CN209767902U - 部件承载件及板件 - Google Patents

Abstract

提供了一种部件承载件(104)和一种板件(100)。该部件承载件包括：堆叠体(120)，该堆叠体包括至少一个电绝缘层结构(122)和/或至少一个导电层结构(124)；嵌入堆叠体(120)中的部件(106)；以及至少一个应力减轻开口(132)，所述至少一个应力减轻开口形成在部件(106)的一侧上布置于堆叠体(120)中的至少一个导电层结构(124)的每一个中，使得堆叠体(120)的在所述侧从部件承载件(104)的外部主表面(130)延伸直至部件(106)的主表面(134)并且包括至少一个应力减轻开口(132)的部分(136)不含导电材料。

Description

部件承载件及板件

技术领域

本实用新型涉及部件承载件和板件。

背景技术

在配备有一个或多个电子部件的部件承载件的产品功能日益发展、这种部件逐渐微型化以及待安装在部件承载件诸如印刷电路板上的部件的数量增加的背景下，采用了越发强大的阵列状部件或具有若干部件的封装件，其具有多个接触件或连接件，这些接触件之间的间隔越来越小。在操作期间移除由这种部件和部件承载件自身生成的热变成了日益严重的问题。同时，部件承载件应是机械稳固且电可靠的，以便在即使恶劣的条件下也能运行。

此外，在部件承载件中高效第嵌入部件也是一个问题。特别地，嵌入有部件的部件承载件显示出翘曲的倾向。

可能需要在部件承载件中嵌入部件，但翘曲低。

实用新型内容

根据本实用新型的示例性实施方式，提供了一种部件承载件，包括：堆叠体，该堆叠体包括至少一个电绝缘层结构(特别地为多个电绝缘层结构)和/或至少一个导电层结构(特别地为多个导电层结构)；嵌入堆叠体中的部件；以及至少一个应力减轻开口，该至少一个应力减轻开口形成在部件的一侧上布置于堆叠体中的的至少一个导电层结构的每个中，使得堆叠体在所述侧从部件承载件的外部主表面(特别地垂直于堆叠体的主表面) 延伸直至部件的主表面并且包括至少一个应力减轻开口的部分不含导电材料。

根据本实用新型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：形成包括至少一个电绝缘层结构(特别地为多个电绝缘层结构)和/或至少一个导电层结构(特别地为多个导电层结构)的堆叠体；在堆叠体中嵌入部件；以及至少一个应力减轻开口，该至少一个应力减轻开口形成在部件的一侧上布置于堆叠体中的的至少一个导电层结构的每个中，使得堆叠体的从部件承载件的外部主表面(特别地垂直于堆叠体的主表面)延伸直至部件在所述侧上的主表面的部分——该部分包括该至少一个应力减轻开口——不含导电材料。

根据本实用新型的另一示例性实施方式，提供了一种板件，包括多个板件部段的阵列，每个板件部段均包括具有上述特征的部件承载件。

在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地指能在其上和/ 或其中容纳一个或多个部件以提供机械支撑和/或电连接的任何支撑结构。换言之，部件承载件可以被配置为用于部件的机械和/或电子承载件。特别地，部件承载件可以是印刷电路板、有机***件和IC(集成电路)基板中的一种。部件承载件还可以是结合了上述类型的部件承载件中的不同部件承载件的混合板。

在本申请的上下文中，术语“应力减轻开口”可以特别地指凹部或通孔，该凹部或通孔在部件承载件的可能出现造成部件承载件有翘曲倾向的明显应力的具体选定位置处的导电层结构中形成。应力减轻开口可以是孔隙和/或可以至少部分地填充有介电材料，但不应含有导电材料。通过在部件承载件的位于部件上方的导电层的适当位置处形成尺寸和/或形状适合的应力减轻开口，可以有效防止这种翘曲倾向。

在本申请的上下文中，术语“板件”可以特别地指在批次程序中可以处理用于部件承载件制造的板状结构。经过处理后，这种板件可以单个化为多个部件承载件。例如，板件可以具有12英寸x18英寸的大小。

根据本实用新型的示例性实施方式，提供了一种部件承载件，包括在制造期间和/或在使用期间减小作用在部件承载件上的应力的应力减轻开口。为了在嵌入部件的上方和/或下方形成一个或多个应力减轻开口，可以中断至少在部件的一侧上(特别地在部件的非连接侧上)的每个金属层，例如可以对应地使每个金属层凹陷。常规上，嵌入有部件的部件承载件特别容易翘曲。然而，惊人地发现，通过竖向地在嵌入部件的上方和/或下方形成一个或多个非金属应力减轻窗，可以抑制这种翘曲倾向。

因此，本实用新型的示例性实施方式提供了一种主动减小封装件或部件承载件的应力的嵌入设计理念并实现了其他方式因可靠性或翘曲问题而不可行的嵌入式部件承载件(特别地为印刷电路板，PCB)的理念。本实用新型的示例性实施方式的核心优点在于实现较大范围的嵌入式部件应用。

