片状件、部件承载件、制造方法及其用途与流程

本发明涉及一种片状件、部件承载件、制造方法和使用方法。

背景技术：

1、在配装有一个或更多个部件的部件承载件的产品功能不断增加并且这种部件的逐步小型化以及待连接至诸如印刷电路板之类的部件承载件的部件的数量不断增多的背景下，采用了具有若干部件的日益强大的阵列状部件或封装件，这些阵列状部件或封装件具有多个接触部或连接部，其中，这些接触部之间的间隔越来越小。特别地，部件承载件应当机械上稳定且电气上可靠以便即使在恶劣的条件下也能够进行操作。

2、形成部件承载件的传统方法仍然面临可靠性问题。用传统材料制造的部件承载件的性能无法满足某些应用的诸如高性能计算之类的苛刻要求，特别是无法满足涉及高频和/或高速应用的苛刻要求。

技术实现思路

1、可能需要形成适用于高频和/或高速应用的机械上可靠的部件承载件。

2、根据本发明的示例性实施方式，提供了一种用于制造部件承载件的片状件，其中该片状件包括第一结构和第二结构，第一结构在树脂基体中包括第一填料颗粒，第二结构与第一结构叠置并包括在树脂基体(该树脂基体可以是另外的树脂基体或容纳有第一填料颗粒的同一树脂基体)中的第二填料颗粒，其中第二填料颗粒中的相应的第二填料颗粒中的中空体积(例如空气量)大于第一填料颗粒中的相应的第一填料颗粒中的中空体积(例如空气量)。

3、根据本发明的另外的示例性实施方式，提供一种部件承载件，该部件承载件包括叠置件，该叠置件包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构，其中至少一个电绝缘层结构包括空气填充的中空填料颗粒，与叠置件的表面区域中的中空填料颗粒相比，邻近于至少一个电传导层结构的中空填料颗粒具有更大的中空体积(例如更大的空气量)。

4、根据本发明的又另外的示例性实施方式，提供一种制造方法，该方法包括在树脂基体中形成具有第一填料颗粒的第一结构，在树脂基体中形成具有第二填料颗粒的第二结构，将第一结构与第二结构进行叠置从而形成片状件，以及将第一填料颗粒和第二填料颗粒构造成使得在第二填料颗粒中的相应的第二填料颗粒中的中空体积(例如空气量)大于在第一填料颗粒中的相应的第一填料颗粒中的中空体积。

5、根据本发明的又一示例性实施方式，具有上述特征的部件承载件用于高频和/或高速应用。通过提供具有低dk和/或低df特性的介电材料，可以通过减少电传输的强度下降和阻抗来实现更快的速度和/或更高的频率以及更好的信号完整性。因此，示例性实施方式可以特别适用于高频应用，特别是适用于传导射频(radio frequency,rf)信号，更特别地是适用于传导具有高于1ghz的频率的射频信号。示例性实施方式也可以适用于诸如高速计算应用之类的高速应用。后者提及的高速应用可以涉及至少1gb/s的数据速率，特别是至少5gb/s的数据速率。

6、在本技术的上下文中，术语“部件承载件”可以特别表示能够将一个或更多个部件容置在该部件承载件上和/或该部件承载件中以提供机械支撑和/或电连接和/或热连接的任何支撑结构。换言之，部件承载件可以构造成用于部件的机械承载件和/或电子承载件和/或热承载件。特别地，部件承载件可以是印刷电路板、有机中介层和ic(集成电路)基板中的一者。部件承载件也可以是混合板，该混合板将上述类型的部件承载件中的不同类型的部件承载件进行组合。

7、在本技术的上下文中，术语“叠置件”可以特别地表示平坦或平面体。例如，叠置件可以是层叠置件，特别是层压式层叠置件或层压件。这样的层压件可以通过施加机械压力和/或热来连接多个层结构而形成。叠置件可以包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘结构。

8、在本技术的上下文中，术语“层结构”可以特别地表示共用平面内的连续层、图案化层或多个不连续的岛状件。层结构可以执行提供电传导和/或电绝缘的功能。

9、在本技术的上下文中，术语“片状件”可以特别地表示优选为平面的结构(诸如箔或膜或板)，该结构可以用作用于制造部件承载件的半成品。例如，片状件可以包括介电材料或由介电材料组成。该片状件可以被构造成使得它可以与一个或更多个其他片状件进行层压来形成叠置件。

10、在本技术的上下文中，术语“填料颗粒”可以特别地表示可以被添加到片状件以提供一种或更多种功能的大量粒状结构。这样的功能可以包括通过增加片状件内部的空气量或真空体积来提高高频和/或高速性能，以及包括提高用于制造的片状件的机械稳定性。然而，填料颗粒也可以调节热传导性，可以增强介电可靠性，可以提供屏蔽功能等。例如，填料颗粒可以具有球形形状、立方体形状，可以是任意形状的珠状物和/或可以成形为薄片状。其他明确定义的、有序的、随机的或任意的形状也是可能的。填料颗粒可以由无机材料如sio2或无机材料的另外的组合化合物制成(无机填料可以单独使用或者以任意比例组合两种或更多种进行使用)，以此方式，通过使树脂组合物固化而获得的固化材料的热膨胀系数可得以降低并且翘曲可得以控制。填料颗粒可以使树脂的抛光表面的凹陷部分的深度更小并且可以降低通过使树脂组合物固化而获得的固化材料的介电损耗角正切。此外，填料颗粒可有助于降低固化材料的拉伸弹性模量。另外，由于表面处理能够抑制填料颗粒的凝聚或填料颗粒从抛光表面的脱离，因此优选地通过适当的表面处理对填料颗粒进行表面处理。表面处理还可以有助于树脂片状件表面上更好的均匀性并且可以改善填料颗粒的防潮性和分散性。

