JPH01249664A - 焼成用容器およびその製造方法 - Google Patents
焼成用容器およびその製造方法Info
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- JPH01249664A JPH01249664A JP63074711A JP7471188A JPH01249664A JP H01249664 A JPH01249664 A JP H01249664A JP 63074711 A JP63074711 A JP 63074711A JP 7471188 A JP7471188 A JP 7471188A JP H01249664 A JPH01249664 A JP H01249664A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的）
（産業上の利用分野）
本発明はセラミック成形品を焼成時に収容カーるだめの
焼成用容器おにびその製造方法に係り、特に窒化アルミ
ニウム成形品の焼成用どじで好適な焼成用容器およびそ
の製造方法に関する。
焼成用容器おにびその製造方法に係り、特に窒化アルミ
ニウム成形品の焼成用どじで好適な焼成用容器およびそ
の製造方法に関する。
（従来の技術）
セラミックスは−・般に硬度、耐摩耗性、耐熱性、耐腐
食性等が高く、このような特質により近年その用途が拡
大されできている。特にニコーーゼラミックスは特別の
機能がイ」加され、例えば窒化アルミニウム（Ａ Ｉ
Ｎ ）は熱伝導性ｄ３よび電気的絶縁性が極めて高いこ
とから半導体装置の放熱板材料、回路基板用絶縁体材料
等として有望視されている。
食性等が高く、このような特質により近年その用途が拡
大されできている。特にニコーーゼラミックスは特別の
機能がイ」加され、例えば窒化アルミニウム（Ａ Ｉ
Ｎ ）は熱伝導性ｄ３よび電気的絶縁性が極めて高いこ
とから半導体装置の放熱板材料、回路基板用絶縁体材料
等として有望視されている。
ところで、このような△ｆ！Ｎ成形品等の焼成時に使用
される焼成用容器（いわゆるリヤ）は、従来主どじ−（
アルミナ（△ｊ２ｏ３）製どされていた。しかし、Ａｆ
、０３％の焼成用容器は大型とした場合に割れ易くなり
、大型成形品の焼成への適用が困難であった。
される焼成用容器（いわゆるリヤ）は、従来主どじ−（
アルミナ（△ｊ２ｏ３）製どされていた。しかし、Ａｆ
、０３％の焼成用容器は大型とした場合に割れ易くなり
、大型成形品の焼成への適用が困難であった。
また、△１２０３製の焼成用容器を用いてへ１Ｎ成形品
の焼成を行’＋１−．）た場合、△ｊＮ成形晶の熱伝導
率が低下したり、同成形品に色むらが生じて外観を悪く
することもあり、半導体用回路基板の如く厳しい特性が
要求される成形品に対し−（は不適当である。
の焼成を行’＋１−．）た場合、△ｊＮ成形晶の熱伝導
率が低下したり、同成形品に色むらが生じて外観を悪く
することもあり、半導体用回路基板の如く厳しい特性が
要求される成形品に対し−（は不適当である。
（発明が解決しようとり−る課題）
従来セラミック成形品の焼成用容器として使用されてい
る△Ｊ！２０３容器て゛は、大型成形品への適用が困難
であり、また厳しい熱伝導率等の特性が要求される成形
品の焼成にも不適当である等の問題があった。
る△Ｊ！２０３容器て゛は、大型成形品への適用が困難
であり、また厳しい熱伝導率等の特性が要求される成形
品の焼成にも不適当である等の問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、大型
なヒラミック成形品収納用としても割れ等が発生するこ
となく適用できるどと−ｂに、ＡｊＮ等の成形品に対し
て熱伝導率を低下さＵノこり変色さけることがなく、成
形品の高品質化を図るうえで゛も好適な焼成用容器およ
びその製造方法を提供することを目的どする３、 〔発明の禍成〕 （課題を解決するだめの手段と作用） 発明考等はけラミックスとりわけΔ、＆Ｎ成形品の焼成
用容器についでの材料研究を行なってきたどころ、低酸
素濃度の高純度△ＪＮが好適であることを見出した。
なヒラミック成形品収納用としても割れ等が発生するこ
となく適用できるどと−ｂに、ＡｊＮ等の成形品に対し
て熱伝導率を低下さＵノこり変色さけることがなく、成
形品の高品質化を図るうえで゛も好適な焼成用容器およ
びその製造方法を提供することを目的どする３、 〔発明の禍成〕 （課題を解決するだめの手段と作用） 発明考等はけラミックスとりわけΔ、＆Ｎ成形品の焼成
用容器についでの材料研究を行なってきたどころ、低酸
素濃度の高純度△ＪＮが好適であることを見出した。
