述层部分的至少一个层部分相对于所述叠置件厚度方向在与所述另外的层部分中的外侧的另外的层部分相同的水平处延伸，或者在所述另外的层部分中的外侧的另外的层部分的下方延伸。12.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，所述较高密度连接区域包括再分布结构。13.根据权利要求1所述的部件承载件，所述部件承载件包括以下特征中的一者：所述较高密度连接区域在截面视图和/或俯视图中具有大致矩形的形状；以及所述较高密度连接区域在截面视图中具有大致t形形状。14.根据权利要求1所述的部件承载件，所述部件承载件包括与所述较高密度连接区域在空间上分隔开的另外的较高密度连接区域。15.根据权利要求14所述的部件承载件，所述部件承载件包括以下特征中的至少一者：其中，所述另外的较高密度连接区域在叠置件厚度方向上与所述较高密度连接区域在空间上分隔开；其中，所述另外的较高密度连接区域与所述较高密度连接区域电耦合；以及其中，所述另外的较高密度连接区域与所述较高密度连接区域电解耦。16.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，在所述较高密度连接区域和所述较低密度连接区域中的一者中的所述电传导层结构、或者所述较高密度连接区域和所述较低密度连接区域两者中的所述电传导层结构包括：在叠置件厚度方向上相对于彼此间隔开的至少两个电传导元件；在与所述叠置件厚度方向垂直的第一侧向方向上相对于彼此间隔开的至少两个电传导元件；以及在与所述叠置件厚度方向垂直且与所述第一侧向方向垂直的第二侧向方向上相对于彼此间隔开的至少两个电传导元件。17.根据权利要求16所述的部件承载件，其中，所述电传导元件的至少一部分与所述电传导元件的相应的其他部分在所述叠置件厚度方向上电连接，和/或所述电传导元件的至少一部分与所述电传导元件的相应的其他部分在所述第一侧向方向和所述第二侧向方向中的至少一个方向上电连接。18.根据权利要求16所述的部件承载件，所述部件承载件包括以下特征中的至少一者：所述电传导元件中的在所述第一侧向方向上相邻的电传导元件之间的平均距离不同于所述电传导元件中的在所述第二侧向方向上和/或在所述叠置件厚度方向上相邻的电传导元件之间的平均距离；以及所述电传导元件中的在所述第二侧向方向上相邻的电传导元件之间的平均距离不同于所述电传导元件中的在所述叠置件厚度方向上相邻的电传导元件之间的平均距离。19.根据权利要求1所述的部件承载件，其中，位于所述较高密度连接区域中的电传导元件中相邻的电传导元件之间的平均距离小于位于所述较低密度连接区域中的电传导元
件中相邻的电传导元件之间的平均距离。20.一种制造部件承载件的方法，其中，所述方法包括：提供叠置件，所述叠置件包括电传导层结构和至少一个电绝缘层结构，其中，所述电传导层结构包括较高密度连接区域和较低密度连接区域；将第一部件和第二部件表面安装在所述叠置件上；以及通过所述较高密度连接区域将所述第一部件和所述第二部件彼此电耦合。

技术总结
一种部件承载件，该部件承载件包括：叠置件，叠置件包括电传导层结构和至少一个电绝缘层结构，其中，电传导层结构包括较高密度连接区域和较低密度连接区域；以及第一部件和第二部件，第一部件和第二部件被表面安装在所述叠置件上；其中，第一部件和第二部件通过较高密度连接区域彼此电耦合。本申请还提供了一种制造部件承载件的方法。造部件承载件的方法。造部件承载件的方法。


技术研发人员：马库斯
受保护的技术使用者：奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/9/20