DE102020102376A1 - Production of a through hole with little offset in a component carrier material - Google Patents

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Abderrazzaq Ifis
Nikolaus Bauer-Öppinger
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Abstract

Ein Bauteilträger (100), der eine elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) und ein Durchgangsloch (112) aufweist, das sich durch die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) erstreckt und das ein sich verjüngendes erstes Teilloch (114) in einer Vorderseite (106) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) und ein sich verjüngendes zweites Teilloch (120) in einer Rückseite (110) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) aufweist, wobei eine Dicke (D) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) weniger als 100 µm und ein seitlicher Versatz (L) zwischen einer Mitte (116) des ersten Teillochs (114) und einer Mitte (118) des zweiten Teillochs (120) weniger als 15 µm beträgt.A component carrier (100) which has an electrically insulating layer structure (102) and a through hole (112) which extends through the electrically insulating layer structure (102) and which has a tapering first partial hole (114) in a front side (106) of the electrically insulating layer structure (102) and a tapering second partial hole (120) in a rear side (110) of the electrically insulating layer structure (102), a thickness (D) of the electrically insulating layer structure (102) being less than 100 μm and a lateral one Offset (L) between a center (116) of the first partial hole (114) and a center (118) of the second partial hole (120) is less than 15 μm.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der Herstellung eines Bauteilträgers und auf einen Bauteilträger.The invention relates to a method of producing a component carrier and to a component carrier.

Im Zusammenhang mit wachsenden Produktfunktionalitäten von mit einem oder mehreren elektronischen Bauteilen bestückten Bauteilträgern und der zunehmenden Miniaturisierung von derartigen Bauteilen sowie einer steigenden Anzahl von auf den Bauteilträgern zu montierenden Bauteilen, wie z.B. Leiterplatten, werden immer leistungsfähigere feldartige Bauteile oder Gehäuse (packages) mit mehreren Bauteilen eingesetzt, die eine Mehrzahl von Kontakten oder Verbindungen mit immer geringerem Abstand zwischen diesen Kontakten aufweisen. Die Abfuhr der von solchen Bauteilen und dem Bauteilträger selbst während des Betriebs erzeugten Wärme wird ein zunehmendes Thema. Gleichzeitig müssen die Bauteilträger mechanisch robust und elektrisch zuverlässig sein, um auch unter rauen Bedingungen betreibbar zu sein. All diese Anforderungen gehen einher mit einer weiteren Miniaturisierung von Bauteilträgern und deren Bauteilen.In connection with growing product functionalities of component carriers equipped with one or more electronic components and the increasing miniaturization of such components as well as an increasing number of components to be mounted on the component carriers, e.g. Printed circuit boards, ever more powerful field-like components or housings (packages) with several components are used, which have a plurality of contacts or connections with an increasingly smaller distance between these contacts. The removal of the heat generated by such components and the component carrier itself during operation is becoming an increasing issue. At the same time, the component carriers must be mechanically robust and electrically reliable so that they can be operated even under harsh conditions. All of these requirements go hand in hand with a further miniaturization of component carriers and their components.

Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, elektrisch leitfähige Schichtstrukturen und/oder Bauteilen, die in einen Bauteilträger eingebettet sind, effizient und mit geeigneter Qualität zu kontaktieren. Das Ausbilden von mechanischen Durchkontaktierungen (vias) und Laser- Durchkontaktierungen, die mit Kupfer gefüllt sein können, kann für diesen und andere Zwecke vorteilhaft sein.In addition, it can be advantageous to contact electrically conductive layer structures and / or components which are embedded in a component carrier efficiently and with suitable quality. Forming mechanical vias and laser vias, which may be filled with copper, can be advantageous for this and other purposes.

Es mag die Notwendigkeit bestehen, einen Bauteilträger mit geeigneter elektrischer Zuverlässigkeit herzustellen.There may be a need to manufacture a component carrier with suitable electrical reliability.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Bauteilträger (oder Komponententräger) bereitgestellt, der eine elektrisch isolierende Schichtstruktur und ein Durchgangsloch (insbesondere ein Laser-Durchgangsloch) aufweist, das sich durch die elektrisch isolierende Schichtstruktur erstreckt und das ein sich verjüngendes erstes Teilloch in einer Vorderseite der elektrisch isolierenden Schichtstruktur und ein sich verjüngendes zweites Teilloch in einer Rückseite der elektrisch isolierenden Schichtstruktur aufweist, wobei eine Dicke der elektrisch isolierenden Schichtstruktur weniger als 100 µm und ein seitlicher Versatz zwischen einer Mitte (oder einem Zentrum) des ersten Teillochs und einer Mitte (oder einem Zentrum) des zweiten Teillochs weniger als 15 µm beträgt.According to an exemplary embodiment of the invention, a component carrier (or component carrier) is provided which has an electrically insulating layer structure and a through hole (in particular a laser through hole) which extends through the electrically insulating layer structure and which has a tapering first partial hole in a front side of the electrically insulating layer structure and has a tapering second partial hole in a rear side of the electrically insulating layer structure, a thickness of the electrically insulating layer structure being less than 100 μm and a lateral offset between a center (or a center) of the first partial hole and a center (or a center) of the second partial hole is less than 15 μm.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren der Herstellung eines Bauteilträgers bereitgestellt, wobei das Verfahren das Ausbilden eines Laser-Durchgangslochs umfasst, das sich durch eine elektrisch isolierende Schichtstruktur erstreckt und durch Laserbohren hergestellt wird von einer Vorderseite durch die elektrisch isolierende Schichtstruktur zum Ausbilden von einem ersten Teilloch in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur und von einer Rückseite durch die elektrisch isolierende Schichtstruktur zum Ausbilden von einem zweiten Teilloch in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur, das sich bis zu dem ersten Teilloch erstreckt, wobei das Laser-Durchgangsloch in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur mit einer Dicke von weniger als 100 µm ausgebildet ist, und so dass ein seitlicher Versatz zwischen einer Mitte des ersten Teillochs und einer Mitte des zweiten Teillochs weniger als 15 µm beträgt.According to another exemplary embodiment of the invention, a method of producing a component carrier is provided, the method comprising forming a laser through-hole which extends through an electrically insulating layer structure and is produced by laser drilling from a front side through the electrically insulating layer structure for forming from a first partial hole in the electrically insulating layer structure and from a rear side through the electrically insulating layer structure to form a second partial hole in the electrically insulating layer structure, which extends to the first partial hole, the laser through hole in the electrically insulating layer structure with a thickness of less than 100 μm, and so that a lateral offset between a center of the first partial hole and a center of the second partial hole is less than 15 μm.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anwendung kann der Begriff „Bauteilträger“ (oder Komponententräger) insbesondere jede Trägerstruktur bezeichnen, die in der Lage ist, eine oder mehrere Bauteile (oder Komponenten) darauf und/oder darin aufzunehmen, um ein mechanisches Unterstützen und/oder eine elektrische Anschlussfähigkeit bereitzustellen. Mit anderen Worten, ein Bauteilträger kann als mechanischer und/oder elektronischer Träger für Bauteile konfiguriert sein. Insbesondere kann ein Bauteilträger eine Leiterplatte, ein organischer Zwischenträger (interposer) und eine IC (integrierter Schaltkreis) -Substrat sein. Ein Bauteilträger kann auch eine Hybridplatte sein, die verschiedene der oben genannten Arten von Bauteilträgern kombiniert.In connection with the present application, the term “component carrier” (or component carrier) can in particular denote any carrier structure that is capable of accommodating one or more components (or components) thereon and / or in order to provide mechanical support and / or to provide electrical connectivity. In other words, a component carrier can be configured as a mechanical and / or electronic carrier for components. In particular, a component carrier can be a printed circuit board, an organic intermediate carrier (interposer) and an IC (integrated circuit) substrate. A component carrier can also be a hybrid plate which combines various of the types of component carriers mentioned above.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anwendung kann der Begriff „Schichtstruktur“ insbesondere eine durchgehende Schicht, eine strukturierte Schicht oder eine Mehrzahl von nicht fortlaufenden Inseln innerhalb einer gemeinsamen Ebene bezeichnen.In connection with the present application, the term “layer structure” can in particular denote a continuous layer, a structured layer or a plurality of non-continuous islands within a common plane.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anwendung kann der Begriff „Durchgangsloch“ insbesondere ein Loch bezeichnen, das sich vollständig durch eine gesamte elektrisch isolierende Schichtstruktur erstreckt und das insbesondere und vorzugsweise durch Laserbearbeitung gebildet werden kann. Das Durchgangsloch kann also ein Laser-Durchgangsloch sein. Ein solches Durchgangsloch kann z.B. zwei gegenüberliegende, sich verjüngende Abschnitte aufweisen, die sich von den beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur aus erstrecken. Ein Durchgangsloch kann beispielsweise durch eine Kombination von Laserschüssen von der Vorderseite - und der Rückseite, d.h. von den beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen, von der elektrisch isolierenden Schichtstruktur, hergestellt werden. Von jeder dieser Seiten können einer oder mehrere Laserschüsse durchgeführt werden. Das Ausbilden eines Durchgangslochs durch Laserbearbeitung von nur einer Hauptoberfläche aus kann ebenfalls möglich sein. Darüber hinaus kann das Ausbilden eines Durchgangslochs auch durch andere Methoden als die Laserbearbeitung erfolgen, z.B. durch eine Plasmabehandlung.In connection with the present application, the term “through hole” can in particular designate a hole that extends completely through an entire electrically insulating layer structure and that can be formed in particular and preferably by laser processing. The through hole can thus be a laser through hole. Such a through-hole can have, for example, two opposite, tapering sections which extend from the two opposite main surfaces of the electrically insulating layer structure. A through hole can be produced, for example, by a combination of laser shots from the front and the rear, ie from the two opposite main surfaces, from the electrically insulating layer structure. One or more laser shots can be carried out from each of these sides. Forming a through hole by laser machining from only one main surface can also to be possible. In addition, the formation of a through hole can also be carried out by methods other than laser processing, for example by a plasma treatment.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anwendung kann der Begriff „Versatz“ insbesondere eine räumliche Fehlanpassung oder eine seitliche Verschiebung bezeichnen zwischen einer Mitte (oder einem Zentrum) eines Laserstrahls, einem Fenster in einer elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (das insbesondere durch einen Laserstrahl ausgebildet ist) und/oder der Mitte (oder dem Zentrum) von Teillöchern in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (die insbesondere durch einen Laserstrahl ausgebildet sind) auf der Vorderseite und der Rückseite der elektrisch isolierenden Schichtstruktur. Genauer gesagt kann sich der Begriff „Versatz“ auf einen räumlichen Abstand zwischen den genannten Mitten beziehen, wenn man sie an der Vorderseite mit der Rückseite vergleicht. Das Vorhandensein eines solchen Versatzes kann beispielsweise die Folge eines Prozesses der Herstellung eines Laser-Durchgangslochs in einer elektrisch isolierenden Schichtstruktur sein. Im Rahmen eines solchen Prozesses kann die elektrisch isolierende Schichtstruktur zunächst von der Vorderseite her einer ersten Laserbearbeitung unterzogen werden, dann kann die elektrisch isolierende Schichtstruktur um 180° umgekippt oder umgedreht werden, und anschließend wird eine zweite Laserbehandlung der elektrisch isolierenden Schichtstruktur von der Rückseite her durchgeführt. Aufgrund einer räumlichen Fehlanpassung hinsichtlich einer gegenseitigen Ausrichtung von Laserquelle und elektrisch isolierendem Schichtaufbau bei der vorderseitigen und rückseitigen Laserbearbeitung kann der genannte Versatz auftreten. Andere räumliche Fehlanpassungen oder Fehlausrichtungsphänomene, die bei anderen Durchgangslochbildungsprozessen als der Laserbearbeitung auftreten, können ebenfalls zu einem Versatz führen.In connection with the present application, the term “offset” can in particular refer to a spatial mismatch or a lateral shift between a center (or a center) of a laser beam, a window in an electrically conductive layer structure (which is in particular formed by a laser beam) and / or the center (or the center) of partial holes in the electrically insulating layer structure (which are in particular formed by a laser beam) on the front side and the rear side of the electrically insulating layer structure. More precisely, the term “offset” can refer to a spatial distance between the centers mentioned, if you compare them on the front with the back. The presence of such an offset can, for example, be the result of a process of producing a laser through hole in an electrically insulating layer structure. In the context of such a process, the electrically insulating layer structure can first be subjected to a first laser processing from the front, then the electrically insulating layer structure can be tipped or turned over by 180 °, and then a second laser treatment of the electrically insulating layer structure is carried out from the rear . Because of a spatial mismatch with regard to a mutual alignment of the laser source and the electrically insulating layer structure in the front and rear laser processing, the offset mentioned can occur. Spatial mismatch or misalignment phenomena that occur in through hole formation processes other than laser machining can also result in offset.

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteilträgers bereitgestellt werden, das dazu führt, dass ein Bauteilträger einen geringen Versatz zwischen vorderseitiger Bohrung (insbesondere Laserbohrung) und rückseitigen Bohrung (insbesondere Laserbohrung) aufweist. Entsprechend kann ein geringer Versatz zwischen Teillöchern in den elektrisch isolierenden Schichtstrukturen und/oder zwischen Fenstern in optional elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen erreicht werden. Das Herstellungsverfahren kann so eingestellt werden, dass der genannte Versatz unter 15 µm liegt. Es hat sich gezeigt, dass mit einem derart geringen Versatz auch ein nachträgliches zumindest teilweises Füllen der Durchgangslöcher möglich ist, um einen Bauteilträger mit hoher Zuverlässigkeit zu erhalten. Diese Zuverlässigkeit kann aus elektrischer Sicht hoch sein, da die Durchgangsbohrung mit elektrisch leitfähigem Material in geeigneter Weise gefüllt werden kann, um den elektrischen Strom zuverlässig zu leiten. Die Verbesserung der Zuverlässigkeit kann auch in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften einer kupfergefüllten Durchkontaktierung (via) (insbesondere Laser-Via) erreicht werden, da der erhaltene kleine Versatz auch unerwünschte Tendenzen unterdrückt, dass Risse im Inneren des Durchgangslochs auftreten. Darüber hinaus kann die Erzeugung unerwünschter Hohlräume und/oder Einschlüsse in einem Innenraum der elektrisch leitfähigen Füllung in dem Durchgangsloch mit geringem Versatz deutlich reduziert werden. Darüber hinaus kann die verbesserte Zuverlässigkeit auch in Bezug auf das thermische Verhalten des Bauteilträgers erreicht werden, da ein Bauteilträger mit einem so geringen Versatz in der kupfergefüllten Durchkontaktierung auch thermische Zyklen über einen großen Temperaturbereich erfahren kann, ohne dass ein Risiko einer Verformung durch thermische Belastung in einem Innenraum des Bauteilträgers besteht. Es sollte erwähnt werden, dass Zuverlässigkeitsprobleme infolge hoher Versatz-Werte bei dünnen elektrisch isolierenden Schichtstrukturen mit einer Dicke von weniger als 100 µm besonders störend sind.According to an exemplary embodiment of the invention, a method for producing a component carrier can be provided, which leads to a component carrier having a slight offset between the front-side bore (in particular laser bore) and the rear-side bore (in particular laser bore). Correspondingly, a slight offset between partial holes in the electrically insulating layer structures and / or between windows in optionally electrically conductive layer structures can be achieved. The manufacturing process can be set so that the offset is less than 15 µm. It has been shown that with such a small offset, it is also possible to subsequently fill the through holes at least partially in order to obtain a component carrier with high reliability. This reliability can be high from an electrical point of view, since the through hole can be filled with electrically conductive material in a suitable manner in order to reliably conduct the electrical current. The improvement in reliability can also be achieved with regard to the mechanical properties of a copper-filled via (in particular laser via), since the small offset obtained also suppresses undesirable tendencies that cracks occur in the interior of the through hole. In addition, the generation of undesirable cavities and / or inclusions in an interior of the electrically conductive filling in the through hole can be significantly reduced with little offset. In addition, the improved reliability can also be achieved with regard to the thermal behavior of the component carrier, since a component carrier with such a small offset in the copper-filled via can also experience thermal cycles over a large temperature range, without there being any risk of deformation due to thermal stress in an interior of the component carrier. It should be mentioned that reliability problems due to high offset values are particularly troublesome for thin electrically insulating layer structures with a thickness of less than 100 μm.

Durch beispielhafte Ausführungsform der Erfindung können Herstellungsprozesses niedrige Offsetwerte von 15 µm oder weniger durch eine oder mehrere gezielte Maßnahmen während des erreicht werden. Diese Maßnahmen können z.B. eine Fixierung der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (oder genauer gesagt einer Platte einschließlich der elektrisch isolierenden Schichtstruktur) während der vorderseitigen und/oder rückseitigen Bearbeitung zum Ausbilden eines Durchgangslochs aufweisen. Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zum Verringern des Versatzes eine übermäßige Erwärmung eines Teils der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (und optional verbundener elektrisch leitfähiger Schichtstrukturen) während der Durchgangslochbildung (insbesondere Laserbohren) zu vermeiden, indem ein Teil des Stapels gefördert und/oder abkühlen gelassen wird, bevor die Durchgangslochbildung in diesem thermisch beanspruchten Bereich fortgesetzt wird. Als weitere Maßnahme zur Reduzierung des Versatzes ist es auch möglich, mit der Durchgangslochbildung (insbesondere Laserbohren) in einem ersten Bereich oder an einer ersten Position des Stapels zu beginnen und die Durchgangslochbildung (insbesondere Laserbohren) in einem anderen zweiten Bereich oder an einer zweiten Position davon zu beenden, um dadurch eine wärmeausgeglichene (heat-balanced) Durchgangslochbildung (insbesondere Laserbohren) durchzuführen. Des Weiteren kann noch eine weitere Maßnahme zum Verringern des Versatzes darin gesehen werden, dass bei der Durchführung von Bearbeitungen (insbesondere Laserbearbeitung) zum Ausbilden einer großen Mehrzahl von Durchgangslöchern eine Bearbeitung (insbesondere Laserbearbeitung) zunächst in einem ersten Teil des Stapels ausgeführt wird, dann zu einen anderen Teil gesprungen wird und darüber hinaus zu noch einem anderen Teil gesprungen wird, so dass ein Wärmeausgleich über der Platte möglich ist. All diese Maßnahmen können dazu beitragen, die räumliche Genauigkeit und Ausrichtung während der vorderseitigen und rückseitigen Durchlochbildung (insbesondere Laserbohren von Laser-Durchgangslöchern) in einem Stapel zu verbessern. Darüber hinaus können solche Maßnahmen thermisch induzierte Faltenbildung, Verziehung (oder Verzug) und Durchbiegung des Stapels oder der Platte während der Bildung von Durchgangslöchern wirksam verhindern. All diese Maßnahmen können, insbesondere in Kombination, zum Verringern des Versatzes von der Vorderseite zu Rückseite beitragen und können dadurch die Zuverlässigkeit des hergestellten Bauteilträgers verbessern.By way of example embodiment of the invention, the manufacturing process can achieve low offset values of 15 μm or less by one or more targeted measures during the process. These measures can, for example, have a fixation of the electrically insulating layer structure (or more precisely a plate including the electrically insulating layer structure) during the front and / or rear processing to form a through hole. In addition, in order to reduce the offset, it has proven advantageous to avoid excessive heating of part of the electrically insulating layer structure (and optionally connected electrically conductive layer structures) during through-hole formation (in particular laser drilling) by conveying and / or cooling part of the stack is left before the vias are continued in this thermally stressed area. As a further measure for reducing the offset, it is also possible to start through-hole formation (in particular laser drilling) in a first area or at a first position of the stack and through-hole formation (in particular laser drilling) in another second area or at a second position thereof to end, in order to carry out a heat-balanced through-hole formation (in particular laser drilling). Furthermore, a further measure for reducing the offset can be seen in the fact that when machining operations (in particular laser machining) are carried out to form a large one Processing a plurality of through holes (in particular laser processing) is first carried out in a first part of the stack, then a jump is made to another part and a jump is also made to another part, so that heat compensation over the plate is possible. All of these measures can help to improve the spatial accuracy and alignment in a stack during front and back hole formation (in particular laser drilling of laser through holes). In addition, such measures can effectively prevent thermally induced wrinkling, warping (or warping), and deflection of the stack or plate during the formation of through holes. All of these measures, in particular in combination, can contribute to reducing the offset from the front to the rear and can thereby improve the reliability of the component carrier produced.

Im Folgenden werden weitere beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens und des Bauteilträgers erläutert.Further exemplary embodiments of the method and the component carrier are explained below.

In einer Ausführungsform kann der Bauteilträger eine erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur auf der Vorderseite der elektrisch isolierenden Schichtstruktur und eine zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur auf der Rückseite der elektrisch isolierenden Schichtstruktur aufweisen, wobei sich das Laser-Durchgangsloch durch die erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur, die elektrisch isolierende Schichtstruktur und die zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur erstreckt. Das Verfahren kann entsprechend angepasst werden.In one embodiment, the component carrier can have a first electrically conductive layer structure on the front side of the electrically insulating layer structure and a second electrically conductive layer structure on the rear side of the electrically insulating layer structure, the laser through hole extending through the first electrically conductive layer structure, the electrically insulating layer structure and extends the second electrically conductive layer structure. The procedure can be adapted accordingly.

In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren das Ausbilden des Laser-Durchgangslochs in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur, während eine oder beide von der Vorderseite oder der Rückseite der elektrisch isolierenden Schichtstruktur nicht mit einer elektrisch leitfähigen Schichtstruktur bedeckt ist oder sind. In einer solchen Ausführungsform (in der elektrisch leitfähige Schichtstrukturen auf einer oder beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur entbehrlich sein können) kann das Laser-Durchgangsloch direkt durch die elektrisch isolierende Schichtstruktur allein gebohrt werden. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass das Weglassen elektrisch leitfähiger Schichtstrukturen auf einer oder beiden Hauptoberflächen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur während der Durchgangslochbildung (insbesondere beim Laserbohren) einen positiven Einfluss auf das Verzugsverhalten haben kann, die thermische Beanspruchung reduzieren und somit zum Verringern des Versatzes von der Vorderseite in Bezug zur Rückseite beitragen kann.In another embodiment, the method comprises forming the laser through hole in the electrically insulating layer structure, while one or both of the front or the back of the electrically insulating layer structure is not covered with an electrically conductive layer structure. In such an embodiment (in which electrically conductive layer structures on one or both opposite main surfaces of the electrically insulating layer structure can be dispensed with), the laser through hole can be drilled directly through the electrically insulating layer structure alone. Surprisingly, it has been found that the omission of electrically conductive layer structures on one or both main surfaces of the electrically insulating layer structure during through-hole formation (in particular when laser drilling) can have a positive influence on the warpage behavior, reduce the thermal stress and thus reduce the offset from the front in relation to the back.