即ち、△ｆｆ１Ｎは熱伝導率が高く、高温まで強度低下
が少ないことから、焼成用容器として適用することに着
目した。但し、含有される酸素濃度が高い場合には焼上
ったＡＩＮ製品の熱伝導率が低下するため、酸素濃度は
重量パーセントで１％（１ｗｔ％）以下と低いことが望
ましい。
が少ないことから、焼成用容器として適用することに着
目した。但し、含有される酸素濃度が高い場合には焼上
ったＡＩＮ製品の熱伝導率が低下するため、酸素濃度は
重量パーセントで１％（１ｗｔ％）以下と低いことが望
ましい。
また、従来の△ｊ２０３製焼成用製器成用容器てＡＪＮ
成形品の焼成を行なった場合にＡｊＮ成形品の熱伝導率
が低下したり、色むらを生じる原因は、焼成中にΔＪ２
０３製焼成用容爲から添加剤等の不純物含有成分が飛散
するためと考えられる。
成形品の焼成を行なった場合にＡｊＮ成形品の熱伝導率
が低下したり、色むらを生じる原因は、焼成中にΔＪ２
０３製焼成用容爲から添加剤等の不純物含有成分が飛散
するためと考えられる。
そこで、ＡｆｆｌＮ製焼成用容器とする場合においでも
、イソ１〜リウノ＼（Ｙ）化合物やカルシウム（Ｃａ）
化合物等の添加剤が残存し４丁い高純度ΔＩＮとづるこ
とが望ましい。これにより、添加剤成分の飛散を防止し
、焼成品の特性劣化を防止し−３＝ て高品質化が図れると考えられる。
、イソ１〜リウノ＼（Ｙ）化合物やカルシウム（Ｃａ）
化合物等の添加剤が残存し４丁い高純度ΔＩＮとづるこ
とが望ましい。これにより、添加剤成分の飛散を防止し
、焼成品の特性劣化を防止し−３＝ て高品質化が図れると考えられる。
以上の知見に基づき、本発明に係る焼成用容器は、窒化
アルミニウムを主体どし、含有される酸素濃度が重量パ
ーセントで１．０％以下であり、かつその仙の不純物濃
度がそれぞれ重量パーセントで０．１％以下であること
を特徴どする。
アルミニウムを主体どし、含有される酸素濃度が重量パ
ーセントで１．０％以下であり、かつその仙の不純物濃
度がそれぞれ重量パーセントで０．１％以下であること
を特徴どする。
次に、このＪ、うな高純度ＡｊＮ製の焼成用容器を製造
する方法として、−膜内には以下の２つの方法が考えら
れる、。
する方法として、−膜内には以下の２つの方法が考えら
れる、。
第１は△ｆｆ１Ｎ粉末を、焼結助剤を用いることなく、
７１＼ツ［〜プレス法によって焼結する方法である。
７１＼ツ［〜プレス法によって焼結する方法である。
第２は活性４１Δｊ！Ｎ粉末により、焼結助剤を用いる
ことなく容器状に成形した後、１９００℃以上の高湿で
長時間焼成覆る方法である。
ことなく容器状に成形した後、１９００℃以上の高湿で
長時間焼成覆る方法である。
これら２つの方法によれば、焼結助剤を用いないことか
ら比較的高純度のΔＩＮ＠１焼成用容器を製造できる。
ら比較的高純度のΔＩＮ＠１焼成用容器を製造できる。
しかし、これらの方法では酸素ｉ１’ａ度を１ｗｔ％以
下に抑制づることが極めて困ガ（であり、非常に高い特
性が要求されるセラミックスの焼成用容器どして使用す
ることは不適当である。
下に抑制づることが極めて困ガ（であり、非常に高い特
性が要求されるセラミックスの焼成用容器どして使用す
ることは不適当である。
＝ ４ −
そこで本発明に係る焼成用容器の製造方法は、焼結助剤
を含む窒化アルミニウム粉末により容器素体を成形し、
その容器素体を脱脂後、還元雰囲気中で１５００〜２０
００℃に加熱処理Ｊることを特徴どづる。
を含む窒化アルミニウム粉末により容器素体を成形し、
その容器素体を脱脂後、還元雰囲気中で１５００〜２０
００℃に加熱処理Ｊることを特徴どづる。
焼結助剤しとでは、Ｙ化合物またはＣａ化合物が適用で
きる。容器素体の成形についてはプレス成形、スリップ
キャス１〜成形、射出成形、押出し成形等、種々の成形
方法が適用できる。
きる。容器素体の成形についてはプレス成形、スリップ
キャス１〜成形、射出成形、押出し成形等、種々の成形
方法が適用できる。
また、脱脂後の還元雰囲気としては窒素（Ｎ２）ガスが
好適である。
好適である。
焼結用の加熱処理温度は１５００〜２０００ ’Ｃ１望
ましくは１８００〜１９００℃であり、数十時間の加熱
処理により、高純度のＡｊＮ焼成用容器が製造できる。
ましくは１８００〜１９００℃であり、数十時間の加熱
処理により、高純度のＡｊＮ焼成用容器が製造できる。
即ち、還元雰囲気で加熱処理することにより、例えば焼
結助剤として含まれていたＹ化合物やＣａ化合物を焼成
用容器であるＡｆｆｌＮ中から飛散させることができ、
これによりＡｊＮの高純度化および低酸素濃度化が達成
できるものである。４１お、直接高温の加熱処理を施し
た場合には変形が〈１−じ易いので、予めＮ２等の雰囲
