JP2524185B2 - 窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法 - Google Patents
窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法Info
- Publication number
- JP2524185B2 JP2524185B2 JP63046456A JP4645688A JP2524185B2 JP 2524185 B2 JP2524185 B2 JP 2524185B2 JP 63046456 A JP63046456 A JP 63046456A JP 4645688 A JP4645688 A JP 4645688A JP 2524185 B2 JP2524185 B2 JP 2524185B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum nitride
- sintered body
- weight
- yttrium
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法に
関し、より詳細には金属アルミニウムの直接窒化法によ
り得られた窒化アルミニウム原料粉末から製造された高
熱伝導性窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法に関
するものである。
関し、より詳細には金属アルミニウムの直接窒化法によ
り得られた窒化アルミニウム原料粉末から製造された高
熱伝導性窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法に関
するものである。
〔従来の技術〕 近時、情報処理装置の高性能化、高速化に伴いそれを
構成する半導体集積回路素子も高密度化、高集積化が急
速に進み、そのために半導体集積回路素子の大電力化に
より該素子の発熱量が著しく増加し、前記半導体集積回
路素子を正常にかつ安定に作動させるためにはその熱を
いかに効率よく除去するかが課題となっている。
構成する半導体集積回路素子も高密度化、高集積化が急
速に進み、そのために半導体集積回路素子の大電力化に
より該素子の発熱量が著しく増加し、前記半導体集積回
路素子を正常にかつ安定に作動させるためにはその熱を
いかに効率よく除去するかが課題となっている。
そこで、従来のアルミナを基体とする半導体パッケー
ジ等では熱伝導率が低く放熱が不十分であることから、
熱伝導率が高いセラミック材料として酸化ベリリウム質
焼結体が提案されているが、その毒性の点で使用上難点
があった。そのため、酸化ベリリウム質焼結体に代わる
高熱伝導性基板材料として常温から高温まで高い機械的
強度を有し、電気絶縁性が高く、高熱伝導性であること
等の優れた特性を有する窒化アルミニウム質焼結体が注
目されている。
ジ等では熱伝導率が低く放熱が不十分であることから、
熱伝導率が高いセラミック材料として酸化ベリリウム質
焼結体が提案されているが、その毒性の点で使用上難点
があった。そのため、酸化ベリリウム質焼結体に代わる
高熱伝導性基板材料として常温から高温まで高い機械的
強度を有し、電気絶縁性が高く、高熱伝導性であること
等の優れた特性を有する窒化アルミニウム質焼結体が注
目されている。
しかしながら、窒化アルミニウムは本来難焼結性であ
り、単味では高い熱伝導率を有する高密度の焼結体を得
ることが困難であった。そこで、窒化アルミニウム原料
粉末に焼結助剤として、周期表第IIa族元素もしくは第I
IIa族元素の化合物、例えばカルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム等のアルカリ土類金属もしくはイットリウ
ム及び希土類元素の化合物を添加して焼結体を得ること
が行われている。前記窒化アルミニウム原料粉末として
は、アルミナ微粉末に炭素粉末を混合し、該混合物を窒
素またはアンモニアガス中で焼成し、炭素によりアルミ
ナを還元すると同時に窒化する炭素還元法により得られ
た原料粉末が、陽イオン不純物及び酸素含有率が比較的
少なくかつ高純度の微粉末であることから高熱伝導率化
のためのアルミニウム原料粉末として一般に使用されて
いるが、かかる窒化アルミニウム質焼結体の熱伝導率は
いずれも窒化アルミニウムの理論熱伝導率320W/m・ｋに
比べて著しく低いというのが現状である。
り、単味では高い熱伝導率を有する高密度の焼結体を得
ることが困難であった。そこで、窒化アルミニウム原料
粉末に焼結助剤として、周期表第IIa族元素もしくは第I
IIa族元素の化合物、例えばカルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム等のアルカリ土類金属もしくはイットリウ
