JPH0359036B2 - - Google Patents
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- JPH0359036B2 JPH0359036B2 JP57227220A JP22722082A JPH0359036B2 JP H0359036 B2 JPH0359036 B2 JP H0359036B2 JP 57227220 A JP57227220 A JP 57227220A JP 22722082 A JP22722082 A JP 22722082A JP H0359036 B2 JPH0359036 B2 JP H0359036B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は窒化アルミニウム焼結体を使用した放
熱体の製造方法に関する。
熱体の製造方法に関する。
[発明の技術的背景とその問題点]
従来より、窒化アルミニウム焼結体は熱伝導性
の良好なことで知られている。このように熱伝導
性の良好な窒化アルミニウム焼結体を金属部材と
接合して放熱体として使用する試みがなされてい
るが、窒化アルミニウムは金属とは接合し難いと
いう欠点があつた。
の良好なことで知られている。このように熱伝導
性の良好な窒化アルミニウム焼結体を金属部材と
接合して放熱体として使用する試みがなされてい
るが、窒化アルミニウムは金属とは接合し難いと
いう欠点があつた。
[発明の目的]
本発明はこのような欠点を解消するもので、金
属と窒化アルミニウム焼結体とを強固に接合させ
た放熱体の製造方法を提供することを目的とす
る。
属と窒化アルミニウム焼結体とを強固に接合させ
た放熱体の製造方法を提供することを目的とす
る。
[発明の概要]
みなわち本発明は、窒化アルミニウム焼結体に
表面の酸素濃度が0.05〜0.2mg/cm2となるような
酸化処理および/または粗面加工を施した後、金
属化することを特徴とする。
表面の酸素濃度が0.05〜0.2mg/cm2となるような
酸化処理および/または粗面加工を施した後、金
属化することを特徴とする。
本発明において窒化アルミニウム焼結体は、粉
末状の窒化アルミニウムに焼結助剤としてアルミ
ニウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム
等の酸化物、炭酸塩又は他の塩類あるいは炭化ケ
イ素等を少なくとも1種以上を添加し、パラフイ
ン等のバインダを加えて所定形状に成形した後、
焼結することにより得られる。
末状の窒化アルミニウムに焼結助剤としてアルミ
ニウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム
等の酸化物、炭酸塩又は他の塩類あるいは炭化ケ
イ素等を少なくとも1種以上を添加し、パラフイ
ン等のバインダを加えて所定形状に成形した後、
焼結することにより得られる。
この窒化アルミニウム焼結体に施す表面処理と
しては、酸化処理あるいは粗面加工があげられ
る。酸化処理は空気中で1000〜1400℃で30分〜2
時間加熱することにより達成でき、表面の酸素濃
度が0.05〜0.2mg/cm2となるようにする。
しては、酸化処理あるいは粗面加工があげられ
る。酸化処理は空気中で1000〜1400℃で30分〜2
時間加熱することにより達成でき、表面の酸素濃
度が0.05〜0.2mg/cm2となるようにする。
ここで窒化アルミニウム焼結体と金属との接合
強度(ピール強度)と、窒化アルミニウム焼結体
の表面の酸素濃度の関係を第1図に示す。第1図
で明らかなように窒化アルミニウム焼結体表面の
酸素濃度が0.05〜0.2mg/cm2のものが最も接合強
度が大きくなる。これは、余り酸素濃度が少ない
と表面の酸化物層が薄くなり金属との接合強度は
低いものとなり、逆に余り多いと酸化物層が厚く
なり、窒化アルミニウム焼結体より酸化物層がは
がれてしまい、接合強度は同様に低下してしま
う。
強度(ピール強度)と、窒化アルミニウム焼結体
の表面の酸素濃度の関係を第1図に示す。第1図
で明らかなように窒化アルミニウム焼結体表面の
酸素濃度が0.05〜0.2mg/cm2のものが最も接合強
度が大きくなる。これは、余り酸素濃度が少ない
と表面の酸化物層が薄くなり金属との接合強度は
低いものとなり、逆に余り多いと酸化物層が厚く
なり、窒化アルミニウム焼結体より酸化物層がは
がれてしまい、接合強度は同様に低下してしま
う。
また、粗面加工としてはホーニング加工あるい
はエツチング法があげられ、表面粗さが10μ以上
が適している。
はエツチング法があげられ、表面粗さが10μ以上
が適している。
本発明において金属化としては、メタライズ
法、半田付け、溶射、厚膜法、鋳込み等があげら
れる。メタライズ法は表面処理した窒化アルミニ
ウム焼結体にモリブデンペーストを塗布し、約
1400℃で加熱し、さらにニツケルめつきを施し、
ろう付けによつて任意の金属に接合させる方法で
あり、半田付けは例えばインジウムの半田あるい
は希土類元素の入つた錫−鉛半田を使用して行な
うものであり、厚膜法は表面処理した窒化アルミ
ニウム焼結体に銅ペースト等を塗布し窒素中で
800〜900℃で焼付けし、次いで半田付けにより任
意の金属に接合させるものである。また溶射や鋳
込みは通常方法によるものである。
法、半田付け、溶射、厚膜法、鋳込み等があげら
れる。メタライズ法は表面処理した窒化アルミニ
ウム焼結体にモリブデンペーストを塗布し、約
1400℃で加熱し、さらにニツケルめつきを施し、
ろう付けによつて任意の金属に接合させる方法で
あり、半田付けは例えばインジウムの半田あるい
は希土類元素の入つた錫−鉛半田を使用して行な
うものであり、厚膜法は表面処理した窒化アルミ
ニウム焼結体に銅ペースト等を塗布し窒素中で
