JP2530691B2 - 窒化アルミニウム基板の製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウム基板の製造方法Info
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- JP2530691B2 JP2530691B2 JP63183492A JP18349288A JP2530691B2 JP 2530691 B2 JP2530691 B2 JP 2530691B2 JP 63183492 A JP63183492 A JP 63183492A JP 18349288 A JP18349288 A JP 18349288A JP 2530691 B2 JP2530691 B2 JP 2530691B2
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- aluminum nitride
- aln
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- nitride substrate
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 窒化アルミニウム基板の製造法に係り、特に窒化アル
ミニウムグリーンシートを圧縮成形した後の焼成法に関
し、 AlNグリーンシートをプレスして得られたAlN積層体を
反り、割れあるいは表面のむら（しみ）のない、外観、
形状が安定した平滑な窒化アルミニウム基板の製造方法
を提供することを目的とし、 窒化アルミニウム（AlN）グリーンシートを圧縮成形
してなるAlN積層体を脱脂して、AlN脱脂体を形成し、次
に該AlN脱脂体を焼成して窒化アルミニウム基板を製造
する窒化アルミニウム基板の製造方法において、前記Al
N脱脂体の形状を円形とし、該AlN脱脂体を耐熱性材質の
支持板で浮かせ該AlN脱脂体の全周囲に焼結助剤を添加
した窒化アルミニウム粉末を設けることを構成とする。
ミニウムグリーンシートを圧縮成形した後の焼成法に関
し、 AlNグリーンシートをプレスして得られたAlN積層体を
反り、割れあるいは表面のむら（しみ）のない、外観、
形状が安定した平滑な窒化アルミニウム基板の製造方法
を提供することを目的とし、 窒化アルミニウム（AlN）グリーンシートを圧縮成形
してなるAlN積層体を脱脂して、AlN脱脂体を形成し、次
に該AlN脱脂体を焼成して窒化アルミニウム基板を製造
する窒化アルミニウム基板の製造方法において、前記Al
N脱脂体の形状を円形とし、該AlN脱脂体を耐熱性材質の
支持板で浮かせ該AlN脱脂体の全周囲に焼結助剤を添加
した窒化アルミニウム粉末を設けることを構成とする。
本発明は窒化アルミニウム基板の製造法に係り、特に
窒化アルミニウムグリーンシートを圧縮成形した後の焼
成法に関するものである。
窒化アルミニウムグリーンシートを圧縮成形した後の焼
成法に関するものである。
窒化アルミニウムは、単結晶で理論値320W/mKの熱伝
導率をもち、熱膨張係数がシリコンに近いことから、LS
I用の回路基板材やレーザーダイオード用のヒートシン
ク材料としての利用が研究、開発されている。
導率をもち、熱膨張係数がシリコンに近いことから、LS
I用の回路基板材やレーザーダイオード用のヒートシン
ク材料としての利用が研究、開発されている。
従来窒化アルミニウム基板又は焼結体の製造方法にお
いて、焼成時の熱歪による反り、割れが発生しない基板
を得るために窒化アルミニウム（AlN）グリーンシート
をプレスした積層体に押し板を載せ、脱脂、焼成してい
た（特開昭62−119170）。しかし、このような製造方法
では、押し板を載せたことにより基板（焼結体）に焼成
むらが出来、これにより熱伝導性に部分的なむら（し
み）が生じるため、ヒートシンク材として利用するには
均一に焼成されている部分を選別し切り出さなければな
らず歩留の低下をきたした。
いて、焼成時の熱歪による反り、割れが発生しない基板
を得るために窒化アルミニウム（AlN）グリーンシート
をプレスした積層体に押し板を載せ、脱脂、焼成してい
た（特開昭62−119170）。しかし、このような製造方法
