JPH07142822A - 回路基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流路の流動抵抗が小さく、かつ製造が容易な
回路基板及びその製造方法を提供する。 【構成】 スリットシート１０が複数枚積層された積層
体を、スリット９により形成された空間部にロッド状部
材１１を収納した状態で、ブランクシート８を複数枚積
層した２つの積層体により挟んで加圧して接合し、収納
されたロッド状部材１１を引き抜いた後に焼成する。回
路基板１４の内部に冷媒通過時の流動抵抗が低減された
円形断面の流路１３が形成される。
回路基板及びその製造方法を提供する。 【構成】 スリットシート１０が複数枚積層された積層
体を、スリット９により形成された空間部にロッド状部
材１１を収納した状態で、ブランクシート８を複数枚積
層した２つの積層体により挟んで加圧して接合し、収納
されたロッド状部材１１を引き抜いた後に焼成する。回
路基板１４の内部に冷媒通過時の流動抵抗が低減された
円形断面の流路１３が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子回路等に用いられる
回路基板及びその製造方法に関する。
回路基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩチップなどの高集積化・高
速化にともなって、ＬＳＩチップからの発熱量が増大
し、電子部品を積極的に冷却する必要性が高くなってい
る。そこで、現状では、素子や基板に放熱フィンを設け
て冷却したり、基板自体を高熱伝導性材料により形成し
たり、回路基板に冷却用流路を設ける等して、基板温度
をできるだけ低下させようとする対策が施されている。
速化にともなって、ＬＳＩチップからの発熱量が増大
し、電子部品を積極的に冷却する必要性が高くなってい
る。そこで、現状では、素子や基板に放熱フィンを設け
て冷却したり、基板自体を高熱伝導性材料により形成し
たり、回路基板に冷却用流路を設ける等して、基板温度
をできるだけ低下させようとする対策が施されている。
【０００３】例えば、特開昭５２−１２５２４号公報に
は、回路基板上の素子を装着する領域をスペーサで区切
り、そのスペーサで区切られた領域を冷媒液で満たすこ
とにより、素子を冷却する液体冷却電子装置が開示され
ている。また、特開昭６２−２５２１９８号公報や特開
昭６０−１２６８５４号公報には、回路基板上の電子部
品に対してノズルから冷却流体を噴出させ、個々の電子
部品に直接冷却流体を供給することにより、電子部品を
冷却する冷却装置が開示されている。
は、回路基板上の素子を装着する領域をスペーサで区切
り、そのスペーサで区切られた領域を冷媒液で満たすこ
とにより、素子を冷却する液体冷却電子装置が開示され
ている。また、特開昭６２−２５２１９８号公報や特開
昭６０−１２６８５４号公報には、回路基板上の電子部
品に対してノズルから冷却流体を噴出させ、個々の電子
部品に直接冷却流体を供給することにより、電子部品を
冷却する冷却装置が開示されている。
【０００４】また、特開昭６１−９２７２１号公報に
は、基板に設けた溝内に中子を埋設し、上板を溶接した
後に中子を除去することにより大型の冷却パネルを製造
する方法が開示されている。また、特開昭６１−１５４
０９８号公報や、特開平３−２２５８８９号公報、特開
平３−２４２９９６号公報には、回路基板内部に冷却用
流路を設けることにより、電子回路の温度上昇を防止す
る回路基板が開示されている。
は、基板に設けた溝内に中子を埋設し、上板を溶接した
後に中子を除去することにより大型の冷却パネルを製造
する方法が開示されている。また、特開昭６１−１５４
０９８号公報や、特開平３−２２５８８９号公報、特開
平３−２４２９９６号公報には、回路基板内部に冷却用
流路を設けることにより、電子回路の温度上昇を防止す
る回路基板が開示されている。
【０００５】また、特開平３−２６３３９８号公報に
は、回路基板と対向した発熱モジュールに冷却プレート
を配した回路基板の冷却構造が開示されている。一方、
回路基板内部の流路形成に関連して、グリーンシート積
層法による基板製造の際、スクリーン印刷などによって
グリーンシートの表面に有機物のパターンを形成し、こ
れを多数積層した後、脱脂・焼成して有機物を分解飛散
させて流路を形成したり、あるいは中間部のグリーンシ
ートに溝を形成し、積層・焼成して流路を形成する技術
が提案されている。
は、回路基板と対向した発熱モジュールに冷却プレート
を配した回路基板の冷却構造が開示されている。一方、
回路基板内部の流路形成に関連して、グリーンシート積
層法による基板製造の際、スクリーン印刷などによって
グリーンシートの表面に有機物のパターンを形成し、こ
れを多数積層した後、脱脂・焼成して有機物を分解飛散
させて流路を形成したり、あるいは中間部のグリーンシ
ートに溝を形成し、積層・焼成して流路を形成する技術
が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、回路基板に大型の冷却用装置を設け
る必要があったり、冷媒を流す冷媒通過用の冷却管路を
設ける必要があったり、冷却プレートを設ける必要があ
ったりして、回路基板全体が大型化すると共に、構成が
複雑であるという問題があった。
た従来の技術では、回路基板に大型の冷却用装置を設け
る必要があったり、冷媒を流す冷媒通過用の冷却管路を
設ける必要があったり、冷却プレートを設ける必要があ
ったりして、回路基板全体が大型化すると共に、構成が
複雑であるという問題があった。
【０００７】また、提案されているグリーンシート積層
法における回路基板における流路形成方法では、有機物
を分解飛散させて流路を形成する場合、流路形成に時間
を必要とするだけではなく、流路形状が複雑になり流路
