(57)【要約】【課題】セラミックからなる基板本体の表面における設計上の自由度を確保し、且つ前記表面上に実装される電子部品から発生する熱を、効果的に放熱できる多層セラミック配線基板などを提供する。【解決手段】複数のセラミック層ｃ１〜ｃ３を積層してなり、平面視の外形が矩形状で且つ対向する表面３および裏面４と、該表面３と裏面４との間に位置する四辺の側面５，５ａとを有する基板本体２と、上記表面３の中央側に位置し、且つ電子部品２８を実装するための実装領域７と、基板本体２の内部に形成された放熱媒体１０とを備え、該放熱媒体１０は、平面視において少なくとも上記実装領域７の一部と重複するように形成されていると共に、該放熱媒体１０の一部１２は基板本体２の表面３および裏面４に露出せず、且つ基板本体２における１つの側面５ａに露出している、多層セラミック配線基板１。【選択図】  図２
2018157041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミック層を積層してなり、平面視の外形が矩形状で且つ対向する表面および裏面と、該表面と裏面との間に位置する四辺の側面とを有する基板本体と、
上記表面の中央側に位置し、且つ電子部品を実装するための実装領域と、
上記基板本体の内部に形成された放熱媒体と、を備えた多層セラミック配線基板であって、
上記放熱媒体は、平面視において少なくとも上記実装領域の一部と重複するように形成されていると共に、該放熱媒体の一部は上記基板本体の表面および裏面に露出せず、且つ前記基板本体における１つの側面に露出している、
ことを特徴とする多層セラミック配線基板。
【請求項２】
前記放熱媒体は、前記基板本体における１つの側面に１つまたは複数の端面を有し、平面視で該端面が露出する前記基板本体における１つの側面から、該１つの側面と対向する反対側の側面に向かう単数または複数の直線部分を有している、
ことを特徴とする請求項１に記載の多層セラミック配線基板。
【請求項３】
前記放熱媒体は、複数の前記直線部分を有し、該放熱媒体は、平面視で複数の前記直線部分を繋ぐ連結部分を有している、
ことを特徴とする請求項２に記載の多層セラミック配線基板。
【請求項４】
前記放熱媒体は、平面視で前記直線部分における長手方向において、前記実装領域の直下の位置に少なくとも該実装領域と重複する幅広部を有している、
ことを特徴とする請求項２に記載の多層セラミック配線基板。
【請求項５】
前記基板本体における１つの側面に露出する前記放熱媒体の１つの端面あるいは複数の端面は、前記１つの側面よりも外側に突出する突出部を有していると共に、該突出部の外側には、放熱部材が接続されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の多層セラミック配線基板。
【請求項６】
複数のセラミック層を積層してなり、平面視の外形が矩形状で且つ対向する表面および裏面と、該表面と裏面との間に位置する四辺の側面とを有する基板本体と、上記表面を有する最上層のセラミック層の該表面の中央側に位置し、且つ電子部品を実装するための実装領域と、上記基板本体の内部に形成された放熱媒体と、を備えた多層セラミック配線基板の製造方法であって、
上記基板本体の表面を含む上層となる１層または複数層の上層グリーンシートと、前記基板本体の裏面を含む下層となる１層または複数層の下層グリーンシートと、上記上層グリーンシートと下層グリーンシートとの間に挟まれて中層となる１層または複数層の中層グリーンシートとを用意する準備工程と、
上記中層グリーンシートにおいて、上記基板本体における１つの側面に開口し、且つ平面視で上記実装領域の少なくとも一部と重複する位置を通る空洞部を形成する工程と、
上記空洞部が形成された中層グリーンシートの両面に、上層グリーンシートおよび下層グリーンシートを積層して、グリーンシート積層体を形成する工程と、
上記グリーンシート積層体を焼成して、上記空洞部を内設し、且つ上層、中層、および下層グリーンシートが一体に積層され且つ焼成された基板本体を得る工程と、
上記基板本体における１つの側面に開口する開口部を有する上記空洞部に対し、該開口部から、導電性ペースト、ロウ材、あるいは金属棒を上記空洞部内に充填または挿入して放熱媒体を形成する工程と、を含む、
ことを特徴とする多層セラミック配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセラミック層を積層してなる基板本体の内部に放熱媒体を形成した多層セラミック配線基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、セラミックスからなる絶縁基体の内部に金属体を埋設し、平面視において該金属体の上方に位置する前記絶縁基体の表面に位置する搭載部に搭載された発光素子が発する熱を放熱可能とする表面実装型発光素子用配線基板およびこれを用いた発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
上記表面実装型発光素子用配線基板によれば、前記絶縁基体の表面における設計上の自由度を高められ、小型化が可能となり、且つ放熱特性に優れた表面実装型発光素子用配線基板を提供することが可能となる。
【０００３】
しかし、前記表面実装型発光素子用配線基板では、前記金属体の具体的な形態が開示されていない。そのため、前記絶縁基体の表面に位置する搭載部に搭載された発光素子から発生する熱が、上記絶縁基体の内部に埋設された前記金属体を介して、如何なる経路により上記絶縁基体の内部や外部に放熱できるのか技術的に不明確である。更に、上記絶縁基体に対する金属体の具体的な埋設方法も不明であるため、前記表面実装型発光素子用配線基板自体の製造方法も不明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０９０７９号公報（第１〜１４頁、図１〜６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、複数のセラミック層を積層してなる基板本体の少なくとも表面における設計上の自由度を確保し、且つ前記表面上に実装される電子部品から発生する熱を、効果的に放熱できる多層セラミック配線基板およびその製造方法を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、複数のセラミック層を積層してなる基板本体の表面の周辺に位置する１つの側面のみに一部が露出し、且つ少なくとも別の一部が前記表面に位置する実装領域の直下を通るように放熱媒体を上記基板本体の内部に配置する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の多層セラミック配線基板（請求項１）は、複数のセラミック層を積層してなり、平面視の外形が矩形状で且つ対向する表面および裏面と、該表面と裏面との間に位置する四辺の側面とを有する基板本体と、前記表面の中央側に位置し、且つ電子部品を実装するための実装領域と、上記基板本体の内部に形成された放熱媒体と、を備えた多層セラミック配線基板であって、前記放熱媒体は、平面視において少なくとも上記実装領域の一部と重複するように形成されていると共に、該放熱媒体の一部は上記基板本体の表面および裏面に露出せず、且つ前記基板本体における１つの側面に露出している、ことを特徴とする。
【０００７】
前記多層セラミック配線基板によれば、以下の効果（１），（２）が得られる。
（１）前記放熱媒体は、平面視において少なくとも前記実装領域の一部と重複するように形成され、その一部が前記基板本体の表面および裏面に露出せず、且つ該基板本体における１つの側面のみに露出しているので、前記基板本体の表面および裏面の双方における設計上の自由度を確実に高められる。
（２）前記放熱媒体が前記のような形態により前記基板本体の内部に形成されているので、該基板本体の表面の中央側に位置する実装領域に追って実装される電子部品から発生する熱を、上記放熱媒体を通じて、基板本体を構成する各セラミック層に放熱したり、前記１つの側面に露出する一部から外部に放熱可能となる。特に、上記放熱媒体が１つの側面に露出していることで、電子部品が実装される基板本体の表面や、マザーボード上に搭載される基板本体の裏面ではなく、基板本体の上記側面から外部に放熱できるので、放熱性を顕著に得ることができる。
【０００８】
尚、前記基板本体を構成するセラミック層は、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライトなどの高温焼成セラミック、あるいは、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックからなる。  
また、前記セラミック層の全層数は、少なくとも３層が必要となるが、前記放熱媒体を配置する中層のセラミック層を２層以上含むことにより、全層数が４層あるいは５層以上であっても良い。しかも、上層や下層も複数層としても良い。
更に、前記電子部品は、特に限定されないが、比較的発熱量が大きな発光素子（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））や、パワー半導体などが例示される。
また、前記放熱媒体は、銅、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデン、チタンなどの金属、これらの何れかを主成分とする合金、あるいは、比較的低融点のロウ材（Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ、Ａｕ−Ｓｎ、Ｓｎ−Ｃｕなど）からなる。
加えて、前記放熱媒体の一部とは、前記１つの側面に露出する当該放熱媒体の端面、あるいは、前記１つの側面から外部に突出する後述する突出部である。
【０００９】
また、本発明には、前記放熱媒体は、前記基板本体における１つの側面に１つまたは複数の端面を有し、平面視で該端面が露出する前記基板本体における１つの側面から、該１つの側面と対向する反対側の側面に向かう単数または複数の直線部分を有している、多層セラミック配線基板（請求項２）も含まれる。
これによれば、以下の効果（３），（４）が得られる。
（３）シンプルな形状の放熱媒体を内部に有する構造の基板本体にできる。
（４）放熱媒体を金属棒の挿入や、導電性ペーストあるいは溶けたロウ材の充填などによって容易に製造することが可能となる。
【００１０】
更に、本発明には、前記放熱媒体は、複数の前記直線部分を有し、該放熱媒体は、平面視で複数の前記直線部分を繋ぐ連結部分を有している、多層セラミック配線基板（請求項３）も含まれる。
これによれば、例えば、平面視がＵ字形状やＭ（Ｗ）字形状などを呈する放熱媒体とすることにより、前記電子部品から発生する熱をより効果的に基板本体の内外に放熱できるので、前記効果（２）を一層確実に得ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明には、前記放熱媒体は、平面視で前記直線部分における長手方向において、前記実装領域の直下の位置に少なくとも該実装領域と重複する幅広部を有している、多層セラミック配線基板（請求項４）も含まれる。
これによれば、前記電子部品から発生する熱をより効果的に基板本体の内外に放熱できるので、前記効果（２）をより確実に得ることが可能となる。
【００１２】
加えて、本発明には、前記基板本体における１つの側面に露出する前記放熱媒体の１つの端面あるいは複数の端面は、前記１つの側面よりも外側に突出する突出部を有していると共に、該突出部の外側には、放熱部材が接続されている、多層セラミック配線基板（請求項５）も含まれる。
これによれば、前記電子部品から発生する熱をより一層効果的に基板本体の外部に対し放熱できるので、前記効果（２）をより顕著に得ることが可能となる。
尚、前記放熱部材には、例えば、アルミニウム合金の形材からなり、上方や側方などの外側向きに複数の放熱フィンを突設した放熱フィン材、銅やアルミニウム合金のパイプからなり、内部に冷却水などの冷媒が循環する冷媒用流路を有する冷却管、または、上記形材の一部に冷媒用の流路を内蔵した冷却器が含まれる。
また、前記突出部と放熱部材との接続方法には、例えば、凹部と凸部との嵌め合い結合や、ネジ込み結合、または、ロウ付けや接着などの接合が挙げられる。
【００１３】
一方、本発明による多層セラミック配線基板の製造方法（請求項６）は、複数のセラミック層を積層してなり、平面視の外形が矩形状で且つ対向する表面および裏面と、該表面と裏面との間に位置する四辺の側面とを有する基板本体と、上記表面を有する最上層のセラミック層の該表面の中央側に位置し、且つ電子部品を実装するための実装領域と、上記基板本体の内部に形成された放熱媒体と、を備えた多層セラミック配線基板の製造方法であって、上記基板本体の表面を含む上層となる１層または複数層の上層グリーンシートと、前記基板本体の裏面を含む下層となる１層または複数層の下層グリーンシートと、上記上層グリーンシートと下層グリーンシートとの間に挟まれて中層となる１層または複数層の中層グリーンシートとを用意する準備工程と、前記中層グリーンシートにおいて、上記基板本体における１つの側面に開口し、且つ平面視で上記実装領域の少なくとも一部と重複する位置を通る空洞部を形成する工程と、該空洞部が形成された中層グリーンシートの両面に、上層グリーンシートおよび下層グリーンシートを積層して、グリーンシート積層体を形成する工程と、該グリーンシート積層体を焼成して、上記空洞部を内設し、且つ上層、中層、および下層グリーンシートが一体に積層され且つ焼成された基板本体を得る工程と、該基板本体における１つの側面に開口する開口部を有する上記空洞部に対し、該開口部から、導電性ペースト、ロウ材、あるいは金属棒を上記空洞部内に充填または挿入して放熱媒体を形成する工程と、を含む、ことを特徴とする。
【００１４】
前記のような製造方法によれば、前記効果（１）〜（４）を奏する多層セラミック配線基板を確実に製造することができる（効果（５））。
しかも、セラミックを主成分とする前記基板本体を焼成する工程では、比較的大きな体積を有する前記放熱媒体を同時に焼成しないため、基板本体と放熱媒体との焼成収縮率の差や、熱膨張率の差などに起因して、基板本体に生じ得るクラック、反り、歪みなどの変形を抑制して製造することができる（効果（６））。
尚、前記導電性ペーストは、銅、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデン、チタンなどの金属粒子と、バインダ樹脂、溶剤、および可塑剤との混合物である。
また、前記金属棒は、銅、銀、アルミニウム、タングステン、モリブデン、チタン、Ｃｕ−Ｗ、Ｃｕ−Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏなどからなり、長手方向の断面が一定な棒材であり、その表面に、前記蝋材または潤滑用の油脂（例えば、グリス）が被覆ないし塗布することが望ましい。かかる金属棒が挿入される前記空洞部の長手方向の断面も一定である。
更に、前記導電性ペーストまたは溶融ロウ材を充填して、未焼成または未凝固の放熱媒体を形成した工程の後には、該放熱媒体を内蔵する前記基板本体を再度加熱して、前記放熱媒体を焼成するか、あるいは硬化する加熱工程が施される。
加えて、前記製造方法は、多数個取りの形態によって行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による一形態の多層セラミック配線基板を示す斜視図。
【図２】（Ａ）は図１中のＡ−Ａ線の矢視に沿った垂直断面図、（Ｂ）は図１中のＢ−Ｂ線の矢視に沿った垂直断面図。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は前記多層セラミック配線基板の各製造工程を示す断面図、（Ａ）〜（Ｆ）は（ａ）〜（ｆ）とは側面視で直角の視角による断面図。
【図４】前記多層セラミック配線基板を製造するための多数個取り基板を示す部分平面図。
【図５】（Ａ）〜（Ｆ）は異なる形態の放熱媒体を含む基板本体の水平断面図、（ｆ１），（ｆ２）は（Ｆ）に示す放熱媒体の突出部に互いに異なる放熱部材を接続した基板本体を示す垂直断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、一形態の多層セラミック配線基板１を示す斜視図、図２（Ａ），（Ｂ）は、図１中のＡ−Ａ線ないしＢ−Ｂ線の矢視に沿った垂直断面図である。
上記多層セラミック配線基板１は、図１，図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、３つ（複数）のセラミック層ｃ１〜ｃ３を積層してなり、平面視が正方形（矩形）状で且つ対向する表面３および裏面４と、該表面３と裏面４との間に位置する四辺の側面５，５ａとを有する全体が平板形状の基板本体２と、前記表面３における平面視で中央側に位置し、且つ追って電子部品（例えば、ＬＥＤ）２８が実装される実装領域７と、上記基板本体２の内部に形成された放熱媒体１０と、を備えている。
【００１７】
前記セラミック層ｃ１〜ｃ３は、例えば、アルミナを主成分としている。
また、前記実装領域７は、前記電子部品２８の平面視における外形と同様な平面視が矩形状の仮想エリアであり、その内側の表面３には、一対の実装用パッド６が形成されている。
更に、前記放熱媒体１０は、全体が細長い直線部分１０ａのみからなる直方体形状を呈し、平面視において上記実装領域７と一部が重複し、前記基板本体２の表面３および裏面４に露出していないと共に、１つの端面（一部）１２のみが１つの前記側面５ａに露出している。しかも、該放熱媒体１０の先端面１３は、前記１つの側面５ａと対向する側面５に露出していない。該放熱媒体１０は、上下をセラミック層ｃ１，ｃ３に挟まれ、且つ中層のセラミック層ｃ２の平面方向に沿って直線状に形成された細長い直方体形状の空洞部１１内に形成されている。
尚、１つの端面１２が前記側面５ａに露出するとは、該側面５ａと面一の形態に限らず、該端面１２が僅かに外側に突出したり、内側に多少凹む形態も含む。
【００１８】
加えて、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記基板本体２の裏面４には４つ（複数）の外部接続端子８が形成され、該外部接続端子８は、セラミック層ｃ１〜ｃ３を貫通する一対ずつのビア導体９を介して、前記一対の実装用パッド６と個別に導通可能とされている。かかる外部接続端子８は、最終的にマザーボード（図示せず）上に本多層セラミック配線基板１を搭載する際に用いられる。更に、上記ビア導体９は、前記放熱媒体１０とは交差しない位置に形成されている。
尚、前記実装用パッド６、外部接続端子８、およびビア導体９は、例えば、タングステン（以下、Ｗとする）またはモリブデン（以下、Ｍｏとする）からなる。
また、前記基板本体２の厚み方向に沿った複数のビア導体９同士の間には、図示しないビアカバー、あるいはメッキ用の内層配線が形成されている。
更に、前記放熱媒体１０は、熱伝導率が比較的高い銅または銅合金、あるいはアルミニウム（以下、Ａｌとする）またはＡｌ合金からなり、これらの金属からなる金属棒を前記空洞部１１内に挿入したり、銅またはＡｌをベースとする溶けたロウ材、あるいは、銅粉末またはＡｌ粉末を含む導電性ペーストを前記空洞部１１内に充填し、凝固または焼成することによって形成されている。
加えて、外部に露出する前記実装用パッド６や外部接続端子８の表面、および放熱媒体１０の１つの端面１２には、ニッケル（以下、Ｎｉとする）膜および金膜が所要の厚みで順次被覆されている。
【００１９】
前記のように、直線部分１０ａのみからなる前記放熱媒体１０は、平面視において前記実装領域７と一部が重複し、前記基板本体２の表面３および裏面４に露出しないと共に、該放熱媒体１０の１つの端面１２が、１つの前記側面５ａに露出している。
そのため、前記基板本体２の表面３および裏面４の双方における設計上の自由度を確実に高められると共に、追って実装領域７に実装される電子部品２８から発生する熱を、前記放熱媒体１０を通じて、基板本体２を構成するセラミック層ｃ１〜ｃ３の内部に放熱したり、前記１つの側面５ａに露出する１つの端面１２から外部に放熱することが可能である。
しかも、直線部分１０ａのみからなる直方体のシンプルな形状の放熱媒体１０を内部に有する構造の基板本体２にできると共に、該放熱媒体１０を前記空洞部１１内に金属棒の挿入や、導電性ペーストあるいはロウ材の充填などによって容易に製造することも可能である。
従って、前記多層セラミック配線基板１によれば、前記効果（１）〜（４）を確実に奏することができる。
【００２０】
以下において前記多層セラミック配線基板１の製造方法を図３により説明する。
予め、アルミナ粉末、バインダ樹脂、可塑剤、溶剤などを適量ずつ配合してセラミックスラリーを作成し、該スラリーをドクターブレード法によってシート状に成形することにより、図３（ａ），（Ａ）に示すように、３層のセラミックグリーンシート（以下、単にグリーンシートと称する）ｇ１〜ｇ３を用意した。
先ず、前記グリーンシートｇ１〜ｇ３ごとにおける所定の位置ごとに対し、図示しないパンチと該パンチを受け入れる受け穴を有するダイとを用いた打ち抜き加工を行い、図３（ｂ），（Ｂ）に示すように、複数のビアホール９ｈを形成した。併せて、追って前記中層のセラミック層ｃ２となる中層グリーンシートｇ２に対し、直線状の細長い角形パンチと該パンチを受け入れる凹部を有するダイ（何れも図示せず）とを用いる打ち抜き加工を行い、図示のように直線状の空洞部１１ｈを形成した。
【００２１】
次に、前記グリーンシートｇ１〜ｇ３ごとに形成された複数のビアホール９ｈ内ごとに、Ｗ粉末またはＭｏ粉末を含む導電性ペーストを充填して、図３（ｃ），（Ｃ）に示すように、未焼成である複数のビア導体９を形成した。引き続いて、追って前記上層のセラミック層ｃ１となる上層グリーンシートｇ１と、前記下層のセラミック層ｃ３となる下層グリーンシートｇ１，ｇ３の上面あるいは下面における所定の位置に対し、上記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷した。
その結果、図３（ｃ），（Ｃ）に示すように、上記上層グリーンシートｇ１の上面に未焼成である一対の実装用パッド６が形成され、上記下層グリーンシートｇ３の下面に未焼成である複数の外部接続端子８が形成された。
次いで、前記中層グリーンシートｇ２の両面に上層グリーンシートｇ１と下層グリーンシートｇ３とを、互いのビア導体９が連続するように個別に積層し且つ圧着した。その結果、図３（ｄ），（Ｄ）に示すように、内部に空洞部１１を有し、且つ該空洞部１１が１つの側面５ａのみに開口するグリーンシート積層体ＧＳが得られた。この際、前記３層のグリーンシートｇ１〜ｇ３の各ビア導体９は、図示のように、同軸状に連続していた。
【００２２】
更に、前記グリーンシート積層体ＧＳを加熱して、脱脂および焼成を行った。
その結果、図３（ｅ），（Ｅ）に示すように、前記グリーンシートｇ１〜ｇ３が互いに一体化されたセラミック層ｃ１〜ｃ３からなり、１つの側面５ａに開口部を有する細長い直方体の空洞部１１を内設したセラミック積層体ＣＳが得られた。この際、前記実装用パッド６、外部接続端子８、ビア導体９も同時に焼成された。尚、上記セラミック積層体ＣＳは、放熱媒体１０のない基板本体２である。
引き続いて、図３（Ｆ）中の矢印で示すように、上記セラミック積層体ＣＳの空洞部１１内に、銅あるいはＡｌ合金からなり、該空洞部１１と相似形状の金属棒を挿入し、加熱と冷却とを順次施すことにより隙間を皆無にして密に嵌合した。
その結果、図３（ｆ），（Ｆ）に示すように、一対の前記実装用パッド６の真下を長手方向の中間部分（一部）が通過し、且つ１つの端面１２が前記１つの側面５ａのみに露出した放熱媒体１０を内部に形成した基板本体２が得られた。
【００２３】
尚、前記放熱媒体１０は、銅系合金またはＡｌ合金からなる溶けたロウ材を、上向き姿勢とした上記１つの側面５ａに開口する前記空洞部１１の開口部から注下して充填した後、凝固させたり、あるいは、銅粉末またはＡｌ粉末を含む導電性ペーストを上記同じ開口部から充填した後、加熱して溶かすことにより形成しても良い。
加えて、前記放熱媒体１０が内設された基板本体２を、図示しないＮｉメッキ浴および金メッキ浴に順次浸漬して、電解Ｎｉメッキと電解金メッキ浴とを順次施した。その結果、外部に露出する前記実装用パッド６や外部接続端子８の表面、および放熱媒体１０の一端面１２には、Ｎｉ膜および金膜が所要の厚みにして順次被覆された。
以上の各製造工程を経ることで、前記多層セラミック配線基板１が得られた。
【００２４】
尚、前記グリーンシートｇ１〜ｇ３を用意する準備工程から、前記グリーンシート積層体ＧＳを焼成して基板本体２を得る工程までは、図４に示すような多数個取り基板２０の形態により行っても良い。
上記多数個取り基板２０は、図４に示すように、平面視の面積が拡大された前記セラミック層ｃ１〜ｃ３を積層してなり、平面視の中央側に複数の前記セラミック積層体ＣＳを縦横に隣接して併有する製品領域２１と、該製品領域２１の周囲を囲む平面視が矩形枠状の耳部２２とからなる。上記セラミック積層体ＣＳ同士間の境界、および製品領域２１と耳部２２との間の境界は、仮想の切断予定面２３，２３ａにより区分されている。上記耳部２２の側面における複数の適所には、平面視が半円形状の凹部２４と、該凹部２４の内面に沿って形成されたメッキ用電極２６とが形成されている。該メッキ用電極２６は、図示しない内層配線を介して、前記セラミック積層体ＣＳごとのビア導体９と導通可能とされている。
【００２５】
多数個取り用のサイズを有するグリーンシートｇ１〜ｇ３を用い、且つ前記準備工程から焼成工程までを経ることにより、図４に示すように、前記製品領域２１内で垂直方向に隣接する上下一対のセラミック積層体ＣＳを区分する横向きの切断予定面２３ａに跨って、上下一対の前記空洞部１１が一直線に内設されている。かかる多数個取り基板２０の状態で、前記電解金属メッキが施される。
そこで、切断予定面２３，２３ａに沿って、前記多数個取り基板２０を分割するダイシング加工などの切断工程を行うと、得られる複数のセラミック積層体ＣＳごとにおける１つの側面５ａが、上記切断予定面２３ａに沿って得られる。その後は、前記同様に上記１つの側面５ａに一端側が開口する空洞部１１内に、前記金属棒の挿入、あるいはロウ材または導電性ペーストの充填を行うことで、前記放熱媒体１０を内部に有する複数の多層セラミック配線基板１が得られる。
以上のような多層セラミック配線基板１の製造方法によれば、前記効果（５），（６）を確実に奏することができる。尚、放熱媒体１０の前記１つの端面１２に対する金属メッキは、適宜に行っても良い。
【００２６】
図５（Ａ），（Ｂ）は、前記放熱媒体１０の応用形態を示す水平断面図である。
図５（Ａ）に示すように、前記セラミック層ｃ２において、平面視で直線部分１０ａのみからなる３つ（複数）の放熱媒体１０を、１つの側面５ａから対向する側面５に向かって互いに平行に形成した放熱媒体１４としても良い。これらの長手方向の中間部分の真上には、前記実装領域７が位置している。上記放熱媒体１４も、前記製造方法によって形成される。尚、かかる放熱媒体１４は、２つあるいは４つ以上の放熱媒体１０を互いに平行に形成した形態としても良い。
また、図５（Ｂ）に示すように、平面視で直線部分１０ａからなる３つの平行な放熱媒体１０と、これらの先端側を直角方向に沿って繋ぐ連結部分１６と、からなる放熱媒体１５としても良い。更に、２つの放熱媒体１０の先端側を上記連結部分１６で繋いだ平面視がＵ字形状を呈する形態の放熱媒体としても良い。
尚、前記放熱媒体１５は、平面視が相似形の空洞部に対し、溶けたロウ材または前記導電性ペーストを１つの側面５ａに開口する１つあるいは２つの開口部から充填することで形成される。
【００２７】
図５（Ｃ）は、異なる形態の放熱媒体１７を示す水平断面図である。
かかる放熱媒体１７は、図５（Ｃ）に示すように、平面視で前記１つの側面５ａから対向する側面５に向かう直線部分１０ａと、該直線部分１０ａの先端側で平面視が半円形状の湾曲部分１８と、該湾曲部分１８から前記１つの側面５ａから対向する側面５に向かう短い直線部分１９とからなり、平面視で全体がＪ字形状を呈している。図示のように、上記直線部分１０ａの他端側、湾曲部分１８の一部、および直線部分１９の真上には、前記実装領域７が位置している。更に、２つの上記放熱媒体１７を平面視で線対称に形成した形態としても良い。尚、上記放熱媒体１７も、前記ロウ材または前記導電性ペーストを充填して形成される。
【００２８】
図５（Ｄ）は、前記放熱媒体１５，１７の変形ないし応用形態の放熱媒体３０を示す水平断面図である。
上記放熱媒体３０は、図５（Ｄ）に示すように、平面視で前記１つの側面５ａの両端側から対向する側面５に向かう平行な一対の直線部分１０ａと、該一対の直線部分１０ａの先端側同士の間に形成され、前記同様で且つ交互に逆向きである３つの湾曲部分３１と、これらの間を繋ぐ短い一対の直線部分３２と、からなり、平面視がほぼＭ字形状を呈している。上記３つの湾曲部分３１と一対の直線部分３２とは、当該放熱媒体３０の連結部分を構成している。
図示のように、一対の上記直線部分１０ａの先端側、湾曲部分３１の大半、および一対の直線部分３２の真上には、前記実装領域７が位置している。尚、放熱媒体２０も、前記ロウ材または前記導電性ペーストを前記側面５ａの１つまたは２つの開口部から充填することで形成される。
【００２９】
図５（Ｅ）は、更に異なる形態の放熱媒体３３を示す水平断面図である。
かかる放熱媒体３３は、図５（Ｅ）に示すように、平面視で前記１つの側面５ａから対向する側面５に向かう１つの直線部分１０ａと、該直線部分１０ａの長手方向における中間に当該直線部分１０ａの幅よりも幅が広く、且つ上方に位置する前記実装領域７の大半と平面視で重複し、あるいは、該実装領域７よりも大きい平面視が矩形状の幅広部３４とからなる。尚、前記幅広部３４は、平面視が円形状、長円形状、楕円形状、あるいは五角形以上の正多角形あるいは変形多角形を呈する形態としても良い。尚、上記放熱媒体３３も、前記ロウ材または前記導電性ペーストを充填して形成される。
以上のような形態の放熱媒体１４，１５，１７，３０，３３の何れかを前記基板本体２の内部に有する多層セラミック配線基板１であっても、前記効果（１），（２）を確実に奏することが可能である。
【００３０】
図５（Ｆ）は、前記基板本体２における１つの側面５ａよりも外側に突出した突出部３５を有する放熱媒体１０を示す水平断面図である。
図示のように、直線部分１０ａのみからなる放熱媒体１０に、上記１つの側面５ａよりも外側に突出した突出部３５を積極的に設けることで、前記効果（２）における基板本体２の外部への放熱を一層効果的にすることが可能となる。上記突出部３５を形成するには、前記空洞部１１内にその軸方向の長さが長い金属棒を挿入するか、あるいは上記空洞部１１の一端側が開口する前記１つの側面５ａに開口する一端側の開口部を軸方向に沿って延びつつ囲む筒体を同軸状にセットした状態で、前記ロウ材または前記導電性ペーストを充填することで形成できる。
あるいは、最終的に突出部に相当し得る導体ピンなどを、前記空洞部１１に充填されたロウ材または導電性ペーストの１つの端面１２に突き立てた後、前記ロウ材などを凝固させることで、突出部を兼ねる導体ピンなどとしても良い。
尚、前記突出部は、直線部分１０ａから直角状に曲がり、前記１つの側面５ａに沿って伸びた平面視でＬ字形状あるいはＴ字形状を呈する形態としても良い。
【００３１】
図５（ｆ１）は、前記突出部３５を含む前記放熱媒体１０の応用形態を示す垂直断面図である。
図５（ｆ１）に示すように、前記１つの側面５ａよりも外側に突出した突出部３５の先端側には、放熱部材３６が接続されている。かかる放熱部材３６は、例えば、アルミニウム合金を押出成形した形材からなり、互いに水平方向の外側に平行に延びた複数の放熱フィン３８と、上方および下方に平行で且つ対称に延びた複数の放熱フィン３９とを、図示の前後方向の全長に沿って有している。尚、該放熱部材３６の前記突出部３５側には、該突出部３５を受け入れて接続するための凹部３７または凹溝３７が形成されている。前記凹部３７は、座グリ加工による有底穴であり、前記凹溝３７は、上記形材の全長に沿って形成されている。
【００３２】
図５（ｆ２）は、前記突出部３５を含む前記放熱媒体１０の更なる応用形態を示す垂直断面図である。
図５（ｆ２）に示すように、前記１つの側面５ａよりも外側に突出した突出部３５の先端側には、放熱部材４０が接続されている。かかる放熱部材４０も、前記同様のアルミニウム合金の形材からなり、互いに水平方向の外側に平行に延びた複数の放熱フィン４２と、上向きで平行に対称に延びた複数の放熱フィン４３と、これらよりも前記突出部３５側の内部に形成された矩形断面の中空部４５とを図示の前後方向の全長に沿って有している。該中空部４５には、例えば、冷却水、冷却エア、あるいは冷却窒素ガスなどの冷媒４６が循環して流動可能とされている。尚、該放熱部材４０の前記突出部３５側には、該突出部３５を受け入れて接続するための前記同様の凹部４４、あるいは凹溝４４が形成されている。
【００３３】
前記のような放熱部材３６，４０を前記放熱媒体１０の突出部３５に接続した前記基板本体２を有する多層セラミック配線基板１によれば、前記効果（２）を一層顕著に奏することが可能となる。
尚、前記放熱部材３６，４０は、前記放熱部材１４，１５，１７，３０，３３における直線部分１０ａの突出部に対して、接続することも可能である。
また、前記放熱部材３６，４０に設ける複数の放熱フィンは、水平方向や垂直方向に限らず、個々に異なる方向に沿って外方に伸びた断面形状としても良い。
【００３４】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記基板本体２を構成するセラミック層は、窒化アルミニウムやムライトなどの高温焼成セラミック、あるいはガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックからなるものとしても良い。後者の場合、前記実装用パッド６などの導体の材料には、銅あるいは銀が適用される。
また、前記基板本体２は、前記セラミック層ｃ１〜ｃ３の層間に、上層側および下層側の少なくとも一方のビア導体９と接続する所定パターンの配線層が形成された形態としても良い。
【００３５】
更に、前記基板本体２は、前記放熱媒体１０などが形成される中層のセラミック層ｃ２を互いに異なる層ごとの位置に複数併有している形態としても良い。この場合、セラミック層ｃ２ごとに互いに異なる形態の放熱媒体を形成しても良い。
また、前記基板本体２は、その表面３の周辺に沿って平面視が矩形枠状の側壁を設けて、前記表面３を底面とするキャビティを有する形態としても良いし、更に、前記基板本体２の裏面４側にも、前記実装領域７を形成したり、該実装領域７を含む裏面４を底面とするキャビティを有する形態としても良い。
加えて、前記ビア導体１４，１５，１７，３０，３３を基板本体２の内部に有する多層セラミック配線基板１も、前記多数個取りの形態にて製造可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、複数のセラミック層を積層してなる基板本体の少なくとも表面における設計上の自由度を確保し、且つ前記表面上に実装される電子部品から発生する熱を、効果的に放熱できる多層セラミック配線基板およびその製造方法を確実に提供することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１………………………………多層セラミック配線基板
２………………………………基板本体
３………………………………表面
４………………………………裏面
５………………………………側面
５ａ……………………………１つの側面
７………………………………実装領域
１０……………………………放熱媒体
１０ａ…………………………直線部分
１１……………………………空洞部
１４,１５,１７,３０,３３…放熱媒体
１６，３１，３２……………連結部分
３６，４０……………………放熱部材
ｃ１〜ｃ３……………………セラミック層
ｇ１〜ｇ３……………………グリーンシート
ＧＳ……………………………グリーンシート積層体
【図１】
2018157041.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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