JP3877813B2

JP3877813B2 - 大型窒化アルミニウム焼結体及びその製造方法

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Publication number: JP3877813B2
Application number: JP25687596A
Authority: JP
Inventors: 清章廣川; 哲夫若松; 人文谷口
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2016-09-27
Also published as: JPH10101438A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高純度、高密度で且つ外観及び熱伝導率の均質性に優れた大型窒化アルミニウム焼結体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電チャック、ガスディフュージョンプレート、クランプリング等の半導体装置関連部材や高出力半導体素子の放熱板等の用途に使用される大型窒化アルミニウム焼結体は、一般に、窒化アルミニウム顆粒を用いてプレス成形法により製造される。ここで、該顆粒は、通常、窒化アルミニウム粉末を表面活性剤や結合剤、必要に応じて焼結助剤等と共に有機溶媒中で混合し泥しょうとした後、次いで、該泥しょうを噴霧乾燥法等で造粒して得られる。
【０００３】
得られた顆粒の粒度分布は、通常ガウス分布を示し、該顆粒は、１ｔ／ｃｍ²程度のプレス圧で成形され、得られたプレス体は、次いで脱脂、焼成され、窒化アルミニウム焼結体とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにして得られた窒化アルミニウム焼結体は、形状の大型化に伴い焼結体組織の不均一性に由来して、外観色調のムラや熱伝導率のムラが発生し、均質な色調や熱伝導率を有する大型窒化アルミニウム焼結体を得ることが困難であった。
【０００５】
そして、半導体装置関連部材等の用途においては、上記色調のムラは大型窒化アルミニウム焼結体の熱放射のムラを発生させ、熱伝導率のムラ同様、ウェハーの均熱が不十分となり、半導体素子の歩留り低下等の問題を生ずる
これらの問題は、特に、表面積が３５０ｃｍ²以上、または、最大長が１５０ｍｍ以上の窒化アルミニウム焼結体において顕著であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、上記の問題点に鑑み、窒化アルミニウム焼結体の有する本来の優れた性質を均質に有する大型窒化アルミニウム焼結体を得ることを目的として鋭意研究を行ってきた。その結果、異なるガウス分布を有する窒化アルミニウム顆粒を使用することで脱脂前の窒化アルミニウムプレス体の相対密度を特定の範囲に制御することにより、均質な外観と熱伝導率を具備する大型窒化アルミニウム焼結体を開発することに成功し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、全表面積が３５０ｃｍ²以上、または、最大長が１５０ｍｍ以上の窒化アルミニウム焼結体であって、表面の色差値（△Ｅ）が１．５以下であり、且つ、平均熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、熱伝導率の標準偏差が２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とする窒化アルミニウム焼結体である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の大型窒化アルミニウム焼結体の表面積は全表面積であり、３５０ｃｍ²以上、一般には、３５０〜８０００ｃｍ²、または、最大長が１５０ｍｍ以上、一般には、１５０〜６００ｍｍのいずれかの条件を満足する大きさを有する窒化アルミニウム焼結体であれば特に制限されない。上記焼結体の形状としては、円状、角状、その他任意の平面形状を有する平板や凹凸や穴を有する板、または、長尺状、棒状等の形状が一般的である。
