JPH05206341A - 開口流路のあるセラミツク基質 - Google Patents
開口流路のあるセラミツク基質Info
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- JPH05206341A JPH05206341A JP4273469A JP27346992A JPH05206341A JP H05206341 A JPH05206341 A JP H05206341A JP 4273469 A JP4273469 A JP 4273469A JP 27346992 A JP27346992 A JP 27346992A JP H05206341 A JPH05206341 A JP H05206341A
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流路を組み込んだセラミック体を作る改良さ
れた方法を提供する。 【構成】 埋設流路を有するエレクトロニックパッケー
ジ用の絶縁体セラミックベースが、２個又はそれ以上の
セラミック片をホットプレスにより接合されて形成され
る。接合の便のために１個又は複数の片に被覆が施され
てもよい。接合される片の表面の少なくも一方は、別の
セラミック片と接合されて埋設流路の形状になる様相を
持つ。好ましくは、この絶縁体ベースは大きく、更に／
又はＡlＮで形成される。
れた方法を提供する。 【構成】 埋設流路を有するエレクトロニックパッケー
ジ用の絶縁体セラミックベースが、２個又はそれ以上の
セラミック片をホットプレスにより接合されて形成され
る。接合の便のために１個又は複数の片に被覆が施され
てもよい。接合される片の表面の少なくも一方は、別の
セラミック片と接合されて埋設流路の形状になる様相を
持つ。好ましくは、この絶縁体ベースは大きく、更に／
又はＡlＮで形成される。
Description
【０００１】
【発明の背景】集積回路デバイス(チップ)は、デバイス
へ電気的接近を許すと同時にデバイスを保持するために
通常は「エレクトロニックパッケージ」の使用を必要とす
る。
へ電気的接近を許すと同時にデバイスを保持するために
通常は「エレクトロニックパッケージ」の使用を必要とす
る。
【０００２】エレクトロニックパッケージは、種々の電
子デバイスを取り付けうる安定した電気絶縁プラットフ
ォームとして作用する絶縁セラミックベースを使用する
ことが多い。このベースは、典型的には金属被覆パター
ンを含みうる固体モノリスである。通常のモノリシック
セラミック式のパッケージはこれらのモノリシック固体
本体の性質のため限定された設計の選択のみを与える。
子デバイスを取り付けうる安定した電気絶縁プラットフ
ォームとして作用する絶縁セラミックベースを使用する
ことが多い。このベースは、典型的には金属被覆パター
ンを含みうる固体モノリスである。通常のモノリシック
セラミック式のパッケージはこれらのモノリシック固体
本体の性質のため限定された設計の選択のみを与える。
【０００３】集積回路デバイスは抵抗発熱のため運転中
に熱を発生する。比較的大電力を含んだ設計において
は、発生熱量はかなりのものとなりうる。集積回路デバ
イスは高温において劣化することが多いので、信頼しう
る電気性能のためには抵抗熱を放散することが重要であ
る。
に熱を発生する。比較的大電力を含んだ設計において
は、発生熱量はかなりのものとなりうる。集積回路デバ
イスは高温において劣化することが多いので、信頼しう
る電気性能のためには抵抗熱を放散することが重要であ
る。
【０００４】低電力の設計に対しては、セラミックベー
スが適切な熱放散を与える。冷却能力を増加させるため
にパッケージ設計内にヒートシンクを組み入れることが
できる。ヒートシンクは代表的には金属であり、限定さ
れた量の冷却能力の増加に止どまる。大きな冷却容量を
形成するために絶縁セラミックベースとして窒化アルミ
ニウムのようなある種のセラミックを使用することがで
きる。
スが適切な熱放散を与える。冷却能力を増加させるため
にパッケージ設計内にヒートシンクを組み入れることが
できる。ヒートシンクは代表的には金属であり、限定さ
れた量の冷却能力の増加に止どまる。大きな冷却容量を
形成するために絶縁セラミックベースとして窒化アルミ
ニウムのようなある種のセラミックを使用することがで
きる。
【０００５】あるアルミナベースのパッケージ設計は、
アルミニウムベース内に冷却用流路を使用することがで
きる。液体窒素のような冷却液がこの流路を通って循環
させられ、パッケージ内に収容された電子部品を冷却す
る。これらアルミナベースのパッケージの冷却用流路
は、ベース内の通路を作るために使用された方法と同様
の方法により作られた。これらアルミナベースのパッケ
ージはアルミナの中程度の熱伝導率のため熱放散能力が
