JPH059076A - 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
- Publication number
- JPH059076A JPH059076A JP3183295A JP18329591A JPH059076A JP H059076 A JPH059076 A JP H059076A JP 3183295 A JP3183295 A JP 3183295A JP 18329591 A JP18329591 A JP 18329591A JP H059076 A JPH059076 A JP H059076A
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- Japan
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- aluminum nitride
- green sheet
- firing
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- substrate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼成容器を用いることなく焼成時の雰囲気の
制御を可能にし、窒化アルミニウム基板の反りやクラッ
ク等の欠点の発生を防止する。 【構成】 窒化アルミニウム製のグリーンシート１及び
額縁材２を脱バインダ処理し、さらに、額縁材２を仮焼
する。この後、グリーンシート１を額縁材２の内側に配
置し、さらに、各グリーンシート１及び額縁材２を窒化
硼素製のセッター４で１組づつ挟んだ状態で重ね、焼成
する。
制御を可能にし、窒化アルミニウム基板の反りやクラッ
ク等の欠点の発生を防止する。 【構成】 窒化アルミニウム製のグリーンシート１及び
額縁材２を脱バインダ処理し、さらに、額縁材２を仮焼
する。この後、グリーンシート１を額縁材２の内側に配
置し、さらに、各グリーンシート１及び額縁材２を窒化
硼素製のセッター４で１組づつ挟んだ状態で重ね、焼成
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒化アルミニウム基板
の製造方法に関する。具体的にいうと、本発明は、例え
ばパワーダイオードの基板等に用いられる窒化アルミニ
ウム基板の製造方法に関する。
の製造方法に関する。具体的にいうと、本発明は、例え
ばパワーダイオードの基板等に用いられる窒化アルミニ
ウム基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】窒化アルミニウムは、熱伝導性の大きな
材料であるので、当該材料をＩＣパッケージやパワーダ
イオード等の基板に用いることにより、パワーダイオー
ド等の発熱部品で発生した熱を窒化アルミニウム基板へ
伝え、窒化アルミニウム基板から空気中へ効率よく放熱
させることができる。
材料であるので、当該材料をＩＣパッケージやパワーダ
イオード等の基板に用いることにより、パワーダイオー
ド等の発熱部品で発生した熱を窒化アルミニウム基板へ
伝え、窒化アルミニウム基板から空気中へ効率よく放熱
させることができる。
【０００３】このような窒化アルミニウム基板は、従来
は、窒化硼素等からなるセッター（焼結基板）を焼成用
台及び重し材として用い、窒化アルミニウムグリーンシ
ートを焼成することにより製造されている。すなわち、
図３に示すように、窒化アルミニウムの各グリーンシー
ト１１を窒化硼素製のセッター１２で上下から挟み、上
面側のセッター１２で各グリーンシート１１の反りの発
生を抑制しながら窒化アルミ ニウムグリーンシート１
１を焼成している。
は、窒化硼素等からなるセッター（焼結基板）を焼成用
台及び重し材として用い、窒化アルミニウムグリーンシ
ートを焼成することにより製造されている。すなわち、
図３に示すように、窒化アルミニウムの各グリーンシー
ト１１を窒化硼素製のセッター１２で上下から挟み、上
面側のセッター１２で各グリーンシート１１の反りの発
生を抑制しながら窒化アルミ ニウムグリーンシート１
１を焼成している。
【０００４】しかしながら、窒化アルミニウムの焼成温
度は、一般に１７００〜１９００℃と高く、また、その
焼結過程は雰囲気の影響が大きい。例えば、カーボンヒ
ーターおよびカーボン製の炉材を有する内熱式の焼成炉
を使用し、図３のように各グリーンシート１１をセッタ
ー１２で挟んだ状態で焼成すると、炉内雰囲気の影響を
受け、グリーンシート１１の外側と内側とで焼結状態に
大きな差が生じる。この結果、窒化アルミニウム基板が
大きく反ったり、クラックを生じたり、焼結不良となっ
たりするという欠点があった。
度は、一般に１７００〜１９００℃と高く、また、その
焼結過程は雰囲気の影響が大きい。例えば、カーボンヒ
ーターおよびカーボン製の炉材を有する内熱式の焼成炉
を使用し、図３のように各グリーンシート１１をセッタ
ー１２で挟んだ状態で焼成すると、炉内雰囲気の影響を
受け、グリーンシート１１の外側と内側とで焼結状態に
大きな差が生じる。この結果、窒化アルミニウム基板が
大きく反ったり、クラックを生じたり、焼結不良となっ
たりするという欠点があった。