【０００９】
本発明の大型窒化アルミニウム焼結体の特徴の一つは、表面の色差値（△Ｅ）が１．５以下であることである。上記の色差値（△Ｅ）は、下記式により求めたものである。
【００１０】
【数１】

【００１１】
（ここで、Ｌは明度、ａはａ軸（赤−緑）の彩度及びｂはｂ軸（黄−青）の彩度の成分を示す。）
測定は、基準点におけるＬ、ａ、ｂの測定値Ｌ₀、ａ₀、ｂ₀と各部位の測定値Ｌ_n、ａ_n、ｂ_nの差△Ｌ_n、△ａ_n、△ｂ_nの平均値を求め、該平均値を上記式にそれぞれ代入して色差値（△Ｅ）が計算される。
【００１２】
本発明において、基準点は最大面積を有する面のほぼ中心と成る位置に選定し、他の測定点は約２５ｃｍ²当たり１点となる割合で、測定点が焼結体表面上にほぼ均一に分布するように選定される。
【００１３】
本発明の窒化アルミニウム焼結体において、上記の色差値（△Ｅ）が１．５を越える場合は、熱放射のムラが大きく、窒化アルミニウム表面の温度が均一とならないために好ましくない。該大型窒化アルミニウム焼結体の表面の均熱性を維持するためには、△Ｅが１．２以下であることが更に好ましい。
【００１４】
また、本発明の窒化アルミニウム焼結体において、平均熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、熱伝導率の標準偏差が２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが重要である。
【００１５】
ここで、熱伝導率の測定点は、色差値と同様にして選定される。
【００１６】
尚、上記熱伝導率は、全測定値の平均値であり、標準偏差は、これら測定値より、バラツキとして求めた値である。
【００１７】
即ち、平均熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋ未満の場合は、焼結体全体への熱伝達が不十分となり、均熱性の確保ができないために好ましくない。また、熱伝導率の標準偏差が２Ｗ／ｍ・Ｋを越える場合は、伝熱性のバラツキが大きく、焼結体中の温度ムラが発生する。本発明の大型窒化アルミニウム焼結体の均熱性を十分に確保するためには、平均熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが更に好ましく、１８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが最も好ましい。また、熱伝導率の標準偏差が１．８Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが更に好ましく、１．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが最も好ましい。
【００１８】
本発明の窒化アルミニウム焼結体の他の物性としては、曲げ強度が３００Ｎ／ｍｍ²以上、曲げ強度の標準偏差が１０Ｎ／ｍｍ²以下であることが好ましく、更に好ましくは、曲げ強度が３３０Ｎ／ｍｍ²以上、曲げ強度の標準偏差が８Ｎ／ｍｍ²以下である。
【００１９】
焼結体組織の均質性については、焼結体の密度として、理論密度の９５％以上、該密度の標準偏差は、０．１２％以下が好ましく、該密度が９８％以上、標準偏差が０．０９％以下であることが更に好ましい。
【００２０】
また、焼結体の結晶粒子の粒径は、２〜１２μｍで、該粒径の標準偏差が０．２５μｍ以下であることが好ましく、該粒径が２．５〜１０μｍ、標準偏差が０．２μｍ以下であることが更に好ましい。
【００２１】
本発明の窒化アルミニウム焼結体の製造方法は、特に制限されるものではないが、次の方法が好ましく採用される。
【００２２】
即ち、平均粒径が４０〜５０μｍの窒化アルミニウム顆粒（Ａ）と平均粒径が９０〜１２０μｍの窒化アルミニウム顆粒（Ｂ）とを重量比で（Ａ）／（Ｂ）＝１／１０〜１／２の範囲で含む顆粒混合物を成形して相対密度が５０〜６２％の窒化アルミニウムプレス体を得、次いで、該プレス体を焼成することを特徴とする窒化アルミニウム焼結体の製造方法である。
