包括銅填充多徑雷射鑽孔的元件載體的製作方法

2023-09-15 16:04:55

本發明涉及一種元件載體、一種元件載體系統和一種電子裝置。此外，本發明涉及一種元件載體的製造方法。

背景技術：

照慣例，用作元件載體的印刷電路板(pcb)包括形成用於產生至電氣元件的電連接的過孔的多個鑽孔。另外，為了降低過熱的風險，使用鑽孔以提供熱傳遞。

每一個元件載體通常包括多個例如一千個以上的過孔(鑽孔)。因此，為了在很短的製造時間內製造元件載體，有必要提供高速鑽孔成形工藝。此外，為了提供適當的連接性，允許鑽孔尺寸的製造公差非常小。因此，高速鑽孔過程不僅必須快速而且必須非常準確。

常規鑽孔需要具有小的直徑使得連接焊盤保持較小並且鑽孔在元件載體中具有足夠的空間。然而，尺寸小的鑽孔的傳熱能力也較弱。

現代電子裝置更微小並且精確甚至有多種功能，這意味著更多的電子元件必須被放置在緊密的pcb上。在雷射鑽孔工藝的情況下，帶有更多元件的緊密尺寸需要較小的雷射過孔、較高的雷射過孔密度、更緊密線/空間設計和連接至過孔的焊盤的較小定位焊盤(capturepad)尺寸。然而，在有限區域中的更緊密線/空間設計導致較小的雷射過孔尺寸和連接直徑。由於雷射能量反射，當在雷射鑽孔期間碰撞內層目標cu(銅)時，在過孔(鑽孔)開口周圍產生突出段。標準鍍覆技術需要具有通常約為0.8的小長徑比ar(＝鑽孔的長度a/鑽孔的開口直徑r)的雷射形成的過孔，因為否則將顯著增加諸如夾雜物和裂紋等鍍覆缺陷的風險。

當為了避免誤對準(＝雷射過孔移到內層焊盤)在具有相同厚度的介質pcb上需要具有較小連接(焊盤)直徑的雷射過孔時，過孔的開口直 徑也將必須減小，因此，引起鍍覆作用的更高風險。

越來越多的電子元件被安裝至有限的pcb尺寸也意味著較高的熱擴散和傳熱需求。可通過雷射鑽孔形成的約30％的鑽孔(過孔)將被連接至接地連接盤(groundland)並且被專門用於熱擴散作用。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種解決由於緊密設計需求的需要的小的雷射過孔連接直徑需求和允許可靠的鍍覆性能所需要的較大雷射過孔開口直徑之間的矛盾的元件載體。

此目的可通過獨立權利要求的主題具體地說通過元件載體來解決。

根據本發明的第一方面，提供元件載體。元件載體包括由電絕緣結構和導電結構構成的層堆疊部。此外，元件載體包括延伸至層堆疊部中並且具有第一鑽孔段和連接的第二鑽孔段的鑽孔，第一鑽孔段具有第一直徑，第二鑽孔段具有不同於第一直徑的第二直徑。元件載體進一步包括基本上填充整個鑽孔的導熱材料。鑽孔可特別通過雷射鑽孔形成。

在本申請的上下文中，術語「元件載體」可具體表示能夠將一個或多個電子元件容納在其上和/或在其中的用於提供機械支撐和電連接性的任何支撐結構。下面進一步描述元件載體的示例性實施例。

此外，元件載體的鑽孔包括具有第一直徑的第一鑽孔段和具有第二直徑的第二鑽孔段。第一直徑和第二直徑彼此不同。在示例性實施例中，第一鑽孔直徑大於第二鑽孔直徑。

例如，通過雷射鑽孔方法將第一鑽孔段和第二鑽孔段鑽孔，第一鑽孔段和第二鑽孔段可具有稍微圓錐形。因此，第一直徑可由第一平均直徑來限定，第一平均直徑為第一鑽孔段的直徑例如在第一鑽孔段的開口部的直徑和在第一鑽孔段向過渡段和/或向第二鑽孔段的過渡處獲取的第一鑽孔段的直徑的算術平均值。相應地，第二直徑可由第二平均直徑來限定，第二平均直徑為第二鑽孔段的直徑例如在第二鑽孔段的開口部的直徑和在第二鑽孔段向過渡段和/或向第一鑽孔段的過渡處獲取的第二鑽 孔段的直徑的算術平均值。可選地，第一直徑可表示第一鑽孔段在第一表面處的開口直徑，且第二直徑可表示第二鑽孔段在第二表面處的開口直徑。

