JPH04124064A - 高熱伝導性炭化珪素 - 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〕 本発明は新規な高熱伝導炭化硅素が製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の製法は、特開昭５６−６６０８６号公報に記載の
ように、二酸化チタンなどの遷移金属系酸化物は添加さ
れておらず、また、その量も規定していない。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は色調に関する考慮がされておらず、色調
不良により基板歩留りが著しく低かった。

本発明の目的は高熱伝導性炭化硅素焼結体の色調を均一
にすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は二酸化チタニウム
等遷移金属系酸化物を添加した°ものである。

〔作用〕

高熱伝導性炭化硅素の焼成はホットプレス法で約２１０
０℃の高温真空中で行う。この炭化硅素の正常な色調は
黒褐色である。ところが量産用大型サイズ（直径３００
ｍｍ）の焼結体は外周側の色調が白褐色を呈するように
なり、外観不良となる。

この色調差は主に焼結体中に含まれる不純物の種類とそ
の量、及び、結晶粒径に起因するが、外周側はど不純物
が少なく、結晶粒径は大きくなるため色調は白褐色を呈
する。ところが遷移金属系酸化物７例えば、二酸化チタ
ニウムを重量で数百ｐｐｍ添加すると外周側の白褐色部
は減少し、黒褐色の領域が広くなり、歩留りが大幅に向
上することを見い出した。これは遷移金属が粒界三重点
に残存するための着色効果と結晶粒の成長を抑制する働
きがあるためである。しかし、添加量が少ないと効果は
小さく、逆に多過ぎると誘電率が大きくなり規格からは
ずれるようになる。従って、二酸化チタニウムの場合の
適量は重量で１００〜７００ｐｐｍである。

〔実施例〕

純度９７％の炭化硅素粉末（平均粒径２μｍ）１００重
量部と酸化ベリリウム粉末１重量部に二酸化チタニウム
をＯ〜０．１　重量部を十分に混合した後、直径３００
ａｎ、板厚２Ｉに仮成形した。

次いで、仮成形品を黒鉛治具に入れ、真空ホラ１〜プレ
ス装置で真空度１０−３〜１０−５Ｔｏｒｒの減圧下で
加圧力３００眩／ｄ、温度２１００℃で焼結した。こう
して得られた二酸化チタニウムを含む焼結体（厚さ１．
１ａａ）の両面を夫々０．３　ｍダイヤモンド砥石で研
削した。次ず、色調を調査し、有効直径を測定した。次
いで２１ｍ＋角サイズに切断し、比抵抗、密度、誘電率
、熱伝導率を調査した。

第１図に二酸化チタニウム量と色調の均一な領域の有効
直径を示す。二酸化チタニウム量の増加につれて有効直
径か急激に増大するが、１１００ｐｐ以上での増加率は
小さい。従って、二酸化チタニウムの有効添加量は１１
００ｐｐ以上は必要である。

第１表は各二酸化チタニウム量の密度、比抵抗。

熱伝導率を示す。いずれの添加量でも各物性値の規格値
を十分満足する。

第１表 第２図は二酸化チタニウム量と誘電率の関係を示す。こ
れによると二酸化チタニウム量が７００ｐｐｍを超える
と誘電率の規格値を下廻る。従って、二酸化チタニウム
量の上限は７００ｐｐｍが適当である。

第三元素として二酸化チタニウムの他にアルミナ、黒鉛
、鈍化ホウ素についても調査した。試料の作成は前述と
同様である。第２表はそれらの結果をまとめたものであ
る。

第２表 ○：良好、×：不良 アルミナ、黒鉛は誘電率を著しく増大させ、窒化ホウ素
は熱伝導率を低下させることが分った。

即ち、炭化硅素と反応するものは好ましくない。

〔発明の効果〕

本発明によれば高熱伝導性炭化硅素の色調の均一領域が
広くなり、有効直径が大きくなるので、外観不良が減少
し、歩留りが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で高熱伝導性炭化硅素焼結体
の色調の有効直径と二酸化チタニウム量の関係を示す特
性図、第２図は同じく二酸化チタニウム量と誘電率の関
係について示す特性図である。 第 図 ｉ１０ ２（＜′１０）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．１重量％以下の酸化ベリウムと９５重量％以上の炭
   化硅素を主成分とする高熱伝導性炭化硅素において、 第三元素として遷移金属系酸化物を添加することを特徴
   とする高熱伝導性炭化硅素の製法。
2. ２．請求項１において、前記遷移金属系酸化物が二酸化
   チタニウムである高熱伝導性炭化硅素の製法。
3. ３．請求項２において、二酸化チタニウムは重量で１０
   ０〜７００ｐｐｍの範囲である高熱伝導性炭化硅素の製
   法。