【００２３】
本発明の該窒化アルミニウム顆粒を構成する窒化アルミニウム粉末は、公知のものが何ら制限無く使用される。一般に熱伝導性に優れた窒化アルミニウム焼結体を得るためには、酸素含有量や陽イオン不純物の少ないことが好ましい。即ち、ＡｌＮを窒化アルミニウム組成とするとき、不純物となる酸素含有量が１．５重量％以下、陽イオン不純物が０．３重量％以下である窒化アルミニウム粉末が好適である。更に、酸素含有量が０．４〜１．３重量％、陽イオン不純物が０．２重量％以下である窒化アルミニウム粉末がより好適である。
【００２４】
尚、本発明における窒化アルミニウムはアルミニウムと窒素の１：１の化合物であり、これ以外のものをすべて不純物として扱う。但し、窒化アルミニウム粉末の表面は空気中で不可避的に酸化され、Ａｌ−Ｎ結合がＡｌ−Ｏ結合に置き換っているが、この結合Ａｌは陽イオン不純物とみなさない。従って、Ａｌ−Ｎ、Ａｌ−Ｏの結合をしていない金属アルミニウムは陽イオン不純物である。
【００２５】
窒化アルミニウム粉末の粒子は、粒子径の小さく揃っているものが好ましい。例えば、平均粒子径(遠心式粒度分布測定装置、例えば、堀場製作所製のＣＡＰＡ５００などで測定した凝集粒子の平均粒径を言う。)が５μｍ以下、更には３μｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
本発明の該窒化アルミニウム顆粒を構成する窒化アルミニウム粉末以外の無機成分としては、窒化アルミニウムの焼結に使用することが公知の焼結助剤、例えば、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム等のアルカリ土類金属酸化物；酸化イットリウム、酸化ランタン等の希土類酸化物；アルミン酸カルシウム等の複合酸化物等が、窒化アルミニウム粉末との合計量中に占める割合が０．１〜１０重量％の範囲で必要に応じて使用される。
【００２７】
また、本発明の窒化アルミニウム顆粒は、上記の無機成分の他、有機成分より構成され、有機成分としては、通常、表面活性剤及び結合剤が用いられる。
【００２８】
表面活性剤は、一般に、泥しょう中のセラミック粉末の分散性を高めるために用いられ、本発明の表面活性剤としては、公知のものが何ら制限無く採用されるが、特に、親水性親油性バランス（以下ＨＬＢと略す。）が４．５〜１８のものが、窒化アルミニウムプレス体の成形密度が上がるため好ましく使用される。尚、本発明におけるＨＬＢは、デ−ビスの式により算出された値である。
【００２９】
本発明において好適に使用しうる表面活性剤を具体的に例示すると、カルボキシル化トリオキシエチレントリデシルエーテル、ジグリセリンものオレート、ジグリセリンモノステアレート、カルボキシル化ヘプタオキシエチレントリデシルエーテル、テトラグリセリンものオレート、ヘキサグリセリンモノオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等が挙げられる。本発明における表面活性剤は、２種以上を混合して使用しても良く、その時のＨＬＢは、それぞれの表面活性剤のＨＬＢの相加平均で算出出来る。
【００３０】
これらの表面活性剤は、通常、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対して０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０２〜３．０重量部である。表面活性剤が０．０１重量部より少ない場合には泥しょうの分散が不十分となり、１０重量部より多い場合は、プレス体の強度が低下するために好ましくない。
【００３１】
