JPH01264971A - 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウム焼結体の製造方法Info
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- JPH01264971A JPH01264971A JP63090747A JP9074788A JPH01264971A JP H01264971 A JPH01264971 A JP H01264971A JP 63090747 A JP63090747 A JP 63090747A JP 9074788 A JP9074788 A JP 9074788A JP H01264971 A JPH01264971 A JP H01264971A
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- aluminum nitride
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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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、窒化アルミニウム焼結体の製造方法に関する
。
。
〈従来の技術〉
従来から、窒化アルミニウム（、ＩＮ ）は良好な熱伝
導性を有するセラミック材料として知られており、これ
からなるＡＩＮ焼結体は半導体集積回路（ＩＣ）のセラ
ミックパッケージなどとして用いられている。そして、
ＡＩＮ焼結体の製造にあたっては、酸化インドリウム（
Ｙ２Ｏ２）などの焼結助剤が添加されたＡＩＮ粉末から
なる成形体を焼成ルツボとしての炭素容器内に配置し、
窒素からなる焼成雰囲気中で焼成するようになっている
。
導性を有するセラミック材料として知られており、これ
からなるＡＩＮ焼結体は半導体集積回路（ＩＣ）のセラ
ミックパッケージなどとして用いられている。そして、
ＡＩＮ焼結体の製造にあたっては、酸化インドリウム（
Ｙ２Ｏ２）などの焼結助剤が添加されたＡＩＮ粉末から
なる成形体を焼成ルツボとしての炭素容器内に配置し、
窒素からなる焼成雰囲気中で焼成するようになっている
。
なお、焼結助剤を添加するのは、これが焼結を促進する
とともに、液相化して／ＩＮ中に含まれた酸素などの不
純物を排出するためである。また、炭素容器を用いるの
は、ＡβＮ粉末表面の酸化物被膜を除去してＡβＮ焼結
体中の酸素量を低減し、熱伝導性を向上させるためであ
る。
とともに、液相化して／ＩＮ中に含まれた酸素などの不
純物を排出するためである。また、炭素容器を用いるの
は、ＡβＮ粉末表面の酸化物被膜を除去してＡβＮ焼結
体中の酸素量を低減し、熱伝導性を向上させるためであ
る。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、前述した製造方法によって得られたＡ７！Ｎ
焼結体においては、その表面が八ＩＮと窒化イツトリウ
ム（ＹＮ）とからなると考えられる黒色層で覆われ、熱
伝導率が低下してしまう。そのため、そのままの状態で
は、前記パッケージなどとして用いることができなくな
ってしまうという問題があった。なお、この窒化イツト
リウムは、焼成によって液相化した酸化イツトリウムが
成形体の表面に析出し、焼成雰囲気である窒素と化合し
て形成されるものと考えられる。
焼結体においては、その表面が八ＩＮと窒化イツトリウ
ム（ＹＮ）とからなると考えられる黒色層で覆われ、熱
伝導率が低下してしまう。そのため、そのままの状態で
は、前記パッケージなどとして用いることができなくな
ってしまうという問題があった。なお、この窒化イツト
リウムは、焼成によって液相化した酸化イツトリウムが
成形体の表面に析出し、焼成雰囲気である窒素と化合し
て形成されるものと考えられる。
また、従来方法では、炭素容器を用いているので、焼成
雰囲気中における炭素蒸気圧が高くなり、ＡＩＮ成形体
の焼成が阻害されてしまうという問題もあった。
雰囲気中における炭素蒸気圧が高くなり、ＡＩＮ成形体
の焼成が阻害されてしまうという問題もあった。
本発明はかかる課題に鑑みて創案されたものであって、
清浄な表面とともに、高熱伝導率を有する窒化アルミニ
ウム焼結体を得ることが可能な製造方法の提供を目的と
している。
清浄な表面とともに、高熱伝導率を有する窒化アルミニ
ウム焼結体を得ることが可能な製造方法の提供を目的と
している。
〈課題を解決するための手段〉
本発明方法は、このような目的を達成するために、焼結
助剤が添加されたＡ！Ｎ粉末からなる成形体を、６ｊｌ
Ｎからなる容器内に配置したのち、前記成形体の周囲に
、これよりも焼結助剤の含有割合が少ないＡＩＮ粉末も
しくは細片を充填して焼成することを特徴とするもので
ある。
助剤が添加されたＡ！Ｎ粉末からなる成形体を、６ｊｌ