限定される。
アルミニウムベース内に冷却用流路を使用することがで
きる。液体窒素のような冷却液がこの流路を通って循環
させられ、パッケージ内に収容された電子部品を冷却す
る。これらアルミナベースのパッケージの冷却用流路
は、ベース内の通路を作るために使用された方法と同様
の方法により作られた。これらアルミナベースのパッケ
ージはアルミナの中程度の熱伝導率のため熱放散能力が
限定される。
【０００６】一時的な結合用物質の使用により形成され
た冷却用流路を有するＡlＮベースのパッケージについ
て推測した少なく一つの記事が出版されている。しか
し、かかる流路のあるＡlＮのパッケージは明らかに作
られたことがなく、また一時的結合技術が有効であった
ことは明らかでない。
た冷却用流路を有するＡlＮベースのパッケージについ
て推測した少なく一つの記事が出版されている。しか
し、かかる流路のあるＡlＮのパッケージは明らかに作
られたことがなく、また一時的結合技術が有効であった
ことは明らかでない。
【０００７】従って、冷却用流路を組み込んだパッケー
ジ設計を作る改良された方法についての要求がある。ま
た、熱伝導率の大きなＡlＮベース材料において冷却用
流路のあるパッケージ、及びこのパッケージの製造方法
に対する要求もある。
ジ設計を作る改良された方法についての要求がある。ま
た、熱伝導率の大きなＡlＮベース材料において冷却用
流路のあるパッケージ、及びこのパッケージの製造方法
に対する要求もある。
【０００８】
【発明の概要】本発明は、冷却用流路を有するＡlＮの
使用による優秀な冷却能力を有するエレクトロニックパ
ッケージ及び絶縁セラミックベースの設計を提供する。
本発明はまた、冷却用流路を有するこれらのＡlＮパッ
ケージ又はベース並びにその他のパッケージ及び絶縁体
ベースの製造方法も提供する。更に、本発明は流路を有
するエレクトロニックパッケージ又は絶縁体ベースの製
造方法を提供する。
使用による優秀な冷却能力を有するエレクトロニックパ
ッケージ及び絶縁セラミックベースの設計を提供する。
本発明はまた、冷却用流路を有するこれらのＡlＮパッ
ケージ又はベース並びにその他のパッケージ及び絶縁体
ベースの製造方法も提供する。更に、本発明は流路を有
するエレクトロニックパッケージ又は絶縁体ベースの製
造方法を提供する。
【０００９】ある態様においては、本発明は、少なくも
１個の埋設流路を有する高熱伝導率高密度窒化アルミニ
ウムのセラミック本体を備えた絶縁体セラミックのベー
スを提供する。この流路は本体の表面に少なくも１個の
入口を持つ。
１個の埋設流路を有する高熱伝導率高密度窒化アルミニ
ウムのセラミック本体を備えた絶縁体セラミックのベー
スを提供する。この流路は本体の表面に少なくも１個の
入口を持つ。
【００１０】本発明は、また、パッケージ表面に入口を
有する少なくも１個の埋設流路を有するＡlＮセラミッ
クを備えた電子回路パッケージを包含する。
有する少なくも１個の埋設流路を有するＡlＮセラミッ
クを備えた電子回路パッケージを包含する。
【００１１】好ましい実施例においては、ベースは複数
の流路を含むことができる。流路は相互に連結すること
ができ、及び／又は共通の入口又は出口を持つことがで
きる。入口又は出口は、流路を経て流体を循環させるた
めにマニホールド又はダクトに連結することができる。
ベースはセラミック材料の合成物を含む。
の流路を含むことができる。流路は相互に連結すること
ができ、及び／又は共通の入口又は出口を持つことがで
きる。入口又は出口は、流路を経て流体を循環させるた
めにマニホールド又はダクトに連結することができる。
ベースはセラミック材料の合成物を含む。
【００１２】本発明は、埋設流路を有するセラミック本
体の形成方法も含み、この方法は次の諸段階を含む。
体の形成方法も含み、この方法は次の諸段階を含む。
【００１３】a) 少なくも２個の高密度セラミック層を
形成し、b) 少なくも一方の層の表面に溝を生成し、c)
溝付きの表面を別の高密度セラミック層の表面と接触
させ、そしてd) ２層を一緒に接合させるように一軸方
向の圧力下で接触させた層を加熱する。
形成し、b) 少なくも一方の層の表面に溝を生成し、c)
溝付きの表面を別の高密度セラミック層の表面と接触
させ、そしてd) ２層を一緒に接合させるように一軸方
向の圧力下で接触させた層を加熱する。
【００１４】セラミック面間の接合を促進させるように
これに適した材料を使用することができる。高密度セラ
ミック層は、もしこれらの材料が両立しうる物理的性質
(例えば熱膨張率が一致するなど)を有するならば異なっ
た材料で作ることができる。工程の変化として、米国特
許第５０１７４３４号及び１９９１年５月２０日付け米
国特願第７０２５６２号に説明されたようなレプリカ技
術を使った溝付きセラミックの形成を含むことができ
る。これらケースの開示は参照文献としてここに組み入
れられる。
これに適した材料を使用することができる。高密度セラ
ミック層は、もしこれらの材料が両立しうる物理的性質
(例えば熱膨張率が一致するなど)を有するならば異なっ
た材料で作ることができる。工程の変化として、米国特
許第５０１７４３４号及び１９９１年５月２０日付け米
国特願第７０２５６２号に説明されたようなレプリカ技
術を使った溝付きセラミックの形成を含むことができ
る。これらケースの開示は参照文献としてここに組み入
れられる。
【００１５】
【発明の詳細説明】本発明は絶縁体のベース及びパッケ
ージの設計の種々の様相に関して説明されるであろう。
次いで、これら基質及びパッケージの形成方法が説明さ
れるであろう。本発明は図に示された設計及び例示の詳
細に限定されないことを理解すべきである。
ージの設計の種々の様相に関して説明されるであろう。
次いで、これら基質及びパッケージの形成方法が説明さ
れるであろう。本発明は図に示された設計及び例示の詳
細に限定されないことを理解すべきである。
【００１６】本発明の基本的な設計の特徴は、セラミッ
クのベース内部の少なくも１個の物理的に接近しうる空
間(流路)の存在である。流路への接近は、ベースの１個
又は複数の面の１個又は複数の開口を経て行なわれる。
接近可能な流路の数、それらの形状、及びベース内にお
ける位置は、特別な設計に応じて広範囲で変更可能であ
る。
クのベース内部の少なくも１個の物理的に接近しうる空
間(流路)の存在である。流路への接近は、ベースの１個
又は複数の面の１個又は複数の開口を経て行なわれる。
接近可能な流路の数、それらの形状、及びベース内にお
ける位置は、特別な設計に応じて広範囲で変更可能であ
る。
【００１７】流路は細長く(即ち、流路の長さより非常
に小さい幅を有するように)されることが好ましい。好
ましくは流路のアスペクト比(長さ／幅)は少なくも約１
０、より好ましくは少なくも約２０である。ベースは所
望幅の如何に拘わらず適宜の数の流路を含むことができ
る。多数の流路があるときは、流路は選択的にベース内
部で相互連絡させることができる。
に小さい幅を有するように)されることが好ましい。好
ましくは流路のアスペクト比(長さ／幅)は少なくも約１
０、より好ましくは少なくも約２０である。ベースは所
望幅の如何に拘わらず適宜の数の流路を含むことができ
る。多数の流路があるときは、流路は選択的にベース内
部で相互連絡させることができる。
【００１８】図１−４は、複数の流路２がベース４の一
方の側から他方の側に平行に走る実施例を示す。流路２
は図示のように同一面にある必要も平行である必要もな
い。流路２はベース４の外面１８に１個又は複数の開口
があるように設計できる。どの特定流路の開口も、ベー
スの異なった面上、又は同一面上に置くことができる。
流路形状を限定する幾つかの要因は、Ａ)利用可能な製
作技術、Ｂ)意図された機能、及びＣ)セラミックの機械
的完全性と強度である。
方の側から他方の側に平行に走る実施例を示す。流路２
は図示のように同一面にある必要も平行である必要もな
い。流路２はベース４の外面１８に１個又は複数の開口
があるように設計できる。どの特定流路の開口も、ベー
スの異なった面上、又は同一面上に置くことができる。
流路形状を限定する幾つかの要因は、Ａ)利用可能な製
作技術、Ｂ)意図された機能、及びＣ)セラミックの機械
的完全性と強度である。
【００１９】流路壁６(図３)は、希望するならば被覆す
ることができる。壁６の部分は、セラミックベース４内
の金属被覆の付与によっても形成することができる。ベ
ース４は、適宜の所望の内部及び／又は表面の金属被覆
形状を有することができる。もしベース４がエレクトロ
ニックパッケージの部品であれば、金属被覆の少なくも
あるものは、ベース４の表面８に置かれた集積回路チッ
プと電子的な接続ができるような形状にされることが好
ましい。かかるベース４は、好ましくはその上面８上
に、及び可能ならばその下面上(図示せず)に、表面金属
被覆(例えば、リードパッド１０及びシールリング１４)
を有するであろう。適宜の通常の形状のチップ(図示せ
ず)をシールリング１４内の位置２０において表面８に
置くことができる。密封パッケージが望まれるならば、
チップの上にカバー(図示せず)を置き、これをシールリ
ング１４において表面８に取り付けることができる。
ることができる。壁６の部分は、セラミックベース４内
の金属被覆の付与によっても形成することができる。ベ
ース４は、適宜の所望の内部及び／又は表面の金属被覆
形状を有することができる。もしベース４がエレクトロ
ニックパッケージの部品であれば、金属被覆の少なくも
あるものは、ベース４の表面８に置かれた集積回路チッ
プと電子的な接続ができるような形状にされることが好
ましい。かかるベース４は、好ましくはその上面８上
に、及び可能ならばその下面上(図示せず)に、表面金属
被覆(例えば、リードパッド１０及びシールリング１４)
を有するであろう。適宜の通常の形状のチップ(図示せ
ず)をシールリング１４内の位置２０において表面８に
置くことができる。密封パッケージが望まれるならば、
チップの上にカバー(図示せず)を置き、これをシールリ
ング１４において表面８に取り付けることができる。
【００２０】流路２を経て冷却用流体を循環させるため
に、ベース４の側面１８にマニホールド１６が鑞付けさ
れる。マニホールド１６は、ポンプ手段(図示せず)によ
り流路２を通して循環させる冷却液の源に接続されるで
あろう。希望の作動温度により異なった冷却液を使用で
きる。極低温用には液体窒素又は液体ヘリウムを使用で
きる。
に、ベース４の側面１８にマニホールド１６が鑞付けさ
れる。マニホールド１６は、ポンプ手段(図示せず)によ
り流路２を通して循環させる冷却液の源に接続されるで
あろう。希望の作動温度により異なった冷却液を使用で
きる。極低温用には液体窒素又は液体ヘリウムを使用で
きる。
【００２１】高熱伝導性のＡlＮを含んだ絶縁体ベース
については、少なくもベースのチップ取り付け領域８と
流路２との間の部分は高密度ＡlＮで形成される。高い
熱放散能力のために、全ベース４はＡlＮセラミックで
形成されることが好ましい。
については、少なくもベースのチップ取り付け領域８と
流路２との間の部分は高密度ＡlＮで形成される。高い
熱放散能力のために、全ベース４はＡlＮセラミックで
形成されることが好ましい。
【００２２】本発明の方法は冷却用流路を有するＡlＮ
ベースを作るために使用されるが、本発明の方法はその
他の適切な材料で冷却用流路ベースを作るにも使用でき
る。この方法は、一般的に、続けて互いに連結された少
なくも２個の異なった密度のセラミック片の形成を含
む。一方のセラミック片は、接合される面に形成された
流路又は溝を持つ。他方の片は面に溝又は穴を持っても
よいし、あるいは単に平坦なモノリシック板とすること
もできる。
ベースを作るために使用されるが、本発明の方法はその
他の適切な材料で冷却用流路ベースを作るにも使用でき
る。この方法は、一般的に、続けて互いに連結された少
なくも２個の異なった密度のセラミック片の形成を含
む。一方のセラミック片は、接合される面に形成された
流路又は溝を持つ。他方の片は面に溝又は穴を持っても
よいし、あるいは単に平坦なモノリシック板とすること
もできる。
【００２３】図１及び２は、一方のセラミック片４aが
溝付き面を有し、他方の片４bが平板である実施例を示
す。溝５(又はある場合には穴)は、高密度セラミック片
の機械加工、又はその他の適宜の公知技術の使用により
形成される。これら溝の形状を形成する別の一方法は、
米国特許第５０１７４３４号に説明されたレプリカホッ
トプレス技術の使用による。
溝付き面を有し、他方の片４bが平板である実施例を示
す。溝５(又はある場合には穴)は、高密度セラミック片
の機械加工、又はその他の適宜の公知技術の使用により
形成される。これら溝の形状を形成する別の一方法は、
米国特許第５０１７４３４号に説明されたレプリカホッ
トプレス技術の使用による。
【００２４】このレプリカ技術においては、穴又は溝
は、穴又は溝が望まれるセラミック片の生地内に焼結し
ない材料を差し込むことにより形成できる。次いで、セ
ラミック生地と非焼結材料との間の収縮差を補償するた
めにホットプレス用のセラミック片の生地とレプリカ片
とが積層にされる。次にセラミック生地がホットプレス
により高密度にされる。高密度化の後に、希望の溝及び
／又は穴のある高密度セラミック片を回復するようにレ
プリカと非焼結材料が除去される。
は、穴又は溝が望まれるセラミック片の生地内に焼結し
ない材料を差し込むことにより形成できる。次いで、セ
ラミック生地と非焼結材料との間の収縮差を補償するた
めにホットプレス用のセラミック片の生地とレプリカ片
とが積層にされる。次にセラミック生地がホットプレス
により高密度にされる。高密度化の後に、希望の溝及び
／又は穴のある高密度セラミック片を回復するようにレ
プリカと非焼結材料が除去される。
【００２５】次いで、好ましくは互いに連結すべきセラ
ミック片が互いに積み重ねられ、これらの片の間を接合
するに十分な温度と圧力の条件下でホットプレスされ
る。両方のセラミック片が同じセラミック材料で作られ
ている場合は、このホットプレス作業の条件は、一般に
それぞれの片の高密度化に使用したものと同じでよい。
希望するならば、積層するより前に、接合すべき１個又
は複数の面を接合補助剤で被覆することができる。Ａl
Ｎセラミックに対しては、この補助剤は、好ましくはＣ
aＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、又はその他の希土類金属酸化物を含ん
だ物質である。接合補助剤はペンキ状、又はその他の適
切な形式で塗布できる。片４aと４bとをホットプレスし
た結果が、図３に示されたセラミックベース４である。
ミック片が互いに積み重ねられ、これらの片の間を接合
するに十分な温度と圧力の条件下でホットプレスされ
る。両方のセラミック片が同じセラミック材料で作られ
ている場合は、このホットプレス作業の条件は、一般に
それぞれの片の高密度化に使用したものと同じでよい。
希望するならば、積層するより前に、接合すべき１個又
は複数の面を接合補助剤で被覆することができる。Ａl
Ｎセラミックに対しては、この補助剤は、好ましくはＣ
aＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、又はその他の希土類金属酸化物を含ん
だ物質である。接合補助剤はペンキ状、又はその他の適
切な形式で塗布できる。片４aと４bとをホットプレスし
た結果が、図３に示されたセラミックベース４である。
【００２６】本発明の方法はセラミック材料としてＡl
Ｎをもっぱら含んだ絶縁体セラミックのベースを作るに
適しているが、この方法はガラス、ガラスセラミック、
Ａl2Ｏ3のような結晶質セラミック又はセラミック複合
混合物のようなその他のセラミック材料よりベースを作
るためにも使用できる。更に、a) 接合がホットプレス
のみ又は接合補助剤を用いたホットプレスにより得ら
れ、かつ b) 成分がなじみのよい性質を有するならば、
接合されるセラミック片は同一組成のものである必要は
ない。冷却の際の過剰な残留応力の蓄積を防ぐため、組
成間の熱膨張特性の良好な適合が特に重要である。
Ｎをもっぱら含んだ絶縁体セラミックのベースを作るに
適しているが、この方法はガラス、ガラスセラミック、
Ａl2Ｏ3のような結晶質セラミック又はセラミック複合
混合物のようなその他のセラミック材料よりベースを作
るためにも使用できる。更に、a) 接合がホットプレス
のみ又は接合補助剤を用いたホットプレスにより得ら
れ、かつ b) 成分がなじみのよい性質を有するならば、
接合されるセラミック片は同一組成のものである必要は
ない。冷却の際の過剰な残留応力の蓄積を防ぐため、組
成間の熱膨張特性の良好な適合が特に重要である。
【００２７】図３のホットプレスされたセラミックベー
ス４をエレクトロニックパッケージの一部として使用す
るときは、これは典型的には少なくもその上面８に金属
被覆パターンを有する。かかるパッケージの例が図４に
示される。
ス４をエレクトロニックパッケージの一部として使用す
るときは、これは典型的には少なくもその上面８に金属
被覆パターンを有する。かかるパッケージの例が図４に
示される。
【００２８】セラミックベース内又はその表面上に適宜
の適切な金属被覆を形成できる。選定される金属は、ベ
ース材料及び金属の置かれる位置(即ち、埋設か表面か)
に大きく依存する。例えば、埋設された金属は、セラミ
ックが高密度化されるときにセラミックベースと共に一
緒に焼かれることが普通である。この金属は、高密度化
焼成中に過度に流れず又は気化しないように十分に耐熱
性でなければならない。
の適切な金属被覆を形成できる。選定される金属は、ベ
ース材料及び金属の置かれる位置(即ち、埋設か表面か)
に大きく依存する。例えば、埋設された金属は、セラミ
ックが高密度化されるときにセラミックベースと共に一
緒に焼かれることが普通である。この金属は、高密度化
焼成中に過度に流れず又は気化しないように十分に耐熱
性でなければならない。
【００２９】別の形状においては、流路は同一面上に別
の入口及び出口を有し構成される。この形状の好ましい
様式が図６に示される。ここでは流路の開口５０は総て
ベース５４の下面５２に置かれる。ベース５４を使用し
たパッケージ内に収容される集積回路チップは上面に置
かれるであろう(図示せず)。
の入口及び出口を有し構成される。この形状の好ましい
様式が図６に示される。ここでは流路の開口５０は総て
ベース５４の下面５２に置かれる。ベース５４を使用し
たパッケージ内に収容される集積回路チップは上面に置
かれるであろう(図示せず)。
【００３０】開口５０は、一般に、高密度にされたシー
トを機械加工して作ることができる。開口は次の諸段階
によってもこれを形成することができる。即ち、a)セラ
ミックシート生地に穴を空け、b)除去可能な非焼結材料
でこの穴を満たし、c)シート生地を焼成し、そして d)
非焼成材料を除去する。これの代わりに適宜のその他の
公知方法を使用することができる。
トを機械加工して作ることができる。開口は次の諸段階
によってもこれを形成することができる。即ち、a)セラ
ミックシート生地に穴を空け、b)除去可能な非焼結材料
でこの穴を満たし、c)シート生地を焼成し、そして d)
非焼成材料を除去する。これの代わりに適宜のその他の
公知方法を使用することができる。
【００３１】流路を通して冷却用流体を循環させるため
に、好ましくは１個又は複数のマニホールド１６が流路
開口の上方に取り付けられる。このマニホールドは適宜
の適切な材料で形成でき、使用された材料のシステムに
適した適宜の公知方法により取り付けることができる。
金属マニホールドに対しては鑞付けが好ましい取付け方
法である。図５は、側面１８においてベース４に取り付
けられたマニホールド１６を示す。
に、好ましくは１個又は複数のマニホールド１６が流路
開口の上方に取り付けられる。このマニホールドは適宜
の適切な材料で形成でき、使用された材料のシステムに
適した適宜の公知方法により取り付けることができる。
金属マニホールドに対しては鑞付けが好ましい取付け方
法である。図５は、側面１８においてベース４に取り付
けられたマニホールド１６を示す。
【００３２】
【実施例】参考文献としてその明細が取り入れられた米
国特許第４９２０６４０号及び１９９０年１２月２１日
付け米国特願第６３１５７７号(現 )に記述さ
れた方法により、埋設金属被覆を有する１２７mm(５イ
ンチ)角のＡlＮ板が調製された。金属化された板の面に
１.０１６mm(０.０４０インチ)幅の溝がダイヤモンドソ
ーを使用して機械加工された。
国特許第４９２０６４０号及び１９９０年１２月２１日
付け米国特願第６３１５７７号(現 )に記述さ
れた方法により、埋設金属被覆を有する１２７mm(５イ
ンチ)角のＡlＮ板が調製された。金属化された板の面に
１.０１６mm(０.０４０インチ)幅の溝がダイヤモンドソ
ーを使用して機械加工された。
【００３３】同様にホットプレスにより調製された溝な
しのＡlＮ板がＡlＮ／ＣaＣＯ3ペンキの薄層(約０.０５
１mm(約２ミル))で被覆された。次いで、図３の埋設流
路構造を作るために、３５.１６kg／cm2(５００psi)及
び最高温度約１８００℃におけるホットプレスにより、
塗装面及び溝付きの面が一緒に接合された。
しのＡlＮ板がＡlＮ／ＣaＣＯ3ペンキの薄層(約０.０５
１mm(約２ミル))で被覆された。次いで、図３の埋設流
路構造を作るために、３５.１６kg／cm2(５００psi)及
び最高温度約１８００℃におけるホットプレスにより、
塗装面及び溝付きの面が一緒に接合された。
【００３４】本発明の実施態様は次の通りである。
【００３５】１．本質的に窒化アルミニウムよりなるセ
ラミック本体を具備し、前記本体は少なくも１個の埋設
流路を有し、前記流路は前記本体の表面に入口を有する
セラミックベース。
ラミック本体を具備し、前記本体は少なくも１個の埋設
流路を有し、前記流路は前記本体の表面に入口を有する
セラミックベース。
【００３６】２．前記本体が少なくも５０.８mm(２イン
チ)の横方向寸法を有する上記１のセラミックベース。
チ)の横方向寸法を有する上記１のセラミックベース。
【００３７】３．前記セラミック本体が金属被覆を有す
る上記１のベース。
る上記１のベース。
【００３８】４．前記流路が前記ベースの１個又は複数
の外側表面に複数の入口を有する上記２のベース。
の外側表面に複数の入口を有する上記２のベース。
【００３９】５．前記流路を複数具備した上記２のベー
ス。
ス。
【００４０】６．前記流路入口の少なくも２個が前記本
体の異なった外側表面に置かれる上記４のベース。
体の異なった外側表面に置かれる上記４のベース。
【００４１】７．埋設流路を有するセラミック本体を形
成する方法にして、 a)少なくも２個の密なセラミック層を形成し; b)前記層の少なくも一方の表面に溝を作り; c)前記溝付きの表面を他方の前記密なセラミック層の表
面に接触させ; そして d)前記層を互いに接合させこれにより前記本体と流路と
を形成するように前記接触した層を一軸方向の圧力下で
加熱する諸段階を含んだ方法。
成する方法にして、 a)少なくも２個の密なセラミック層を形成し; b)前記層の少なくも一方の表面に溝を作り; c)前記溝付きの表面を他方の前記密なセラミック層の表
面に接触させ; そして d)前記層を互いに接合させこれにより前記本体と流路と
を形成するように前記接触した層を一軸方向の圧力下で
加熱する諸段階を含んだ方法。
【００４２】８．前記セラミック層の少なくも２個が溝
付き面を有する上記７の方法。
付き面を有する上記７の方法。
【００４３】９．前記溝付き面が段階c)において接触さ
せられこれにより前記溝付き面の一方の溝の少なくも一
部分が他方の溝付き面の溝と接する上記８の方法。
せられこれにより前記溝付き面の一方の溝の少なくも一
部分が他方の溝付き面の溝と接する上記８の方法。
【００４４】１０．前記溝付き面が段階c)において溝な
し面と接触させられる上記７の方法。
し面と接触させられる上記７の方法。
【００４５】１１．前記接触面の少なくも一方が段階d)
の接合に都合よいようにされた金属で被覆された上記７
の方法。
の接合に都合よいようにされた金属で被覆された上記７
の方法。
【００４６】１２．前記被覆材料がセラミック粉末を含
む上記１０の方法。
む上記１０の方法。
【００４７】１３．前記セラミック層がＡlＮを含み、
更に前記セラミック粉末がＣaＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、及びその
他の希土類酸化物よりなるグループから選定された素材
を含む上記１２の方法。
更に前記セラミック粉末がＣaＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、及びその
他の希土類酸化物よりなるグループから選定された素材
を含む上記１２の方法。
【００４８】１４．前記加熱が約１８００℃の温度で行
なわれる上記１３の方法。
なわれる上記１３の方法。
【００４９】１５．前記圧力が約３５.１６kg／cm2(５
００psi)である上記１４の方法。
００psi)である上記１４の方法。
【００５０】１６．段階c)より前に前記高密度セラミッ
ク層の一方に貫通孔が形成される上記７の方法。
ク層の一方に貫通孔が形成される上記７の方法。
【００５１】１７．段階c)が前記貫通孔付きの層を前記
溝付き層に接触させることを含む上記１６の方法。
溝付き層に接触させることを含む上記１６の方法。
【００５２】１８．段階a)と段階b)とが同時に行なわれ
る上記７の方法。
る上記７の方法。
【００５３】１９．前記貫通孔が段階a)の前記密なセラ
ミック層の形成と同時に形成される上記１６の方法。
ミック層の形成と同時に形成される上記１６の方法。
【００５４】２０．更に、e)前記密な本体にマニホール
ドを鑞付けし、前記マニホールドが前記流路の少なくも
１個と連通する上記７の方法。
ドを鑞付けし、前記マニホールドが前記流路の少なくも
１個と連通する上記７の方法。
【００５５】２１．前記２個の密なセラミック層が異な
った組成を有する上記９の方法。
った組成を有する上記９の方法。
【００５６】２２．前記セラミック層の少なくも１方が
金属被覆を有する上記７の方法。
金属被覆を有する上記７の方法。
【図１】本発明により流路を有するセラミックベースを
形成するように接合しうる溝付きのセラミック片と平ら
なセラミック片とを示す。
形成するように接合しうる溝付きのセラミック片と平ら
なセラミック片とを示す。
【図２】図１のセラミック片の断面図を示す。
【図３】図１に示されたセラミック片の接合により得ら
れたセラミックベースを示す。
れたセラミックベースを示す。
【図４】複数の流路を有する本発明の電子回路パッケー
ジを示す。
ジを示す。
【図５】流路の上に連結されたマニホールドを有する図
４のパッケージを示す。
４のパッケージを示す。
【図６】セラミックベース表面に開口している別の形状
の流路を示す。
の流路を示す。
Claims (10)
- 【請求項１】 埋設流路を有するセラミック本体を形成
する方法にして、 a)少なくも２個の密なセラミック層を形成し; b)前記層の少なくも一方の表面に溝を作り; c)前記溝付きの表面を他方の前記密なセラミック層の表
面に接触させ; そして d)前記層を互いに接合させこれにより前記本体と流路と
を形成するように前記接触した層を一軸方向の圧力下で
加熱する諸段階を含んだ方法。 - 【請求項２】 前記溝付き面が段階c)において溝なし面
と接触させられる請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記接触面の少なくも一方が段階d)の接
合を容易にするのに適した材料で被覆されている請求項
１の方法。 - 【請求項４】 前記被覆材料がセラミック粉末を含む請
求項２の方法。 - 【請求項５】 前記セラミック層がＡlＮを含み、更に
前記セラミック粉末がＣaＣＯ3、Ｙ2Ｏ3、及びその他の
希土類酸化物よりなるグループから選定された素材を含
む請求項４の方法。 - 【請求項６】 前記加熱が約１８００℃の温度で行なわ
れる請求項５の方法。 - 【請求項７】 前記圧力が約３５.１６kg／cm2(５００p
si)である請求項６の方法。 - 【請求項８】 段階c)より前に前記密なセラミック層の
一方に貫通孔が形成される請求項１の方法。 - 【請求項９】 段階c)が前記貫通孔付きの層を前記溝付
き層に接触させることを含む請求項８の方法。 - 【請求項１０】 前記セラミック層の少なくも１個が金
属被覆を有する請求項１の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US77588491A | 1991-10-11 | 1991-10-11 | |