In einer Ausführungsform wird die Mitte des ersten Teillochs als seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei äußersten Enden des ersten Teillochs und die Mitte des zweiten Teillochs als seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei äußersten Enden des zweiten Teillochs bestimmt. Mit anderen Worten kann die Versatz-Berechnung durch Bestimmen einer seitlichen räumlichen Fehlanpassung oder eines Abstands zwischen den Mittelpunkten der äußeren Enden der sich verjüngenden (insbesondere konischen) Teillöchern, die während der Laserbearbeitung der Vorderseite und der Rückseite gebildet werden, erfolgen.In one embodiment, the center of the first partial hole is determined as the lateral center point between two outermost ends of the first partial hole and the center of the second partial hole is defined as the lateral center point between two outermost ends of the second partial hole. In other words, the offset calculation can be carried out by determining a lateral spatial mismatch or a distance between the centers of the outer ends of the tapered (in particular conical) partial holes which are formed during the laser machining of the front and the rear.

In einer anderen Ausführungsform wird die Mitte des ersten Teillochs als seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei innersten Enden der ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur bestimmt und wird die Mitte des zweiten Teillochs als seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei innersten Enden der zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur bestimmt. Es ist daher auch möglich, den Versatz als eine seitliche räumliche Fehlanpassung oder einen Abstand zwischen den Mittelpunkten von Fenstern, die sich aufgrund des Laserbohrens durch die elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen erstrecken, zu definieren. Daher können solche Fenster auch während der Laserbearbeitung, d.h. während der Laser-Durchgangslochbildung, ausgebildet werden. Die genannten Fenster können Durchgangslöcher sein, die sich durch die elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen, die durch die Laserbearbeitung von der Vorderseite und der Rückseite gebildet werden, erstrecken.In another embodiment, the center of the first partial hole is determined as the lateral center between two innermost ends of the first electrically conductive layer structure and the center of the second partial hole is determined as the lateral center between two innermost ends of the second electrically conductive layer structure. It is therefore also possible to define the offset as a lateral spatial mismatch or a distance between the center points of windows which, due to the laser drilling, extend through the electrically conductive layer structures. Therefore, such windows can also be used during laser processing, i.e. during the laser through hole formation. The windows mentioned can be through holes which extend through the electrically conductive layer structures which are formed by laser processing from the front and the back.

In einer Ausführungsform beträgt die Dicke der elektrisch isolierenden Schichtstruktur weniger als 60 µm. Insbesondere bei Vorhandensein von extrem dünnen elektrischen Schichtstrukturen als zentrale Kerne von unter 60 µm sind Fragen der Zuverlässigkeit des hergestellten Bauteilträgers mit metallischen (oder plattierten) Laser-Durchgangslöchern besonders ausgeprägt. Jedoch kann durch eine oder mehrere der Maßnahmen gemäß beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zum Verringern des Versatzes die Verringerung des Versatzes unter 15 µm auch bei solch dünnen Kernen erreicht werden. Beispielsweise kann die Dicke des elektrisch isolierenden Schichtaufbaus zwischen 40 µm und 60 µm betragen.In one embodiment, the thickness of the electrically insulating layer structure is less than 60 μm. Particularly in the presence of extremely thin electrical layer structures as central cores of less than 60 μm, questions regarding the reliability of the component carrier produced with metallic (or plated) laser through holes are particularly pronounced. However, one or more of the measures according to the exemplary embodiment of the invention for reducing the offset can achieve a reduction in the offset below 15 μm even with such thin cores. For example, the thickness of the electrically insulating layer structure can be between 40 μm and 60 μm.

In einer Ausführungsform beträgt eine Dicke von mindestens einer von der ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur und der zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur weniger als 18 µm, ist insbesondere weniger als 12 µm, insbesondere weniger als 5 µm. Beispielsweise können die elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen eine Dicke zwischen 2 µm und 4 µm aufweisen. Wenn sehr dünne metallische Schichten (z.B. Kupferfolien) als elektrisch leitfähige Schichtstrukturen auf den gegenüberliegenden Hauptoberflächen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur verwendet werden, sind die Fragen der Zuverlässigkeit bei der Laser-Durchgangslochbildung durch die Laserbearbeitung sehr ausgeprägt. Durch ein Treffen von einer oder mehreren der offengelegten Maßnahmen zur Verringern des Versatzes kann die genannten Entwurfsregel eines Versatzes von weniger als 15 µm auch bei sehr dünnen elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen erhalten werden.In one embodiment, a thickness of at least one of the first electrically conductive layer structure and the second electrically conductive layer structure is less than 18 μm, in particular less than 12 μm, in particular less than 5 μm. For example, the electrically conductive layer structures can have a thickness between 2 μm and 4 μm. If very thin metallic layers (eg copper foils) as electrically conductive layer structures on the opposite main surfaces of the electrically insulating Layer structure are used, the questions of reliability in laser through hole formation by laser processing are very pronounced. By taking one or more of the disclosed measures to reduce the offset, the aforementioned design rule of an offset of less than 15 μm can be obtained even with very thin electrically conductive layer structures.

In einer Ausführungsform steht die erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur über das erste Teilloch hervor (oder hängt über). Zusätzlich oder alternativ kann die zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur über das zweite Teilloch hervorstehen. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Überhang“ insbesondere eine mechanisch nicht abgestützte Teillänge einer jeweiligen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur bezeichnen, die direkt an ein jeweiliges Fenster der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur angrenzt, welches Fenster auf das Laser-Durchgangsloch ausgerichtet ist oder einen Teil davon bildet. Über die genannte Teillänge erstreckt sich die elektrisch leitfähige Schichtstruktur seitlich über die elektrisch isolierende Schichtstruktur hinaus (oder hängt in einer freitragenden Weise darüber). So kann das überhängende Material der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur lokal entlang der Ausdehnung des Überhangs nicht durch Material der elektrisch isolierenden Schichtstruktur getragen werden aufgrund des Vorhandenseins von einem Teil des Laser-Durchgangslochs in einer (z.B. schnabelförmigen oder trichterförmigen) Tasche unterhalb der hervorstehenden (oder überhängenden) elektrisch leitfähigen Schichtstruktur. Was die obige Aussage betrifft, dass überhängendes Material lokal nicht getragen sein kann, sollte gesagt werden, dass sich der Überhang auf den im Wesentlichen harzfreien Bereich unter der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur beziehen kann. Ein Fachmann in dem technischen Fachgebiet wird jedoch verstehen, dass sogar innerhalb einer Lücke, die mit dem Überhang zusammenhängt, ein gewisser Überrest von Harz vorhanden sein kann. Um den Wert des Überhangs quantitativ zu bestimmen oder zu messen, kann die Länge des im wesentlichen harzfreien (wobei Harz sich auf die elektrisch isolierende Schichtstruktur beziehen kann) Hinterschnitts direkt unter einer hervorstehenden elektrisch leitfähigen Schichtstruktur gemessen werden (insbesondere auch dann, wenn es sich nicht um den am stärksten zurückweichenden Punkt oder das Gesamtrelief unter der hervorstehenden elektrisch leitfähigen Schichtstruktur, z.B. Kupferschicht, handelt). Mit anderen Worten kann zum Messen des Überstandes der Hinterschnitt direkt unter der elektrisch leitfähigen Schichtstruktur gemessen werden. Ein derartiger Überhang von mindestens einer von der ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur und der zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur über die elektrisch isolierende Schichtstruktur kann weniger als 15 µm, insbesondere weniger als 10 µm, betragen. Es hat sich herausgestellt, dass auch ein übermäßiger Überstand einen unerwünschten Einfluss auf die Zuverlässigkeit des hergestellten Bauteilträgers haben kann. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass durch die oben genannten Maßnahmen zum Verringern des Versatzes auch ein übermäßiger Überstand verringert werden kann.In one embodiment, the first electrically conductive layer structure protrudes (or overhangs) from the first partial hole. Additionally or alternatively, the second electrically conductive layer structure can protrude beyond the second partial hole. In the context of the present application, the term “overhang” can in particular refer to a mechanically unsupported partial length of a respective electrically conductive layer structure, which directly adjoins a respective window of the respective electrically conductive layer structure, which window is aligned with the laser through hole or a part thereof forms. Over the partial length mentioned, the electrically conductive layer structure extends laterally beyond the electrically insulating layer structure (or hangs over it in a self-supporting manner). Thus, the overhanging material of the respective electrically conductive layer structure cannot be carried locally along the extent of the overhang by the material of the electrically insulating layer structure due to the presence of part of the laser through hole in a (e.g. beak-shaped or funnel-shaped) pocket below the protruding (or overhanging) ) electrically conductive layer structure. With regard to the above statement that overhanging material cannot be worn locally, it should be said that the overhang can refer to the essentially resin-free area under the respective electrically conductive layer structure. However, one of ordinary skill in the art will understand that even within a gap related to the overhang, there may be some residual resin. In order to quantify or measure the value of the overhang, the length of the substantially resin-free (where resin may refer to the electrically insulating layer structure) undercut can be measured directly under a protruding electrically conductive layer structure (especially even if it is not is the most receding point or the overall relief under the protruding electrically conductive layer structure, for example copper layer). In other words, the undercut can be measured directly under the electrically conductive layer structure in order to measure the projection. Such an overhang of at least one of the first electrically conductive layer structure and the second electrically conductive layer structure over the electrically insulating layer structure can be less than 15 μm, in particular less than 10 μm. It has been found that even an excessive protrusion can have an undesirable influence on the reliability of the component carrier produced. However, it has been found that the above-mentioned measures for reducing the offset can also reduce excessive protrusion.

Bei einer Ausführungsform ist der elektrisch isolierende Schichtaufbau ein Kern, insbesondere ein Kern aus vollständig ausgehärtetem Material, insbesondere aus vollständig ausgehärtetem Harz, das gegebenenfalls Verstärkungspartikel enthält. Beispielsweise kann die elektrisch isolierende Schichtstruktur Harz (z.B. Epoxidharz) aufweisen, optional in Kombination mit Verstärkungspartikeln (wie z.B. Verstärkungskugeln, insbesondere Glaskugeln). In einer Ausführungsform kann eine entsprechende elektrisch isolierende Schichtstruktur aus FR4-Material hergestellt werden. Bei Verwendung eines vollständig ausgehärteten Materials für die elektrisch isolierende Schichtstruktur zum Zeitpunkt der Ausbildung der Laser-Durchgangslöcher erfolgt keine weitere Vernetzung eines solchen Materials in Gegenwart von Wärme oder Druck. Durch das Bereitstellen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur aus einem bereits vollständig ausgehärteten Material besteht keine Gefahr eines Wiederaufschmelzens oder Fließens von Material der elektrisch isolierenden Schichtstruktur während eines optionalen Laminierungsvorgangs nach der Bildung der kupfergefüllten Laser-Durchkontaktierungen, beispielsweise zum Ausbilden eines Schichtaufbaus auf einer oder beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen des Stapels mit den metallisierten (oder plattierten) Laser-Durchkontaktierungen. Dies hat auch einen positiven Einfluss auf die Zuverlässigkeit des Bauteilträgers.In one embodiment, the electrically insulating layer structure is a core, in particular a core made of completely hardened material, in particular made of completely hardened resin, which optionally contains reinforcement particles. For example, the electrically insulating layer structure can comprise resin (e.g. epoxy resin), optionally in combination with reinforcement particles (such as e.g. reinforcement balls, in particular glass balls). In one embodiment, a corresponding electrically insulating layer structure can be produced from FR4 material. If a completely hardened material is used for the electrically insulating layer structure at the time the laser through holes are formed, no further crosslinking of such a material takes place in the presence of heat or pressure. By providing the electrically insulating layer structure from an already fully hardened material, there is no risk of remelting or flowing of material of the electrically insulating layer structure during an optional lamination process after the formation of the copper-filled laser plated-through holes, for example to form a layer structure on one or both opposite main surfaces of the stack with the metallized (or plated) laser vias. This also has a positive impact on the reliability of the component carrier.

In einer Ausführungsform ist das Laser-Durchgangsloch zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial gefüllt. Das Füllen des Laser-Durchgangslochs mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial kann verschiedene separate Verfahren und Substrukturen aufweisen: Zunächst kann eine optionale Keimschicht auf freiliegenden dielektrischen Seitenwänden der elektrisch isolierenden Schichtstruktur gebildet werden. Die Ausbildung einer solchen Keimschicht (z.B. aus Kupfer hergestellt) kann durch stromloses Metallisieren (oder Plattieren) ausgeführt werden, um eine elektrisch leitfähige Oberfläche zum Fördern eines nachfolgenden Metallisierungsvorgangs zu bilden. Beispielsweise kann eine solche Keimschicht eine Dicke im Bereich zwischen 0,1 µm und 1 µm, z.B. 0,5 µm, aufweisen und kann ein elektrisch leitfähiger Film sein direkt auf den dielektrischen Seitenwänden, die das Laser-Durchgangsloch begrenzen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Keimschicht eine Dicke von mehr als 1 µm hat und/oder dass mehrere kumulative Keimschichten vorgesehen sind. Beispielsweise kann die Dicke einer Keimschicht oder eine kumulative Dicke von mehreren Keimschichten in einem Bereich zwischen 0,5 µm und 5 µm liegen. Wenn mehrere Keimschichten vorgesehen sind, können sie aus einer organischen (z.B. Polymer) Schicht, einer Palladiumschicht und/oder einer Kupferschicht bestehen. Eine derartige elektrisch leitfähige Keimschicht bildet eine geeignete Grundlage für das spätere Ausbilden einer dickeren Metallisierungsstruktur auf der Keimschicht durch ein Metallisierungsverfahren. Ein solches Metallisierungsverfahren kann zum Beispiel ein Galvanisationsvorgang oder ein galvanisches Metallisierungsverfahren sein. Die Vorform des herzustellenden Bauteilträgers kann zu diesem Zweck in ein Elektrolytbad mit Metallionen getaucht werden, die durch Anlegen eines Stromes zwischen der elektrisch leitfähigen Oberfläche des herzustellenden Bauteilträgers und einer anderen in die Elektrolytflüssigkeit eingetauchten Elektrode andererseits abgeschieden werden können. Dadurch kann eine dicke Metallisierungsstruktur gebildet werden, die eine Dicke aufweist, die größer als die Dicke der Keimschicht ist. Ferner kann anschließend ein weiteres gesondertes Metallisierungsverfahren durchgeführt werden zum Ausbilden einer Brücke, die gegenüberliegende Seitenwände der elektrisch isolierenden Schichtstruktur in einer im wesentlichen horizontalen Richtung verbindet. Bei der Brückenbildung durch einen zusätzlichen gesonderten Metallisierungsvorgang (insbesondere ein weiteres Galvanisationsverfahren oder einen galvanischen Abscheidevorgang) kann auch die bereits gebildete erste Metallisierungsstruktur an den Seitenwänden mit einer zusätzlichen Metallisierungsstruktur oder Schicht bedeckt werden. Die Brückenstruktur kann durch eine erste obere Abgrenzungsfläche (die konkav sein kann) und durch eine zweite untere Abgrenzungsfläche (die konkav sein kann) begrenzt werden. Durch noch weitere Metallisierungsverfahren ist es dann möglich, auch Vertiefungen oberhalb der ersten Abgrenzungsfläche und unterhalb der zweiten Abgrenzungsfläche im Laser-Durchgangsloch mit weiterem elektrisch leitfähigem Material, wie etwa Kupfer, zu füllen, beispielsweise durch Ausführen von einem oder mehreren weiteren Metallisierungsverfahren. Auch diese Metallisierungsverfahren können Galvanisationsvorgänge oder galvanische Abscheidevorgänge sein. Ein Fachmann ist sich bewusst von der Tatsache, dass beim Prüfen eines Querschnitts des Bauteilträgers die verschiedenen Teilstrukturen des elektrisch leitfähigen Füllmaterials, das einen Teil oder das gesamte Laser-Durchgangsloch ausfüllt, visuell getrennt (oder unterschieden) werden können.In one embodiment, the laser through hole is at least partially, in particular completely, filled with electrically conductive filler material. Filling the laser through hole with electrically conductive filler material can have various separate methods and substructures: First, an optional seed layer can be formed on exposed dielectric side walls of the electrically insulating layer structure. The formation of such a seed layer (eg made of copper) can be carried out by electroless plating (or plating) to form an electrically conductive surface for promoting a subsequent metallization process. For example, such a seed layer may have a thickness in the range between 0.1 μm and 1 μm, for example 0.5 μm, and may be an electrically conductive film directly on the dielectric side walls that delimit the laser through hole. However, it is also possible that the seed layer has a thickness of more than 1 μm and / or that several cumulative seed layers are provided. For example, the thickness of a seed layer or a cumulative thickness of several seed layers can be in a range between 0.5 μm and 5 μm. If several seed layers are provided, they can consist of an organic (eg polymer) layer, a palladium layer and / or a copper layer. Such an electrically conductive seed layer forms a suitable basis for the subsequent formation of a thicker metallization structure on the seed layer by means of a metallization process. Such a metallization process can be, for example, a galvanization process or a galvanic metallization process. For this purpose, the preform of the component carrier to be produced can be immersed in an electrolyte bath with metal ions which, on the other hand, can be deposited by applying a current between the electrically conductive surface of the component carrier to be produced and another electrode immersed in the electrolyte liquid. A thick metallization structure can thereby be formed, which has a thickness that is greater than the thickness of the seed layer. Furthermore, another separate metallization process can subsequently be carried out to form a bridge that connects opposite side walls of the electrically insulating layer structure in a substantially horizontal direction. When bridging by means of an additional separate metallization process (in particular a further galvanization process or a galvanic deposition process), the first metallization structure already formed on the side walls can also be covered with an additional metallization structure or layer. The bridge structure can be delimited by a first upper delimitation surface (which can be concave) and by a second lower delimitation surface (which can be concave). By means of still further metallization methods, it is then also possible to fill depressions above the first delimitation surface and below the second delimitation surface in the laser through hole with further electrically conductive material, such as copper, for example by carrying out one or more further metallization methods. These metallization processes can also be galvanization processes or galvanic deposition processes. A person skilled in the art is aware of the fact that when checking a cross section of the component carrier, the different substructures of the electrically conductive filler material, which fills part or all of the laser through hole, can be visually separated (or differentiated).

In einer Ausführungsform ist das elektrisch leitfähige Füllmaterial frei von inneren Hohlräumen und/oder Rissen (oder Spalten). Als ein Ergebnis der oben beschriebenen Maßnahmen zum Verringern des Versatzes und/oder Verringerung des Überhangs kann auch die Neigung zum Ausbilden von leeren Hohlräumen oder Einschlüssen im Inneren des Füllmaterials, das den Laserdurchgang teilweise oder ganz ausfüllt, verringert werden.In one embodiment, the electrically conductive filler material is free of internal cavities and / or cracks (or gaps). As a result of the measures described above for reducing the offset and / or reducing the overhang, the tendency to form empty cavities or inclusions inside the filler material that partially or completely fills the laser passage can also be reduced.