気中で所定の焼成用容器を用いて予備的な焼成を行ない
、その後高温加熱処理を施すことが望ましい場合もある
。また、還元雰囲気を高める手段どじ−Ｃば、カーボン
容器中で焼成づ−ことも有効である、。
結助剤として含まれていたＹ化合物やＣａ化合物を焼成
用容器であるＡｆｆｌＮ中から飛散させることができ、
これによりＡｊＮの高純度化および低酸素濃度化が達成
できるものである。４１お、直接高温の加熱処理を施し
た場合には変形が〈１−じ易いので、予めＮ２等の雰囲
気中で所定の焼成用容器を用いて予備的な焼成を行ない
、その後高温加熱処理を施すことが望ましい場合もある
。また、還元雰囲気を高める手段どじ−Ｃば、カーボン
容器中で焼成づ−ことも有効である、。
以上の方法で製造される本発明に係るＡ矛Ｎ焼成用容器
を用いて、セラミックス材料の焼成を行なえば、焼成時
に容器から不純物成分が飛散することがなく、焼成品の
特性劣化、例えば熱伝導率の低下や変色が防止できる。
を用いて、セラミックス材料の焼成を行なえば、焼成時
に容器から不純物成分が飛散することがなく、焼成品の
特性劣化、例えば熱伝導率の低下や変色が防止できる。
なお、焼成するセラミック製品どしては、Ａ（Ｎが最も
適するが、これ以外でも不純物の混入防止が望まれるセ
ラミックスに対して広く適用できる。
適するが、これ以外でも不純物の混入防止が望まれるセ
ラミックスに対して広く適用できる。
（実施例）
ＡＪＮ粉末１０００！Ｊに対し、焼成助剤どしてＹ２Ｏ
３粉末を３０９添加し、所定量の水、分散剤、バインダ
を加えて２４時間混合することによりスリップを作成し
た。
３粉末を３０９添加し、所定量の水、分散剤、バインダ
を加えて２４時間混合することによりスリップを作成し
た。
このスリップを石膏型に注入して、着肉、固化すること
により焼成用容器素体を成形した。この容器素体として
は、外径１５０ｍ、軸方向長さ３０Ｍ、肉厚４Ｍの環状
本体と、これに被せる直径１５０ｍ、肉厚６ｍの蓋体と
を作成した。
により焼成用容器素体を成形した。この容器素体として
は、外径１５０ｍ、軸方向長さ３０Ｍ、肉厚４Ｍの環状
本体と、これに被せる直径１５０ｍ、肉厚６ｍの蓋体と
を作成した。
得られた容器素体を脱脂後、Ａｌ２Ｏ３製の容器中に収
納してＮ２雰囲気中で２時間、１８００°Ｃで加熱処理
した。さらにその後、容器素体をカーボン容器中に収納
してＮ２雰囲気中で４８時間、１８５０℃で加熱処理し
、その後表面のＹＮを洗い流すことにより焼成用容器を
得た。
納してＮ２雰囲気中で２時間、１８００°Ｃで加熱処理
した。さらにその後、容器素体をカーボン容器中に収納
してＮ２雰囲気中で４８時間、１８５０℃で加熱処理し
、その後表面のＹＮを洗い流すことにより焼成用容器を
得た。
この焼成用容器の成分分析を行なったところ、下記の第
１表に示すように、酸素および不純物の含有量が極めて
少ない９９，８％以上の高純度Ａ、ＣＮ容器となった。
１表に示すように、酸素および不純物の含有量が極めて
少ない９９，８％以上の高純度Ａ、ＣＮ容器となった。
また、上記の本発明による焼成用容器を用いて△７Ｎ成
形品の焼成を行なった。ＡＪＮ成形品としては、３ｗｔ
％のＹ２Ｏ３を含むＡｊ！Ｎ薄板素体（縦、横５０ｍ＋
＋、厚さ１ ｍｍの直方体）をドクターブレード法によ
り成形したものを適用した。このＡｊＮ成形品を脱脂後
、本発明による焼成用容器に収納して、１８００℃で２
時間焼成した。この結果、色むら等がなく、熱伝導率が
１８８Ｗ／ｍｋのＡｆｆｌＮ製品が得られた。
形品の焼成を行なった。ＡＪＮ成形品としては、３ｗｔ
％のＹ２Ｏ３を含むＡｊ！Ｎ薄板素体（縦、横５０ｍ＋
＋、厚さ１ ｍｍの直方体）をドクターブレード法によ
り成形したものを適用した。このＡｊＮ成形品を脱脂後
、本発明による焼成用容器に収納して、１８００℃で２
時間焼成した。この結果、色むら等がなく、熱伝導率が
１８８Ｗ／ｍｋのＡｆｆｌＮ製品が得られた。
なお、比較のため、前記の焼成用容器と同形状のＡｊ２
０３製容器およびボッ１〜プレスによる△ＪＮ容器をつ
くり、前記と同一条件の焼成処理を行なった。その結果
、得られたＡ１Ｎ製品の熱伝導率ハソれぞれ１６０Ｗ／
ｍｋおよび１００ｗ／ｍｋであり、本発明の焼成用容器
による場合の方が高熱伝導率のＡ１Ｎ製品が得られるこ
とが認められた。
０３製容器およびボッ１〜プレスによる△ＪＮ容器をつ
くり、前記と同一条件の焼成処理を行なった。その結果
、得られたＡ１Ｎ製品の熱伝導率ハソれぞれ１６０Ｗ／
ｍｋおよび１００ｗ／ｍｋであり、本発明の焼成用容器
による場合の方が高熱伝導率のＡ１Ｎ製品が得られるこ
とが認められた。
（発明の効果〕
