JPH01197355A - 無機焼結体及びその製造法 - Google Patents
無機焼結体及びその製造法Info
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- JPH01197355A JPH01197355A JP63024706A JP2470688A JPH01197355A JP H01197355 A JPH01197355 A JP H01197355A JP 63024706 A JP63024706 A JP 63024706A JP 2470688 A JP2470688 A JP 2470688A JP H01197355 A JPH01197355 A JP H01197355A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、無機焼結体及びその製造法に関する。
本発明の無機焼結体は、熱伝導性及び絶縁性に優れてい
るので、電子部品用の回路基板、ヒートシンクなどとし
て、有用である。
るので、電子部品用の回路基板、ヒートシンクなどとし
て、有用である。
従来技術とその問題点
従来、電子部品用の回路基板材料としては、樹脂及びセ
ラミックスが使用されている。しかしながら、樹脂製回
路基板には、熱伝導性が低(、透湿性に起因する配線の
腐蝕という問題点がある。
ラミックスが使用されている。しかしながら、樹脂製回
路基板には、熱伝導性が低(、透湿性に起因する配線の
腐蝕という問題点がある。
さらに、公知のセラミックス製回路基板には、熱伝導性
が低く、また焼結温度が高いため、低融点の卑金属ペー
ストとの同時焼成が困難であるという問題点がある。
が低く、また焼結温度が高いため、低融点の卑金属ペー
ストとの同時焼成が困難であるという問題点がある。
問題点を解決するための、手段
本発明者は、上記の如き従来技術の現状に鑑みて、種々
研究を重ねた結果、アルミニウム粉末と低融点ガラスと
の混合物を成形し、焼結する場合には、従来技術の問題
点を大巾に軽減し得ることを見出した。
研究を重ねた結果、アルミニウム粉末と低融点ガラスと
の混合物を成形し、焼結する場合には、従来技術の問題
点を大巾に軽減し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の無機焼結体及びその製造法
を提供するものである: ■アルミニウム粉末50〜97重世%と低融点ガラス5
0〜3重量%とからなる無機焼結体;及゛び ■アルミニウム粉末50〜97重量%と低融点ガラス5
0〜3重量%との混合物を成形した後、焼結することを
特徴とする無機焼結体の製造法。
を提供するものである: ■アルミニウム粉末50〜97重世%と低融点ガラス5
0〜3重量%とからなる無機焼結体;及゛び ■アルミニウム粉末50〜97重量%と低融点ガラス5
0〜3重量%との混合物を成形した後、焼結することを
特徴とする無機焼結体の製造法。
本発明で使用するアルミニウム粉末は、任意の方法で製
造したものを使用することが出来る。通常は、50%粒
度中央値が30μm以下、より好ましくは20μm以下
の粒度を有するものを使用する。アルミニウム粉末の粒
径は、回路基板の表面の平滑性を高めるために、出来る
だけ小さいことが好ましい。50%粒度中央値が30μ
mを上回る場合には、回路基板表面の平滑性が著しく損
なわれる様になる。 アルミニウム粉の組成は特に限定
されず、高純度アルミニウム粉、高ケイ素アルミニウム
合釡粉末などが使用される。また、アルミニウム粉の形
態も特に限定されず、アトマイジング法により得られる
球状乃至涙滴状粉等が例示される。
造したものを使用することが出来る。通常は、50%粒
度中央値が30μm以下、より好ましくは20μm以下
の粒度を有するものを使用する。アルミニウム粉末の粒
径は、回路基板の表面の平滑性を高めるために、出来る
だけ小さいことが好ましい。50%粒度中央値が30μ
mを上回る場合には、回路基板表面の平滑性が著しく損
なわれる様になる。 アルミニウム粉の組成は特に限定
されず、高純度アルミニウム粉、高ケイ素アルミニウム
合釡粉末などが使用される。また、アルミニウム粉の形
態も特に限定されず、アトマイジング法により得られる
球状乃至涙滴状粉等が例示される。
本発明で使用する低融点ガラスとしては、公知の電子部
品の封着用低融点ガラスが使用可能であり、具体的には
、pbo系、B2O3系、ZnO系、PbO−B2O3
系、Pb0−B2O3−8i02系、ZnOAR20a
系などが例示される。低融点ガラスは、通常軟化点10
0〜・660℃程度、より好ましくは軟化点200〜6
00℃程度のものを使用する。ガラスの軟化点が100
℃未満の場合には、焼結体の耐熱性が不十分となり、一
方660℃を上回る場合には、焼結温度を高くすること
が必要となるため、焼結体製造時にアルミニウム粉末が
溶融流動し始める。低融点ガラスの粒度、形状などは、
特に限定されないが、取扱いの容易さ、アルミニウム粉
末との均一混合性などの観点からは、粒径1〜10μm
程度の粉末の形態で使用することが好ましい。
品の封着用低融点ガラスが使用可能であり、具体的には
、pbo系、B2O3系、ZnO系、PbO−B2O3
系、Pb0−B2O3−8i02系、ZnOAR20a
系などが例示される。低融点ガラスは、通常軟化点10
0〜・660℃程度、より好ましくは軟化点200〜6
00℃程度のものを使用する。ガラスの軟化点が100
℃未満の場合には、焼結体の耐熱性が不十分となり、一
方660℃を上回る場合には、焼結温度を高くすること
が必要となるため、焼結体製造時にアルミニウム粉末が
溶融流動し始める。低融点ガラスの粒度、形状などは、
特に限定されないが、取扱いの容易さ、アルミニウム粉
末との均一混合性などの観点からは、粒径1〜10μm