11、在本技术的上下文中，术语“树脂基体”可以特别地表示其中可嵌入或容纳填料颗粒的介质(其可以包括聚合物)。例如，这样的树脂基体可以包括环氧树脂。优选地，树脂基体在使用片状件制造部件承载件之前可以至少部分未固化。因此，通过施加压力和/或加热，至少部分未固化的树脂基体可以固化，例如通过引发树脂或其部分的交联或聚合而被固化。

12、在本技术的上下文中，术语“与第一结构叠置的第二结构”可以特别地表示第一结构和第二结构以上下叠置的方式布置，特别地以面向彼此主表面的方式连接至彼此。换言之，第一结构和第二结构可以一起形成层叠置件，例如双层叠置件。

13、在本技术的上下文中，术语“填料颗粒中的中空体积”可以特别地表示空隙体积，其可以在填料颗粒的中空内部包含气体或真空。特别地，中空体积可不含液体且不含固体。例如，中空填料颗粒的部分中空体积除以中空填料颗粒的总体积可以为至少20％，特别是至少50％，优选地至少70％。

14、在本技术的上下文中，术语“填料颗粒中的空气量”可以特别地表示容纳在填料颗粒的中空内部的空气的体积或质量。例如，内部具有空气的填料颗粒可以具有一个或更多个内部空隙体积。这样的填料颗粒可以是中空填料颗粒。空气可以密封地封闭在填料颗粒的内部。然而，填料颗粒也可能对环境开放并具有未填充的气态区域。例如，中空填料颗粒的部分空气体积除以中空填料颗粒的总体积可以为至少20％，特别是至少50％，优选地至少70％。

15、在本技术的上下文中，术语“邻近于至少一个电传导层结构”可以特别地表示部件承载件的叠置件的金属布线结构的直接环境的位置或区域。中空或空气填充的填料颗粒与电传导层结构之间的空间邻近性可以达到填料颗粒内部的空气对沿布线结构传播的高频信号的质量有影响的程度。

16、在本技术的上下文中，术语“在叠置件的表面区域中”可以特别地表示直接连接到叠置件的主表面的叠置件区域。在部件承载件的处理、使用和/或组装期间，表面区域可能受到机械应力和/或化学影响。

17、在本技术的上下文中，术语主体的“主表面”可以特别地表示主体的两个最大的相反表面中的一个表面或者主体的相反侧的最外表面。主表面或最外表面可以通过周向侧壁连接。诸如叠置件之类的主体的厚度可以由两个相反的主表面之间的距离来限定。

18、根据第一方面，提供了一种片状件，该片状件可以作为用于制造部件承载件(诸如印刷电路板、pcb)的半成品。这样的片状件可以形成为在树脂基体中具有第一填料颗粒的第一结构和在相同或另外的树脂基体中具有第二填料颗粒的第二结构的叠置件。有利地，第二填料颗粒中的中空体积或空气量可以大于第一填料颗粒中的中空体积或空气量。填料颗粒中的空气或真空可存在于相应填料颗粒的中空内部体积中。当调整片状件的填料颗粒中空气或真空含量的不均匀分布时，片状件的具有较高空气含量或较大真空体积的一侧可以远离或与加工过程中经受机械载荷和化学影响的表面分隔来使用，而片状件的具有较低或没有空气含量或具有较低或没有真空体积的另一侧可以承受如此高的机械载荷和化学影响，而不会使填料颗粒破裂。结果，在部件承载件的制造过程期间可以可靠地防止由于高机械载荷和/或化学影响导致的填料颗粒的破损。通过所述的片状件的填料颗粒的空气含量或中空体积的不均匀分布，可以获得高可靠性。同时，充分远离高机械载荷和化学影响的填料颗粒内部存在大量空气或中空体积可促进获得的部件承载件的高频和高速性能，因为这可能引起低dk行为。更具体地，低dk行为可以引起低信号损失和低信号失真，并且可以减少信号传输的衰减和欧姆损耗，并因此可以促进信号完整性。通过本发明的实施方式，可以提供满足高性能计算、人工智能(ai)应用以及5g应用等的苛刻要求的具有非常低和/或稳定的dk和df值的介电材料。通过适当调整填料颗粒和树脂，这也有助于减少电绝缘结构和电传导结构之间的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion,cte)失配。