【０００５】このため、別な従来方法では、図４に示す
ように、窒化アルミニウムグリーンシート２１を２枚の
窒化硼素製のセッター２２により挟んだ状態で窒化硼素
製等の焼成容器２３，２４に入れ、焼成容器２３，２４
内の雰囲気を制御した状態で窒化アルミニウム基板を焼
成している。
ように、窒化アルミニウムグリーンシート２１を２枚の
窒化硼素製のセッター２２により挟んだ状態で窒化硼素
製等の焼成容器２３，２４に入れ、焼成容器２３，２４
内の雰囲気を制御した状態で窒化アルミニウム基板を焼
成している。
【０００６】しかしながら、この方法では、複雑な形状
を持つ焼成容器２３，２４が多数必要になる、また、セ
ッター２２及び焼成容器２３，２４の占める体積が大き
いため、１バッチで焼成できる窒化アルミニウム基板の
数量が少なくなる、等の難点があり、窒化アルミニウム
基板の焼成コストが非常に高くついていた。
を持つ焼成容器２３，２４が多数必要になる、また、セ
ッター２２及び焼成容器２３，２４の占める体積が大き
いため、１バッチで焼成できる窒化アルミニウム基板の
数量が少なくなる、等の難点があり、窒化アルミニウム
基板の焼成コストが非常に高くついていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、叙上の従来
例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、上記のような焼成容器を用いることなく焼成
時の雰囲気の制御を可能にし、窒化アルミニウム基板の
反りやクラック等の発生を防止することにある。
例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、上記のような焼成容器を用いることなく焼成
時の雰囲気の制御を可能にし、窒化アルミニウム基板の
反りやクラック等の発生を防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による窒化アルミ
ニウム基板の製造方法は、焼結助剤を含む窒化アルミニ
ウムグリーンシートを焼成する工程において、少なくと
も１枚の窒化アルミニウムグリーンシートを上下から窒
化硼素製のセッターで挟み、さらに当該グリーンシート
の外周に未焼結の窒化アルミニウム製額縁材を配置した
状態で、当該グリーンシートを焼成することを特徴とし
ている。
ニウム基板の製造方法は、焼結助剤を含む窒化アルミニ
ウムグリーンシートを焼成する工程において、少なくと
も１枚の窒化アルミニウムグリーンシートを上下から窒
化硼素製のセッターで挟み、さらに当該グリーンシート
の外周に未焼結の窒化アルミニウム製額縁材を配置した
状態で、当該グリーンシートを焼成することを特徴とし
ている。
【０００９】
【作用】本発明にあっては、窒化硼素製のセッターで窒
化アルミニウムグリーンシートを挟み、さらにセッター
と額縁材とによって焼成容器の機能を構成している。
化アルミニウムグリーンシートを挟み、さらにセッター
と額縁材とによって焼成容器の機能を構成している。
【００１０】しかして、グリーンシートの外周に配置し
た窒化アルミニウム製額縁材がグリーンシートの焼結と
共に焼結収縮するため、焼成容器を使用することなく雰
囲気を制御することができ、平滑で反りの少ない窒化ア
ルミニウム基板が得られる。
た窒化アルミニウム製額縁材がグリーンシートの焼結と
共に焼結収縮するため、焼成容器を使用することなく雰
囲気を制御することができ、平滑で反りの少ない窒化ア
ルミニウム基板が得られる。
【００１１】さらに、セッターの他に焼成容器を必要と
しないため、１バッチで焼成できる窒化アルミニウム基
板の数量が多くなり、コストダウンに寄与する。
しないため、１バッチで焼成できる窒化アルミニウム基
板の数量が多くなり、コストダウンに寄与する。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例による窒化アルミニウム基
板の製造方法を説明する。ここで、図１（ａ）（ｂ）は
窒化アルミニウム（以下、ＡｌＮと記す。）グリーンシ
ート１とＡｌＮ製額縁材２を示す平面図、図２は焼成時
の状態を示す断面図である。
板の製造方法を説明する。ここで、図１（ａ）（ｂ）は
窒化アルミニウム（以下、ＡｌＮと記す。）グリーンシ
ート１とＡｌＮ製額縁材２を示す平面図、図２は焼成時
の状態を示す断面図である。
【００１３】まず、ＡｌＮ粉末に１ｗｔ％のＹ2Ｏ3を焼
結助剤として添加混合し、さらに有機バインダを加え、
厚さ０．８ｍｍのシート状に成形してＡｌＮ製マザーシ
ート（グリーンシート）を得た。この後、ＡｌＮ基板と
なる図１（ａ）のようなＡｌＮグリーンシート１と図１
（ｂ）のようなＡｌＮ製額縁材２をマザーシートから打
ち抜いた。例えば、グリーンシート１は、１辺の長さが
６０ｍｍの正方形をしており、 額縁材２は、 外寸８０ｍ
ｍ内寸７０ｍｍの正方形額縁状をしており、額縁材２の
中にグリーンシート１を納めた時、グリーンシート１と
額縁材２との間に５ｍｍ程度の隙間３が生じるようにし
ている。
結助剤として添加混合し、さらに有機バインダを加え、
厚さ０．８ｍｍのシート状に成形してＡｌＮ製マザーシ
ート（グリーンシート）を得た。この後、ＡｌＮ基板と
なる図１（ａ）のようなＡｌＮグリーンシート１と図１