ム及び希土類元素の化合物を添加して焼結体を得ること
が行われている。前記窒化アルミニウム原料粉末として
は、アルミナ微粉末に炭素粉末を混合し、該混合物を窒
素またはアンモニアガス中で焼成し、炭素によりアルミ
ナを還元すると同時に窒化する炭素還元法により得られ
た原料粉末が、陽イオン不純物及び酸素含有率が比較的
少なくかつ高純度の微粉末であることから高熱伝導率化
のためのアルミニウム原料粉末として一般に使用されて
いるが、かかる窒化アルミニウム質焼結体の熱伝導率は
いずれも窒化アルミニウムの理論熱伝導率320W/m・ｋに
比べて著しく低いというのが現状である。
また、金属アルミニウム粉末を窒素またはアンモニア
ガスで直接窒化する直接窒化法により得られる窒化アル
ミニウム原料粉末は、製造工程中の粉砕工程において通
常数重量％の陽イオン不純物が不可避的に混入するとと
もに粉末表面の酸化により窒化アルミニウム原料粉末中
の酸素含有量が通常３重量％以上にも達する。そのため
前記の如く陽イオン不純物及び酸素を多量に含有する直
接窒化法により得られた窒化アルミニウム粉末は高熱伝
導性の窒化アルミニウム質焼結体を製造するための原料
としては一般に使用されていなかった。
ガスで直接窒化する直接窒化法により得られる窒化アル
ミニウム原料粉末は、製造工程中の粉砕工程において通
常数重量％の陽イオン不純物が不可避的に混入するとと
もに粉末表面の酸化により窒化アルミニウム原料粉末中
の酸素含有量が通常３重量％以上にも達する。そのため
前記の如く陽イオン不純物及び酸素を多量に含有する直
接窒化法により得られた窒化アルミニウム粉末は高熱伝
導性の窒化アルミニウム質焼結体を製造するための原料
としては一般に使用されていなかった。
しかしながら、前記直接窒化法による窒化アルミニウ
ム粉末は製造工程が極めて単純であるため、アルミニウ
ムの炭素還元法による窒化アルミニウム粉末に比べ製造
コストが極めて低いという利点を有することから、直接
窒化に際し高純度の金属アルミニウム粉末を原料とし、
得られた窒化アルミニウム粉末を酸素の存在を排除した
環境下で微粉砕することにより、陽イオン不純物及び酸
素含有量の少ない高純度の窒化アルミニウム原料粉末を
経済的に得、該窒化アルミニウム原料粉末を使用して高
熱伝導性の窒化アルミニウム質焼結体を得ることが提案
されている。
ム粉末は製造工程が極めて単純であるため、アルミニウ
ムの炭素還元法による窒化アルミニウム粉末に比べ製造
コストが極めて低いという利点を有することから、直接
窒化に際し高純度の金属アルミニウム粉末を原料とし、
得られた窒化アルミニウム粉末を酸素の存在を排除した
環境下で微粉砕することにより、陽イオン不純物及び酸
素含有量の少ない高純度の窒化アルミニウム原料粉末を
経済的に得、該窒化アルミニウム原料粉末を使用して高
熱伝導性の窒化アルミニウム質焼結体を得ることが提案
されている。
しかしながら、前記窒化アルミニウム質焼結体は陽イ
オン不純物及び酸素含有量の少ない高純度の窒化アルミ
ニウム原料粉末を使用するものの、焼結性を高めるため
には該窒化アルミニウム原料粉末に焼結助剤としてイッ
トリア（Y2O3）等を添加して760Torr以上の窒化ガス等
の非酸化性雰囲気中で焼成し、添加されたY2O3が焼成中
に揮散しない様にすることが必要であった。そのため、
焼結体中の粒界相が極めて多量に残存している。その結
果、主として窒化アルミニウムの熱伝導に関与するフォ
ノン（弾性波）の伝播が前記粒界相により大きく散乱さ
れ、前記窒化アルミニウム質焼結体の熱伝導率は高々18
0W/m・ｋ程度であった。
オン不純物及び酸素含有量の少ない高純度の窒化アルミ
ニウム原料粉末を使用するものの、焼結性を高めるため
には該窒化アルミニウム原料粉末に焼結助剤としてイッ
トリア（Y2O3）等を添加して760Torr以上の窒化ガス等
の非酸化性雰囲気中で焼成し、添加されたY2O3が焼成中
に揮散しない様にすることが必要であった。そのため、
焼結体中の粒界相が極めて多量に残存している。その結
果、主として窒化アルミニウムの熱伝導に関与するフォ
ノン（弾性波）の伝播が前記粒界相により大きく散乱さ
れ、前記窒化アルミニウム質焼結体の熱伝導率は高々18
0W/m・ｋ程度であった。
更に、焼結助剤としてY2O3を使用した窒化アルミニウ
ム質焼結体には、イットリウムの窒化物（YN）が粒界相
に存在するものがあり、該YNは大気中の酸素または水分
等は容易に反応して、Y2O3を形成する。即ち耐食性が悪
く、その結果、熱伝導率も劣化するという経時変化を生
じ，実用上、信頼性に欠けるという問題があった。
ム質焼結体には、イットリウムの窒化物（YN）が粒界相
に存在するものがあり、該YNは大気中の酸素または水分
等は容易に反応して、Y2O3を形成する。即ち耐食性が悪
く、その結果、熱伝導率も劣化するという経時変化を生
じ，実用上、信頼性に欠けるという問題があった。