In einer Ausführungsform weist das Verfahren auf das Ausbilden von weiteren Laser-Durchgangslöchern in den Schichtstrukturen, die einen Teil einer Platte ausbilden, die in eine Mehrzahl von hergestellten Bauteilträgern vereinzelt werden soll. Beispielsweise kann eine solche Platte VorAusbilden aus einer Mehrzahl von herzustellenden Bauteilträgern aufweisen, wobei die einzelnen Bauteilträger nach Abschluss des auf Chargen- oder Plattenebene durchgeführten Herstellungsverfahrens vereinzelt werden können. Beispielsweise können in der Platte mehr als 100, insbesondere mehr als 1000, Laser-Durchgangslöcher pro Bauteilträger gebildet werden. In der gesamten Platte können beispielsweise mehr als 10.000 oder sogar mehr als 100.000 Laser-Durchgangslöcher gebildet werden. Es kann sogar möglich sein, mehr als 1 Million Durchgangslöcher in einer Platte und/oder mehr als 100.000 Durchgangslöcher in jeder Platte oder jedem Feld (array) vorzusehen.In one embodiment, the method comprises the formation of further laser through holes in the layer structures, which form part of a plate which is to be separated into a plurality of component carriers produced. For example, such a plate can have pre-training from a plurality of component carriers to be produced, it being possible for the individual component carriers to be separated after completion of the production process carried out at the batch or plate level. For example, more than 100, in particular more than 1000, laser through holes per component carrier can be formed in the plate. For example, more than 10,000 or even more than 100,000 laser vias can be formed in the entire plate. It may even be possible to provide more than 1 million vias in a plate and / or more than 100,000 vias in each plate or array.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das mechanische Einspannen der Platte während der Bildung der Laser-Durchgangslöcher. Gemäß einer solchen Ausführungsform wird eine Fertigungsarchitektur zum Herstellen eines Bauteilträgers mit Laser-Durchgangslöchern bereitgestellt, die es erlaubt, einen kleinen Versatzwert zu erzielen. Gemäß einem solchen Herstellungsverfahren wird eine Vorform des Bauteilträgers (insbesondere eine Platte, auf deren Basis mehrere Bauteilträger in einem Chargenverfahren hergestellt werden können) während der Bildung der Laser-Durchgangslöcher durch einen Klemmmechanismus eingespannt. Herkömmlich erfolgt das Ausbilden solcher Durchgangslöcher durch eine Kombination aus vorderseitigem Laserbohren und rückseitigem Laserbohren einer Vorform eines Bauteilträgers. Bei einem solchen Prozess ist jedoch ein seitlicher Versatz zwischen der Laserquelle einerseits und der Vorform des Bauteilträgers andererseits im Wesentlichen unvermeidbar. Ein solch ausgeprägter seitlicher Versatz wird auch dadurch begünstigt, dass die Vorform des Bauteilträgers bei der Laser-Durchgangslochbildung eine gewisse Neigung zum Verziehen oder Biegen aufweist. Ein ausgeprägter Versatz zwischen vorderseitigem Bohren und rückseitigem Bohren solcher herkömmlich ausgebildeten Bauteilträger kann die elektrische Leistung des hergestellten Bauteilträgers verschlechtern, da er ein vollständiges und zuverlässiges Füllen der geformten Laser-Durchgangslöcher mit elektrisch leitfähigem Material schwierig macht. Um diese Mängel zu überwinden, stellt eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ein Herstellungsverfahren bereit, bei dem die Vorform des Bauteilträgers während der Formung der Laser-Durchgangslöcher durch eine Kombination aus vorderseitigem Bohren und rückseitigem Bohren mit einem Einspannmechanismus (oder Klemmmechanismus) eingespannt wird. Als ein Ergebnis davon kann verhindert werden, dass sich die Vorform des auf der Befestigungsbasis eingespannten Bauteilträgers während der Laserbearbeitung verbiegt und einen Verzug erfährt. Als ein Ergebnis eines solchen Fertigungsverfahrens ist es erstmals möglich geworden, einen Bauteilträger mit einem Versatz von Vorderseite zu Rückseite von weniger als 15 µm herzustellen. Folglich kann ein solcher Bauteilträger nach zumindest teilweisem Füllen der Laser-Durchgangslöcher mit elektrisch leitfähigem Material eine hohe elektrische Zuverlässigkeit aufweisen.In one embodiment, the method includes mechanically chucking the plate during the formation of the laser vias. According to such an embodiment, a manufacturing architecture for manufacturing a component carrier with laser through holes is provided, which allows a small offset value to be achieved. According to such a manufacturing method, a preform of the component carrier (in particular a plate, on the basis of which several component carriers can be produced in a batch process) is clamped by a clamping mechanism during the formation of the laser through holes. Conventionally, such through holes are formed by a combination of front-side laser drilling and back-side laser drilling of a preform of a component carrier. In such a process, however, a lateral offset between the laser source on the one hand and the preform of the component carrier on the other hand is essentially unavoidable. Such a pronounced lateral offset is also favored by the fact that the preform of the component carrier has a certain tendency to warp or bend when laser through-holes are formed. A pronounced offset between front drilling and back drilling of such conventionally designed component carriers can degrade the electrical performance of the component carrier produced, since it makes it difficult to completely and reliably fill the shaped laser through holes with electrically conductive material. To overcome these shortcomings, an exemplary embodiment of the invention provides a manufacturing method in which the preform of the component carrier is formed by a combination of front drilling during the formation of the laser through holes and back drilling with a chucking mechanism (or clamping mechanism). As a result, the preform of the component carrier clamped on the mounting base can be prevented from bending and being warped during the laser processing. As a result of such a manufacturing process, it has become possible for the first time to manufacture a component carrier with an offset from front to rear of less than 15 μm. Consequently, such a component carrier can have high electrical reliability after at least partially filling the laser through holes with electrically conductive material.

In einer Ausführungsform kann das mechanische Einspannen der Platte während des Ausbildens der Laser-Durchgangslöcher durch Laserbearbeitung gleichzeitig durch Kühlung der Platte oder der die Platte tragenden Befestigungsbasis und/oder durch Halten der Platte auf der Befestigungsbasis durch einen unterstützenden Vakuum-Saugmechanismus unterstützt werden. Ein entsprechender Vakuum-Saugmechanismus kann in der Befestigungsbasis implementiert werden. Ein Verziehen der Platte kann so noch zuverlässiger verhindert werden. Insbesondere kann das Einspannen der Platte während des Ausbildens der Laser-Durchgangsbohrungen ausgeführt werden, um einen Vakuumverlust zumindest teilweise auszugleichen. Anschaulich ausgedrückt, wenn mehrere Laser-Durchgangslöcher in einer Platte gebildet werden, kann die auf die Unterseite der Platte ausgeübte Laseransaugkraft schwächer werden, weil die Laser-Durchgangslöcher das Vakuum verschlechtern. Das Einspannen kann die Platte auch dann an Ort und Stelle halten, wenn das Vakuum schwächer wird. In einer Ausführungsform ist es auch möglich, dass das Einspannen je nach Fortschritt der Bohrung einstellbar ist, um die mechanische Belastung auszugleichen.In one embodiment, the mechanical clamping of the plate during the formation of the laser through holes can be assisted by laser processing simultaneously by cooling the plate or the mounting base carrying the plate and / or by holding the plate on the mounting base by means of a supporting vacuum suction mechanism. A corresponding vacuum suction mechanism can be implemented in the mounting base. A warping of the plate can be prevented even more reliably. In particular, the clamping of the plate can be carried out during the formation of the laser through holes in order to at least partially compensate for a vacuum loss. Illustratively, when multiple laser through holes are formed in a plate, the laser suction force applied to the underside of the plate may become weaker because the laser through holes deteriorate the vacuum. Clamping can hold the plate in place even when the vacuum weakens. In one embodiment, it is also possible for the clamping to be adjustable depending on the progress of the bore in order to compensate for the mechanical load.

In einer Ausführungsform weist das Verfahren auf ein Ausbilden der Laser-Durchgangslöcher mit einer räumlich ausgeglichenen Bohrsequenz über der Platte. Mit einer solchen Architektur des Ausbildens von mehreren Laser-Durchgangslöchern der oben beschriebenen Art im Stapel der elektrisch isolierenden Schichtstruktur, die auf beiden gegenüberliegenden Oberflächen davon mit einer entsprechenden elektrisch leitfähigen Schichtstruktur bedeckt ist, kann ein übermäßiges Erwärmen von einzelnen Teilen dieses Stapels verhindert werden. Ein solches Erwärmen kann zu einem unerwünschten Verbiegen oder Verziehen des Stapels führen, was die Ausrichtungsgenauigkeit beim vorderseitigen und/oder rückseitigen Laserbohren verringert. Durch das Starten der Laser-Durchgangslochbildung in einem Bereich des Stapels und das Beenden der Laser-Durchgangslochbildung in einem anderen Bereich des Stapels kann ein übermäßiges Erwärmen und eine ausgeprägte Wärmetemperaturdifferenz zwischen verschiedenen Teilen des Stapels zuverlässig verhindert werden, was den Versatz zwischen vorderseitigem Bohren und rückseitigem Bohren aufgrund einer verbesserten Ausrichtungsgenauigkeit reduziert. Ausgeglichenes Bohren kann auch im Hinblick auf eine gewisse Symmetrie vorteilhaft sein, was den Materialabtrag und auch die mechanische Verschiebung und/oder Verformung betrifft. Allgemeiner kann eine ausgeglichene Bohrsequenz zu einem ausgeglichenen Materialverlust und einer ausgeglichenen Wärmeabfuhr, -verteilung und -dichte führen. Beispiele für ausgeglichene Bohrsequenzen sind das Hüpfen oder Springen von einer Stelle einer Platte zu einer anderen (insbesondere auf unregelmäßige Weise), z.B. durch das Ausbilden von Durchgangslöchern im Stapel oder in der Platte entlang einer Bahn, die einem Schneckenhaus entspricht. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, den Prozessablauf gemäß dem Wärmeausgleich zu wählen oder auszuwählen, während gleichzeitig das Verhältnis zwischen den Zeitintervallen des Laserbohrens und den inaktiven Zeitintervallen des Lasers zu optimieren. So kann es z.B. vorteilhaft sein, inaktive Zeitintervalle des Lasers zu minimieren und gleichzeitig Hotspots (oder Hitzestaus) mit übermäßiger Wärme in bestimmten Bereichen der Platte zu vermeiden.In one embodiment, the method comprises forming the laser through holes with a spatially balanced drilling sequence over the plate. With such an architecture of forming a plurality of laser through holes of the type described above in the stack of the electrically insulating layer structure, which is covered on both opposite surfaces thereof with a corresponding electrically conductive layer structure, excessive heating of individual parts of this stack can be prevented. Such heating can result in undesirable bending or warping of the stack, which reduces alignment accuracy in front and / or back laser drilling. By starting the laser through hole formation in one area of the stack and stopping the laser through hole formation in another area of the stack, excessive heating and a pronounced heat temperature difference between different parts of the stack can be reliably prevented, which causes the offset between front-side drilling and rear side Drilling reduced due to improved alignment accuracy. Balanced drilling can also be advantageous with regard to a certain symmetry in terms of material removal and also mechanical displacement and / or deformation. More generally, a balanced drilling sequence can lead to a balanced loss of material and heat dissipation, distribution and density. Examples of balanced drilling sequences are hopping or jumping from one point of a plate to another (especially in an irregular manner), e.g. by forming through holes in the stack or in the plate along a path that corresponds to a snail shell. In particular, it can be advantageous to select or select the process sequence according to the heat compensation, while at the same time optimizing the relationship between the time intervals of laser drilling and the inactive time intervals of the laser. For example, be advantageous to minimize inactive time intervals of the laser and at the same time to avoid hot spots (or heat build-up) with excessive heat in certain areas of the plate.

In einer Ausführungsform umfasst das Ausbilden einer Untergruppe der Laser-Durchgangslöcher in einem räumlichen Abschnitt der Platte ein Ausbilden von nur einem Teil der Untergruppe der Laser-Durchgangslöcher in diesem räumlichen Abschnitt, ein Anhalten des Ausbildens der Untergruppe der Laser-Durchgangslöcher in diesem räumlichen Abschnitt für eine Wartezeit, um die Abfuhr der durch das Laserbohren erzeugten Wärme aus diesem räumlichen Abschnitt zu ermöglichen, nach der Wartezeit ein Fortsetzen der Ausbildung der Untergruppe der Laser-Durchgangslöcher in diesem räumlichen Abschnitt. Es hat sich auch herausgestellt, dass durch das Warten für ein vorbestimmtes Zeitintervall (die Dauer hängt von der Anwendung ab und kann benutzerdefiniert oder von einer Steuervorrichtung definiert sein) zwischen einer vorherigen Bildung von Laser-Durchgangslöchern in einem bestimmten Teil des Stapels und der Bildung eines anderen Teils der Laser-Durchgangslöcher in diesem Teil des Stapels die Ausrichtungsgenauigkeit aufgrund der Vermeidung von übermäßiger Wärme und thermisch verursachtem Verziehen verbessert werden kann. So kann auch die erwähnte Maßnahme der Realisierung einer einstellbaren oder wählbaren Wartezeit zwischen den genannten Teilverfahren der Laser-Durchgangslochbildung den Versatz des gefertigten Bauteilträgers unter 15 µm reduzieren.In one embodiment, forming a subset of the laser vias in a spatial portion of the plate includes forming only a portion of the subset of the laser vias in that spatial portion, stopping forming the subset of the laser vias in that spatial portion for a waiting time to allow the heat generated by the laser drilling to be removed from this spatial section, after the waiting time the formation of the subgroup of the laser through holes in this spatial section is continued. It has also been found that waiting for a predetermined time interval (the duration depends on the application and can be user-defined or defined by a control device) between prior formation of laser vias in a particular part of the stack and formation of a other part of the laser through holes in this part of the stack, the alignment accuracy can be improved due to the avoidance of excessive heat and thermal distortion. Thus, the aforementioned measure of realizing an adjustable or selectable waiting time between the sub-methods of laser through-hole formation mentioned can reduce the offset of the manufactured component carrier below 15 μm.

In einer Ausführungsform weist das Verfahren auf ein Ausbilden eines Laser-Durchgangslochs in einem ersten räumlichen Abschnitt der Platte, ein anschließendes Springen in einem zweiten räumlichen Abschnitt der Platte und ein anschließendes Ausbilden eines zweiten Laser-Durchgangslochs im zweiten räumlichen Abschnitt der Platte. Es hat sich als eine wirkungsvolle Maßnahme zum Verringern des Versatzes herausgestellt, zunächst Laser-Durchgangslöcher in einem Teil eines Stapels herzustellen, anschließend mit der Laservorrichtung zu einem anderen entfernten Teil des Stapels oder der Platte zu springen und dort weitere Laser-Durchgangslöcher herzustellen. Das Ausbilden von Laser-Durchgangslöchern in einem bestimmten Teil des Stapels kann dazu führen, dass dieser Teil vorübergehend erwärmt wird. Eine ausgeprägte asymmetrische Wärmeverteilung auf der Platte kann zu thermisch induziertem Verziehen führen. Das Springen zwischen verschiedenen Abschnitten der Platte während der Laser-Durchgangslochbildung kann die Wärmeverteilung verbessern und somit zu einer verbesserten Ausrichtungsgenauigkeit und folglich zu einem geringeren Versatz beitragen. Tatsächlich kann die Wärmeverteilung erhöht werden, um die Wärme oder den Temperaturanstieg gleichmäßiger über die Platte zu verteilen. Die Wärmedichte auf einzelnen Teilen der Platte kann verringert und die Wärmedichte auf eine größere Fläche ausgedehnt werden. Mit anderen Worten: Springen kann den Ausgleich oder die Verringerung der asymmetrischen Wärmeverteilung unterstützen.In one embodiment, the method includes forming a laser via in a first spatial portion of the plate then jumping in a second spatial section of the plate and then forming a second laser via in the second spatial section of the plate. It has been found to be an effective measure to reduce the offset by first making laser through holes in one part of a stack, then jumping with the laser device to another remote part of the stack or plate and making further laser through holes there. Forming laser vias in a particular part of the stack can cause that part to be temporarily heated. A pronounced asymmetrical heat distribution on the plate can lead to thermally induced warping. Cracking between different sections of the plate during laser through-hole formation can improve heat distribution and thus contribute to improved alignment accuracy and consequently less offset. In fact, the heat distribution can be increased to distribute the heat or temperature rise more evenly across the plate. The heat density on individual parts of the plate can be reduced and the heat density expanded to a larger area. In other words, jumping can help balance or reduce the asymmetrical heat distribution.

In einer Ausführungsform weist das Verfahren danach auf ein Zurückspringen in den ersten räumlichen Abschnitt und ein Ausbilden eines weiteren Laser-Durchgangslochs im ersten räumlichen Abschnitt. Beim Zurückspringen auf den bereits vorher bearbeiteten Teil der Platte zum Ausbilden weiterer Laser-Durchgangslöcher nach einer Abkühlungsperiode hat sich herausgestellt, dass es ohne das Risiko eines übermäßigen wärmeinduzierten Verzugs möglich ist.In one embodiment, the method then comprises jumping back into the first spatial section and forming a further laser through hole in the first spatial section. When jumping back to the previously processed part of the plate to form further laser through holes after a cooling period, it was found that it is possible without the risk of excessive heat-induced distortion.

In einer Ausführungsform weist das Verfahren auf ein Ausrichten der Platte in Bezug auf eine Laserquelle (insbesondere unter Verwendung von mindestens einer Ausrichtungsmarkierung auf der Platte), danach ein Ausbilden eines Teils der Laser-Durchgangslöcher durch die Laserquelle, danach ein erneutes Ausrichten der Platte (insbesondere unter erneuter Verwendung der mindestens einen Ausrichtungsmarkierung) und danach ein Ausbilden eines weiteren Teils der Durchgangslöcher durch die Laserquelle. Optional kann das Verfahren vor dem Ausrichten der Platte oder nach dem Ausbilden des anderen Teils der Durchgangslöcher ein Drehen der Platte relativ zur Laserquelle zur Laserbearbeitung einer anderen Hauptoberfläche der Platte zum Ausbilden eines weiteren Teils der Laser-Durchgangslöcher aufweisen. Eine weitere Maßnahme zum Verringern des Versatzes ist eine wiederholte Ausrichtung nachdem ein Teil der Laser-Durchgangslöcher ausgebildet worden sind und/oder nachdem Teillöcher eines entsprechenden Laser-Durchgangslochs ausgebildet worden sind. Eine solche Ausrichtung kann auf der Grundlage von Ausrichtmarkierungen erfolgen, z.B. optisch erkennbare Markierungen an bestimmten Positionen (insbesondere in Randbereichen) der Platte. Durch die Ausrichtung kann die relative Positionierung zwischen der Laserquelle und der Platte genau eingestellt werden.In one embodiment, the method includes aligning the plate with respect to a laser source (particularly using at least one alignment mark on the plate), then forming part of the laser vias through the laser source, then realigning the plate (particularly using the at least one alignment mark again and then forming a further part of the through holes by the laser source. Optionally, before aligning the plate or after forming the other part of the through holes, the method may include rotating the plate relative to the laser source to laser process another major surface of the plate to form another part of the laser through holes. Another measure for reducing the offset is repeated alignment after a part of the laser through holes have been formed and / or after partial holes have been formed in a corresponding laser through hole. Such alignment can be based on alignment marks, e.g. optically recognizable markings at certain positions (especially in peripheral areas) of the plate. The relative positioning between the laser source and the plate can be precisely adjusted by the alignment.

In einer Ausführungsform kann die Ausrichtung auch dadurch unterstützt oder gefördert werden, dass ein Blatt (oder ein Bogen oder eine Folie) zwischen einen Vakuumtisch (auf dem die Platte aufliegt) und die Platte gelegt wird. Ein derartiges schablonen-artiges Blatt kann individuell auf die Plattengröße und/oder -form eingestellt werden. Ein solches Blatt kann als atmungsaktive Folie konfiguriert werden, die eine Membran oder ein anderer flacher Körper mit Öffnungen, wie z.B. eine Waben- oder andere Rinnenstruktur, sein kann. Allgemeiner kann die Folie mit einer gleichmäßigen Verteilung von Öffnungen versehen sein. Anschaulich ausgedrückt kann eine solche Folie als Backup für eine Vakuumverteilung oder -kontrolle dienen.In one embodiment, alignment can also be promoted or promoted by placing a sheet (or sheet or sheet) between a vacuum table (on which the plate rests) and the plate. Such a template-like sheet can be individually adjusted to the plate size and / or shape. Such a sheet can be configured as a breathable film comprising a membrane or other flat body with openings, e.g. can be a honeycomb or other channel structure. More generally, the film can be provided with an even distribution of openings. To put it clearly, such a film can serve as a backup for vacuum distribution or control.

Bei einer Ausführungsform ist zumindest ein Teil der Laserdurchgangsöffnung im Wesentlichen X-förmig. Entsprechend kann die erste Laserbohrung einen Laserschuss umfassen und die zweite Laserbohrung nur einen Laserschuss umfassen. Ein Laser-Durchgangsloch mit einer im Wesentlichen X-förmigen Form kann dadurch erreicht werden, dass zunächst durch einen ersten Laserschuss ein Sackloch in der ersten Hauptoberfläche oder Vorderseite der elektrisch isolierenden Schichtstruktur gebildet wird. Darauf kann ein zweiter Laserschuss von der Rückseite der elektrisch isolierenden Schichtstruktur folgen, um dadurch das Sackloch bis zu einem Durchgangsloch zu erweitern. Die weitere Metallisierungsstruktur mit ihrer Brückenstruktur kann dann, nach Bildung der zusätzlichen Metallisierungsschicht, an der engsten Stelle des X-förmigen Laser-Durchgangslochs gebildet werden.In one embodiment, at least part of the laser passage opening is substantially X-shaped. Accordingly, the first laser bore can comprise a laser shot and the second laser bore can comprise only one laser shot. A laser through hole with an essentially X-shaped shape can be achieved by first forming a blind hole in the first main surface or front of the electrically insulating layer structure by means of a first laser shot. This can be followed by a second laser shot from the back of the electrically insulating layer structure, thereby expanding the blind hole to a through hole. The further metallization structure with its bridge structure can then be formed at the narrowest point of the X-shaped laser through hole after the formation of the additional metallization layer.

In einer anderen Ausführungsform hat zumindest ein Teil des Laser-Durchgangslochs einen mittigen, im wesentlichen zylindrischen Abschnitt zwischen zwei entgegengesetzten, sich verjüngenden Abschnitten. Entsprechend kann die erste Laserbohrung einen Laserschuss umfassen und die zweite Laserbohrung kann zwei Laserschüsse umfassen. Eine solche Struktur kann durch Hinzufügen eines dritten Laserschusses von der Rückseite erhalten werden, nachdem ein erster Laserschuss von der Vorderseite und ein zweiter Laserschuss von der Rückseite durchgeführt wurde. Durch einen solchen zusätzlichen dritten Laserschuss wird die Verjüngungscharakteristik des Laser-Durchgangslochs weniger ausgeprägt und kann teilweise durch einen zylindrischen Mittelteil ersetzt werden, was das Ausbilden eines richtig gefüllten Laser-Durchgangslochs weiter fördern kann.In another embodiment, at least a portion of the laser through-hole has a central, substantially cylindrical section between two opposite, tapered sections. Accordingly, the first laser bore can comprise one laser shot and the second laser bore can comprise two laser shots. Such a structure can be obtained by adding a third laser shot from the rear after performing a first laser shot from the front and a second laser shot from the rear. With such an additional third laser shot, the tapering characteristic of the laser through hole is less pronounced and can be partially affected by one cylindrical middle part are replaced, which can further promote the formation of a properly filled laser through hole.

In einer Ausführungsform weist der Bauteilträger einen Stapel von mindestens einer elektrisch isolierenden Schichtstruktur und mindestens einer elektrisch leitfähigen Schichtstruktur auf. Der Bauteilträger kann beispielsweise ein Laminat aus der/den genannten elektrisch isolierenden Schichtstruktur/en und der/den elektrisch leitfähigen Schichtstruktur/en sein, was insbesondere durch Anwendung von mechanischem Druck und/oder thermischer Energie ausgebildet worden ist. Der erwähnte Stapel kann einen plattenförmigen Bauteilträger darstellen, der in der Lage ist, eine große Befestigungsfläche für weitere Bauteile bereitzustellen und dennoch sehr dünn und kompakt sein.In one embodiment, the component carrier has a stack of at least one electrically insulating layer structure and at least one electrically conductive layer structure. The component carrier can be, for example, a laminate of the electrically insulating layer structure (s) mentioned and the electrically conductive layer structure (s), which has been formed in particular by using mechanical pressure and / or thermal energy. The stack mentioned can represent a plate-shaped component carrier which is able to provide a large fastening surface for further components and yet be very thin and compact.