800〜900℃で焼付けし、次いで半田付けにより任
意の金属に接合させるものである。また溶射や鋳
込みは通常方法によるものである。
なお、溶射に際しては窒化アルミニウム焼結体
を金属の融点以下に予め加熱しておく方が金属の
接合状態が良好になる。また、鋳込みにおいては
窒化アルミニウム焼結体を金属の融点以上に予め
加熱しておく方が接合状態が良好になる。
を金属の融点以下に予め加熱しておく方が金属の
接合状態が良好になる。また、鋳込みにおいては
窒化アルミニウム焼結体を金属の融点以上に予め
加熱しておく方が接合状態が良好になる。
このようにして金属を接合させた窒化アルミニ
ウム焼結体は、放熱体として使用することがで
き、また金属上にシリコンペレツト等の部品を搭
載することにより半導体用の基板としても使用す
ることができる。
ウム焼結体は、放熱体として使用することがで
き、また金属上にシリコンペレツト等の部品を搭
載することにより半導体用の基板としても使用す
ることができる。
[発明の実施例]
次に本発明の実施例について説明する。
実施例 1
焼結助剤として酸化イツトリウム5重量%、ア
ルミナ5重量%、二酸化ケイ素5重量%を含む窒
化アルミニウム粉末にバインダとしてパラフイン
を加え、所定形状に成形した後、窒素雰囲気中で
1700℃まで昇温した後、2時間維持して焼結し
た。この窒化アルミニウム焼結体を空気中で1200
℃で1時間加熱して酸化処理し、表面の酸化濃度
を0.1mg/cm2とした。次いでモリブデンペースト
を塗布して1400℃で加熱してメタライズし、次い
でニツケルめつきを施し、ろう付けによつて銅板
と接合させた。
ルミナ5重量%、二酸化ケイ素5重量%を含む窒
化アルミニウム粉末にバインダとしてパラフイン
を加え、所定形状に成形した後、窒素雰囲気中で
1700℃まで昇温した後、2時間維持して焼結し
た。この窒化アルミニウム焼結体を空気中で1200
℃で1時間加熱して酸化処理し、表面の酸化濃度
を0.1mg/cm2とした。次いでモリブデンペースト
を塗布して1400℃で加熱してメタライズし、次い
でニツケルめつきを施し、ろう付けによつて銅板
と接合させた。
このようにして得られた接合体は、窒化アルミ
ニウム焼結体と銅板とが強固に接合していた。
ニウム焼結体と銅板とが強固に接合していた。
実施例 2
実施例1で使用した酸化処理された窒化アルミ
ニウム焼結体上に銅ペーストを塗布し、窒素中で
850℃で焼付け、次いで半田付けにより銅板と接
合させた。接合は強固であつた。
ニウム焼結体上に銅ペーストを塗布し、窒素中で
850℃で焼付け、次いで半田付けにより銅板と接
合させた。接合は強固であつた。
実施例 3
実施例1で使用した酸化処理された窒化アルミ
ニウム焼結体をインジウム半田により超音波を使
いながら半田付けを行なつた。半田付け性は良好
であつた。
ニウム焼結体をインジウム半田により超音波を使
いながら半田付けを行なつた。半田付け性は良好
であつた。
実施例 4
実施例1で使用した窒化アルミニウム焼結体に
ホーニング加工を施して表面粗さを10μ以上と
し、これを約900℃に加熱した後、銅を溶射した。
溶射状態は良好であつた。
ホーニング加工を施して表面粗さを10μ以上と
し、これを約900℃に加熱した後、銅を溶射した。
溶射状態は良好であつた。
実施例 5
実施例1で使用した窒化アルミニウム焼結体に
同様にホーニング加工を施し、次いで窒化アルミ
ニウム焼結体を1100℃に加熱して銅を鋳込みによ
り接合させた。接合状態は良好であつた。
同様にホーニング加工を施し、次いで窒化アルミ
ニウム焼結体を1100℃に加熱して銅を鋳込みによ
り接合させた。接合状態は良好であつた。
[発明の効果]
以上説明したように本発明方法によれば、金属
との接合が困難な窒化アルミニウム焼結体に表面
の酸素濃度が0.05〜0.2mg/cm2となるような酸化
処理および/または粗面加工を施すことにより金
属と強固に接合でき、熱伝導性の良好な放熱体を
得ることができる。
との接合が困難な窒化アルミニウム焼結体に表面
の酸素濃度が0.05〜0.2mg/cm2となるような酸化
処理および/または粗面加工を施すことにより金
属と強固に接合でき、熱伝導性の良好な放熱体を
得ることができる。
第1図は窒化アルミニウム焼結体と金属との接
合強度(ピール強度)と、窒化アルミニウム焼結
体表面の酸素濃度との関係を示すグラフである。
合強度(ピール強度)と、窒化アルミニウム焼結
体表面の酸素濃度との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 窒化アルミニウム焼結体に表面の酸素濃度が
0.05〜0.2mg/cm2となるような酸化処理および/
または表面粗さが10μ以上となるような粗面加工
を施した後、金属化することを特徴とする放熱体
の製造方法。 2 金属化はメタライズ法により行なわれる特許
請求の範囲第1項記載の放熱体の製造方法。 3 金属化は半田付けにより行なわれる特許請求
の範囲第1項記載の放熱体の製造方法。 4 金属化は溶射により行なわれる特許請求の範
囲第1項記載の放熱体の製造方法。 5 窒化アルミニウム焼結体を金属の融点以下に
予熱して金属化する特許請求の範囲第4項記載の
放熱体の製造方法。 6 金属化は厚膜法により行なわれる特許請求の
範囲第1項記載の放熱体の製造方法。 7 金属化は鋳込みにより行なわれる特許請求の
範囲第1項記載の放熱体の製造方法。 8 窒化アルミニウム焼結体を金属の融点以上に
予熱して金属化する特許請求の範囲第7項記載の