本発明者等は上記欠点に鑑み種々の実験の結果、窒化
アルミニウム原料粉末として特定のものを用いると焼結
助剤として配合されたイットリウム化合物を最終的に揮
散させることにより、焼結性を低下させることなく、残
留する粒界相の量を低減し、窒化アルミニウム質焼結体
の熱伝導率を向上し得ることを知見した。
アルミニウム原料粉末として特定のものを用いると焼結
助剤として配合されたイットリウム化合物を最終的に揮
散させることにより、焼結性を低下させることなく、残
留する粒界相の量を低減し、窒化アルミニウム質焼結体
の熱伝導率を向上し得ることを知見した。
本発明の目的は、上記知見に基づき熱伝導率を大巾に
向上せしめ、かつ経時変化のない信頼性の高い窒化アル
ミニウム質焼結体を提供することにある。
向上せしめ、かつ経時変化のない信頼性の高い窒化アル
ミニウム質焼結体を提供することにある。
本発明の窒化アルミニウム質焼結体およびその製造法
は、金属アルミニウムの直接窒化により得られた酸素含
有量1.8重量％以下、炭素含有量0.15重量％以下、陽イ
オン不純物含有量0.1重量％以下の窒化アルミニウム原
料粉末と、焼結助剤としてイットリウム化合物を有機溶
媒中で混合し、得られた混合粉末を成形し、この成形体
を760Torr以下の圧力下、700℃までの温度で加熱して脱
脂した後、少なくとも窒化ガスを1Torr以上かつ炭素を
含有する非酸化性雰囲気中1700〜2100℃の温度で焼成す
ることにより製造され、得られた窒化アルミニウム質焼
結体中の酸素量が0.5重量％以下およびイットリウム量
が0.35〜1.6重量％であり、酸素量／イットリウム（重
量比）が0.27以上であることを満足し、かつ熱伝導率が
200W/m・ｋ以上、嵩密度が3.25g/cm3以上であり、さら
に結晶相としてイットリウムの窒化物を含まないことを
特徴とするものである。
は、金属アルミニウムの直接窒化により得られた酸素含
有量1.8重量％以下、炭素含有量0.15重量％以下、陽イ
オン不純物含有量0.1重量％以下の窒化アルミニウム原
料粉末と、焼結助剤としてイットリウム化合物を有機溶
媒中で混合し、得られた混合粉末を成形し、この成形体
を760Torr以下の圧力下、700℃までの温度で加熱して脱
脂した後、少なくとも窒化ガスを1Torr以上かつ炭素を
含有する非酸化性雰囲気中1700〜2100℃の温度で焼成す
ることにより製造され、得られた窒化アルミニウム質焼
結体中の酸素量が0.5重量％以下およびイットリウム量
が0.35〜1.6重量％であり、酸素量／イットリウム（重
量比）が0.27以上であることを満足し、かつ熱伝導率が
200W/m・ｋ以上、嵩密度が3.25g/cm3以上であり、さら
に結晶相としてイットリウムの窒化物を含まないことを
特徴とするものである。
本発明において、窒化アルミニウム質焼結体中の酸素
量が0.5重量％を越えると過剰の酸素量が一部窒化アル
ミニウム中に固溶する他、不可避的に残留する不純物と
酸化物を形成し、粒界相の量が多くなることから、いず
れも熱伝導率の向上を阻害する。また、イットリウムの
量が0.35重量％未満の場合、前記焼結体は機械的強度が
劣化し、その上、窒化アルミニウム原料粉末中の未反応
のアルミナが残留し、その結果、焼結体中の酸素量が減
少せず、熱伝導率が低下する。さらに、窒化アルミニウ
ム質焼結体中の酸素量がイットリウム量の0.27倍未満で
ある場合には、粒界相にYNを含有する相が残留してお
り、耐食性が悪く経時変化による熱伝導率の低下を招
く。
量が0.5重量％を越えると過剰の酸素量が一部窒化アル
ミニウム中に固溶する他、不可避的に残留する不純物と
酸化物を形成し、粒界相の量が多くなることから、いず
れも熱伝導率の向上を阻害する。また、イットリウムの
量が0.35重量％未満の場合、前記焼結体は機械的強度が
劣化し、その上、窒化アルミニウム原料粉末中の未反応
のアルミナが残留し、その結果、焼結体中の酸素量が減
少せず、熱伝導率が低下する。さらに、窒化アルミニウ
ム質焼結体中の酸素量がイットリウム量の0.27倍未満で
ある場合には、粒界相にYNを含有する相が残留してお
り、耐食性が悪く経時変化による熱伝導率の低下を招
く。
一方、本発明の焼結過程において、窒化アルミニウム
原料は、焼成中に窒化アルミニウム中の酸素（Al2O3と
しての存在）が焼結助剤のイットリアと、 Al2O3＋nY2O3→Al2O3・nY2O3 …（１） 但し 0.6≦ｎ≦２ の反応（１）を起こし、粒界相を形成するとともに、該
粒界相において、 Al2O3・nY2O3＋3C＋N2 →2AlN＋nY2O3＋3CO ↑ …（２） Y2O3＋3C＋N2→2YN＋3CO ↑ …（３） と反応（２）（３）が進み、粒界相中にYNを形成し、更
に該YNは、 2YN→2Y↑＋N2 ↑ …（４） に分解し、Ｙが揮散して粒界相の量が少なくなると考え
