JPS61251575A - 炭化珪素質焼結体とその製造方法 - Google Patents
炭化珪素質焼結体とその製造方法Info
- Publication number
- JPS61251575A JPS61251575A JP60094479A JP9447985A JPS61251575A JP S61251575 A JPS61251575 A JP S61251575A JP 60094479 A JP60094479 A JP 60094479A JP 9447985 A JP9447985 A JP 9447985A JP S61251575 A JPS61251575 A JP S61251575A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- sintered body
- weight
- powder
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
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。
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、小型化あるいは高集積化に適した配線板用材
料としての炭化珪素質焼結体とその製造方法に関し、特
に本発明は、緻密で電気絶縁性に優れた炭化珪素質焼結
体とその製造方法に関する。
料としての炭化珪素質焼結体とその製造方法に関し、特
に本発明は、緻密で電気絶縁性に優れた炭化珪素質焼結
体とその製造方法に関する。
最近、電子工業技術の発達に伴って半導体等の電子部品
材料は、小型化あるいは高集積化が進められており、そ
のため、集積回路内における発熱量の増加に対して集積
回路の性能を確保し、高い信頼性を維持することのでき
る放熱特性に優れた配線板用材料が要求されたり、シリ
コン集積回路などを直接載置することができ、パラケー
ジを使用することなく＊＝することのできる配線板用材
料が要求されている。
材料は、小型化あるいは高集積化が進められており、そ
のため、集積回路内における発熱量の増加に対して集積
回路の性能を確保し、高い信頼性を維持することのでき
る放熱特性に優れた配線板用材料が要求されたり、シリ
コン集積回路などを直接載置することができ、パラケー
ジを使用することなく＊＝することのできる配線板用材
料が要求されている。
ところで、前述の如き要求に適応させることを目的とす
る配線板用材料に係る提案が種々なされており、例えば
、特開昭５９−６９４７４号公報に［炭化ケイ素の粉末
０〜８５重量％（ただし、０は含まず。）と、酸化力ｙ
シウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの群から選
ばれる少なくとも１種の酸化物又は熱分解してそれぞれ
の該酸化物に転化する少なくとも１種の化合物の粉末０
．１〜５重量％と、残部が窒化アルミニウムの粉末とか
ら成る混合粉末を、成形し、得られた成形体を１６００
〜１８２０℃の温度域で焼結することを特徴とする高熱
伝導性セラミックスの製造方法。」に係る発明が、また
特開昭５９−１１１９７８号公報に「α相のＳｉＣ原料
粉に１０重量％以下のＡＪＮ粉を添加し、焼結してなる
電気絶縁性放熱基板材料。」に係る発明が開示されてい
る。
る配線板用材料に係る提案が種々なされており、例えば
、特開昭５９−６９４７４号公報に［炭化ケイ素の粉末
０〜８５重量％（ただし、０は含まず。）と、酸化力ｙ
シウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの群から選
ばれる少なくとも１種の酸化物又は熱分解してそれぞれ
の該酸化物に転化する少なくとも１種の化合物の粉末０
．１〜５重量％と、残部が窒化アルミニウムの粉末とか
ら成る混合粉末を、成形し、得られた成形体を１６００
〜１８２０℃の温度域で焼結することを特徴とする高熱
伝導性セラミックスの製造方法。」に係る発明が、また
特開昭５９−１１１９７８号公報に「α相のＳｉＣ原料
粉に１０重量％以下のＡＪＮ粉を添加し、焼結してなる
電気絶縁性放熱基板材料。」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〕
しかしながら、前述の発明において使用されている炭化
珪素粉末は、いずれもα型炭化珪素であって、β型脚化
珪素粉末を出発原料として使用し、緻密で電気絶縁性に
優れた炭化珪素質焼結体を製造する方法については何ら
記載されていない。
珪素粉末は、いずれもα型炭化珪素であって、β型脚化
珪素粉末を出発原料として使用し、緻密で電気絶縁性に
優れた炭化珪素質焼結体を製造する方法については何ら
記載されていない。
本発明者は、β型炭化珪素を主として含有する炭化珪素
粉末を出発原料として使用し、電気絶縁性を有する配線
板に適した炭化珪素質焼結体を製造すべく種々研究した