また、本発明において、結合剤は、一般にセラミック粉末の成形に用いられるものが何ら制限されず使用できる。例えば、ポリビニルブチラ−ル、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリエチルメタクリレ−ト、ポリ２−エチルヘキシルメタクリレ−ト、ポリブチルメタクリレ−ト、ポリアクリレ−ト、セルロ−スアセテ−トブチレ−ト、ニトロセルロ−ス、メチルセルロ−ス、ヒドロキシメチルセルロ−ス、ポリビニルアルコ−ル、ポリオキシエチレンオキサイド及びポリプロピレンオキサイド等の含酸素有機高分子体；石油レジン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の炭化水素系合成樹脂；ポリ塩化ビニ−ル；ワックス及びそのエマルジョン等の有機高分子体が１種または２種以上混合して使用される。結合剤として使用する有機高分子体の分子量は特に制限されないが、一般には３，０００〜１，０００，０００、好ましくは、５，０００〜３００，０００のものを用いると、プレス成形により得られる窒化アルミニウム粉末成形体の密度が上昇するために好ましい。
【００３２】
前記の窒化アルミニウム粉末と結合剤との混合割合は、窒化アルミニウム１００重量部に対して結合剤を０．１〜３０重量部である。結合剤の量が上記範囲より少ない場合には、強度不足のために良好なプレス体が成形できず、多い場合には、プレス成形し、焼成して得られる窒化アルミニウム焼結体の物性が低下するため好ましくない。本発明の均質で緻密質な顆粒を得るためには、２〜１５重量部であることが更に好ましい。
【００３３】
更に、必要に応じて、プレス成形時の圧力伝達を高めるための滑剤や顆粒の潰れ性を高めるための可塑剤等を窒化アルミニウム粉末１００重量部に対して、５重量部以下の割合で使用しても良い。
本発明の窒化アルミニウム顆粒の製造に好ましく使用される有機溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン類；エタノ−ル、プロパノ−ル及びブタノ−ル等のアルコ−ル類；ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；あるいはトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン及びブロムクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類の１種または２種以上の混合物が挙げられる。有機溶媒の量は、窒化アルミニウム１００重量部に対して、２０〜２００重量部の範囲から選択され、使用される。
【００３４】
前記した各成分は混合され、泥しょうと呼ばれる粘稠なスラリーとした後、スプレドライヤー法等の公知の造粒法により窒化アルミニウム顆粒とされる。
【００３５】
本発明において、該窒化アルミニウム顆粒の重要な要件の一つは、平均粒径が小さい窒化アルミニウム顆粒（Ａ）と平均粒径が大きい窒化アルミニウム顆粒（Ｂ）とを重量比で（Ａ）／（Ｂ）＝１／１０〜１／２の割合で含んでいることである。
【００３６】
ここで、顆粒（Ａ）の平均粒径は、４０〜５０μｍでなければならない。平均粒径が４０μｍ未満の場合には、微小な顆粒が多くなり顆粒の流動性の低下により均質なプレス体が得られないために好ましくない。また、５０μｍを越える場合は、顆粒（Ａ）と（Ｂ）とからなる顆粒混合物の効果が小さくなり、均質で緻密質のプレス体が得られにくく、低いプレス圧で、密度の高い均質なプレス体が得られないために好ましくない。
【００３７】
また、顆粒（Ｂ）の平均粒径は、９０〜１２０μｍでなければならない。平均粒径が９０μｍ未満の場合は、顆粒（Ａ）と（Ｂ）とからなる顆粒混合物の効果が小さくなり、均質で緻密質のプレス体が得られにくく、低いプレス圧で、密度の高い均質なプレス体が得られないために好ましくない。また、１２０μｍを越える場合は、プレス体が不均一となり易く良好なプレス体が得られないために好ましくない。
【００３８】
顆粒（Ａ）と（Ｂ）の混合比率は、（Ａ）／（Ｂ）＝１／１０〜１／２の割合であることが重要である。（Ａ）／（Ｂ）＝１／１０未満の場合及び１／２を越える場合のいずれも、均質で良好なプレス体が得られず、焼結体に色調のムラや熱伝導率等のムラが発生するために好ましくない。本発明の均質性に優れた窒化アルミニウムを得るためには、（Ａ）／（Ｂ）＝１／８〜１／３の割合であることが更に好ましい。
【００３９】