の流動抵抗が増大するという問題があった。また、溝付
きのグリーンシートを積層して流路形成する場合、グリ
ーンシート積層時に溝が圧潰する恐れがあり流動抵抗が
増大するという問題があった。流動抵抗が増大すると冷
媒が流れにくくなって冷却効果が低減するという問題が
あった。
法における回路基板における流路形成方法では、有機物
を分解飛散させて流路を形成する場合、流路形成に時間
を必要とするだけではなく、流路形状が複雑になり流路
の流動抵抗が増大するという問題があった。また、溝付
きのグリーンシートを積層して流路形成する場合、グリ
ーンシート積層時に溝が圧潰する恐れがあり流動抵抗が
増大するという問題があった。流動抵抗が増大すると冷
媒が流れにくくなって冷却効果が低減するという問題が
あった。
【０００８】本発明の目的は、流路の流動抵抗が小さ
く、かつ製造が容易な回路基板及びその製造方法を提供
することにある。
く、かつ製造が容易な回路基板及びその製造方法を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、積層された
複数のシートが焼成されて形成された回路基板であっ
て、冷媒を通すための略円形断面の冷媒用流路が内部に
形成されていることを特徴とする回路基板によって達成
される。上述した回路基板において、複数の前記冷媒用
流路が並列的に配置されていることが望ましい。
複数のシートが焼成されて形成された回路基板であっ
て、冷媒を通すための略円形断面の冷媒用流路が内部に
形成されていることを特徴とする回路基板によって達成
される。上述した回路基板において、複数の前記冷媒用
流路が並列的に配置されていることが望ましい。
【００１０】上述した回路基板において、前記シートは
窒化アルミニウムにより形成されていることが望まし
い。上記目的は、ブランクシートが複数枚積層された２
つの積層体によりロッド状部材を挟んで加圧して接合
し、接合された前記２つの積層体間に挟まれた前記ロッ
ド状部材を引き抜いた後に焼成することを特徴とする回
路基板の製造方法によって達成される。
窒化アルミニウムにより形成されていることが望まし
い。上記目的は、ブランクシートが複数枚積層された２
つの積層体によりロッド状部材を挟んで加圧して接合
し、接合された前記２つの積層体間に挟まれた前記ロッ
ド状部材を引き抜いた後に焼成することを特徴とする回
路基板の製造方法によって達成される。
【００１１】上記目的は、ブランクシートと、前記ブラ
ンクシートに複数のスリットを形成したスリットシート
とを用意し、前記スリットシートが複数枚積層された積
層体を、前記スリットにより形成された空間部にロッド
状部材を収納した状態で、前記ブランクシートが複数枚
積層された２つの積層体により挟んで加圧して接合し、
収納された前記ロッド状部材を引き抜いた後に焼成する
ことを特徴とする回路基板の製造方法によって達成され
る。
ンクシートに複数のスリットを形成したスリットシート
とを用意し、前記スリットシートが複数枚積層された積
層体を、前記スリットにより形成された空間部にロッド
状部材を収納した状態で、前記ブランクシートが複数枚
積層された２つの積層体により挟んで加圧して接合し、
収納された前記ロッド状部材を引き抜いた後に焼成する
ことを特徴とする回路基板の製造方法によって達成され
る。
【００１２】また、上述した回路基板の製造方法におい
て、前記スリットシートとして、前記スリットの幅の広
い第１のスリットシートと、前記スリットの幅の狭い第
２のスリットシートを用意し、前記スリットにより形成
された前記空間部の形状を、前記ロッド状部材の断面形
状に適合させるように、１枚あるいは複数枚積層した前
記第１のスリットシートを、１枚あるいは複数枚積層し
た前記第２のスリットシートにより挟んで形成したこと
を特徴とする回路基板の製造方法によって達成される。
て、前記スリットシートとして、前記スリットの幅の広
い第１のスリットシートと、前記スリットの幅の狭い第
２のスリットシートを用意し、前記スリットにより形成
された前記空間部の形状を、前記ロッド状部材の断面形
状に適合させるように、１枚あるいは複数枚積層した前
記第１のスリットシートを、１枚あるいは複数枚積層し
た前記第２のスリットシートにより挟んで形成したこと
を特徴とする回路基板の製造方法によって達成される。
【００１３】また、上述した回路基板の製造方法におい
て、前記スリットシートとして、前記スリットの幅の異
なる多種類のスリットシートを用意し、前記スリットに
より形成された前記空間部の形状を、前記ロッド状部材
の断面形状に適合させるように、前記スリットの幅が広
い前記スリットシートが中央部に位置するように積層し
て形成したことを特徴とする回路基板の製造方法によっ
て達成される。
て、前記スリットシートとして、前記スリットの幅の異
なる多種類のスリットシートを用意し、前記スリットに
より形成された前記空間部の形状を、前記ロッド状部材
の断面形状に適合させるように、前記スリットの幅が広
い前記スリットシートが中央部に位置するように積層し
て形成したことを特徴とする回路基板の製造方法によっ
て達成される。
【００１４】上述した回路基板の製造方法において、前
記ブランクシート及びスリットシートは窒化アルミニウ
ムにより形成されていることが望ましい。上述した回路
基板の製造方法において、前記ロッド状部材はテフロン
により形成されていることが望ましい。
記ブランクシート及びスリットシートは窒化アルミニウ
ムにより形成されていることが望ましい。上述した回路
基板の製造方法において、前記ロッド状部材はテフロン
により形成されていることが望ましい。
【００１５】
【作用】本発明によれば、積層された複数のシートが焼
成されて形成された回路基板の内部に、冷媒を通すため
の略円形断面の冷媒用流路が形成されているので、流路
の流動抵抗が小さく、冷却効率の高い回路基板を実現す