以上のＪ：うに、本発明の焼成用容器によれば、容器自
体が高温強度が高く、しかも、熱伝導率等の特性劣化の
ない高品質のセラミック製品の焼成が可能となる、また
、本発明の焼成用容器の＠Ｉ造造波法よれば、酸素濃度
が低く、高純度ＡＪＮの焼成用容器が比較的容易に製造
できる。
体が高温強度が高く、しかも、熱伝導率等の特性劣化の
ない高品質のセラミック製品の焼成が可能となる、また
、本発明の焼成用容器の＠Ｉ造造波法よれば、酸素濃度
が低く、高純度ＡＪＮの焼成用容器が比較的容易に製造
できる。
Claims (2)
- １．窒化アルミニウムを主体とし、含有される酸素濃度
が重量パーセントで１．０％以下であり、かつその他の
不純物濃度がそれぞれ重量パーセントで０．１％以下で
あることを特徴とする焼成用容器。 - ２．焼結助剤を含む窒化アルミニウム粉末により容器素
体を成形し、その容器素体を脱脂後、還元雰囲気中で１
５００〜２０００℃に加熱処理することを特徴とする焼
成用容器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074711A JP2592895B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 焼成用容器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074711A JP2592895B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 焼成用容器およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01249664A true JPH01249664A (ja) | 1989-10-04 |
| JP2592895B2 JP2592895B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=13555080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63074711A Expired - Lifetime JP2592895B2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 焼成用容器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592895B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59207882A (ja) * | 1983-05-12 | 1984-11-26 | 株式会社東芝 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| JPS60127267A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-06 | 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 |
| JPS6317262A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-25 | 株式会社東芝 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| JPS6360166A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-16 | イビデン株式会社 | 窒化アルミニウム質焼結体とその製造方法 |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP63074711A patent/JP2592895B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59207882A (ja) * | 1983-05-12 | 1984-11-26 | 株式会社東芝 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| JPS60127267A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-06 | 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 |
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