では、押し板を載せたことにより基板（焼結体）に焼成
むらが出来、これにより熱伝導性に部分的なむら（し
み）が生じるため、ヒートシンク材として利用するには
均一に焼成されている部分を選別し切り出さなければな
らず歩留の低下をきたした。
また、反り、割れのない窒化アルミニウム基板を得る
ために、BN（窒化ホウ素）を主成分とした粉末中に窒化
アルミニウム積層体を埋め込むようにして焼成が行われ
ていた（特開昭62−59575）。しかし、このような窒化
アルミニウム基板の製造方法では、窒化アルミニウム焼
結体表面にBN粉末が付着し、基板に凸凹を形成するた
め、安定した平滑な基板は得られなかった。
ために、BN（窒化ホウ素）を主成分とした粉末中に窒化
アルミニウム積層体を埋め込むようにして焼成が行われ
ていた（特開昭62−59575）。しかし、このような窒化
アルミニウム基板の製造方法では、窒化アルミニウム焼
結体表面にBN粉末が付着し、基板に凸凹を形成するた
め、安定した平滑な基板は得られなかった。
本発明はAlNグリーンシートをプレスして得られたAlN
積層体を反り、割れあるいは表面のむら（しみ）のな
い、外観、形状が安定した平滑な窒化アルミニウム基板
の製造方法を提供することを目的とする。
積層体を反り、割れあるいは表面のむら（しみ）のな
い、外観、形状が安定した平滑な窒化アルミニウム基板
の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題は本発明によれば 窒化アルミニウム（AlN）グリーンシートを圧縮成形
してなるAlN積層体を脱脂して、AlN脱脂体を形成し、次
に該AlN脱脂体を焼成して窒化アルミニウム基板を製造
する窒化アルミニウム基板の製造法において、前記AlN
脱脂体の形状を円形とし、該AlN脱脂体を耐熱性材質の
支持板で浮かせ該AlN脱脂体の全周囲に焼結助剤を添加
した窒化アルミニウム粉末を設けることを特徴とする窒
化アルミニウム基板の製造方法によって解決される。
してなるAlN積層体を脱脂して、AlN脱脂体を形成し、次
に該AlN脱脂体を焼成して窒化アルミニウム基板を製造
する窒化アルミニウム基板の製造法において、前記AlN
脱脂体の形状を円形とし、該AlN脱脂体を耐熱性材質の
支持板で浮かせ該AlN脱脂体の全周囲に焼結助剤を添加
した窒化アルミニウム粉末を設けることを特徴とする窒
化アルミニウム基板の製造方法によって解決される。
本発明では、AlNグリーンシートを円形に打抜き、プ
レスにより積層体を形成し、脱脂を行い、その後焼成す
る。脱脂体が円形であるため焼成時の脱脂体中の原料粉
末の分解蒸発速度を脱脂体の場所に依らず同じにする。
従来のように脱脂体を正方形に作製した場合では、原料
粉末の分解蒸発速度が脱脂体の角で大きいため、反りを
生じる原因となっていた。また、この円形の脱脂体を耐
熱性材質のスペーサで浮かせて焼成することにより、脱
脂体の上下で分解蒸発が促進され、焼成むらのない基板
が得られる。
レスにより積層体を形成し、脱脂を行い、その後焼成す
る。脱脂体が円形であるため焼成時の脱脂体中の原料粉
末の分解蒸発速度を脱脂体の場所に依らず同じにする。
従来のように脱脂体を正方形に作製した場合では、原料
粉末の分解蒸発速度が脱脂体の角で大きいため、反りを
生じる原因となっていた。また、この円形の脱脂体を耐
熱性材質のスペーサで浮かせて焼成することにより、脱
脂体の上下で分解蒸発が促進され、焼成むらのない基板
が得られる。
焼成時に脱脂体の周囲に、脱脂体と同一成分の原料粉
末を置くのは、焼成時の窒化アルミニウムの極端な昇華
を防ぎ、反り、割れを抑えるためである。
末を置くのは、焼成時の窒化アルミニウムの極端な昇華
を防ぎ、反り、割れを抑えるためである。
また本発明の焼成時に用いる焼結助剤はアルカリ土類
金属の化合物例えばCaC2,BaC2,SrC2,SrCO3,SrF2,BaCO3,
BaF2,CaCO3,CaF2、希土類金属の化合物例えばY2O3 La2O
3 CeO2を少なくとも１種類以上を用い、添加量はアルカ
リ土類金属、希土類金属換算で0.1〜15重量％程度混合
するのが好ましい。焼結助剤が0.1重量％未満では焼結
助剤としての作用が低く、15重量％以上ではAlN焼結体
の密度が低下するとなる。
