JPH01313391A - ダイヤモンド気相合成用基板 - Google Patents
ダイヤモンド気相合成用基板Info
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- JPH01313391A JPH01313391A JP14354888A JP14354888A JPH01313391A JP H01313391 A JPH01313391 A JP H01313391A JP 14354888 A JP14354888 A JP 14354888A JP 14354888 A JP14354888 A JP 14354888A JP H01313391 A JPH01313391 A JP H01313391A
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- diamond
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- Pending
Links
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
ダイヤモンド気相合成用基板に関し、
剥離や割れ等の生じないダイヤモンドバルク製造可能な
ダイヤモンド気相合成用基板を提供することを目的とし
、 気相合成法によりダイヤモンドを気相合成する際に用い
るダイヤモンド気相合成用基板において、石英ガラスと
、ダイヤモンド合成温度以上の融点を有し、且つダイヤ
モンドの熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有する耐熱
セラミックスとを所定の割合で混合、成形、焼成してな
るガラスセラミックスからなることを構成とする。
ダイヤモンド気相合成用基板を提供することを目的とし
、 気相合成法によりダイヤモンドを気相合成する際に用い
るダイヤモンド気相合成用基板において、石英ガラスと
、ダイヤモンド合成温度以上の融点を有し、且つダイヤ
モンドの熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有する耐熱
セラミックスとを所定の割合で混合、成形、焼成してな
るガラスセラミックスからなることを構成とする。
本発明はダイヤモンド気相合成用基板に関する。
ダイヤモンドは炭素（Ｃ）の同素体であり、いわゆるダ
イヤモンド構造を示し、モース（Ｍｏｈｓ）硬度１０と
大き（、また熱伝導度は２０００Ｗ／ｍｋと銅の４倍に
も相当し、更に絶縁性、耐食性、透光性にも極めて優れ
た材料である。
イヤモンド構造を示し、モース（Ｍｏｈｓ）硬度１０と
大き（、また熱伝導度は２０００Ｗ／ｍｋと銅の４倍に
も相当し、更に絶縁性、耐食性、透光性にも極めて優れ
た材料である。
近年ダイヤモンド気相合成法の進歩により例えばシリコ
ン、モリブデン等の異種材質基板上に多結晶ダイヤモン
ド膜を成長させることができるようになった。このため
ヒートシンク、回路、基板、切削バイト等のダイヤモン
ドバルクが気相法で製造できる可能性がでてきた。
ン、モリブデン等の異種材質基板上に多結晶ダイヤモン
ド膜を成長させることができるようになった。このため
ヒートシンク、回路、基板、切削バイト等のダイヤモン
ドバルクが気相法で製造できる可能性がでてきた。
ダイヤモンド気相合成時の温度は６００〜１２００℃と
高いので、成長したダイヤモンドの厚さや面積が大きく
なるとダイヤモンドと下地基板との熱膨張の差により、
熱歪みが生じ気相合成されたダイヤモンドと下地基板と
の間が剥離したりダイヤモンドにクラックや割れが生ず
る問題があった。
高いので、成長したダイヤモンドの厚さや面積が大きく
なるとダイヤモンドと下地基板との熱膨張の差により、
熱歪みが生じ気相合成されたダイヤモンドと下地基板と
の間が剥離したりダイヤモンドにクラックや割れが生ず
る問題があった。
本発明は上記剥離や割れ等の生じないダイヤモンドバル
ク製造可能なダイヤモンド気相合成用基板を提供するこ
とを目的とする。
ク製造可能なダイヤモンド気相合成用基板を提供するこ
とを目的とする。
上記課題は本発明によれば
気相合成法によりダイヤモンドを気相合成する、 際に
用いるダイヤモンド気相合成用基板において、石英ガラ
スと、ダイヤモンド合成温度以上の融点を有し、且つダ
イヤモンドの熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有する
耐熱セラミックスとを所定の割合で混合、成形、焼成し
てなるガラスセラミックスからなることを特徴とするダ
イヤモンド気相合成用基板によって解決される。
用いるダイヤモンド気相合成用基板において、石英ガラ
スと、ダイヤモンド合成温度以上の融点を有し、且つダ
イヤモンドの熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有する
耐熱セラミックスとを所定の割合で混合、成形、焼成し
てなるガラスセラミックスからなることを特徴とするダ
イヤモンド気相合成用基板によって解決される。
すなわち本発明ではダイヤモンドの熱膨張係数（約ｌＸ
ｌ０−’に″１）とはゾ同一あるいはそれに近い熱膨張
係数を有する材料を石英ガラス（熱膨張係数がダイヤモ
ンドより小さい）と、耐熱性とダイヤモンドの熱膨張係
数（以下Ａと記す）より大きなＡを有する例えば１２０
＊ （Ａ＝ ９ Ｘｌ０−’に一’）。
ｌ０−’に″１）とはゾ同一あるいはそれに近い熱膨張
係数を有する材料を石英ガラス（熱膨張係数がダイヤモ
ンドより小さい）と、耐熱性とダイヤモンドの熱膨張係
数（以下Ａと記す）より大きなＡを有する例えば１２０
＊ （Ａ＝ ９ Ｘｌ０−’に一’）。
Ｓ＋Ｃ（Ａ ＝ ４ Ｘ １０−６に−’）、 ５１３
Ｎ４ （Ａ ＝ ５ Ｘ １Ｏ−６Ｋ ’）。
Ｎ４ （Ａ ＝ ５ Ｘ １Ｏ−６Ｋ ’）。
１Ｎ（Ａ＝ ３ Ｘｌ０−’に判）等の耐熱性セラミッ
クを組合せた混合物（ガラス−セラミックス）により実
現される。
クを組合せた混合物（ガラス−セラミックス）により実
現される。
本発明に係る基板の製造方法としては石英ガラス粉とセ
ラミックス粉とを最終的にダイヤモンドの熱膨張係数と
はゾ同一かそれに近くなるような割合で混合、成形した
後、石英ガラスの軟化点以上の温度で焼成する。
ラミックス粉とを最終的にダイヤモンドの熱膨張係数と
はゾ同一かそれに近くなるような割合で混合、成形した
後、石英ガラスの軟化点以上の温度で焼成する。
セラミックスとしてＡ １．０３等の酸化物を用いる場