Ｎからなる容器内に配置したのち、前記成形体の周囲に
、これよりも焼結助剤の含有割合が少ないＡＩＮ粉末も
しくは細片を充填して焼成することを特徴とするもので
ある。
〈作用〉
上記方法によれば、焼成によって液相化してＡ１Ｎ成形
体の表面に析出してきた焼結助剤は、その濃度差によっ
てＡＩＮ成形体の周囲に充填されたＡｆｆｉＮ粉末など
に吸収されてしまうことになる。
体の表面に析出してきた焼結助剤は、その濃度差によっ
てＡＩＮ成形体の周囲に充填されたＡｆｆｉＮ粉末など
に吸収されてしまうことになる。
したがって、Ａｊｌ！Ｎ成形体中で液相化した焼結助剤
が焼成雰囲気と化合して表面に付着することはなく、こ
のような化合物の形成に伴う不都合の発生が有効に防止
される。また、この製造方法においては、炭素容器を焼
成ルツボとして用いないので、従来例のように焼成雰囲
気中の炭素蒸気圧が高くなることはない。
が焼成雰囲気と化合して表面に付着することはなく、こ
のような化合物の形成に伴う不都合の発生が有効に防止
される。また、この製造方法においては、炭素容器を焼
成ルツボとして用いないので、従来例のように焼成雰囲
気中の炭素蒸気圧が高くなることはない。
〈実施例〉
以下、本発明に係る製造方法の手順について説明するが
、まず、窒化アルミニウム（ＡｊｌＮ）成形体の形成手
順とその焼成手順について説明したのち、互いに異なる
焼成条件下で製造されたＡＩＮ焼結体それぞれの特性を
比較した結果について説明する。
、まず、窒化アルミニウム（ＡｊｌＮ）成形体の形成手
順とその焼成手順について説明したのち、互いに異なる
焼成条件下で製造されたＡＩＮ焼結体それぞれの特性を
比較した結果について説明する。
まず、酸素量が約１ｗｔ％とされた市販の、ＩＮ粉末に
焼結助剤としての酸化インドリウム（Ｙ２０２）を約５
ｗｔ％添加し、これらをボールミルで均一に混合するこ
とによって原料を調整した。つぎに、この原料に約３ｗ
ｔ％のを機バインダを添加して造粒したのち、プレス成
形することによってφ１２ｙｍＸｔ５ｍの円板状外形を
有するＡＩ！Ｎ成形体を形成した。そして、このＡｆｆ
ｉＮ成形体を空気中で６０℃、１時間にわたって加熱す
ることにより、造粒時に添加した有機バインダを蒸発さ
せて除去した。
焼結助剤としての酸化インドリウム（Ｙ２０２）を約５
ｗｔ％添加し、これらをボールミルで均一に混合するこ
とによって原料を調整した。つぎに、この原料に約３ｗ
ｔ％のを機バインダを添加して造粒したのち、プレス成
形することによってφ１２ｙｍＸｔ５ｍの円板状外形を
有するＡＩ！Ｎ成形体を形成した。そして、このＡｆｆ
ｉＮ成形体を空気中で６０℃、１時間にわたって加熱す
ることにより、造粒時に添加した有機バインダを蒸発さ
せて除去した。
つぎに、このようなＡｊ！Ｎ成形体のそれぞれを、■焼
成ルツボとして従来例と同様の炭素容器を用い、この容
器内に配置されたＡＩＮ成形体の周囲には何も充填しな
い、■焼結助剤を含有していないＡＩＮからなる容器を
用い、Ａｌ１Ｎ成形体の周囲に約５ｗｔ％の酸化インド
リウム（Ｙ！ Ｏ：ｌ ）を含有するＡＩＮの細片を充
填した、■前記同様のＡＩＮからなる容器を用い、／Ｉ
Ｎ成形体の周囲にＡ！Ｎ成形体に添加されたよりも焼結
助剤の含有割合が少ない、すなわち、約１ｗｔ％の酸化
イツトリウムが添加されたＡＩＮの細片を充填した、と
いうような互いに異なる焼成条件下で、ともに窒素から
なる焼成雰囲気中で１８５０°ｃ、 ５時間にわたっ
て加熱して焼成し、試料となるＡｆＮ焼結体を製造した
。なお、以上説明した条件のうち、■および■は本発明
方法の範囲外であって、■のみが本発明方法の範囲内と
なるものである。
成ルツボとして従来例と同様の炭素容器を用い、この容
器内に配置されたＡＩＮ成形体の周囲には何も充填しな
い、■焼結助剤を含有していないＡＩＮからなる容器を
用い、Ａｌ１Ｎ成形体の周囲に約５ｗｔ％の酸化インド
リウム（Ｙ！ Ｏ：ｌ ）を含有するＡＩＮの細片を充
填した、■前記同様のＡＩＮからなる容器を用い、／Ｉ
Ｎ成形体の周囲にＡ！Ｎ成形体に添加されたよりも焼結
助剤の含有割合が少ない、すなわち、約１ｗｔ％の酸化
イツトリウムが添加されたＡＩＮの細片を充填した、と
いうような互いに異なる焼成条件下で、ともに窒素から
なる焼成雰囲気中で１８５０°ｃ、 ５時間にわたっ
て加熱して焼成し、試料となるＡｆＮ焼結体を製造した
。なお、以上説明した条件のうち、■および■は本発明
方法の範囲外であって、■のみが本発明方法の範囲内と
なるものである。
そして、このように、異なる焼成条件下で製造された／
ＩＮ焼結体それぞれの特性を互いに比較・検討したとこ
ろ、第１表に示すような比較結果が得られた。
ＩＮ焼結体それぞれの特性を互いに比較・検討したとこ
ろ、第１表に示すような比較結果が得られた。
第１表
この第１表に示す各ＡｆｉＮ焼結体の有する特性の比較
結果によれば、本発明方法以外、すなわち、■および■
の焼成条件下で製造されたＡＩＮ焼結体では良好な表面