結果、β型炭化珪素を主として含有する炭化珪素粉末に
特定量のＡＪＮおよび焼結助剤を配合した混合粉末を出
発原料として使用することによって、緻密で電気絶縁性
に優れた炭化珪素質焼結体を製造できることを新規に知
見し、本発明を完成した。
粉末を出発原料として使用し、電気絶縁性を有する配線
板に適した炭化珪素質焼結体を製造すべく種々研究した
結果、β型炭化珪素を主として含有する炭化珪素粉末に
特定量のＡＪＮおよび焼結助剤を配合した混合粉末を出
発原料として使用することによって、緻密で電気絶縁性
に優れた炭化珪素質焼結体を製造できることを新規に知
見し、本発明を完成した。
本発明は、ＡＪＮを２〜３０重量％含有し、密度が１８
υ−以上、電気抵抗率が１０”０１以上・熱膨張係数が
８〜５ Ｘ １０−’／”０の範囲内であることを特徴
とする炭化珪素質焼結体とその製造方法である。
υ−以上、電気抵抗率が１０”０１以上・熱膨張係数が
８〜５ Ｘ １０−’／”０の範囲内であることを特徴
とする炭化珪素質焼結体とその製造方法である。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の炭化珪素質焼結体は、ｋｌＮを２〜３０重量％
含有することが必要である。前記ＡＡ’Ｎを含有せしめ
る理由は、ｋｌＮを炭化珪素質焼結体く含有せしめるこ
とによって電気絶縁性に優れた炭化珪素質焼結体を製造
することができるからであり、また前記ＡｌＮの含有量
を２〜ａＯ重量％の範囲内に限定する理由は、ｋｌＮの
含有量が２重量％よりも低いと炭化珪素質焼結体に電気
絶縁性を付与することが困難になるからであり、一方３
０重量％よりも多いと炭化珪素質焼結体の熱膨張係数が
大きくなるため、シリコン集積回路を直接載置する配線
板としての適用が困難になるからである。
含有することが必要である。前記ＡＡ’Ｎを含有せしめ
る理由は、ｋｌＮを炭化珪素質焼結体く含有せしめるこ
とによって電気絶縁性に優れた炭化珪素質焼結体を製造
することができるからであり、また前記ＡｌＮの含有量
を２〜ａＯ重量％の範囲内に限定する理由は、ｋｌＮの
含有量が２重量％よりも低いと炭化珪素質焼結体に電気
絶縁性を付与することが困難になるからであり、一方３
０重量％よりも多いと炭化珪素質焼結体の熱膨張係数が
大きくなるため、シリコン集積回路を直接載置する配線
板としての適用が困難になるからである。
本発明の炭化珪素質焼結体は、熱膨張係数が８〜５ Ｘ
１０−’／℃の範囲内であることが必要である。
１０−’／℃の範囲内であることが必要である。
その理由は、シリコン集積回路の熱膨張係数が約８×１
０″″γ℃であることから、炭化珪素質焼結体の熱膨張
係数が前記８〜５×１０−γ℃の範囲外であるとシリコ
ン集積回路を直接載置することが困難になるからである
。
０″″γ℃であることから、炭化珪素質焼結体の熱膨張
係数が前記８〜５×１０−γ℃の範囲外であるとシリコ
ン集積回路を直接載置することが困難になるからである
。
なお前記熱膨張係数は０℃から４００℃の範囲内の値で
ある。
ある。
本発明の炭化珪素質焼結体は、電気抵抗率がｌ Ｑ ”
Ｑｘ以上であることが必要である。その理由は、前記
配線板用炭化珪素質焼結体の電気抵抗率が１００ｍより
低いと電気絶縁性を維持することが困難であるからであ
り、特に信頼性の要求される用途に対しては１０”Ωｃ
ｍ以上の電気抵抗率を有するものであることが有利であ
る。
Ｑｘ以上であることが必要である。その理由は、前記
配線板用炭化珪素質焼結体の電気抵抗率が１００ｍより
低いと電気絶縁性を維持することが困難であるからであ
り、特に信頼性の要求される用途に対しては１０”Ωｃ
ｍ以上の電気抵抗率を有するものであることが有利であ
る。
本発明の炭化珪素質焼結体は、密度が２．８か８以上で
あることが必要である。その理由は、前記密度がＬ８
ｆ／ｄより低いと熱伝導率が低くなるため熱放散特性が
劣化するばかりでなく、配線板とじて不可欠な気体不透
過性を維持することが困難であるからである。
あることが必要である。その理由は、前記密度がＬ８
ｆ／ｄより低いと熱伝導率が低くなるため熱放散特性が
劣化するばかりでなく、配線板とじて不可欠な気体不透
過性を維持することが困難であるからである。
次に本発明の炭化珪素質焼結体の製造方法について説明
する。
する。
本発明によれば、炭化珪素粉末１００重量部と２〜４５
重量部のＡｌＮ粉末と０．５〜２０重量部の焼結助剤を
均質混合した混合粉末を成形し、得られた成形体を１６
００〜２２００℃の温度範囲内で焼結することによって
、密度が２．８ｇ／ｃｍ３以上、電気抵抗率が１０’ｍ
以上、熱膨張係数が８〜５×１０ブ／Ｃの範囲内の炭化
珪素質焼結体を製造することができる。
重量部のＡｌＮ粉末と０．５〜２０重量部の焼結助剤を
均質混合した混合粉末を成形し、得られた成形体を１６
００〜２２００℃の温度範囲内で焼結することによって
、密度が２．８ｇ／ｃｍ３以上、電気抵抗率が１０’ｍ
