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Info
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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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Landscapes
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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】
〔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。
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。
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。
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
。
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)。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(、。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
/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。
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
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63183492A JP2530691B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63183492A JP2530691B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0234568A true JPH0234568A (ja) | 1990-02-05 |
JP2530691B2 JP2530691B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=16136766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63183492A Expired - Lifetime JP2530691B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2530691B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5683529A (en) * | 1991-05-21 | 1997-11-04 | Fujitsu Limited | Process of producing aluminum nitride multiple-layer circuit board |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5393795B2 (ja) | 2009-08-20 | 2014-01-22 | 株式会社フジシールインターナショナル | フィルム被嵌システム |
-
1988
- 1988-07-25 JP JP63183492A patent/JP2530691B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5683529A (en) * | 1991-05-21 | 1997-11-04 | Fujitsu Limited | Process of producing aluminum nitride multiple-layer circuit board |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2530691B2 (ja) | 1996-09-04 |
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