鑽孔填充有導熱材料。除了適當的導熱性能之外，導熱材料也可以是導電的。在示例性實施例中，導熱材料為銅或銅化合物。

例如，多徑鑽孔可通過雷射鑽孔過程形成。可使用雷射鑽孔過程來代替例如用於機械鑽孔的標準單直徑鑽頭。根據本發明的鑽孔可通過改變雷射過孔密度、雷射束橫截面積和用於利用雷射輻射穿透層堆疊部的穿透時間形成。

填充有導熱材料的鑽孔可形成作為元件載體(例如印刷電路板)的層堆疊部內的兩層或多層之間的連接的過孔。過孔可形成通孔、盲孔或埋孔。

根據本發明通過提供具有不同直徑的鑽孔，實現由導熱材料製成的並且形成在鑽孔的出口開口段處的焊盤段的小直徑目標焊盤直徑和額外地通過鑽孔的較大(第二)鑽孔段內的導熱材料而更好的傳熱。

根據進一步示例性實施例，層堆疊部包括第一表面和與第一表面相對的第二表面，其中鑽孔在第一表面和第二表面之間延伸。

根據進一步示例性實施例，第一鑽孔段從第一表面延伸至層堆疊部中，且第二鑽孔段從第二表面延伸至層堆疊部中。

根據進一步示例性實施例，導熱材料在第二表面上形成焊盤段。焊盤段可被連接至例如印刷電路板軌道等。此外，焊盤段是填充鑽孔使得形成通過層堆疊部的過孔(垂直連接)的導熱材料的一部分。過孔將其它嵌入的元件和層堆疊部內的導電層結構連接至焊盤。焊盤通常具有比印刷電路板軌道更大的直徑。

然而，有可能在一個單一操作步驟中形成印刷電路板軌道並且使鑽孔填充有導熱材料。因此，焊盤段具有與印刷電路板軌道相同的尺寸(寬度)。因此，印刷電路板軌道和過孔之間的無焊盤連接是可能的，因為不需要生產公差。因此，可提供無焊盤和所謂的「無連接盤的」(無 縫的)過孔-印刷電路板軌道連接。

根據進一步示例性實施例，導熱材料沿第一表面延伸用於形成熱輻射段。沿第一表面的熱輻射段越大，可被傳輸遠離元件載體的熱越多。

根據進一步示例性實施例，熱輻射段在第一表面上形成第一覆蓋區域，且焊盤在第二表面上形成第二覆蓋區域。第一覆蓋區域大於第二覆蓋區域。

目的是沿第二表面具有更小的焊盤段使得多個焊盤段和因此多個鑽孔可形成在元件載體中。在元件載體內形成的焊盤段越多，給定的元件載體的連接可能性越多。因此，焊盤段應該較小從而防止與相鄰焊盤段的接觸。另一方面，需要沿第一表面的較大熱輻射段使得遠離元件載體的適當熱傳輸被提供。例如，可形成用於傳熱的較少但較大的鑽孔，但仍允許具有小直徑的較小的定位焊盤段。

關於熱輻射段的尺寸，被限定在熱輻射段的外周和第一鑽孔段在第一表面處的邊緣之間的熱輻射段的突出段的尺寸受限制，因為如果突出段超過一定的閾值尺寸，則增加在導熱材料流入鑽孔中的鍍覆進程期間的空隙、裂紋和其它鍍覆缺陷的風險。

根據進一步示例性實施例，元件載體進一步包括延伸至層堆疊部中的另外鑽孔。另外鑽孔與鑽孔間隔開，其中另外鑽孔在第一表面和第二表面之間延伸。導熱材料基本上被填充在整個另外鑽孔中。另外鑽孔可形成有均勻的直徑或可根據如上所述的具有不同直徑段的鑽孔形成。

根據進一步示例性實施例，導熱材料沿第一表面在鑽孔和另外鑽孔之間延伸。因此，可沿第一表面產生用於鑽孔和另外鑽孔的共同的熱輻射段。然而，鑽孔的熱輻射段可相對於另外鑽孔的另外熱輻射段被電隔離。

根據進一步示例性實施例，過渡段被形成在第一鑽孔段和第二鑽孔段之間。在過渡段中，第一直徑併入第二直徑。第一直徑大於第二直徑。在示例性實施例中，第一直徑可例如為約50μm(微米)至約300μm特別是約70μm至約150μm之間。相應地，第二直徑可例如為約20μm 至約100μm特別是約40μm至約80μm之間。