19、根据第二方面，部件承载件(诸如pcb)被设置为(优选为层压的)层叠置件。层叠置件可以具有一个或更多个电绝缘层结构，该电绝缘层结构具有真空或空气填充的中空填料颗粒，与叠置件的表面区域中的填料颗粒相比，邻近叠置件的电传层结构的填料颗粒具有更大的真空体积或空气量，在叠置件的表面区域中填充颗粒可以具有较低甚至没有空气含量或真空体积。当在表面区域中的填料颗粒中存在相对低的或甚至没有真空或空气量时，部件承载件在该区域中是稳固的以防止填料撞损或破裂，上述区域例如为在制造过程期间经受镀覆的地方。与此相反，在靠近叠置件的金属布线结构处填料颗粒的真空或空气量可以更高，在部件承载件的运行期间电信号可以沿着上述金属布线结构传播。当这样的电信号是高频和高速信号(例如rf、射频信号)时，由位于该区域的填料颗粒的大量空气含量促进的低dk环境可以允许以低损耗和低信号失真对所述电信号进行传播。因此，可以获得具有高机械完整性和优异高频性能的部件承载件。

20、示例性实施方式的具体描述

21、在下文中，将对片状件、部件承载件和方法的另外的示例性实施方式进行解释。

22、在实施方式中，中空填料颗粒中的至少一些中空填料颗粒可以具有一个或更多个内部真空室。与空气相比，真空可提供甚至更低的dk/df值。在内部真空的情况下，中空填料颗粒的中空体积量可以大于它们的实心体积量。虽然下面的描述解释了本发明的特别涉及空气填充的中空填料颗粒的示例性实施方式，但是任何其他实施方式均可以使用具有至少一个内部真空室的中空填料颗粒。

23、在实施方式中，片状件或部件承载件用于1ghz以上、特别是2ghz或以上的高频应用。特别是对于这样的高频和高速，当介电常数太高时，信号传输对寄生损耗特别敏感。根据本发明的示例性实施方式的片状件和部件承载件的低dk和/或df特性允许信号传输的低损耗，即使在这样的高频值和介电损耗角正切的情况下也是如此。

24、在实施方式中，第一和/或第二填料颗粒可以是功能性填料颗粒，从而为相应的结构提供指定的技术功能。作为示例，填料颗粒可以被构造成用于通过降低固化介电材料的拉伸弹性模量来降低介电常数的值和/或降低cte失配。填料颗粒可以是例如陶瓷填料颗粒，例如包括氧化硅、氧化铝或氮化铝。

25、此外，相应结构中的填料颗粒的填料含量按重量计可以占相应结构的总重量的例如至少50％，特别地，相应结构中的填料颗粒的填料含量按重量计可以占相应结构的总重量的60％至80％的范围内。这可以确保填料颗粒提供的功能对相应结构的整体性能具有很大影响。

26、在不同的实施方式中，第一结构与第二结构之间可能存在或可能不存在直接物理连接。两种结构可以以中间有或没有中间层的方式进行叠置。因此，结构之间的连接可能是直接的或间接的。特别地，液态原材料在制造过程期间可能会消失，然后可以对第一结构进行涂覆，然后可以随后对第二结构进行涂覆。因此，两个叠置的结构可以是直接和间接连接的。

27、特别地，在片状件中第一结构和第二结构中的至少一者的树脂基体可以是至少部分未固化的，以便可以通过层压进行固化(即施加热和/或压力以使不同的层结构彼此连接)。例如，相应的树脂基体可以由b阶环氧树脂制成。b阶环氧树脂可表示其中树脂与固化剂和/或硬化剂之间的反应不完全的化学体系。更一般地，至少部分未固化的树脂基体可以处于其仍然能够交联或聚合的构型。因此，相应的树脂基体可以有助于在层压期间叠置件的多层结构之间形成连接。第一结构的树脂基体可以由与第二结构的树脂基体相同的材料制成，或者可以由另外的材料制成。

28、在实施方式中，第一填料颗粒是实心填料颗粒，第二填料颗粒是空气填充的中空填料颗粒。图2中示出了相应的实施方式。因此，第一填料颗粒可以不含中空芯并且可以是大部分或完全实心的。这可以为第一填料颗粒提供极好的保护以防止在制造过程中破碎或破裂。此外，一旦填料颗粒受损，当化学物质残留在介电材料中时，这可能造成降低潜在可靠性的问题。同时，第二填料颗粒可以是中空的，以提供在高频和/或高速方面具有有利特性的低dk材料，以获得更好的信号完整性。

29、在实施方式中，第一结构的实心填料颗粒具有在0.5μm至5μm的范围内的直径。可以在制造过程期间适当地处理上述尺寸范围内的实心填料颗粒。这样的填料颗粒具有足够的机械强度以承受镀覆和其他苛刻的制造过程而不会破裂。

30、然而，实心填料颗粒也可以具有更小的直径，例如当使用纳米填料时。因此，实心填料可以非常小，只要小尺寸不影响填料材料的机械稳定性即可。相应地，第一结构可以非常薄，这例如对于细线结构化可能是有利的。

31、在实施方式中，第二结构的空气填充的中空填料颗粒的直径在0.5μm至5μm的范围内。该范围内的中空填料颗粒可允许提供足够大的空气含量以有效降低dk值。这种空气填充的填料颗粒可以适合用于第二结构中，以用于在部件承载件的运行期间在与承载信号的电传导布线结构空间紧密相邻时提供高度适合的高频特性。