下面将对部件承载件、方法和板件的其他示例性实施方式进行说明。

在一实施方式中，所提到的部分仅仅由电绝缘材料构成，特别地仅仅由至少一个电绝缘层结构的电绝缘材料构成。因此，该至少一个应力减轻开口或窗可以不含金属材料诸如铜。惊人地发现，设置从部件承载件的外部表面不间断地延伸直至部件承载件的上主表面或下主表面的无金属窗可以有效地使施加在嵌入有部件的部件承载件上的机械负荷减小。堆叠体的对应部分可以对应地由介电材料(特别地包括树脂，诸如环氧树脂，可选地包括增强件，特别地诸如增强玻璃纤维)构成。特别地，该部分可以不含铜。对应地，该一个或多个应力减轻开口可以是延伸通过一个或多个导电层结构(诸如铜箔)的孔。

在另一实施方式中，该部分为中空腔体。因此，还可以形成从部件承载件的外部主表面直到嵌入部件的中空腔体(例如，通过机械钻削、铣削或激光切割)，从而也形成穿过外部表面与部件之间的金属层的一个或多个通孔。

在一实施方式中，在部件的所述侧上布置于堆叠结构中的多个导电层结构的每个中形成了多个应力减轻开口，使得堆叠体的从部件承载件的外部主表面延伸直至部件的所述主表面的部分包括该多个应力减轻开口并且不含导电材料。因此，即使是复杂的电耦合任务，也可以用多个导电层结构——每个均被应力减轻开口中的对应应力减轻开口穿过——完成。

在一实施方式中，该多个应力减轻开口彼此对齐或可以彼此齐平。描述性地来说，当从部件承载件的上主表面看部件承载件时，界定该多个应力减轻开口的边缘可以呈现出相同的环形线。换言之，将界定多个应力减轻开口的边缘连接起来可以形成竖向延伸直线的周向阵列。利用所描述的设计可以特别明显地减轻应力。

作为对齐应力减轻开口的替代方式，在与部件承载件的主表面垂直的观察方向上，应力减轻开口还可以重叠和/或一个应力减轻开口可以呈现为另一应力减轻开口的一部分(即，可以位于另一应力减轻开口内)。

在一实施方式中，该部分为延伸通过相应的导电层结构的柱形结构，特别地为圆柱形结构。当多个对齐的应力减轻开口为圆形通孔时，包括这些圆形通孔的部分为圆柱形形状。

在一实施方式中，该部分由堆叠体的在竖向上由部件和部件承载件的主表面界定、在侧向上由应力减轻开口的一个或多个边缘或边缘部分界定的介电材料和进入部件承载件的内部的对应延伸部限定。后者的边缘或边缘部分可以对应于周向闭环，当沿垂直于部件承载件和部件的主表面的观察方向从部件承载件的外部看向嵌入部件时(并且假设电绝缘层结构是透明的)可以看见该周向闭环。

在一实施方式中，部件承载件包括至少一个另外的应力减轻开口，该至少一个另外的应力减轻开口形成在部件的相反的另一侧上布置于堆叠体中的至少一个导电层结构中的每个导电层结构中，使得堆叠体在所述相反的另一侧上从部件承载件的另一相反的外部主表面延伸直至部件的相反的另一主表面并且包括至少一个另外的应力减轻开口的部分不含导电材料。因此，嵌入部件的两个相反主表面均可以设置有对应的应力减轻开口，使得在嵌入部件承载件的部件的两个相反主表面上有效实现高效的应力抑制。

在一实施方式中，部件(例如半导体芯片)包括在部件的两个相反主表面中的一个或两个上的至少一个焊垫。该至少一个焊垫可以形成在部件的背离该至少一个应力减轻开口的相反的另一主表面上，且特别地仅形成在该相反的另一主表面上。因此，部件的焊垫侧可以用于电接触目的，而相反的非焊垫侧可以用于应力减轻。

在一实施方式中，在部件的其上形成有至少一个焊垫的一侧上没有形成另外的应力减轻开口。因此，不会对电路设计者在部件的焊垫侧上完成任何期望的电连接所需的灵活性造成影响。

然而，可替代地，还可以的是，在部件的焊垫侧上也形成一个或多个附加应力减轻开口，例如，在相邻焊垫之间延伸。此外，可以在部件的两个相反主表面上形成焊垫，并且在这些主表面中的一个或两个与部件承载件的外部主表面之间也形成一个或多个应力减轻开口。

在一实施方式中，该至少一个应力减轻开口在周向上完全由相应的导电层结构的材料界定，特别地为通孔，更特别地为圆形通孔。还可以的是，该至少一个导电层结构为具有单个通孔的连续层，该单个通孔形成该至少一个应力减轻开口中的一个指定的应力减轻开口。换言之，应力减轻开口可以形成为环形闭合结构。因此，例如连续的金属箔可以设置有形成应力减轻开口的一个或多个内部通孔。