In einer Ausführungsform ist der Bauteilträger als Platte ausgebildet. Dies trägt zur kompakten Bauweise bei, wobei der Bauteilträger dennoch eine große Basis für die Befestigung von Bauteilen darauf bietet. Darüber hinaus kann insbesondere ein freiliegender Chip als Beispiel für ein eingebettetes elektronisches Bauteil dank seiner geringen Dicke in geeigneter Weise in eine dünne Platte, wie z.B. eine Leiterplatte, eingebettet werden.In one embodiment, the component carrier is designed as a plate. This contributes to the compact design, whereby the component carrier nevertheless offers a large base for the attachment of components to it. In addition, an exposed chip, in particular, as an example of an embedded electronic component, can be suitably inserted into a thin plate, e.g. a circuit board to be embedded.

In einer Ausführungsform ist der Bauteilträger konfiguriert als einer aus der Gruppe, die aus einer Leiterplatte und einem Substrat (insbesondere einem IC-Substrat) besteht.In one embodiment, the component carrier is configured as one of the group consisting of a printed circuit board and a substrate (in particular an IC substrate).

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Ausdruck „Leiterplatte“ (PCB) kann insbesondere einen Bauteilträger (der plattenförmig (d.h. planar), dreidimensional gekrümmt (z.B. bei der Herstellung mittels 3D-Druck) sein oder eine beliebige andere Form aufweisen kann) bezeichnen, der durch Laminieren mehrerer elektrisch leitfähiger Schichtstrukturen mit mehreren elektrisch isolierenden Schichtstrukturen gebildet wird, z.B. durch Anwenden von Druck und/oder die Zufuhr von Wärmeenergie. Als bevorzugte Materialien für die Leiterplattentechnik sind die elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen aus Kupfer hergestellt, während die elektrisch isolierenden Schichtstrukturen aus Harz und/oder Glasfasern, so genanntem Prepreg- oder FR4-Material, bestehen können. Die verschiedenen elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen können in gewünschter Weise miteinander verbunden werden, indem Durchgangslöcher durch das Laminat gebildet werden, z.B. durch Laserbohren oder mechanisches Bohren, und diese mit elektrisch leitfähigem Material (insbesondere Kupfer) gefüllt werden, wodurch Durchkontaktierungen als Durchgangslochverbindungen ausgebildet werden. Abgesehen von einem oder mehreren Bauteilen, die in eine Leiterplatte eingebettet sein können, ist eine Leiterplatte in der Regel so konfiguriert, dass sie ein oder mehrere Bauteile auf einer oder beiden gegenüberliegenden Oberflächen der plattenförmigen Leiterplatte aufnehmen kann. Sie können mit der jeweiligen Hauptoberfläche durch Löten verbunden werden. Ein dielektrischer Teil einer Leiterplatte kann aus Harz mit Verstärkungsfasern (z.B. Glasfasern) bestehen.In connection with the present application, the expression “printed circuit board” (PCB) can in particular denote a component carrier (which is plate-shaped (ie planar), three-dimensionally curved (for example during production by means of 3D printing) or can have any other shape), which is formed by laminating a plurality of electrically conductive layer structures with a plurality of electrically insulating layer structures, for example by applying pressure and / or the application of thermal energy. As preferred materials for printed circuit board technology, the electrically conductive layer structures are made of copper, while the electrically insulating layer structures can be made of resin and / or glass fibers, so-called prepreg or FR4 material. The various electrically conductive layer structures can be interconnected as desired by forming through holes through the laminate, e.g. by laser drilling or mechanical drilling, and these are filled with electrically conductive material (in particular copper), as a result of which vias are formed as through-hole connections. Apart from one or more components that can be embedded in a printed circuit board, a printed circuit board is usually configured in such a way that it can accommodate one or more components on one or both opposite surfaces of the plate-shaped printed circuit board. They can be connected to the respective main surface by soldering. A dielectric part of a printed circuit board can be made of resin with reinforcing fibers (e.g. glass fibers).

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmelddung kann der Begriff „Substrat“ insbesondere einen kleinen Bauteilträger bezeichnen, der im wesentlichen die gleiche Größe wie ein darauf zu montierendes Bauteil (insbesondere ein elektronisches Bauteil) hat. Genauer gesagt kann ein Substrat als Träger für elektrische Verbindungen oder elektrische Netzwerke sowie als Bauteilträger, vergleichbar mit einer Leiterplatte (PCB), verstanden werden, jedoch mit einer wesentlich höheren Dichte an seitlich und/oder vertikal angeordneten Verbindungen. Seitliche Verbindungen sind z.B. Leiterbahnen, während vertikale Verbindungen z.B. Bohrungen sein können. Diese seitlichen und/oder vertikalen Verbindungen sind innerhalb des Substrats angeordnet und können dazu verwendet werden, elektrische und/oder mechanische Verbindungen von gehäusten Bauteilen oder ungehäusten Bauteilen (wie z.B. Bare Dies), insbesondere von IC-Chips, mit einer Leiterplatte oder Zwischenleiterplatte, herzustellen. Der Begriff „Substrat“ schließt somit auch „IC-Substrate“ ein. Ein dielektrischer Teil eines Substrats kann aus Harz mit Verstärkungskugeln (wie etwa Glaskugeln) bestehen.In connection with the present application, the term “substrate” can in particular denote a small component carrier which is essentially the same size as a component to be mounted thereon (in particular an electronic component). More specifically, a substrate can be understood as a carrier for electrical connections or electrical networks and as a component carrier, comparable to a printed circuit board (PCB), but with a much higher density of connections arranged laterally and / or vertically. Lateral connections are e.g. Conductor tracks, while vertical connections e.g. Holes can be. These lateral and / or vertical connections are arranged within the substrate and can be used to produce electrical and / or mechanical connections of packaged components or unpackaged components (such as bare dies), in particular of IC chips, with a printed circuit board or intermediate printed circuit board . The term “substrate” therefore also includes “IC substrates”. A dielectric part of a substrate can be made of resin with reinforcing balls (such as glass balls).

Ein Substrat oder Zwischenträger (interposer) kann mindestens eine Schicht aus Glas, Silizium, Keramik und/oder organischem Material (wie Harz) aufweisen oder aus einer solchen bestehen. Ein Substrat oder Zwischenträger kann auch ein photobildgebendes oder trockenätzbares organisches Material, wie etwa Build-Up-Filme auf Epoxidbasis, oder Polymerverbindungen, wie etwa Polyimid, Polybenzoxazol oder Benzocyclobuten, aufweisen.A substrate or intermediate carrier (interposer) can have or consist of at least one layer made of glass, silicon, ceramic and / or organic material (such as resin). A substrate or subcarrier may also include a photoimageable or dry etchable organic material, such as epoxy-based build-up films, or polymer compounds, such as polyimide, polybenzoxazole, or benzocyclobutene.

In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine elektrisch isolierende Schichtstruktur mindestens eines aus der Gruppe, die besteht aus: Harz (wie etwa verstärkte oder unverstärkte Harze, z.B. Epoxidharz oder Bismaleimid-Triazin-Harz, genauer gesagt FR-4 oder FR-5), Cyanatester, Polyphenylenderivat, Glas (insbesondere Glasfasern, Glaskugeln, mehrschichtiges Glas, glasartige Materialien), Prepreg-Material, photobildgebendes dielektrisches Material, Polyimid, Polyamid, Flüssigkristallpolymer (LCP), Aufbaumaterial auf Epoxidbasis, Polytetrafluorethylen (Teflon), eine Keramik und ein Metalloxid. Auch können Verstärkungsmaterialien, wie etwa Gewebe, Fasern oder Kugeln, z.B. aus Glas (mehrschichtiges Glas), verwendet werden. Obwohl Prepreg, FR4 oder auf Epoxid basierende Aufbaufilme oder photobildgebende Dielektrika in der Regel bevorzugt werden, können auch andere Materialien verwendet werden. Für Hochfrequenzanwendungen können Hochfrequenzmaterialien, wie etwa Polytetrafluorethylen, Flüssigkristallpolymer und/oder Cyanatesterharze als elektrisch isolierende Schichtstruktur in dem Bauteilträger implementiert werden.In one embodiment, the at least one electrically insulating layer structure comprises at least one from the group consisting of: resin (such as reinforced or unreinforced resins, for example epoxy resin or bismaleimide-triazine resin, more precisely FR-4 or FR-5), cyanate ester , Polyphenylene derivative, glass (in particular glass fibers, glass balls, multilayer glass, glass-like materials), prepreg material, photo-imaging dielectric material, polyimide, polyamide, liquid crystal polymer (LCP), epoxy-based construction material, polytetrafluoroethylene (Teflon), a ceramic and a metal oxide. Reinforcing materials, such as fabrics, fibers or spheres, for example made of glass (multilayer glass), can also be used. Although prepreg, FR4, or epoxy-based building films or photo-imaging dielectrics are generally preferred, other materials can also be used be used. For high-frequency applications, high-frequency materials such as polytetrafluoroethylene, liquid crystal polymer and / or cyanate ester resins can be implemented as an electrically insulating layer structure in the component carrier.

In einer Ausführungsform weist mindestens eine der elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen mindestens eine auf aus der Gruppe, die besteht aus Kupfer, Aluminium, Nickel, Silber, Gold, Palladium und Wolfram. Obwohl Kupfer in der Regel bevorzugt wird, sind auch andere Materialien oder beschichtete Versionen davon möglich, insbesondere beschichtet mit supraleitfähigem Material, wie etwa Graphen.In one embodiment, at least one of the electrically conductive layer structures has at least one from the group consisting of copper, aluminum, nickel, silver, gold, palladium and tungsten. Although copper is usually preferred, other materials or coated versions thereof are also possible, especially coated with superconducting material, such as graphene.

In einer Ausführungsform kann mindestens ein Bauteil auf dem Bauteilträger oberflächenmontiert und/oder in ein Inneres davon eingebettet sein. Das mindestens eine Bauteil kann ausgewählt werden aus einer Gruppe, die besteht aus: einer elektrisch nichtleitfähigen Einlage, einer elektrisch leitfähigen Einlage (wie etwa einer Metalleinlage, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium), einer Wärmeübertragungseinheit (z.B. einem Wärmerohr), einem lichtleitenden Element (z.B. einem optischen Wellenleiter oder einer Lichtleiterverbindung), einem elektronischen Bauteil oder Kombinationen davon. Das Bauteil kann beispielsweise eines der folgenden sein: ein aktives elektronisches Bauteil, ein passives elektronisches Bauteil, ein elektronischer Chip, eine Speichervorrichtung (z.B. ein DRAM oder ein anderer Datenspeicher), ein Filter, ein integrierter Schaltkreis, ein Signalverarbeitungsbauteil, ein Leistungsverwaltungsbauteil (oder Stromüberwachungsbauteil), ein opto-elektronisches Schnittstellenelement, ein Spannungswandler (z.B. ein DC/DC-Wandler oder einen AC/DC-Wandler), ein kryptographisches Bauteil, ein Sender und/oder Empfänger, ein elektromechanischer Wandler, ein Sensor, ein Aktor, ein mikroelektromechanisches System (MEMS), ein Mikroprozessor, ein Kondensator, ein Widerstand, eine Induktivität, eine Batterie, ein Schalter, eine Kamera, eine Antenne, ein Logik-Chip oder eine Energiegewinnungseinheit. Jedoch können andere Bauteile in den Bauteilträger eingebettet sein. Beispielsweise kann ein magnetisches Element als ein Bauteil verwendet werden. Ein solches magnetisches Element kann ein permanentmagnetisches Element sein (z.B. ein ferromagnetisches Element, ein antiferromagnetisches Element, ein multiferroisches Element oder ein ferrimagnetisches Element, z.B. ein Ferritkern) oder kann ein paramagnetisches Element sein. Das Bauteil kann aber auch ein weiterer Bauteilträger (z.B. eine Leiterplatte, ein Substrat oder ein Zwischenträger) in einer Board-in-Board-Konfiguration sein.In one embodiment, at least one component can be surface-mounted on the component carrier and / or embedded in an interior thereof. The at least one component can be selected from a group consisting of: an electrically non-conductive insert, an electrically conductive insert (such as a metal insert, preferably made of copper or aluminum), a heat transfer unit (e.g. a heat pipe), a light-conducting element (e.g. an optical waveguide or an optical fiber connection), an electronic component or combinations thereof. For example, the device may be one of the following: an active electronic device, a passive electronic device, an electronic chip, a memory device (e.g., a DRAM or other data storage device), a filter, an integrated circuit, a signal processing device, a power management device (or current monitoring device) ), an opto-electronic interface element, a voltage converter (e.g. a DC / DC converter or an AC / DC converter), a cryptographic component, a transmitter and / or receiver, an electromechanical converter, a sensor, an actuator, a microelectromechanical System (MEMS), a microprocessor, a capacitor, a resistor, an inductor, a battery, a switch, a camera, an antenna, a logic chip or a power generation unit. However, other components can be embedded in the component carrier. For example, a magnetic element can be used as a component. Such a magnetic element can be a permanent magnetic element (e.g. a ferromagnetic element, an antiferromagnetic element, a multiferro element or a ferrimagnetic element, e.g. a ferrite core) or can be a paramagnetic element. The component can also be a further component carrier (e.g. a printed circuit board, a substrate or an intermediate carrier) in a board-in-board configuration.

In einer Ausführungsform ist der Bauteilträger ein laminatartiger Bauteilträger. In einer solchen Ausführungsform ist der Bauteilträger ein Verbund von mehrschichtigen Strukturen, die gestapelt und durch Anwendung einer Presskraft, gegebenenfalls unter Wärmezufuhr, miteinander verbunden sind.In one embodiment, the component carrier is a laminate-like component carrier. In such an embodiment, the component carrier is a composite of multilayer structures which are stacked and connected to one another by application of a pressing force, possibly with the application of heat.

Die oben definierten Aspekte und weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend zu beschreibenden Ausführungsform sbeispielen und werden anhand dieser Ausführungsform sbeispiele erläutert.

  • Die 1 bis 3 zeigen Querschnittsansichten von Strukturen, die bei der Durchführung von Verfahren zur Herstellung eines Bauteilträgers mit einer Laser-Durchgangsbohrung erhalten werden, wie sie in 2 und 3 dargestellt sind, durch eine mehrfache Laserschussbehandlung von entgegengesetzten Seiten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erhalten werden.
  • Die 4 bis 6 zeigen Querschnittsansichten von Strukturen, die bei der Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteilträgers mit einem Laser-Durchgangsloch, das mit einem elektrisch leitfähigen Füllmaterial gefüllt ist, erhalten werden, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • 7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Bauteilträgers, der einen Versatz und Artefakte in einem Innenraum aus elektrisch leitfähigem Füllmaterial aufweist.
  • 8 zeigt Tafeln, die einen Verzug aufweisen.
  • 9 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Laser-Durchgangslöchern für Bauteilträger auf Plattenebene entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • 10 zeigt ein Schaubild, das veranschaulicht, dass ein Versatz von weniger als 15 µm durch ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilträgern nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erreicht werden kann.
  • 11 zeigt eine Draufsicht auf eine Platte, die veranschaulicht, wie das Laserbohren so gesteuert werden kann, dass ein Versatz einer Laser-Durchgangsbohrung klein gehalten werden kann.
  • 12 zeigt eine Querschnittsansicht von einer Vorform eines Bauteilträgers nach einer anderen beispielhaften Ausführungsform, die sich auf 2 bezieht, jedoch mit dem Unterschied, dass zum Zeitpunkt der Bildung des Laser-Durchgangslochs keine elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen auf den entgegengesetzten Hauptoberflächen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur vorgesehen sind.
The above-defined aspects and further aspects of the invention result from the exemplary embodiments to be described below and are explained with reference to this exemplary embodiment.
  • The 1 to 3rd show cross-sectional views of structures that are obtained in the implementation of methods for producing a component carrier with a laser through hole, as shown in 2nd and 3rd can be obtained by multiple laser shot treatment from opposite sides in accordance with an exemplary embodiment of the invention.
  • The 4th to 6 show cross-sectional views of structures, which are obtained in the implementation of a method for producing a component carrier with a laser through hole, which is filled with an electrically conductive filler, according to an exemplary embodiment of the invention.
  • 7 shows a cross-sectional view of a component carrier, which has an offset and artifacts in an interior made of electrically conductive filler material.
  • 8th shows panels that are warped.
  • 9 shows a cross-sectional view of an apparatus for producing laser through holes for component carriers at the plate level according to an exemplary embodiment of the invention.
  • 10th shows a graph that illustrates that an offset of less than 15 microns can be achieved by a method for manufacturing component carriers according to an exemplary embodiment of the invention.
  • 11 Figure 11 is a top view of a plate illustrating how laser drilling can be controlled so that a laser through hole offset can be kept small.
  • 12th shows a cross-sectional view of a preform of a component carrier according to another exemplary embodiment, which is based on 2nd relates, but with the difference that at the time of the formation of the laser through hole, no electrically conductive layer structures are provided on the opposite main surfaces of the electrically insulating layer structure.

Die Darstellungen in den Zeichnungen sind schematisch. In verschiedenen Zeichnungen sind ähnliche oder identische Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The illustrations in the drawings are schematic. In different drawings are Identify similar or identical elements with the same reference symbols.

Bevor mit Verweis auf die Zeichnungen beispielhafte Ausführungsformen näher beschrieben werden, werden einige grundsätzliche Überlegungen zusammengefasst, auf deren Grundlage beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung entwickelt wurden.Before exemplary embodiments are described in more detail with reference to the drawings, a few fundamental considerations are summarized, on the basis of which exemplary embodiments of the invention were developed.

Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Bauteilträger mit einem geringen Laser-Durchgangsloch-Versatz von Vorder-zu-Rückseite bereitgestellt. Mit einem derart geringen Versatz von weniger als 15 µm kann eine hohe Zuverlässigkeit und Prozessstabilität bei der Bearbeitung insbesondere von dünnen Kernen erreicht werden. Derartige dünne elektrisch isolierende Schichtstrukturen oder Kerne können eine Dicke von weniger als 100 µm oder sogar von weniger als 60 µm aufweisen. Gleichzeitig kann die Anzahl der auf einer Platte oder Bauteilträger ausgebildeten Laser-Durchgangslöcher mehr als 100.000, insbesondere mehr als 1 Million betragen. Die hohe Anzahl der Durchkontaktierungen zeigt, dass das Ausbilden der Laser-Durchgangslöcher extrem schnell und einfach sein sollte, um die Bauteilträger in einer akzeptablen Zeit herzustellen. Gleichzeitig kann ein zu großer seitlicher Versatz zwischen vorderseitigem Bohren und rückseitigem Bohren einen signifikanten Überhang der elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen über die Laser-Durchgangsbohrung hinaus erzeugen. Dies wiederum kann das Risiko von Rissen eines elektrisch leitfähigen Füllmaterials, das das Laser-Durchgangsloch ausfüllt, erhöhen. Eine zusätzliche Herausforderung besteht darin, Einschlüsse und/oder Hohlräume im elektrisch leitfähigen Füllmaterial zu vermeiden, die zumindest einen Teil des Laser-Durchgangslochs ausfüllen. Beispielhafte Ausführungsform der Erfindung stellen eine Fertigungsarchitektur bereit, die es ermöglicht, den Versatz ausreichend gering zu halten und dadurch einen hochzuverlässigen Bauteilträger zu erhalten.According to an exemplary embodiment of the invention, a component carrier with a small laser through-hole offset from front to back is provided. With such a small offset of less than 15 µm, a high degree of reliability and process stability can be achieved when processing, in particular, thin cores. Such thin, electrically insulating layer structures or cores can have a thickness of less than 100 μm or even less than 60 μm. At the same time, the number of laser through holes formed on a plate or component carrier can be more than 100,000, in particular more than 1 million. The high number of vias shows that the formation of the laser through holes should be extremely quick and easy in order to produce the component carriers in an acceptable time. At the same time, an excessive lateral offset between drilling from the front and drilling from the rear can produce a significant overhang of the electrically conductive layer structures beyond the laser through-hole. This in turn can increase the risk of cracks in an electrically conductive filler material that fills the laser through hole. An additional challenge is to avoid inclusions and / or cavities in the electrically conductive filling material that fill at least part of the laser through hole. Exemplary embodiments of the invention provide a manufacturing architecture which makes it possible to keep the offset sufficiently small and thereby to obtain a highly reliable component carrier.

Insbesondere können spezifische Maßnahmen ergriffen werden, um den Versatz unter 15 µm zu halten. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die Laser-Durchgangslöcher in einer Platte oder einem Bauteilträger in einer individuellen, an die Platte angepassten Reihenfolge oder in einer nicht intuitiven Reihenfolge gebohrt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Platte oder der Bauteilträger während des Laserbohrens zum Ausbilden von Laser-Durchgangslöchern eingespannt werden, was sich ebenfalls positiv auf die Verringerung des Versatzes auswirkt. Dies kann verstanden werden als Folge des Phänomens, dass Laserbohren die Platte oder die Vorform des Bauteilträgers erwärmt, was wiederum zu einem Verziehen (oder Verzug) führen kann. Dieser Verzug kann jedoch die Ausrichtungsgenauigkeit beim Laserbohren verringern und somit den Versatz erhöhen. Durch das Einspannen der Platte oder der Vorform des Bauteilträgers beim Laserbohren können solche unerwünschten Nebenwirkungen unterdrückt werden. Wenn das Herstellungsverfahren so angepasst wird, dass der Versatz des Laser-Durchgangslochs unter 15 µm liegt, kann dies bei dünnen Kernen oder elektrisch isolierenden Schichtstrukturen Zuverlässigkeitsausfälle verhindern.In particular, specific measures can be taken to keep the offset below 15 µm. This can be achieved, for example, by drilling the laser through holes in a plate or a component carrier in an individual sequence, which is adapted to the plate, or in a non-intuitive sequence. Additionally or alternatively, the plate or the component carrier can be clamped during laser drilling to form laser through holes, which also has a positive effect on the reduction of the offset. This can be understood as a consequence of the phenomenon that laser drilling heats the plate or preform of the component carrier, which in turn can lead to warping (or warping). However, this distortion can reduce the alignment accuracy when laser drilling and thus increase the offset. Such undesirable side effects can be suppressed by clamping the plate or the preform of the component carrier during laser drilling. If the manufacturing process is adjusted so that the offset of the laser through hole is less than 15 µm, this can prevent reliability failures with thin cores or electrically insulating layer structures.

Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung kann einen kontrollierten Versatzbereich für dünne Kerne bieten, die sonst beim Bohren leicht verzogen und verformt werden könnten, wobei Maßnahmen ergriffen werden können, die den Versatz unter 15 µm reduzieren. Insbesondere kann der Versatz klein gehalten oder sogar minimiert werden, ohne das Plattenformat zu verändern. Als ein Ergebnis können sehr zuverlässige Bauteilträger mit Laser-Durchgangsbohrungen insbesondere bei dünnen Kernen und hoher Durchgangsloch-Dichte erzielt werden.An exemplary embodiment of the invention can provide a controlled offset area for thin cores that could otherwise be easily warped and deformed during drilling, whereby measures can be taken to reduce the offset below 15 μm. In particular, the offset can be kept small or even minimized without changing the plate format. As a result, very reliable component carriers with laser through holes can be achieved, in particular with thin cores and a high density of through holes.

Bei der Bearbeitung von dünnen Kernen oder elektrisch isolierenden Schichtstrukturen mit einer Dicke von nicht mehr als 100 µm kann ein hoher Versatz zwischen vorne und hinten einen dramatischen Einfluss auf die Zuverlässigkeit der Durchkontaktierung und die Stabilität der Metallisierung haben. Tatsächlich kann ein Versatz, der deutlich höher als 15 µm ist, einen hohen Kupferüberhang von elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen induzieren, die entgegengesetzte Hauptoberflächen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur bedecken. Ein solcher Überhang kann das Phänomen beschreiben, dass die elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen seitlich über die elektrisch isolierende Schichtstruktur hinausragen oder über sie hängen und sich teilweise über oder unter das Laser-Durchgangsloch erstrecken. Dies ist besonders ausgeprägt bei hoher Laserenergie, die zum Durchtrennen von Verstärkungspartikeln, wie etwa Glasfasern, in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur erforderlich sein kann. Wenn er nicht vermieden oder entfernt wird, kann der Kupferüberstand dann während der Metallisierungsprozesse zu Rissen im Kupferbereich führen. Das Ätzen des Kupferüberhangs kann nur bei dicken Kupferfolien eine Lösung sein. Jedoch wird dieser Vorgang bei dünneren Kupferfolien oder allgemein bei elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen mit einer vertikalen Dicke von weniger als 5 µm unmöglich. Das Ätzen kann auch eine schlechte Kupferverteilung für die nächsten Prozesse induzieren, und daher kann bevorzugt sein, diese zu vermeiden.When processing thin cores or electrically insulating layer structures with a thickness of no more than 100 µm, a high offset between front and back can have a dramatic influence on the reliability of the plated-through hole and the stability of the metallization. In fact, an offset that is significantly greater than 15 µm can induce a high copper overhang of electrically conductive layer structures that cover opposite major surfaces of the electrically insulating layer structure. Such an overhang can describe the phenomenon that the electrically conductive layer structures protrude laterally beyond the electrically insulating layer structure or hang over it and partially extend above or below the laser through hole. This is particularly pronounced in the case of high laser energy, which may be necessary in order to cut through reinforcement particles, such as glass fibers, in the electrically insulating layer structure. If it is not avoided or removed, the excess copper can then lead to cracks in the copper area during the metallization processes. Etching the copper overhang can only be a solution for thick copper foils. However, this process becomes impossible with thinner copper foils or in general with electrically conductive layer structures with a vertical thickness of less than 5 μm. The etching can also induce poor copper distribution for the next processes and therefore it may be preferable to avoid it.

Andererseits kann eine Verringerung der Laserenergie zur Vermeidung eines solchen Überhangs hohe Via-Überstände, eine schlechte Wandrauhigkeit und kleine mittlere Durchmesser induzieren, was ebenfalls zu ernsthaften Zuverlässigkeitsproblemen führen kann. Um dieses Zuverlässigkeitsproblem zu überwinden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Versatz der Laser-Durchgangsbohrung unter 15 µm zu kontrollieren, was die Steuerung des Kupferüberhangs auch unter 15 µm (bei hohen Laserenergieniveaus) und sogar unter 10 µm bei korrekt eingestellten Laserparametern ermöglichen kann.On the other hand, reducing the laser energy to avoid such an overhang can induce high via protrusions, poor wall roughness and small mean diameters, which can also lead to serious reliability problems. To address this reliability issue overcome, it has proven to be advantageous to control the offset of the laser through-hole below 15 µm, which can enable the control of the copper overhang even below 15 µm (at high laser energy levels) and even below 10 µm with correctly set laser parameters.

Um einen kleinen oder sogar minimalen Versatz zu gewährleisten, kann ein mechanisches Einspannen verwendet werden. Es kann auch möglich sein, die Vakuumleistung eines Vakuum-Saugsystems zu erhöhen, das eine Platte oder eine Vorform eines Bauteilträgers während des Laserbohrens auf eine Befestigungsbasis saugt. Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch die Verwendung von Backup-Platten (oder Reserveplatten) möglich sein, um die Wärme und das Vakuum über einen größeren Teil der Platte oder der Vorform des Bauteilträgers zu verteilen. Die Ausrichtung kann beispielsweise auch durch eine spezielle Folie (oder Bogen) (z.B. eine Schablone) unterstützt werden, die zwischen Vakuumtisch und Platte gelegt wird, und die individuell an die Plattengröße und/oder -form angepasst werden kann. Um jedoch den Versatz unter 15 µm zu verringern, bei kritischen Designs, wie etwa dem Bohren von mehr als einer Million Laser-Durchgangslöchern auf einem Stück eines 50 µm dicken Kerns oder weniger (mit einer Formatgröße im Bereich von 15 bis 25 Zoll x 15 bis 25 Zoll), kann es erforderlich sein, eine oder mehrere zusätzliche Maßnahmen zur Verringerung des Versatzes zu ergreifen, so wie das hier beschrieben ist. Tatsächlich kann eine derart hohe Anzahl von Laser-Durchgangslöchern einen sehr hohen Verzug auf dem dünnen Kern und einen Vakuumverlust verursachen. Ein Einspannsystem kann dies verbessern.Mechanical clamping can be used to ensure a small or even minimal offset. It may also be possible to increase the vacuum performance of a vacuum suction system that sucks a plate or preform of a component carrier onto a mounting base during laser drilling. Additionally or alternatively, the use of backup plates (or reserve plates) may be possible in order to distribute the heat and the vacuum over a larger part of the plate or the preform of the component carrier. The alignment can, for example, also be supported by a special film (or sheet) (e.g. a template), which is placed between the vacuum table and the plate and which can be individually adapted to the plate size and / or shape. However, to reduce the offset below 15 µm in critical designs, such as drilling more than a million laser vias on a piece of 50 µm core or less (with a format size in the range of 15 to 25 inches x 15 to 25 inches), it may be necessary to take one or more additional measures to reduce the offset, as described here. In fact, such a large number of laser vias can cause very high warpage on the thin core and vacuum loss. A clamping system can improve this.

In der Tat kann der Versatz in den zuletzt gebohrten Bereichen der Platte aufgrund einer nichtlinearen Verformung, die durch eine mäandrige Laserbohrsequenz und eine Skalenwertänderung während des Bohrens induziert wird, am kritischsten sein.Indeed, the offset in the most recently drilled areas of the plate can be most critical due to a nonlinear deformation induced by a meandering laser drilling sequence and a change in scale value during drilling.

Wenn man alle oben genannten Probleme sieht, kann eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung vorzugsweise verschiedene Maßnahmen kombinieren, wie etwa Einspannen, hohes Saugvakuum zum Halten einer Platte während des Laserbohrens, Ausrichten von Teilbereichen, usw. Vorteilhaft kann eine verbesserte maßliche Stabilität der Platten während des Bohrens auf jeder Seite durch eine spezielle Bohrsequenz erreicht werden, um eine geringe oder sogar minimale nichtlineare Verformung der Platte zu bewirken. Eine solche sehr vorteilhafte Ausführungsform kann als „Von-Außen-nach-Innen“ Abfolge (out-insequence) bezeichnet werden, bei der das Bohren von den äußeren Plattenkanten aus begonnen und bis zur Plattenmitte fortgesetzt werden kann, wo die Laser-Durchgangslochbildung enden kann. Ein solches Bohrschema kann es ermöglichen, eine höhere Stabilität zu erreichen. Eine derartige „Von-Außen-nach-Innen“ Abfolge kann durch die Realisierung von Sprüngen mit einer gewissen Symmetrie zur Plattenmitte hin durchgeführt werden.Given all of the above problems, an exemplary embodiment of the invention can preferably combine various measures, such as clamping, high suction vacuum for holding a plate during laser drilling, alignment of partial areas, etc. Advantageously, improved dimensional stability of the plates during drilling can be advantageous can be achieved on each side by a special drilling sequence to cause little or even minimal non-linear deformation of the plate. Such a very advantageous embodiment can be referred to as an “out-in sequence”, in which the drilling can be started from the outer plate edges and continued to the middle of the plate, where the laser through-hole formation can end . Such a drilling scheme can make it possible to achieve greater stability. Such a “from outside to inside” sequence can be carried out by realizing jumps with a certain symmetry towards the middle of the plate.

Zusätzlich zu dieser „Von-Außen-nach-Innen“ Abfolge kann das Bohren mit Sprüngen eine geringere Wärmeentwicklung auf der Platte während des Laserbohrens gewährleisten. Tatsächlich kann die Verwendung größerer Abstände und Sprünge zu relativ weit entfernten Bereichen die Kühlung des lokalen gebohrten Bereichs ermöglichen, bevor die Bearbeitung seiner Nachbarschaft begonnen wird.In addition to this “from outside to inside” sequence, drilling with jumps can ensure less heat development on the plate during laser drilling. In fact, the use of larger distances and jumps to relatively distant areas can allow the local drilled area to be cooled before starting to work on its neighborhood.

Bei der Anwendung einer solchen Lösung kann der Laser-Durchgangslochversatz auch im zuletzt gebohrten Bereich unter 15 µm kontrolliert werden. Daher kann eine solche Lösung es ermöglichen, den Versatz auch bei dünnen Kernen immer innerhalb von 15 µm zu kontrollieren, was herkömmlich außerhalb der Laserbohrfähigkeiten war. Als Ergebnis kann eine höhere Zuverlässigkeit der hergestellten Bauteilträger aufgrund des geringeren seitlichen Versatzes, des geringeren Überhangs und der guten Füllung der Laser-Durchkontaktierungen in elektrisch leitfähigem Füllmaterial, wie z.B. plattiertem (oder galvanisiertem) Kupfer erreicht werden. Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung können auch stabile Füllprozesse realisieren. So können es beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen, kleine Merkmale zu erreichen und die Verbindungsdichte zu erhöhen.When using such a solution, the laser through hole offset can also be checked in the last drilled area below 15 µm. Therefore, such a solution can make it possible to always control the offset within 15 µm even with thin cores, which was conventionally outside the laser drilling capabilities. As a result, higher reliability of the component carriers produced can be achieved due to the lower lateral offset, the less overhang and the good filling of the laser vias in electrically conductive filler material, e.g. plated (or galvanized) copper can be achieved. Exemplary embodiments of the invention can also implement stable filling processes. Exemplary embodiments of the invention may make it possible to achieve small features and to increase the connection density.

Die 1 bis 6 zeigen Querschnittsansichten von Strukturen, die bei der Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteilträgers 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, der in 6 gezeigt ist, erhalten werden. Diese Herstellungsverfahren beinhalten das Ausbilden eines Laser-Durchgangslochs 112 durch eine mehrfache Laserschussbehandlung von gegenüberliegenden Seiten (vgl. 1 bis 4). Anschließend kann ein solches Laser-Durchgangsloch 112 teilweise oder ganz mit einem elektrisch leitfähigen Füllmaterial 130, wie z.B. Kupfer, gefüllt werden, indem mehrere Metallisierungsvorgänge gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausgeführt werden (vgl. 5 und 6).The 1 to 6 show cross-sectional views of structures in the implementation of a method for manufacturing a component carrier 100 according to an exemplary embodiment of the invention, which in 6 shown can be obtained. These manufacturing methods include forming a laser via 112 through multiple laser shot treatment from opposite sides (cf. 1 to 4th ). Then such a laser through hole 112 partially or entirely with an electrically conductive filling material 130 , such as copper, can be filled by performing multiple metallization processes according to an exemplary embodiment of the invention (cf. 5 and 6 ).

Wie in 1 dargestellt, ist ein Ausgangspunkt des Herstellungsverfahrens ein Stapel 159, der eine erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur 104 auf einer ersten Hauptoberfläche oder Vorderseite 106 einer elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 umfasst. Der Stapel 159 umfasst ferner eine zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur 108 auf einer zweiten Hauptoberfläche oder der Rückseite 110 der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102.As in 1 a starting point of the manufacturing process is a stack 159 , which has a first electrically conductive layer structure 104 on a first main surface or front 106 an electrically insulating layer structure 102 includes. The stack 159 further comprises a second electrically conductive layer structure 108 on a second main surface or the back 110 the electrically insulating layer structure 102 .

Beispielsweise kann die elektrisch isolierende Schichtstruktur 102 aus Harz (z.B. Epoxidharz) bestehen, das optional zusätzlich Verstärkungspartikel, wie etwa Glasfasern, aufweist. Das Material der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 kann z.B. FR4 sein. Die elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen 104, 108 können Kupferschichten, insbesondere Kupferfolien, sein. Beispielsweise kann eine Dicke D der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 unter 60 µm liegen und eine Dicke d1, d2 der elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen 104, 108 kann jeweils unter 5 µm liegen. For example, the electrically insulating layer structure 102 consist of resin (eg epoxy resin), which optionally has additional reinforcement particles, such as glass fibers. The material of the electrically insulating layer structure 102 can be, for example, FR4. The electrically conductive layer structures 104 , 108 can be copper layers, especially copper foils. For example, a thickness D of the electrically insulating layer structure 102 are less than 60 µm and a thickness d1, d2 of the electrically conductive layer structures 104 , 108 can be less than 5 µm each.

Um die in 1 dargestellte Schichtstruktur zu erhalten, kann die Vorderseite 106 oder die erste Hauptoberfläche der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102, die mit der ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 104 bedeckt ist, einer ersten Laserbehandlung unterzogen werden. Zu diesem Zweck kann ein erster Laserschuss 111 ausgeführt werden, um ein Durchgangsloch oder Fenster in der ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 104 und ein Sackloch 113 in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 zu bilden. Das Sackloch 113 wird durch Seitenwände 131 und eine Bodenwand 161 der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 begrenzt.To the in 1 To obtain the layer structure shown, the front 106 or the first main surface of the electrically insulating layer structure 102 that with the first electrically conductive layer structure 104 is covered, undergo a first laser treatment. For this purpose, a first laser shot 111 are executed to a through hole or window in the first electrically conductive layer structure 104 and a blind hole 113 in the electrically insulating layer structure 102 to build. The blind hole 113 is through side walls 131 and a bottom wall 161 the electrically insulating layer structure 102 limited.

Es sollte darauf geachtet werden, dass die Laserenergie und -dauer während des ersten Schusses 111 nicht zu groß ist, damit das Sackloch 113 nicht bis zur zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 108 reicht. Andernfalls können unerwünschte Effekte wie z.B. eine Reflexion von Laserlicht etc. auftreten. Anschaulich ausgedrückt kann das Sackloch 113 später einen ersten sich verjüngenden Teil 114 des Laser-Durchgangslochs 112 bilden, so wie das in 2 oder 3 gezeigt ist.Care should be taken that the laser energy and duration during the first shot 111 is not too big for the blind hole 113 not up to the second electrically conductive layer structure 108 enough. Otherwise, undesired effects such as reflection of laser light etc. can occur. To put it clearly, the blind hole can 113 later a first tapered part 114 of the laser through hole 112 form like that in 2nd or 3rd is shown.

Mit Verweis auf 2 kann das Ausbilden des Laser-Durchgangslochs 112 dadurch vervollständigt werden, indem nach der ersten Laserbohrung von der ersten Hauptoberfläche oder Vorderseite 106 mit einem Laserschuss gemäß 1 eine zweite Laserbohrung von der zweiten Hauptoberfläche oder Rückseite 110 mit einem Laserschuss durchgeführt wird. Als Ergebnis dieser rückseitigen Laserbohrung wird in der zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 108 ein Durchgangsloch oder Fenster gebildet und das Sackloch 113 wird verlängert, bis es das Laser-Durchgangsloch 112 bildet, das sich zwischen der ersten Hauptoberfläche oder Vorderseite 106 und der zweiten Hauptoberfläche oder Rückseite 110 der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 erstreckt. Wie in 2 dargestellt, weist das Laser-Durchgangsloch 112 einen ersten sich verjüngenden Abschnitt 114 auf, der sich von der ersten Hauptoberfläche oder Vorderseite 106 erstreckt, und weist einen zweiten sich verjüngenden Abschnitt 120 auf, der sich von der zweiten Hauptoberfläche oder Rückseite 110 erstreckt. Der erste sich verjüngende Abschnitt 114 und der zweite sich verjüngende Abschnitt 120 können sich an einem engsten Abschnitt in der Mitte des Laser-Durchgangslochs 112 treffen.With reference to 2nd can form the laser through hole 112 thereby be completed by after the first laser drilling from the first main surface or front 106 with a laser shot according to 1 a second laser hole from the second major surface or back 110 is carried out with a laser shot. As a result of this rear laser drilling, the second electrically conductive layer structure 108 a through hole or window is formed and the blind hole 113 is extended until there is the laser through hole 112 that forms between the first main surface or front 106 and the second major surface or back 110 the electrically insulating layer structure 102 extends. As in 2nd shown, has the laser through hole 112 a first tapered section 114 on that of the first main surface or front 106 extends, and has a second tapered portion 120 on, which is from the second main surface or back 110 extends. The first tapered section 114 and the second tapered section 120 can stick to a narrowest section in the middle of the laser through hole 112 to meet.

Um die in 2 gezeigte Struktur zu erhalten, kann die nach Durchführung des in 1 beschriebenen Verfahrens erhaltene Struktur einem zweiten Laserschuss 115 von der Rückseite 110 oder der zweiten Hauptoberfläche der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 unterzogen werden. Nach Bildung des Sacklochs 113 gemäß 1 kann die in 1 dargestellte Vorform des Bauteilträgers 100 gewendet werden, um den Stapel 159 für den anschließenden zweiten Laserschuss von der Rückseite 110 vorzubereiten. Als Ergebnis wird ein Durchgangsloch durch die zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur 108 gebildet und zusätzliches Material der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 durch die Laserenergie entfernt, bis das zuvor gebildete Sackloch 113 von der Unterseite in das Laser-Durchgangsloch 112 verlängert wird. Dieses Laser-Durchgangsloch 112 gemäß 2 hat im Wesentlichen eine X-Form und kann direkt anschließend mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial, wie etwa Kupfer, gefüllt werden (z.B. gemäß 5 und 6). Das Ausbilden des Laser-Durchgangslochs 112 gemäß 2 ist einfach und sehr effizient und eignet sich daher besonders für die Bearbeitung im industriellen Maßstab, da es ausreichend sein kann, nur zwei Laserschüsse für seine Ausbildung zu verwenden.To the in 2nd structure shown can be obtained after performing the in 1 structure described obtained a second laser shot 115 from the back 110 or the second main surface of the electrically insulating layer structure 102 be subjected. After forming the blind hole 113 according to 1 can the in 1 shown preform of the component carrier 100 be turned to the stack 159 for the subsequent second laser shot from the back 110 prepare. As a result, a through hole becomes through the second electrically conductive layer structure 108 formed and additional material of the electrically insulating layer structure 102 removed by the laser energy until the previously formed blind hole 113 from the bottom into the laser through hole 112 is extended. This laser through hole 112 according to 2nd has essentially an X-shape and can be filled immediately afterwards with electrically conductive filler material, such as copper (e.g. according to 5 and 6 ). Forming the laser through hole 112 according to 2nd is simple and very efficient and is therefore particularly suitable for machining on an industrial scale, since it may be sufficient to use only two laser shots for its training.

Alternativ ist es möglich, einen weiteren Laserbohrvorgang von der Rückseite 110 aus durchzuführen, bevor das Laser-Durchgangsloch 112 mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial 130, wie etwa Kupfer, gefüllt wird. Die letztgenannte Ausführungsform wird nun anhand von 3 beschrieben.Alternatively, it is possible to do another laser drilling from the back 110 out before performing the laser through hole 112 with electrically conductive filling material 130 such as copper. The latter embodiment is now based on 3rd described.

Wie in 3 dargestellt, kann die Form des Laser-Durchgangslochs 112 insbesondere im mittleren Bereich modifiziert werden, indem nach der ersten Laserbohrung von der ersten Hauptoberfläche oder Vorderseite 106 mit einem Laserschuss gemäß 1 und nach der zweiten Laserbohrung von der zweiten Hauptoberfläche oder Rückseite 110 gemäß 2 ein dritter Laserschuss von der Rückseite 110 durchgeführt wird.As in 3rd shown, the shape of the laser through hole 112 be modified in particular in the central area by after the first laser drilling from the first main surface or front 106 with a laser shot according to 1 and after the second laser drilling from the second major surface or back 110 according to 2nd a third laser shot from the back 110 is carried out.