程度の粉末の形態で使用することが好ましい。
アルミニウム粉末と低融点ガラスとの配合割合は、重量
比で、通常50〜97 : 50〜3の範囲内、より好
ましくは80〜95 : 20〜5の範囲とする。混合
物中のアルミニウム粉末の量が50%を下回る場合には
、焼結体の熱伝導性が低下するのに対し、97%を超え
る場合には、成形物の焼結が困難乃至不可能となる。
比で、通常50〜97 : 50〜3の範囲内、より好
ましくは80〜95 : 20〜5の範囲とする。混合
物中のアルミニウム粉末の量が50%を下回る場合には
、焼結体の熱伝導性が低下するのに対し、97%を超え
る場合には、成形物の焼結が困難乃至不可能となる。
本発明の無機焼結体は、アルミニウム粉末と低融点ガラ
スとの混合粉体100重量部に常法にしたがって少量の
バインダー、分散剤、有機溶媒などを添加し、混練して
スラリー化し、所定形状に成形した後、使用する低融点
ガラスの融点に応じて100〜660℃の範囲内の温度
で1〜10時間程時間化雰囲気中で焼結する。アルミニ
ウム粉末と低融点ガラス以外の材料としては、公知のも
のが全て使用可能であり、例えば、バインダーとしては
、ステアリン酸、ポリビニルアルコールなど、分散剤と
しては、界面活性剤など、有機溶媒としては、アセトン
、メチルエチルケトン、低級アルコールなどが例示され
る。酸化雰囲気中での焼成により、焼結体の表面が酸化
されるので、本発明焼結体を電子部品用の回路基板(単
板)として使用する場合にも、短絡現象は生じない。
スとの混合粉体100重量部に常法にしたがって少量の
バインダー、分散剤、有機溶媒などを添加し、混練して
スラリー化し、所定形状に成形した後、使用する低融点
ガラスの融点に応じて100〜660℃の範囲内の温度
で1〜10時間程時間化雰囲気中で焼結する。アルミニ
ウム粉末と低融点ガラス以外の材料としては、公知のも
のが全て使用可能であり、例えば、バインダーとしては
、ステアリン酸、ポリビニルアルコールなど、分散剤と
しては、界面活性剤など、有機溶媒としては、アセトン
、メチルエチルケトン、低級アルコールなどが例示され
る。酸化雰囲気中での焼成により、焼結体の表面が酸化
されるので、本発明焼結体を電子部品用の回路基板(単
板)として使用する場合にも、短絡現象は生じない。
本発明においては、成形体焼成時の温度が低いので、必
要ならば、回路形成用卑金属導電ペースト層を同時に焼
成し、回路を形成することが出来る。
要ならば、回路形成用卑金属導電ペースト層を同時に焼
成し、回路を形成することが出来る。
発明の効果
本発明によれば、以下のような顕著な効果が達成される
。
。
(1)本発明無機焼結体は、内部に存在するアルミニウ
ムの高熱伝導性により、熱伝導性に優れているので、電
子部品用基板としての放熱性が著しく改善される。
ムの高熱伝導性により、熱伝導性に優れているので、電
子部品用基板としての放熱性が著しく改善される。
(2)基板形成に際し、低温焼成が可能なので、低電気
抵抗の卑金属導電ペースト層を同時に焼結させることが
出来る。
抵抗の卑金属導電ペースト層を同時に焼結させることが
出来る。
(3)その結果、MOlWなどの導電ペースト層からな
る回路を基板材料との高温同時焼成により形成させる場
合に比して、発熱量の低い同時焼成基板を得ることが出
来る。
る回路を基板材料との高温同時焼成により形成させる場
合に比して、発熱量の低い同時焼成基板を得ることが出
来る。
実施例
以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをより
一層明らかにする。以下において、“%′及び“部”と
あるのは、それぞれ“重合%”及び“重量部”を意味す
る。
一層明らかにする。以下において、“%′及び“部”と
あるのは、それぞれ“重合%”及び“重量部”を意味す
る。
実施例1
アトマイズドアルミニウム粉(酸素含有量0630%、
50%粒度中央値20μm=以下単にアルミ粉とする)
と半導体封着用低融点ガラス粉(PbOB20a S
iO2系:軟化点397℃、50%粒度中央値4.7μ
m:以下単にガラス粉とする)とを使用して、第1表に
示す配合割合の混合物No、 1〜5を得た。
50%粒度中央値20μm=以下単にアルミ粉とする)
と半導体封着用低融点ガラス粉(PbOB20a S
iO2系:軟化点397℃、50%粒度中央値4.7μ
m:以下単にガラス粉とする)とを使用して、第1表に
示す配合割合の混合物No、 1〜5を得た。
第1表
次いで、混合物No、 1〜5のそれぞれ100部にス
テアリン酸10部、ノニオン系界面活性剤1部及びアセ
トン40部を加え、ポリエチレンでライニングしたボー
ルミル内でアルミナボールを使用して、24時間混練し
、スラリー化した。
テアリン酸10部、ノニオン系界面活性剤1部及びアセ
トン40部を加え、ポリエチレンでライニングしたボー
ルミル内でアルミナボールを使用して、24時間混練し
、スラリー化した。
得られたスラリーを80℃で3時間乾燥し、冷間プレス
で直径10關×高さ2.5mmのペレットに成形し、5
00℃で3時間焼成して、焼結体重1〜5を得た。
で直径10關×高さ2.5mmのペレットに成形し、5
00℃で3時間焼成して、焼結体重1〜5を得た。
得られた焼結体の熱伝導率をレーザーフラッシュ法によ
り測定し、また表面抵抗を求めた。結果を第2表に示す
。
り測定し、また表面抵抗を求めた。結果を第2表に示す
。
第2表
焼結体 熱伝導率 表面抵抗
No、 (W/mk) (Ω/口)
1 (注1) (注1) 2 200 6.3xlO9 31752,2xlO10 41604,7xlO” 5 80 8.9xlO’ (注1):成形体が焼結不十分なため測定不能実施例2 アルミニウム粉末の50%粒度中央値をそれぞれ5.c
zm(No、6)及び30.um(Na7)とする以外
は実施例1と同様にして焼結体を得た。