られ、上記粒界相の量は低減化を促進するためには、1T
orr以上の窒素ガス及び炭素を含有する非酸化性雰囲気
中で焼成することが必要でとなる。
原料は、焼成中に窒化アルミニウム中の酸素（Al2O3と
しての存在）が焼結助剤のイットリアと、 Al2O3＋nY2O3→Al2O3・nY2O3 …（１） 但し 0.6≦ｎ≦２ の反応（１）を起こし、粒界相を形成するとともに、該
粒界相において、 Al2O3・nY2O3＋3C＋N2 →2AlN＋nY2O3＋3CO ↑ …（２） Y2O3＋3C＋N2→2YN＋3CO ↑ …（３） と反応（２）（３）が進み、粒界相中にYNを形成し、更
に該YNは、 2YN→2Y↑＋N2 ↑ …（４） に分解し、Ｙが揮散して粒界相の量が少なくなると考え
られ、上記粒界相の量は低減化を促進するためには、1T
orr以上の窒素ガス及び炭素を含有する非酸化性雰囲気
中で焼成することが必要でとなる。
また、脱脂工程も成形体の酸化を防止し、かつ焼成工
程において炭素が過剰となり該炭素が不純物として残留
するのを防止するため、760Torr以下の圧力下、700℃ま
での温度で加熱し、脱脂後の炭素含有量が１重量％を越
えないことが望ましい。
程において炭素が過剰となり該炭素が不純物として残留
するのを防止するため、760Torr以下の圧力下、700℃ま
での温度で加熱し、脱脂後の炭素含有量が１重量％を越
えないことが望ましい。
更に、窒化アルミニウム原料粉末と焼結助剤を混合す
る際に使用する有機溶媒は、前記窒化アルミニウム原料
粉末の酸化を極力防止するため、水分含有量が0.4重量
％以下であることが望ましく、極性、無極性を問わず、
例えばアルコール類、ケトン類、アルデヒド類、芳香族
炭化水素類、パラフィン系炭素水素類等が好適に使用で
きる。なお、前記有機溶媒は窒化アルミニウム原料粉末
及び焼結助剤の微粉砕工程に対しても有効に利用し得
る。
る際に使用する有機溶媒は、前記窒化アルミニウム原料
粉末の酸化を極力防止するため、水分含有量が0.4重量
％以下であることが望ましく、極性、無極性を問わず、
例えばアルコール類、ケトン類、アルデヒド類、芳香族
炭化水素類、パラフィン系炭素水素類等が好適に使用で
きる。なお、前記有機溶媒は窒化アルミニウム原料粉末
及び焼結助剤の微粉砕工程に対しても有効に利用し得
る。
なお、本発明において直接窒化法により得られた窒化
アルミニウム原料粉末中の酸素含有量が1.8重量％を越
える場合および主たる元素としてFe,Si等の陽イオン不
純物含有量が0.1重量％を越える場合には、生成される
酸化物が粒界相の量を増加せしめるため、熱伝導率の向
上が望めない。
アルミニウム原料粉末中の酸素含有量が1.8重量％を越
える場合および主たる元素としてFe,Si等の陽イオン不
純物含有量が0.1重量％を越える場合には、生成される
酸化物が粒界相の量を増加せしめるため、熱伝導率の向
上が望めない。
また、前記窒化アルミニウム原料粉末中の炭素含有量
が0.15重量％を越える場合には炭素過剰となり、該炭素
が不純物として残留し、熱伝導率の向上を阻害する。
が0.15重量％を越える場合には炭素過剰となり、該炭素
が不純物として残留し、熱伝導率の向上を阻害する。
一方、原料粉末としてのイットリウム化合物は純度9
9.9％以上であることが望ましい。また、イットリウム
化合物は前述した通り、揮散物質であり、最終的に焼結
体中に残存する量が重要であることから、出発原料中で
の配合量はさほど重要ではないが、イットリウム化合物
のY2O3換算量が３重量％未満の場合、窒化アルミニウム
原料粉末中のAl2O3と反応するY2O3が少ないため焼結不
足ぎみとなり、前記Al2O3が焼結体中に残留し、その結
果、焼結体中の酸素量が減少しないことから熱伝導率が
向上しない傾向にある。また、前記添加量が10重量％を
越えると、逆にY2O3が過剰となり、粒界相が多くなり、
フォノンの散乱が多くなり熱伝導率が低下する傾向にあ
ることから出発原料中のイットリウム化合物はY2O3換算
量で３〜10重量％の範囲にあることが望ましい。
9.9％以上であることが望ましい。また、イットリウム
化合物は前述した通り、揮散物質であり、最終的に焼結
体中に残存する量が重要であることから、出発原料中で
の配合量はさほど重要ではないが、イットリウム化合物
のY2O3換算量が３重量％未満の場合、窒化アルミニウム
原料粉末中のAl2O3と反応するY2O3が少ないため焼結不
足ぎみとなり、前記Al2O3が焼結体中に残留し、その結
果、焼結体中の酸素量が減少しないことから熱伝導率が
向上しない傾向にある。また、前記添加量が10重量％を
越えると、逆にY2O3が過剰となり、粒界相が多くなり、
フォノンの散乱が多くなり熱伝導率が低下する傾向にあ
ることから出発原料中のイットリウム化合物はY2O3換算
量で３〜10重量％の範囲にあることが望ましい。