32、在另外的实施方式中，第一填料颗粒是具有第一尺寸的空气填充的中空填料颗粒，第二填料颗粒是具有第二尺寸的空气填充的中空填料颗粒，其中第二尺寸大于第一尺寸。这样的实施方式例如在图1中示出。相应的片状件在高频行为方面提供优异的特性并且确保低信号损失以及高频和高速信号质量。同时，第一种结构中较小尺寸的中空填料颗粒由于其尺寸较小而受到适当保护，不会破碎或破裂。已经发现，较小的中空填料颗粒比较大的中空填料颗粒更不易破损。此外，较小的中空填料颗粒也有助于片状件整体的低dk特性。

33、在实施方式中，第一结构的空气填充的中空填料颗粒的直径在0.1μm至1μm的范围内，例如在0.1μm至0.8μm的范围内。事实证明，上述直径范围内的中空填料颗粒可以承受部件承载件制造过程期间出现的机械载荷，而没有明显的破损风险。同时，这种中空填料颗粒的空气含量可以有助于确保高频信号的完整性。

34、在实施方式中，第二结构的空气填充的中空填料颗粒的直径在0.5μm至5μm的范围内，例如在1μm至5μm的范围内。事实证明，当与在部件承载件制造过程期间进行机械和/或化学处理的片状件表面相距足够远时，中空填料颗粒不易破损，同时还使片状件和部件承载件的高频和高速性能得以提高。

35、在实施方式中，第一结构的厚度小于第二结构的厚度。第一结构形式的非常薄的保护层已经证明足以作为防止填料颗粒破损的可靠保护。当第一结构比第二结构薄时，整个片状件厚度的大部分可用于通过提供具有大空气含量的中空填料颗粒来增强高频和高速特性。

36、在实施方式中，第一结构具有在3μm至10μm的范围内的厚度。这种薄的第一结构已经可以有效地用作保护层，用于防止不期望的中空填料颗粒破损的稳固的机械缓冲器。

37、在实施方式中，第二结构的厚度在20μm至30μm的范围内。这样的第二结构为多层中空填料颗粒提供了足够的空间，以有效提高信号质量，特别是用于高频和高速应用的信号质量。

38、在实施方式中，第一结构和/或第二结构的中空填料颗粒可以具有封围中空体积的壳。优选地，壳的厚度与壳的外径以及因此与填料颗粒的外径之间的比率可以在0.01至0.2的范围内，例如在0.05至0.1的范围内。在本技术的上下文中，填料颗粒的直径可以是其最大尺寸。相应地，壳的厚度可以是其最大厚度。

39、在实施方式中，第一结构的暴露主表面被构造成暴露于化学和/或机械处理，例如镀覆。在本技术的上下文中，术语“构造成被暴露以进行化学和/或机械处理”可以特别地表示第一结构在制造部件承载件期间可以承受可能作用在暴露的片状件表面上的机械载荷和化学试剂。特别地，第一结构能够承受层压过程、镀覆过程、蚀刻过程、等离子过程、机械和/或激光钻孔过程、和/或化学机械抛光的影响，而不会对第一填料颗粒造成破损。

40、在实施方式中，第二结构的暴露主表面被构造成层压在基部结构上。在本技术的上下文中，术语“构造成层压在基部结构上”可以特别地表示第二结构与基部结构(例如芯、积层或已层压的层叠置件)通过层压，即通过施加热和/或压力，来进行连接的能力。这还可以包括第二结构的树脂基体可通过热能和/或机械压力而固化的能力，即树脂基体在层压之前至少部分未固化的特性。当将第二结构的暴露主表面暴露于镀覆过程时，第二结构的主表面处的中空的第二填料颗粒可能损坏。

41、在实施方式中，片状件包括第一结构与第二结构之间的接合平面，该接合平面将第一填料颗粒与第二填料颗粒分隔开。在一种替代方案中，接合平面可以仅仅是第一结构的连接表面和第二结构的连接表面之间的连接平面。在这种情况下，第一结构和第二结构可以形成双层。在另外的替代方案中，接合平面可以具体构造成对第一结构和第二结构之间的材料(特别是填料颗粒)的迁移进行抑制或消除的屏障。特别地，然后可能的是，接合平面由第三结构(例如屏障层或界面层)形成，该第三结构可被构造成改善片状件的整体性能。这样的中间第三结构可以包含或不包含中空和/或实心填料颗粒。

42、在实施方式中，片状件包括第一结构与第二结构之间的混合区域(或混杂区域)，在该区域中第一填料颗粒和第二填料颗粒混合(或混杂)。这样的混合区域可以在第一结构的第一填料颗粒和第二结构的第二填料颗粒之间形成平滑过渡。替代性地，可以形成从第一填料颗粒到第二填料颗粒的骤然过渡。

43、在实施方式中，第二填料颗粒中的总中空体积(其可以是真空体积或仅填充有气体的体积)大于第一填料颗粒中的总中空体积。例如，第二填料颗粒中的总空气体积大于第一填料颗粒中的总空气体积。第二填料颗粒的总真空或空气体积可以大于零并且可以是第二结构的所有第二填料颗粒的单独的真空或空气体积的总和。相应地，第一填料颗粒的总真空或空气体积可以为零或大于零并且可以是第一结构的所有第一填料颗粒的单独的零真空或非零真空或空气体积的总和。当第二填料颗粒的总真空或空气体积大于第一填料颗粒的总真空或空气体积时，第一结构的高机械稳固性可以与第二结构的低dk特性组合。