1 (注1) (注1) 2 200 6.3xlO9 31752,2xlO10 41604,7xlO” 5 80 8.9xlO’ (注1):成形体が焼結不十分なため測定不能実施例2 アルミニウム粉末の50%粒度中央値をそれぞれ5.c
zm(No、6)及び30.um(Na7)とする以外
は実施例1と同様にして焼結体を得た。
得られた焼結体の熱伝導率及び表面抵抗を第3表に示す
。なお、第3表には、使用したアルミニウム粉末の50
%粒度中央値が20μmである実施例1の焼結体No、
2の結果を併せて示す。
。なお、第3表には、使用したアルミニウム粉末の50
%粒度中央値が20μmである実施例1の焼結体No、
2の結果を併せて示す。
第3表
焼結体 熱伝導率 表面抵抗
陽、 (W/mk) (Ω/口)・
6 205 7.8X1092 20
0 6.3X109 7 190 1.8X1010実施例3 実施例1の混合物No、2.3及び4とそれぞれ同一組
成の混合物100部にポリビニルブチラール(数平均分
子ff155000)10部、ジブチルフタレート4部
、ノニオン系界面活性剤2部、メチルエチルケトン32
部、メタノール22部及びn−ブタノール8部を加え、
実施例1と同様にしてスラリー化し、スラリー粘度を1
5000cpsに調整した。得られたスラリーをドクタ
ーブレード方式の成形機を使用して厚さ1mmのシート
に成形し、500℃で3時間焼成した。
6 205 7.8X1092 20
0 6.3X109 7 190 1.8X1010実施例3 実施例1の混合物No、2.3及び4とそれぞれ同一組
成の混合物100部にポリビニルブチラール(数平均分
子ff155000)10部、ジブチルフタレート4部
、ノニオン系界面活性剤2部、メチルエチルケトン32
部、メタノール22部及びn−ブタノール8部を加え、
実施例1と同様にしてスラリー化し、スラリー粘度を1
5000cpsに調整した。得られたスラリーをドクタ
ーブレード方式の成形機を使用して厚さ1mmのシート
に成形し、500℃で3時間焼成した。
得られた焼結体No、’8.9及び10の熱伝導率と表
面抵抗を第4表に示す。
面抵抗を第4表に示す。
第4表
焼結体 熱伝導率 表面抵抗
No、、 (W/+k) (Ω/口
)8 190 7、lXl09 9 170 4.5X10” 10 155 6、0xlO11(以上) 代理人 弁理士 三 枝 英 二
)8 190 7、lXl09 9 170 4.5X10” 10 155 6、0xlO11(以上) 代理人 弁理士 三 枝 英 二
Claims (2)
- (1)アルミニウム粉末50〜97重量%と低融点ガラ
ス50〜3重量%とからなる無機焼結体。 - (2)アルミニウム粉末50〜97重量%と低融点ガラ
ス50〜3重量%との混合物を成形した後、焼結するこ
とを特徴とする無機焼結体の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63024706A JPH01197355A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 無機焼結体及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63024706A JPH01197355A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 無機焼結体及びその製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01197355A true JPH01197355A (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=12145620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63024706A Pending JPH01197355A (ja) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | 無機焼結体及びその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01197355A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03159949A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-09 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | セラミック成形体およびその製造方法 |
JPH08330483A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Seiko Seiki Co Ltd | ヒートシンク |
-
1988
- 1988-02-03 JP JP63024706A patent/JPH01197355A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03159949A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-09 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | セラミック成形体およびその製造方法 |
JPH08330483A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Seiko Seiki Co Ltd | ヒートシンク |
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