JPH0234568A - 窒化アルミニウム基板の製造方法 - Google Patents

窒化アルミニウム基板の製造方法

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JPH0234568A
JPH0234568A JP63183492A JP18349288A JPH0234568A JP H0234568 A JPH0234568 A JP H0234568A JP 63183492 A JP63183492 A JP 63183492A JP 18349288 A JP18349288 A JP 18349288A JP H0234568 A JPH0234568 A JP H0234568A
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Japan
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aln
aluminum nitride
degreased body
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Hiroshi Makihara
宏 牧原
Etsuro Udagawa
悦郎 宇田川
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 窒化アルミニウム基板の製造法に係り、特に窒化アルミ
ニウムグリーンシートを圧縮成形した後の焼成法に関し
、 へlNグリーンシートをプレスして得られたへIN積層
体を反り、割れあるいは表面のむら(しみ)のない、外
観、形状が安定した平滑な窒化アルミニウム基板の製造
方法を提供することを目的とし、 窒化アルミニウム(A I N)グリーンシートを圧縮
成形してなるAlN積層体を脱脂して、An脱脂体を形
成し、次に該AlN脱脂体を焼成して窒化アルミニウム
基板を製造する窒化アルミニウム基板の製造方法におい
て、前記AlN脱脂体の形状を円形とし、該AlN脱脂
体を耐熱性材質の支持板で浮かせ該AIM脱脂体の全周
囲に焼結助剤を添加した窒化アルミニウム粉末を設ける
ことを構成とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は窒化アルミニウム基板の製造法に係り、特に窒
化アルミニウムグリーンシートを圧縮成形した後の焼成
法に関するものである。
窒化アルミニウムは、単結晶で理論値320 W /m
にの熱伝導率をもち、熱膨張係数がシリコンに近いこと
から、LSI用の回路基板材やレーザーダイオード用の
ヒートシンク材料としての利用が研究、開発されている
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来窒化
アルミニウム基板又は焼結体の製造方法において、焼成
時の熱歪による反り、割れが発生しない基板を得るため
に窒化アルミニウム(A I N)グリーンシートをプ
レスした積層体に押し板を載せ、脱脂、焼成していた(
特開昭62−119170)。
しかし、このような製造方法では、押し板を載せたこと
により基板(焼結体)に焼成むらが出来、これにより熱
伝導性に部分的なむら(しみ)が生じるため、ヒートシ
ンク材として利用するには均一に焼成されている部分を
選別し切り出さなければならず歩留の低下をきたした。
また、反り、割れのない窒化アルミニウム基板を得るた
めに、BN(窒化ホウ素)を主成分とした粉末中に窒化
アルミニウム積層体を埋め込むようにして焼成が行われ
ていた(特開昭62−59575)。
しかし、このような窒化アルミニウム基板の製造方法で
は、窒化アルミニウム焼結体表面にBN粉末が付着し、
基板に凸凹を形成するため、安定した平滑な基板は得ら
れなかった。
本発明はAlNグリーンシートをプレスして得られたA
lN積層体を反り、割れあるいは表面のむら(しみ)の
ない、外観、形状が安定した平滑な窒化アルミニウム基
板の製造方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は本発明によれば I化アルミニウム(A I N)グリーンシートを圧縮
成形してなるAlN積層体を脱脂して、ANN脱脂体を
形成し、次に該AlN脱脂体を焼成して窒化アルミニウ
ム基板を製造する窒化アルミニウム基板の製造法におい
て、前記AlN脱脂体の形状を円形とし、該AlN脱脂
体を耐熱性材質の支持板で浮かせ該AlN脱脂体の全周
囲に焼結助剤を添加した窒化アルミニウム粉末を設ける
ことを特徴とする窒化アルミニウム基板の製造方法によ
って解決される。
〔作 用〕
本発明では、AlNグリーンシートを円形に打抜き、プ
レスにより積層体を形成し、脱脂を行い、その後焼成す
る。脱脂体が円形であるため焼成時の脱脂体中の原料粉
末の分解蒸発速度を脱脂体の場所に依らず同じにする。
従来のように脱脂体を正方形に作製した場合では、原料