在一实施方式中，应力减轻开口中的相应应力减轻开口(特别地每一个应力减轻开口)的面积与部件的主表面的面积之间的比为至少10％，特别地为至少20％。已经发现，当部件的相应主表面的至少10％与延伸直至部件承载件的外部主表面并包括该一个或多个应力减轻开口的部分连接时，已经可以获得显著的应力减轻了。当该局部面积为至少20％时，甚至可以得到卓越的应力减轻性能。优选地，该比可以小于90％。因此，应力减轻开口中的单个应力减轻开口的面积可以小于部件的主表面的面积。

在一实施方式中，该至少一个应力减轻开口被配置用于使施加在部件承载件上的引发翘曲的应力减小。应力减轻开口以及对应的堆叠体的上述部分的材料、位置和/或形状在本上下文中为设计参数。

在优选实施方式中，部件承载件包括布置在堆叠体中并至少部分地在部件的中心平面内的至少一个应力减轻结构。相应地，板件可以包括至少一个应力减轻结构，该至少一个应力减轻结构至少部分地布置在连接部件中的至少两个部件的连接线中。在本申请的上下文中，术语“应力减轻结构”可以特别地指在造成部件承载件有翘曲倾向的明显应力可能出现的具体选定位置集成在板件或部件承载件中的物理结构(部件承载件可以在这种板件的基础上制造)。通过在部件承载件或板件的适当位置处集成材料和 /或形状适当的应力减轻结构，可以有效阻止这种翘曲倾向。根据本实用新型的示例性实施方式，提供了一种板件和在该板件的基础上制造的部件承载件，其包括在制造期间和/或在使用期间减小作用在部件承载件上的应力的应力减轻结构。常规上，嵌入有部件的部件承载件特别容易出现这种翘曲。然而，惊人地发现，在连接板件的不同部件承载件的不同部件的虚拟 (特别是水平的)连接直线处集成应力减轻结构，可以抑制这种翘曲倾向。

在非常优选的实施方式中，部件承载件和/或板件设置有如本文所述的至少一个应力减轻开口和至少一个应力减轻结构的组合。因此，可以高效地减轻水平面内且与其垂直的竖向轴线上的应力。

在一实施方式中，该至少一个应力减轻结构被配置成使施加在部件承载件上的引发翘曲的应力减小。应力减轻结构的材料、位置和/或形状在本上下文中为设计参数。

在一实施方式中，该至少一个应力减轻结构的至少一部分被成形为垂直于部件承载件的主表面延伸的片。例如，可以在堆叠体中形成片状的腔体或缝隙。之后，可以用导电材料诸如金属特别是铜来填充这种凹部。这种填充程序可以例如通过电镀完成。

在一实施方式中，该至少一个应力减轻结构的至少一部分包括垂直于部件承载件的主表面延伸的多个平行柱。例如，可以通过激光钻削或机械钻削形成过孔，并且之后可以用导电材料诸如金属特别是铜来填充该过孔。

在一实施方式中，该至少一个应力减轻结构的至少一部分包括铜或由铜构成。也可以使用任何其他适合的金属材料。在另一实施方式中，应力减轻结构还可以用塑料材料或具有塑性变形性质的材料构造。

在一实施方式中，该至少一个应力减轻结构的至少一部分可以具有塑性应力行为。还可以的是，该至少一个应力减轻结构的至少一部分可以用作低模量弹性应力缓冲件。

在一实施方式中，该至少一个应力减轻结构的重心在与部件承载件的主表面垂直的方向上的坐标对应于部件的重心在与部件承载件的主表面垂直的方向上的坐标。换言之，应力减轻结构的重心的高度水平与部件的重心的高度水平可以是相同的，并且二者均可以位于上述连接线上。已经发现，应力传播主要沿板件或部件承载件的水平方向发生在上述高度水平处，并且可以通过所描述的几何条件被抑制。

在板件的实施方式中，该至少一个应力减轻结构的至少一部分布置在板件的部件承载件之间的过渡区域中。当定位在板件部段或部件承载件之间的过渡区域中时，板件的未使用表面区域可以用于改善翘曲。同时，部件承载件可以被制成为非常紧凑的，因为在所描述的实施方式中，部件承载件自身不需要包括应力减轻结构。

在板件的实施方式中，应力减轻结构的一部分至少部分地布置在另外的连接线中，该另外的连接线连接部件中的至少两个部件并且垂直于连接线延伸。因此，可以在由板件限定(更确切的是其两个相反主表面限定) 的平面内沿两个相互垂直的方向实现应力减轻功能。可以沿两个正交的方向布置应力减轻结构，从而进一步改善部件承载件和板件中的应力减轻效应。