過渡段可被限定為較大直徑減小並且併入較小直徑的段。沿鑽孔軸線的過渡段長度可例如為總鑽孔長度和因此元件載體的總厚度的1/2-1/15。具體地，沿鑽孔軸線的過渡段長度可例如為總鑽孔長度和因此元件載體的總厚度的1/4。

根據進一步示例性實施例，鑽孔具有斜坡形。具有斜坡形的鑽孔包括例如上第一鑽孔段和下第二鑽孔段，其中過渡段形成在第一鑽孔段和第二鑽孔段之間。

第一鑽孔段包括比第二鑽孔段大的直徑。特別地，第一鑽孔段包括稍微圓錐形，其中第一鑽孔段的第一直徑從第一鑽孔段在第一表面處的開口段沿至過渡段的方向減小。在鑽孔的剖視圖中，形成第一鑽孔段的壁可具有彎曲的形狀。

第二鑽孔段包括比第一鑽孔段小的直徑。特別地，第二鑽孔段包括稍微圓錐形，其中第二鑽孔段的第二直徑從過渡段沿到第二鑽孔在第二表面處的第二開口段的方向減小。在鑽孔的剖視圖中，形成第二鑽孔段的壁可具有彎曲的形狀。

過渡段包括沿鑽孔軸線從第一鑽孔段在到第二鑽孔段的方向上迅速減小的直徑。在鑽孔的剖視圖中，過渡段形成s-形路線。在示例性實施例中，過渡段的平均直徑可例如為約15μm(微米)至約200μm特別是約30μm至約100μm之間。

特別地，第一鑽孔段和第二鑽孔段包括共同鑽孔軸線。過渡段在具有法線的平面內延伸，其中過渡段被形成為使得法線與共同鑽孔軸線之間的角度約為±35度且例如平行於共同鑽孔軸線。

總之，鑽孔的斜坡形狀可實際上被認為是洋蔥圓頂形。

鑽孔的斜坡形狀可優選地通過雷射鑽孔形成，因為斜坡形狀通過採用雷射強度和雷射線寬度可形成。

根據進一步示例性實施例，第一鑽孔段包括第一長徑比(aspectratio)，其為第一鑽孔段的第一長度與第一鑽孔段在第一表面處的直徑之 間的比值。第二鑽孔段包括第二長徑比，其為第二鑽孔段的第二長度與第二鑽孔段在第二表面處的直徑之間的比值。第一長徑比小於第二長徑比。

長徑比ar是由鑽孔的厚度(長度)a相對於在元件載體的各個表面處的鑽孔的開口直徑r限定：

ar＝a/r

鍍覆能力可通過長徑比ar的降低來提高。因此長徑比ar可通過減小鑽孔的長度和/或增大開口直徑r來降低。

因此，通過包括具有例如比第二鑽孔段的直徑大的直徑的第一鑽孔段的如上所述的鑽孔，第一鑽孔段的開口直徑r也可被增加以便提供熱輻射段的大表面，其中第二鑽孔段的直徑r被減小以便提供沿第二表面的小尺寸的焊盤段。

此外，第一鑽孔段的第一長度可被形成為比第二鑽孔段的第二長度大以便為第一鑽孔段和第二鑽孔段提供適當的長徑比。例如，第一長度可為第二長度的兩倍長度。

例如，在具有均勻直徑的機械鑽孔中，具有1mm的厚度a和0.1mm開口直徑r的元件載體的堆疊層將具有10：1＝10的長徑比ar＝a/r。

然而，用於第一鑽孔段和第二鑽孔段的長徑比優選地小於約1，更具體地小於0.8。第一鑽孔段和第二鑽孔段的長徑比可彼此不同或可相等(特別是通過調節兩個鑽孔段相對於彼此的長度和寬度)。如從上述示例可知，根據本發明的鑽孔包括第一鑽孔段的第一長徑比和第二鑽孔段的第二長徑比。因此，兩個長徑比的總和可小於常規鑽孔的總長徑比。