次に本発明を実施例に基づき説明する。
まず、金属アルミニウムの直接窒化法により得られた
酸素含有量1.8重量％以下、炭素含有量0.15重量％以
下、陽イオン不純物含有量0.1重量％以下の要件を満た
す平均粒径2.0μｍの各種の窒化アルミニウム粉末に、
純度99.9％以上のY2O3を３〜10重量％の範囲で添加し、
水分含有量が0.4重量％以下であるイソプロピルアルコ
ールまたはトルエン中で湿式ボールミル混合した。次い
で、該混合物にパラフィンワックス５重量％とステアリ
ン酸１重量％を添加した後、造粒原料を調整し、該造粒
原料を使用して成形圧1000Kg/cm2でプレス成形し、直径
12mm、厚さ5mmの成形体を得た。
酸素含有量1.8重量％以下、炭素含有量0.15重量％以
下、陽イオン不純物含有量0.1重量％以下の要件を満た
す平均粒径2.0μｍの各種の窒化アルミニウム粉末に、
純度99.9％以上のY2O3を３〜10重量％の範囲で添加し、
水分含有量が0.4重量％以下であるイソプロピルアルコ
ールまたはトルエン中で湿式ボールミル混合した。次い
で、該混合物にパラフィンワックス５重量％とステアリ
ン酸１重量％を添加した後、造粒原料を調整し、該造粒
原料を使用して成形圧1000Kg/cm2でプレス成形し、直径
12mm、厚さ5mmの成形体を得た。
かくして得られた成形体を減圧下300℃の温度にて２
時間加熱することにより脱脂処理した。この脱脂体はい
ずれも炭素含有量が１重量％以下であることを確認し
た。その後、炭素を含有した窒素ガス雰囲気中で1700〜
2100℃の温度で１〜５時間焼成を行うことにより最終組
成の異なる複数の窒化アルミニウム質焼結体を得た。
時間加熱することにより脱脂処理した。この脱脂体はい
ずれも炭素含有量が１重量％以下であることを確認し
た。その後、炭素を含有した窒素ガス雰囲気中で1700〜
2100℃の温度で１〜５時間焼成を行うことにより最終組
成の異なる複数の窒化アルミニウム質焼結体を得た。
その後、上記窒化アルミニウム質焼結体について、ア
ルキメデス法により嵩密度を、インパルス炉抽出法によ
り酸素量を、ICP発光分光分析によりイットリウム量を
それぞれ測定した。
ルキメデス法により嵩密度を、インパルス炉抽出法によ
り酸素量を、ICP発光分光分析によりイットリウム量を
それぞれ測定した。
その結果を第１表に示す。
なお試料番号44,45,46は酸素含有量1.8重量％以下、
炭素含有量0.15重量％以下、陽イオン不純物含有量0.1
重量％以下の要件を満足しない直接窒化法により製造さ
れた窒化アルミニウム粉末を使用した比較例である。
炭素含有量0.15重量％以下、陽イオン不純物含有量0.1
重量％以下の要件を満足しない直接窒化法により製造さ
れた窒化アルミニウム粉末を使用した比較例である。
第１表から明らかな様に窒化アルミニウム質焼結体中
の酸素量が0.5重量％以下、イットリウム量が0.35〜1.6
重量％かつ酸素量／イットリウム量比が0.27以上、嵩密
度が3.25g/cm3以上の高密度を有する焼結体は、Ｘ線回
折測定の結果、粒界へのイットリウムの窒化物（YN）相
の残留がなく、200W/m・ｋを越える高い熱伝導率を示し
た。
の酸素量が0.5重量％以下、イットリウム量が0.35〜1.6
重量％かつ酸素量／イットリウム量比が0.27以上、嵩密
度が3.25g/cm3以上の高密度を有する焼結体は、Ｘ線回
折測定の結果、粒界へのイットリウムの窒化物（YN）相
の残留がなく、200W/m・ｋを越える高い熱伝導率を示し
た。
以上詳述した通り、本発明によると金属アルミニウム
の直接窒化により得られた酸素含有量、炭素含有量及び
陽イオン不純物含有量が所定値以下である窒化アルミニ
ウム原料粉末とイットリウム化合物から成る焼結助剤を
水分含有量が0.4重量％以下である有機溶媒中で混合
し、この混合粉末から得られた成形体を760Torr以下の
圧力下、700℃までの温度で加熱して脱脂した後、少な
くとも1Torr以上の窒素ガスと炭素を含有する非酸化性
雰囲気中1700〜2100℃の温度で焼成することにより、残
留する粒界相の量を大巾に低減せしめ、焼結体中の酸素
量を0.5重量％以下、イットリウム量を0.35〜1.6重量％
かつ酸素量／イットリウム量比（重量比）を0.27倍とな
すとともに、嵩密度3.25g/cm3以上の高密度を有し、か
つイットリウムの窒化物（YN）を含まないことから熱伝
導率が大巾に向上した、かつ経時変化のない高信頼性の
窒化アルミニウム質焼結体を得ることができる。
の直接窒化により得られた酸素含有量、炭素含有量及び
陽イオン不純物含有量が所定値以下である窒化アルミニ
ウム原料粉末とイットリウム化合物から成る焼結助剤を
水分含有量が0.4重量％以下である有機溶媒中で混合
し、この混合粉末から得られた成形体を760Torr以下の