部件可以选自由以下构成的组：非导电嵌体、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。例如，部件可以是有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置(例如DRAM或另一数据存储器)、滤波器、集成电路、信号处理部件、功率管理部件、光电接口元件、电压转换器(例如DC/DC转换器或AC/DC转换器)、密码部件、发射器和 /或接收器、机电换能器、传感器、致动器、微机电***(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、光导和能量收集单元。然而，可以在部件承载件中嵌入其他部件。例如，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、反铁磁元件或铁淦氧磁元件例如铁素体基础结构)或者可以是顺磁性元件。然而，部件还可以是另外的部件承载件，例如板中板构造。一个或多个部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以嵌入部件承载件中。此外，所述部件以外的也可以用作部件。

在一实施方式中，板件或部件承载件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构的堆叠体。例如，板件或部件承载件可以是上述电绝缘层结构和导电结构的层压体，特别是通过施加机械压力形成的，如果需要的话所述形成过程受热能支持。所述堆叠体可以提供能够为另外的部件提供大安装表面但仍然非常薄且紧凑的板状部件承载件。术语“层结构”可以具体地表示公共平面内的连续层、图案化层或多个非连续岛状物。

在一实施方式中，部件承载件被成形为板。这有助于紧凑设计，不过其中部件承载件提供用于在其上安装部件的大基底。此外，尤其是作为嵌入式电子部件的示例的裸晶片得益于其厚度小可以方便地嵌入到薄板诸如印刷电路板中。

在一实施方式中，部件承载件被构造成由印刷电路板和基板(特别是 IC基板)构成的组中的一种。

在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以特别地指部件承载件(其可以是板状的(如，平面的)、三维曲线的(例如当使用3D打印制造时)或者其可以具有任何其他形状)，其通过将若干导电层结构与若干电绝缘层结构层压在一起形成，例如通过施加压力进行层压，如期望同时伴随热能供应。关于PCB技术的优选材料，导电层结构由铜制成，而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维，所谓的预浸料或FR4材料。可以通过形成通过层压体的通孔——例如通过激光钻削或机械钻削形成——并且通过用导电材料(特别是铜)填充通孔，从而形成过孔作为通孔连接，来以期望的方式将各个导电层结构彼此连接。除了可以嵌入印刷电路板中的一个或多个部件，印刷电路板通常被构造成在板状印刷电路板的一个表面或两个相反表面上容纳一个或多个部件。部件可以通过焊接连接至相应的主表面。PCB的介电部分可以包括具有增强纤维(诸如玻璃纤维)的树脂。

在本申请的上下文中，术语“基板”可以特别地指与待安装在其上的部件(特别地电子部件)具有大致相同的大小的小型部件承载件。更具体地，基板可以理解为用于电连接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，不过在侧向和/或竖向布置的连接密度高得多。侧向连接例如为传导路径，而竖向连接可以为例如钻孔。这些侧向和/或竖向连接布置在基板内，并可以用于提供容置部件或未容置部件(诸如裸晶片)特别是IC芯片与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接和/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球体(诸如玻璃球)的树脂。

在一实施方式中，该至少一个电绝缘层结构的介电材料包括由下述构成的组中的至少一种：树脂(诸如增强或非增强树脂，例如环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂，更具体地为FR-4或FR-5)、氰酸酯、聚亚苯基衍生物、玻璃(特别地为玻璃纤维、多层玻璃、玻璃状材料)、预浸材料、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物(LCP)、环氧基积层膜、聚四氟乙烯(Teflon)、陶瓷和金属氧化物。也可以使用增强材料，诸如网状物、纤维或球体，例如由玻璃制成(多层玻璃)的增强材料。虽然预浸料或FR4通常是优选的，但也可以使用其他材料。对于高频率应用，可以在部件承载件中实施高频率材料诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂来作为电绝缘层结构。

在一实施方式中，该至少一个导电层结构的导电材料包括由下述构成的组中的至少一种：铜、铝、镍、银、金、钯和钨。虽然铜通常是优选的，但其他材料或其涂覆形式也是可以的，特别地用超导电材料诸如石墨烯涂覆的。

