JP3204520B2 - サイリスタ用放熱板の製造方法 - Google Patents
サイリスタ用放熱板の製造方法Info
- Publication number
- JP3204520B2 JP3204520B2 JP28794891A JP28794891A JP3204520B2 JP 3204520 B2 JP3204520 B2 JP 3204520B2 JP 28794891 A JP28794891 A JP 28794891A JP 28794891 A JP28794891 A JP 28794891A JP 3204520 B2 JP3204520 B2 JP 3204520B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thyristor
- sintering
- heat sink
- sintered body
- manufacturing
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Thyristors (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサイリスタ用放熱板の製
造方法に係り、特に、従来製法による放熱板と比較し
て、高い熱伝導特性を有する放熱板を、平均強度を大き
く損うことなく、かつ効率的に製造し得るサイリスタ用
放熱板の製造方法に関する。
造方法に係り、特に、従来製法による放熱板と比較し
て、高い熱伝導特性を有する放熱板を、平均強度を大き
く損うことなく、かつ効率的に製造し得るサイリスタ用
放熱板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】大電流のスイッチングや交流を直流に変
換するなどの電流制御機能を持つ半導体素子としてサイ
リスタが、トランジスタでは容量的に制御困難な大電
流、高電圧の電流制御機器として、広く使用されてい
る。
換するなどの電流制御機能を持つ半導体素子としてサイ
リスタが、トランジスタでは容量的に制御困難な大電
流、高電圧の電流制御機器として、広く使用されてい
る。
【０００３】図１はシリコン制御整流素子（ＳＣＲ）と
してのサイリスタの構造例を示す断面図である。このサ
イリスタは、陽極となる銅スタッド１と陰極導線２との
間に介装されたシリコン接合体３と、シリコン接合体３
に接続されるゲート導線４と、シリコン接合体３をシー
ルして外気と遮断するためのセラミックシール５および
ケース６と、内部で発生する熱を銅スタッド１を介して
外部に放散させるための平板状の放熱板７とを備えて構
成され、ゲート導線４に流れるゲート電流によって陽陰
極間をオフ（遮断）状態からオン（始動）状態にして、
大電流を制御するものである。
してのサイリスタの構造例を示す断面図である。このサ
イリスタは、陽極となる銅スタッド１と陰極導線２との
間に介装されたシリコン接合体３と、シリコン接合体３
に接続されるゲート導線４と、シリコン接合体３をシー
ルして外気と遮断するためのセラミックシール５および
ケース６と、内部で発生する熱を銅スタッド１を介して
外部に放散させるための平板状の放熱板７とを備えて構
成され、ゲート導線４に流れるゲート電流によって陽陰
極間をオフ（遮断）状態からオン（始動）状態にして、
大電流を制御するものである。
【０００４】近年、電力需要の増大に対処するために、
より大容量のサイリスタが希求されており、必然的に発
熱による絶縁破壊を起こすおそれがなく、より放熱特性
および絶縁特性が優れた放熱板が望まれている。
より大容量のサイリスタが希求されており、必然的に発
熱による絶縁破壊を起こすおそれがなく、より放熱特性
および絶縁特性が優れた放熱板が望まれている。
【０００５】このようなサイリスタ用放熱板７を構成す
る材料としては、従来アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）が一般に
使用されていたが、より熱伝導性が優れた窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）の焼結体が使用されつつある。
る材料としては、従来アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）が一般に
使用されていたが、より熱伝導性が優れた窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）の焼結体が使用されつつある。