放熱体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22722082A JPS59121175A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 放熱体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22722082A JPS59121175A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 放熱体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59121175A JPS59121175A (ja) | 1984-07-13 |
JPH0359036B2 true JPH0359036B2 (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=16857374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22722082A Granted JPS59121175A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 放熱体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59121175A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004162147A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Plasma Giken Kogyo Kk | 溶射被膜を有する窒化アルミニウム焼結体 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59203783A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-17 | 株式会社東芝 | 非酸化物系セラミツクス焼結体の金属化方法 |
JPS61119094A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-06 | 株式会社東芝 | 高熱伝導性回路基板の製造方法 |
CH660176A5 (de) * | 1984-07-06 | 1987-03-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Metall-keramik-verbundelement und verfahren zu dessen herstellung. |
JPH0725617B2 (ja) * | 1985-08-22 | 1995-03-22 | 住友電気工業株式会社 | 窒化アルミニウム基板およびその製造方法 |
JPS62207789A (ja) * | 1986-03-08 | 1987-09-12 | 日本特殊陶業株式会社 | 窒化アルミニウム製基材の表面構造及びその製造法 |
US5529852A (en) * | 1987-01-26 | 1996-06-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Aluminum nitride sintered body having a metallized coating layer on its surface |
JPH078750B2 (ja) * | 1990-08-10 | 1995-02-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 窒化アルミニウム製基材の表面構造 |
CN107532272B (zh) * | 2015-04-21 | 2020-04-17 | 东华隆株式会社 | 基材的表面粗化方法、基材的表面处理方法、喷涂覆膜被覆部件及其制造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5075208A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-20 | ||
JPS53102310A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-06 | Tokyo Shibaura Electric Co | Heat conducting base plates |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22722082A patent/JPS59121175A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5075208A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-20 | ||
JPS53102310A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-06 | Tokyo Shibaura Electric Co | Heat conducting base plates |
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JP2004162147A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Plasma Giken Kogyo Kk | 溶射被膜を有する窒化アルミニウム焼結体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59121175A (ja) | 1984-07-13 |
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