在一实施方式中，部件承载件是层压型本体。在这种实施方式中，半成品或部件承载件为通过施加压紧力——如期望还伴随热——堆叠并连接在一起的多层结构的复合体。

根据下文描述的实施方式的实施例将理解本实用新型的上述方面和其他方面，并参考这些实施方式的实施例对这些方面进行解释。

附图说明

图1A和图1B分别示出了根据本实用新型的示例性实施方式的具有应力减轻开口的部件承载件的截面图以及局部细节。

图2示出了根据本实用新型的另一示例性实施方式的具有双侧应力减轻开口的部件承载件的截面图。

图3示出了根据本实用新型的示例性实施方式的包括部件承载件的板件的阵列的截面图，其中设置了应力减轻开口和应力减轻结构。

图4示出了根据本实用新型的示例性实施方式的包括部件承载件的阵列的板件的平面图。

图5至图8示出了根据本实用新型的不同示例性实施方式的图4的板件的示出应力减轻结构的单个板件部段的平面图。

具体实施方式

附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，类似或相同的元件设置有相同的附图标记。

参考附图，在更详细地描述示例性实施方式之前，将总结一些基本考量，基于这些考量展开了本实用新型的示例性实施方式。

根据一实施方式，提供了一种具有嵌入部件且可靠性高、机械应力低的部件承载件(诸如PCB，印刷电路板)。

嵌入式PCB封装件内部的机械应力通常会引起严重的问题，诸如翘曲，尤其是具有带陶瓷或硅表面的部件。

特别地，通过部件承载件的特别是PCB的部件区域的相邻层的至少一部分的适当设计，可以实现非常有效的应力减轻。基于本发明人的研究，通过确保在嵌入部件区域在每层(特别是每个金属层)上的铜减轻设计，已可以显著改善封装件的可靠性。基于这些研究，当通过实施一个或多个应力减轻开口来在每层上使这种导电层结构的铜在空间上被开凿出部件面积的至少20％时，得到优异的结果。然而，当应力减轻开口提供的上述面积百分比为至少10％时，就已经可以得到显著改善。

基于长时间的研究，本实用新型的示例性实施方式已经找出了通过准备嵌入式PCB设计概念来额外地减小应力的方式。这种方案提供了付出较少努力就显著改善封装件或部件承载件的可靠性的架构。更具体地，可以通过塑性应力阻挡物或应力减轻结构来实现水平累积应力的减轻。特别地，可能有利的是实施阻挡层，该阻挡层可以由塑料或金属制成并可以部分或完全消除封装件或部件承载件中心的累积应力。应力减轻结构可以由可塑性变形的材料制成。通过采取这种措施，可以减少或避免嵌入式PCB的翘曲行为或更一般地具有嵌入部件的部件承载件的翘曲行为。非常有利的是，可以显著改善可靠性和翘曲性能，以显著地使嵌入部件的应用范围较广泛。这基本上可以不用额外花费力气就实现。

本发明人已进行了可靠性测试，该测试表明特别地在下述方面有所改善：在没有应力减轻设计的情况下，3个回流(reflow)循环后出现故障。在有应力减轻设计的情况下，即使在经过15个回流循环后产品仍然合格。经过10个批次的证实了结果并且该结果是重复的。

图1A示出了根据本实用新型的示例性实施方式的具有在嵌入部件106 竖向上方的导电层结构124中的无铜应力减轻开口132的部件承载件104 的截面图。

所示部件承载件104被配置为层压型板状印刷电路板(PCB)。部件承载件104包括层压堆叠体120，层压堆叠体包括多个电绝缘层结构122，该多个电绝缘层结构可以包括树脂(诸如环氧树脂)，可选地包括增强颗粒(例如玻璃纤维)。此外，堆叠体120包括多个导电层结构124，该多个导电层结构可以是连续的铜箔、图案化铜箔和/或铜填充的过孔(例如激光过孔和/ 或机械钻削过孔)。层结构122、124可以通过层压彼此连接，即，通过施加热和/或压力。

可以在堆叠体120中嵌入一个或多个部件106。例如，图1A中所示的部件106可以是半导体芯片，诸如处理器或存储器。

如从图1A中可以看出，在该情况下，在部件106的上侧上布置于堆叠体120中的导电层结构124的每个导电层结构中形成了在部件106正上方的作为通孔的三个应力减轻开口132。结果，形成或界定了堆叠体120的部分136(图1A中的虚线)，该部分从部件承载件104的外部上主表面130 延伸直至部件106的上主表面134并包括应力减轻开口132。部分136在侧向上由虚拟的竖向侧壁183界定，该虚拟的竖向侧壁由应力减轻开口132 侧向最窄的界限限定。部分136的上端由部件承载件104的上主表面130 限定。部分136的下端由部件106的上主表面134限定。部分136的侧向界限对应于与部件106上方的完全不间断介电堆叠体部分相关的竖线或侧壁183。在所示实施方式中，部件106的上主表面134上方的导电层结构124每个均为具有仅单个通孔的连续层，单个通孔形成应力减轻开口132中的一个指定的应力减轻开口。整个部分136不含导电层结构124的导电材料，并且在所示实施方式中，仅由堆叠体120的电绝缘层结构122的电绝缘材料构成。可替代地，部分136可以是或可以包括中空腔体(未示出)。三个应力减轻开口133中最外面的两个彼此竖向对齐，即，具有彼此竖向平齐的侧壁。最下面的应力减轻开口133更宽。

同样如图1A中所示，部件106包括焊垫138，焊垫仅在部件106的下主表面134上，该下主表面背离在堆叠体120的上部分中的应力减轻开口 132。在部件106的其上形成焊垫138的底侧或下侧上没有形成另外的应力减轻开口。因此，堆叠体120的与部件106的具有焊垫138的一侧对应的部分可以称为连接侧。对应地，堆叠体120的在部件106无焊垫的主表面134上方的部分可以称为非连接侧并经由应力减轻开口132向上敞开。