（ｂ）のようなＡｌＮ製額縁材２をマザーシートから打
ち抜いた。例えば、グリーンシート１は、１辺の長さが
６０ｍｍの正方形をしており、 額縁材２は、 外寸８０ｍ
ｍ内寸７０ｍｍの正方形額縁状をしており、額縁材２の
中にグリーンシート１を納めた時、グリーンシート１と
額縁材２との間に５ｍｍ程度の隙間３が生じるようにし
ている。
【００１４】ついで、このグリーンシート１及び額縁材
２を空気中において５５０℃で２時間熱処理し、バイン
ダを飛散させた。
２を空気中において５５０℃で２時間熱処理し、バイン
ダを飛散させた。
【００１５】この脱バインダ処理後、図１（ｂ）の額縁
材２については、窒化硼素（ＢＮ）製のセッターの上に
１０枚重ねた状態で窒素雰囲気中において１５００℃で
５時間焼成（仮焼）した。この仮焼後では、額縁材２は
ほとんど収縮していないが、脱バインダ後の額縁材２に
比べると大きな強度を有していた。
材２については、窒化硼素（ＢＮ）製のセッターの上に
１０枚重ねた状態で窒素雰囲気中において１５００℃で
５時間焼成（仮焼）した。この仮焼後では、額縁材２は
ほとんど収縮していないが、脱バインダ後の額縁材２に
比べると大きな強度を有していた。
【００１６】次に、上記のように正方形に打ち抜いてバ
インダを飛散させたグリーンシート１を仮焼後の額縁材
２の内側に配置し、さらに、各グリーンシート１及び額
縁材２を窒化硼素製のセッター４で１組づつ挟んだ状態
で重ね、窒素雰囲気中で５時間焼成してＡｌＮ基板を得
た。
インダを飛散させたグリーンシート１を仮焼後の額縁材
２の内側に配置し、さらに、各グリーンシート１及び額
縁材２を窒化硼素製のセッター４で１組づつ挟んだ状態
で重ね、窒素雰囲気中で５時間焼成してＡｌＮ基板を得
た。
【００１７】また、比較のため、実施例と同様な条件下
において、額縁材を用いないでグリーンシートを焼成
し、ＡｌＮ基板を作製した。
において、額縁材を用いないでグリーンシートを焼成
し、ＡｌＮ基板を作製した。
【００１８】上記実施例の方法によって１０枚のＡｌＮ
基板のサンプル（Ｎｏ．Ａ１〜Ａ１０）を作製し、同時
に、比較例の方法によって１０枚のＡｌＮ基板のサンプ
ル（Ｎｏ．Ｂ１〜Ｂ１０）を作製し、各サンプルの反り
を測定した。この結果を表１に示す。
基板のサンプル（Ｎｏ．Ａ１〜Ａ１０）を作製し、同時
に、比較例の方法によって１０枚のＡｌＮ基板のサンプ
ル（Ｎｏ．Ｂ１〜Ｂ１０）を作製し、各サンプルの反り
を測定した。この結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】実施例の方法で作製したＡｌＮ基板（Ｎ
ｏ．Ａ１〜Ａ１０）が２０μｍ／ｉｎｃｈ以下の非常に
小さな反りしか発生しなかったのに対し、比較例の方法
で作製したＡｌＮ基板（Ｎｏ．Ｂ１〜Ｂ１０）では、ク
ラックが生じたり、非常に大きな反りが発生した。
ｏ．Ａ１〜Ａ１０）が２０μｍ／ｉｎｃｈ以下の非常に
小さな反りしか発生しなかったのに対し、比較例の方法
で作製したＡｌＮ基板（Ｎｏ．Ｂ１〜Ｂ１０）では、ク
ラックが生じたり、非常に大きな反りが発生した。
【００２１】なお、上記実施例では、製品としてのＡｌ
Ｎ基板となるグリーンシートは仮焼することなく焼成に
供したが、もちろん仮焼して強度を向上させても良い。
また、グリーンシートは１枚づつ窒化硼素製のセッター
に挟んだが、数枚重ねたものをセッター間に挟んでもよ
い。ただし、その場合には、窒化硼素粉末等を各グリー
ンシート間に撒いておく必要がある。
Ｎ基板となるグリーンシートは仮焼することなく焼成に
供したが、もちろん仮焼して強度を向上させても良い。
また、グリーンシートは１枚づつ窒化硼素製のセッター
に挟んだが、数枚重ねたものをセッター間に挟んでもよ
い。ただし、その場合には、窒化硼素粉末等を各グリー
ンシート間に撒いておく必要がある。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、従来例のような焼成容
器を使用することなく雰囲気を制御することができ、平
滑で反りが少なく、クラックのない窒化アルミニウム基
板を製作できる。
器を使用することなく雰囲気を制御することができ、平
滑で反りが少なく、クラックのない窒化アルミニウム基
板を製作できる。
【００２３】さらに、セッターの他に焼成容器を必要と
しないため、１バッチで焼成できる窒化アルミニウム基
板の数量が多くなり、生産性の向上によりコストを低減
させることができる。
しないため、１バッチで焼成できる窒化アルミニウム基
板の数量が多くなり、生産性の向上によりコストを低減
させることができる。
【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施例における窒
化アルミニウムグリーンシート及び額縁材の形状を示す
平面図である。
化アルミニウムグリーンシート及び額縁材の形状を示す
平面図である。
【図２】同上の実施例における窒化アルミニウムグリー
ンシートの焼成時の状態を示す断面図である。
ンシートの焼成時の状態を示す断面図である。
【図３】従来例による窒化アルミニウム基板の焼成方法
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図４】別な従来例による窒化アルミニウム基板の焼成