【０００６】この窒化アルミニウム焼結体で形成された
サイリスタ用放熱板は、一般に微細に粉砕されたＡｌＮ
粉末を、成形型内に充填し、Ｎ2 などの不活性ガス雰囲
気中で加熱すると同時に一軸方向に加圧して緻密化させ
るホットプレス法によって製造されている。
サイリスタ用放熱板は、一般に微細に粉砕されたＡｌＮ
粉末を、成形型内に充填し、Ｎ2 などの不活性ガス雰囲
気中で加熱すると同時に一軸方向に加圧して緻密化させ
るホットプレス法によって製造されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホット
プレス法によって製造された従来のサイリスタ用放熱板
の平均抗折強度は約５０kg／mm2 と大きい反面、熱伝導
率が６０〜８０Ｗ／ｍ・ｋとアルミナの２〜３倍程度で
あり、充分な放熱特性を発揮し得ない問題点があった。
この理由は、粉砕工程において原料ＡｌＮ粉末表面に吸
着した酸素が焼結時に粒界層部分に凝縮され、酸素リッ
チな部位が形成されるとともに、この酸素が原料粉末と
化合して熱伝導性が低いＡｌ2 Ｏ3 を形成するためであ
ると考えられる。
プレス法によって製造された従来のサイリスタ用放熱板
の平均抗折強度は約５０kg／mm2 と大きい反面、熱伝導
率が６０〜８０Ｗ／ｍ・ｋとアルミナの２〜３倍程度で
あり、充分な放熱特性を発揮し得ない問題点があった。
この理由は、粉砕工程において原料ＡｌＮ粉末表面に吸
着した酸素が焼結時に粒界層部分に凝縮され、酸素リッ
チな部位が形成されるとともに、この酸素が原料粉末と
化合して熱伝導性が低いＡｌ2 Ｏ3 を形成するためであ
ると考えられる。
【０００８】一方、サイリスタ用放熱板のように比較的
に大型の焼結体を１台のホットプレス装置のヒータゾー
ンで多数同時に成形焼成することは、装置の容量から困
難であるため、量産性が極めて悪く放熱板の製造コスト
を大幅に上昇させるという問題点もあった。
に大型の焼結体を１台のホットプレス装置のヒータゾー
ンで多数同時に成形焼成することは、装置の容量から困
難であるため、量産性が極めて悪く放熱板の製造コスト
を大幅に上昇させるという問題点もあった。
【０００９】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、従来の放熱板と比較して強度を大き
く損うことなく高い熱伝導特性を有する放熱板を安価か
つ効率的に製造することが可能なサイリスタ用放熱板の
製造方法を提供することを目的とする。
されたものであり、従来の放熱板と比較して強度を大き
く損うことなく高い熱伝導特性を有する放熱板を安価か
つ効率的に製造することが可能なサイリスタ用放熱板の
製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段と作用】上記目的を達成す
るため、本発明に係るサイリスタ用放熱板の製造方法
は、窒化アルミニウム粉末と焼結助剤との混合物を加圧
成形して成形体を形成し、この成形体を常圧焼結法によ
って焼成して、熱伝導率が１００〜２５０Ｗ／ｍ・ｋで
ある焼結体を形成し、この焼結体から所定形状のサイリ
スタ用放熱板を形成することを特徴とする。
るため、本発明に係るサイリスタ用放熱板の製造方法
は、窒化アルミニウム粉末と焼結助剤との混合物を加圧
成形して成形体を形成し、この成形体を常圧焼結法によ
って焼成して、熱伝導率が１００〜２５０Ｗ／ｍ・ｋで
ある焼結体を形成し、この焼結体から所定形状のサイリ
スタ用放熱板を形成することを特徴とする。
【００１１】また、窒化アルミニウム粉末と焼結助剤と
の混合物を加圧成形して成形体を形成し、この成形体を
雰囲気加圧焼結法によって焼成して、熱伝導率が１００
〜２５０Ｗ／ｍ・ｋである焼結体を形成し、この焼結体
から所定形状のサイリスタ用放熱板を形成してもよい。
の混合物を加圧成形して成形体を形成し、この成形体を
雰囲気加圧焼結法によって焼成して、熱伝導率が１００
〜２５０Ｗ／ｍ・ｋである焼結体を形成し、この焼結体
から所定形状のサイリスタ用放熱板を形成してもよい。
【００１２】本発明に係るサイリスタ用放熱板の製造方
法によると、常圧下における窒化アルミニウムの焼結性
を高め、ある程度の強度を得るために焼結助剤の添加が
必須の要件となる。一方でこれらの焼結助剤および原料
ＡｌＮ粉末に付着した酸素は、ホットプレス法において