从示出了平面图的图1B中的细节171可以看出，应力减轻开口132在周向上可以完全由相应导电层结构124的材料界定，以便形成通孔，在所示实施方式中为圆形通孔。仍然参照细节171，所示的应力减轻开口132的面积A1与此处部件106的矩形上主表面134的面积A2之间的比可以优选地为至少10％，更优选地为至少20％。换言之，优选的是开凿每层的部件面积的至少10％。有利地，这种足够大的应力减轻开口132可以使施加在部件承载件104上的引发翘曲的应力有效减小。

利用参照图1A描述的实施铜减轻开口的架构，可以以减小的应力来执行将部件106嵌入部件承载件104中。更准确地说，可以减小xy平面中的应力。xy平面可以限定为对应于主表面130、134的平面并可以定向为与图 1A中的纸面垂直，同时包括根据图1A的水平轴线。图1A中以附图标记 177示意地表示了xy平面应力。此外，图1A还以附图标记179表示部件的面积A2，而应力减轻开口的面积A1对应于图1A中的附图标记181。

图2示出了根据本实用新型的另一示例性实施方式的具有应力减轻开口132的部件承载件104的截面图。

有利地，图2的部件承载件104还包括另外的应力减轻开口133，该另外的应力减轻开口在堆叠体120中布置在部件106的下主表面134下方的导电层结构124的每个导电层结构中形成。因此，形成了堆叠体120的从部件承载件104的下主表面130延伸直至部件106的下主表面134的另外的部分137(图2中的虚线)，该另外的部分包括也不含导电材料的另外的应力减轻开口133。再次，部分137被限定为在部件106与外部主表面130 之间的完全不间断的电介质竖向窗，并由应力减轻开口132的侧向最窄界限界定。

甚至更优选地，图2的部件承载件104可选地可以额外包括应力减轻结构108，该应力减轻结构布置在堆叠体120中并至少部分地在部件106的中心平面112内。特别地，通过将应力减轻开口132和应力减轻结构108 结合，可以得到在应力减轻方面的非常有利的性质。下面将参照图3至图8 描述应力减轻结构108的构造和功能。

图3示出了根据本实用新型的示例性实施方式的包括部件承载件104 的阵列的板件100的截面图。在该实施方式中设置有应力减轻开口132和应力减轻结构108二者，以用于有效地抑制应力并防止翘曲。板件100可以用于批量制造部件承载件104。制造过程完成后，可以以分割线163通过分割(例如通过切割或蚀刻)将板件100分割为单独的卡片或部件承载件 104。部件承载件104可以是层压型平坦板形印刷电路板(PCB)。

板件100包括成行列布置的多个板件部段102的矩阵状阵列(对照图 4)。每个板件部段102均对应于部件承载件104或部件承载件104的预成型件(即，板件100的一部分形式的半成结构，在完成制造过程后该半成结构可以具有部件承载件104的功能)。多个部件106(特别地半导体芯片，例如裸晶片)中的相应部件嵌入板件部段102或对应部件承载件104的每个中。部件106的焊垫138通过竖向贯通连接件165例如镀铜过孔连接至相应部件承载件104的外部。这种嵌入有部件106的部件承载件100由于高机械应力特别容易翘曲。

多个应力减轻结构108——例如由铜制成——中的两个相应的应力减轻结构布置在两个相应并置的部件承载件104之间。应力减轻结构108位于连接各部件承载件104的部件106的虚拟连接线110中，并穿过该虚拟连接线。此外，应力减轻结构108部分地布置在部件106的中心平面112 内并因此穿过该中心平面。根据图3，应力减轻结构108竖向延伸，即，垂直于板状板件100的主表面130。更具体地，应力减轻结构108的重心在与板件100的水平主表面130垂直的竖向方向上的坐标与部件106的重心在与板件100的水平主表面130垂直的竖向方向上的坐标相同或大致相同。描述性地来说，当实现所提到的几何条件时，应力在水平方向上在嵌入部件106的重心处可能特别有影响，并且可以防止应力传播和防止应力引起人为现象，诸如翘曲。由于这种布置，应力减轻结构108能使施加在板件部段102上的引发翘曲的应力减小。优选地，在部件106的侧壁与相邻的应力减轻结构108之间的侧向距离d可以小于10mm。

部件承载件104中的每个均包括堆叠体120，堆叠体包括电绝缘层结构122(诸如预浸料或FR4)和导电层结构124(例如由铜制成)，参见细节 161。相应部件承载件104的指定部件106嵌入堆叠体120中。应力减轻结构108中的一些布置在堆叠体120中并部分地布置在部件106的中心平面 112内。因此，因具有弹性应力特性的特征件，可以实现以减小的应力嵌入。例如，可以在堆叠体120中形成镀铜结构，如过孔、槽、腔体，以用作塑性应力缓冲件或应力减轻结构108，来切断生产格式即板件100的累积应力链。

图4示出了根据本实用新型的示例性实施方式的包括部件承载件104 阵列的板件100的平面图。为清楚起见，图4中省略了应力减轻开口132 和对应的导电层结构124。图4示出了应力减轻结构108的部分布置在板件部段102中，而应力减轻结构108的另一部分布置在板件部段102之间的过渡区域114中。

