JPH0292869A - 高純度窒化アルミニウム焼結体の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、高純度の窒化アルミニウム焼結体の製造方法
に関し、特に本発明は、電子回路用基板としての用途に
適した高い熱伝導率を有する高純度の窒化アルミニウム
焼結体の製造方法に関する。

（従来の技術） 近年、電子技術の進歩に伴い、電子機器に対する高密度
化あるいは演算機能の高速化が進められている。その結
果、配線基板には高集積性および高信頼性が要求されて
おり、なかでも低い熱膨張性、高い熱伝導率、優れた寸
法安定性および長期安定性等の特性を具備するものが要
求されている。

前述の如き特性を具備する配線基板としては、種々のセ
ラミック材料、例えば、アルミナ、ベリリア、炭化珪素
あるいは窒化アルミニウムなどの焼結体が知られている
が、これらのうち窒化アルミニウム焼結体は、配線基板
材料として要求される特性のうち電気絶縁性、熱伝導性
、熱膨張率、機能的強度等において特に優れた特性を有
する材料であり、注目されている。ところで、窒化アル
ミニウムはそれ自体を焼結し緻密化することは困難であ
るが、最近になって種々の焼結助′剤が開発されている
。

例えば、特開昭６０−１２７６７号公報に、「酸素を含
有する窒化アルミニウムを主成分とし、これに希土類元
素および希土類元素含有物質から選ばれるｉｍ以上を希
土類元素換算で０．０１〜１５重世％混合し、焼結して
製造された焼結体で全酸素量で０．０１〜２０重量％の
範囲である高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体」 に係る発明が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、この公報に示された高熱伝導性窒化アルミニ
ウム焼結体を含めて、窒化アルミニウム焼結体は、主と
して窒化アルミニウム粉末と焼結助剤とからなる焼結用
原料を所望の形状の生成形体に成形した後、焼結される
ことにより、製造されており、前記生成形体に成形する
際に結合剤が用いられている。

しかしながら、これらの結合剤は、完全に熱分解せず、
焼結体中に遊離炭素として、残存し、これが得られる窒
化アルミニウム焼結体の熱伝導性を低下させていること
を新規に知見した。

本発明は、上述した従来の問題を解決して、高密度且つ
高熱伝導率を有する高純度の窒化アルミニウム焼結体の
製造方法を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための下段） 本発明は、主として窒化アルミニウム粉末と焼結助剤と
からなる焼結用原料を所望の形状の生成形体に成形した
後、前記生成形体を加圧焼結して焼結体となす窒化アル
ミニウム焼結体の製造方法において、前記生成形体にタ
ングステンを接触させながら加圧焼結することを特徴と
する高純度窒化アルミニウム焼結体の製造方法である。

すなわち、本発明によれば、主として窒化アルミニウム
粉末と焼結助剤とからなる焼結用原料を所望の形状の生
成形体に成形した後、前記生成形体を加圧焼結して焼結
体となす窒化アルミニウム焼結体の製造方法において、
前記生成形体にタングステンを接触させながら加圧焼結
することが必要である。その理由は、面記生成形体にタ
ングステンを接触させながら加圧焼結することにより、
生成形体に配合された結合剤のうち炭化して残存してい
る遊離炭素が、焼結中にタングステンに吸収され実質的
に窒化アルミニウム焼結体中に残存するＴ１離炭素量を
著しく減少させることができるからである。

前記生成形体にタングステンを接触させる方法としては
、生成形体あるいは焼成型に塗布する方法があるが、な
かでも生成形体にタングステン粉末を塗布することが好
ましく、例えばタングステン粉末をスラリー状にして刷
毛塗り、スクリーン印刷、スプレー塗布、浸漬等の方法
によって、生成形体に塗布することが有利である。

前記タングステン粉末は、平均粒径がＯ，１〜１０μｍ
のものを使用することが有利である。

本発明によれば、前記生成形体はタングステンを接触さ
せながら加圧焼結することが必要である。

その理由は、前記生成形体にタングステンを接触させた
状態で加圧することなく焼結すると、タングステンの近
傍に炭素がｆｉｔｌＬでくるため、焼結体に反りが発生
し易いからである。

なお、前記タングステンは焼成後、切削加工により、焼
結体から除去することができる。

次に、本発明を実施例によって説明する。

尖旌炭上 平均粒径が約１．５μｍで酸素含有率が１．　５重量％
の窒化アルミニウム粉末９５ｇと平均粒径が約２〜３μ
ｍのＹ２Ｏ，粉末５ｇとポリアクリロニトリル系バイン
ダー５ｇとベンゼン３００ｍ２とをボールミル中へ装入
し、５時間混合した後、凍結乾燥した。

この乾燥物を適量採取し、金型プレスにより生成形体を
作成した後、純度が９９．９％、平均粒径が約１．５μ
ｍのタングステン粉末をテレピネオールに分散させ、前
記生成形体の表面に刷毛塗りを行い、約２０μｍの厚さ
のタングステン層を形成した。

次いで、この生成形体を焼成型中に装入し、窒素ガス中
で１９００°Ｃ１３時間加圧焼結を行って窒化アルミニ
ウム焼結体を得た。

得られた焼結体からタングステンを切削加工して削除し
た。焼結体の密度は３．２１ｇ／ｃｍ”であり、熱伝導
率は１７０ｗ／ｒｎ−にであった。

また、焼結体は極めて良好な透光性を有しており、遊離
炭素量が極めて少ないものであった。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明は、主として窒化アルミニウ
ム粉末と焼結助剤とからなる焼結用原料を所望の形状の
生成形体に成形した後、前記生成形体を加圧焼結して焼
結体となす窒化アルミニウム焼結体の製造方法において
、前記生成形体にタングステンを接触させながら加圧焼
結することを特徴とする高純度窒化アルミニウム焼結体
の製造方法であり、出発原料中に配合された結合剤に起
因する焼結体中の遊離炭素を容易に除去し、高密度且つ
高熱伝導率を有する高純度の窒化アルミニウム焼結体を
提供することができるものであって産業上寄与する効果
は極めて大きい。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）主として窒化アルミニウム粉末と焼結助剤とからな
   る焼結用原料を所望の形状の生成形体に成形した後、前
   記生成形体を加圧焼結して焼結体となす窒化アルミニウ
   ム焼結体の製造方法において、前記生成形体にタングス
   テンを接触させながら加圧焼結することを特徴とする高
   純度窒化アルミニウム焼結体の製造方法。 ２）前記タングステンは、生成形体にタングステン粉末
   を塗布したものである請求項１記載の高純度窒化アルミ
   ニウム焼結体の製造方法。