上記顆粒の平均粒径は、一般に、造粒装置の運転条件、例えば、スプレードライヤー法のアトマイザーの回転数等の運転条件によって調整することができる。
【００４０】
また、顆粒（Ａ）、（Ｂ）の粒度分布より求めた標準偏差は、それぞれが１５μｍ以下であることが好ましい。該粒度分布が１５μｍを越えた場合は、粒度分布が２山分布にならず、均質なプレス体が得られないために好ましくない。均質な外観と熱伝導率を有する窒化アルミニウム焼結体を得るためには、それぞれの標準偏差が１３μｍ以下であることが更に好ましい。
【００４１】
本発明の窒化アルミニウム顆粒の作製は、一般的には二つの異なる粒度分布をもつ顆粒をスプレードライヤー法等により作製し、これらを流動装置等を用いて均一に混合する方法が採用される。
【００４２】
また、窒化アルミニウムの泥しょうをスプレードライヤーで噴霧する際に、スプレードライヤーのアトマイザーの噴霧穴を二種の穴径とし、小穴径数／大穴径数の比率を１／１０〜１／２とし噴霧する方法等が採用される。この場合の粒度分布の標準偏差は、顆粒（Ａ）及び（Ｂ）の粒度分布の外挿により求めることができる。
【００４３】
こうして得られた顆粒は、プレス体に成形されるが、その際、公知の方法が何ら制限なく用いられる。特に、乾式プレス成形法、冷間等方圧プレス成形法（ＣＩＰ法）等が単独或いは組み合わせた方法が好適に採用される。
【００４４】
本発明において得られたプレス体の密度は、相対密度で５０〜６２重量％に制御することが重要である。５０％未満の場合、焼結性が劣るために均質で緻密な焼結体が得られないために好ましくない。また、６２％を越える場合は、脱脂性が悪く、脱脂に長時間を要するばかりか脱脂後のプレス体に多くの炭素が残存したり、脱脂時に割れが発生するために良好な焼結体を安定的に得ることができないために好ましくない。本発明の均質性に優れた窒化アルミニウム焼結体を得るためには相対密度が５２〜６０％であることが更に好ましい。
【００４５】
ここで、プレス体の相対密度は、プレス体中の窒化アルミニウムの重量をプレス体の形状より求めた体積で除して、更に、その値を窒化アルミニウム焼結体の理論密度３．２６１ｋｇ／ｃｍ³で除して求めた値である。
【００４６】
従来、プレス体の相対密度を５０〜６２％とするために、１ｔ／ｃｍ²程度の高いプレス圧力が必要であるため、プレス体の密度が不均一となり易く、窒化アルミニウム焼結体の外観の色調ムラや熱伝導率のバラツキの原因となっていたが、本発明の２山の粒度分布を有する顆粒を用いることによって、低圧のプレス成形により均質で緻密質なプレス体、即ち、５０〜６２％の高い相対密度を有し均質なプレス体を得ることが可能となった。好適なプレス圧は、０．２〜０．７ｔ／ｃｍ²であり、割れや欠けが発生せず、脱脂性が良好で、且つ、均質な大型窒化アルミニウムプレス体を得るためには、０．３〜０．６ｔ／ｃｍ²のプレス圧の範囲でプレス成形を行うことが更に好ましい。
【００４７】
こうして得られたプレス体は、公知の方法によって脱脂、焼成され、本発明の窒化アルミニウム焼結体が得られる。
【００４８】
本発明ような大型品を脱脂する場合は、大気や酸素雰囲気中で行うことが好ましい。また、脱脂温度や昇温速度等の温度条件は、バインダー等の有機成分の種類やプレス体の形状によって異なるため、プレス体に割れが発生せず脱脂が完了する温度並びに昇温速度が任意に選択される。本発明に採用される温度条件としては、脱脂温度が４００〜８００℃、脱脂温度までの昇温速度が０．０１〜１℃の範囲から選択されることが好ましい。
【００４９】
その後、窒素等の非酸化雰囲気中、１７００〜１９５０℃の温度で焼成される。好適には、１７５０〜１９００℃の温度で、３〜２０時間焼成され、本発明の窒化アルミニウム焼結体が得られる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、高純度で且つ均質な組織を有し、外観や熱伝導率等の物性のバラツキが極めて小さい大型窒化アルミニウム焼結体を提供するものであり、高品質でしかも均質性が要求される大型の高放熱性材料として最適である。特に、近年、大型形状で、しかも、耐プラズマ性等の耐食性や熱放射特性等、組織の均質性、特に熱的均質性が極めて重要である半導体製造装置関連の部品材料として注目されており、本発明の窒化アルミニウム焼結体は好適に使用されうる。