状態が得らないのに対し、本発明方法に係る■の焼成条
件下で製造されたＡＩＮ焼結体では清浄な表面状態が得
られるとともに、その熱伝導率が高くなっていることが
分かる。そして、本発明方法によるＡＩＮ焼結体の清浄
な表面は、液相化してＡβＮ成形体の表面に析出してき
た焼結助剤がその濃度差によって周囲に充填されたＡｆ
Ｎ細片に吸収されることによって得られたものと考えら
れる。
結果によれば、本発明方法以外、すなわち、■および■
の焼成条件下で製造されたＡＩＮ焼結体では良好な表面
状態が得らないのに対し、本発明方法に係る■の焼成条
件下で製造されたＡＩＮ焼結体では清浄な表面状態が得
られるとともに、その熱伝導率が高くなっていることが
分かる。そして、本発明方法によるＡＩＮ焼結体の清浄
な表面は、液相化してＡβＮ成形体の表面に析出してき
た焼結助剤がその濃度差によって周囲に充填されたＡｆ
Ｎ細片に吸収されることによって得られたものと考えら
れる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明方法においては、焼結助剤
が添加された窒化アルミニウム粉末からなる成形体を窒
化アルミニウム容器内に配置し、かつ、前記成形体の周
囲に、これよりも焼結助剤の含有割合が少ない窒化アル
ミニウム粉末もしくは細片を充填したうえで焼成するの
で、液相化して窒化アルミニウム成形体の表面に析出し
てきた焼結助剤はその濃度差によって周囲に充填された
窒化アルミニウム粉末などに吸収されてしまう。
が添加された窒化アルミニウム粉末からなる成形体を窒
化アルミニウム容器内に配置し、かつ、前記成形体の周
囲に、これよりも焼結助剤の含有割合が少ない窒化アル
ミニウム粉末もしくは細片を充填したうえで焼成するの
で、液相化して窒化アルミニウム成形体の表面に析出し
てきた焼結助剤はその濃度差によって周囲に充填された
窒化アルミニウム粉末などに吸収されてしまう。
その結果、窒化アルミニウム成形体中で液相化した焼結
助剤が従来例のように焼成雰囲気と化合することによっ
て黒色膜が生成されることはなくなり、７Ｎ浄な表面を
有する窒化アルミニウム焼結体が得られる。
助剤が従来例のように焼成雰囲気と化合することによっ
て黒色膜が生成されることはなくなり、７Ｎ浄な表面を
有する窒化アルミニウム焼結体が得られる。
また、この製造方法においては、炭素容器を焼成ルツボ
として用いないので、焼成雰囲気中の炭素蒸気圧が高く
なることはな（、高熱伝導率を有する窒化アルミニウム
焼結体を得ることができるという効果もある。
として用いないので、焼成雰囲気中の炭素蒸気圧が高く
なることはな（、高熱伝導率を有する窒化アルミニウム
焼結体を得ることができるという効果もある。
Claims (1)
- （１）焼結助剤が添加された窒化アルミニウム粉末から
なる成形体を窒化アルミニウムからなる容器内に配置し
たのち、 前記成形体の周囲に、これよりも焼結助剤の含有割合が
少ない窒化アルミニウム粉末もしくは細片を充填して焼
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63090747A JPH01264971A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63090747A JPH01264971A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01264971A true JPH01264971A (ja) | 1989-10-23 |
Family
ID=14007187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63090747A Pending JPH01264971A (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01264971A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012123413A1 (de) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | Ceramtec Gmbh | Spulenkörper mit keramischem kern |
-
1988
- 1988-04-13 JP JP63090747A patent/JPH01264971A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012123413A1 (de) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | Ceramtec Gmbh | Spulenkörper mit keramischem kern |
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