以上、熱膨張係数が８〜５×１０ブ／Ｃの範囲内の炭化
珪素質焼結体を製造することができる。
本発明によれば、炭化珪素粉末１００重量部と２〜４５
重量部のＡｌＮ粉末と０．５〜２０重量部の焼結助剤を
均質混合した混合粉末を成形して焼結することが必要で
ある。
重量部のＡｌＮ粉末と０．５〜２０重量部の焼結助剤を
均質混合した混合粉末を成形して焼結することが必要で
ある。
前記ｋｌＮ粉末を炭化珪素粉末１００重量部に対して２
〜４５重量部配置部る理由は、前記人ｌＮ粉末の配合量
が２重量部より少ないと電気絶縁性を有する炭化珪素質
焼結体を製造することが困難であるからであり、一方４
５重量部より多いと得られる炭化珪素質焼結体の熱膨張
係数が大きくなるため、シリコン集積回路を直接載置す
る配線板としての適用が困難になるからである。前記Ａ
ｌＮ粉末としては、粒径が２０μｍ程度以下のものが有
利に使用できる。
〜４５重量部配置部る理由は、前記人ｌＮ粉末の配合量
が２重量部より少ないと電気絶縁性を有する炭化珪素質
焼結体を製造することが困難であるからであり、一方４
５重量部より多いと得られる炭化珪素質焼結体の熱膨張
係数が大きくなるため、シリコン集積回路を直接載置す
る配線板としての適用が困難になるからである。前記Ａ
ｌＮ粉末としては、粒径が２０μｍ程度以下のものが有
利に使用できる。
前記焼結助剤を炭化珪素粉末１００重鳳部に対して０．
５〜２０重量部配置部る理由は、前記焼結助剤の配合量
が０．６重量部より少ないと焼結助剤としての効果が充
分発揮されないため高密度の焼結体となすことが困難で
あるからであり、一方２０重量部より多いと焼結体中に
残存する不純物量が多くなるため、炭化珪素質焼結体の
物性が低下するからである。前記焼結助剤としてはｋ１
２０ｓ、８ｉ（ｈ、ＺｒＯ２，ＢｕｚｚｓあるいはＡｌ
から選ばれるいずれか少なくとも１種を使用することが
好ましい。
５〜２０重量部配置部る理由は、前記焼結助剤の配合量
が０．６重量部より少ないと焼結助剤としての効果が充
分発揮されないため高密度の焼結体となすことが困難で
あるからであり、一方２０重量部より多いと焼結体中に
残存する不純物量が多くなるため、炭化珪素質焼結体の
物性が低下するからである。前記焼結助剤としてはｋ１
２０ｓ、８ｉ（ｈ、ＺｒＯ２，ＢｕｚｚｓあるいはＡｌ
から選ばれるいずれか少なくとも１種を使用することが
好ましい。
本発明によれば、前記炭化珪素粉末は、α型、β型およ
び非晶質のいずれの結晶系であっても使用することがで
きるが、特に電気抵抗率や熱膨張係数を所望の範囲内に
制御した焼結体を製造する場合には、β型炭化珪素を５
０重量％以上含有する炭化珪素粉末を使用することが好
ましい。その理由は、β型炭化珪素は焼結性に極めて優
れており、比較的容易に高密度の焼結体を得ることがで
きるからである。なお、前記炭化珪素粉末は平均粒径が
５μｍ程度以下のものが特に有利である。
び非晶質のいずれの結晶系であっても使用することがで
きるが、特に電気抵抗率や熱膨張係数を所望の範囲内に
制御した焼結体を製造する場合には、β型炭化珪素を５
０重量％以上含有する炭化珪素粉末を使用することが好
ましい。その理由は、β型炭化珪素は焼結性に極めて優
れており、比較的容易に高密度の焼結体を得ることがで
きるからである。なお、前記炭化珪素粉末は平均粒径が
５μｍ程度以下のものが特に有利である。
本発明によｎば、前記成形体を１６００〜２２００℃の
温度範囲内で焼結することが必要である。その理由は、
焼結温度が１６００℃よゆも低いと本発明の２．８ｇ／
ｃｍ３以上の密度を有する焼結体を得ることが困難であ
るからであり、一方２２００°Ｃより高いと焼結体の電
気抵抗率が低下するため、本発明の目的とする電気絶縁
性を有する焼結体を製造することが困難になるからであ
る。
温度範囲内で焼結することが必要である。その理由は、
焼結温度が１６００℃よゆも低いと本発明の２．８ｇ／
ｃｍ３以上の密度を有する焼結体を得ることが困難であ
るからであり、一方２２００°Ｃより高いと焼結体の電
気抵抗率が低下するため、本発明の目的とする電気絶縁
性を有する焼結体を製造することが困難になるからであ
る。
焼結時の雰囲気は、炭化珪素およびＡｌＮと反応しない
非酸化性雰囲気であればよ（、例えばアルゴンガス雰囲
気とすることが有利である。
非酸化性雰囲気であればよ（、例えばアルゴンガス雰囲
気とすることが有利である。
焼結方法としては、例えばカーボン質の型に成形体を入
れてこｎを加圧しながら焼結するホットプレス法を適用
することが有利であり、またホットアイソスタテイクジ
レス法を適用することもできる。
れてこｎを加圧しながら焼結するホットプレス法を適用
することが有利であり、またホットアイソスタテイクジ
レス法を適用することもできる。
次に本発明を実施例によって説明する。
実施例１
平均粒径が０．２８μｍ、β型結晶の含有率が９４．６
重量％の炭化珪素粉末１００重量部に対し、平均粒径が