總之，鑽孔的總長徑比被減小以使(銅)鍍覆工藝變得容易。此外，形成第二鑽孔段的較小焊盤段，元件載體的內應力被減小並且可靠性被提高。此外，通常可有利的是，保持元件載體內的阻抗恆定。然而，元件載體的導熱部件或線和過孔之間的阻抗恆定較困難。通過較小直徑(例如通過包括第二開口直徑的較小第二鑽孔段)，電容將被減小並且連接盤和焊盤尺寸也可分別減小。如上所述，也可形成「無連接盤」過 孔。較小連接盤過孔或無連接盤過孔也分別影響電容和阻抗。通過過孔直徑和連接盤(焊盤尺寸)的相互作用，阻抗可分別被調整和調節使得導線和過孔之間的阻抗差可被補償。進一步的優點可以是降低損耗。因為可減小直徑，所以電容也被減小，且因此充電電流被減小，其分別產生減小的充電電流。

特別地，通過利用雷射鑽孔方法形成具有像斜坡一樣的形狀的鑽孔，可提供具有第一鑽孔段的較大第一開口直徑和第二鑽孔段的較小連接直徑(較小焊盤段)的雷射形成過孔(鑽孔)。利用較小的連接直徑，可實現臨界定位焊盤的精確對準性能。同時，較大開口直徑允許較小的長徑比ar，這將有利於鍍覆過程。因此，較大的第一開口直徑提供較大的熱擴散面積(即熱輻射段)，這意味著可降低僅用於傳熱的雷射過孔的數量，因為需要的傳熱能力可通過也用於電連接和額外地用於提供較大傳熱能力的根據本發明形成的過孔(鑽孔)來提供。

總之，通過尺寸不同的段，給出對銅填充過程的合適長徑比限制，且密封/小的目標焊盤環狀圈斷開被防止。此外，為了更好的傳熱增大在填充的過孔(鑽孔)中的銅(用作導熱材料)的總體積。因此，少量熱停留在過孔中，這引起層堆疊部的較低溫度和較少膨脹。這導致元件載體的較小的應力和較好的可靠性。

根據進一步示例性實施例，至少一個電絕緣(層)結構包括由樹脂特別是雙馬來醯亞胺三嗪樹脂、氰酸酯、玻璃特別是玻璃纖維、預浸材料、聚醯亞胺、液晶聚合物、環氧基積聚膜(build-upfilm)、fr4材料、陶瓷和金屬氧化物組成的組中的至少一種。雖然預浸材料或fr4通常是優選的，但是也可使用其它材料。

在實施例中，至少一個導電(層)結構包括由銅、鋁和鎳組成的組中的至少一種。雖然銅通常是優選的，但是也可能是其它材料。

在實施例中，元件載體的形狀為板。這有助於電子裝置的緊湊設計，然而其中元件載體為將電子元件安裝在元件載體上提供較大基礎。此外，特別地，作為嵌入式電子元件的優選示例的裸模具由於其厚度小可方便 地被嵌入在諸如印刷電路板等薄板中。

在實施例中，元件載體被配置為由印刷電路板和基板組成的組中的一種。

在本申請的上下文中，術語「印刷電路板(pcb)」可特別地表示板狀的元件載體，板狀的元件載體通過層壓數個導電層結構與數個電絕緣層結構例如通過施加壓力必要時伴隨熱能的供應而形成。作為用於pcb技術的優選的材料，導電層結構由銅製成，而電絕緣層結構可包含樹脂和/或玻璃纖維、所謂的預浸材料或fr4材料。各種導電層結構可以期望的方式通過形成通過層壓板的通孔，例如通過雷射鑽孔或機械鑽孔並且通過填充導電材料(特別是銅)從而形成作為通孔連接的過孔被連接至彼此。除了可被嵌入在印刷電路板中的一個或多個電子元件之外，印刷電路板通常被配置用於將一個或多個電子元件容納在板狀的印刷電路板的一個或兩個相對的表面上。它們可通過釺焊被連接至各個主表面。

在本申請的上下文中，術語「基板」可特別表示具有與在其上安裝的電子元件的尺寸大體上相同的尺寸的小的元件載體。

在實施例中，元件載體是層壓板型元件載體。在這種實施例中，元件載體是通過施加壓力必要時伴有熱量而堆疊並連接在一起的多層結構的複合體。

根據進一步示例性實施例，電子裝置包括帶有電端子的電子元件和電子元件封裝在其中的上述元件載體。

在實施例中，電子元件選自由以下組成的組：有源電子元件、無源電子元件、電子晶片、存儲裝置、濾波器、集成電路、信號處理元件、功率管理元件、光電接口元件、電壓轉換器、密碼元件、發射器和/或接收器、機電換能器、傳感器、致動器、微機電系統、微處理器、電容器、電阻器、電感、電池、開關、攝像機、天線以及邏輯晶片。例如，磁性元件可用作電子元件。這種磁性元件可以是永磁性元件(例如鐵磁性元件、反鐵磁性元件或亞鐵磁性元件，例如鐵氧體磁芯)或者可以是順磁性元件。然而，其它電子元件，特別是產生和發射電磁輻射和/或對 從環境傳播至電子元件的電磁輻射敏感的那些電子元件可嵌入在電子裝置中。