圧力下、700℃までの温度で加熱して脱脂した後、少な
くとも1Torr以上の窒素ガスと炭素を含有する非酸化性
雰囲気中1700〜2100℃の温度で焼成することにより、残
留する粒界相の量を大巾に低減せしめ、焼結体中の酸素
量を0.5重量％以下、イットリウム量を0.35〜1.6重量％
かつ酸素量／イットリウム量比（重量比）を0.27倍とな
すとともに、嵩密度3.25g/cm3以上の高密度を有し、か
つイットリウムの窒化物（YN）を含まないことから熱伝
導率が大巾に向上した、かつ経時変化のない高信頼性の
窒化アルミニウム質焼結体を得ることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】窒化アルミニウムを主体とし、イットリウ
ム化合物を含有する窒化アルミニウム質焼結体におい
て、該焼結体中の酸素量が0.5重量％以下およびイット
リウム量が0.35〜1.6重量％であり、酸素量／イットリ
ウム（重量比）が0.27以上であることを満足し、かつ熱
伝導率が200W/m・ｋ以上、嵩密度が3.25g/cm3以上であ
り、さらに結晶相としてイットリウムの窒化物を含まな
いことを特徴とする窒化アルミニウム質焼結体。 - 【請求項２】窒化アルミニウムが金属アルミニウムの直
接窒化により得られた窒化アルミニウム原料から成る特
許請求の範囲第１項記載の窒化アルミニウム質焼結体。 - 【請求項３】金属アルミニウムの直接窒化により得られ
た、酸素含有量1.8重量％以下、炭素含有量0.15重量％
以下、陽イオン不純物含有量が0.1重量％以下の窒化ア
ルミニウム原料粉末と、焼結助剤としてイットリウム化
合物とを有機溶媒中で混合した後、得られた混合粉末を
成形し、この成形体を760Torr以下の圧力下、700℃まで
の温度で加熱して脱脂した後、少なくとも窒素ガスを1T
orr以上かつ炭素を含有する非酸化性雰囲気中1700〜210
0℃の温度で焼成することから成る、熱伝導率が200W/m
・ｋ以上の窒化アルミニウム質焼結体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63046456A JP2524185B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63046456A JP2524185B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01219067A JPH01219067A (ja) | 1989-09-01 |
| JP2524185B2 true JP2524185B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=12747663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63046456A Expired - Lifetime JP2524185B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524185B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3461644B2 (ja) * | 1995-12-06 | 2003-10-27 | 電気化学工業株式会社 | 窒化アルミニウム焼結体、その製造方法及び回路基板 |
| JP4688302B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2011-05-25 | 京セラ株式会社 | ガラスセラミックスおよびその製造方法並びにこれを用いた配線基板 |
| JP5398430B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-01-29 | 株式会社トクヤマ | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3313836C2 (de) * | 1983-04-16 | 1985-08-29 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Verwendung von Aluminiumnitrid für Laserröhrenbauteile |
| US4578365A (en) * | 1984-11-26 | 1986-03-25 | General Electric Company | High thermal conductivity ceramic body of aluminum nitride |
| JPS62143806A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 窒化アルミニウム粉末およびその製造方法 |