金属の化合物例えばCaC2,BaC2,SrC2,SrCO3,SrF2,BaCO3,
BaF2,CaCO3,CaF2、希土類金属の化合物例えばY2O3 La2O
3 CeO2を少なくとも１種類以上を用い、添加量はアルカ
リ土類金属、希土類金属換算で0.1〜15重量％程度混合
するのが好ましい。焼結助剤が0.1重量％未満では焼結
助剤としての作用が低く、15重量％以上ではAlN焼結体
の密度が低下するとなる。
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1A図及び第1B図は本発明の方法を説明するための焼
成時の試料セットのそれぞれ横断面模式図及び縦断面模
式図である。
成時の試料セットのそれぞれ横断面模式図及び縦断面模
式図である。
窒化アルミニウム粉末にイットリアを3.0wt％を添加
し合計400gとし、分散剤としてポリエチレングリコール
24g、溶剤エタノール200ml、アセトン60mlをそれぞれ加
え、24時間ボールミリングし、これに有機バインダーと
してPVB（ポリビニルブチラール）24g、可塑剤としてジ
ブチフタレート24gを加え、更に24時間ボールミリング
し、スラリーを作製した。スラリーを公知のドクターブ
レード装置を用いて、厚さ250μｍのAlNグリーンシート
を作製し、該AlNグリーンシートを乾燥した後、直径150
mmの円形の金型で打抜き、これを６層にしてプレスし50
℃、20分間の加熱で積層体を形成した。この積層体を湿
潤窒素ガス中でバインダー抜きし脱脂体試料１とした。
し合計400gとし、分散剤としてポリエチレングリコール
24g、溶剤エタノール200ml、アセトン60mlをそれぞれ加
え、24時間ボールミリングし、これに有機バインダーと
してPVB（ポリビニルブチラール）24g、可塑剤としてジ
ブチフタレート24gを加え、更に24時間ボールミリング
し、スラリーを作製した。スラリーを公知のドクターブ
レード装置を用いて、厚さ250μｍのAlNグリーンシート
を作製し、該AlNグリーンシートを乾燥した後、直径150
mmの円形の金型で打抜き、これを６層にしてプレスし50
℃、20分間の加熱で積層体を形成した。この積層体を湿
潤窒素ガス中でバインダー抜きし脱脂体試料１とした。
200mm角のBNからなる耐熱性セッター２上にBNからな
る耐熱性スペーサ３を載せ、その上に脱脂体を載せ、さ
らに該スペーサ３と該セッター２を載せた。セッター２
の周囲には、焼結助剤としてイットリアを3.0重量％添
加した窒化アルミニウム原料粉末４を置き、これ全体を
グラファイト容器１でBNスペーサを下に入れ、間隙が出
来るように被せた。これを大気圧で10／分の窒素ガス
フロー中で、1800℃、６時間保持の焼成を行った。
る耐熱性スペーサ３を載せ、その上に脱脂体を載せ、さ
らに該スペーサ３と該セッター２を載せた。セッター２
の周囲には、焼結助剤としてイットリアを3.0重量％添
加した窒化アルミニウム原料粉末４を置き、これ全体を
グラファイト容器１でBNスペーサを下に入れ、間隙が出
来るように被せた。これを大気圧で10／分の窒素ガス
フロー中で、1800℃、６時間保持の焼成を行った。
第2A図、第2B図の本発明の反りの測定方法を示し、第
3A図、第3B図に従来の反りの測定方法を示し、その結果
を第１表に示す。
3A図、第3B図に従来の反りの測定方法を示し、その結果
を第１表に示す。
第１表から明らかなように本発明に係るA,B,Cの各点
における反りｔ（mm）は0.068〜0.076mmであり、従来例
の1.70〜2.65mmより非常に少ない。また得られたAlN基
板の熱伝導率はレーザフラッシュ法により210W/mKを得
た。
における反りｔ（mm）は0.068〜0.076mmであり、従来例
の1.70〜2.65mmより非常に少ない。また得られたAlN基
板の熱伝導率はレーザフラッシュ法により210W/mKを得
た。
以上説明したように、本発明によれば熱伝導率210W/m
Kをもち反りの無い窒化アルミニウム基板を作製するこ
とが出来、レーザーダイオード用のヒートシンク材とし
ての適用が可能となる。また本発明は特にグリーンシー
トが大型従来形状でいえば100mm角以上の正方形により
有効である。
Kをもち反りの無い窒化アルミニウム基板を作製するこ