44、在实施方式中，第一结构是第一层，并且/或者第二结构是第二层。因此，第一结构可以是平面结构，并且/或者第二结构可以是平面结构。特别地，第一结构可以与第二结构在其平面连接表面处连接以形成双层。

45、然而，在另外的实施方式中，第一结构和/或第二结构可能不是平面的，例如具有弯曲的和/或梯级状的表面轮廓。特别地，可以形成第一结构和/或第二结构的具有明显粗糙度的连接表面，当将第一结构和第二结构层压在一起作为一个整体片状件时，连接表面可以是平坦的。尽管可能期望整个片状件的平面表面，但是第一结构和第二结构的连接部分可以是平面的或非平面的。然而，如果两个结构不是平面的或其中一个结构不是平面的，则可以增加第二结构的厚度变化以确保整个片状件的平面度(例如，如果第一结构的厚度应尽可能薄)。

46、在实施方式中，第一结构与第二结构直接连接。因此，在第一结构和第二结构之间可能存在直接物理连接，而其间没有中间结构。这可以确保片状件的紧凑设计。替代性地，至少一个附加结构可以在第一结构和第二结构之间。这种额外的中间结构可以是防止第一结构和第二结构之间的材料迁移的屏障和/或可以是提供第一结构和第二结构的特性之间的平滑或连续过渡的适配层。

47、例如，第一结构的第一填料颗粒可以全部由相同材料制成，例如玻璃。替代性地，第一填料颗粒的不同子群组可由不同材料制成，例如玻璃和氮化铝。此外，第一填料颗粒可以都具有相同的尺寸。然而，本领域技术人员将意识到以下事实：由于制造公差，相同尺寸的第一填料颗粒可能具有略微不同的尺寸。替代性地，第一填料颗粒可以具有尺寸分布(例如可以具有根据第一填料颗粒的上述范围的尺寸分布)。也可能所有第一填料颗粒完全是实心的(或非中空的或没有宏观内部空隙)或全部是中空的。替代性地，第一填料颗粒可以部分地完全是实心的并且部分地是中空的。

48、例如，第二结构的第二填料颗粒可以全部由相同材料制成，例如玻璃。替代性地，第二填料颗粒的不同子群组可由不同材料制成，例如玻璃和氮化铝。此外，第二填料颗粒可以都具有相同的尺寸。然而，本领域技术人员将意识到以下事实：由于制造公差，相同尺寸的第二填料颗粒可能具有略微不同的尺寸。替代性地，第二填料颗粒可以具有尺寸分布(例如可以具有根据第二填料颗粒的上述范围的尺寸分布)。也可能所有第二填料颗粒都是中空的。替代性地，第二填料颗粒可以部分地完全是实心的并且部分地是中空的。

49、在实施方式中，在位于叠置件的表面区域中的第一填料颗粒中的相应的第一填料颗粒中的空气量小于邻近于至少一个电传导层结构的第二填料颗粒中的相应的第二填料颗粒中的空气量。相应地，第一结构中相应的第一填料颗粒中的空气量小于第二结构中相应的第二填料颗粒中的空气量。因此，直接包围可以在部件承载件的运行期间用作电布线结构的电传导层结构的第二填料颗粒，可以在叠置件表面处提供比第一填料颗粒高的空气量。这可以允许甚至在苛刻条件下对叠置件表面进行处理而不存在填料颗粒破损的风险，同时叠置件的内部可以增强低dk特性。

50、在实施方式中，叠置件的表面没有损坏的中空填料颗粒。在本上下文中，破损的中空填料颗粒是具有损坏的壳从而使得破损的中空填料颗粒的中空内部无法提供可能不会被周围材料填充的限定体积的那些颗粒。可以通过第一填料颗粒的上述构造来避免可能导致部件承载件的可靠性问题的这种破损的中空填料颗粒。

51、在实施方式中，部件承载件的至少一个电绝缘层结构包括具有上述特征的片状件。相应地，该方法可以包括通过形成包括至少一个电传导层结构和至少一个电绝缘层结构的叠置件来制造部件承载件，其中至少一个电绝缘层结构是基于这样的片状件形成的。例如，叠置件可以由一个或更多个电传导层结构(诸如图案化的金属层和/或经镀覆的金属通孔)和一个或更多个电绝缘层结构组成，其中至少一部分电绝缘层结构由具有以上属性的片状件形成。在层结构的层压之后，相应片状件的树脂材料可以从最初部分未固化的构型转化为固化的构型(具有交联或聚合树脂，特别是环氧树脂)。

52、在实施方式中，该方法包括形成下述层，该层在该层的一侧上包括具有第一填料颗粒的第一结构并且在该层的相反的另一侧上包括具有第二填料颗粒的第二结构。在一种实施方式中，层的一侧可以设置有较大的球状件，而层的另一侧可以设置有较小的球状件。

53、在实施方式中，较小的球状件和较大的球状件可以混杂在一起并随机分布在同一层的一部分中，特别是在中心部分中。当中空填料和实心填料在同一层中时，特别地具有以下两种选择：在一种选择或替代性方案中，仅存在一层。在另一种选择或可替选方案中，仍然有两层，例如具有中空填料和实心填料的顶层，以及仅具有实心填料的底层。优选地，中空填料颗粒的量大于实心填料颗粒的量。然而，实心填料颗粒的尺寸可以大于中空填料颗粒的尺寸。因此，表面上的压力可以通过实心填料颗粒而承受得更多，并且中空填料颗粒可以被更好地保护以免于破损。这可以获得材料的良好机械稳定性和低dk/df。