約６μｍ ｆ） ＡｌＮ粉末を２５重量部と平均粒径が
０．５μｍのＡ／ｚＯｓ粉末を１２重量部、ポリビニル
アルコール５重量部、ベンゼン４５０重量部を配合し、
ボールミル中で５時間混合した後噴霧乾燥した。なお、
前記炭化珪素粉末は遊離炭素を０．２９重量％、酸素を
０．１７重量％、鉄を０．０８重量％、アＶミニウムｔ
−ｏ、ｏａ重量％含有しており、また前記ＡＩＩＮは酸
素ｔ−１，０重量％含有していた。
重量％の炭化珪素粉末１００重量部に対し、平均粒径が
約６μｍ ｆ） ＡｌＮ粉末を２５重量部と平均粒径が
０．５μｍのＡ／ｚＯｓ粉末を１２重量部、ポリビニル
アルコール５重量部、ベンゼン４５０重量部を配合し、
ボールミル中で５時間混合した後噴霧乾燥した。なお、
前記炭化珪素粉末は遊離炭素を０．２９重量％、酸素を
０．１７重量％、鉄を０．０８重量％、アＶミニウムｔ
−ｏ、ｏａ重量％含有しており、また前記ＡＩＩＮは酸
素ｔ−１，０重量％含有していた。
この乾燥物を適量採取し、金属製押し型を用いて３００
に９ｆ／ｄの圧力で成形し成形体とした。この成形体を
カーボン族の型に装入し、アルゴンガス雰囲気中で２０
００℃、３００４ｆ肩の条件で２時間加圧焼結した。
に９ｆ／ｄの圧力で成形し成形体とした。この成形体を
カーボン族の型に装入し、アルゴンガス雰囲気中で２０
００℃、３００４ｆ肩の条件で２時間加圧焼結した。
得られた焼結体の密度は８．２０ｆ／ｅ４． を気抵抗
率は９ Ｘ １０”Ωα、熱膨張係数は４． ＯＸ １
０−’／℃であり、配線板用材料として極めて好適な特
性を有していた。
率は９ Ｘ １０”Ωα、熱膨張係数は４． ＯＸ １
０−’／℃であり、配線板用材料として極めて好適な特
性を有していた。
実施例２
実施例１と同様であるが、第１表に示したように配合殴
合、配合割合、焼結条件を変えて焼結体を製造した。
合、配合割合、焼結条件を変えて焼結体を製造した。
得られた焼結体の特性は第り表に示した。第１表に示し
た結果よりわかるように１、発明の名称例において製造
された焼結体はいずれも配線板用材料とじて好適な特性
を有していた。
た結果よりわかるように１、発明の名称例において製造
された焼結体はいずれも配線板用材料とじて好適な特性
を有していた。
冥施例８
実施例１と同様であるが、平均粒径が０．８μｍで純度
が９９重量％以上のα型次化珪素粉末を使用し、焼成温
度を２１００°Ｃに高めて焼結体を製造した。
が９９重量％以上のα型次化珪素粉末を使用し、焼成温
度を２１００°Ｃに高めて焼結体を製造した。
得られた焼結体の密度は８．１９ Ｖｄ、電気抵抗率は
８×ｌθ町−１熱膨張係数は４． ＯＸ １０”−’／
”Ｃであり、配線板用材料として好適な特性を有してい
た。
８×ｌθ町−１熱膨張係数は４． ＯＸ １０”−’／
”Ｃであり、配線板用材料として好適な特性を有してい
た。
以上述べた如く、本発明の炭化珪素質焼結体は、緻密で
電気抵抗率が高く電気絶縁性に優れており、シリコン集
積回路を直接に載置することができるものであって、電
子部品の小型化あるいは高集積化に極めて適している材
料であり、産業上極めて有用である。
電気抵抗率が高く電気絶縁性に優れており、シリコン集
積回路を直接に載置することができるものであって、電
子部品の小型化あるいは高集積化に極めて適している材
料であり、産業上極めて有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＡｌＮを２〜３０重量％含有し、密度が２．８ｇ／
ｃｍ＾３以上、電気抵抗率が１０＾８Ωｃｍ以上、熱膨
張係数が３〜５×１０＾−＾６／Ｃの範囲内であること
を特徴とする炭化珪素質焼結体。 ２、炭化珪素粉末１００重量部と２〜４５重量部のＡｌ
Ｎ粉末と０．５〜２０重量部の焼結助剤を均質混合した
混合粉末を成形し、得られた成形体を１６００〜２２０
０℃の温度範囲内で焼結し、密度が２．８ｇ／ｃｍ＾３
以上、電気抵抗率が１０＾８Ωｃｍ以上、熱膨張係数が
３〜５×１０＾−＾６／℃の範囲内の炭化珪素質焼結体
となすことを特徴とする炭化珪素質焼結体の製造方法。 ３、前記炭化珪素粉末は、β型炭化珪素を５０重量％以
上含有する炭化珪素粉末である特許請求の範囲第１項記
載の製造方法。 ４、前記焼結助剤は、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２、Ｚ
ｒＯ＿２、Ｅｕ＿２Ｏ＿３あるいはＡｌより選ばれるい
ずれか少なくとも１種である特許請求の範囲第１項記載
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094479A JPS61251575A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 炭化珪素質焼結体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094479A JPS61251575A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 炭化珪素質焼結体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251575A true JPS61251575A (ja) | 1986-11-08 |