合は大気中で焼成可能であるがＳｉＣ又はＳｉ３Ｎ。
合は大気中で焼成可能であるがＳｉＣ又はＳｉ３Ｎ。
等の非酸化物を使用する場合は非酸化性雰囲気中で焼成
することが適性な熱膨張係数を得るために必要である。
することが適性な熱膨張係数を得るために必要である。
以下本発明に係るダイヤモンド気相合成用基板の１実施
例を説明する。
例を説明する。
平均粒径ＩＪ！ｔａのＳｉＯ□（シリカ）粉末と同１．
５−のＡ Ｉｔ ２０３アルミナ粉末を重量比８８ ：
１２で混合した後、バインダーとしてポリビニルブチ
ラール（ＰｖＢ）、可塑剤としてジブチルフタレートを
混合し、アセトンを溶剤としてボールミルで混練し、混
練後得られたスラリーから公知のドクターブレード法に
より厚さ０．７ｍｍ、７０ｍｍ角のグリーンシートを成
形した。
５−のＡ Ｉｔ ２０３アルミナ粉末を重量比８８ ：
１２で混合した後、バインダーとしてポリビニルブチ
ラール（ＰｖＢ）、可塑剤としてジブチルフタレートを
混合し、アセトンを溶剤としてボールミルで混練し、混
練後得られたスラリーから公知のドクターブレード法に
より厚さ０．７ｍｍ、７０ｍｍ角のグリーンシートを成
形した。
このグリーンシートを大気ベルト炉を用い、１３５０℃
で約１時間焼成し、アルミナ−石英ガラス系のガラス−
セラミック焼結体が得られた。上記１３５０℃での焼成
工程において、アルミナと石英ガラスの界面でムライト
相が形成されるためアルミナと石英ガラスとの密着性が
良く気泡のない緻密な焼結体となった。このガラス−セ
ラミック焼結体（以下基板と記す）の熱膨張係数を測定
したところ、室温でｌＸｌ０−’に〜１とダイヤモンド
と同等の値であった。
で約１時間焼成し、アルミナ−石英ガラス系のガラス−
セラミック焼結体が得られた。上記１３５０℃での焼成
工程において、アルミナと石英ガラスの界面でムライト
相が形成されるためアルミナと石英ガラスとの密着性が
良く気泡のない緻密な焼結体となった。このガラス−セ
ラミック焼結体（以下基板と記す）の熱膨張係数を測定
したところ、室温でｌＸｌ０−’に〜１とダイヤモンド
と同等の値であった。
このようにダイヤモンドと同等の熱膨張係数を有する基
板を５０ Ｘ５０ Ｘ Ｏ，５ｍｍの寸法に切断し、表
面研摩を行ないこの基板上にＤＣプラズマジェットＣｖ
Ｄ法で厚さ約１１００ｐのダイヤモンドを気相合成した
ところダイヤモンド膜を基板全体にわたり剥離が生ぜず
、しかもダイヤモンド膜にクラックや割れが生じなかっ
た。
板を５０ Ｘ５０ Ｘ Ｏ，５ｍｍの寸法に切断し、表
面研摩を行ないこの基板上にＤＣプラズマジェットＣｖ
Ｄ法で厚さ約１１００ｐのダイヤモンドを気相合成した
ところダイヤモンド膜を基板全体にわたり剥離が生ぜず
、しかもダイヤモンド膜にクラックや割れが生じなかっ
た。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば５０ｍｍ角程度０大
面積のダイヤモンドを割れや剥離なしに安定して形成す
ることができる。
面積のダイヤモンドを割れや剥離なしに安定して形成す
ることができる。
Claims (1)
- 気相合成法によりダイヤモンドを気相合成する際に用い
るダイヤモンド気相合成用基板において、石英ガラスと
、ダイヤモンド合成温度以上の融点を有し、且つダイヤ
モンドの熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有する耐熱
セラミックスとを所定の割合で混合、成形、焼成してな
るガラスセラミックスからなることを特徴とするダイヤ
モンド気相合成用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354888A JPH01313391A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | ダイヤモンド気相合成用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354888A JPH01313391A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | ダイヤモンド気相合成用基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01313391A true JPH01313391A (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=15341307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14354888A Pending JPH01313391A (ja) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | ダイヤモンド気相合成用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01313391A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197387A (ja) * | 1989-11-28 | 1991-08-28 | Nippon Alum Mfg Co Ltd | ダイヤモンド皮膜形成方法 |
| JP2013249212A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド系膜の製造方法およびそれに用いられる複合基板 |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP14354888A patent/JPH01313391A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197387A (ja) * | 1989-11-28 | 1991-08-28 | Nippon Alum Mfg Co Ltd | ダイヤモンド皮膜形成方法 |
| JPH0536398B2 (ja) * | 1989-11-28 | 1993-05-28 | Nippon Aluminium Mfg | |
| JP2013249212A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド系膜の製造方法およびそれに用いられる複合基板 |
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