可以引入塑性应力减轻缓冲件或应力减轻结构108，以切断嵌入的基板或部件106在水平面中的应力链。当在嵌入部件106的连续链之间沿至少一个方向优选地沿两个垂直方向实施至少一个塑性性质特征件时，可以减小应力。塑性性质特征件可以例如为镀铜过孔或槽，或者塑性性质特征件可以用具有塑性应力行为的其他材料制备。

图5至图8示出了根据本实用新型的不同示例性实施方式的示出了应力减轻结构108的图4的板件100的各个板件部段102的平面图。

参照图5，应力减轻结构108被成形为垂直于部件106延伸的片116。应力减轻结构108的一部分沿连接线110延伸，而应力减轻结构108的另一部分沿另一连接线111延伸。这增强了单个化后的部件承载件104以及板件100整体的应力减轻能力。因此，卡片区域内的芯层、积层和/或外层中的电镀槽可以设置为应力减轻结构108。

参照图6，应力减轻结构108包括竖向延伸通过板件100的多个平行柱118。因此，卡片区域内的芯层、积层和/或外层中的电镀孔可以设置为应力减轻结构108。根据图6，应力减轻结构108仅沿单条连接线110延伸。

参照图7，以与根据图5的方式类似的方式形成应力减轻结构108，然而此时应力减轻结构位于部件承载件104的外部并在相邻部件承载件104 之间的过渡区域114内。卡片区域外的芯层/积层/外层中的电镀槽可以设置为应力减轻结构108。

参照图8，以根据图6的方式类似的方式形成应力减轻结构108，然而此时应力减轻结构位于部件承载件104外部并在相邻部件承载件104之间的过渡区域114内。此外，根据图8，应力减轻结构108在两个维度上发挥作用，而不是根据6的在一个维度上发挥作用。在卡片区域外的芯层、积层和/或外层中的电镀孔可以设置为应力减轻结构108。

应注意的是，术语“包括(comprising)”不排除其他元素或步骤，“一 (a)”或“一(an)”不排除复数。另外，可以组合与不同实施方式相关的元件。

还应注意的是，权利要求中的附图标记不应理解为限制权利要求的范围。

本实用新型的实施不限于附图中的和上述的优选实施方式。相反，可以有使用根据本实用新型的所示方案和原理的多种变型，即使是在基础不同的实施方式的情况下。

Claims (36)

1.一种部件承载件，其特征在于，所述部件承载件(104)包括：

堆叠体(120)，所述堆叠体包括至少一个电绝缘层结构(122)和/或至少一个导电层结构(124)；

部件(106)，所述部件嵌入所述堆叠体(120)中；

至少一个应力减轻开口(132)，所述至少一个应力减轻开口形成在所述部件(106)的一侧上布置于所述堆叠体(120)中的所述至少一个导电层结构(124)中的每个导电层结构中，使得所述堆叠体(120)的在所述侧上从所述部件承载件(104)的外部主表面(130)延伸直至所述部件(106)的主表面(134)并且包括所述至少一个应力减轻开口(132)的部分(136)不含导电材料。

2.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述部分(136)仅仅由电绝缘材料构成。

3.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述部分(136)仅仅由所述至少一个电绝缘层结构(122)的电绝缘材料构成。

4.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述部分(136)为中空腔体。

5.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，在所述部件(106)的所述侧上在布置于所述堆叠体(120)中的多个导电层结构(124)中的每个导电层结构中形成了多个应力减轻开口(132)，使得所述堆叠体(120)的从所述部件承载件(104)的所述外部主表面(130)延伸直至所述部件(106)的所述主表面(134)的所述部分(136)包括所述多个应力减轻开口(132)并且不含导电材料。

6.根据权利要求5所述的部件承载件，其特征在于，所述多个应力减轻开口(133)中的至少两个应力减轻开口彼此对齐。

7.根据权利要求5所述的部件承载件，其特征在于，所述多个应力减轻开口(133)中的全部应力减轻开口彼此对齐。

8.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述部分(136)是具有竖向侧壁(183)的柱形结构。

9.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述部分(136)是具有竖向侧壁(183)的圆柱形结构。

10.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述部件承载件包括至少一个另外的应力减轻开口(133)，所述至少一个另外的应力减轻开口形成在所述部件(106)的相反的另一侧上布置于所述堆叠体(120)中的所述至少一个导电层结构(124)中的每个导电层结构中，使得所述堆叠体(120)的在所述相反的另一侧上从所述部件承载件(104)的另一外部主表面(130)延伸直至所述部件(106)的另一主表面(134)并且包括所述至少一个另外的应力减轻开口(133)的另外的部分(137)不含导电材料。

11.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述部件(106)包括至少一个焊垫(138)。

12.根据权利要求11所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个焊垫在所述部件(106)的背离所述至少一个应力减轻开口(132)的另一主表面(134)上。