Family
ID=14111410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60094479A Pending JPS61251575A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 炭化珪素質焼結体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61251575A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6236066A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-17 | イビデン株式会社 | 炭化珪素質焼結体およびその製造方法 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60094479A patent/JPS61251575A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6236066A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-17 | イビデン株式会社 | 炭化珪素質焼結体およびその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS63190761A (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体 | |
| JPS5832073A (ja) | 焼結体 | |
| JPS6256109B2 (ja) | ||
| JPS61251575A (ja) | 炭化珪素質焼結体とその製造方法 | |
| JPS6236066A (ja) | 炭化珪素質焼結体およびその製造方法 | |
| JPS61286267A (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体の製造方法 | |
| JPH02279568A (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体およびその製造方法 | |
| JPS5891059A (ja) | 複合セラミツクス焼結体及びその製造方法 | |
| JPS6252181A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JPS63218585A (ja) | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体とその製造方法 | |
| JPH0522670B2 (ja) | ||
| JPS61261270A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JPS6374966A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JP2541150B2 (ja) | 窒化アルミニウム焼結体 | |
| JPS6369761A (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体の製造方法 | |
| JPS61183174A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体 | |
| JPS62235262A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JPH0678195B2 (ja) | 窒化アルミニウム焼結体 | |
| JPS63230574A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造法 | |
| JPS61232274A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JPH04182358A (ja) | 窒化アルミニウム質焼結体の製造方法 | |
| JPS6227487B2 (ja) | ||
| JPH06263543A (ja) | セラミック体及びその製造方法 | |
| JPH01111776A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JPH04182357A (ja) | 黒色窒化アルミニウム質焼結体 |