ることができる。また、本発明によれば、ブランクシー
トが複数枚積層された２つの積層体によりロッド状部材
を挟んで加圧して接合し、接合された２つの積層体間に
挟まれたロッド状部材を引き抜いた後に焼成するように
したので、冷媒用流路の流動抵抗が小さい回路基板を容
易に製造することができる。
成されて形成された回路基板の内部に、冷媒を通すため
の略円形断面の冷媒用流路が形成されているので、流路
の流動抵抗が小さく、冷却効率の高い回路基板を実現す
ることができる。また、本発明によれば、ブランクシー
トが複数枚積層された２つの積層体によりロッド状部材
を挟んで加圧して接合し、接合された２つの積層体間に
挟まれたロッド状部材を引き抜いた後に焼成するように
したので、冷媒用流路の流動抵抗が小さい回路基板を容
易に製造することができる。
【００１６】また、ブランクシートと、ブランクシート
に複数のスリットを形成したスリットシートとを用意
し、スリットシートが複数枚積層された積層体を、スリ
ットにより形成された空間部にロッド状部材を収納した
状態で、ブランクシートが複数枚積層された２つの積層
体により挟んで加圧して接合し、収納されたロッド状部
材を引き抜いた後に焼成するようにしたので、冷媒用流
路の流動抵抗が小さい回路基板を簡単に製造することが
できる。
に複数のスリットを形成したスリットシートとを用意
し、スリットシートが複数枚積層された積層体を、スリ
ットにより形成された空間部にロッド状部材を収納した
状態で、ブランクシートが複数枚積層された２つの積層
体により挟んで加圧して接合し、収納されたロッド状部
材を引き抜いた後に焼成するようにしたので、冷媒用流
路の流動抵抗が小さい回路基板を簡単に製造することが
できる。
【００１７】さらに、ブランクシートと、ブランクシー
トに複数のスリットを形成した数種類のスリットシート
とを用意し、数種類のスリットシートが複数枚積層され
た積層体を、スリットにより形成された空間部にロッド
状部材を収納した状態で、ブランクシートが複数枚積層
された２つの積層体により挟んで加圧して接合し、収納
されたロッド状部材を引き抜いた後に焼成するようにし
たので、極めて冷却効率が高く、かつ信頼性も高い回路
基板を簡単に製造することができる。
トに複数のスリットを形成した数種類のスリットシート
とを用意し、数種類のスリットシートが複数枚積層され
た積層体を、スリットにより形成された空間部にロッド
状部材を収納した状態で、ブランクシートが複数枚積層
された２つの積層体により挟んで加圧して接合し、収納
されたロッド状部材を引き抜いた後に焼成するようにし
たので、極めて冷却効率が高く、かつ信頼性も高い回路
基板を簡単に製造することができる。
【００１８】
【実施例】本発明の第１の実施例による回路基板及びそ
の製造方法について図１乃至図５を用いて説明する。図
１及び図２は本実施例の回路基板の製造方法の概略を示
す工程図であり、図３及び図４は本実施例の回路基板の
製造方法の各工程における回路基板を示す図である。
の製造方法について図１乃至図５を用いて説明する。図
１及び図２は本実施例の回路基板の製造方法の概略を示
す工程図であり、図３及び図４は本実施例の回路基板の
製造方法の各工程における回路基板を示す図である。
【００１９】まず、グリーンシート用材料として、窒化
アルミニウム（ＡｌＮ）粉末１とイットリア（Ｙ
2 Ｏ5 ）粉末２と有機バインダ３とを用意し（図１
（ａ））、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）粉末１にイット
リア（Ｙ2 Ｏ5 ）粉末２を５ｗｔ％添加し、更に有機バ
インダ３を有機溶剤を用いて混練する（図１（ｂ））。
次に、このようにして均一に混合されスラリー状になっ
た材料４を、成形装置５に充填し、そのキャリアフィル
ム６上で薄く引き延ばして、帯状のグリーンシート７を
形成する（図１（ｃ））。
アルミニウム（ＡｌＮ）粉末１とイットリア（Ｙ
2 Ｏ5 ）粉末２と有機バインダ３とを用意し（図１
（ａ））、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）粉末１にイット
リア（Ｙ2 Ｏ5 ）粉末２を５ｗｔ％添加し、更に有機バ
インダ３を有機溶剤を用いて混練する（図１（ｂ））。
次に、このようにして均一に混合されスラリー状になっ
た材料４を、成形装置５に充填し、そのキャリアフィル
ム６上で薄く引き延ばして、帯状のグリーンシート７を
形成する（図１（ｃ））。
【００２０】次に、プレス機（図示せず）等を用いて、
グリーンシート７を一辺が１００ｍｍ四方の正方形に打
ち抜き、四隅に穴が形成されたブランクのグリーンシー
ト８を作製する（図１（ｄ））。次に、本実施例では更
に、ブランクのグリーンシート８をプレス機にかけ、幅
２．５ｍｍ、長さ８０ｍｍのスリット９を複数個並列さ
せるスリット付きグリーンシート１０を作製する（図１
（ｅ））。なお、本実施例では、このブランクのグリー
ンシート８とスリット付きグリーンシート１０を区別す
るため、前者をブランクシート８、後者をスリットシー
ト１０と呼ぶことにする。
グリーンシート７を一辺が１００ｍｍ四方の正方形に打
ち抜き、四隅に穴が形成されたブランクのグリーンシー
ト８を作製する（図１（ｄ））。次に、本実施例では更
に、ブランクのグリーンシート８をプレス機にかけ、幅
２．５ｍｍ、長さ８０ｍｍのスリット９を複数個並列さ
せるスリット付きグリーンシート１０を作製する（図１
（ｅ））。なお、本実施例では、このブランクのグリー
ンシート８とスリット付きグリーンシート１０を区別す
るため、前者をブランクシート８、後者をスリットシー
ト１０と呼ぶことにする。
【００２１】このようにしてブランクシート８とスリッ
トシート１０を多数枚用意しておく。ブランクシート８
とスリットシート１０を複数枚積層して、内部に直径２