根據本發明的另一方面，描述了包括上述元件載體和另外上述元件載體的元件載體系統。元件載體被設置在另外元件載體上使得元件載體的第二鑽孔段鄰接在另外元件載體的另外第一鑽孔段上。

根據系統的進一步示例性實施例，元件載體的鑽孔的第二鑽孔段和另外元件載體的另外鑽孔的第二鑽孔段彼此面對而元件載體的鑽孔的第一鑽孔段和另外元件載體的另外鑽孔的第一鑽孔段彼此相對。

根據系統的進一步示例性實施例，元件載體的鑽孔的第二鑽孔段和另外元件載體的另外鑽孔的第二鑽孔段相對於彼此被橫向地移動。

根據進一步示例性實施例，系統進一步包括高密度層結構，其設置在高密度層結構的相對主表面上的元件載體的鑽孔的第二鑽孔段和另外元件載體的另外鑽孔的第二鑽孔段之間並且與它們電聯接和/或熱聯接。

根據系統的進一步示例性實施例，高密度層結構為單層結構或多層結構。

根據系統的進一步示例性實施例，電子元件被封裝在元件載體系統的高密度層結構中。通過將鑽孔和另外鑽孔的各個第二鑽孔段設置在高密度層結構處，高密度封裝和同時遠離高密度層結構的良好的傳熱被提供。

根據本發明的另一方面，描述了元件載體的製造方法。根據該方法，形成電絕緣結構和導電結構的層堆疊部。延伸至層堆疊部的鑽孔被鑽孔，其中鑽孔具有呈第一直徑的第一鑽孔段和呈不同於第一直徑的第二直徑的連接的第二鑽孔段。整個鑽孔基本上填充有導熱材料。特別地，鑽孔通過雷射鑽孔裝置來鑽孔。

本發明的上述方面和另外的方面從以下待描述的實施例的示例顯而易見並參照實施例的這些示例進行解釋。

以下將參照實施例的示例更詳細地描述本發明，但是本發明並不限於此。

附圖說明

圖1示出根據本發明的示例性實施例的包括具有斜坡形的鑽孔的元件載體的示意圖。

圖2示出被設置在另外元件載體上的根據本發明的具有鑽孔的元件載體的示意圖。

圖3示出用於描述長徑比的限定的鑽孔的示意圖。

圖4示出根據本發明的示例性實施例的元件載體系統的示意圖。

圖5示出根據本發明的示例性實施例的另外元件載體系統的示意圖。

參考標記：

100元件載體300孔

101層堆疊部301突出段

102導熱材料302連接段

103第一表面303熱輻射段

104第二表面

105焊盤段

106熱輻射段400元件載體系統

107熱輻射

108鑽孔軸線501高密度層結構

110鑽孔d1第一直徑

111第一鑽孔段d2第二直徑

112第二鑽孔段l1第一長度

113過渡段l2第二長度

r鑽孔的開口直徑

120另外鑽孔a元件載體的厚度

121另外焊盤段

122另外熱輻射段

200另外元件載體

201另外層堆疊部

203另外第一表面

204另外第二表面

205另外焊盤段

206另外熱輻射段

207接觸層

210另外元件載體的另外鑽孔

具體實施方式

附圖中的說明是示意性的。在不同的附圖中，相似或相同的元件設有相同的參考標記。

圖1說明元件載體100，電氣元件可被嵌入元件載體100中或安裝在元件載體100上。元件載體100包括由電絕緣結構和導電結構形成的層堆疊部101和延伸至層堆疊部101中並且具有第一鑽孔段111和連接的第二鑽孔段112的鑽孔110，第一鑽孔段111具有第一直徑d1，第二鑽孔段112具有不同於第一直徑d1的第二直徑d2。元件載體100進一步包括基本上填充整個鑽孔110的導熱材料102。鑽孔110特別地通過雷射鑽孔形成。在圖1中示出的示例性實施例中，第一鑽孔直徑d1大於第二鑽孔直徑d2。