54、在实施方式中，部件承载件包括具有至少一个电绝缘层结构和至少一个电传导层结构的叠置件。例如，部件承载件可以是所提到的特别是通过施加机械压力和/或热能而形成的一个或更多个电绝缘层结构和一个或更多个电传导层结构的层压件。所提到的叠置件可以提供板状的部件承载件，该板状的部件承载件能够为另外的部件提供大的安装表面，并且仍然非常薄且紧凑。

55、在实施方式中，部件承载件被成形为板。这有助于紧凑的设计，其中，尽管如此，部件承载件仍为该部件承载件上的安装部件提供大的基底。此外，特别地，作为电子部件的示例的裸晶片(die)可以安装在薄板、比如印刷电路板上。

56、在实施方式中，部件承载件被构造为印刷电路板、基板(特别是ic基板)和中介层中的一者。

57、在本技术的上下文中，术语“印刷电路板(pcb)”可以特别地表示通过例如通过施加压力和/或通过供给热能而将多个电传导层结构与多个电绝缘层结构进行层压而形成的板状部件承载件。作为用于pcb技术的优选材料，电传导层结构由铜制成，而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维、所谓的预浸料、或fr4材料。通过例如激光钻孔或机械钻孔形成穿过层压件的孔并且通过用电传导材料(特别是铜)对这些孔进行部分地或完全地填充从而形成过孔或任何其他通孔连接部，各个电传导层结构可以以期望的方式彼此连接。经填充的孔将整个叠置件连接(即，通孔连接部延伸穿过多个层或整个叠置件)，或者经填充的孔将至少两个电传导层连接，即所谓的过孔。类似地，光学互连部可以穿过叠置件的各个层而形成以接纳电光电路板(electro-optical circuit board,eocb)。印刷电路板通常构造成用于将一个或更多个部件容置在板状印刷电路板的一个表面或相反的两个表面上。所述一个或更多个部件可以通过焊接而连接至相应的主表面。pcb的介电部分可以包括具有增强纤维(比如，玻璃纤维)的树脂。

58、在本技术的上下文中，术语“基板”可以特别地表示小的部件承载件。相对于pcb而言，基板可以是相对较小的部件承载件，该部件承载件上可以安装一个或更多个部件并且该部件承载件可以用作一个或更多个芯片与另一pcb之间的连接介质。例如，基板可以具有与待安装在该基板上的部件(特别地，电子部件)大致相同的尺寸(例如，在芯片级封装(csp)的情况下)。更具体地，基板可以理解为这样的承载件：用于电连接件或电网的承载件、以及与印刷电路板(pcb)相当但具有相当高密度的横向和/或竖向布置的连接件的部件承载件。侧向连接件例如是传导通路，而竖向连接件可以是例如钻孔。这些侧向连接件和/或竖向连接件布置在基板内并且可以用于提供已容置部件或未容置部件(比如，裸晶片)、特别是ic芯片与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接、热连接和/或机械连接。因此，术语“基板”还包括“ic基板”。基板的介电部分可以包括具有增强颗粒(比如，增强球状件，特别是玻璃球状件)的树脂。

59、基板或中介层可以包括至少一层以下各者或由至少一层以下各者构成：玻璃；硅(si)和/或感光的或可干蚀刻的有机材料、如环氧基积层材料(比如，环氧基积层膜)；或者聚合物化合物(聚合物化合物可以包括或可以不包括光敏和/或热敏分子)、如聚酰亚胺或聚苯并恶唑。

60、在实施方式中，至少一个电绝缘层结构包括以下各者中的至少一者：树脂或聚合物，诸如环氧树脂、氰酸酯树脂、苯并环丁烯树脂、三聚氰胺衍生物、聚苯并恶苯(pbo)、双马来酰亚胺-三嗪树脂、聚亚苯基衍生物(例如，基于聚苯醚，ppe)、聚酰亚胺(pi)、聚酰胺(pa)、液晶聚合物(lcp)、聚四氟乙烯(ptfe)、双苯并环丁烯(bcb)和/或其组合。也可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成的增强结构——比如网状物、纤维、球状件或其他种类的填充物颗粒——以形成复合物。与增强剂结合的半固化树脂、例如用上述树脂浸渍的纤维被称为预浸料。这些预浸料通常是以它们的性能命名的，例如fr4或fr5，这些预浸料的性能描述了其阻燃性能。尽管预浸料、特别是fr4对于刚性pcb而言通常是优选的，但是也可以使用其他材料、特别是环氧基堆叠材料(比如，积层膜)或感光介电材料。对于高频应用，高频材料、比如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂可以是优选的。除了这些聚合物以外，低温共烧陶瓷(low temperature cofired ceramic,ltcc)或其他低的、非常低的或超低的dk材料可以作为电绝缘结构而应用在部件承载件中。

61、在实施方式中，至少一个电传导层结构包括以下各者中的至少一者：铜、铝、镍、银、金、钯、钨、钛和镁。尽管铜通常是优选的，但是其他材料或其涂覆变型、特别是涂覆有超导材料或传导性聚合物的变型也是可以的，超导材料或传导性聚合物分别比如为石墨烯或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(pedot)。

