[发明专利]包括铜填充多径激光钻孔的元件载体

说明书

本发明涉及一种元件载体(100)，其包括由电绝缘结构和导电结构构成的层堆叠部(101)。此外，钻孔(110)延伸至层堆叠部(101)中并且具有第一钻孔段(111)和连接的第二钻孔段(112)，第一钻孔段(111)具有第一直径(D1)，第二钻孔段(112)具有不同于第一直径(D1)的第二直径(D2)。导热材料(102)基本上填充整个钻孔(110)。钻孔(110)特别地通过激光钻孔形成。

技术领域

本发明涉及一种元件载体、一种元件载体系统和一种电子装置。此外，本发明涉及一种元件载体的制造方法。

背景技术

照惯例，用作元件载体的印刷电路板(PCB)包括形成用于产生至电气元件的电连接的过孔的多个钻孔。另外，为了降低过热的风险，使用钻孔以提供热传递。

每一个元件载体通常包括多个例如一千个以上的过孔(钻孔)。因此，为了在很短的制造时间内制造元件载体，有必要提供高速钻孔成形工艺。此外，为了提供适当的连接性，允许钻孔尺寸的制造公差非常小。因此，高速钻孔过程不仅必须快速而且必须非常准确。

常规钻孔需要具有小的直径使得连接焊盘保持较小并且钻孔在元件载体中具有足够的空间。然而，尺寸小的钻孔的传热能力也较弱。

现代电子装置更微小并且精确甚至有多种功能，这意味着更多的电子元件必须被放置在紧密的PCB上。在激光钻孔工艺的情况下，带有更多元件的紧密尺寸需要较小的激光过孔、较高的激光过孔密度、更紧密线/空间设计和连接至过孔的焊盘的较小定位焊盘(capture pad)尺寸。然而，在有限区域中的更紧密线/空间设计导致较小的激光过孔尺寸和连接直径。由于激光能量反射，当在激光钻孔期间碰撞内层目标Cu(铜)时，在过孔(钻孔)开口周围产生突出段。标准镀覆技术需要具有通常约为0.8的小长径比AR(＝钻孔的长度A/钻孔的开口直径R)的激光形成的过孔，因为否则将显著增加诸如夹杂物和裂纹等镀覆缺陷的风险。

当为了避免误对准(＝激光过孔移到内层焊盘)在具有相同厚度的介质PCB上需要具有较小连接(焊盘)直径的激光过孔时，过孔的开口直径也将必须减小，因此，引起镀覆作用的更高风险。

越来越多的电子元件被安装至有限的PCB尺寸也意味着较高的热扩散和传热需求。可通过激光钻孔形成的约30％的钻孔(过孔)将被连接至接地连接盘(ground land)并且被专门用于热扩散作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决由于紧密设计需求的需要的小的激光过孔连接直径需求和允许可靠的镀覆性能所需要的较大激光过孔开口直径之间的矛盾的元件载体。

此目的可通过独立权利要求的主题具体地说通过元件载体来解决。

根据本发明的第一方面，提供元件载体。元件载体包括由电绝缘结构和导电结构构成的层堆叠部。此外，元件载体包括延伸至层堆叠部中并且具有第一钻孔段和连接的第二钻孔段的钻孔，第一钻孔段具有第一直径，第二钻孔段具有不同于第一直径的第二直径。元件载体进一步包括基本上填充整个钻孔的导热材料。钻孔可特别通过激光钻孔形成。

在本申请的上下文中，术语“元件载体”可具体表示能够将一个或多个电子元件容纳在其上和/或在其中的用于提供机械支撑和电连接性的任何支撑结构。下面进一步描述元件载体的示例性实施例。

此外，元件载体的钻孔包括具有第一直径的第一钻孔段和具有第二直径的第二钻孔段。第一直径和第二直径彼此不同。在示例性实施例中，第一钻孔直径大于第二钻孔直径。