13.根据权利要求11所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个焊垫仅仅在所述部件(106)的背离所述至少一个应力减轻开口(132)的另一主表面上。

14.根据权利要求11所述的部件承载件，其特征在于，在所述部件(106)的其上形成所述至少一个焊垫(138)的一侧上，没有形成应力减轻开口。

15.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个应力减轻开口(132)在周向上完全由相应的导电层结构(124)的材料界定。

16.根据权利要求15所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个应力减轻开口为延伸通过相应的导电层结构的通孔。

17.根据权利要求15所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个应力减轻开口为延伸通过相应的导电层结构的圆形通孔。

18.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个导电层结构(124)为具有单个通孔的连续层，所述单个通孔形成所述至少一个应力减轻开口(132)中的一个指定的应力减轻开口。

19.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述应力减轻开口(132)中的一个相应应力减轻开口的面积(A1)与所述部件(106)的所述主表面(134)的面积(A2)之间的比为至少10％。

20.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述应力减轻开口(132)中的一个相应应力减轻开口的面积(A1)与所述部件(106)的所述主表面(134)的面积(A2)之间的比为至少20％。

21.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述应力减轻开口(132)中的每个单独的应力减轻开口的面积(A1)与所述部件(106)的所述主表面(134)的面积(A2)之间的比为至少10％。

22.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述应力减轻开口(132)中的每个单独的应力减轻开口的面积(A1)与所述部件(106)的所述主表面(134)的面积(A2)之间的比为至少20％。

23.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个应力减轻开口(132)被配置用于使施加在所述部件承载件(104)上的引发翘曲的应力减小。

24.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述部件承载件包括布置在所述堆叠体(120)中并至少部分地在所述部件(106)的中心平面(112)内的至少一个应力减轻结构(108)。

25.根据权利要求24所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个应力减轻结构(108)被配置用于使施加在所述部件承载件(104)上的引发翘曲的应力减小。

26.根据权利要求24所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个应力减轻结构(108)的至少一部分被成形为垂直于所述部件承载件(104)的所述主表面(130)延伸的片状件(116)，和/或包括垂直于所述部件承载件(104)的所述主表面(130)延伸的多个平行柱(118)。

27.根据权利要求24所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个应力减轻结构(108)的至少一部分具有塑性应力行为。

28.根据权利要求24所述的部件承载件，其特征在于，所述至少一个应力减轻结构(108)的重心在与所述部件承载件(104)的所述主表面(130)垂直的方向上的坐标对应于所述部件(106)的重心在与所述部件承载件(104)的所述主表面(130)垂直的方向上的坐标。

29.根据权利要求1所述的部件承载件，其特征在于，所述部件承载件包括下述特征中的至少一个：

所述至少一个导电层结构(124)包括由下述构成的组中的一种：铜、铝、镍、银、金、钯和钨，所提及材料中的任何一种均可选地涂覆有超导材料；

所述至少一个电绝缘层结构(122)包括由下述构成的组中的一种：树脂；氰酸酯；聚亚苯基衍生物；玻璃；预浸材料；聚酰亚胺；聚酰胺；液晶聚合物；环氧基积层膜；聚四氟乙烯；陶瓷；以及金属氧化物；

所述部件(106)选自由下述构成的组：电子部件、非导电和/或导电嵌体、传热单元、能量收集单元、有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置、滤波器、集成电路、信号处理部件、功率管理部件、光电接口元件、电压转换器、密码部件、发射器和/或接收器、机电换能器、致动器、微机电***、微处理器、电容器、电阻器、电感、累加器、开关、摄像机、天线、磁性元件、光导元件、另外的部件承载件和逻辑芯片；

所述部件承载件(104)被成形为板；

所述部件承载件(104)被配置为印刷电路板或基板。

30.根据权利要求29所述的部件承载件，其特征在于，所述超导材料为石墨烯。

31.根据权利要求29所述的部件承载件，其特征在于，所述树脂是增强或非增强树脂。

32.根据权利要求29所述的部件承载件，其特征在于，所述树脂是环氧树脂、双马来酰亚胺-三嗪树脂、FR-4或FR-5。

33.一种板件，其特征在于，所述板件包括多个板件部段(102)的阵列，每个所述板件部段均包括根据权利要求1所述的部件承载件(104)。

34.根据权利要求33所述的板件，其特征在于，所述板件包括至少一个应力减轻结构(108)，所述至少一个应力减轻结构至少部分地布置在连接所述部件(106)中的至少两个部件的连接线(110)中。

35.根据权利要求34所述的板件，其特征在于，所述至少一个应力减轻结构(108)的至少一部分布置在所述部件承载件(104)之间的过渡区域(114)中。

36.根据权利要求34所述的板件，其特征在于，所述应力减轻结构(108)的一部分至少部分地布置在另外的连接线(111)中，所述另外的连接线连接所述部件(106)中的至少两个部件并且垂直于所述连接线(110)延伸。