鑽孔110填充有導熱材料102。除了適當的導熱性能之外，導熱材料102也可以是導電的。在示例性實施例中，導熱材料102為銅或銅化合物。

填充有導熱材料102的鑽孔110可形成作為元件載體100的層堆疊部101內的兩層或多層之間的連接的過孔。通過提供具有不同直徑d1+d2的鑽孔110，實現由導熱材料102製成的並且在鑽孔110的出口段處形成的焊盤段105的較小直徑的焊盤尺寸和額外地通過鑽孔的較大第二鑽孔段112內的導熱材料102的較好傳熱。

例如，通過雷射鑽孔方法將第一鑽孔段111和第二鑽孔段112鑽 孔，第一鑽孔段111和第二鑽孔段112可具有稍微圓錐形。因此，第一直徑d1可由第一平均直徑d1來限定，第一平均直徑d1為第一鑽孔段111的直徑例如在第一鑽孔段111的開口段的直徑和在第一鑽孔段111向過渡段113和/或向第二鑽孔段112的過渡處獲取的第一鑽孔段111的直徑的算術平均值。相應地，第二直徑d2可由第二平均直徑d2來限定，第二平均直徑d2為第二鑽孔段112的直徑例如在第二鑽孔段112的開口段的直徑和在第二鑽孔段112向過渡段113和/或向第一鑽孔段111的過渡處獲取的第二鑽孔段112的直徑的算術平均值。

層堆疊部101包括第一表面103和與第一表面103相對的第二表面104，其中，鑽孔110在第一表面103和第二表面104之間延伸。第一鑽孔段111從第一表面103延伸至層堆疊部101中，第二鑽孔段112從第二表面104延伸至層堆疊部101中。

導熱材料102在第二表面104上形成焊盤段105。焊盤段105可連接至例如印刷電路板軌道。此外，焊盤段105是填充鑽孔110使得形成通過層堆疊部101的過孔(垂直連接)的導熱材料102的部分。過孔將其它嵌入的元件和層堆疊部101內的導電層結構連接至焊盤段105。通常，焊盤段105具有比印刷電路板軌道的直徑更大的直徑。然而，有可能在單個操作步驟中形成印刷電路板軌道並且使鑽孔110填充有導熱材料102。因此，焊盤段105的尺寸可減小並且具有與印刷電路板軌道相同的尺寸(寬度)。

導熱材料102沿第一表面103延伸用於形成熱輻射段106。沿第一表面103的熱輻射段106越大，可被傳輸遠離元件載體100的熱107越多。熱輻射段106在第一表面103上形成第一覆蓋區域，焊盤段105在第二表面104上形成第二覆蓋區域。第一覆蓋區域大於第一覆蓋區域。

關於熱輻射段106的尺寸，被限定在熱輻射段105的外周和在第一表面103處的第一鑽孔段111的邊緣之間的熱輻射段105的突出段301在尺寸上受限制，因為如果突出段301超過一定的閾值尺寸，則增加在導熱材料102流入鑽孔110中的鍍覆進程期間的空隙、裂紋和其它鍍覆 缺陷的風險。

用於計算長徑比的直徑可以為各個鑽孔段111、112的各個開口段的直徑或各個鑽孔段111、112的上述平均直徑。

如從圖1可知，第一鑽孔段111包括比第二鑽孔段112的第二直徑d2大的直徑d1。特別地，第一鑽孔段111包括稍微圓錐形，其中第一鑽孔段111的第一直徑d1從第一鑽孔段111在第一表面103處的開口段沿至過渡段113的方向減小。圓錐形第一鑽孔段111的周向區域可具有略微彎曲的形狀。

第二鑽孔段112包括比第一鑽孔段111的直徑小的直徑d2。特別地，第二鑽孔段112包括稍微圓錐形，其中第二鑽孔段112的第二直徑d2從過渡段113沿到第二鑽孔112在第二表面104處的第二開口段的方向減小。圓錐形第二鑽孔段112的周向區域可具有略微彎曲的形狀。

過渡段113包括沿鑽孔軸線108從第一鑽孔段111在到第二鑽孔段112的方向上迅速減小的直徑。在如圖1中示出的剖視圖中，過渡段形成s-形路線。

特別地，第一鑽孔段111和第二鑽孔段112包括共同鑽孔軸線108。過渡段113在具有法線的平面內延伸，其中過渡段被形成使得法線與共同鑽孔軸線108之間的角度約為±35度和例如平行於共同鑽孔軸線108。總之，鑽孔110的斜坡形可實際上被認為是洋蔥圓頂形。

第一鑽孔段111包括第一長徑比，其為第一鑽孔段111的第一長度l1與第一鑽孔段110在第一表面103處的直徑d1(開口直徑)之間的比值。第二鑽孔段112包括第二長徑比，其為第二鑽孔段112的第二長度l2與第二鑽孔段112在第二表面104處的直徑d2(開口直徑)之間的比值。第一長徑比可小於第二長徑比。

在圖1中示出的鑽孔110被設計為使得第一鑽孔段111具有例如比第二鑽孔段112的直徑大的直徑d1。第一鑽孔段111的開口直徑r(d1)被增大以便提供熱輻射段106的較大表面面積301，其中第二鑽孔段112的直徑r(d2)被減小以便提供沿第二表面104的小尺寸的焊盤段105。

此外，第一鑽孔段111的第一長度l1被形成為比第二鑽孔段112的第二長度l2大以便為第一鑽孔段111和第二鑽孔段112兩者提供合適的長徑比ar。例如，第一長度l1可具有第二長度l2的兩倍長度。

第一長度l1被限定為從第一表面103沿鑽孔軸線108至過渡段113的長度。第二長度l2被限定為從第二表面104沿鑽孔軸線108至過渡段113的長度。過渡段長度的一半被分配給第一長度l1，過渡段長度的另一半被分配給第二長度l2。

特別地，通過利用雷射鑽孔方法形成如圖1中示出的具有像斜坡一樣的形狀的鑽孔110，可提供具有第一鑽孔段111的較大第一開口直徑d1和第二鑽孔段112的較小連接直徑d2(較小焊盤段)的雷射形成過孔(鑽孔110)。利用較小的連接直徑d2，可實現臨界定位焊盤105的精確對準性能。同時，第一鑽孔110的較大開口直徑d1允許較小的長徑比ar，這將有利於鍍覆過程。因此，較大的第一開口直徑d1提供較大的熱擴散面積(即熱輻射段106)。

圖2示出被設置在另外元件載體200上的根據本發明的具有鑽孔110的元件載體100的示意圖。可選地，圖2中的參考標號100和110可表示一塊和相同板的兩層。

元件載體100包括如圖1中示出的鑽孔110。特別地，元件載體100包括由電絕緣結構和導電結構構成的層堆疊部101和延伸至層堆疊部101中並且具有第一鑽孔段111和連接的第二鑽孔段112的鑽孔110，第一鑽孔段111具有第一直徑d1，第二鑽孔段112具有不同於第一直徑d1的第二直徑d2。元件載體進一步包括基本上填充整個鑽孔110的導熱材料102。鑽孔110特別地通過雷射鑽孔形成。在圖1中示出的示例性實施例中，第一鑽孔直徑d1大於第二鑽孔直徑d2。

此外，如在圖2中示出，第一鑽孔段包括較大的熱輻射段106使得熱107遠離元件載體100被傳遞。

此外，元件載體100包括與鑽孔110相鄰設置的另外鑽孔120。另外鑽孔120以常規均勻並且稍微圓錐形設計示出。如從圖2可知，另外鑽 孔120的另外焊盤段121和另外鑽孔120的另外熱輻射段122包括幾乎相似的尺寸區域，因為由於另外鑽孔120的較大開口直徑，較小的另外焊盤段121是不可能的。此外，較大的另外熱輻射段122由於鍍覆工藝要求也不容易製造。

此外，如從圖2可知，元件載體100被設置在另外元件載體200上。另外元件載體200包括填充有導熱並且導電材料的另外鑽孔210。另外鑽孔210可通過雷射鑽孔或機械鑽孔方法鑽孔。另外鑽孔210包括另外熱輻射段206，元件載體100的各個鑽孔110、120的焊盤段105、121分別設置在另外熱輻射段206上並且與另外熱輻射段206電熱接觸。因此，另外熱輻射段206沿另外層堆疊部201的另外第一表面203形成。另外熱輻射段206可包括連接兩個相鄰另外鑽孔210的導熱材料。另外鑽孔210可包括沿另外層堆疊部201的另外第二表面形成的各個另外焊盤段205。另外焊盤段205與被設置在另外層堆疊部201上的接觸層207相接觸。

如從圖2可知，另外元件載體200的另外鑽孔210包括均勻或圓錐形使得另外熱輻射段206和另外焊盤段205具有幾乎相同的尺寸。特別地，另外元件載體200的另外熱輻射段206包括幾乎與元件載體100的另外鑽孔120的另外焊盤段121的尺寸相同的尺寸。因此，作為誤對準208的高風險，這是另外焊盤段121和另外元件載體200的另外鑽孔210的各個另外熱輻射段206的焊盤段移動。特別地，誤匹配對準208描述元件載體100的另外鑽孔120相對於另外元件載體200的另外鑽孔210的移動，使得另外鑽孔120內的導熱材料形成相對於另外元件載體200的另外鑽孔210內的導熱材料的突出部。誤對準108的上述突出部被突出顯示在圖2中畫的圓內。因此，通過減小根據本發明的鑽孔100的焊盤段105，誤對準108的風險被降低。

圖3示出用於描述長徑比ar的限定的鑽孔的示意圖。長徑比ar由鑽孔300的厚度(長度)a相對於在元件載體的各個表面處的鑽孔300的開口直徑r限定：

ar＝a/r

鍍覆能力可通過長徑比ar的降低來提高。因此長徑比ar可通過減小鑽孔300的長度和/或增大開口直徑r來降低。

例如，元件載體的堆疊層具有50μm(微米)的厚度a(其為鑽孔長度)和60μm(微米)的鑽孔300的開口直徑r，從而得出50:60＝0.8的長徑比ar＝a/r＝。厚度的上述值涉及作為元件載體的印刷電路板。技術人員將認識到較小的厚度值適合於作為元件載體的基板。

關於熱輻射段303的尺寸，被限定在熱輻射段303的外周和鑽孔段在第一表面處的邊緣之間的熱輻射段303的突出段301在尺寸方面受限制，因為如果突出段301超過一定的閾值尺寸，則增加在導熱材料流入鑽孔中的鍍覆進程期間的空隙、裂紋和其它鍍覆缺陷的風險。

相應地，被限定在連接段302的外周和鑽孔段在第一表面處的邊緣之間的連接段302(焊盤段)的突出部301在尺寸方面受限制。

圖4示出根據本發明的示例性實施例的元件載體系統400的示意圖。元件載體系統400包括上述的元件載體100和上述的另外元件載體200。可選地，圖4中的參考標號100和200可表示一塊和相同板的兩層。元件載體100被設置在另外元件載體200上使得元件載體100的第二鑽孔段112鄰接在另外元件載體200的另外第一鑽孔段上。特別地，焊盤段105鄰接在另外鑽孔210的另外熱輻射段206上。具體地，元件載體100的鑽孔110和另外元件載體200的另外鑽孔210被形成為與在圖1中示出的鑽孔110相似。

因此，鑽孔110、210具有與它們各個焊盤段105、205相比更大的熱輻射段106、206。因此，獲得合適的鍍覆特性並且誤對準的風險被降低。

圖5示出根據本發明的示例性實施例的另外元件載體系統400的示意圖。元件載體系統400包括上述的元件載體100和上述的另外元件載體200。可選地，圖5中的參考標號100和200可表示一塊和相同板的兩層。

高密度層501被設置在元件載體100和另外元件載體200之間。鑽孔110的第二鑽孔段112鄰接在高密度層501的第一表面上，另外鑽孔210的第二鑽孔段112鄰接在高密度層501的第二表面上，其中第一表面是關於高密度層501的第二表面的相對側。換言之，高密度層501被設置在鑽孔110的第二鑽孔段112和另外鑽孔210的第二鑽孔段之間。特別地，鑽孔110的第一鑽孔段105鄰接在高密度層501的第一表面上，另外板2010的另外焊盤段205鄰接在高密度層501的第二表面上。元件載體100的鑽孔110的第二鑽孔段112和另外元件載體200的另外鑽孔210的第二鑽孔段112彼此面對而元件載體100的鑽孔110的第一鑽孔段111和另外元件載體200的另外鑽孔210的第一鑽孔段111彼此相對。

此外，如從圖5可知，元件載體100的鑽孔110的第二鑽孔段112和另外元件載體200的另外鑽孔210的第二鑽孔段112相對於彼此被橫向地移動。通過將鑽孔110和另外鑽孔210的各個第二鑽孔段112設置在高密度層結構501，高密度封裝和同時遠離該密度層結構501的良好的傳熱被提供。

應當注意的是，術語「包括」不排除其他元件或步驟，「一」或「一個」並不排除多個。結合不同實施例描述的元件也可以組合。還應當注意的是，權利要求中的參考標記不應被解釋為限制權利要求的範圍。本發明的實施不限於圖中所示和上面描述的優選的實施例。相反，使用示出的解決方案和根據本發明的原理的多種變型即使在根本不同的實施例的情況下也是有可能的。