| US775884 | 1991-10-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206341A true JPH05206341A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=25105837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4273469A Pending JPH05206341A (ja) | 1991-10-11 | 1992-09-18 | 開口流路のあるセラミツク基質 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0536862A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05206341A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002094192A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-29 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 回路基板の冷却構造 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6242075B1 (en) * | 1998-11-20 | 2001-06-05 | Hewlett-Packard Company | Planar multilayer ceramic structures with near surface channels |
| CN109449088B (zh) * | 2018-10-30 | 2020-03-13 | 西安微电子技术研究所 | 一种内置微流道的高散热ltcc基板及其制造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770529A (en) * | 1970-08-25 | 1973-11-06 | Ibm | Method of fabricating multilayer circuits |
| US3956052A (en) * | 1974-02-11 | 1976-05-11 | International Business Machines Corporation | Recessed metallurgy for dielectric substrates |
| US4640010A (en) * | 1985-04-29 | 1987-02-03 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of making a package utilizing a self-aligning photoexposure process |
| US5017434A (en) * | 1988-01-27 | 1991-05-21 | Enloe Jack H | Electronic package comprising aluminum nitride and aluminum nitride-borosilicate glass composite |
| US5443786A (en) * | 1989-09-19 | 1995-08-22 | Fujitsu Limited | Composition for the formation of ceramic vias |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP4273469A patent/JPH05206341A/ja active Pending
- 1992-10-07 EP EP92250285A patent/EP0536862A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002094192A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-29 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 回路基板の冷却構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0536862A1 (en) | 1993-04-14 |
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