は伝熱性を阻害する粒界相を形成する原因物質となる。
法によると、常圧下における窒化アルミニウムの焼結性
を高め、ある程度の強度を得るために焼結助剤の添加が
必須の要件となる。一方でこれらの焼結助剤および原料
ＡｌＮ粉末に付着した酸素は、ホットプレス法において
は伝熱性を阻害する粒界相を形成する原因物質となる。
【００１３】ところが、常圧焼結法においては、粉砕さ
れた原料ＡｌＮ粉末表面に付着した酸素は粒界相を形成
する焼結助剤にトラップされ、結晶粒界の酸化物相とし
て偏析する。そのため熱抵抗を増大させるＡｌ2 Ｏ3 の
形成が少なく、格子欠陥の少ない焼結体が得られ、熱伝
導率が向上する。
れた原料ＡｌＮ粉末表面に付着した酸素は粒界相を形成
する焼結助剤にトラップされ、結晶粒界の酸化物相とし
て偏析する。そのため熱抵抗を増大させるＡｌ2 Ｏ3 の
形成が少なく、格子欠陥の少ない焼結体が得られ、熱伝
導率が向上する。
【００１４】また成形と焼結とを同時に閉空間で行なう
ホットプレス法と異なり、常圧焼結法においては、成形
体が常圧雰囲気内に配置されるため、焼結助剤成分等が
溶融して形成された液相が成形体の外部に揮散する割合
が大きい。そのため焼結体内部に残留する焼結助剤成分
が少なく、伝熱を阻害する粒界相の形成が少なく、その
結果焼結体の熱伝導率を大幅に高めることができる。
ホットプレス法と異なり、常圧焼結法においては、成形
体が常圧雰囲気内に配置されるため、焼結助剤成分等が
溶融して形成された液相が成形体の外部に揮散する割合
が大きい。そのため焼結体内部に残留する焼結助剤成分
が少なく、伝熱を阻害する粒界相の形成が少なく、その
結果焼結体の熱伝導率を大幅に高めることができる。
【００１５】一方、所定量の焼結助剤を含有したＡｌＮ
成形体を、雰囲気圧力を高めた状態で加熱する雰囲気加
圧焼結法によって焼成した場合にも、同様に熱伝導性が
高いサイリスタ用放熱板を形成することができる。
成形体を、雰囲気圧力を高めた状態で加熱する雰囲気加
圧焼結法によって焼成した場合にも、同様に熱伝導性が
高いサイリスタ用放熱板を形成することができる。
【００１６】すなわち、焼結時の雰囲気圧力を高めると
窒化アルミニウムの分解温度が上昇し、窒化アルミニウ
ムの焼結可能限界温度を高めることができる。その焼結
温度を高めることにより、高密度の焼結体が得られ、か
つ高温度焼結にも拘らず、焼結体の重量減少も少なくな
ることが発明者らの実験により確認されている。
窒化アルミニウムの分解温度が上昇し、窒化アルミニウ
ムの焼結可能限界温度を高めることができる。その焼結
温度を高めることにより、高密度の焼結体が得られ、か
つ高温度焼結にも拘らず、焼結体の重量減少も少なくな
ることが発明者らの実験により確認されている。
【００１７】このことは、逆に雰囲気圧力を高くして高
温度で焼成することにより、焼結助剤の添加量を低減し
た場合においても、焼結体の密度すなわち強度が大きく
損われることはないことを意味する。一方でＹ2 Ｏ3 等
の焼結助剤が溶融して形成された液相が成形体表面から
揮散しようとするのを加圧された雰囲気ガスが阻止す
る。したがって生成した液相は焼結体の緻密化に有効に
利用される。そして焼結助剤の添加量を低減できるた
め、焼結体中に形成される粒界相も少なく、熱伝導率を
高くすることができる。
温度で焼成することにより、焼結助剤の添加量を低減し
た場合においても、焼結体の密度すなわち強度が大きく
損われることはないことを意味する。一方でＹ2 Ｏ3 等
の焼結助剤が溶融して形成された液相が成形体表面から
揮散しようとするのを加圧された雰囲気ガスが阻止す
る。したがって生成した液相は焼結体の緻密化に有効に
利用される。そして焼結助剤の添加量を低減できるた
め、焼結体中に形成される粒界相も少なく、熱伝導率を
高くすることができる。
【００１８】なお雰囲気加圧焼結法によれば、成形体の
表面部に生成した液相の揮散が加圧した雰囲気ガスによ
って効果的に防止される。そのため、成形体の中心部お
よび表面部における液相量が等しくなるため、密度のば
らつきが少ない均一組成の焼結体を得ることができる。
表面部に生成した液相の揮散が加圧した雰囲気ガスによ
って効果的に防止される。そのため、成形体の中心部お
よび表面部における液相量が等しくなるため、密度のば
らつきが少ない均一組成の焼結体を得ることができる。
【００１９】上記焼結体でサイリスタ用放熱板を形成す
る場合には、サイリスタの使用条件を考慮して放熱板の