方法を示す断面図である。
方法を示す断面図である。
１ 窒化アルミニウムグリーンシート ２ 額縁材 ４ セッター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂部 行雄 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 焼結助剤を含む窒化アルミニウムグリー
ンシートを焼成する工程において、少なくとも１枚の窒
化アルミニウムグリーンシートを上下から窒化硼素製の
セッターで挟み、さらに当該グリーンシートの外周に未
焼結の窒化アルミニウム製額縁材を配置した状態で、当
該グリーンシートを焼成す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 |
|---|---|---|---|
| JP3183295A JPH059076A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP3183295A JPH059076A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059076A true JPH059076A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16133169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3183295A Pending JPH059076A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059076A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5628849A (en) * | 1995-05-26 | 1997-05-13 | International Business Machines Corporation | Method for in-situ environment sensitive sealing and/or product controlling |
| US5755570A (en) * | 1995-05-26 | 1998-05-26 | International Business Machines Corporation | Apparatus for in situ environment sensitive sealing and/or product controlling |
| EP0970932A1 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramic base material |
| JP2007063124A (ja) * | 1998-07-10 | 2007-03-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックス基材 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP3183295A patent/JPH059076A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5628849A (en) * | 1995-05-26 | 1997-05-13 | International Business Machines Corporation | Method for in-situ environment sensitive sealing and/or product controlling |
| US5753162A (en) * | 1995-05-26 | 1998-05-19 | International Business Machines Corporation | Method for in-situ environment sensitive sealing and/or product controlling |
| US5755570A (en) * | 1995-05-26 | 1998-05-26 | International Business Machines Corporation | Apparatus for in situ environment sensitive sealing and/or product controlling |
| EP0970932A1 (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramic base material |
| JP2007063124A (ja) * | 1998-07-10 | 2007-03-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックス基材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041116 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |