(57)【要約】      （修正有）【課題】多結晶ダイヤモンドで構成された、光導波路を備えた無金属モノリシックエピタキシャルグラフェンオンダイヤモンド回路基板を提供する。【解決手段】回路基板７００は、プレセラミックポリマーの層の熱的分解により形成されている。回路基板内には、複数のチューブが形成され、回路基板の１つまたは複数の表面において複数の終端部を有する。各チューブは、電流を伝導できるように動作可能なグラフェン層を備える。各グラフェン層は、９００℃以上の温度での多結晶ダイヤモンド回路基板の熱的分解により形成されている。また、この装置は、回路基板内に形成された複数の光導波路１１００を備える。各光導波路は、多結晶ダイヤモンドに囲まれた多結晶炭化ケイ素のコアを備える。多結晶ダイヤモンドは、ポリ（ヒドリドカルビン）の熱的分解により形成され、炭化ケイ素は、ポリ（メチルシリン）の熱的分解により形成されている。【選択図】図７
2016161945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多結晶ダイヤモンドで構成された回路基板であって、プレセラミックポリマーの層の熱的分解により形成された、回路基板と、
前記回路基板内に形成され、前記回路基板の１つまたは複数の表面において複数の終端部を有する複数のチューブであって、各チューブが電流を伝導できるように動作可能なグラフェン層をそれぞれ備え、各グラフェン層が、９００℃以上の温度での前記多結晶ダイヤモンド回路基板の熱的分解により形成された、複数のチューブと、
前記回路基板内に形成された複数の光導波路であって、多結晶ダイヤモンドに囲まれた多結晶炭化ケイ素のコアをそれぞれ備え、前記多結晶ダイヤモンドがポリ（ヒドリドカルビン）の熱的分解により形成され、前記炭化ケイ素がポリ（メチルシリン）の熱的分解により形成された、複数の光導波路と、
を備えた、装置。
【請求項２】
前記プレセラミックポリマーが、ポリ（ヒドリドカルビン）およびポリ（メチルシリン）の一方または両方を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数の終端部のうちの少なくともいくつかが、前記回路基板の特定の表面上で、前記回路基板に搭載されるコンポーネントの接続を受容するパターンに配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記多結晶ダイヤモンドが、六方晶系多結晶ダイヤモンドを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記光導波路が、多結晶炭化ケイ素を含むレンズ状に終端した、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記複数のチューブのうちの少なくともいくつかが、前記複数のチューブのうちの１つまたは複数と大気との間の圧力が等しくなるように、大気に開口するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記複数のチューブのうちの少なくともいくつかが、前記チューブの外表面を形成する多結晶ダイヤモンド層をさらに備え、前記多結晶ダイヤモンド層が、前記グラフェン層上に堆積されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つのチューブが、１つまたは複数の内部支持構造をさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記回路基板の表面上に形成された複数のヒートシンクフィンであって、多結晶ダイヤモンドで構成され、前記回路基板から熱を奪うように動作可能な、複数のヒートシンクフィンをさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記回路基板内に形成されたキャパシタであって、
第１のグラフェン層と、
第２のグラフェン層と、
前記第１のグラフェン層と前記第２のグラフェン層との間に配置された多結晶ダイヤモンド層と、
を具備した、キャパシタをさらに備えた、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記回路基板内に形成された冷却チューブであって、前記回路基板から熱を奪うように、前記回路基板の少なくとも一部に液体を通すように構成された、冷却チューブをさらに備えた、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
３次元（３Ｄ）プリンタを利用することにより、複数のポリ（ヒドリドカルビン）層およびポリ（メチルシリン）層を堆積させる堆積ステップであって、
前記複数のポリ（ヒドリドカルビン）層が、光導波路のクラッドの形状で堆積され、
前記複数のポリ（メチルシリン）層が、前記光導波路のコアの形状を形成するように堆積される、
堆積ステップと、
前記複数のポリ（ヒドリドカルビン）層および前記ポリ（メチルシリン）層を第１の温度まで加熱することにより、前記光導波路を形成するステップであって、前記光導波路が、前記複数のポリ（ヒドリドカルビン）層および前記ポリ（メチルシリン）層の加熱後に、多結晶ダイヤモンドに囲まれた多結晶炭化ケイ素のコアで形成される、ステップと、
を含む、方法。
【請求項１３】
前記光導波路の終端部において、ポリ（メチルシリン）層をレンズの形状に堆積させるステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の温度が、１００℃以上かつ８００℃以下である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数のポリ（ヒドリドカルビン）層および前記ポリ（メチルシリン）層が、不活性雰囲気において前記第１の温度まで加熱される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
多結晶ダイヤモンドで構成された回路基板と、
前記回路基板内に形成された光導波路であって、前記回路基板の１つまたは複数の表面において終端しており、多結晶ダイヤモンドに囲まれた多結晶炭化ケイ素のコアを備えている、光導波路と、
を備えた、装置。
【請求項１７】
前記光導波路が、前記回路基板の特定の表面上で、前記回路基板に搭載されるコンポーネントの接続を受容するパターンに配置された複数の終端部を備えている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記多結晶ダイヤモンドが、六方晶系多結晶ダイヤモンドを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記光導波路が、多結晶炭化ケイ素を含むレンズの形状で終端している、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記回路基板の表面上に形成された複数のヒートシンクフィンであって、多結晶ダイヤモンドで構成され、前記回路基板から熱を奪うように動作可能な、複数のヒートシンクフィンをさらに備えている、請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には３次元（３−Ｄ）印刷に関し、特に、ダイヤモンド形成プレセラミックポリマーを用いたプリント配線板（ＰＷＢ）の３−Ｄ印刷に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元（３−Ｄ）印刷は、物体の「肉盛」による物体製造を可能とする加法的な製造プロセスである。バルク材料から材料を除去して物体の形状を形成する機械加工等の減法的な技術に対して、３−Ｄ印刷では、一連の材料層を積層して物体の形状を形成する。３−Ｄ印刷に用いられる典型的な材料としては、プラスチック、セラミック、および金属が挙げられる。
【０００３】
プリント配線板（ＰＷＢ）または回路基板は一般的に、コンピュータチップ等の電子デバイスの接続に用いられる。ＰＷＢは通常、プラスチック層および銅等の金属層で構成されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
いくつかの実施形態によれば、装置は、多結晶ダイヤモンドで構成された回路基板を具備する。回路基板は、プレセラミックポリマーの層の熱的分解により形成されている。回路基板内には、複数のチューブが形成され、回路基板の１つまたは複数の表面において複数の終端部を有する。各チューブは、電流を伝導できるように動作可能なグラフェン層を備える。各グラフェン層は、９００℃以上の温度での多結晶ダイヤモンド回路基板の熱的分解により形成されている。また、この装置は、回路基板内に形成された複数の光導波路を備える。各光導波路は、多結晶ダイヤモンドに囲まれた多結晶炭化ケイ素のコアを備える。多結晶ダイヤモンドは、ポリ（ヒドリドカルビン）の熱的分解により形成され、炭化ケイ素は、ポリ（メチルシリン）の熱的分解により形成されている。
【０００５】
特定の実施形態の技術的利点としては、ダイヤモンド形成プレセラミックポリマーを３−Ｄプリンタに用いてダイヤモンド物体を形成していることが挙げられる。いくつかの実施形態では、複数種類のプレセラミックポリマーの層を堆積させて物体を形成する方法を提供していてもよい。いくつかの実施形態の別の技術的利点としては、主に多結晶ダイヤモンドで構成された回路基板の形成が挙げられる。いくつかの実施形態のさらに別の技術的利点としては、多結晶ダイヤモンド回路基板内の光導波路の形成が挙げられる。当業者には、以下の図面、説明、および特許請求の範囲から、他の技術的利点が容易に明らかとなるであろう。さらに、具体的な利点を列挙したが、種々実施形態には、これら列挙した利点のうちの全部または一部を含んでいてもよいし、一切含んでいなくてもよい。
【０００６】
本発明ならびにその特徴および利点のより深い理解が得られるように、添付の図面と併せて、以下の説明を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】特定の実施形態に係る、３−Ｄプリンタの一例を示した図である。
【図２】特定の実施形態に係る、セラミック粉末内で図１の３−Ｄプリンタにより印刷された物体を示した図である。
【図３】特定の実施形態に係る、図２の３−Ｄ印刷物体の垂直断面を示した図である。
【図４Ａ】特定の実施形態に係る、図２の３−Ｄ印刷物体の水平断面を示した図である。
【図４Ｂ】特定の実施形態に係る、図２の３−Ｄ印刷物体の水平断面を示した図である。
【図５Ａ】プレセラミックポリマーのポリ（ヒドリドカルビン）（poly(hydridocarbyne)）の化学構造を示した図である。
【図５Ｂ】プレセラミックポリマーのポリ（メチルシリン）（poly(methylsilyne)）の化学構造を示した図である。
【図６】特定の実施形態に係る、プレセラミックポリマーを用いてセラミック粉末中で３−Ｄ物体を印刷する方法を示した図である。
【図７】特定の実施形態に係る、３−Ｄプリンタを用いて印刷可能な多結晶ダイヤモンドプリント配線板（ＰＷＢ）の例示的な一実施形態を示した図である。
【図８】特定の実施形態に係る、図７の多結晶ダイヤモンドＰＷＢの例示的な断面を示した図である。
【図９】特定の実施形態に係る、図７のＰＷＢの導電相互接続部の例示的な形状を示した図である。
【図１０】特定の実施形態に係る、図７のＰＷＢを印刷する例示的な方法１０００を示した図である。
【図１１Ａ】特定の実施形態に係る、光導波路の例示的な断面を示した図である。
【図１１Ｂ】特定の実施形態に係る、光導波路の例示的な断面を示した図である。
【図１１Ｃ】特定の実施形態に係る、光導波路の例示的な断面を示した図である。
【図１２Ａ】特定の実施形態に係る、多結晶ダイヤモンドＰＷＢ内に光導波路を印刷する例示的な方法を示した図である。
【図１２Ｂ】特定の実施形態に係る、多結晶ダイヤモンドＰＷＢ内に光導波路を印刷する例示的な方法を示した図である。
【図１３】特定の実施形態に係る、図１の３−Ｄプリンタの制御に使用できる例示的なコンピュータシステムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態およびその利点は、図面中の図１〜図１３を参照することによって、最もよく理解されるが、これらさまざまな図面においては、同様の対応する部分に同じ番号を使用している。
【０００９】
ダイヤモンドは、多くの特異的特性を有する元素炭素の一形態である。ダイヤモンドは、最も硬い既知の材料の中でも、融点および沸点が高く、優れた熱導体かつ絶縁体である。ダイヤモンドで作られた物体は、これらの特性を利用できる可能性がある。たとえば、ドリルビット、鋸、またはナイフ等、ダイヤモンドで作られた工具は、ダイヤモンドが硬質であることから、従来の材料で構成された工具よりも高耐久となる可能性がある。ダイヤモンドは、ダイヤモンドナノ粒子の形態の粉末として、プレセラミックポリマーの熱分解から多様な方法で生成可能である。
【００１０】
本開示の教示内容によれば、プレセラミックポリマーおよびナノ粒子粉末とともに３次元（３−Ｄ）印刷技術を使用することにより、多様な有益形状の多様なセラミックで構成された物体を作成可能であってもよいことが認識される。特に、ダイヤモンド形成プレセラミックポリマーおよびダイヤモンドナノ粒子粉末とともに３−Ｄ印刷技術を用いることにより、多様な形状のダイヤモンド物体を作成可能であってもよい。たとえば、ダイヤモンド形成プレセラミックポリマーおよびダイヤモンドナノ粒子粉末とともに３−Ｄ印刷を用いれば、ほぼ任意の形状を有するダイヤモンドドリルビットを印刷可能である。他の例として、ダイヤモンド形成プレセラミックポリマーおよびダイヤモンドナノ粒子粉末による３−Ｄ印刷を用いることにより、ブレーキパッドインサート、アビオニクスボックス、軽量装甲、ダイヤモンド透析フィルタ、真空マイクロエレクトロニクス、またはその他任意の適当な物体を印刷するようにしてもよい。さらに、ダイヤモンド形成プレセラミックポリマーおよびダイヤモンドナノ粒子粉末とは別個にまたは追加として異なるプレセラミックポリマーおよびナノ粒子粉末を使用すれば、さまざまな設計目的を満足するように印刷物体の特性を変化させることができる。さらに、本開示の教示内容によれば、焼結していないナノ粒子粉末を用いることにより、３−Ｄ印刷プロセス中の物体を支持するようにしてもよいことが認識される。以下、ナノ粒子フィラーを有するプレセラミックポリマーを用いた３−Ｄ印刷の方法およびシステムを説明する。
【００１１】
本開示の教示内容によれば、プレセラミックポリマーとともに３−Ｄ印刷技術を使用することにより、ダイヤモンドプリント配線板（ＰＷＢ）を作成可能であってもよいことがさらに認識される。ダイヤモンドＰＷＢは、ＰＷＢに通常用いられる金属と比較して、熱伝導率が高く、ダイヤモンド密度が低いことから、多くの技術的利点を有する可能性がある。また、ダイヤモンドの広い光学および赤外線透過性によって、ＰＷＢ内の光学および赤外線データ経路（すなわち、導波路）を実現可能である。
【００１２】
図１は、３−Ｄプリンタ１００の例示的な一実施形態を示している。３−Ｄプリンタ１００は、プリントヘッド１１０およびローラー１２０を具備する。ローラー１２０は、セラミック粉末１２５の層を容器１６０内に堆積させる。プリントヘッド１１０は、溶媒中に溶解したプレセラミックポリマー１１５をセラミック粉末層１２５上に堆積させる。いくつかの実施形態において、３−Ｄプリンタ１００は、当該３−Ｄプリンタ１００に命令を与えて物体の印刷を制御するコンピュータシステム１５０を具備していてもよい。コンピュータシステム１５０は、３−Ｄプリンタ１００の外部であってもよいし、３−Ｄプリンタ１００に組み込まれていてもよい。コンピュータシステムの特定の実施形態については、図７に関して以下に詳述する。
【００１３】
一般的に、３−Ｄプリンタ１００の特定の実施形態では、ローラー１２０およびプリントヘッド１１０を用いて３−Ｄダイヤモンド物体を印刷する。たとえば、３−Ｄプリンタ１００は、プリントヘッド１１０を介して、ローラー１２０により容器１６０内に堆積されたセラミック粉末層１２５上に一連のプレセラミックポリマー層１１５を堆積させることにより、図２の３−Ｄ物体２００を印刷するようにしてもよい。具体的には、ローラー１２０は最初に、第１のセラミック粉末層１２５を容器１６０内に堆積させるようにしてもよい。そして、プリントヘッド１１０は、所望の３−Ｄ物体の第１の断面すなわち「スライス」の形状で、第１のプレセラミックポリマー層１１５を第１のセラミック粉末層１２５上に堆積させるようにしてもよい。そして、一定時間の後、ローラー１２０は、第１のセラミック粉末層１２５および第１のプレセラミックポリマー層１１５上に第２のセラミック粉末層１２５を堆積させるようにしてもよい。いくつかの実施形態において、この一定時間は、溶媒が蒸発するのに十分であってもよい。そして、プリントヘッド１１０は、第１の断面の隣接かつ上方の物体断面の形状で、第２のプレセラミックポリマー層１１５を第２のセラミック粉末層１２５上に堆積させるようにしてもよい。プレセラミックポリマー層１１５によって所望の３−Ｄ物体の形状が形成されるまで、セラミック粉末１２５およびプレセラミックポリマー１１５の後続層が交互に堆積されるようになっていてもよい。
【００１４】
プレセラミックポリマー１１５およびセラミック粉末１２５のすべての層が容器１６０内に堆積され、所望の３−Ｄ物体の形状がセラミック粉末１２５内で形成されたら、容器１６０を炉内に搬入して焼成するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、焼成は、不活性雰囲気中で行うようにしてもよい。焼成に先立って過剰な粉末が除去され得る他の方法と異なり、過剰なセラミック粉末１２５（すなわち、プレセラミックポリマー１１５が全く吹き付けられなかったセラミック粉末１２５）は、焼成に先立って除去されず、代わりに、焼成プロセスの間、容器１６０内に残留する。これにより、焼成中に３−Ｄ物体が支持されることで、従来のプロセスに対して、別の利点が得られる可能性がある。焼成が完了して冷却を終えたら、過剰なセラミック粉末１２５が除去され、所望の３−Ｄダイヤモンド物体が明らかとなる。その後、過剰なセラミック粉末１２５は、リサイクルおよび再利用または廃棄されるようになっていてもよい。
【００１５】
プリントヘッド１１０は、任意のインクジェットまたは任意のエアロゾルジェットプリントヘッド等、任意の市販のプリントヘッドであってもよい。使用するプリントヘッド１１０の種類に応じて、物体に印刷するフィーチャサイズは異なっていてもよい。たとえば、エアロゾルジェットプリントヘッド１１０では、１０μｍと小さなフィーチャが印刷可能であってもよい。プリントヘッド１１０は、堆積させるプレセラミックポリマー１１５の容積を精密に制御することによって、プレセラミックポリマー１１５が最も新しいセラミック粉末層１２５に「滲透」して堆積済みのセラミック粉末層１２５に進入しないようにすることができる。プリントヘッド１１０の具体的な実施形態を説明したが、プレセラミックポリマー１１５をセラミック粉末１２５上に堆積させる任意の適当なシステムまたは方法を利用するようにしてもよい。たとえば、３−Ｄプリンタ１００の特定の実施形態では、プリントヘッド１１０の如何なる形態も伴わずに、プレセラミックポリマー１１５をセラミック粉末１２５上に堆積させる技術を利用するようにしてもよい。
【００１６】
ローラー１２０は、セラミック粉末層１２５を堆積させるように動作可能な如何なるデバイスであってもよい。たとえば、ローラー１２０は、セラミック粉末１２５のホッパーにより供給されるローラーであってもよい。別の実施形態において、ローラー１２０は、セラミック粉末層１２５を均一に堆積可能なノズルであってもよい。セラミック粉末１２５を堆積させる具体的なシステムを説明したが、セラミック粉末層１２５を堆積させる任意の適当なシステムまたは方法を利用するようにしてもよい。たとえば、３−Ｄプリンタ１００の特定の実施形態では、ローラー１２０の如何なる形態も伴わずに、セラミック粉末層１２５を堆積させる技術を利用するようにしてもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態において、プレセラミックポリマー１１５は、ポリ（ヒドリドカルビン）（「ＰＨＣ」）、ポリ（メチルシリン）（「ＰＭＳ」）、または任意のｓｐ３混成ポリマーであってもよい。プレセラミックポリマー１１５は、自己反応（たとえば、熱分解、熱的分解、または分解）によって、プレセラミックポリマー１１５の分解すなわち熱分解温度として知られている特定の温度超でセラミックが形成されるようになっていてもよい。いくつかの実施形態において、プレセラミックポリマー１１５は、アセトン、テトラヒドロフラン、トルエン、アセトニトリル、非プロトン性溶媒、これら溶媒のうちの任意の２つ以上の混合物等の溶媒に溶解していてもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態において、溶媒に溶解したプレセラミックポリマー層１１５の堆積後、３−Ｄプリンタ１００は、所定の時間にわたって一時中断することにより、別のセラミック粉末層１２５の堆積前に溶媒を蒸発可能であってもよい。特定の実施形態において、プレセラミックポリマー層１１５は、比較的薄い可能性があるため、数秒以下の一時中断は、溶媒が蒸発するのに十分であってもよい。各プレセラミックポリマー層１１５の堆積後の溶媒の蒸発を可能とすることにより、セラミック粉末１２５およびプレセラミックポリマー１１５の後続層の堆積に際して、溶媒がセラミック粉末１２５に取り込まれないようにすることができる。これにより、任意の３−Ｄ印刷物体における如何なる黒鉛汚染の形成も防止されるようになっていてもよい。
【００１９】
セラミック粉末１２５は、任意の適当なナノ粒子フィラーであってもよい。いくつかの実施形態において、セラミック粉末１２５は、デトネーションナノダイヤモンド（「ＤＮＤ」）粉末、炭化ケイ素粉末、グラフェンナノプレートレット粉末、酸化グラフェンナノプレートレット粉末、カーボンナノチューブ粉末、種々フラーレン（バックミンスターフラーレン等）、窒化ホウ素ナノプレートレット粉末、炭化物形成金属粉末、またはプレセラミックポリマー１１５の分解温度で焼結しないその他任意の粉末のうちのいずれか１つまたは混合物であってもよい。炭化物形成金属の例としては、チタン、ハフニウム、およびタングステンが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、セラミック粉末１２５の平均粒径は、プレセラミックポリマー１１５のコロイド粒径未満であってもよい。いくつかの実施形態において、セラミック粉末１２５の平均粒径は、３０ｎｍ未満であってもよい。セラミック粉末１２５の考え得る一例であるＤＮＤは、不活性雰囲気中の閉鎖チャンバにおける爆発物のデトネーションによって形成されていてもよい。得られるナノダイヤモンドの直径は、２〜２０ｎｍであってもよい。処理によって、直径が４〜５ｎｍのナノダイヤモンド粉末が作成されるようになっていてもよい。デトネーションナノダイヤモンドは、最も自然発生的なダイヤモンドと同様に、立方晶系構造を有する。
【００２０】
いくつかの実施形態において、３−Ｄプリンタ１００は、コンピュータシステム１５０により制御されるようになっていてもよい。コンピュータシステム１５０は、任意の適当な物理形態の任意の適当なコンピュータシステムであってもよい。一般的に、コンピュータシステム１５０は、３−Ｄ物体のデジタル表現を格納しており、当該３−Ｄ物体を印刷するための情報を３−Ｄプリンタ１００に提供するようにしてもよい。たとえば、コンピュータシステム１５０は、物体の３−Ｄコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルを格納しており、物体の印刷時に、当該モデルを３−Ｄプリンタ１００に提供するようにしてもよい。
【００２１】
コンピュータシステム１５０は、３−Ｄプリンタ１００に組み込まれていてもよいし、３−Ｄプリンタ１００に接続されていてもよい。あるいは、複数のコンピュータシステムの３−Ｄプリンタ１００に対する組み込みおよび分離の両方がなされていてもよい。非限定的な一例として、コンピュータシステム１５０は、仮想マシン（ＶＭ）、埋込型コンピュータシステム、システムオンチップ（ＳＯＣ）、シングルボードコンピュータシステム（ＳＢＣ）（たとえば、コンピュータオンモジュール（ＣＯＭ）もしくはシステムオンモジュール（ＳＯＭ））、デスクトップコンピュータシステム、ラップトップもしくはノートブックコンピュータシステム、メインフレーム、コンピュータシステム網、サーバ、アプリケーションサーバ、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせであってもよい。必要に応じて、コンピュータシステム１５０は、１つまたは複数のコンピュータシステム１５０を含んでいてもよいし、一体化または分散しいてもよいし、複数の場所に広がっていてもよいし、複数のマシンに広がっていてもよいし、１つまたは複数のネットワークに１つまたは複数のクラウドコンポーネントを具備し得るクラウドに存在していてもよい。必要に応じて、１つまたは複数のコンピュータシステム１５０は、実質的な空間的または時間的制約なく、本明細書に記載または図示した１つまたは複数の方法の１つまたは複数のステップを実行するようにしてもよい。非限定的な一例として、１つまたは複数のコンピュータシステム１５０は、本明細書に記載または図示した１つまたは複数の方法の１つまたは複数のステップを実時間またはバッチモードで実行するようにしてもよい。必要に応じて、１つまたは複数のコンピュータシステム１５０は、本明細書に記載または図示した１つまたは複数の方法の１つまたは複数のステップを異なる時間または異なる場所で実行するようにしてもよい。コンピュータシステム１５０の特定の実施形態については、図７を参照して以下に詳述する。
【００２２】
図２は、過剰なセラミック粉末１２５内で３−Ｄプリンタ１００により印刷された３−Ｄ印刷物体２００の一例を示している。セラミック粉末１２５およびプレセラミックポリマー１１５のすべての層が堆積された場合、プレセラミックポリマー１１５を堆積させたセラミック粉末１２５の容積は、セラミック粉末１２５内の物体２００の形状となる。プレセラミックポリマー１１５は、プリントヘッド１１０がプレセラミックポリマー１１５を堆積させた領域においてセラミック粉末１２５を結合する結合剤として作用するようになっていてもよい。その他の過剰なセラミック粉末１２５は、物体の支持として作用するようになっていてもよい。たとえば、過剰なセラミック粉末１２５は、物体２００の薄片が崩れないようにするためのものであってもよい。
【００２３】
図３は、図２の３−Ｄ印刷物体２００の垂直断面３００の一例を示している。垂直断面３００は、セラミック粉末１２５の後続層に堆積されるとき、プレセラミックポリマー１１５のパターンが物体２００の形状をどのように形成しているかを示している。また、図３は、水平断面３１０および３２０も含んでおり、これらを図４Ａおよび図４Ｂに示す。水平断面３１０は、図２の物体２００の底部近くに堆積可能なプレセラミックポリマー１１５の水平断面に対応している。水平断面３２０は、図２の物体２００の上部近くに堆積可能なプレセラミックポリマー１１５の水平断面に対応している。
【００２４】
図５Ａは、いくつかの実施形態においてプレセラミックポリマー１１５に使用可能なポリ（ヒドリドカルビン）の化学構造を示している。ポリ（ヒドリドカルビン）は、不活性雰囲気において、およそ１００℃〜８００℃等の分解温度まで加熱した場合に、熱分解してダイヤモンド状炭素または多結晶ダイヤモンドを形成するようになっていてもよい。分解温度以上での加熱を所定時間（たとえば、１２〜２４時間）にわたって維持することにより、ダイヤモンド状炭素は、焼き鈍しによって多結晶ダイヤモンドを形成するようになっていてもよい。ポリ（ヒドリドカルビン）の熱分解により形成されたダイヤモンドは、六方晶系構造を有していてもよい。六方晶系構造を有するダイヤモンドは、ロンズデーライトとしても知られている。ポリ（ヒドリドカルビン）は、その熱分解温度において、セラミック粉末１２５の表面と反応して結合するようになっていてもよい。たとえば、セラミック粉末１２５がＤＮＤで構成されている場合、ポリ（ヒドリドカルビン）は、反応によって、ＤＮＤに結合した多結晶ダイヤモンドを形成するようになっていてもよい。その結果、加熱により、３−Ｄ印刷物体は、多結晶ダイヤモンドで構成されることになる。より具体的には、物体は、多結晶の六方晶ダイヤモンド内で結合した立方晶系構造のＤＮＤで構成されていてもよい。ＤＮＤおよびポリ（ヒドリドカルビン）を用いた３−Ｄ印刷により、全体が固体ダイヤモンドで構成された物体がほぼ任意の形状で印刷されるようになっていてもよい。たとえば、石油業界において用いられる複雑な形状のドリルヘッド等、地中を掘削するのに用いられるドリルヘッドの場合は、ＤＮＤおよびポリ（ヒドリドカルビン）を用いた印刷によって、多結晶ダイヤモンドのドリルヘッドを形成することが可能である。
【００２５】
炭化物形成金属粉末をセラミック粉末１２５として使用する場合、ポリ（ヒドリドカルビン）は、金属粒子の表面と反応して、金属炭化物結合を形成するようになっていてもよい。たとえば、タングステン粉末をセラミック粉末１２５として使用する場合は、加熱後の３−Ｄ印刷物体が多結晶ダイヤモンドマトリクス中に分散したタングステン粒子を含み、タングステン炭化物結合によって、多結晶ダイヤモンドがタングステン粒子の表面に結合していてもよい。特定の実施形態においては、金属粒子がポリ（ヒドリドカルビン）と完全に反応して、均質な金属炭化物が形成されるようになっていてもよい。
【００２６】
図５Ｂは、いくつかの実施形態においてプレセラミックポリマー１１５に使用可能なポリ（メチルシリン）の化学構造を示している。ポリ（メチルシリン）は、およそ１００℃〜８００℃等の分解温度まで加熱した場合に、熱分解して炭化ケイ素を形成するようになっていてもよい。ポリ（メチルシリン）は、その熱分解温度において、セラミック粉末１２５の表面と反応して結合するようになっていてもよい。たとえば、セラミック粉末１２５がＤＮＤで構成されている場合、ポリ（メチルシリン）は、反応によって、ＤＮＤに結合した炭化ケイ素を形成するようになっていてもよい。その結果、加熱後、３−Ｄ印刷物体は、炭化ケイ素マトリクス内の立方晶系構造のデトネーションナノダイヤモンドで構成され、炭化ケイ素がデトネーションナノダイヤモンドの表面に結合されていてもよい。セラミック粉末が炭化ケイ素粉末を含む場合、ポリ（メチルシリン）は、反応によって、炭化ケイ素粉末に結合した炭化ケイ素を形成し、多結晶炭化ケイ素の３−Ｄ物体を形成することになる。
【００２７】
例示的な実施形態の動作において、３−Ｄプリンタ１００は、セラミック粉末層１２５およびプレセラミックポリマー層１１５を交互に堆積させることにより、物体２００を印刷するようにしてもよい。３−Ｄプリンタ１００は、図４Ａおよび図４Ｂの形状等、印刷する物体の断面形状にプレセラミックポリマー１１５を堆積させるようにしてもよい。いくつかの実施形態において、プレセラミックポリマー１１５およびセラミック粉末１２５を用いた物体２００の３−Ｄ印刷は、不活性雰囲気中で行うようにしてもよい。不活性ガスの例としては、アルゴン、窒素、ネオン、キセノン等が挙げられるが、これらに限定されない。プレセラミックポリマー層１１５およびセラミック粉末層１２５を不活性雰囲気中で堆積させることにより、物体２００およびプリントヘッド１１０がプレセラミックポリマー１１５を堆積させていない過剰なセラミック粉末１２５に酸素が取り込まれず、また、プレセラミックポリマー１１５の酸化を防止可能である。
【００２８】
３−Ｄプリンタ１００がセラミック粉末１２５およびプレセラミックポリマー１１５のすべての層を堆積させた後は、プレセラミックポリマー１１５の分解温度以上かつセラミック粉末１２５の焼結温度未満の温度まで物体２００および過剰なセラミック粉末１２５を焼成するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、この温度範囲は、およそ１００℃〜８００℃であってもよい。特定の実施形態において、３−Ｄプリンタ１００は、プレセラミックポリマー１１５およびセラミック粉末１２５の印刷層を焼成するヒータまたはオーブンを内蔵していてもよい。別の実施形態においては、印刷後に、プレセラミックポリマー１１５およびセラミック粉末１２５の印刷層をオーブンに移動させて焼成するようにしてもよい。たとえば、いくつかの実施形態において、プレセラミックポリマー層１１５およびセラミック粉末層１２５は、容器１６０内に堆積させるようにしてもよく、印刷後、容器１６０をオーブンに移動させて焼成するようにしてもよい。別の実施形態においては、光学的な光熱分解を用いて、プレセラミックポリマー１１５の各印刷層全体を「曝露」または熱分解するようにしてもよい。このような実施形態においては、各光熱分解曝露中に最終製品が層ごとにダイヤモンド状炭素および／またはダイヤモンドに変換されるため、焼成が不要となる場合がある。
【００２９】
いくつかの実施形態において、焼成は、セラミック粉末１２５が粉末状態を維持可能かつプレセラミックポリマー１１５が分解する任意の温度で行う。たとえば、焼成は、およそ１００℃〜およそ８００℃の分解温度で行うようにしてもよい。たとえば、焼成は、少なくとも１００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％、または１０％〜２０％かつ８００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％、または１０％〜２０％未満の温度で行うようにしてもよい。具体的な焼成温度を開示したが、セラミック粉末１２５が粉末状態を維持する（すなわち、セラミック粉末１２５が自己焼結しない）一方、プレセラミックポリマー１１５が分解する任意の適当な温度を利用してもよいことに留意するものとする。
【００３０】
いくつかの実施形態において、焼成は、窒素、アルゴン、キセノン、ネオン等の不活性雰囲気中で行う。不活性雰囲気中での焼成により、印刷したプレセラミックポリマー１１５およびセラミック粉末１２５が空気中の酸素と反応することを防止可能である。いくつかの実施形態において、３−Ｄプリンタ１００が酸素の存在下で物体の印刷を行った場合は、追加または代替として、印刷したプレセラミックポリマー１１５およびセラミック粉末１２５から焼成前に酸素が除去されるようになっていてもよい。焼成前に取り込まれた酸素を除去するため、印刷したプレセラミックポリマー１１５およびセラミック粉末１２５を真空または不活性雰囲気に搬入することにより、酸素を拡散可能であってもよい。取り込まれた酸素の除去には、長い時間（たとえば、最大２４時間）を要する場合がある。印刷したプレセラミックポリマー１１５およびセラミック粉末１２５から酸素を除去するのに要する時間を所与とすると、３−Ｄ印刷プロセスを促進するには、不活性雰囲気中での３−Ｄ印刷が望ましい場合がある。
【００３１】
上述の通り、分解温度は、およそ１００℃〜およそ８００℃であってもよい。プレセラミックポリマー１１５は、この温度で、自己反応およびセラミック粉末１２５の粒子表面との反応を行うようになっていてもよい。この温度範囲において、セラミック粉末１２５の粒子が焼結することはなく、つまり、セラミック粉末１２５の他の粒子と反応すなわち結合することはない。したがって、セラミック粉末１２５は、プレセラミックポリマー１１５が分解する温度で粉末状態を維持するようになっていてもよい。プレセラミックポリマー１１５に接触していない過剰なセラミック粉末１２５は、加熱中の印刷物体の支持として作用するようになっていてもよい。
【００３２】
プレセラミックポリマー１１５を含むセラミック粉末１２５の加熱後は、過剰なセラミック粉末が物体から除去されるようになっていてもよい。過剰なセラミック粉末は、リサイクルされ、別の３−Ｄ物体の印刷に用いられるようになっていてもよい。３−Ｄプリンタ１００は、ブラシ、真空、圧縮空気、またはその他任意の適当なツールを用いて、過剰なセラミック粉末１２５を３−Ｄダイヤモンド物体から除去するようにしてもよい。また、過剰なセラミック粉末１２５は、加熱後に手動で除去されるようになっていてもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態において、３−Ｄプリンタ１００は、セラミック粉末層１２５およびプレセラミックポリマー層１１５を連続的に印刷可能であってもよい。このような実施形態において、３−Ｄプリンタ１００は、複数層を連続的に印刷するため、複数のローラー１２０およびプリントヘッド１１０を有していてもよい。複数のローラー１２０およびプリントヘッド１１０は、ヒータまたはオーブンに直接送り込まれて印刷層を加熱する可動ライン上に連続して配置されていてもよい。このような実施形態において、印刷物体は、オーブンからの取り出しに際して巻き取り可能な印刷生地等、薄い連続物体であってもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態において、３−Ｄプリンタ１００は、複数のセラミック粉末１２５およびプレセラミックポリマー１１５を用いて物体２００を印刷するようにしてもよい。異なるセラミック粉末１２５を使用すると、異なる特性の物体が生成される場合がある。セラミック粉末１２５の選定によって決まり得る特性としては、印刷物体の靭性、硬度、降伏強度、密度、摩擦、導電性、熱伝導率、熱膨張係数、光学透明性、屈折率、または他の物性が挙げられる。たとえば、カーボンナノチューブ粉末を用いて物体を印刷すると、ＤＮＤを用いて印刷した場合よりも強靭な物体が得られる可能性がある。一方、ＤＮＤを用いて印刷した物体は、カーボンナノチューブ粉末を用いて印刷した物体よりも硬くなる可能性がある。
【００３５】
いくつかの実施形態においては、特定のセラミック粉末１２５を混合することにより、物体２００の所望の特性を調節するようにしてもよい。たとえば、カーボンナノチューブとＤＮＤとの混合物をセラミック粉末１２５として用いることにより、所望レベルの靭性および硬度を有する物体２００を作成するようにしてもよい。また、ローラー１２０によって、異なるセラミック粉末１２５の層を堆積させるようにしてもよい。たとえば、ローラー１２０によって、第１のＤＮＤ層を堆積させた後、バックミンスターフラーレン層を堆積させるようにしてもよい。異なるセラミック粉末１２５の層を堆積させることによって、所望の特性を有する物体を印刷することができる。たとえば、硬さと強靭性とを繰り返す層で物体を印刷することにより、装甲として望ましい特性を備えた物体を作成可能であってもよい。一例として、ダイヤモンドおよび金属炭化物の交互層を有する装甲（armor）を印刷するようにしてもよい。
【００３６】
いくつかの実施形態において、プリントヘッド１１０は、ポリ（ヒドリドカルビン）およびポリ（メチルシリン）の両方を堆積させて、物体２００を印刷するようにしてもよい。たとえば、ポリ（ヒドリドカルビン）を用いて物体の一部の層を印刷するとともに、ポリ（メチルシリン）を用いて物体の他の層を印刷することも可能である。同様に、ポリ（ヒドリドカルビン）を用いて物体の一区域を印刷するとともに、ポリ（メチルシリン）を用いて別の区域を印刷することも可能である。たとえば、ポリ（ヒドリドカルビン）を用いて図２の物体２００の持ち手部分を印刷するとともに、ポリ（メチルシリン）を用いて物体２００のカップ部分を印刷することも可能である。いくつかの実施形態においては、第１の種類のセラミック粉末層１２５上にポリ（ヒドリドカルビン）を印刷するとともに、第２の種類のセラミック粉末層１２５上にポリ（メチルシリン）を印刷することも可能である。複数種類のセラミック粉末１２５ならびにポリ（メチルシリン）およびポリ（ヒドリドカルビン）の両方を用いて物体２００を印刷することにより、それ以外では製造が困難な物体を作成可能であってもよい。たとえば、構造的要素および不可欠な電子的要素の両方を有する物体を印刷するようにしてもよい。たとえば、炭化ケイ素の外側被膜を有するようにダイヤモンドでミサイルのレドームを印刷することにより、高温でのダイヤモンドの酸化を防止することも可能である。このようなレドームは、図７に示すように、プリント配線板（ＰＷＢ）の要素を内蔵していてもよい。たとえば、レドームは、不可欠な無線周波数アンテナとして作用する内部グラフェン被覆チューブおよびレドーム内表面上に直接載置されたデータ処理チップを有する他の内部グラフェンチューブ等の相互接続部を有していてもよい。このような物体は、ＤＮＤおよびポリ（ヒドリドカルビン）層を用いてレドームの構造を形成するとともに、炭化ケイ素粉末およびポリ（メチルシリン）を用いてレドームの外表面を形成することにより、印刷されるようになっていてもよい。
【００３７】
図６は、プレセラミックポリマーを用いてセラミック粉末中で物体２００等の３−Ｄ物体を印刷する方法６００を示している。方法６００は、３−Ｄプリンタ１００により実施されるようになっていてもよい。方法６００は、セラミック粉末層を堆積させるステップ６０５から始まる。いくつかの実施形態において、セラミック粉末層は、ローラー１２０等の装置またはその他任意の適当な方法によって堆積させる。いくつかの実施形態において、ステップ６０５で堆積させるセラミック粉末は、上述のセラミック粉末１２５であってもよい。いくつかの実施形態において、セラミック粉末は、上記容器１６０等の容器内に堆積させるようにしてもよい。ステップ６１０においては、ステップ６０５で堆積させたセラミック粉末層上に、所望の物体の断面形状でプレセラミックポリマー層を堆積させる。いくつかの実施形態において、ステップ６１０においては、プリントヘッド１１０またはその他任意の適当な装置によってプレセラミックポリマーを堆積させる。いくつかの実施形態において、プレセラミックポリマーは、上記プレセラミックポリマー１１５である。ステップ６１０においてプレセラミックポリマーを堆積させた後、方法６００のいくつかの実施形態においては、一時中断により、プレセラミックポリマー内の任意の溶媒を蒸発可能であってもよい。
【００３８】
ステップ６２０において、物体の形成に必要なプレセラミックポリマー層がすべて堆積されたわけではない場合、３−Ｄプリンタ１００は、印刷する次の断面を選択して、ステップ６０５に戻り、新たなセラミック粉末層を堆積させる。ステップ６１０においては、物体の次の断面形状でプレセラミックポリマー１１５を堆積させる。すべての断面の印刷が終わったら、方法６００は、ステップ６４０へと進む。
【００３９】
ステップ６４０においては、印刷したセラミック粉末およびプレセラミックポリマーをプレセラミックポリマーの分解温度以上で加熱する。この温度で、プレセラミックポリマーは、反応によりセラミックを形成して、セラミック粉末に結合するようになっていてもよい。いくつかの実施形態において、ステップ６４０は、上述の通り、不活性雰囲気中で行う。特定の実施形態においては、光学的な光熱分解を用いて、プレセラミックポリマーの各印刷層全体を「曝露」または熱分解するようにしてもよい。このような実施形態においては、各光熱分解曝露中に最終製品が層ごとにダイヤモンド状炭素および／またはダイヤモンドに変換されるため、焼成が不要となる場合がある。
【００４０】
ステップ６４０における加熱の後、方法６００のいくつかの実施形態では、ステップ６５０に進んで、反応したプレセラミックポリマーに接触していない過剰なセラミック粉末を除去する。いくつかの実施形態において、過剰な粉末は、（たとえば、３−Ｄプリンタ１００によって）機械的に除去されるようになっていてもよいし、手動で除去されるようになっていてもよい。いくつかの実施形態において、過剰なセラミック粉末は、リサイクルまたは廃棄される。
【００４１】
印刷、加熱、および過剰なセラミック粉末の除去の後、物体は、付加的な処理ステップによって、使用に向けた準備がなされるようになっていてもよい。印刷後処理の例としては、物体の塗装、物体の研磨、物体表面の処理による化学的不活性化または化学的活性化、および複数の印刷物体による別の物体またはデバイスの組み立てが挙げられる。
【００４２】
図７は、特定の実施形態に係る、３−Ｄプリンタ１００を用いて印刷可能なプリント配線板（ＰＷＢ）と称する場合もある回路基板７００の例示的な一実施形態を示している。回路基板７００は、取り付けパッド７２０、相互接続部７２１（「チューブ」）、相互接続終端部７２２、チューブ開口７３１、フィン７４０、およびキャパシタ７５１を具備する。取り付けパッド７２０は、１つまたは複数の相互接続終端部７２２のパターンを含んでいてもよく、回路基板７００に結合されるキャパシタ、抵抗、コンピュータチップ、プロセッサ、メモリチップ、または他の適当なデバイス等、任意の電子デバイスの取り付け点として機能するようになっていてもよい。
【００４３】
相互接続部７２１は、相互接続終端部７２２に取り付けられた電子デバイス間で信号を伝導するようにしてもよい。特定の実施形態において、相互接続部７２１は、電気信号または電力を伝導するようにしてもよい。他の実施形態において、相互接続部７２１は、図１１Ａ〜図１１Ｃを参照して以下に詳しく論じる通り、光によって送信される信号を搬送する光または赤外線導波路であってもよい。相互接続終端部７２２は、回路基板７００に搭載可能なコンピュータチップのコンタクトの取り付け点を提供するようにしてもよい。チューブ開口７３１は、大気に開口することによって、相互接続部７２１内の圧力を周囲環境と等しくすることができるものであってもよい。いくつかの実施形態においては、一部の相互接続部７２１がチューブ開口７３１を有し、一部の相互接続部７２１がチューブ開口７３１を有していなくてもよい。フィン７４０は、回路基板７００から熱を奪うとともに、回路基板７００または回路基板７００に取り付けられた任意のコンポーネントが発する熱を周囲環境に伝達するように機能するものであってもよい。キャパシタ７５１は、回路基板７００の製造中に当該回路基板７００内に形成されたキャパシタであってもよい。キャパシタ７５１は、ダイヤモンドの７，０００Ｖ／μｍという高い誘電率を利用するようにしてもよい。
【００４４】
一般的に、回路基板７００は、コンピュータチップ等の電子デバイスが取り付けられるコンピュータ回路基板であってもよい。回路基板７００は、実質的に多結晶ダイヤモンドで構成されていてもよい。いくつかの実施形態において、多結晶ダイヤモンドは、六方晶の多結晶ダイヤモンドであってもよい。回路基板７００は、図６に関して上述した方法に従って、３−Ｄプリンタ１００により印刷されるようになっていてもよい。特定の実施形態において、３−Ｄプリンタ１００は、ナノ粒子フィラーを用いずに、プレセラミックポリマー層１１５を堆積させることによって、回路基板７００を印刷するようにしてもよい。
【００４５】
図８は、特定の実施形態に係る、回路基板７００の例示的な断面８００を示している。断面８００は、回路基板７００の印刷において３−Ｄプリンタ１００が印刷した層を代表するものであってもよい。
【００４６】
特定の実施形態において、相互接続部７２１は、電気を伝導可能であってもよい。導電相互接続部７２１は、図９の形状等、任意の形状のチューブであってもよい。これらのチューブは、実質的に中空であってもよく、内部支持構造を含む多様な内部形状を有していてもよい。導電相互接続部７２１の内表面は、グラフェン層で構成されていてもよい。いくつかの実施形態において、導電相互接続部７２１の内表面は、グラフェン層を覆う多結晶ダイヤモンド層で構成されることにより、グラフェン層が２つの多結晶ダイヤモンド層に「挟持」されていてもよい。グラフェン層は、相互接続部７２１を介して電気を伝導するようにしてもよい。特定の実施形態において、グラフェンは、２つの多結晶ダイヤモンド層に「挟持」されている場合、電気をより効率的に伝導可能である。多結晶ダイヤモンド層は、グラフェン層中のフォノンを制限するように機能するものであってもよい。
【００４７】
特定の実施形態において、相互接続部７２１は、１つまたは複数のチューブ開口７３１を有していてもよい。チューブ開口７３１は、大気または回路基板７００を使用するその他任意の環境（たとえば、宇宙または水中）に開口していてもよい。チューブ開口７３１は、相互接続部７２１内の圧力を外部環境と等しくすることができるものであってもよい。圧力を等しくすることによって、圧力が変化し得る環境で回路基板を使用する場合に、回路基板７００の損傷を防止するようにしてもよい。たとえば、回路基板７００を航空機に搭載して使用する場合、チューブ開口７３１は、相互接続部７２１の内側の圧力を航空機の高度の圧力と等しくすることができるものであってもよい。特定の実施形態において、相互接続部７２１は、如何なる電気デバイスにも接続されず、代替として、冷却流体を循環可能な冷却通路として機能するようになっていてもよい。これらの実施形態において、チューブ開口７３１は、冷却流体が回路基板７００に出入り可能な点を提供していてもよい。
【００４８】
相互接続部７２１は、回路基板７００の表面において、終端部７２２で終端するようになっていてもよい。終端部７２２は、取り付けパッド７２０内に配置されていてもよい。取り付けパッド７２０は、電子デバイスの回路基板７００に対する取り付け点として機能するようになっていてもよい。たとえば、特定の実施形態において、取り付けパッド７２０は、ボールグリッドアレイの形状であってもよく、標準的なボールグリッドアレイインターフェースを用いて電子デバイスを取り付け可能であってもよい。他の実施形態において、取り付けパッド７２０は、相互接続終端部７２２と直接インターフェース可能なグラフェン接続点（たとえば、導電シータ（ｓｅｔａ））を有する電子デバイスからの接続を受容可能な相互接続終端部７２２で構成されていてもよい。
【００４９】
いくつかの実施形態において、取り付けパッド７２０は、当該取り付けパッド７２０に取り付けられた電子デバイスが回路基板７００の表面に対して面一に取り付けられるように、回路基板７００の表面の皿穴に埋め込まれていてもよい。皿穴に埋め込まれた取り付けパッド７２０により、複数の回路基板７００が互いに隣接して積み重ね可能であってもよい。隣接して積み重ねられた回路基板７００は、当該回路基板７００を垂直に貫通するように配置可能な相互接続部７２１によって接続されていてもよい。
【００５０】
いくつかの実施形態において、相互接続部７２１は、回路基板７００内で終端するとともに多結晶ダイヤモンド層で分離された２つの隣接する相互接続部７２１により形成可能な１つまたは複数のキャパシタ７５１を具備していてもよい。多結晶ダイヤモンド層は、チューブ７２１の内表面を構成するグラフェン層間の誘電体層として作用するようになっていてもよい。相互接続部７２１は、回路基板７００内で多様な形状で終端することにより、相互接続部７２１間の多結晶ダイヤモンドの面積に影響を及ぼすものであってもよい。グラフェン層間の多結晶ダイヤモンド誘電体の面積によって、キャパシタ７５１のキャパシタンスが少なくとも部分的に決まるようになっていてもよい。
【００５１】
特定の実施形態において、フィン７４０は、回路基板７００の表面上に形成されていてもよい。特定の実施形態において、フィン７４０は、回路基板７００の多結晶ダイヤモンド構造の一部であってもよい。フィン７４０は、回路基板７００または回路基板７００に取り付けられた電子デバイスが発する熱を回路基板７００から奪うものであってもよい。フィン７４０は、回路基板７００からの所望の伝熱を実現するために必要に応じて、回路基板７００の任意の表面に多様な形状で配置されていてもよい。
【００５２】
図９は、特定の実施形態に係る、相互接続部７２１の例示的な形状を示している。相互接続部７２１の考え得る形状としては、円形状９１０（たとえば、円または長円）、多角形状９２０（たとえば、三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、七角形、八角形等の任意のｎ角形）、星形状９３０、フラクタル形状（図示せず）、または内部支持構造９４５を有する形状９４０が挙げられる。支持構造９４５は、任意の形状の相互接続部７２１で利用するようにしてもよく、相互接続部７２１を支持するように作用可能な多結晶ダイヤモンドを含んでいてもよい。また、支持構造９４５は、相互接続部７２１の内表面積を増加させるものであってもよい。支持構造９４５は、３−Ｄプリンタ１００による回路基板７００の印刷中にポリ（ヒドリドカルビン）で印刷されるようになっていてもよく、印刷プロセス中に相互接続部７２１を支持するようにしてもよい。相互接続部７２１の表面は、グラフェン層９１２で構成されていてもよい。また、特定の実施形態において、グラフェン層９１２は、支持構造９４５の表面に存在していてもよい。図９は、相互接続部７２１および支持構造９４５の例示的な形状を図示しているが、任意の適当な形状を使用するようにしてもよい。
【００５３】
図１０は、特定の実施形態に係る、回路基板７００を印刷する例示的な方法１０００を示した図である。方法１０００は、回路基板７００の形状を有するプレセラミックポリマー層を堆積させるステップ１０１０から始まる。いくつかの実施形態において、プレセラミックポリマーは、図６の方法に従って堆積させるようにしてもよい。ただし、特定の実施形態において、プレセラミックポリマーは、セラミック粉末を用いずに堆積させるようにしてもよい。導電相互接続部または冷却剤チューブとして作用可能なチューブを形成するため、堆積させた各プレセラミックポリマー層は、当該層のチューブの形状に対応してプレセラミックポリマーが堆積していない領域を有していてもよい。多結晶ダイヤモンドで構成された回路基板を印刷するため、プレセラミックポリマーとしては、ポリ（ヒドリドカルビン）を使用するようしてもよい。
【００５４】
ステップ１０２０においては、プレセラミックポリマーの分解温度まで、回路基板７００の形状に印刷したプレセラミックポリマーを加熱するようにしてもよい。たとえば、加熱は、およそ１００℃〜およそ８００℃の分解温度で行うようにしてもよい。たとえば、加熱は、少なくとも１００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％、または１０％〜２０％かつ８００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％、または１０％〜２０％未満の温度で行うようにしてもよい。セラミック粉末を用いずに回路基板７００を印刷する一実施形態において、回路基板７００の加熱は、緩やかな温度傾斜で実現することにより、回路基板７００の損傷を防止するようにしてもよい。たとえば、温度は、０．１〜１．０℃／時で上昇させるようにしてもよい。いくつかの実施形態において、プレセラミックポリマーの加熱は、不活性雰囲気中で行うようにしてもよい。加熱によって、プレセラミックポリマーが分解するようになっていてもよい。ポリ（ヒドリドカルビン）の分解によって六方晶の多結晶ダイヤモンドが形成され、ポリ（メチルシリン）の分解によって炭化ケイ素が形成されるようになっていてもよい。特定の実施形態においては、光学的な光熱分解を用いて、プレセラミックポリマーの各印刷層全体を「曝露」または熱分解するようにしてもよい。このような実施形態においては、各光熱分解曝露中に最終製品が層ごとにダイヤモンド状炭素および／またはダイヤモンドに変換されるため、焼成が不要となる場合がある。
【００５５】
ステップ１０３０においては、プレセラミックポリマーの分解温度よりも高い第２の温度まで、回路基板７００を加熱するようにしてもよい。たとえば、加熱は、およそ９００℃の温度で行うようにしてもよい。たとえば、加熱は、少なくとも９００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％、または１０％〜２０％の温度で行うようにしてもよい。この温度において、多結晶ダイヤモンドが熱的分解するようになっていてもよく、ステップ１０２０において形成済みの回路基板７００の任意の多結晶ダイヤモンドまたは炭化ケイ素部の表面上にグラフェンがエピタキシャル形成されるようになっていてもよい。たとえば、回路基板７００に印刷された任意の相互接続部７２１の内部表面上にグラフェンが形成されるようになっていてもよい。グラフェン層により、相互接続部７２１が電気を伝導可能であってもよい。
【００５６】
いくつかの実施形態においては、ステップ１０３０において、回路基板７００の外表面上にグラフェンが形成されるようになっていてもよい。このような実施形態においては、ステップ１０３０の後、回路基板７００の外表面上のグラフェンが擦り取られるようになっていてもよい。他の実施形態においては、ステップ１０３０の加熱前に、回路基板７００の外表面が炭化物形成金属において被覆されるようになっていてもよい。炭化物形成金属被膜は、回路基板７００の表面上のグラフェンの形成を阻止する金属炭化物層を形成していてもよい。
【００５７】
ステップ１０３０において形成されたグラフェン層を多結晶ダイヤモンドで被覆することが望ましい場合は、ステップ１０４０において、回路基板７００に印刷された任意の相互接続部７２１は、ポリ（ヒドリドカルビン）等の任意の適当な物質に対して面一となるようにしてもよい。グラフェン層を多結晶ダイヤモンドで被覆することにより、フォノン閉じ込めが可能となって、グラフェン層の導電性が高くなる可能性がある。グラフェン層を多結晶ダイヤモンド層で被覆することが望ましくない場合は、方法１０００を終了するようにしてもよい。ステップ１０４０において、回路基板７００の相互接続部７２１をポリ（ヒドリドカルビン）に対して面一にさせることにより、相互接続部７２１の内部表面上にポリ（ヒドリドカルビン）が被覆されるようになっていてもよい。ステップ１０５０においては、ステップ１０２０で使用した温度とほぼ等しい温度まで回路基板７００を加熱することにより、ポリ（ヒドリドカルビン）を多結晶ダイヤモンドに変換するようにしてもよい。たとえば、加熱は、少なくとも１００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％、または１０％〜２０％かつ８００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％、または１０％〜２０％未満の温度で行うようにしてもよい。いくつかの実施形態において、ステップ１０５０の加熱は、不活性雰囲気中で行うようにしてもよい。ステップ１０５０の加熱によって、ポリ（ヒドリドカルビン）が分解することにより、回路基板７００に形成された相互接続部７２１の内部表面上のグラフェン層を覆う多結晶ダイヤモンドが形成されるようになっていてもよい。
【００５８】
図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃは、特定の実施形態に係る、光導波路１１００の例示的な断面を示している。光導波路１１００は、１つまたは複数の相互接続部７２１を具備して、回路基板７００上の終端部７２２間で光を伝送するようにしてもよい。光導波路１１００は、多結晶ダイヤモンドのクラッド１１６０に囲まれた多結晶炭化ケイ素のコア１１５０を具備していてもよい。多結晶炭化ケイ素コア１１５０は、光導波路１１００の長さ方向に光を伝送するようになっていてもよい。いくつかの実施形態において、多結晶炭化ケイ素コア１１５０は、屈折率が約２．６９であってもよく、多結晶ダイヤモンドクラッド１１６０は、屈折率が約２．４１９であってもよい。
【００５９】
図１１Ａは、光導波路１１００が光を伝送する方向に垂直な当該光導波路１１００の加熱前後の例示的な断面を示している。３−Ｄプリンタ１００は、ポリ（ヒドリドカルビン）およびポリ（メチルシリン）を堆積させてポリ（メチルシリン）コア５５０がポリ（ヒドリドカルビン）５６０に囲まれた構造を形成することにより、光導波路１１００を印刷するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、３−Ｄプリンタ１００は、ポリ（ヒドリドカルビン）層５６０を堆積させた後、ポリ（ヒドリドカルビン）層５６０をポリ（メチルシリン）５５０の両側に隣接して配置し、その後、ポリ（ヒドリドカルビン）層５６０でポリ（メチルシリン）５５０の印刷長を封入するようにしてもよい。印刷後、ポリ（メチルシリン）５５０およびポリ（ヒドリドカルビン）５６０の分解温度まで、光導波路１１００を含む回路基板７００を加熱することにより、ポリ（メチルシリン）５５０が多結晶炭化ケイ素（すなわち、多結晶炭化ケイ素コア１１５０）に変換され、ポリ（ヒドリドカルビン）５６０が多結晶ダイヤモンド（すなわち、多結晶ダイヤモンドクラッド１１６０）に変換されるようになっていてもよい。たとえば、加熱は、およそ１００℃〜およそ８００℃の分解温度で行うようにしてもよい。たとえば、加熱は、少なくとも１００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％、または１０％〜２０％かつ８００℃±０％〜１％、１％〜５％、５％〜１０％、または１０％〜２０％未満の温度で行うようにしてもよい。いくつかの実施形態において、加熱は、不活性雰囲気中で行うようにしてもよい。
【００６０】
図１１Ｂは、多結晶ダイヤモンドで構成された回路基板７００内において、光導波路１１００が光を伝送する方向に垂直な当該光導波路１１００の例示的な断面を示している。光導波路１１００は、回路基板７００を形成する多結晶ダイヤモンドに囲まれていてもよい。他の実施形態において、回路基板７００は、多結晶炭化ケイ素で構成されていてもよく、光導波路１１００は、回路基板７００を形成する多結晶炭化ケイ素に囲まれていてもよい。図１１Ｂは、ポリ（メチルシリン）およびポリ（ヒドリドカルビン）の印刷層にそれぞれ対応可能な多結晶炭化ケイ素層１１５０および多結晶ダイヤモンド層１１６０を示している。いくつかの実施形態において、ポリ（ヒドリドカルビン）およびポリ（メチルシリン）の印刷層は、多結晶炭化ケイ素１１５０および多結晶ダイヤモンド１１６０への変換後に識別不可能となって、印刷層間の明確な境界なく、多結晶炭化ケイ素１１５０および多結晶ダイヤモンド１１６０の連続構造を形成していてもよい。いくつかの実施形態において、多結晶炭化ケイ素コア１１５０および多結晶ダイヤモンドクラッド１１６０の断面は、円形状（たとえば、円または長円）、多角形状（たとえば、三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、七角形、八角形等の任意のｎ角形）、星形状、フラクタル形状等、任意の適当な形状を有していてもよい。
【００６１】
図１１Ｃは、多結晶炭化ケイ素１１５０で構成された回路基板７００内において、光導波路１１００が光を伝送する方向に沿った当該光導波路１１００の例示的な断面を示している。他の実施形態において、回路基板７００は、多結晶ダイヤモンドで構成されていてもよい。光導波路１１００は、相互接続終端部７２２を具備していてもよい。いくつかの実施形態において、相互接続終端部７２２は、多結晶ダイヤモンドまたは多結晶炭化ケイ素で形成されたレンズ（たとえば、キノフォームまたは回折レンズ）であってもよい。終端部７２２は、光導波路１１００を通過して伝送された光をコンピュータチップ等の回路基板７００に搭載された電子デバイスまたは回路基板７００外の別のＰＷＢへと伝送するように機能するものであってもよい。特定の実施形態において、終端部７２２は、積み重ねられたＰＷＢのアレイを介して、回路基板７００から別のＰＷＢに光を伝送することにより、ＰＷＢ間で光データバスを形成していてもよい。特定の実施形態においては、回路基板７００全体に、複数の光導波路１１００および複数の導電相互接続部７２１が配置されていてもよい。
【００６２】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、特定の実施形態に係る、回路基板７００等の多結晶ダイヤモンドまたは多結晶炭化ケイ素ＰＷＢ内に光導波路を印刷する例示的な方法１２００および１２１０を示している。方法１２００は、ステップ１２１０から始まり、ポリ（ヒドリドカルビン）層およびポリ（メチルシリン）層を堆積させて、ポリ（メチルシリン）コアがポリ（ヒドリドカルビン）に囲まれた形状を形成するようになっていてもよい。ポリ（ヒドリドカルビン）層およびポリ（メチルシリン）層は、印刷中に回路基板のその他の部分を形成するポリ（ヒドリドカルビン）層またはポリ（メチルシリン）層と併せて堆積させることにより、光導波路を形成するポリ（ヒドリドカルビン）層およびポリ（メチルシリン）層が回路基板を形成するポリ（ヒドリドカルビン）層またはポリ（メチルシリン）層内に「包含」されるようになっていてもよい。
【００６３】
図１２Ｂは、光導波路の水平長さを回路基板内に印刷する方法１２００のステップ１２１０の一例を示している。図１２Ｂに示す各ステップは、垂直長さ、傾斜長さ、または湾曲長さ等、光導波路の他の形状を印刷できるように、適宜変更可能である。光導波路の水平長さを印刷するステップ１２１０は、ステップ１２１１から始まり、光導波路の水平長さに沿ってポリ（ヒドリドカルビン）層を堆積させるようにしてもよい。次に、ステップ１２１２においては、ステップ１２１１で堆積させたポリ（ヒドリドカルビン）層上に、ポリ（ヒドリドカルビン）およびポリ（メチルシリン）層を印刷する。ステップ１２１２で堆積させたポリ（ヒドリドカルビン）およびポリ（メチルシリン）層は、堆積させたポリ（メチルシリン）の両側に隣接してポリ（ヒドリドカルビン）が堆積されるように配置されていてもよい。ステップ１２１３においては、ステップ１２１２で堆積させたポリ（ヒドリドカルビン）およびポリ（メチルシリン）層上に、ポリ（ヒドリドカルビン）層を堆積させるようにしてもよい。ステップ１２１３の後、付加的なポリ（ヒドリドカルビン）層およびポリ（メチルシリン）層を堆積させるようにしてもよい。たとえば、回路基板の表面で光導波路を終端させるには、付加的な層が必要となる場合がある。光導波路の形成に必要なすべての層を印刷回路基板内に堆積させた後、方法１２００は、ステップ１２２０へと続くようになっていてもよい。
【００６４】
ステップ１２２０においては、回路基板の表面上の光導波路の終端にポリ（メチルシリン）層を堆積させるようにしてもよい。特定の実施形態において、ポリ（メチルシリン）層は、レンズの形状で堆積させるようにしてもよい。他の実施形態においては、光導波路の終端にポリ（ヒドリドカルビン）層を堆積させるようにしてもよく、レンズの形状で当該ポリ（ヒドリドカルビン）層を堆積させるようにしてもよい。ステップ１２３０においては、ポリ（ヒドリドカルビン）およびポリ（メチルシリン）の分解温度まで回路基板を加熱して、ポリ（ヒドリドカルビン）およびポリ（メチルシリン）をそれぞれ多結晶ダイヤモンドおよび炭化ケイ素に変換するようにしてもよい。特定の実施形態においては、光学的な光熱分解を用いて、プレセラミックポリマーの各印刷層全体を「曝露」または熱分解するようにしてもよい。このような実施形態においては、各光熱分解曝露中に最終製品が層ごとにダイヤモンド状炭素および／またはダイヤモンドに変換されるため、焼成が不要となる場合がある。
【００６５】
図１３は、例示的なコンピュータシステム１３００を示している。コンピュータシステム１３００は、図１のコンピュータシステム１５０により利用されるようになっていてもよい。特定の実施形態においては、１つまたは複数のコンピュータシステム１３００が本明細書に記載または図示した１つまたは複数の方法の１つまたは複数のステップを実行する。特定の実施形態においては、１つまたは複数のコンピュータシステム１３００が本明細書に記載または図示した機能を提供する。特定の実施形態においては、１つまたは複数のコンピュータシステム１３００上で動作するソフトウェアが本明細書に記載または図示した１つまたは複数の方法の１つまたは複数のステップを実行するか、または本明細書に記載または図示した機能を提供する。特定の実施形態には、１つまたは複数のコンピュータシステム１３００の１つまたは複数の部分が含まれる。本明細書において、コンピュータシステムの言及は、必要に応じてコンピューティングデバイスを包含していてもよく、その逆も可能である。さらに、コンピュータシステムの言及は、必要に応じて、１つまたは複数のコンピュータシステムを包含していてもよい。
【００６６】
本開示では、任意の適当な数のコンピュータシステム１３００を想定している。本開示では、コンピュータシステム１３００が任意の適当な物理形態を取ることを想定している。非限定的な一例として、コンピュータシステム１３００は、埋込型コンピュータシステム、システムオンチップ（ＳＯＣ）、シングルボードコンピュータシステム（ＳＢＣ）（たとえば、コンピュータオンモジュール（ＣＯＭ）もしくはシステムオンモジュール（ＳＯＭ）等）、デスクトップコンピュータシステム、ラップトップもしくはノートブックコンピュータシステム、インタラクティブキオスク、メインフレーム、コンピュータシステム網、携帯電話、個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ）、サーバ、タブレットコンピュータシステム、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせであってもよい。必要に応じて、コンピュータシステム１３００は、１つまたは複数のコンピュータシステム１３００を含んでいてもよいし、一体化または分散しいてもよいし、複数の場所に広がっていてもよいし、複数のマシンに広がっていてもよいし、複数のデータセンターに広がっていてもよいし、１つまたは複数のネットワークに１つまたは複数のクラウドコンポーネントを具備し得るクラウドに存在していてもよい。必要に応じて、１つまたは複数のコンピュータシステム１３００は、実質的な空間的または時間的制約なく、本明細書に記載または図示した１つまたは複数の方法の１つまたは複数のステップを実行するようにしてもよい。非限定的な一例として、１つまたは複数のコンピュータシステム７００は、本明細書に記載または図示した１つまたは複数の方法の１つまたは複数のステップを実時間またはバッチモードで実行するようにしてもよい。必要に応じて、１つまたは複数のコンピュータシステム１３００は、本明細書に記載または図示した１つまたは複数の方法の１つまたは複数のステップを異なる時間または異なる場所で実行するようにしてもよい。
【００６７】
特定の実施形態において、コンピュータシステム１３００は、プロセッサ１３０２、メモリ１３０４、ストレージ１３０６、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース１３０８、通信インターフェース１３１０、およびバス１３１２を具備する。本開示では、特定構成の特定数の特定コンポーネントを有する特定のコンピュータシステムを説明および図示しているが、任意の適当な構成の任意の適当な数の任意の適当なコンポーネントを有する任意の適当なコンピュータシステムを想定している。
【００６８】
特定の実施形態において、プロセッサ１３０２は、コンピュータプログラムを構成する命令等を実行するハードウェアを具備する。非限定的な一例として、命令の実行のため、プロセッサ１３０２は、内部レジスタ、内部キャッシュ、メモリ１３０４、またはストレージ１３０６から命令を読み出し（または、フェッチし）、これらを復号化して実行した後、１つまたは複数の結果を内部レジスタ、内部キャッシュ、メモリ１３０４、またはストレージ１３０６に書き込むようにしてもよい。特定の実施形態において、プロセッサ１３０２は、データ、命令、またはアドレス用の１つまたは複数の内部キャッシュを具備していてもよい。本開示では、プロセッサ１３０２が必要に応じて任意の適当な数の任意の適当な内部キャッシュを具備することを想定している。非限定的な一例として、プロセッサ１３０２は、１つまたは複数の命令キャッシュ、１つまたは複数のデータキャッシュ、および１つまたは複数のトランスレーションルックアサイドバッファ（ＴＬＢ）を具備していてもよい。命令キャッシュの命令は、メモリ１３０４またはストレージ１３０６の命令のコピーであってもよく、命令キャッシュは、プロセッサ１３０２によるこれら命令の読み出しを加速するようにしてもよい。データキャッシュのデータは、プロセッサ１３０２で実行される後続命令によるアクセスまたはメモリ１３０４もしくはストレージ１３０６への書き込みのためにプロセッサ１３０２で実行される先の命令の結果あるいは他の適当なデータに作用するようにプロセッサ１３０２で実行される命令に関するメモリ１３０４またはストレージ１３０６のデータのコピーであってもよい。データキャッシュは、プロセッサ１３０２による読み出しまたは書き込み動作を加速するようにしてもよい。ＴＬＢは、プロセッサ１３０２のための仮想アドレス変換を加速するようにしてもよい。特定の実施形態において、プロセッサ１３０２は、データ、命令、またはアドレス用の１つまたは複数の内部レジスタを具備していてもよい。本開示では、プロセッサ１３０２が必要に応じて任意の適当な数の任意の適当な内部レジスタを具備することを想定している。必要に応じて、プロセッサ１３０２は、１つまたは複数の算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）を具備していてもよいし、マルチコアプロセッサであってもよいし、１つまたは複数のプロセッサ１３０２を含んでいてもよい。本開示では、特定のプロセッサを説明および図示しているが、任意の適当なプロセッサを想定している。
【００６９】
特定の実施形態において、メモリ１３０４は、プロセッサ１３０２が実行する命令またはプロセッサ１３０２が作用するデータを格納するメインメモリを含む。非限定的な一例として、コンピュータシステム１３００は、ストレージ１３０６または別のソース（たとえば、別のコンピュータシステム１３００等）からメモリ１３０４に命令をロードするようにしてもよい。そして、プロセッサ１３０２は、メモリ１３０４から内部レジスタまたは内部キャッシュに命令をロードするようにしてもよい。これらの命令を実行するため、プロセッサ１３０２は、内部レジスタまたは内部キャッシュから命令を読み出して復号化するようにしてもよい。命令の実行中または実行後、プロセッサ１３０２は、１つまたは複数の結果（中間結果であってもよいし、最終結果であってもよい）を内部レジスタまたは内部キャッシュに書き込むようにしてもよい。そして、プロセッサ１３０２は、これら結果のうちの１つまたは複数をメモリ１３０４に書き込むようにしてもよい。特定の実施形態において、プロセッサ１３０２は、（ストレージ１３０６等とは対照的に）１つもしくは複数の内部レジスタもしくは内部キャッシュまたはメモリ１３０４の命令のみを実行するとともに、（ストレージ１３０６等とは対照的に）１つもしくは複数の内部レジスタもしくは内部キャッシュまたはメモリ１３０４のデータのみに作用する。１つまたは複数のメモリバス（それぞれ、アドレスバスおよびデータバスを含み得る）によって、プロセッサ１３０２がメモリ１３０４に結合されていてもよい。バス１３１２は、後述の通り、１つまたは複数のメモリバスを含んでいてもよい。特定の実施形態において、プロセッサ１３０２とメモリ１３０４との間には、１つまたは複数のメモリ管理ユニット（ＭＭＵ）が存在して、プロセッサ１３０２が要求するメモリ１３０４へのアクセスを容易にする。特定の実施形態において、メモリ１３０４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含む。このＲＡＭは、必要に応じて、揮発性メモリであってもよい。必要に応じて、このＲＡＭは、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）であってもよいし、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）であってもよい。さらに、必要に応じて、このＲＡＭは、シングルポートまたはマルチポートＲＡＭであってもよい。本開示では、任意の適当なＲＡＭを想定している。メモリ１３０４は、必要に応じて、１つまたは複数のメモリ１３０４を含んでいてもよい。本開示では、特定のメモリを説明および図示しているが、任意の適当なメモリを想定している。
【００７０】
特定の実施形態において、ストレージ１３０６は、データまたは命令用の大容量ストレージを含む。非限定的な一例として、ストレージ１３０６は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、フラッシュメモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ドライブ、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせを含んでいてもよい。ストレージ１３０６は、必要に応じて、リムーバブルまたは非リムーバブル（もしくは、固定）媒体を含んでいてもよい。ストレージ１３０６は、必要に応じて、コンピュータシステム１３００の内部であってもよいし、外部であってもよい。特定の実施形態において、ストレージ１３０６は、不揮発性固体メモリである。特定の実施形態において、ストレージ１３０６は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含む。必要に応じて、このＲＯＭは、マスクプログラムＲＯＭ、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、電気的消去再書き込み可能ＲＯＭ（ＥＡＲＯＭ）、フラッシュメモリ、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせであってもよい。本開示では、大容量ストレージ１３０６が任意の適当な物理形態を取ることを想定している。ストレージ１３０６は、必要に応じて、プロセッサ１３０２と当該ストレージ１３０６との間の通信を容易にする１つまたは複数のストレージ制御ユニットを具備していてもよい。必要に応じて、ストレージ１３０６は、１つまたは複数のストレージ１３０６を含んでいてもよい。本開示では、特定のストレージを説明および図示しているが、任意の適当なストレージを想定している。
【００７１】
特定の実施形態において、Ｉ／Ｏインターフェース１３０８は、コンピュータシステム１３００と１つまたは複数のＩ／Ｏデバイスとの間の通信の１つまたは複数のインターフェースを提供するハードウェア、ソフトウェア、または両方を具備する。コンピュータシステム１３００は、必要に応じて、これらＩ／Ｏデバイスのうちの１つまたは複数を具備していてもよい。これらＩ／Ｏデバイスのうちの１つまたは複数は、人間とコンピュータシステム１３００との間の通信を可能にするものであってもよい。
【００７２】
非限定的な一例として、Ｉ／Ｏデバイスとしては、キーボード、キーパッド、マイク、モニタ、マウス、プリンタ、スキャナ、スピーカ、スチルカメラ、スタイラス、タブレット、タッチスクリーン、トラックボール、ビデオカメラ、別の適当なＩ／Ｏデバイス、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせが挙げられる。Ｉ／Ｏデバイスは、１つまたは複数のセンサを具備していてもよい。本開示では、任意の適当なＩ／Ｏデバイスおよびそのための任意の適当なＩ／Ｏインターフェース１３０８を想定している。必要に応じて、Ｉ／Ｏインターフェース１３０８は、これらＩ／Ｏデバイスのうちの１つまたは複数を、プロセッサ１３０２によって駆動することを可能とする１つまたは複数のデバイスまたはソフトウェアドライバを具備していてもよい。Ｉ／Ｏインターフェース１３０８は、必要に応じて、１つまたは複数のＩ／Ｏインターフェース１３０８を含んでいてもよい。本開示では、特定のＩ／Ｏインターフェースを説明および図示しているが、任意の適当なＩ／Ｏインターフェースを想定している。
【００７３】
特定の実施形態において、通信インターフェース１３１０は、コンピュータシステム１３００と１つもしくは複数の他のコンピュータシステム１３００または１つもしくは複数のネットワークとの間の通信（たとえば、パケットベースの通信等）の１つまたは複数のインターフェースを提供するハードウェア、ソフトウェア、または両方を具備する。非限定的な一例として、通信インターフェース１３１０は、イーサネット（登録商標）もしくは他の有線ネットワークと通信するためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）もしくはネットワークアダプタまたはＷｉ−Ｆｉネットワーク等の無線ネットワークと通信するための無線ＮＩＣ（ＷＮＩＣ）もしくは無線アダプタを具備していてもよい。本開示では、任意の適当なネットワークおよびそのための任意の適当な通信インターフェース１３１０を想定している。非限定的な一例として、コンピュータシステム１３００は、アドホックネットワーク、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、インターネットの１つもしくは複数の部分、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせと通信するようにしてもよい。これらネットワークの１つまたは複数のうちの１つまたは複数の部分は、有線であってもよいし、無線であってもよい。一例として、コンピュータシステム１３００は、無線ＰＡＮ（ＷＰＡＮ）（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  ＷＰＡＮ等）、Ｗｉ−Ｆｉネットワーク、Ｗｉ−ＭＡＸネットワーク、携帯電話ネットワーク（たとえば、汎欧州デジタル移動通信方式（ＧＳＭ（登録商標））ネットワーク等）、他の適当な無線ネットワーク、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせと通信するようにしてもよい。コンピュータシステム１３００は、必要に応じて、これらネットワークのいずれかに対する任意の適当な通信インターフェース１３１０を具備していてもよい。通信インターフェース１３１０は、必要に応じて、１つまたは複数の通信インターフェース１３１０を含んでいてもよい。本開示では、特定の通信インターフェースを説明および図示しているが、任意の適当な通信インターフェースを想定している。
【００７４】
特定の実施形態において、バス１３１２は、コンピュータシステム１３００のコンポーネントを互いに結合するハードウェア、ソフトウェア、または両方を具備する。非限定的な一例として、バス１３１２は、アクセラレイテッドグラフィックスポート（ＡＧＰ）もしくは他のグラフィックスバス、拡張業界標準アーキテクチャ（ＥＩＳＡ）バス、フロントサイドバス（ＦＳＢ）、ハイパートランスポート（ＨＴ）相互接続、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、インフィニバンド相互接続、ロウピンカウント（ＬＰＣ）バス、メモリバス、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、周辺機器相互接続（ＰＣＩ）バス、ＰＣＩエクスプレス（ＰＣＩｅ）バス、シリアルアドバンストテクノロジーアタッチメント（ＳＡＴＡ）バス、ビデオエレクトロニクス標準協会ローカル（ＶＬＢ）バス、別の適当なバス、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせを含んでいてもよい。バス１３１２は、必要に応じて、１つまたは複数のバス１３１２を含んでいてもよい。本開示では、特定のバスを説明および図示しているが、任意の適当なバスまたは相互接続を想定している。
【００７５】
コンピュータシステム１３００のコンポーネントは、統合されていてもよいし、分離されていてもよい。いくつかの実施形態において、コンピュータシステム１３００のコンポーネントはそれぞれ、単一の筐体に収容されていてもよい。コンピュータシステム１３００の動作は、より多数、より少数、または他のコンポーネントにより実行されるようになっていてもよい。また、コンピュータシステム１３００の動作は、ソフトウェア、ハードウェア、他のロジック、またはこれらの任意の適当な組み合わせを含み得る任意の適当なロジックを用いて実行されるようになっていてもよい。
【００７６】
本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の方法に対する改良、追加、または省略を行うようにしてもよい。たとえば、上記各ステップを必要に応じて組み合わせ、改良、または削除するようにしてもよく、別のステップを追加するようにしてもよい。また、本開示の範囲から逸脱することなく、上記各ステップを任意の適当な順序で実行するようにしてもよい。
【００７７】
以上、複数の実施形態によって本発明を説明したが、当業者には、無数の変更、変形、修正、変換、および改良が想起され得る。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれるものとして、このような変更、変形、修正、変換、および改良を包含するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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