平均抗折強度は３５〜４０kg／mm2 程度でよい。また放
熱板の厚さは、製造時におけるハンドリングによって変
形や損傷を生じることを防止するため、１．５〜３．５
mm程度に設定するとよい。
る場合には、サイリスタの使用条件を考慮して放熱板の
平均抗折強度は３５〜４０kg／mm2 程度でよい。また放
熱板の厚さは、製造時におけるハンドリングによって変
形や損傷を生じることを防止するため、１．５〜３．５
mm程度に設定するとよい。
【００２０】さらに焼結操作後に、再度焼結体を温度１
６００〜１９００℃に加熱し焼なまし処理を行なうこと
により、残留する焼結助剤成分を焼結体からさらに完全
に排除することができ、熱伝導性をより改善することが
できる。また焼なまし処理により、焼結体の組織の粒子
成長が進展し、粒界相をより減少させ、放熱板の熱伝導
率をより高めることができる。
６００〜１９００℃に加熱し焼なまし処理を行なうこと
により、残留する焼結助剤成分を焼結体からさらに完全
に排除することができ、熱伝導性をより改善することが
できる。また焼なまし処理により、焼結体の組織の粒子
成長が進展し、粒界相をより減少させ、放熱板の熱伝導
率をより高めることができる。
【００２１】本発明方法で使用する窒化アルミニウム粉
末は、純度９８％以上のものを使用する。但し、Ｌｉ，
Ｃａ，Ｎａ，Ｋ，Ｆｅやその化合物は焼結体の高温強度
を低下させ易いため、０．５％以下であることが好まし
い。また、粉末の粒径は５μｍ以下、好ましくは３μｍ
以下が望ましい。
末は、純度９８％以上のものを使用する。但し、Ｌｉ，
Ｃａ，Ｎａ，Ｋ，Ｆｅやその化合物は焼結体の高温強度
を低下させ易いため、０．５％以下であることが好まし
い。また、粉末の粒径は５μｍ以下、好ましくは３μｍ
以下が望ましい。
【００２２】上記窒化アルミニウム粉末に配合される焼
結助剤としては、イットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）、カルシア
（ＣａＯ）、セリア（ＣｅＯ2 ）、マグネシア（Ｍｇ
Ｏ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）などが単独で、または２
種以上の混合体として使用される。窒化アルミニウムは
単独では焼結性が低いため、上記の焼結助剤の添加が必
須となる。この焼結助剤の配合量は少量では、焼結体の
緻密化作用が充分ではなく、また原料ＡｌＮ粉末と均一
に混合することが困難である一方、多量に添加すると焼
結体組織に、熱抵抗が大きな粒界相が形成される割合が
高くなり熱伝導率が低下してしまう。そのため配合量は
０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量％が適当
である。
結助剤としては、イットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）、カルシア
（ＣａＯ）、セリア（ＣｅＯ2 ）、マグネシア（Ｍｇ
Ｏ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）などが単独で、または２
種以上の混合体として使用される。窒化アルミニウムは
単独では焼結性が低いため、上記の焼結助剤の添加が必
須となる。この焼結助剤の配合量は少量では、焼結体の
緻密化作用が充分ではなく、また原料ＡｌＮ粉末と均一
に混合することが困難である一方、多量に添加すると焼
結体組織に、熱抵抗が大きな粒界相が形成される割合が
高くなり熱伝導率が低下してしまう。そのため配合量は
０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量％が適当
である。
【００２３】上記窒化アルミニウム粉末および焼結助剤
は、例えばエチルアルコールなどの有機溶媒中で湿式混
合される。次に得られた粉末混合体は金型成形法等の通
常のセラミックス成形法によって所定形状に成形され
る。
は、例えばエチルアルコールなどの有機溶媒中で湿式混
合される。次に得られた粉末混合体は金型成形法等の通
常のセラミックス成形法によって所定形状に成形され
る。
【００２４】常圧焼結法および雰囲気加圧焼結法におけ
る雰囲気ガスとしては、窒素ガスまたは窒素ガスと不活
性ガスとの混合ガスが用いられる。常圧焼結法における
雰囲気ガスは約１kg／cm2 であり、雰囲気加圧焼結法に
おいては１．５〜１００kg／cm2 の範囲に設定される