とが出来、レーザーダイオード用のヒートシンク材とし
ての適用が可能となる。また本発明は特にグリーンシー
トが大型従来形状でいえば100mm角以上の正方形により
有効である。
第1A図及び第1B図は本発明の方法を説明するための焼成
時の試料セットのそれぞれ横断面模式図及び縦断面模式
図であり、 第2A図及び第2B図は本発明のAlN基板の反りの測定方法
を説明するためのそれぞれ上面図及び側面図であり、 第3A図及び第3B図は従来のAlN基板の反りの測定方法を
説明するためのそれぞれ上面図及び側面図である。 １……円形窒化アルミニウム脱脂体試料、 ２……耐熱性セッター、３……耐熱性スペーサ、 ４……焼結助剤添加窒化アルミニウム原料粉末、 ５……グラファイト容器。
時の試料セットのそれぞれ横断面模式図及び縦断面模式
図であり、 第2A図及び第2B図は本発明のAlN基板の反りの測定方法
を説明するためのそれぞれ上面図及び側面図であり、 第3A図及び第3B図は従来のAlN基板の反りの測定方法を
説明するためのそれぞれ上面図及び側面図である。 １……円形窒化アルミニウム脱脂体試料、 ２……耐熱性セッター、３……耐熱性スペーサ、 ４……焼結助剤添加窒化アルミニウム原料粉末、 ５……グラファイト容器。
Claims (1)
- 【請求項１】窒化アルミニウム（AlN）グリーンシート
を圧縮成形してなるAlN積層体を脱脂して、AlN脱脂体を
形成し、次に該AlN脱脂体を焼成して窒化アルミニウム
基板を製造する窒化アルミニウム基板の製造方法におい
て、 前記AlN脱脂体の形状を円形とし、該AlN脱脂体を耐熱性
材質の支持板で浮かせ該AlN脱脂体の全周囲に焼結助剤
を添加した窒化アルミニウム粉末を設けることを特徴と
する窒化アルミニウム基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183492A JP2530691B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63183492A JP2530691B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234568A JPH0234568A (ja) | 1990-02-05 |
| JP2530691B2 true JP2530691B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=16136766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63183492A Expired - Lifetime JP2530691B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2530691B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9096338B2 (en) | 2009-08-20 | 2015-08-04 | Fuji Seal International, Inc. | Film fitting system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2555231B2 (ja) * | 1991-05-21 | 1996-11-20 | 富士通株式会社 | 窒化アルミニウム多層回路基板の製造方法 |
-
1988
- 1988-07-25 JP JP63183492A patent/JP2530691B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9096338B2 (en) | 2009-08-20 | 2015-08-04 | Fuji Seal International, Inc. | Film fitting system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234568A (ja) | 1990-02-05 |
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