Daher ist es alternativ zu dem in 2 beschriebenen Verfahren auch möglich, einen zusätzlichen dritten Laserschuss 117 von der Rückseite 106 oder der zweiten Hauptoberfläche der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 aus durchzuführen, um die Form des Laser-Durchgangslochs 112 zu verfeinern. Ein solcher dritter Laserschuss 117 kann Material im mittleren Teil der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 entfernen, so dass ein im Wesentlichen zylindrischer Mittelteil 133 vertikal zwischen den beiden sich verjüngenden Teilen 114, 120 entsteht. Obwohl das Herstellungsverfahren zur Formgebung des Laser-Durchgangslochs 112 mit der Form gemäß 3 einen zusätzlichen dritten Laserschuss 117 im Vergleich zu 2 erfordert, kann diese Form die Zuverlässigkeit des hergestellten Bauteilträgers 100 weiter verbessern.It is therefore an alternative to that in 2nd described method also possible an additional third laser shot 117 from the back 106 or the second main surface of the electrically insulating layer structure 102 to perform the shape of the laser through hole 112 to refine. Such a third laser shot 117 can material in the middle part of the electrically insulating layer structure 102 remove so that a substantially cylindrical central part 133 vertically between the two tapered parts 114 , 120 arises. Although the manufacturing process for Shape of the laser through hole 112 with the shape according to 3rd an additional third laser shot 117 compared to 2nd requires, this shape can increase the reliability of the component carrier produced 100 continue to improve.

Daher ist es optional möglich, einen dritten Laserschuss 117 von der Rückseite 110 aus durchzuführen, wie in 3 dargestellt. Mit einem solchen zusätzlichen dritten Laserschuss 117 ist es möglich, weiteres Material der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 in einem mittigen Teilbereich davon zu entfernen, wo das Laser-Durchgangsloch 112 aus 2 seinen engsten Teilbereich hat.Therefore, it is optionally possible to use a third laser shot 117 from the back 110 perform as in 3rd shown. With such an additional third laser shot 117 it is possible to use further material of the electrically insulating layer structure 102 remove it in a central section where the laser through hole 112 out 2nd has its narrowest part.

Ein Laser-Durchgangsloch-Füllverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 4 bis 6 beschrieben und basiert auf einer Geometrie des Laser-Durchgangslochs 112 des in 2 dargestellten Typs. Ein Fachmann wird verstehen, dass es gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung alternativ auch möglich ist, das Füllen der Laser-Durchgangsbohrung 112 mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial 130 auf der Basis einer Geometrie wie in 3 zu initiieren.A laser through hole filling method according to an exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG 4th to 6 and is based on a geometry of the laser through hole 112 of in 2nd shown type. A person skilled in the art will understand that, according to another exemplary embodiment of the invention, it is alternatively also possible to fill the laser through hole 112 with electrically conductive filling material 130 based on a geometry as in 3rd to initiate.

Wie aus 1 bis 4 entnommen werden kann, kann sowohl auf der Vorderseite 106 als auch auf der Rückseite 110 ein Überstand 135 als Hohltasche zwischen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 und jeweils einer der elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen 104, 108 gebildet werden. Der Überhang 135 wird in 4 durch seine Größe B in näherer Einzelheit veranschaulicht. Wie in 4 dargestellt, bezieht sich der Wert bzw. die Größe des Überhangs 135 in einer mit B bezeichneten seitlichen Richtung auf einen Zustand nach der Bildung des Laser-Durchgangslochs 112 und vor dem Füllen mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial 130.How out 1 to 4th can be removed both on the front 106 as well as on the back 110 a supernatant 135 as a hollow pocket between the electrically insulating layer structure 102 and one of the electrically conductive layer structures 104 , 108 be formed. The overhang 135 is in 4th illustrated in more detail by its size B. As in 4th shown, refers to the value or the size of the overhang 135 in a lateral direction labeled B to a state after the formation of the laser through hole 112 and before filling with electrically conductive filling material 130 .

Gemäß 4 beträgt ein lateraler Versatz L zwischen einer Mitte 116 des ersten Teillochs 114 und einer Mitte 118 des zweiten Teillochs 120 weniger als 15 µm. Mit dem im Folgenden mit Verweis auf 5 und 6 beschriebenen Füllverfahren für ein Laser-Durchgangsloch können unerwünschte Risse und Einschlüsse in den Überständen 135 verhindert werden und die Zuverlässigkeit des erhaltenen Bauteilträgers 100, wie in 6 dargestellt, kann hoch sein als Ergebnis einer entsprechenden Anpassung des Fertigungsprozesses.According to 4th is a lateral offset L between a center 116 of the first partial hole 114 and a middle 118 of the second partial hole 120 less than 15 µm. With the following with reference to 5 and 6 Filling methods for a laser through hole described can cause undesirable cracks and inclusions in the supernatants 135 can be prevented and the reliability of the component carrier obtained 100 , as in 6 shown can be high as a result of a corresponding adjustment of the manufacturing process.

Nachdem das Ausbilden des Laser-Durchgangslochs 112, wie oben unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben, abgeschlossen ist, kann das leere Volumen des Laser-Durchgangslochs 112 teilweise oder ganz mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial 130 gefüllt werden. So wie das in einem Detail 181 in 5 dargestellt ist, können die dielektrischen Seitenwände 131, die das Laser-Durchgangsloch 112 begrenzen, zunächst mit einer Keimschicht 177 aus chemischem Kupfer bedeckt werden, die z.B. durch stromlose Abscheidung gebildet werden kann. Die Dicke der Keimschicht 177 kann z.B. 0,5 µm betragen. Anschließend kann eine dickere elektrisch leitfähige ringförmige Metallisierungsschicht 179 auf der Keimschicht 177 durch galvanische Beschichtung oder galvanische Abscheidung gebildet werden. Während dieses galvanischen Abscheideverfahrens kann ein elektrischer Strom auf die Keimschicht 177 aufgebracht werden. Die gemäß 5 ausgebildete elektrisch leitfähige Seitenwandabdeckung kann Teil eines elektrisch leitfähigen Füllmaterials 130 sein, das das Laser-Durchgangsloch 112 ausfüllt.After forming the laser through hole 112 as above with reference to 1 to 4th described, completed, the empty volume of the laser through hole 112 partially or entirely with electrically conductive filling material 130 be filled. Just like that in a detail 181 in 5 is shown, the dielectric sidewalls 131 that the laser through hole 112 limit, first with a seed layer 177 covered with chemical copper, which can be formed by electroless plating, for example. The thickness of the seed layer 177 can be, for example, 0.5 µm. A thicker, electrically conductive, annular metallization layer can then be formed 179 on the seed layer 177 be formed by galvanic coating or galvanic deposition. During this galvanic deposition process, an electrical current can be applied to the seed layer 177 be applied. The according 5 trained electrically conductive side wall cover can be part of an electrically conductive filler 130 be the the laser through hole 112 fills out.

Mit Verweis auf 6 wird die Überbrückung in einem gesonderten weiteren Metallisierungsverfahren nach Bildung der Metallisierungsschicht 179 durchgeführt. Daher kann anschließend (d.h. nach dem ersten galvanischen Verfahren zum Ausbilden der Metallisierungsschicht 179) ein gesonderter zweiter galvanischer Prozess durchgeführt werden, um dadurch auf der Metallisierungsschicht 179 eine weitere Metallisierungsstruktur 182 (die auch als weitere galvanische Struktur bezeichnet werden kann) zu bilden. Wie gezeigt, wird die weitere Metallisierungsstruktur 182 so gebildet, dass sie eine elektrisch leitfähige Brückenstruktur 185 umfasst, die die gegenüberliegenden Seitenwände 131 verbindet und das nach der Bildung der ringförmigen Metallisierungsschicht 179 verbleibende Laser-Durchgangsloch 112 verschließt. Mit anderen Worten, die Brückenstruktur 185 bildet einen integralen Bestandteil der weiteren Metallisierungsstruktur 182, zusammen mit den schrägen Schenkeln der weiteren Metallisierungsstruktur 182, die integral mit der Brückenstruktur 185 verbunden ist. Die schrägen Schenkel der weiteren Metallisierungsstruktur 182 werden auf schrägen Schenkeln der Metallisierungsschicht 179 gebildet. Genauer gesagt ist die weitere Metallisierungsstruktur 182 im Wesentlichen H-förmig und bedeckt die seitlichen Seitenwände der Metallisierungsschicht 179 und bildet die im Wesentlichen horizontale Brückenstruktur 185. In der Querschnittsansicht von 6 ist die weitere Metallisierungsstruktur 182 im Wesentlichen H-förmig. Daher kann, nachdem die in 5 gezeigte Struktur erhalten wurde, ein gesonderter weiterer Metallisierungsvorgang derselben oder anderen Art durchgeführt werden, beispielsweise galvanische Beschichtung. Durch Treffen dieser Maßnahme erhält man die weitere Metallisierungsstruktur 182. Es hat sich herausgestellt, dass durch Hinzufügen des gesonderten Verfahrens zum Ausbilden der Metallisierungsschicht 179 vor der Bildung der weiteren Metallisierungsstruktur 182 einschließlich der Brückenstruktur 120 die Zuverlässigkeit des erhaltenen Bauteilträgers 100 verbessert werden kann.With reference to 6 the bridging is carried out in a separate further metallization process after formation of the metallization layer 179 carried out. Therefore, afterwards (ie after the first galvanic method for forming the metallization layer 179 ) a separate second galvanic process is carried out in order to thereby on the metallization layer 179 another metallization structure 182 (which can also be called another galvanic structure). As shown, the further metallization structure 182 formed so that they have an electrically conductive bridge structure 185 which covers the opposite side walls 131 connects and that after the formation of the annular metallization layer 179 remaining laser through hole 112 closes. In other words, the bridge structure 185 forms an integral part of the further metallization structure 182 , together with the sloping legs of the further metallization structure 182 that are integral with the bridge structure 185 connected is. The sloping legs of the further metallization structure 182 are on oblique legs of the metallization layer 179 educated. More precisely is the further metallization structure 182 substantially H-shaped and covers the side sidewalls of the metallization layer 179 and forms the essentially horizontal bridge structure 185 . In the cross-sectional view of 6 is the further metallization structure 182 essentially H-shaped. Therefore, after the in 5 structure shown was obtained, a separate further metallization process of the same or different type can be carried out, for example galvanic coating. The further metallization structure is obtained by taking this measure 182 . It has been found that by adding the separate method of forming the metallization layer 179 before the formation of the further metallization structure 182 including the bridge structure 120 the reliability of the component carrier obtained 100 can be improved.

Immer noch mit Verweis auf 6 wird das Verfahren, das Laser-Durchgangsloch 112 mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial 130 zu füllen, dann fortgesetzt, um so den Bauteilträger 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zu erhalten. So wie das in 6 dargestellt ist, umfasst das Verfahren ein Ausbilden einer ersten elektrisch leitfähigen Volumenstruktur (bulk structure) 187, die eine Aussparung oberhalb der Brückenstruktur 185 ausfüllt. Darüber hinaus umfasst das Verfahren ein Ausbilden einer zweiten elektrisch leitfähigen Volumenstruktur 189, die eine Aussparung unter der Brückenstruktur 185 ausfüllt. Die erste elektrisch leitfähige Volumenstruktur 187 und die zweite elektrisch leitfähige Volumenstruktur 189 können durch einen weiteren galvanischen Prozess (insbesondere ein weiteres galvanisches Metallisierungsverfahren) im Anschluss an das galvanische Verfahren zum Ausbilden der Brückenstruktur 185 gebildet werden. So wie das in 6 dargestellt ist, wird die elektrisch leitfähige Brückenstruktur 185 so gebildet, dass sie durch eine obere erste Abgrenzungsfläche 191, die nach oben orientiert oder zur ersten Hauptoberfläche oder Vorderseite 106 hin gerichtet ist, und durch eine untere zweite Abgrenzungsfläche 192, die nach unten orientiert oder zur zweiten Hauptoberfläche oder Rückseite 110 hin gerichtet ist, begrenzt wird. Still referring to 6 becomes the process, the laser through hole 112 with electrically conductive filling material 130 fill, then continued to fill the component carrier 100 according to an exemplary embodiment of the invention. Just like that in 6 the method comprises forming a first electrically conductive bulk structure 187 that have a recess above the bridge structure 185 fills out. In addition, the method comprises forming a second electrically conductive volume structure 189 that have a recess under the bridge structure 185 fills out. The first electrically conductive volume structure 187 and the second electrically conductive volume structure 189 can by a further galvanic process (in particular a further galvanic metallization process) following the galvanic process to form the bridge structure 185 be formed. Just like that in 6 is shown, the electrically conductive bridge structure 185 formed so that it by an upper first delimitation surface 191 that are oriented upwards or to the first main surface or front 106 is directed and by a lower second delimitation surface 192 that face down or to the second main surface or back 110 is directed, is limited.

Obwohl das in 6 nicht dargestellt ist, kann die Geometrie der Durchgangsbohrung 112 bei der Durchführung eines Metallisierungsprozesses zum Ausbilden einer Brückenstruktur 185 führen, die gegenüberliegende Seitenwände 131 der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 seitlich verbindet, welche Seitenwände die Durchgangsbohrung 112 auf einer vertikalen Höhe begrenzen, bei der der Abstand zur ersten Hauptoberfläche oder Vorderseite 106 sich von dem Abstand zur zweiten Hauptoberfläche oder Rückseite 110 unterscheidet. Dies kann das Ausbilden einer frei hängenden, asymmetrischen Brückenstruktur 185 fördern, die sich außerhalb einer vertikalen Mitte des Durchgangslochs 112 befindet.Although in 6 is not shown, the geometry of the through hole 112 when performing a metallization process to form a bridge structure 185 lead the opposite side walls 131 the electrically insulating layer structure 102 laterally connects which side walls the through hole 112 Limit to a vertical height at which the distance to the first main surface or front 106 distance from the second main surface or back 110 differs. This can result in the formation of a freely hanging, asymmetrical bridge structure 185 promote that is outside a vertical center of the through hole 112 located.

Obwohl das in 6 nicht dargestellt ist, kann an einer Ober- und/oder Unterseite des gezeigten Bauteilträgers 100 eine kleine Einsattelung verbleiben. In anderen Ausführungsform füllen die Massenstrukturen 187, 189 die verbleibenden Aussparungen oberhalb der ersten Abgrenzungsfläche 191 und unterhalb der zweiten Abgrenzungsfläche 192 fast vollständig aus. Ein Fachmann wird verstehen, dass sich die Volumenstrukturen 187, 189 an den Abgrenzungsflächen 191, 192 deutlich von der weiteren Metallisierungsstruktur 182 unterscheiden und dass die weitere Metallisierungsstruktur 182 in einem Querschnitt des Bauteilträgers 100 von der Metallisierungsschicht 179 deutlich unterscheidbar ist.Although in 6 is not shown, can on an upper and / or lower side of the component carrier shown 100 a small saddle remains. In another embodiment, the mass structures fill 187 , 189 the remaining recesses above the first delimitation area 191 and below the second demarcation area 192 almost completely. One skilled in the art will understand that the volume structures 187 , 189 at the demarcation areas 191 , 192 clearly from the further metallization structure 182 differ and that the further metallization structure 182 in a cross section of the component carrier 100 from the metallization layer 179 is clearly distinguishable.

Eine einwandfreie elektrische Zuverlässigkeit des hergestellten Bauteilträgers 100 ergibt sich insbesondere aus unterschiedlichen Strukturparametern desselben. Wenn die vertikale Dicke D der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 weniger als 100 µm, z.B. 60 µm, beträgt, und wenn die vertikalen Dicken d1, d2 der elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen 104, 108 nicht mehr als 5 µm, z.B. 2 µm, betragen, ist die Erzielung einer hohen elektrischen Zuverlässigkeit des Bauteilträgers 100 kritisch.Flawless electrical reliability of the component carrier produced 100 results in particular from different structural parameters of the same. If the vertical thickness D of the electrically insulating layer structure 102 is less than 100 μm, for example 60 μm, and if the vertical thicknesses d1, d2 of the electrically conductive layer structures 104 , 108 not more than 5 µm, for example 2 µm, is the achievement of a high electrical reliability of the component carrier 100 critical.

Eine hohe elektrische Zuverlässigkeit des Bauteilträgers 100 ohne die Gefahr von Rissen, Einschlüssen und/oder Hohlräumen im elektrisch leitfähigen Füllmaterial 130, das die Laser-Durchgangsbohrung 112 ausfüllt, hat sich als möglich erwiesen, wenn der seitliche Versatz L zwischen einer Mitte 116 des ersten Teillochs 114 und einer Mitte 118 des zweiten Teillochs 120 weniger als 15 µm beträgt.A high electrical reliability of the component carrier 100 without the risk of cracks, inclusions and / or voids in the electrically conductive filling material 130 which is the laser through hole 112 fills out, has proven to be possible if the lateral offset L between a center 116 of the first partial hole 114 and a middle 118 of the second partial hole 120 is less than 15 µm.

Für die Berechnung oder Bestimmung des Versatzes L kann, wie aus 4 zu entnehmen ist, die Mitte 116 des ersten Teillochs 114 als horizontaler oder seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei äußersten Oberseitenenden 122 des sich konisch verjüngenden ersten Teillochs 114 des Laser-Durchgangslochs 112 bestimmt werden. Entsprechend kann der Mittelpunkt 118 des zweiten Teillochs 120 als seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei äußersten Bodenseitenenden 123 des konisch zulaufenden zweiten Teillochs 120 des Laser-Durchgangslochs 112 bestimmt werden.For the calculation or determination of the offset L can, as from 4th you can see the middle 116 of the first partial hole 114 as a horizontal or lateral center point between two outermost top ends 122 of the tapered first partial hole 114 of the laser through hole 112 be determined. Accordingly, the center point 118 of the second partial hole 120 as the lateral center between two outermost ends of the floor 123 of the tapered second partial hole 120 of the laser through hole 112 be determined.

In einem alternativen Berechnungsschema kann die Mitte 116 des ersten Teillochs 114 auch als horizontaler oder seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei innersten Enden 124 der laserstrukturierten ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 104 bestimmt werden. Dementsprechend kann die Mitte 118 des zweiten Teillochs 120 als horizontaler oder seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei innersten Enden 126 der laserstrukturierten zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 108 bestimmt werden. Die innersten Enden 124, 126 können demnach durch die Verlängerung der in der jeweiligen elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 104, 108 als Ergebnis des Laserbohrens gebildeten Fenster definiert werden. Zum Beispiel können die Koordinaten der Mitte 116 in der horizontalen Ebene den Koordinaten eines Kreismittelpunktes entsprechen, der dem Fenster entspricht, das sich durch die erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur 104 erstreckt. Entsprechend können die Koordinaten der Mitte 118 in der horizontalen Ebene den Koordinaten eines Kreismittelpunkts entsprechen, der dem Fenster entspricht, das sich durch die zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur 108 erstreckt.In an alternative calculation scheme, the middle 116 of the first partial hole 114 also as a horizontal or lateral center between two innermost ends 124 the laser-structured first electrically conductive layer structure 104 be determined. Accordingly, the middle 118 of the second partial hole 120 as a horizontal or lateral center between two innermost ends 126 the laser-structured second electrically conductive layer structure 108 be determined. The innermost ends 124 , 126 can accordingly by extending the in the respective electrically conductive layer structure 104 , 108 windows formed as a result of laser drilling. For example, the coordinates of the center 116 correspond in the horizontal plane to the coordinates of a center of a circle, which corresponds to the window which extends through the first electrically conductive layer structure 104 extends. Accordingly, the coordinates of the middle 118 correspond in the horizontal plane to the coordinates of a center of the circle, which corresponds to the window which extends through the second electrically conductive layer structure 108 extends.

Das Vorhandensein eines seitlichen Versatzes L von weniger als 15 µm kann angenommen werden, wenn eines oder beide der genannten Berechnungsschemata diese Anforderung erfüllen.The existence of a lateral misalignment L of less than 15 μm can be assumed if one or both of the calculation schemes mentioned meet this requirement.

Immer noch mit Verweis auf 4, ist ein weiterer kritischer Parameter in Bezug auf die elektrische Zuverlässigkeit des fertig gefertigten Bauteilträgers 100 der Überstand B von jeweils einer der ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 104 und der zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 108 einerseits über die elektrisch isolierende Schichtstruktur 102 andererseits. Für eine einwandfreie Zuverlässigkeit des Bauteilträgers 100 ist eine ununterbrochene, kontinuierliche Füllung des Laser-Durchgangslochs 112 mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial 130 erwünscht. Um dies zu erreichen, hat es sich als höchst bevorzugt herausgestellt, dass der Überstand B weniger als 15 µm, am meisten bevorzugt sogar weniger als 10 µm, beträgt. Still referring to 4th , is another critical parameter in relation to the electrical reliability of the finished component carrier 100 the projection B of one of the first electrically conductive layer structures 104 and the second electrically conductive layer structure 108 on the one hand via the electrically insulating layer structure 102 on the other hand. For perfect reliability of the component carrier 100 is an uninterrupted, continuous filling of the laser through hole 112 with electrically conductive filling material 130 he wishes. In order to achieve this, it has turned out to be most preferred that the supernatant B is less than 15 μm, most preferably even less than 10 μm.

Anschaulich ausgedrückt und wiederum mit Verweis auf 1 bis 3 resultiert der seitliche Versatz L von einer Laserquelle (nicht dargestellt), die zum Ausbilden des ersten Laserschusses 111 von der Vorderseite 106 und des zweiten Laserschusses 115 von der Rückseite 110 (und optional eines dritten Laserschusses 117 von der Rückseite 110) verwendet wird, die beim rückseitigen Bohren (siehe 2 und optional 3) gegenüber dem vorderseitigen Bohren leicht seitlich verschoben sind (siehe 1). In der Praxis wird die Vorform des Bauteilträgers 100 (z.B. eine Platte mit mehreren solcher Vorformen) nach dem vorderseitigen Bohren gemäß 1 und vor dem rückseitigen Bohren gemäß 2 (und optional 3) gewendet (d.h. um 180° gedreht). Als Ergebnis eines solchen Wendevorgangs kann die gegenseitige Orientierung zwischen der Laserquelle und der Vorform des Bauteilträgers 100 leicht verändert sein, was zu einem seitlichen Versatz L führen kann. Zusätzliche Effekte, wie z.B. ein unerwünschtes thermisch induziertes Verziehen der Vorform des Bauteilträgers 100 beim Bohren einer Mehrzahl von Laser-Durchgangslöchern 112 auf einmal in derselben Platte (siehe Bezugszeichen 140 in 8 bis 10, 11), eine Verringerung des Saugvakuums bei hoher Anzahl von Durchgangsbohrungen usw. können ebenfalls einen Einfluss auf eine Erhöhung des seitlichen Versatzes L haben.Expressed vividly and again with reference to 1 to 3rd the lateral offset L results from a laser source (not shown) which is used to form the first laser shot 111 from the front 106 and the second laser shot 115 from the back 110 (and optionally a third laser shot 117 from the back 110 ) is used, which is used when drilling from the rear (see 2nd and optional 3rd ) are slightly shifted laterally compared to drilling on the front (see 1 ). In practice, the preform of the component carrier 100 (eg a plate with several such preforms) after the front drilling according to 1 and prior to back drilling 2nd (and optional 3rd ) turned (ie rotated by 180 °). As a result of such a turning process, the mutual orientation between the laser source and the preform of the component carrier can 100 be slightly changed, which can lead to a lateral offset L. Additional effects, such as an undesired thermally induced warping of the preform of the component carrier 100 when drilling a plurality of laser through holes 112 all at once in the same plate (see reference number 140 in 8th to 10th , 11 ), a reduction in the suction vacuum with a large number of through holes etc. can also have an influence on an increase in the lateral offset L.

Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung erlaubt es jedoch, den gewünschten kleinen lateralen Versatzwert L von weniger als 15 µm durch Treffen von einer oder mehreren von einer Mehrzahl von Maßnahmen zu erreichen: richtiges Ausrichten der Platte gegenüber der Laserquelle unter Verwendung der Ausrichtungsmarkierungstechnologie, vorzugsweise einschließlich wiederholtem Ausrichten während des Laserbohrens; Einspannen der Platte in situ während des Laserbohrens, optional aktives Kühlen der Platte und/oder Ansaugen der Platte an eine Befestigungsbasis durch eine Vakuumkraft; Durchführung einer ausgeglichenen Bohrsequenz hinsichtlich der Wärmeverteilung und/oder des Materialverlusts; Springen zwischen verschiedenen Abschnitten der Platte während der Laserbearbeitung, um übermäßige Erwärmung und thermisch induziertes Verziehen zu unterdrücken; Warten bis zum Ablauf einer Wartezeit nach der Bildung von Laser-Durchgangslöchern und bevor mit der Bildung anderer Laser-Durchgangslöcher in der Platte fortgefahren wird, um dadurch ein thermisches Gleichgewicht zu ermöglichen.However, an exemplary embodiment of the invention allows the desired small lateral offset value L of less than 15 µm to be achieved by taking one or more of a number of measures: properly aligning the plate with the laser source using the alignment marking technology, preferably including repeated alignment during laser drilling; Clamping the plate in situ during laser drilling, optionally actively cooling the plate and / or sucking the plate onto a fastening base by means of a vacuum force; Performing a balanced drilling sequence in terms of heat distribution and / or material loss; Jumping between different sections of the plate during laser processing to suppress excessive heating and thermally induced warping; Wait until a waiting period has elapsed after the formation of laser vias and before continuing to form other laser vias in the plate, thereby allowing thermal equilibrium.

Im Folgenden werden Maßnahmen beschrieben, die es ermöglichen, den vorteilhaften kleinen Versatz L von weniger als 15 µm zu erhalten, der wesentlich zur hohen Zuverlässigkeit des Bauteilträgers 100 beiträgt.Measures are described below which make it possible to obtain the advantageous small offset L of less than 15 μm, which is essential for the high reliability of the component carrier 100 contributes.

7 zeigt eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Bauteilträgers 100' mit einem ausgeprägten Versatz L. Gemäß 7 kann ein Riss unter einem Kupferüberhang im Bereich der elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen 104, 108 entstehen. Weiterhin ist eine Leerstelle 211 in dem elektrisch leitfähigen Füllmaterial 130 zu erkennen. Daher ist die elektrische Zuverlässigkeit des Bauteilträgers 100' begrenzt. 7 shows a cross-sectional view of a conventional component carrier 100 ' with a pronounced offset L. According to 7 there may be a crack under a copper overhang in the area of the electrically conductive layer structures 104 , 108 arise. There is also an empty space 211 in the electrically conductive filling material 130 to recognize. Therefore, the electrical reliability of the component carrier 100 ' limited.

8 zeigt Platten 140 mit Verzug. Ein Verziehen beim Laserbohren kann durch die thermische Erwärmung des jeweiligen Paneels 140 als Folge der Energieeinwirkung der Laserstrahlen beim Bohren einer großen Anzahl von Laser-Durchgangslöchern 112 verursacht werden. Wenn mehrere Laserbohrungen 112 in eine Platte 140 gebohrt werden, während die Platte 140 auf einer Befestigungsbasis montiert ist (siehe Bezugszeichen 155 in 9), kann ein teilweiser Vakuumverlust eines Vakuumansaugmechanismus 193 auftreten, da eine zunehmende Anzahl von Vakuumansauglöchern 195 mit den ausgebildeten Laser-Durchgangslöchern 112 ausgerichtet werden können, was das Vakuum verschlechtert. 8th shows plates 140 with delay. Warping during laser drilling can be caused by the thermal heating of the respective panel 140 as a result of the energy exposure of the laser beams when drilling a large number of laser through holes 112 caused. If multiple laser holes 112 into a plate 140 be drilled while the plate 140 is mounted on a mounting base (see reference number 155 in 9 ), partial vacuum loss from a vacuum suction mechanism 193 occur because of an increasing number of vacuum suction holes 195 with the trained laser through holes 112 can be aligned, which worsens the vacuum.

8 zeigt Platten 140, die eine Mehrzahl von Vorformen von Bauteilträgern 100 aufweisen und jeweils mit einer großen Anzahl von Laser-Durchgangslöchern 112 versehen sind. Wie in 8 zu sehen ist, können die Platten 140 ein übermäßiges Biegen und ein Verziehen erfahren, was einen negativen Einfluss auf die Zuverlässigkeit der geformten Bauteilträger 100 hat. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Platte 140 während des Lasers durch Umformung mechanisch eingespannt werden, um den Verzug zu vermeiden oder zu verringern und um die Platte 140 zu verstärken. Dies wird im Folgenden erläutert: 8th shows plates 140 that a plurality of preforms of component carriers 100 have and each with a large number of laser through holes 112 are provided. As in 8th can be seen, the plates 140 experiencing excessive bending and warping, which negatively affects the reliability of the molded component carrier 100 Has. According to an exemplary embodiment of the invention, the plate 140 mechanically clamped during the laser by forming in order to avoid or reduce distortion and around the plate 140 to reinforce. This is explained below:

9 zeigt einen Querschnitt einer Vorrichtung 200 zur Herstellung von Bauteilträgern 100 auf der Grundlage einer Platte 140. 9 shows a cross section of a device 200 for the production of component carriers 100 based on a plate 140 .

Bevor das vorderseitige Laserbohren der Platte 140 ausgeführt wird und bevor das rückseitige Laserbohren der Platte 140 nach dem Wenden der Platte 140 ausgeführt wird, wird die Platte 140 an zwei gegenüberliegenden Seiten bzw. deren Kanten mit zwei Klemmleisten des Einspannmechanismus 153 eingespannt. Darüber hinaus umfasst ein Saugmechanismus 193 Sauglöcher 195, die sich durch eine Befestigungsbasis 155 erstrecken, um die Platte 140 durch eine entsprechende Vakuumkraft auf die Befestigungsbasis 155 zu saugen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die bloße Anwendung einer Saugkraft nicht ausreicht, um eine vollständige planare Geometrie der Platte 140 während der Laser-Durchgangslochbildung zu gewährleisten. Wie beschrieben, kann das Vakuum schwächer werden, wenn mehr Laser-Durchgangsbohrungen 112 gebildet werden, da ein zunehmender Anteil der Vakuum-Sauglöcher 195 mit den Laser-Durchgangsbohrungen 112 ausgerichtet sein kann und somit möglicherweise nicht mehr in der Lage sein kann, eine volle Vakuum-Saugkraft bereitzustellen.Before laser drilling the plate on the front 140 running and before that back laser drilling of the plate 140 after turning the plate 140 the plate is executed 140 on two opposite sides or their edges with two clamping strips of the clamping mechanism 153 clamped. It also includes a suction mechanism 193 Suction holes 195 , which is characterized by a mounting base 155 extend to the plate 140 by an appropriate vacuum force on the mounting base 155 to suck. However, it has been found that the mere application of suction is not sufficient to achieve a complete planar geometry of the plate 140 to ensure during the laser through hole formation. As described, the vacuum can weaken as more laser through holes 112 be formed as an increasing proportion of the vacuum suction holes 195 with the laser through holes 112 can be aligned and thus may no longer be able to provide full vacuum suction.

Darüber hinaus kann eine Platte 140 die Neigung zum Verziehen während der Laser-Durchgangslochbildung zeigen, wenn sie nicht mit dem Einspannmechanismus 153 auf der Befestigungsbasis 155 eingespannt wird. Durch das Einspannen der Platte 140 durch die zusammenwirkende Befestigungsbasis 155 und den Einspannmechanismus 153 kann eine hohe Planarität der Platte 140 sowohl beim vorderseitigen Bohren als auch beim rückseitigen Bohren und damit bei der gesamten Bildung von Laser-Durchgangslöchern gewährleistet werden. Wenn die Platte 140 durch Enspannen abgestützt wird, verbessert insbesondere die Kombination von Klemmen und Vakuumansaugen das Verziehen effizient und verbessert somit den Versatz L. Als Ergebnis können die durch Vereinzelung der fertig bearbeiteten Platte 140 mit ihren Laser-Durchgangslöchern 112 hergestellten Bauteilträger 100 auf einem sehr kleinen Mittelwert unter 15 µm gehalten werden. Nach dem Füllen der Laser-Durchgangslöcher 112 mit einem elektrisch leitfähigen Füllmaterial 130, wie etwa Kupfer, kann die elektrische Zuverlässigkeit der entsprechend ausgebildeten kupfergefüllten Laser-Durchkontaktierungen hoch sein. Mit anderen Worten kann das mechanische Festklemmen der Platte 140 während der Bildung der Laser-Durchgangslöcher 112, vorzugsweise unterstützt durch ein gleichzeitiges Vakuumansaugen, eine erste effiziente Maßnahme zur Verringerung des seitlichen Versatzes L und damit zur Verbesserung der elektrischen Zuverlässigkeit der fertig ausgebildeten verkupferten Laser-Durchkontaktierungen sein.In addition, a plate 140 show the tendency to warp during laser through hole formation when not using the chuck mechanism 153 on the mounting base 155 is clamped. By clamping the plate 140 through the interacting mounting base 155 and the clamping mechanism 153 can have high planarity of the plate 140 both when drilling from the front as well as when drilling from the rear and thus with the entire formation of laser through holes. If the plate 140 is supported by releasing, in particular the combination of clamps and vacuum suction efficiently improves the warping and thus improves the misalignment L. As a result, the finished plate can be separated 140 with their laser through holes 112 manufactured component carrier 100 be kept at a very small mean value below 15 µm. After filling the laser through holes 112 with an electrically conductive filling material 130 , such as copper, the electrical reliability of the appropriately designed copper-filled laser vias can be high. In other words, the mechanical clamping of the plate 140 during the formation of the laser through holes 112 , preferably supported by a simultaneous vacuum suction, can be a first efficient measure for reducing the lateral offset L and thus for improving the electrical reliability of the finished copper plated through-holes.

Vorteilhaft ist es möglich, während der Laser-Durchgangslochbildung die Befestigungsbasis 155 gemäß 9 abzukühlen (z.B. durch einen in der Befestigungsbasis 155 implementierten Kühlmechanismus), um die Wärmeabfuhr während der Laser-Durchgangslochbildung weiter zu verbessern. So entstehen während der Laser-Durchgangslochbildung keine Hotspots und damit keine Bereiche mit übermäßiger Wärme auf der Platte 140.It is advantageously possible to fix the fastening base during the laser through-hole formation 155 according to 9 cool down (e.g. by using one in the mounting base 155 implemented cooling mechanism) to further improve the heat dissipation during the laser through-hole formation. This means that there are no hotspots during laser through-hole formation and therefore no areas with excessive heat on the plate 140 .

10 zeigt ein Schaubild 210, das zeigt, dass durch ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilträgern 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein Versatz von weniger als 15 µm erreicht werden kann. 10th shows a graph 210 , which shows that by a method of manufacturing component carriers 100 According to an exemplary embodiment of the invention, an offset of less than 15 μm can be achieved.

Das Schaubild 210 hat eine Abszisse 212, entlang der eine Mehrzahl von Proben von Platten 140 oder Bauteilträgern 100 aufgetragen sind. Diese Platten 140 oder Bauteilträger 100 wurden einer Laser-Durchgangslochbildung unterzogen, bei der ein Einspannen, ein Bereitstellen von Vakuumsaugung, eine ausgeglichene Bohrungsentwurfsregel und die unten beschriebenen Maßnahmen, die sich auf 11 beziehen, umgesetzt wurden. Wie zu sehen ist, zeigen alle diese Proben einen lateralen Versatz L von weit unter 15 µm. Nur bei einer Probe traten Artefakte auf, die jedoch den Versatzwert nicht über 15 µm angehoben haben.The graph 210 has an abscissa 212 along which a plurality of samples of plates 140 or component carriers 100 are applied. These plates 140 or component carrier 100 have undergone through-hole laser formation involving chucking, providing vacuum suction, a balanced bore design rule, and the measures described below that relate to each other 11 relate, have been implemented. As can be seen, all of these samples show a lateral offset L of well below 15 µm. Artifacts only occurred in one sample, but did not increase the offset value by more than 15 µm.

11 zeigt eine Platte 140, die veranschaulicht, dass ein Versatz L eines Laser-Durchgangslochs 112 beim Bohren in kreisförmiger Reihenfolge und beim Einspannen klein gehalten werden kann. 11 shows a plate 140 , which illustrates that an offset L of a laser through hole 112 can be kept small when drilling in a circular order and when clamping.

Gemäß der Entwurfsregel in 11 können die Laser-Durchgangsbohrungen 112 zunächst in einem ersten räumlichen Abschnitt „1“ in einem Randbereich 142 der Platte 140 gebildet werden. Anschließend kann das Verfahren in einen zweiten räumlichen Abschnitt „2“ der Platte 140 springen. Danach können zweite Laser-Durchgangslöcher 112 in dem zweiten räumlichen Abschnitt „2“ der Platte 140 gebildet werden. Das Ausbilden der Laser-Durchgangslöcher 112 kann dann in einem dritten räumlichen Abschnitt „3“, einem vierten räumlichen Abschnitt „4“, einem fünften räumlichen Abschnitt „5“ und einem sechsten räumlichen Abschnitt „6“ fortgesetzt werden, wobei vorzugsweise vom Randbereich 140 in Richtung des Mittelbereichs 144 abgetragen (oder bewegt) wird.According to the design rule in 11 can use the laser through holes 112 initially in a first spatial section "1" in an edge area 142 the plate 140 be formed. The method can then be divided into a second spatial section “2” of the plate 140 leap. After that, second laser through holes 112 in the second spatial section "2" of the plate 140 be formed. Forming the laser through holes 112 can then be continued in a third spatial section “3”, a fourth spatial section “4”, a fifth spatial section “5” and a sixth spatial section “6”, preferably from the edge area 140 towards the middle area 144 is removed (or moved).

Insbesondere kann es bevorzugt sein, wenn das Laser-Durchgangsloch-Bildungsverfahren in den ersten räumlichen Abschnitt „1“ zurückspringt und weitere Laser-Durchgangslöcher 112 im ersten räumlichen Abschnitt „1“ bildet nach einer teilweisen Bearbeitung der Laser-Durchgangslöcher 112 in den weiteren räumlichen Abschnitten „2“ bis „6“. Dadurch kann eine lokale Überhitzung der Platte 140 weiter vorteilhaft unterdrückt werden.In particular, it can be preferred if the laser through-hole formation method jumps back into the first spatial section “1” and further laser through-holes 112 in the first spatial section "1" forms after partial processing of the laser through holes 112 in the other spatial sections "2" to "6". This can cause local overheating of the plate 140 can be further advantageously suppressed.

11 zeigt daher eine vorteilhafte Abfolge der Ausbildung von Laser-Durchgangslöchern 112 in der Platte 140, wobei die Laser-Durchgangslöcher 112 in einer zeitlichen Reihenfolge „1“→„2“→„3“→„4“→„5“→„6“ gebildet werden. Somit kann die Architektur der Laser-Durchgangsbildung vorteilhaft zwischen verschiedenen räumlichen Abschnitten der Platte 140 springen, um eine übermäßige lokale Erwärmung zu verhindern, die unerwünscht zu einem den Versatz vergrößernden Verziehen führen kann. Es ist auch möglich, dass z.B. ein Ausbilden von mehreren Laser-Durchgangslöcher 112 in einem der jeweiligen räumlichen Abschnitte „1“ bis „6“ mit einer entsprechenden Wartezeit durchgeführt werden kann, um eine übermäßige Erwärmung eines jeweiligen der Abschnitte „1“ bis „6“ zu verhindern. 11 therefore shows an advantageous sequence of the formation of laser through holes 112 in the plate 140 , the laser through holes 112 in a temporal Sequence "1" → "2" → "3" → "4" → "5" → "6" can be formed. Thus, the architecture of laser passage formation can be advantageous between different spatial sections of the plate 140 jump to prevent excessive local heating, which can undesirably result in warping that increases offset. It is also possible, for example, to form a plurality of laser through holes 112 can be carried out in one of the respective spatial sections "1" to "6" with a corresponding waiting time in order to prevent excessive heating of each of the sections "1" to "6".

Immer noch mit Verweis auf 11, kann das Springen während des Bohrens so durchgeführt werden, dass, nachdem ein Abschnitt „1“ bis „6“ der Platte 140 durch das Laserbohren erwärmt wurde, dieser Plattenabschnitt „1“ bis „6“ abkühlen kann, bevor dieser Abschnitt „1“ bis „6“ wieder weiter gebohrt wird. Der Ablauf einer entsprechenden Wartezeit kann abgewartet werden, bevor mit den nachfolgenden Bohrvorgängen fortgesetzt wird.Still referring to 11 , jumping while drilling can be performed so that after a section "1" to "6" of the plate 140 has been heated by laser drilling, this plate section "1" to "6" can cool down before this section "1" to "6" is drilled again. A corresponding waiting time can be waited for before continuing with the subsequent drilling operations.

Insbesondere können die räumlich-zeitlichen Bohrsequenzen gemäß 10 und/oder 11 das Wärmemanagement verbessern, indem die während der Laserbohrung erzeugte Wärme über die gesamte Platte 140 verteilt wird.In particular, the spatio-temporal drilling sequences according to 10th and or 11 Improve thermal management by using the heat generated during laser drilling across the entire plate 140 is distributed.

11 zeigt eine Draufsicht auf die Platte 140 und veranschaulicht auch eine Reihe von Ausrichtungsmarkierungen 163, die zur Ausrichtung verwendet werden können. Eine Ausrichtung zwischen der Platte 140 und der Laserquelle 199 vor dem Laserbohren ist eine weitere Maßnahme, die vorteilhaft eingesetzt werden kann, um den seitlichen Versatz L klein zu halten. Eine weitere Verringerung des seitlichen Versatzes L kann durch Anwendung des folgenden Konzepts zur Ausrichtung der Platte 140 in Bezug auf die Laserquelle 199, die zum Ausbilden der Laser-Durchgangsbohrungen 112 verwendet wird, erreicht werden: Zunächst kann die Platte 140 in Bezug auf die Laserquelle mit Hilfe der Ausrichtungsmarkierungen 163 auf der Platte 140 ausgerichtet werden. Danach kann ein Teil der Laser-Durchgangslöcher 112 in der Platte 140 ausgebildet werden. Danach kann die Platte 140 wieder in Bezug auf die Laserquelle 199 ausgerichtet werden, z.B. mit Hilfe der Ausrichtungsmarkierungen 163. Danach kann ein weiterer Teil der Durchgangslöcher 112 gebildet werden. So kann als weitere vorteilhafte Maßnahme der Versatz L durch eine geeignete Verbesserung des Ausrichtungsvorgangs weiter verringert werden. Es ist möglich, vor Beginn des Bohrens auszurichten und während des Bohrens von Laser-Durchgangslöchern auf einer Platte 140 einmal oder mehrmals erneut auszurichten. 11 shows a top view of the plate 140 and also illustrates a series of alignment marks 163 that can be used for alignment. An alignment between the plate 140 and the laser source 199 Before laser drilling is a further measure that can be used advantageously to keep the lateral offset L small. A further reduction in lateral misalignment L can be achieved using the following plate alignment concept 140 in relation to the laser source 199 that are used to form the laser through holes 112 used can be achieved: First, the plate 140 with respect to the laser source using the alignment marks 163 on the plate 140 be aligned. After that, part of the laser through holes 112 in the plate 140 be formed. After that, the plate 140 again in terms of the laser source 199 be aligned, for example using the alignment marks 163 . After that, another part of the through holes 112 be formed. As a further advantageous measure, the offset L can be further reduced by a suitable improvement of the alignment process. It is possible to align before drilling and while drilling laser through holes on a plate 140 realign one or more times.

12 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorform eines Bauteilträgers 100 gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform, die sich auf 2 bezieht, jedoch mit dem Unterschied, dass zum Zeitpunkt der Bildung der Laser-Durchgangsbohrung 112 keine elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen 104, 108 auf den gegenüberliegenden Hauptoberflächen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 bereitgestellt sind. 12th shows a cross-sectional view of a preform of a component carrier 100 according to another exemplary embodiment that relates to 2nd relates, but with the difference that at the time of formation of the laser through hole 112 no electrically conductive layer structures 104 , 108 on the opposite main surfaces of the electrically insulating layer structure 102 are provided.