ｍｍの丸棒（ロッド状部材）１１を収納した積層体を形
成する（図２（ｆ））。すなわち、スリットが形成され
ていないブランクシート８を例えば６枚重ねて積層体と
し（図３（ａ））、その上にスリットシート１０を互い
のスリット９を重ね合わせて例えば８枚重ねる（図３
（ｂ））。次に、スリット９により形成された溝の中
に、テフロン（登録商標）からなる丸棒（ロッド状部
材）１１を複数本収納し（図３（ｃ））、更にその上か
ら例えば６枚のブランクシート８を積層する（図３
（ｄ））。このように形成した積層体に対して、プレス
機を用いて８０℃、３０ＭＰａの条件で熱間プレスし、
グリーンシート同士を互いに一体化させる（図３
（ｅ））。
トシート１０を多数枚用意しておく。ブランクシート８
とスリットシート１０を複数枚積層して、内部に直径２
ｍｍの丸棒（ロッド状部材）１１を収納した積層体を形
成する（図２（ｆ））。すなわち、スリットが形成され
ていないブランクシート８を例えば６枚重ねて積層体と
し（図３（ａ））、その上にスリットシート１０を互い
のスリット９を重ね合わせて例えば８枚重ねる（図３
（ｂ））。次に、スリット９により形成された溝の中
に、テフロン（登録商標）からなる丸棒（ロッド状部
材）１１を複数本収納し（図３（ｃ））、更にその上か
ら例えば６枚のブランクシート８を積層する（図３
（ｄ））。このように形成した積層体に対して、プレス
機を用いて８０℃、３０ＭＰａの条件で熱間プレスし、
グリーンシート同士を互いに一体化させる（図３
（ｅ））。
【００２２】このようにして、図４（ａ）に示すよう
に、複数本の丸棒１１を内包する１つの積層体１２が得
られる。次に、積層体１２に対して、丸棒１１の長手方
向に位置する積層体１２の両端部を約１０ｍｍの幅で切
断し、丸棒１１の両端を積層体側面上に露出させる（図
２（ｇ））。
に、複数本の丸棒１１を内包する１つの積層体１２が得
られる。次に、積層体１２に対して、丸棒１１の長手方
向に位置する積層体１２の両端部を約１０ｍｍの幅で切
断し、丸棒１１の両端を積層体側面上に露出させる（図
２（ｇ））。
【００２３】次に、この丸棒１１の露出端をクランプで
摘まんで一方の側面から引き抜く（図２（ｈ））。この
ようにして、図４（ｂ）に示すように、丸棒１１の断面
形状にほぼ対応する形状の流路１３が、一方の側面から
他方の側面にかけて貫通して形成されることになる。
摘まんで一方の側面から引き抜く（図２（ｈ））。この
ようにして、図４（ｂ）に示すように、丸棒１１の断面
形状にほぼ対応する形状の流路１３が、一方の側面から
他方の側面にかけて貫通して形成されることになる。
【００２４】なお、この流路形成にあたっては、丸棒１
１を引き抜いた後、窒素ガスなどにより流路１３内をエ
アブローし、流路１３内に残留するグリーンシートかす
を除去することが好ましい。次に、流路１３が形成され
た積層体１２を７００℃の窒素気流中に５時間さらして
脱脂処理を施した後、同様に窒素気流中で１８００℃、
５時間に渡って積層体１２を加熱して焼成する。この結
果、積層体１２は、この焼成過程において図２（ｉ）に
示すように徐々に焼結収縮され、最終的には実線で示し
たようなサイズの回路基板１４が得られることにる。そ
の後は、この基板１４を切断加工した後に所定の回路パ
ターンを形成する等して最終的な回路基板を得る。
１を引き抜いた後、窒素ガスなどにより流路１３内をエ
アブローし、流路１３内に残留するグリーンシートかす
を除去することが好ましい。次に、流路１３が形成され
た積層体１２を７００℃の窒素気流中に５時間さらして
脱脂処理を施した後、同様に窒素気流中で１８００℃、
５時間に渡って積層体１２を加熱して焼成する。この結
果、積層体１２は、この焼成過程において図２（ｉ）に
示すように徐々に焼結収縮され、最終的には実線で示し
たようなサイズの回路基板１４が得られることにる。そ
の後は、この基板１４を切断加工した後に所定の回路パ
ターンを形成する等して最終的な回路基板を得る。
【００２５】このように、本実施例によれば、従来より
行われていたグリーンシート積層法を採用し、積層体中
間に丸棒１１を挟み込んで積層することにより、スリッ
ト９から形成される溝を円形断面の冷媒用流路１３形状
に変形している。また、本実施例によれば、丸棒１１を
他の材料に対しヌレの少ないテフロンで形成することに
より、熱間プレス後の積層体１２からの丸棒引き抜きを
容易にしている。
行われていたグリーンシート積層法を採用し、積層体中
間に丸棒１１を挟み込んで積層することにより、スリッ
ト９から形成される溝を円形断面の冷媒用流路１３形状
に変形している。また、本実施例によれば、丸棒１１を
他の材料に対しヌレの少ないテフロンで形成することに
より、熱間プレス後の積層体１２からの丸棒引き抜きを
容易にしている。
【００２６】図５は、以上のようにして形成された回路
基板１４の使用例を示している。回路基板１４内には冷
媒（図示せず）を流すための流路（マイクロチャンネ
ル）１３が設けられている。回路基板１４上には、はん
だバンプ１５を介して複数のＬＳＩチップ１６が装着さ
れている。流路１３に冷媒を流すことにより、ＬＳＩチ
ップ１６の発熱による基板温度上昇を抑制している。
基板１４の使用例を示している。回路基板１４内には冷
媒（図示せず）を流すための流路（マイクロチャンネ
ル）１３が設けられている。回路基板１４上には、はん
だバンプ１５を介して複数のＬＳＩチップ１６が装着さ
れている。流路１３に冷媒を流すことにより、ＬＳＩチ
ップ１６の発熱による基板温度上昇を抑制している。
【００２７】本発明の第２の実施例による回路基板の製
造方法について図６及び図７を用いて説明する。図１乃
至図５に示す実施例と同一の構成要素には同一の符号を
付して説明を省略又は簡略にする。図６は、第１の実施
例によるクラックの発生を説明する図である。図７は、
本実施例による回路基板の製造方法を説明する図であ
る。
造方法について図６及び図７を用いて説明する。図１乃
至図５に示す実施例と同一の構成要素には同一の符号を
付して説明を省略又は簡略にする。図６は、第１の実施
例によるクラックの発生を説明する図である。図７は、
本実施例による回路基板の製造方法を説明する図であ
る。
【００２８】第１の実施例では、積層したスリットシー
ト１０のスリット９により形成された溝にテフロン製丸
棒１１を収納し、積層したブランクシート８により上下
から挟んで加圧、接合後、テフロン製丸棒１１を引き抜
いた後に焼成し、回路基板を製造している。しかし、第
１の実施例により円形の流路を形成しようとした場合、
加圧前（図６（ａ））にはテフロン製丸棒１１の周囲に
は隙間１８があるため圧力は均一には加わらず、加圧後
には図６（ｂ）に示すように密度の高い部分２０と密度
の低い部分２２が生じる恐れがある。そのため、焼成す
る際に加熱温度を細かく制御することが困難な場合に
は、密度ムラに起因するクラック２４が発生恐れがある
（図６（ｃ））。本実施例では、クラック２４の発生を
抑え、円形の流路を形成できる回路基板の製造方法を示
す。
ト１０のスリット９により形成された溝にテフロン製丸
棒１１を収納し、積層したブランクシート８により上下
から挟んで加圧、接合後、テフロン製丸棒１１を引き抜
いた後に焼成し、回路基板を製造している。しかし、第
１の実施例により円形の流路を形成しようとした場合、
加圧前（図６（ａ））にはテフロン製丸棒１１の周囲に
は隙間１８があるため圧力は均一には加わらず、加圧後
には図６（ｂ）に示すように密度の高い部分２０と密度
の低い部分２２が生じる恐れがある。そのため、焼成す
る際に加熱温度を細かく制御することが困難な場合に
は、密度ムラに起因するクラック２４が発生恐れがある
（図６（ｃ））。本実施例では、クラック２４の発生を
抑え、円形の流路を形成できる回路基板の製造方法を示
す。
【００２９】本実施例では更に、第１の実施例で用いた
幅２．５ｍｍ、長さ８０ｍｍのスリット９が設けられて
いる第１のスリットシート１０の他に、幅の異なるスリ
ット９をもつ第２のスリットシート２６を用いる。第２
のスリットシート２６は、幅１．２５ｍｍ、長さ８０ｍ
ｍのスリット９が複数個並列に設けられている。ブラン
クシート８と、上記２種類のスリットシートを複数積層
して、内部に直径２ｍｍの丸棒（ロッド状部材）１１を
収納した積層体を形成する。すなわち、スリットが形成
されていないブランクシート８を例えば５枚重ねて積層
体とし、その上に幅の狭い第２のスリットシート２６を
例えば２枚重ね、その上に幅の広い第１のスリットシー
ト１０を例えば６枚重ね、その上に再び幅の狭い第２の
スリットシート２６を例えば２枚重ねる。
幅２．５ｍｍ、長さ８０ｍｍのスリット９が設けられて
いる第１のスリットシート１０の他に、幅の異なるスリ
ット９をもつ第２のスリットシート２６を用いる。第２
のスリットシート２６は、幅１．２５ｍｍ、長さ８０ｍ
ｍのスリット９が複数個並列に設けられている。ブラン
クシート８と、上記２種類のスリットシートを複数積層
して、内部に直径２ｍｍの丸棒（ロッド状部材）１１を
収納した積層体を形成する。すなわち、スリットが形成
されていないブランクシート８を例えば５枚重ねて積層
体とし、その上に幅の狭い第２のスリットシート２６を
例えば２枚重ね、その上に幅の広い第１のスリットシー
ト１０を例えば６枚重ね、その上に再び幅の狭い第２の
スリットシート２６を例えば２枚重ねる。
【００３０】次に、スリット９により形成された溝の中
にテフロン（登録商標）からなる直径２ｍｍの丸棒（ロ
ッド状部材）１１を複数本収納し、更にその上から例え
ば５枚のブランクシート８を積層する（図７（ａ）、
（ｂ））。このようにして形成した積層体に対してプレ
ス機を用いて８０℃、３０ＭＰａの条件で熱間プレス
し、グリーンシート同士を互いに一体化させる（図７
（ｃ））。
にテフロン（登録商標）からなる直径２ｍｍの丸棒（ロ
ッド状部材）１１を複数本収納し、更にその上から例え
ば５枚のブランクシート８を積層する（図７（ａ）、
（ｂ））。このようにして形成した積層体に対してプレ
ス機を用いて８０℃、３０ＭＰａの条件で熱間プレス
し、グリーンシート同士を互いに一体化させる（図７
（ｃ））。
【００３１】このようにして形成した積層体は、異なる
幅をもつ２種類のスリットを用いることにより、スリッ
ト９により形成される隙間１８の形状を丸棒１１の形状
に近づけることができ。したがって、熱間プレスした際
に密度ムラを小さくすることができるので、脱脂、焼成
の際の熱処理でクラック２４が発生しにくくなった。こ
のように、本実施例によれば、２種類のスリットシート
を用いることにより、加圧後の密度ムラが緩和されるの
で、クラック２４の発生しない回路基板を容易に得るこ
とができた。
幅をもつ２種類のスリットを用いることにより、スリッ
ト９により形成される隙間１８の形状を丸棒１１の形状
に近づけることができ。したがって、熱間プレスした際
に密度ムラを小さくすることができるので、脱脂、焼成
の際の熱処理でクラック２４が発生しにくくなった。こ
のように、本実施例によれば、２種類のスリットシート
を用いることにより、加圧後の密度ムラが緩和されるの
で、クラック２４の発生しない回路基板を容易に得るこ
とができた。
【００３２】本発明の第３の実施例による回路基板の製
造方法について図８を用いて説明する。図１乃至図５に
示す実施例と同一の構成要素には同一の符号を付して説
明を省略又は簡略にする。図８は、本実施例による回路
基板の製造方法を説明する図である。上記実施例では直
径２ｍｍのテフロン製の丸棒を用いて流路を形成した
が、より冷却効果を高めるためには流路を広くすること
が望ましい。しかし、単純にテフロン製の丸棒１１のみ
を太くすると、加圧した際に大きな密度ムラが発生し、
上述したようなクラック２４が発生する恐れがある。本
実施例では、第２の実施例を更に発展させ、３種類のス
リットシートを用いた例について示す。
造方法について図８を用いて説明する。図１乃至図５に
示す実施例と同一の構成要素には同一の符号を付して説
明を省略又は簡略にする。図８は、本実施例による回路
基板の製造方法を説明する図である。上記実施例では直
径２ｍｍのテフロン製の丸棒を用いて流路を形成した
が、より冷却効果を高めるためには流路を広くすること
が望ましい。しかし、単純にテフロン製の丸棒１１のみ
を太くすると、加圧した際に大きな密度ムラが発生し、
上述したようなクラック２４が発生する恐れがある。本
実施例では、第２の実施例を更に発展させ、３種類のス
リットシートを用いた例について示す。
【００３３】本実施例では、スリット９の幅が３．５ｍ
ｍである第１のスリットシート２８と、スリット９の幅
が２．５ｍｍである第２のスリットシート３０と、スリ
ット９の幅が１．５ｍｍである第３のスリットシート３
２を用いた。スリット９の長さは共に８０ｍｍであり、
また、製造方法はともに第１の実施例と同様である。ブ
ランクシート８と、上記３種類のスリットシートを複数
積層して、内部に直径３ｍｍの丸棒（ロッド状部材）１
１を収納した積層体を形成する。すなわち、スリットが
形成されていないブランクシート８を例えば５枚重ねて
積層体とし、その上に幅の狭い第３のスリットシート３
２を例えば２枚重ね、その上に中程度の幅の第２のスリ
ットシート３０を例えば２枚重ね、その上に幅の広い第
１のスリットシート２８を例えば７枚重ね、その上に再
び中程度の幅の第２のスリットシート３０を例えば２枚
重ね、更にその上に再び幅の狭い第３のスリットシート
３２を例えば２枚重ねる。
ｍである第１のスリットシート２８と、スリット９の幅
が２．５ｍｍである第２のスリットシート３０と、スリ
ット９の幅が１．５ｍｍである第３のスリットシート３
２を用いた。スリット９の長さは共に８０ｍｍであり、
また、製造方法はともに第１の実施例と同様である。ブ
ランクシート８と、上記３種類のスリットシートを複数
積層して、内部に直径３ｍｍの丸棒（ロッド状部材）１
１を収納した積層体を形成する。すなわち、スリットが
形成されていないブランクシート８を例えば５枚重ねて
積層体とし、その上に幅の狭い第３のスリットシート３
２を例えば２枚重ね、その上に中程度の幅の第２のスリ
ットシート３０を例えば２枚重ね、その上に幅の広い第
１のスリットシート２８を例えば７枚重ね、その上に再
び中程度の幅の第２のスリットシート３０を例えば２枚
重ね、更にその上に再び幅の狭い第３のスリットシート
３２を例えば２枚重ねる。
【００３４】次に、スリット９により形成された溝の中
にテフロン（登録商標）からなる直径３ｍｍの丸棒（ロ
ッド状部材）１１を複数本収納し更にその上から例えば
５枚のブランクシート８を積層する（図８（ａ）、
（ｂ））。このようにして形成した積層体に対してプレ
ス機を用いて８０℃、３０ＭＰａの条件で熱間プレス
し、グリーンシート同士を互いに一体化させる（図８
（ｃ））。
にテフロン（登録商標）からなる直径３ｍｍの丸棒（ロ
ッド状部材）１１を複数本収納し更にその上から例えば
５枚のブランクシート８を積層する（図８（ａ）、
（ｂ））。このようにして形成した積層体に対してプレ
ス機を用いて８０℃、３０ＭＰａの条件で熱間プレス
し、グリーンシート同士を互いに一体化させる（図８
（ｃ））。
【００３５】上記方法により形成した積層体を脱脂、焼
成することにより得た回路基板は、クラック２４が発生
しなかった。このように、本実施例によれば、３種類の
スリットシートを用いて積層体を形成することにより、
スリット９により形成される隙間１８の形状を、口径の
大きな丸棒１１の形状に近づけることができるので、丸
棒の径を容易に太くすることが可能であるので、流路が
広く極めて冷却効率の高い回路基板をクラック２４の発
生無しに製造することができた。
成することにより得た回路基板は、クラック２４が発生
しなかった。このように、本実施例によれば、３種類の
スリットシートを用いて積層体を形成することにより、
スリット９により形成される隙間１８の形状を、口径の
大きな丸棒１１の形状に近づけることができるので、丸
棒の径を容易に太くすることが可能であるので、流路が
広く極めて冷却効率の高い回路基板をクラック２４の発
生無しに製造することができた。
【００３６】本発明の第４の実施例による回路基板の製
造方法について図９を用いて説明する。図１乃至図５に
示す実施例と同一の構成要素には同一の符号を付して説
明を省略又は簡略にする。第１乃至第３の実施例ではス
リットシート１０のスリット９により形成された溝にテ
フロン製丸棒１１を収納したが、本実施例では、ブラン
クシート８のみを用いて内部に丸棒１１が収納された積
層体１２を作製している。
造方法について図９を用いて説明する。図１乃至図５に
示す実施例と同一の構成要素には同一の符号を付して説
明を省略又は簡略にする。第１乃至第３の実施例ではス
リットシート１０のスリット９により形成された溝にテ
フロン製丸棒１１を収納したが、本実施例では、ブラン
クシート８のみを用いて内部に丸棒１１が収納された積
層体１２を作製している。
【００３７】すなわち、スリットが形成されていないブ
ランクシート８を例えば１０枚重ねて積層体とし（図９
（ａ））、その上にテフロン（登録商標）からなる丸棒
（ロッド状部材）１１を複数本載置する（図９
（ｂ））、更にその上から例えば１０枚のブランクシー
ト８を積層する（図９（ｃ））。このように形成した積
層体に対して、プレス機を用いて８０℃、３０ＭＰａの
条件で熱間プレスし、グリーンシート同士を互いに一体
化させる（図９（ｄ））。このようにして複数本の丸棒
１１を内包する１つの積層体１２が得られる。
ランクシート８を例えば１０枚重ねて積層体とし（図９
（ａ））、その上にテフロン（登録商標）からなる丸棒
（ロッド状部材）１１を複数本載置する（図９
（ｂ））、更にその上から例えば１０枚のブランクシー
ト８を積層する（図９（ｃ））。このように形成した積
層体に対して、プレス機を用いて８０℃、３０ＭＰａの
条件で熱間プレスし、グリーンシート同士を互いに一体
化させる（図９（ｄ））。このようにして複数本の丸棒
１１を内包する１つの積層体１２が得られる。
【００３８】このように、本実施例によれば、スリット
シートを用いることなくブランクシートのみにより丸棒
を内包する積層体を得ることができる。本発明は上記実
施例に限らず種々の変形が可能である。例えば、上記実
施例では、テフロン製丸棒１１を使用したグリーンシー
ト積層法による基板製造工程に例をとり説明してきた
が、グリーンシートの積層枚数やスリット数などは実施
例の数に限定されるものでない。
シートを用いることなくブランクシートのみにより丸棒
を内包する積層体を得ることができる。本発明は上記実
施例に限らず種々の変形が可能である。例えば、上記実
施例では、テフロン製丸棒１１を使用したグリーンシー
ト積層法による基板製造工程に例をとり説明してきた
が、グリーンシートの積層枚数やスリット数などは実施
例の数に限定されるものでない。
【００３９】また、スリット内に置かれるロッド状部材
や流路の断面形状も実施例の形状（円形）や大きさに限
定されるものではなく、楕円形などのいわゆる略円形で
もよい。さらに、実施例では回路基板中に形成される流
路を回路基板冷却のための冷媒用流路として説明した
が、他の応用例としては基板温度を一定に保持するよう
な一定温度の冷媒を流すようにしてもよい。
や流路の断面形状も実施例の形状（円形）や大きさに限
定されるものではなく、楕円形などのいわゆる略円形で
もよい。さらに、実施例では回路基板中に形成される流
路を回路基板冷却のための冷媒用流路として説明した
が、他の応用例としては基板温度を一定に保持するよう
な一定温度の冷媒を流すようにしてもよい。
【００４０】また、本実施例では各流路は回路基板内で
並列配置されたものであったが、流路パターンとしては
この実施例に限定されるものではなく、他の流路パター
ンを形成してもよい。また、第２の実施例及び第３の実
施例では２種類、あるいは３種類のスリットシートを用
いて基板内部の溝を形成したが、スリットシートの種類
はそれ以上であってもよい。
並列配置されたものであったが、流路パターンとしては
この実施例に限定されるものではなく、他の流路パター
ンを形成してもよい。また、第２の実施例及び第３の実
施例では２種類、あるいは３種類のスリットシートを用
いて基板内部の溝を形成したが、スリットシートの種類
はそれ以上であってもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、積層された複数の
シートが焼成されて形成された回路基板の内部に、冷媒
を通すための略円形断面の冷媒用流路が形成されている
ので、流路の流動抵抗が小さく、冷却効率の高い回路基
板を実現することができる。また、本発明によれば、ブ
ランクシートが複数枚積層された２つの積層体によりロ
ッド状部材を挟んで加圧して接合し、接合された２つの
積層体間に挟まれたロッド状部材を引き抜いた後に焼成
するようにしたので、冷媒用流路の流動抵抗が小さい回
路基板を簡単に製造することができる。また、ブランク
シートと、ブランクシートに複数のスリットを形成した
スリットシートとを用意し、スリットシートが複数枚積
層された積層体を、スリットにより形成された空間部に
ロッド状部材を収納した状態で、ブランクシートが複数
枚積層された２つの積層体により挟んで加圧して接合
し、収納されたロッド状部材を引き抜いた後に焼成する
ようにしたので、冷媒用流路の流動抵抗が小さい回路基
板を簡単に製造することができる。さらに、ブランクシ
ートと、ブランクシートに複数のスリットを形成した数
種類のスリットシートとを用意し、数種類のスリットシ
ートが複数枚積層された積層体を、スリットにより形成
された空間部にロッド状部材を収納した状態で、ブラン
クシートが複数枚積層された２つの積層体により挟んで
加圧して接合し、収納されたロッド状部材を引き抜いた
後に焼成するようにしたので、極めて冷却効率が高く、
かつ信頼性も高い回路基板を簡単に製造することができ
る
シートが焼成されて形成された回路基板の内部に、冷媒
を通すための略円形断面の冷媒用流路が形成されている
ので、流路の流動抵抗が小さく、冷却効率の高い回路基
板を実現することができる。また、本発明によれば、ブ
ランクシートが複数枚積層された２つの積層体によりロ
ッド状部材を挟んで加圧して接合し、接合された２つの
積層体間に挟まれたロッド状部材を引き抜いた後に焼成
するようにしたので、冷媒用流路の流動抵抗が小さい回
路基板を簡単に製造することができる。また、ブランク
シートと、ブランクシートに複数のスリットを形成した
スリットシートとを用意し、スリットシートが複数枚積
層された積層体を、スリットにより形成された空間部に
ロッド状部材を収納した状態で、ブランクシートが複数
枚積層された２つの積層体により挟んで加圧して接合
し、収納されたロッド状部材を引き抜いた後に焼成する
ようにしたので、冷媒用流路の流動抵抗が小さい回路基
板を簡単に製造することができる。さらに、ブランクシ
ートと、ブランクシートに複数のスリットを形成した数
種類のスリットシートとを用意し、数種類のスリットシ
ートが複数枚積層された積層体を、スリットにより形成
された空間部にロッド状部材を収納した状態で、ブラン
クシートが複数枚積層された２つの積層体により挟んで
加圧して接合し、収納されたロッド状部材を引き抜いた
後に焼成するようにしたので、極めて冷却効率が高く、
かつ信頼性も高い回路基板を簡単に製造することができ