| JPH0825799B2 (ja) * | 1987-05-08 | 1996-03-13 | 株式会社東芝 | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| JPH01203270A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体及びその製造法 |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63046456A patent/JP2524185B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01219067A (ja) | 1989-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2547767B2 (ja) | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体 | |
| JP2524185B2 (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体及びその製造法 | |
| JPH0649613B2 (ja) | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 | |
| JPH0717453B2 (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体およびその製造方法 | |
| JP2000128643A (ja) | 高熱伝導性窒化ケイ素焼結体及びその製造方法 | |
| JP2578113B2 (ja) | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JP2742600B2 (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体およびその製造方法 | |
| JP3561145B2 (ja) | 窒化珪素質放熱部材及びその製造方法 | |
| JP2578114B2 (ja) | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JP2524185C (ja) | ||
| JP2525160B2 (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体の製造方法 | |
| JP2511011B2 (ja) | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体 | |
| JP2535139B2 (ja) | 放熱基板 | |
| JP2528300B2 (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体 | |
| JPH09175867A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体 | |
| JPH0825799B2 (ja) | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JP2772580B2 (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体の製造方法 | |
| JP2742599B2 (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体およびその製造方法 | |
| JP2704194B2 (ja) | 黒色窒化アルミニウム焼結体 | |
| JP4181359B2 (ja) | 窒化アルミニウム焼結体、及びその製造方法、並びに窒化アルミニウム焼結体を用いた電極内蔵型サセプタ | |
| JP2742598B2 (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体およびその製造方法 | |
| JPH07121829B2 (ja) | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体 | |
| JP3049941B2 (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JP2901135B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS63222074A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080531 Year of fee payment: 12 |