が、５〜６kg／cm2 に設定することにより、簡素な高圧
ガス設備機器および耐圧機器を利用することで足りる。
雰囲気ガス圧力は、焼結温度によって変更し、高温度に
なるほど高圧に設定する必要がある。通常１７５０〜１
８００℃では１．５〜１０kg／cm2 、温度１９５０℃で
は２０〜３０kg／cm2 程度とする。雰囲気ガス圧力の調
整は、耐圧加熱炉に接続したガスボンベから所定量のガ
スを注入して実施する。
る雰囲気ガスとしては、窒素ガスまたは窒素ガスと不活
性ガスとの混合ガスが用いられる。常圧焼結法における
雰囲気ガスは約１kg／cm2 であり、雰囲気加圧焼結法に
おいては１．５〜１００kg／cm2 の範囲に設定される
が、５〜６kg／cm2 に設定することにより、簡素な高圧
ガス設備機器および耐圧機器を利用することで足りる。
雰囲気ガス圧力は、焼結温度によって変更し、高温度に
なるほど高圧に設定する必要がある。通常１７５０〜１
８００℃では１．５〜１０kg／cm2 、温度１９５０℃で
は２０〜３０kg／cm2 程度とする。雰囲気ガス圧力の調
整は、耐圧加熱炉に接続したガスボンベから所定量のガ
スを注入して実施する。
【００２５】焼結温度は常圧焼結法で１７５０〜１８５
０℃程度、雰囲気加圧焼結法で１８００〜１９５０℃程
度である。上記範囲の下限未満の低温度では、焼結速度
が小で製造効率が低下する一方、上限を越える高温度で
は、構成材料の熱分解、蒸発や粒子成長のため、密度の
低下を招き易い。
０℃程度、雰囲気加圧焼結法で１８００〜１９５０℃程
度である。上記範囲の下限未満の低温度では、焼結速度
が小で製造効率が低下する一方、上限を越える高温度で
は、構成材料の熱分解、蒸発や粒子成長のため、密度の
低下を招き易い。
【００２６】焼結時間は上記温度および雰囲気ガス圧力
において、いずれの場合も０．５〜５時間、好ましくは
１〜２時間である。
において、いずれの場合も０．５〜５時間、好ましくは
１〜２時間である。
【００２７】
【実施例】次に本発明の下記の実施例に基づいてより具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００２８】実施例１〜５ 純度９９％、平均粒径３μｍの窒化アルミニウム粉末に
焼結助剤としてのイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）を３重量％添
加し、エチルアルコール中で３０時間湿式混合した。乾
燥して得た原料混合物を金型成形機の成形型内に充填し
て１２００kg／cm2 の成形圧力にて圧縮成形して円板状
の放熱板の成形体を多数調製した。
焼結助剤としてのイットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）を３重量％添
加し、エチルアルコール中で３０時間湿式混合した。乾
燥して得た原料混合物を金型成形機の成形型内に充填し
て１２００kg／cm2 の成形圧力にて圧縮成形して円板状
の放熱板の成形体を多数調製した。
【００２９】次に得られた放熱板の成形体を、Ｎ2 ガス
を封入した耐圧加熱炉内に配置し、高周波誘導加熱によ
る焼結を実施した。焼結条件は表１の左欄に示すように
炉内雰囲気圧力を１〜８kg／cm2 まで変化させる一方、
温度を１７５０〜１９５０℃までに設定して２時間行な
った。そして、直径１００mm、厚さ２．５mmの円板状焼
結体から成る実施例１〜５のサイリスタ用放熱板を製造
した。
を封入した耐圧加熱炉内に配置し、高周波誘導加熱によ
る焼結を実施した。焼結条件は表１の左欄に示すように
炉内雰囲気圧力を１〜８kg／cm2 まで変化させる一方、
温度を１７５０〜１９５０℃までに設定して２時間行な
った。そして、直径１００mm、厚さ２．５mmの円板状焼
結体から成る実施例１〜５のサイリスタ用放熱板を製造
した。
【００３０】そして得られた各サイリスタ用放熱板の特
性を評価するために、その焼結密度、抗折強度および熱
伝導率を測定して表１の右欄に示す結果を得た。
性を評価するために、その焼結密度、抗折強度および熱
伝導率を測定して表１の右欄に示す結果を得た。
【００３１】比較例１ 一方、比較例１として、実施例１〜５において用意した
平均粒径３μｍの窒化アルミニウム粉末に、焼結助剤を
添加せずに、直接ホットプレス装置の成形型に充填し、
成形圧力１２００kg／cm2 で圧縮成形すると同時に、そ
の加圧状態を保ちながら温度１８５０℃で２時間焼成
し、直径１００mm、厚さ２．０mmの寸法を有する比較例