62、表面安装在部件承载件的叠置件上和/或嵌置在部件承载件的叠置件中的至少一个部件可以选自以下各者中的至少一者：非导电嵌体、导电嵌体(比如，金属嵌体，优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如，热管)、导光元件(例如，光波导或光导体连接件)、电子部件或其组合。嵌体可以是例如带有或不带有绝缘材料涂层的金属块(ims-嵌体)，该金属块可以表面安装以用于促进散热的目的。合适的材料是根据材料的热导率限定的，热导率应当为至少2w/mk。这种材料通常是基于但不限于金属、金属氧化物和/或陶瓷，例如为铜、氧化铝(al2o3)或氮化铝(aln)。为了提高热交换能力，也经常使用具有增加的表面面积的其他几何形状。此外，部件可以是有源电子部件(具有至少一个实现的p-n结)、无源电子部件比如电阻器、电感或电容器、电子芯片、存储装置(例如，dram或其他数据存储器)、滤波器、集成电路(比如，现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)、可编程阵列逻辑(programmable array logic,pal)、通用阵列逻辑(generic array logic,gal)和复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,cpld))、信号处理部件、功率管理部件(诸如，场效应晶体管(field-effect transistor,fet)、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)、互补金属氧化物半导体(complementary metal–oxide–semiconductor,cmos)、结型场效应晶体管(junctionfield-effect transistor,jfet)、或绝缘栅场效应晶体管(insulated-gate field-effect transistor,igfet)，这些都是基于半导体材料的，该半导体材料比如是碳化硅(sic)、砷化镓(gaas)、氮化镓(gan)、氧化镓(ga2o3)、砷化铟镓(ingaas)和/或任何其他合适的无机化合物)、光电接口元件、发光二极管、光耦合器、电压转换器(例如，dc/dc转换器或ac/dc转换器)、密码部件、发射器和/或接收器、机电换能器、传感器、致动器、微机电系统(microelectromechanical system,mems)、微处理器、电容器、电阻器、电感、电池、开关、摄像机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。然而，其他部件也可以表面安装在部件承载件上。例如，磁性元件可以用作部件。这种磁性元件可以是永磁性元件(比如，铁磁性元件、反铁磁性元件、多铁性元件或亚铁磁性元件，例如铁氧体芯)或者可以是顺磁性元件。然而，该部件还可以是ic基板、中介层或例如呈板中板构型的其他部件承载件。该部件可以表面安装在部件承载件上。此外，还可以使用其他部件、特别是产生和发射电磁辐射和/或对从环境传播的电磁辐射敏感的部件来作为部件。

63、在实施方式中，部件承载件是层压型部件承载件。在这种实施方式中，部件承载件是通过施加压力和/或热而被叠置并连接在一起的多层结构的复合物。

64、在对部件承载件的内部层结构进行处理之后，可以用一个或更多个另外的电绝缘层结构和/或电传导层结构(特别地，通过层压)将经处理的层结构的一个主表面或相反的两个主表面对称地或不对称地覆盖。换言之，可以持续堆叠，直到获得期望的层数为止。

65、在具有电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件的形成完成之后，可以对所获得的层结构或部件承载件进行表面处理。

66、特别地，在表面处理方面，可以将电绝缘的阻焊部施加至层叠置件或部件承载件的一个主表面或相反的两个主表面。例如，可以在整个主表面上形成这样的阻焊部并且随后对阻焊部的层进行图案化以使一个或更多个电传导表面部分暴露，所述一个或更多个电传导表面部分将用于使部件承载件电耦合至电子外围件。部件承载件的用阻焊部保持覆盖的表面部分、特别是包含铜的表面部分可以被有效地保护以防氧化或腐蚀。

67、在表面处理方面，还可以选择性地将表面处理部施加至部件承载件的暴露的电传导表面部分。这种表面处理部可以是部件承载件的表面上的暴露的电传导层结构(比如，垫、传导迹线等，特别是包括铜或由铜组成)上的电传导覆盖材料。如果不对这种暴露的电传导层结构进行保护，则暴露的电传导部件承载件材料(特别是铜)会被氧化，从而使部件承载件的可靠性较低。此外，表面处理部可以形成为例如表面安装部件与部件承载件之间的接合部。表面处理部具有保护暴露的电传导层结构(特别是铜电路)的功能，并且表面处理部能够例如通过焊接而实现与一个或更多个部件的接合处理。用于表面处理部的合适材料的示例是有机可焊性防腐剂(osp)、非电镍浸金(enig)、非电镍浸钯浸金(enipig)、金(特别是硬金)、化学锡、镍金、镍钯等。

技术特征：

1.一种用于制造部件承载件(102)的片状件(100)，其中，所述片状件(100)包括：

2.根据权利要求1所述的片状件(100)，其中，所述第二填料颗粒(110)中的相应的第二填料颗粒中的空气量大于所述第一填料颗粒(108)中的相应的第一填料颗粒中的空气量。