る
【図１】本発明の第１の実施例による回路基板の製造方
法の概略を示す工程図（その１）である。
法の概略を示す工程図（その１）である。
【図２】本発明の第１の実施例による回路基板の製造方
法の概略を示す工程図（その２）である。
法の概略を示す工程図（その２）である。
【図３】図２における積層工程の詳細を示す工程図であ
る。
る。
【図４】図２における切断工程及び丸棒引抜き工程にお
ける積層体を示す図である。
ける積層体を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例による回路基板を示す斜
視図である。
視図である。
【図６】本発明の第１の実施例による回路基板に発生し
たクラックを説明する図である。
たクラックを説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施例による回路基板の製造方
法の積層工程の詳細を示す工程図である。
法の積層工程の詳細を示す工程図である。
【図８】本発明の第３の実施例による回路基板の製造方
法の積層工程の詳細を示す工程図である。
法の積層工程の詳細を示す工程図である。
【図９】本発明の第４の実施例による回路基板の製造方
法の積層工程の詳細を示す工程図である。
法の積層工程の詳細を示す工程図である。
１…窒化アルミニウム粉末 ２…イットリア粉末 ３…有機バインダ ４…スラリー ５…成形装置 ６…キャリアフィルム ７…グリーンシート ８…ブランクシート ９…スリット １０…スリットシート １１…テフロン製丸棒（ロッド状部材） １２…積層体 １３…流路 １４…回路基板 １５…はんだバンプ １６…ＬＳＩチップ １８…隙間 ２０…密度の高い部分 ２２…密度の低い部分 ２４…クラック ２６…第２のスリットシート ２８…第１のスリットシート ３０…第２のスリットシート ３２…第３のスリットシート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/46 Ｚ
Claims (9)
- 【請求項１】 積層された複数のシートが焼成されて形
成された回路基板であって、冷媒を通すための略円形断
面の冷媒用流路が内部に形成されていることを特徴とす
る回路基板。 - 【請求項２】 請求項１記載の回路基板において、 複数の前記冷媒用流路が並列的に配置されていることを
特徴とする回路基板。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の回路基板におい
て、 前記シートは窒化アルミニウムにより形成されているこ
とを特徴とする回路基板。 - 【請求項４】 ブランクシートが複数枚積層された２つ
の積層体によりロッド状部材を挟んで加圧して接合し、 接合された前記２つの積層体間に挟まれた前記ロッド状
部材を引き抜いた後に焼成することを特徴とする回路基
板の製造方法。 - 【請求項５】 ブランクシートと、前記ブランクシート
に複数のスリットを形成したスリットシートとを用意
し、 前記スリットシートが複数枚積層された積層体を、前記
スリットにより形成された空間部にロッド状部材を収納
した状態で、前記ブランクシートが複数枚積層された２
つの積層体により挟んで加圧して接合し、 収納された前記ロッド状部材を引き抜いた後に焼成する
ことを特徴とする回路基板の製造方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の回路基板の製造方法にお
いて、 前記スリットシートとして、前記スリットの幅の広い第
１のスリットシートと、前記スリットの幅の狭い第２の
スリットシートを用意し、 前記スリットにより形成された前記空間部の形状を、前
記ロッド状部材の断面形状に適合させるように、１枚あ
るいは複数枚積層した前記第１のスリットシートを、１
枚あるいは複数枚積層した前記第２のスリットシートに
より挟んで形成したことを特徴とする回路基板の製造方
法。 - 【請求項７】 請求項５記載の回路基板の製造方法にお
いて、 前記スリットシートとして、前記スリットの幅の異なる
多種類のスリットシートを用意し、 前記スリットにより形成された前記空間部の形状を、前
記ロッド状部材の断面形状に適合させるように、前記ス
リットの幅が広い前記スリットシートが中央部に位置す
るように積層して形成したことを特徴とする回路基板の
製造方法。 - 【請求項８】 請求項４乃至７のいずれかに記載の回路
基板の製造方法において、 前記ブランクシート及びスリットシートは窒化アルミニ
ウムにより形成されていることを特徴とする回路基板。 - 【請求項９】 請求項４乃至８のいずれかに記載の回路
基板の製造方法において、 前記ロッド状部材はテフロンにより形成されていること
を特徴とする回路基板の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6045921A JPH07142822A (ja) | 1993-09-20 | 1994-03-16 | 回路基板及びその製造方法 |
| US08/258,223 US5575872A (en) | 1993-09-20 | 1994-06-10 | Method for forming a ceramic circuit substrate |
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|---|---|---|---|
| JP23373893 | 1993-09-20 | ||
| JP5-233738 | 1993-09-20 | ||
| JP6045921A JPH07142822A (ja) | 1993-09-20 | 1994-03-16 | 回路基板及びその製造方法 |
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