Ein Hauptunterschied zwischen der Ausführungsform von 1 bis 6 und der Ausführungsform von 12 besteht darin, dass gemäß 12 die Hauptoberflächen, die der Vorderseite 106 und der Rückseite 110 der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 entsprechen, zum Zeitpunkt der Bildung des Laser-Durchgangslochs 112 nicht von elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen 104, 108 bedeckt worden sind. Daher umfasst das Herstellungsverfahren bezüglich der Ausführungsform von 12 das Ausbilden des Laser-Durchgangslochs 112 in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102, während die Hauptoberflächen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 nicht von einer elektrisch leitfähigen Schichtstruktur 104, 108, wie z.B. einer Kupferfolie, bedeckt worden sind.A major difference between the embodiment of FIG 1 to 6 and the embodiment of 12th is that according to 12th the main surfaces that the front 106 and the back 110 the electrically insulating layer structure 102 at the time of laser through hole formation 112 not of electrically conductive layer structures 104 , 108 have been covered. Therefore, the manufacturing process regarding the embodiment of FIG 12th forming the laser through hole 112 in the electrically insulating layer structure 102 while the main surfaces of the electrically insulating layer structure 102 not of an electrically conductive layer structure 104 , 108 such as a copper foil.

Was das anschließende Füllen des Laser-Durchgangslochs 112 und das Bedecken der Hauptoberflächen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 auf der Vorderseite 106 und der Rückseite 110 mit einem elektrisch leitfähigen Füllmedium betrifft, so kann dies ausgeführt werden durch das Ausbilden einer optionalen Keimschicht 177, die anschließende optionale Bildung einer Metallisierungsschicht, die zumindest einen Teil der Vorderseite 106 und der Rückseite 110 und der Seitenwände 131 des Laser-Durchgangslochs 112 bedeckt, die anschließende Bildung einer Brückenstruktur 185, die gegenüberliegende Seitenwände 131 überbrückt und beispielsweise eine im Wesentlichen H-Form aufweist, und ein optionales Füllen von einem oder beiden Volumina oberhalb und/oder unterhalb der Brückenstruktur 185 durch eine oder mehrere Volumenstrukturen 187, 189 (die weitere Metallisierungsstrukturen oder Sequenzen von Metallisierungsstrukturen sein können). Es wird auf die entsprechende Beschreibung von 5 und 6 verwiesen.As for the subsequent filling of the laser through hole 112 and covering the main surfaces of the electrically insulating layer structure 102 on the front side 106 and the back 110 with an electrically conductive filling medium, this can be done by forming an optional seed layer 177 , the subsequent optional formation of a metallization layer covering at least part of the front 106 and the back 110 and the side walls 131 of the laser through hole 112 covered, the subsequent formation of a bridge structure 185 , the opposite side walls 131 bridged and, for example, has an essentially H shape, and an optional filling of one or both volumes above and / or below the bridge structure 185 through one or more volume structures 187 , 189 (which can be further metallization structures or sequences of metallization structures). It is based on the corresponding description of 5 and 6 referred.

Abgesehen von diesem Unterschied gilt die obige Offenlegung betreffend 1 bis 6 auch für die 12. Auch die Laser-Durchkontaktierung gemäß 3 kann ohne Kupferfolien auf der elektrisch isolierenden Schichtstruktur 102 durchgeführt werden.Apart from this difference, the above disclosure applies 1 to 6 also for them 12th . The laser through-plating according to 3rd can without copper foils on the electrically insulating layer structure 102 be performed.

Es sollte beachtet werden, dass der Ausdruck „umfassend“ andere Elemente oder Stufen nicht ausschließt und das „ein“ oder „eine“ eine Mehrzahl nicht ausschließt. Auch können Elemente, die in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben werden, kombiniert werden.It should be noted that the term "comprehensive" does not exclude other elements or levels, and the "one" or "one" does not exclude a plurality. Elements that are described in connection with various embodiments can also be combined.

Es sollte auch beachtet werden, dass Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Ansprüche ausgelegt werden sollen.It should also be noted that reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.

Die Implementierung der Erfindung ist nicht auf die in den Figuren gezeigten und oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist eine Mehrzahl von Varianten möglich, die die gezeigten Lösungen und das erfindungsgemäße Prinzip auch bei grundlegend unterschiedlichen Ausführungsformen nutzen.The implementation of the invention is not limited to the preferred embodiments shown in the figures and described above. Rather, a plurality of variants are possible which use the solutions shown and the principle according to the invention even in fundamentally different embodiments.

Claims (23)

Ein Bauteilträger (100), wobei der Bauteilträger (100) aufweist: eine elektrisch isolierende Schichtstruktur (102); ein Durchgangsloch (112), das sich durch die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) erstreckt und das Folgendes aufweist: ein sich verjüngendes erstes Teilloch (114) in einer Vorderseite (106) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) und ein sich verjüngendes zweites Teilloch (120) in einer Rückseite (110) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102); wobei eine Dicke (D) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) weniger als 100 µm beträgt und ein seitlicher Versatz (L) zwischen einer Mitte (116) des ersten Teillochs (114) und einer Mitte (118) des zweiten Teillochs (120) weniger als 15 µm beträgt.A component carrier (100), the component carrier (100) having: an electrically insulating layer structure (102); a through hole (112) which extends through the electrically insulating layer structure (102) and which has the following: a tapered first partial hole (114) in a front side (106) of the electrically insulating layer structure (102) and a tapered second partial hole (120) in a rear side (110) of the electrically insulating layer structure (102); wherein a thickness (D) of the electrically insulating layer structure (102) is less than 100 μm and a lateral offset (L) between a center (116) of the first partial hole (114) and a center (118) of the second partial hole (120) less than 15 µm. Der Bauteilträger (100) gemäß Anspruch 1, aufweisend: eine erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur (104) auf der Vorderseite (106) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102); eine zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur (108) auf der Rückseite (110) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102); wobei sich das Durchgangsloch (112) durch die erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur (104), die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) und die zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur (108) erstreckt.The component carrier (100) according to Claim 1 , comprising: a first electrically conductive layer structure (104) on the front side (106) of the electrically insulating layer structure (102); a second electrically conductive layer structure (108) on the rear side (110) of the electrically insulating layer structure (102); wherein the through hole (112) extends through the first electrically conductive layer structure (104), the electrically insulating layer structure (102) and the second electrically conductive layer structure (108). Bauteilträger (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Mitte (116) des ersten Teillochs (114) als seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei äußersten Enden (122) des ersten Teillochs (114) bestimmt ist und die Mitte (118) des zweiten Teillochs (120) als seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei äußersten Enden (123) des zweiten Teillochs (120) bestimmt ist.Component carrier (100) according to Claim 1 or 2nd , wherein the center (116) of the first partial hole (114) is determined as the lateral center between two outermost ends (122) of the first partial hole (114) and the center (118) of the second partial hole (120) as the lateral center between two extreme ends (123) of the second partial hole (120) is determined. Bauteilträger (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Mitte (116) des ersten Teillochs (114) als seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei innersten Enden (124) der ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) bestimmt ist und die Mitte (116) des zweiten Teillochs (120) als seitlicher Mittelpunkt zwischen zwei innersten Enden (126) der zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (108) bestimmt ist.Component carrier (100) according to Claim 2 , wherein the center (116) of the first partial hole (114) is determined as the lateral center between two innermost ends (124) of the first electrically conductive layer structure (104) and the center (116) of the second partial hole (120) as the lateral center between two innermost ends (126) of the second electrically conductive layer structure (108) is determined. Der Bauteilträger (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dicke (D) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) weniger als 60 µm beträgt, insbesondere in einem Bereich zwischen 40 µm und 60 µm liegt.The component carrier (100) according to one of the Claims 1 to 4th , The thickness (D) of the electrically insulating layer structure (102) being less than 60 μm, in particular in a range between 40 μm and 60 μm. Bauteilträger (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei eine Dicke (d1, d2) von mindestens einer von der ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) und der zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (108) weniger als 18 µm beträgt, insbesondere weniger als 12 µm beträgt, weiter insbesondere weniger als 5 µm, beispielsweise in einem Bereich zwischen 2 µm und 4 µm, ist.Component carrier (100) according to one of the Claims 2 to 5 , wherein a thickness (d1, d2) of at least one of the first electrically conductive layer structure (104) and the second electrically conductive layer structure (108) is less than 18 μm, in particular less than 12 μm, furthermore in particular less than 5 μm, for example in a range between 2 microns and 4 microns. Der Bauteilträger (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur (104) seitlich über das erste Teilloch (114) hervorsteht.The component carrier (100) according to one of the Claims 2 to 6 , wherein the first electrically conductive layer structure (104) protrudes laterally beyond the first partial hole (114). Der Bauteilträger (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur (108) seitlich über das zweite Teilloch (120) hervorsteht.The component carrier (100) according to one of the Claims 2 to 7 , wherein the second electrically conductive layer structure (108) protrudes laterally beyond the second partial hole (120). Bauteilträger (100) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei ein Überhang (B) von mindestens einer von der ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) und der zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (108) über die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) weniger als 15 µm, insbesondere weniger als 10 µm, beträgt.Component carrier (100) according to one of the Claims 7 or 8th , wherein an overhang (B) of at least one of the first electrically conductive layer structure (104) and the second electrically conductive layer structure (108) over the electrically insulating layer structure (102) is less than 15 μm, in particular less than 10 μm. Bauteilträger (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) ein Kern ist, insbesondere ein aus vollständig ausgehärtetem Material hergestellter Kern, insbesondere hergestellt aus vollständig ausgehärtetem Harz, das gegebenenfalls Verstärkungspartikel enthält.Component carrier (100) according to one of the Claims 1 to 9 , wherein the electrically insulating layer structure (102) is a core, in particular a core made of completely hardened material, in particular made of completely hardened resin, which optionally contains reinforcing particles. Der Bauteilträger (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Durchgangsloch (112) zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit elektrisch leitfähigem Füllmaterial (130), insbesondere mit mehreren Metallisierungsstrukturen (179, 182, 187, 189), gefüllt ist.The component carrier (100) according to one of the Claims 1 to 10th , wherein the through hole (112) is at least partially, in particular completely, filled with electrically conductive filler material (130), in particular with a plurality of metallization structures (179, 182, 187, 189). Bauteilträger (100) gemäß Anspruch 11, wobei das elektrisch leitfähige Füllmaterial (130) frei von inneren Hohlräumen und/oder Rissen ist.Component carrier (100) according to Claim 11 , wherein the electrically conductive filler material (130) is free of internal cavities and / or cracks. Der Bauteilträger (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, der mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: der Bauteilträger (100) weist ferner mindestens eine Komponente auf, die auf dem Bauteilträger (100) montiert und/oder in diesen eingebettet ist, wobei die mindestens eine Komponente insbesondere aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: eine elektronische Komponente, eine elektrisch nichtleitfähige und/oder elektrisch leitfähige Einlage, eine Wärmeübertragungseinheit, ein lichtleitendes Element, eine Energiegewinnungseinheit, eine aktive elektronische Komponente, eine passive elektronische Komponente, ein elektronischer Chip, eine Speichereinrichtung, ein Filter, ein integrierter Schaltkreis, eine Signalverarbeitungskomponente, eine Leistungsverwaltungskomponente, ein opto-elektronisches Schnittstellenelement, ein Spannungswandler, eine kryptographische Komponente, ein Sender und/oder Empfänger, ein elektromechanischer Wandler, ein Aktor, ein mikroelektromechanisches System, ein Mikroprozessor, ein Kondensator, ein Widerstand, eine Induktivität, ein Akkumulator, ein Schalter, eine Kamera, eine Antenne, ein magnetisches Element, ein weiterer Bauteilträger und ein Logikchip; wobei mindestens eine der elektrisch leitfähigen Schichtstrukturen (104, 108) mindestens eines aufweist aus der Gruppe, die aus Folgenden besteht: Kupfer, Aluminium, Nickel, Silber, Gold, Palladium und Wolfram, wobei jedes der genannten Materialien wahlweise mit supraleitfähigem Material, wie etwa Graphen, beschichtet ist; wobei die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) mindestens eines aufweist aus der Gruppe, die aus Folgenden besteht: Harz, insbesondere verstärktes oder nicht-verstärktes Harz, z.B. Epoxidharz oder Bismaleimid-Triazin-Harz, FR-4, FR-5, Cyanatester, Polyphenylenderivat, Glas, Prepreg-Material, Polyimid, Polyamid, Flüssigkristallpolymer, Aufbaumaterial auf Epoxidbasis, Polytetrafluorethylen, eine Keramik und ein Metalloxid; wobei der Bauteilträger (100) als eine Platte geformt ist; wobei der Bauteilträger (100) als einer aus der Gruppe bestehend aus einer gedruckten Leiterplatte und einem Substrat konfiguriert ist; konfiguriert als ein Bauteilträger (100) vom Laminat-Typ.The component carrier (100) according to one of the Claims 1 to 12th , which has at least one of the following features: the component carrier (100) also has at least one component that is on the component carrier (100) is mounted and / or embedded therein, the at least one component being selected in particular from a group consisting of the following: an electronic component, an electrically non-conductive and / or electrically conductive insert, a heat transfer unit, a light-conducting element, an energy generation unit, an active electronic component, a passive electronic component, an electronic chip, a memory device, a filter, an integrated circuit, a signal processing component, a power management component, an optoelectronic interface element, a voltage converter, a cryptographic component, a transmitter and / or receiver, an electromechanical converter, an actuator, a microelectromechanical system, a microprocessor, a capacitor, a resistor, an inductor, an accumulator, a switch, a camera, an antenna, a magnetic element, a further component carrier and a log ikchip; wherein at least one of the electrically conductive layer structures (104, 108) comprises at least one from the group consisting of: copper, aluminum, nickel, silver, gold, palladium and tungsten, each of said materials optionally having a superconductive material such as Graphene, coated; wherein the electrically insulating layer structure (102) has at least one from the group consisting of the following: resin, in particular reinforced or non-reinforced resin, for example epoxy resin or bismaleimide-triazine resin, FR-4, FR-5, cyanate ester, polyphenylene derivative , Glass, prepreg material, polyimide, polyamide, liquid crystal polymer, epoxy-based building material, polytetrafluoroethylene, a ceramic and a metal oxide; the component carrier (100) being shaped as a plate; wherein the device carrier (100) is configured as one of the group consisting of a printed circuit board and a substrate; configured as a laminate type component carrier (100). Ein Verfahren der Herstellung eines Bauteilträgers (100), wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen einer elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102), wobei eine Dicke (D) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) weniger als 100 µm beträgt; Ausbilden eines Laser-Durchgangslochs (112), das sich durch die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) erstreckt und durch Laserbohren ausgebildet wird: von einer Vorderseite (106) in die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) zum Ausbilden eines ersten Teillochs (114) in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102), und von einer Rückseite (110) in die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) zum Ausbilden eines zweiten Teillochs (120) in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102), das sich bis zum ersten Teilloch (114) erstreckt; wobei das Laser-Durchgangsloch (112) so ausgebildet wird, dass ein seitlicher Versatz (L) zwischen einer Mitte (116) des ersten Teillochs (114) und einer Mitte (118) des zweiten Teillochs (120) weniger als 15 µm beträgt.A method of manufacturing a component carrier (100), the method comprising: Providing an electrically insulating layer structure (102), a thickness (D) of the electrically insulating layer structure (102) being less than 100 μm; Forming a laser through hole (112) which extends through the electrically insulating layer structure (102) and is formed by laser drilling: from a front side (106) into the electrically insulating layer structure (102) for forming a first partial hole (114) in the electrically insulating layer structure (102), and from a rear side (110) into the electrically insulating layer structure (102) for forming a second partial hole (120) in the electrically insulating layer structure (102), which extends to the first partial hole (114); wherein the laser through hole (112) is formed such that a lateral offset (L) between a center (116) of the first part-hole (114) and a center (118) of the second part-hole (120) is less than 15 μm. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Verfahren aufweist: Versehen der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) mit einer ersten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104) auf der Vorderseite (106) und mit einer zweiten elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (108) auf der Rückseite (110) ; Ausbilden des Laser-Durchgangslochs (112), das sich durch die erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur (104), die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) und die zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur (108) erstreckt und durch Laserbohren ausgebildet wird: von der Vorderseite (106) durch die erste elektrisch leitfähige Schichtstruktur (104) in die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) zum Ausbilden des ersten Teillochs (114), und von der Rückseite (110) durch die zweite elektrisch leitfähige Schichtstruktur (108) in die elektrisch isolierende Schichtstruktur (102) zum Ausbilden des zweiten Teillochs (120).The procedure according to Claim 14 The method comprises: providing the electrically insulating layer structure (102) with a first electrically conductive layer structure (104) on the front side (106) and with a second electrically conductive layer structure (108) on the back side (110); Forming the laser through hole (112) which extends through the first electrically conductive layer structure (104), the electrically insulating layer structure (102) and the second electrically conductive layer structure (108) and is formed by laser drilling: from the front side (106) through the first electrically conductive layer structure (104) into the electrically insulating layer structure (102) for forming the first partial hole (114), and from the rear (110) through the second electrically conductive layer structure (108) into the electrically insulating layer structure (102) for forming the second partial hole (120). Das Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Verfahren aufweist: ein Ausbilden des Laser-Durchgangslochs (112) in der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102), während eine oder beide von der Vorderseite (106) und der Rückseite (110) der elektrisch isolierenden Schichtstruktur (102) von einer elektrisch leitfähigen Schichtstruktur (104, 108) bedeckt ist oder nicht.The procedure according to Claim 14 The method comprising: forming the laser via (112) in the electrically insulating layer structure (102) while one or both of the front (106) and the rear (110) of the electrically insulating layer structure (102) is electrically conductive layer structure (104, 108) is covered or not. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei das Verfahren das Ausbilden von weiteren Laser-Durchgangslöchern (112) aufweist, insbesondere das Ausbilden von jedem der weiteren Laser-Durchgangslöcher (112) gemäß Anspruch 13 in den Schichtstrukturen (102, 104, 108), die zumindest einen Teil einer Platte (140) bilden, die in eine Mehrzahl von hergestellten Bauteilträgern (100) vereinzelt werden soll.The method according to one of the Claims 14 to 16 The method comprises forming further laser through holes (112), in particular forming each of the further laser through holes (112) according to Claim 13 in the layer structures (102, 104, 108) which form at least part of a plate (140) which is to be separated into a plurality of component carriers (100) produced. Das Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei das Verfahren ein mechanische Einspannen und/oder Kühlen und/oder Vakuumsaugen der Platte (140) während des Ausbildens der Laser-Durchgangslöcher (112) umfasst.The procedure according to Claim 17 The method comprising mechanically chucking and / or cooling and / or vacuuming the plate (140) while forming the laser through holes (112). Das Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei das Verfahren das Ausbilden der Laser-Durchgangslöcher (112) mit einer räumlich ausgeglichenen Bohrsequenz über der Platte (140) umfasst.The procedure according to Claim 17 or 18th , the method being the formation of the laser Through holes (112) with a spatially balanced drilling sequence over the plate (140). Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei das Verfahren das Ausbilden einer Untergruppe der Laser-Durchgangslöcher (112) in einer Mehrzahl von räumlichen Abschnitten der Platte (140) Folgendes aufweist: Ausbilden von nur einem Teil der Untergruppe der Laser-Durchgangslöcher (112) in diesem räumlichen Abschnitt; danach Beenden des Ausbildens der Untergruppe von Laser-Durchgangslöchern (112) in diesem räumlichen Abschnitt für eine Wartezeit, die gewählt ist, um zu ermöglichen, dass die durch das Laserbohren erzeugte Wärme aus diesem räumlichen Abschnitt abgeführt werden kann; nach Ablauf der Wartezeit Fortsetzen des Ausbildens der Untergruppe von Laser-Durchgangslöchern (112) in diesem räumlichen Abschnitt.The method according to one of the Claims 17 to 19th the method comprising forming a subset of the laser through holes (112) in a plurality of spatial portions of the plate (140): forming only a portion of the subset of the laser through holes (112) in that spatial portion; thereafter terminating the formation of the subset of laser vias (112) in that spatial section for a waiting period selected to allow the heat generated by the laser drilling to be dissipated from that spatial section; after the waiting time has elapsed, the formation of the subset of laser through holes (112) continues in this spatial section. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das Verfahren aufweist: Ausbilden von mindestens einem Laser-Durchgangsloch (112) in einem ersten räumlichen Abschnitt der Platte (140); anschließend Springen zu einem zweiten räumlichen Abschnitt der Platte (140) ; danach Ausbilden von mindestens einem zweiten Laser-Durchgangsloch (112) in dem zweiten räumlichen Abschnitt der Platte (140); insbesondere anschließend Zurückspringen in den ersten räumlichen Abschnitt und Ausbilden von mindestens einem weiteren Laser-Durchgangsloch (112) in dem ersten räumlichen Abschnitt.The method according to one of the Claims 17 to 20 The method comprising: forming at least one laser via (112) in a first spatial portion of the plate (140); then jumping to a second spatial portion of the plate (140); thereafter forming at least one second laser via (112) in the second spatial portion of the plate (140); in particular subsequently jumping back into the first spatial section and forming at least one further laser through hole (112) in the first spatial section. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei das Verfahren umfasst: Ausrichten der Platte (140) im Hinblick auf eine Laserquelle (199), insbesondere unter Verwendung von mindestens einer Ausrichtungsmarkierung (163) auf der Platte (140); danach Ausbilden von einem Teil der Laser-Durchgangslöcher (112) durch die Laserquelle (199); danach erneutes Ausrichten der Platte (140), insbesondere unter Verwendung von der mindestens einen Ausrichtungsmarkierung (163); danach Ausbilden eines anderen Teils der Laser-Durchgangslöcher (112) durch die Laserquelle (199).The method according to one of the Claims 17 to 21 The method comprising: aligning the plate (140) with respect to a laser source (199), in particular using at least one alignment mark (163) on the plate (140); thereafter forming part of the laser through holes (112) through the laser source (199); thereafter realigning the plate (140), particularly using the at least one alignment mark (163); then forming another part of the laser through holes (112) by the laser source (199). Das Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei das Verfahren vor dem Ausrichten der Platte (140) oder nach dem Ausbilden von dem anderen Teil der Laser-Durchgangslöcher (112) aufweist: Umdrehen der Platte (140) relativ zur Laserquelle (199) zur Laserbearbeitung einer anderen Hauptoberfläche der Platte (140) zum Ausbilden eines anderen Teils der Laser-Durchgangslöcher (112).The procedure according to Claim 22 The method, prior to aligning the plate (140) or after forming the other part of the laser through holes (112), comprises: flipping the plate (140) relative to the laser source (199) to laser process another major surface of the plate (140 ) to form another part of the laser through holes (112).
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