１のサイリスタ用放熱板を製造した。そして同様に焼結
密度、抗折強度および熱伝導率を測定した結果、下記表
１に示す結果を得た。
平均粒径３μｍの窒化アルミニウム粉末に、焼結助剤を
添加せずに、直接ホットプレス装置の成形型に充填し、
成形圧力１２００kg／cm2 で圧縮成形すると同時に、そ
の加圧状態を保ちながら温度１８５０℃で２時間焼成
し、直径１００mm、厚さ２．０mmの寸法を有する比較例
１のサイリスタ用放熱板を製造した。そして同様に焼結
密度、抗折強度および熱伝導率を測定した結果、下記表
１に示す結果を得た。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１に示す結果から明らかなように、実施
例１〜５に係るサイリスタ用放熱板の平均抗折強度は、
比較例１で示す従来のホットプレス法によって製造した
ものと比較して、約１０kg／mm2 低下するにも拘らず、
熱伝導率は２倍以上に増大し、極めて優れた放熱性を発
揮することが判明した。
例１〜５に係るサイリスタ用放熱板の平均抗折強度は、
比較例１で示す従来のホットプレス法によって製造した
ものと比較して、約１０kg／mm2 低下するにも拘らず、
熱伝導率は２倍以上に増大し、極めて優れた放熱性を発
揮することが判明した。
【００３４】なお、従来のホットプレス法により製造し
た比較例１の放熱板と同等の構造強度を持たせるために
は、実施例１〜５の放熱板の厚さを増大させる必要があ
る。しかし板厚が増大しても、熱伝導率が極めて良好で
あるため、放熱板全体として強度特性および伝熱特性を
比較した場合においても、実施例の放熱板は従来の放熱
板と同等以上の特性を発揮することは明らかである。
た比較例１の放熱板と同等の構造強度を持たせるために
は、実施例１〜５の放熱板の厚さを増大させる必要があ
る。しかし板厚が増大しても、熱伝導率が極めて良好で
あるため、放熱板全体として強度特性および伝熱特性を
比較した場合においても、実施例の放熱板は従来の放熱
板と同等以上の特性を発揮することは明らかである。
【００３５】また、厚さを２．５mmとした実施例１〜５
の放熱板および厚さが２．０mmである比較例１の放熱板
を使用して、図１に示すサイリスタに実装して伝熱特
性、強度特性、耐久性を比較したところ、実施例の放熱
板に実用上の問題は全く発生しないことが確認された。
の放熱板および厚さが２．０mmである比較例１の放熱板
を使用して、図１に示すサイリスタに実装して伝熱特
性、強度特性、耐久性を比較したところ、実施例の放熱
板に実用上の問題は全く発生しないことが確認された。
【００３６】また上記実施例１で形成したサイリスタ用
放熱板を、さらに常圧のＮ2 ガス雰囲気において温度１
９００℃で９０時間に亘って加熱処理したところ、酸化
物から成る粒界相が殆ど消失し、２５０Ｗ／ｍ・ｋとい
う高い熱伝導度を有する放熱板が得られた。
放熱板を、さらに常圧のＮ2 ガス雰囲気において温度１
９００℃で９０時間に亘って加熱処理したところ、酸化
物から成る粒界相が殆ど消失し、２５０Ｗ／ｍ・ｋとい
う高い熱伝導度を有する放熱板が得られた。
【００３７】また焼結法として常圧焼結法および雰囲気
加圧焼結法のいずれを採用するにしても、本実施例の製
造方法によれば、成形操作と焼結操作を連続的に実施す
ることが可能であり、放熱板の製造効率を大幅に向上さ
せることができる。すなわち従来のホットプレス法にお
いては、加熱炉の容積に制約されて１度に処理できる放
熱板の枚数は数枚程度に制限されていたため、量産性が
極めて低い欠点があったが、本実施例方法によれば、連
続処理が可能であり、量産性が飛躍的に向上し、サイリ
スタ用放熱板の製造コストを大幅に低減することができ
る。
加圧焼結法のいずれを採用するにしても、本実施例の製
造方法によれば、成形操作と焼結操作を連続的に実施す
ることが可能であり、放熱板の製造効率を大幅に向上さ
せることができる。すなわち従来のホットプレス法にお
いては、加熱炉の容積に制約されて１度に処理できる放
熱板の枚数は数枚程度に制限されていたため、量産性が
極めて低い欠点があったが、本実施例方法によれば、連
続処理が可能であり、量産性が飛躍的に向上し、サイリ
スタ用放熱板の製造コストを大幅に低減することができ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上説明の通り本発明に係るサイリスタ
用放熱板の製造方法によれば、従来のホットプレス法に