3.根据权利要求1或2所述的片状件(100)，其中，所述第一填料颗粒(108)是实心的填料颗粒，以及所述第二填料颗粒(110)是空气填充的中空填料颗粒。

4.根据权利要求3所述的片状件(100)，其中，所述第一结构(104)中的实心的填料颗粒具有在0.5μm至5μm的范围内的直径。

5.根据权利要求3或4所述的片状件(100)，其中，所述第二结构(106)中的空气填充的中空填料颗粒具有在0.5μm至5μm的范围内的直径。

6.根据权利要求1或2所述的片状件(100)，其中，所述第一填料颗粒(108)是具有第一尺寸的空气填充的中空填料颗粒，所述第二填料颗粒(110)是具有第二尺寸的空气填充的中空填料颗粒，其中所述第二尺寸大于所述第一尺寸。

7.根据权利要求6所述的片状件(100)，其中，所述第一结构(104)中的空气填充的中空填料颗粒具有在0.1μm至1μm的范围内的直径。

8.根据权利要求6或7所述的片状件(100)，其中，所述第二结构(106)中的空气填充的中空填料颗粒具有在0.5μm至5μm的范围内的直径。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的片状件(100)，其中，所述第一结构(104)具有比所述第二结构(106)的厚度(d2)小的厚度(d1)。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的片状件(100)，其中，所述第一结构(104)具有在3μm至10μm的范围内的厚度(d1)。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的片状件(100)，其中，所述第二结构(106)具有在20μm至30μm的范围内的厚度(d2)。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的片状件(100)，其中，所述第一结构(104)的暴露主表面(114)构造成被暴露以进行化学和/或机械处理，例如，所述第一结构(104)的暴露主表面(114)构造成被暴露以进行镀覆。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的片状件(100)，其中，所述第二结构(106)的暴露主表面(116)构造成被层压在基部结构(118)上。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的片状件(100)，所述片状件(100)包括在所述第一结构(104)与所述第二结构(106)之间的接合平面(120)，所述接合平面(120)将所述第一填料颗粒(108)与所述第二填料颗粒(110)分隔开。

15.根据权利要求1至13中的任一项所述的片状件(100)，所述片状件(100)包括在所述第一结构(104)与所述第二结构(106)之间的混合区域(122)，所述第一填料颗粒(108)和所述第二填料颗粒(110)在所述混合区域(122)中被混合。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的片状件(100)，其中，所述第二填料颗粒(110)中的总中空体积大于所述第一填料颗粒(108)中的总中空体积。

17.根据权利要求1至16中的任一项所述的片状件(100)，其中，所述第二填料颗粒(110)中的总空气体积大于所述第一填料颗粒(108)中的总空气体积。

18.根据权利要求1至17中的任一项所述的片状件(100)，其中，所述第一结构(104)是第一层，以及/或者所述第二结构(106)是第二层。

19.根据权利要求1至18中的任一项所述的片状件(100)，其中，所述第一结构(104)与所述第二结构(106)直接地连接。

20.一种部件承载件(102)，所述部件承载件(102)包括：

21.根据权利要求20所述的部件承载件(102)，其中，所述中空填料颗粒(130)是空气填充的中空填料颗粒，相比于所述叠置件(124)的所述表面区域(132)中的空气填充的中空填料颗粒，邻近于所述至少一个电传导层结构(126)的空气填充的中空填料颗粒具有更大的空气量。

22.根据权利要求20或21所述的部件承载件(102)，其中，在所述叠置件(124)的所述表面区域(132)中的第一填料颗粒(108)中的相应的第一填料颗粒中的空气量小于邻近于所述至少一个电传导层结构(126)的第二填料颗粒(110)中的相应的第二填料颗粒中的空气量。

23.根据权利要求20至22中的任一项所述的部件承载件(102)，其中，所述叠置件(124)的表面不存在破损的中空填料颗粒。

24.根据权利要求20至23中的任一项所述的部件承载件(102)，其中，所述至少一个电绝缘层结构(128)包括根据权利要求1至19中的任一项所述的片状件(100)。

25.一种制造方法，所述方法包括：

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述方法包括：将所述第一填料颗粒(108)和所述第二填料颗粒(110)构造成使得所述第二填料颗粒(110)中的相应的第二填料颗粒中的空气量大于所述第一填料颗粒(108)中的相应的第一填料颗粒中的空气量。

27.根据权利要求25或26所述的方法，其中，所述方法包括：通过形成包括至少一个电传导层结构(126)和至少一个电绝缘层结构(128)的叠置件(124)来制造部件承载件(102)，其中所述至少一个电绝缘层结构(128)是基于所述片状件(100)形成的。

28.根据权利要求25至27中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括：形成下述层，所述层在所述层的一侧上包括具有所述第一填料颗粒(108)的所述第一结构(104)并且在所述层的相反的另一侧上包括具有所述第二填料颗粒(110)的所述第二结构(106)。

29.一种将根据权利要求20至24中的任一项所述的部件承载件(102)用于高频和/或高速应用的用途。

技术总结
用于制造部件承载件(102)的片状件(100)包括第一结构(104)和第二结构(106)，该第一结构在树脂基体(112)中包括第一填料颗粒(108)，该第二结构与第一结构(104)叠置并且该第二结构在树脂基体(112)中包括第二填料颗粒(110)，其中第二填料颗粒(110)中的相应的第二填料颗粒中的中空体积大于第一填料颗粒(108)中的相应的第一填料颗粒中的中空体积。此外，还提供了部件承载件、制造方法及其用途。

技术研发人员：阿尔坦·巴弗蒂里,王丽
受保护的技术使用者：奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23