粉末の分解蒸発速度が脱脂体の角で大きいため、反りを
生じる原因となっていた。また、この円形の脱脂体を耐
熱性材質のスペーサで浮かせて焼成することにより、脱
脂体の上下で分解蒸発が促進され、焼成むらのない基板
が得られる。
焼成時に脱脂体の周囲に、脱脂体と同一成分の原料粉末
を置くのは、焼成時の窒化アルミニウムの極端な昇華を
防ぎ、反り、割れを抑えるためである。
また本発明の焼成時に用いる焼結助剤はアルカリ土類金
属の化合物例えばCaCt 、 BaC2、Sr(、。
5rCO+  、 5rFz 、 BaCO3、BaF
t 、 CaC0=  、 CaFt  %希土類金属
の化合物例えばY2O2La=0. CeO□を少なく
とも1種類以上を用い、添加量はアルカリ土類金属、希
土類金属換算で0.1−15重量%程度混合するのが好
ましい、焼結助剤が0.1重量%未満では焼結助剤とし
ての作用が低く、15重量%以上では^ItN燃結体の
密度が低下するとなる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1A図及び第1B図は本発明の詳細な説明するための
焼成時の試料セットのそれぞれ横断面模式図及び縦断面
模式図である。
窒化アルミニウム粉末にイツトリアを3.0wt%を添
加し合計400gとし、分散剤としてポリエチレングリ
コール24g1溶剤エタノール200−、アセトン60
m1をそれぞれ加え、24時間ボールミリングし、これ
に有機バインダーとしてPVB(ポリビニルブチラール
)24g、可塑剤とじてジブチフタレート24gを加え
、更に24時間ボールミリングし、スラリーを作製した
。スラリーを公知のドクターブレード装置を用いて、厚
さ250−〇AIJグリーンシートを作製し、該AlN
グリーンシートを乾燥した後、直径150龍の円形の金
型で打抜き、これを6層にしてプレスし50℃、20分
間の加熱で積層体を形成した。この積層体を湿潤窒素ガ
ス中でバインダー抜きし脱脂体試料lとした。
200 m角のBNからなる耐熱性セッター2上にBN
からなる耐熱性スペーサ3を載せ、その上に脱脂体を載
せ、さらに該スペーサ3と該セッター2を載せた。セッ
ター2の周囲には、焼結助剤としてイツトリアを3.0
重量%添加した窒化アルミニウム原料粉末4を置き、こ
れ全体をグラファイト容器1でBNスペーサを下に入れ
、間隙が出来るように被せた。これを大気圧で101/
分の窒素ガスフロー中で、1800℃、6時間保持の焼
成を行った。
第2A図、第2B図に本発明の反りの測定方法を示し、
第3A図、第3B図に従来の反りの測定方法を示し、そ
の結果を第1表に示す。
第1表 第1表から明らかなように本発明に係るA、B。
Cの各点における反りt (鶴)は0.068〜0.0
76鴎であり、従来例の1.70〜2.65mより非常
に少ない。また得られたAlN基板の熱伝導率はレーザ
フラッシュ法により210W/mにを得た。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば熱伝導率210W
/mKをもち反りの無い窒化アルミニウム基板を作製す
ることが出来、レーザーダイオード用のヒートシンク材
としての適用が可能となる。また本発明は特にグリーン
シートが大型従来形状でいえば1100℃角以上の正方
形により有効である。
【図面の簡単な説明】
第1A図及び第1B図は本発明の詳細な説明するための
焼成時の試料セットのそれぞれ横断面模式図及び縦断面
模式図であり、 第2A図及び第2B図は本発明のAlN基板の反りの測
定方法を説明するためのそれぞれ上面図及び側面図であ
り、 第3A図及び第3B図は従来のAJN基板の反りの測定
方法を説明するためのそれぞれ上面図及び側面図である
。 1・・・円形窒化アルミニウム脱脂体試料、2・・・耐
熱性セッター、 3・・・耐熱性スペーサ、4・・・焼
結助剤添加窒化アルミニウム原料粉末、5・・・グラフ
ァイト容器。 第七図 1・・・内窒化アルミニウム脱脂体試料5・・・グラフ
ァイト容器 第3A図 第3B図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.窒化アルミニウム(AlN)グリーンシートを圧縮
    成形してなるAlN積層体を脱脂して、AlN脱脂体を
    形成し、次に該AlN脱脂体を焼成して窒化アルミニウ
    ム基板を製造する窒化アルミニウム基板の製造方法にお
    いて、 前記AlN脱脂体の形状を円形とし、該AlN脱脂体を
    耐熱性材質の支持板で浮かせ該AlN脱脂体の全周囲に
    焼結助剤を添加した窒化アルミニウム粉末を設けること
    を特徴とする窒化アルミニウム基板の製造方法。
JP63183492A 1988-07-25 1988-07-25 窒化アルミニウム基板の製造方法 Expired - Lifetime JP2530691B2 (ja)

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