よって製造した放熱板と比較して、強度を大きく損うこ
となく、熱伝導率を大幅に向上させた放熱特性の良いサ
イリスタ用放熱板を安価に、かつ効率的に製造すること
ができる。
用放熱板の製造方法によれば、従来のホットプレス法に
よって製造した放熱板と比較して、強度を大きく損うこ
となく、熱伝導率を大幅に向上させた放熱特性の良いサ
イリスタ用放熱板を安価に、かつ効率的に製造すること
ができる。
【図１】シリコン制御整流素子としてのサイリスタの構
造例を示す断面図。
造例を示す断面図。
１ 銅スタッド（陽極） ２ 陰極導線 ３ シリコン接合体 ４ ゲート導線 ５ セラミックシール ６ ケース ７ 放熱板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−180762（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−166765（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−239158（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−34567（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−311369（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−69764（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−147825（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/581 - 35/582 H01L 29/74
Claims (2)
- 【請求項１】 窒化アルミニウム粉末にイットリアを含
む焼結助剤を０．１〜５重量％添加した混合物を加圧成
形して成形体を形成し、この成形体を、雰囲気ガス圧が
１．５〜１００ｋｇ／ｃｍ２の範囲である雰囲気加圧焼
結法によって焼成した後に、再度焼結体を温度１６００
〜１９００℃に加熱して焼きなまし処理を実施して、熱
伝導率が１００〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋであり、焼結密度が
３．３ｇ／ｃｍ３以上である焼結体を形成し、この焼結
体から板厚が１．５〜３．５ｍｍであるサイリスタ用放
熱板を形成することを特徴とするサイリスタ用放熱板の
製造方法。 - 【請求項２】 前記放熱板の抗折強度が３５〜４１ｋｇ
／ｍｍ２であることを特徴とする請求項１記載のサイリ
スタ用放熱板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28794891A JP3204520B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | サイリスタ用放熱板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28794891A JP3204520B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | サイリスタ用放熱板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05129590A JPH05129590A (ja) | 1993-05-25 |
| JP3204520B2 true JP3204520B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=17723814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28794891A Expired - Lifetime JP3204520B2 (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | サイリスタ用放熱板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3204520B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP28794891A patent/JP3204520B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05129590A (ja) | 1993-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2024500914A (ja) | 高熱伝導性窒化ケイ素セラミックス絶縁板及びその製造方法 | |
| WO2022156637A1 (zh) | 一种氮化硅陶瓷材料的制备方法 | |
| CN107365155B (zh) | 一种氮化铝陶瓷的低温烧结助剂体系 | |
| JP2004521052A (ja) | 高純度・低比抵抗の静電チャック | |
| US8022001B2 (en) | Aluminum nitride sintered product, method for producing the same, and electrostatic chuck including the same | |
| JP2547767B2 (ja) | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体 | |
| JP3204520B2 (ja) | サイリスタ用放熱板の製造方法 | |
| TW201938512A (zh) | 複合燒結體、半導體製造裝置構件及複合燒結體之製造方法 | |
| KR102565344B1 (ko) | 질화 알루미늄 세라믹스 조성물 및 그의 제조방법 | |
| JPH02275765A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JPH0196067A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| CN112750692A (zh) | 复合烧结体及复合烧结体的制造方法 | |
| JP2578114B2 (ja) | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JP2001354479A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 | |
| JP2975882B2 (ja) | 圧接用窒化けい素放熱板およびそれを用いた圧接構造部品 | |
| KR20190063580A (ko) | 신규한 질화규소 분말의 제조방법 | |
| JP7578835B2 (ja) | 窒化ケイ素セラミックス材料の作製方法 | |
| KR20180097052A (ko) | 저유전손실의 질화 알루미늄 세라믹 소재, 세라믹히터 및 이의 제조방법 | |
| JPH02279568A (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体およびその製造方法 | |
| JPH0522670B2 (ja) | ||
| JP2587854B2 (ja) | 熱伝導度が向上された窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JP2742599B2 (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体およびその製造方法 | |
| JPH0881266A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JP3226898B2 (ja) | 圧接構造を有するサイリスタ用窒化けい素放熱板およびそれを用いたサイリスタ | |
| JP2901135B2 (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080629 Year of fee payment: 7 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080629 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090629 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110629 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629 Year of fee payment: 11 |