部件承载件及其制造方法、电子装置和介电元件的用途制造方法及图纸

描述了一种部件承载件(100)，该部件承载件包括：i)层叠置件(106)，该层叠置件包括至少一个电绝缘层结构(102)和至少一个电传导层结构(104)；ii)腔(108)，该腔形成在层叠置件(106)中；iii)介电元件(110)，该介电元件至少部分地布置在腔(108)中，其中，介电元件(110)与层叠置件(106)是能够电磁耦合的；以及iv)电绝缘连接材料(120)，该电绝缘连接材料位于介电元件(110)与层叠置件(106)之间。此外，还提供了一种制造部件承载件(100)的方法、一种电子装置和一种介电元件(110)的用途。子装置和一种介电元件(110)的用途。子装置和一种介电元件(110)的用途。

【技术实现步骤摘要】
部件承载件及其制造方法、电子装置和介电元件的用途


[0001]本专利技术涉及部件承载件、包括该部件承载件的电子装置、制造该部件承载件的方法以及介电元件的用途。

技术介绍

[0002]在配装有一个或更多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增加并且这种电子部件的逐步小型化以及要被安装在诸如印刷电路板之类的部件承载件上的电子部件的数量不断增多的背景下，采用了具有多个电子部件的越来越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。对在操作期间由这种电子部件和部件承载件自身产生的热的移除成为日益凸显的问题。同时，部件承载件应当在机械上稳定且在电气上和磁性上可靠，以便即使在恶劣的条件下也能够操作。
[0003]特别地，以紧凑(稳定)但仍然灵活的方式提供具有电磁功能(例如天线或雷达功能)的部件承载件仍然是挑战。例如，外部组装的部件(比如安装在部件承载件上的天线部件)经受从部件承载件(经由馈送线路)行进至天线部件的电磁波的非最优过渡。由于所需的着陆垫和/或由于馈送线路至天线部件的较长距离，因此只能实现天线部件与部件承载件之间的弱耦合。此外，表面安装的部件使整个系统的高度增加，这可能是主要的问题，尤其在移动手持装置行业中更是如此。不仅在x、y方向上小型化而且还在z方向上小型化可能被认为是移动行业中的重要趋势。
[0004]常规上，天线部件通常基于可以占据大面积的薄的平面金属微带“贴片”元件。这种天线元件通常包括布置在接地基板上的金属带或贴片。然而，这些结构一般需要很大的空间，特别是在Z方向上需要很大的空间(尤其是当安装在部件承载件上时更是如此)，并且可能经受诸如低辐射效率(例如，表面波和导体损耗)和窄阻抗带宽之类的缺点。当使用高频领域中的行业相关的技术、例如毫米波导和/或4G/5G应用时，尤其要经受上述缺点。
[0005]特别地，由4G标准提供的通用数据速率可能无法支持对于诸如物联网(loT)和基带应用之类的未来发展来说的通信需求。因此，即将到来的5G解决方案必须提供高的Gbit/s数据速率，以克服波谱的所谓的Sub
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6GHz和“毫米波”范围(即1GHz与300GHz之间)的损耗。未来的技术发展可能需要不断的小型化以及就部件承载件而言的信号完整性的改进。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是以紧凑、可靠并且还(设计)灵活的方式提供一种具有电磁功能的部件承载件。
[0007]为了实现以上限定的目的，提供了根据本申请的部件承载件、电子装置、制造部件承载件的方法以及介电元件的用途。
[0008]根据本专利技术的方面，提供了一种部件承载件(例如，基板或印刷电路板)。部件承载件包括：i)(层)叠置件，该叠置件包括至少一个电绝缘层结构(例如，诸如FR4之类的多层印
刷电路板树脂材料)和至少一个电传导层结构(例如，导体迹线和导体平面)，ii)腔，该腔形成在层叠置件中(例如，该腔通过机械/激光钻孔或蚀刻来提供)，iii)介电元件(例如，诸如DRA之类的介电块)，该介电元件至少部分地布置在腔中(特别地，介电元件通过电绝缘嵌入材料而至少部分地嵌入(封装)在腔中)。由此，介电元件与层叠置件是能够电磁耦合的(被耦合的)(例如，通过介电元件与层叠置件的电传导传输层之间的电磁波的传输)。特别地，部件承载件还包括iv)电绝缘连接材料，该电绝缘连接材料(例如，胶粘物、(层叠置件材料)预浸料、封装材料)位于介电元件与层叠置件之间(在腔中)(并且由此，以(仅)电绝缘的方式将介电元件与层叠置件连接，特别地，在没有电连接部的情况下以(仅)电绝缘的方式将介电元件和层叠置件连接)。
[0009]根据本专利技术的另一方面，描述了一种电子装置。该电子装置包括：i)如上所述的部件承载件，以及ii)4G功能、5G功能、毫米波导功能、WiFi功能、天线功能、雷达功能、滤波器功能、RF/HF耦合功能中的至少一种功能(提供所述至少一种功能的模块)。
[0010]根据本专利技术的另一方面，描述了一种制造部件承载件的方法。该方法包括：i)形成包括至少一个电绝缘层结构和至少一个电传导层结构的层叠置件(例如，通过使用PCB积层工艺)，ii)在层叠置件中形成腔(例如，通过钻孔、蚀刻、铣削中的至少一者)，iii)将介电元件至少部分地布置在腔中(特别地，将介电元件至少部分地嵌入腔中)(例如，使用预制的介电元件或在腔中直接形成介电元件)，以及iv)(例如，通过传输电磁波)使介电元件和层叠置件电磁耦合(使得能够电磁耦合)。特别地，该方法还包括：(在将介电元件布置在腔中之前或在将介电元件布置在腔中之后)在介电元件与层叠置件之间形成电绝缘连接材料。
[0011]根据本专利技术的另一方面，描述了一种将至少部分地嵌入部件承载件层叠置件中的介电元件(特别地，该介电元件为介电谐振器天线(DRA)、滤波器、RF/HF耦合装置中的至少一者)用于与所述层叠置件的至少一个电传导层结构(例如，构造为传输线)建立电磁波的电容耦合(换句话说：用于将电磁波电容性地耦合到所述层叠置件的至少一个电传导层结构中)的用途。
[0012]在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地表示能够在该部件承载件上和/或部件承载件中容置一个或更多个部件以提供机械支撑和/或电连接性的任何支撑结构。换句话说，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。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。部件承载件还可以是结合有以上提及的类型的部件承载件中的不同类型的部件承载件的混合板。
[0013]在实施方式中，部件承载件包括(层)叠置件，该(层)叠置件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个电传导层结构。例如，部件承载件可以是所提及的一个或多个电绝缘层结构和一个或多个电传导层结构的层压件，该层压件特别地通过施加机械压力和/或热能而形成。所提及的叠置件可以提供能够为另外的部件提供大安装表面并且仍然非常薄且紧凑的板状部件承载件。术语“层结构”可以特别地表示在共同平面内的连续层、图案层或多个非连续的岛状件。
[0014]在本文的上下文中，术语“介电元件”可以特别地表示基本上包括电绝缘材料(特别是基本上由电绝缘材料构成)的任何元件。在优选的实施方式中，介电元件还可以提供电磁功能，例如天线、雷达功能、滤波器功能、RF/HF耦合功能。在一个示例中，介电材料包括聚合物和/或陶瓷，例如聚合物
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陶瓷复合物。在另一示例中，介电元件包括低温共烧陶瓷
(LTCC)。在优选的实施方式中，介电材料为非层叠置件材料，即，在该介电材料的物理/化学性质方面与部件承载件的层叠置件的电绝缘材料不同。介电元件在其形状上是不受限制的，并且可以例如是块状、矩形形状、圆形形状和/或结构化的。例如，介电元件可以构造为诸如介电谐振器天线之类的介电天线。在另一示例中，介电元件可以构造为滤波器或RF/HF耦合装置。在一个示例中，介电元件可以是完整的介电元件。在另一示例中，介电元件可以包括位于至少一个表面上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种部件承载件(100)，所述部件承载件包括：层叠置件(106)，所述层叠置件包括至少一个电绝缘层结构(102)和至少一个电传导层结构(104)；腔(108)，所述腔形成在所述层叠置件(106)中；介电元件(110)，所述介电元件至少部分地布置在所述腔(108)中，其中，所述介电元件(110)与所述层叠置件(106)是能够电磁耦合的；以及电绝缘连接材料(120)，所述电绝缘连接材料位于所述介电元件(110)与所述层叠置件(106)之间。2.根据权利要求1所述的部件承载件(100)，其中，所述介电元件(110)与所述层叠置件(106)之间的连接部(150)是不具有电传导材料的电绝缘的连接部(150)。3.根据权利要求1或2所述的部件承载件(100)，其中，所述电磁耦合包括通过电容耦合而对电磁波进行的传输。4.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述电绝缘连接材料(120)包括胶粘物和/或预浸料。5.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述电绝缘连接材料(120)布置在所述腔(108)的底部(108a)上，以及其中，所述介电元件(110)在所述腔(108)中布置在所述电绝缘连接材料(120)上。6.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述电绝缘连接材料(120)布置在所述腔(108)的至少一个侧壁(108b、108c)上，以及其中，所述介电元件(110)在所述腔(108)中布置成与所述电绝缘连接材料(120)相邻。7.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述介电元件(110)完全地布置到所述腔(108)中。8.根据权利要求1至6中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述介电元件(110)部分地布置到所述腔(108)中，使得所述介电元件(110)的至少一部分没有布置到所述腔(108)中。9.根据权利要求1至6中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述介电元件(110)部分地或完全地嵌入所述腔(108)中，并且所述介电元件(110)是通过所述电绝缘连接材料(120)而至少部分地嵌入的。10.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，介电元件层平面布置成与层叠置件平面基本平行，其中，所述介电元件层平面相对于所述层叠置件平面的偏差不多于2μm。11.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述电绝缘连接材料(120)构造为连接材料层(121)，其中，连接材料层平面布置成与层叠置件平面基本平行，以及其中，所述连接材料层平面相对于所述层叠置件平面的偏差不多于2μm。12.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述电绝缘连接材料(120)包括至少一个空气间隙部(122)。13.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述层叠置件(106)
的至少一个电传导层结构(104)被构造为用于所述介电元件(110)的传输线。14.根据权利要求13所述的部件承载件(100)，其中，所述介电元件(110)与所述传输线(104)是通过电容耦合而能够被电磁耦合的。15.根据权利要求14所述的部件承载件(100)，其中，所述传输线(104)布置在所述介电元件(110)下而使得所述电绝缘连接材料(120)位于所述传输线与所述介电元件之间。16.根据权利要求13至15中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述部件承载件(100)还包括布置在所述介电元件(110)与所述传输线(104)之间的基部平面(125)，其中，所述基部平面(125)包括孔(126)，所述孔布置在所述介电元件(110)与所述传输线(104)之间，使得在所述传输线(104)与所述介电元件(110)之间传播的电磁波通过所述孔(126)而传播。17.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述腔(108)的底部(108a)和/或至少一个侧壁(108b、108c)至少部分地覆盖有电传导材料(130)。18.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，在所述层叠置件(106)中形成有多个电传导过孔(131)，以及其中，所述多个电传导过孔(131)至少部分地布置成与所述介电元件(110)的侧壁相邻。19.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述电传导材料(130)和/或多个电传导过孔(131)被构造为电磁辐射屏蔽结构。20.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述层叠置件(106)包括芯层结构(107)，以及其中，所述腔(108)形成在所述芯层结构(107)中。21.根据前述权利要求中的任一项所述的部件承载件(100)，其中，所述部件承载件(100)至少部分地被构造为基板集成波导(200)，其中，至少两个电传导层结构(104)和/或多个电传导过孔(131)布置成至少部分地围绕所述介电元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克，
申请(专利权)人：奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：