本発明の窒化アルミニウム焼結体は、こうした高品質で均質性が要求される電子材料や構造材料等の極めて有用な工業材料となる。
【００５１】
【実施例】
本発明をさらに具体的に説明するために、以下に実施例及び比較例を挙げるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５２】
尚、以下の実施例及び比較例における各種の物性の測定は次の方法により行った。
【００５３】
１）比表面積
島津製作所製「フロ−ソ−ブ２３００」を用いて、Ｎ₂吸着によるＢＥＴ法で求めた。
【００５４】
２）平均凝集粒径
堀場製作所製「ＣＡＰＡ５００」を用いて、遠心沈降法により求めた。
【００５５】
３）不純物量
陽イオン不純物は、窒化アルミニウム粉末をアルカリ溶融後、酸で中和し、島津製作所製「ＩＣＰＳ−１０００」を使用して溶液のＩＣＰ発光分光分析により定量した。
【００５６】
不純物カ−ボン量は、窒化アルミニウム粉末を酸素気流中で燃焼させ、堀場製作所製「ＥＭＩＡ−１１０」を使用して、発生したＣＯ、ＣＯ₂ガス量から定量した。
【００５７】
不純物酸素量は、窒化アルミニウム粉末を堀場製作所製「ＥＭＧＡ−２８００」を使用して、グラファイトるつぼ中での高温の熱分解法により発生したＣＯガス量から求めた。
【００５８】
４）顆粒平均粒径
化学工学協会編「化学工学便覧改訂４版」９７３頁記載の粒度分布の累積分布５０％値とり求めた。
【００５９】
５）顆粒粒度分布
化学工学協会編「化学工学便覧改訂４版」９７３頁記載の方法に準じて顆粒粒径の頻度分布を求め、標準偏差を計算した。
【００６０】
６）プレス体相対密度
プレス体相対密度は、プレス体中の窒化アルミニウムの重量をプレス体の形状より求めた体積で除して、更に、その値を窒化アルミニウム焼結体の理論密度３．２６１ｋｇ／ｃｍ³で除して求めた。
【００６１】
７）焼結体相対密度
東洋精機製「高精度比重計Ｄ−Ｈ」を使用して、アルキメデス法により焼結体密度を求め、窒化アルミニウムと焼結助剤からなる焼結体の理論密度で除して求めた。
【００６２】
８）焼結体結晶粒子の粒径
焼結体破面の倍率３５００倍のＳＥＭ写真より、コード法を用いて求めた。
【００６３】
９）熱伝導率
理学電機（株）製「熱定数測定装置ＰＳ−７」を使用して、レ−ザ−フラッシュ法により測定した。厚さ補正は検量線により行った。
【００６４】
１０）焼結体表面の色差値
日本電色工業（株）製「ＮＲ−３０００Ａ」を使用して、ＪＩＳＺ８７３０に準じて求めた。焼結体の中心を基準点とし、基準点の明度Ｌ、色相ａ、ｂの測定値と約２５ｃｍ²当たり１点となる割合で、測定点が焼結体表面上にほぼ均一に分布するように選定された各部位の測定値との差△Ｌ、△ａ、 △ｂの平均値を求め、下記式を用いて色差値（△Ｅ）を計算した。
【００６５】
【数２】

【００６６】
１１）曲げ強度
ＪＩＳＲ−１６０１に準じて、３点曲げ強度を測定した。
【００６７】
実施例１
内容積５０Ｌのナイロン製ポットに鉄心入りナイロンボ−ルを入れ、次いで、表１に示す窒化アルミニウム粉末１００重量部、酸化イットリウム５重量部、表面活性剤としてテトラグリセリンモノオレ−ト１重量部、結合剤としてｎ−ブチルメタクリレート３重量部、溶媒としてトルエンを１００重量部を添加してボ−ルミル混合を十分に行った後、白色の泥しょうを得た。
【００６８】
こうして得られた泥しょうをスプレドライヤー法により造粒し、平均粒径が４４μｍと１０８μｍの大きさの窒化アルミニウム顆粒を作製した。標準偏差は、それぞれ８μｍと９μｍであった。平均粒径４４μｍの顆粒と１０８μｍの顆粒を重量比で１／６となるよう流動装置を用いて混合した。得られた顆粒の粒度分布は２山分布を示した。結果を表２に示した。
【００６９】
次いで、所定形状の金型を用いて、０．３ｔ／ｃｍ²でプレス体を成形した。プレス体の相対密度は、５４．８％であった。該プレス体は、大気中、０．２℃／ｍｉｎの速度で昇温し、６００℃で８時間焼成し、次いで、内面に窒化ホウ素を塗布したカ−ボン製るつぼに入れ、窒素雰囲気中、１８１０℃で６時間焼成した。得られた焼結体の形状は、φ２１８ｍｍ×ｔ１６ｍｍ（表面積８５６ｃｍ²）であった。焼結体の密度と焼結体結晶粒子の平均粒径、焼結体表面の色差値及び熱伝導率、曲げ強度について、該焼結体の焼結体の中心と同心円である直径１００ｍｍ及び２００ｍｍの円と該焼結体の中心を通り、焼結体を８等分する４本の等分線の交点部分を合わせた１７箇所、即ち、裏表で合計３４箇所を測定した。色差値を除いて、それぞれ平均値と標準偏差を求めた。上記の条件を表２に、結果を表３に示した。
【００７０】
また、得られた大型窒化アルミニウム焼結体は、放熱性、電熱性が共に優れており、各種用途において該焼結体の均熱性が極めて良好であった。
【００７１】
実施例２〜７
顆粒（Ａ）と（Ｂ）の平均粒径と該顆粒の混合の重量比及びプレス圧を表２に示した条件に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、窒化アルミニウムプレス体を得、焼結体を得た。上記の条件を表２に、結果を表３に示した。
【００７２】
また、得られた大型窒化アルミニウム焼結体は、放熱性、電熱性が共に優れており、各種用途において該焼結体の均熱性が極めて良好であった。
【００７３】
実施例８〜１２
焼成条件を表２に示した条件に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、窒化アルミニウムプレス体を得、焼結体を得た。上記の条件を表２に、結果を表３に示した。
また、得られた大型窒化アルミニウム焼結体は、放熱性、電熱性が共に優れており、各種用途において該焼結体の均熱性が極めて良好であった。
【００７４】
実施例１３
アトマイザーの小穴径数と大穴径数の比を１／６にして２山分布の顆粒を作製したこと以外は、実施例１と同様にして、窒化アルミニウムプレス体を得、焼結体を得た。上記の条件を表２に、結果を表３に示した。
【００７５】
また、得られた大型窒化アルミニウム焼結体は、放熱性、電熱性が共に優れており、各様とにおいて該焼結体表面の均熱性が極めて良好であった。
【００７６】
比較例１、２
顆粒（Ａ）と（Ｂ）を混合せずにそれぞれ単独で使用し、プレス圧を変更したこと以外は、実施例１と同様にして、窒化アルミニウムプレス体を得、焼結体を得た。上記の条件を表２に、結果を表３に示した。
【００７７】
比較例３、４
平均粒径４４μｍの顆粒と１０８μｍの顆粒を表２に示した重量比で混合したこと以外は、実施例１と同様にして、窒化アルミニウムプレス体を得、焼結体を得た。結果を表２に示した。
【００７８】
比較例５〜８
顆粒（Ａ）と（Ｂ）の平均粒径を表２に示した条件に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、窒化アルミニウムプレス体を得、焼結体を得た。結果を表２に示した。
【００７９】
比較例９
プレス圧を変えたこと以外は、実施例７と同様にして、窒化アルミニウムプレス体を得、焼結体を得た。上記の条件を表２に、結果を表３に示した。
【００８０】
【表１】

【００８１】
【表２】

【００８２】
【表３】

Claims

全表面積が３５０ｃｍ²以上、または、最大長が１５０ｍｍ以上の窒化アルミニウム焼結体であって、表面の色差値（△Ｅ）が１．５以下であり、且つ、平均熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、熱伝導率の標準偏差が２Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とする大型窒化アルミニウム焼結体。
平均粒径が４０〜５０μｍの窒化アルミニウム顆粒（Ａ）と平均粒径が９０〜１２０μｍの窒化アルミニウム顆粒（Ｂ）とを重量比で（Ａ）／（Ｂ）＝１／１０〜１／２の範囲で含む顆粒混合物を成形して相対密度が５０〜６２％の窒化アルミニウムプレス体を得、次いで、該プレス体を焼成することを特徴とする大型窒化アルミニウム焼結体の製造方法。