JPS62187171A - 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウム焼結体の製造方法Info
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- JPS62187171A JPS62187171A JP61025794A JP2579486A JPS62187171A JP S62187171 A JPS62187171 A JP S62187171A JP 61025794 A JP61025794 A JP 61025794A JP 2579486 A JP2579486 A JP 2579486A JP S62187171 A JPS62187171 A JP S62187171A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
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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]
本発明は窒化アルミニウム焼結体、特に熱伝導性の良好
な窒化アルミニウム焼結体の製造方法に関する。
な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、電子機器の高速・高性能化、小形・軽量化が進む
中で、半導体素子から発生する熱の放熱は重要な問題で
ある。特に、高密度実装置C1LSI、マイクロ波通信
及び光通信用のマイクロウェーブ用トランジスタ、レー
ザーダイオード等では熱伝導性の高い基板材料の要求が
強い。
中で、半導体素子から発生する熱の放熱は重要な問題で
ある。特に、高密度実装置C1LSI、マイクロ波通信
及び光通信用のマイクロウェーブ用トランジスタ、レー
ザーダイオード等では熱伝導性の高い基板材料の要求が
強い。
従来、絶縁性基板材料には一般にアルミナ焼結体が多く
用いられていたが、最近の絶縁性基板材料の用途におい
ては熱放散性が満足なものとは言えず、このために、更
に、熱伝導性の良好な絶縁性基板材料の開発が要求され
ている。
用いられていたが、最近の絶縁性基板材料の用途におい
ては熱放散性が満足なものとは言えず、このために、更
に、熱伝導性の良好な絶縁性基板材料の開発が要求され
ている。
熱伝導性の高い基板材料として有望視されている窒化ア
ルミニウムは絶縁性基板材料に要求されている諸特性例
えば電気抵抗、絶縁耐圧、誘電率、曲げ強度及び熱膨張
係数等がアルミナ焼結体の諸特性と同等もしくはそれ以
上であるため、鋭意研究開発がなされている。
ルミニウムは絶縁性基板材料に要求されている諸特性例
えば電気抵抗、絶縁耐圧、誘電率、曲げ強度及び熱膨張
係数等がアルミナ焼結体の諸特性と同等もしくはそれ以
上であるため、鋭意研究開発がなされている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、窒化アルミニウムは難焼結性であり、単
体では常圧焼結が困難である。そのため、ホットプレス
法による焼結体の製造法や各種酸化物を助剤として添加
した常圧焼結による焼結体の製造法が検討されている。
体では常圧焼結が困難である。そのため、ホットプレス
法による焼結体の製造法や各種酸化物を助剤として添加
した常圧焼結による焼結体の製造法が検討されている。
これらの製造法の内で、常圧焼結法が大量生産に向いて
いるので望ましい焼結体の製造方法である。
いるので望ましい焼結体の製造方法である。
しかし、常圧焼結法で得られる窒化アルミニウム焼結体
の熱伝導率は50〜60W/mK、と低く、更に高い熱
伝導性を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法が探
求されている。
の熱伝導率は50〜60W/mK、と低く、更に高い熱
伝導性を有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法が探
求されている。
従つそ、本発明の目的は常圧焼結法による高熱伝導性を
有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法を提供するに
ある。
有する窒化アルミニウム焼結体の製造方法を提供するに
ある。
[問題点を解決するための手段]
すなわち、本発明は窒化アルミニウム粉末にカルシウム
シアナミド(CaCN 2)またはシアン化カルシウム
[Ca(CN hlまたはそれらの混合物を添加量きし
、得られた混合物を成形後、非酸化性雰囲気中で焼結す
ることを特徴とする窒化アルミニウム焼結体の製造方法
を提供するにある。
シアナミド(CaCN 2)またはシアン化カルシウム
[Ca(CN hlまたはそれらの混合物を添加量きし
、得られた混合物を成形後、非酸化性雰囲気中で焼結す
ることを特徴とする窒化アルミニウム焼結体の製造方法
を提供するにある。
[作 用]
以下、本発明方法を具体的に説明する。
窒化アルミニウム粉末に添加する添加剤はカルシウムシ
アナミドまたはシアン化カルシウムまたはそれらの混合
物である。この添加剤は原料すなわち窒化アルミニウム
粉末中の酸素を除去する。
アナミドまたはシアン化カルシウムまたはそれらの混合
物である。この添加剤は原料すなわち窒化アルミニウム
粉末中の酸素を除去する。
これは焼結後の焼結体中の酸素量が原料中の酸素量より
も少なくなることからも明らかであろう。
も少なくなることからも明らかであろう。
添加剤の添加配合量は窒化アルミニウム粉末100重量
部当り0.1〜7重量部添加するのが好ましい、添加剤
の添加配合量が0.1重量部未満であると、その添加効
果が明瞭でないために好ましくなく、また7重量部を超
えると、急激に焼結体の密度が下がり、熱伝導率が低下
するために好ましくない、添加剤が多くなり過ぎると反
応に寄与しないカーボンが窒化アルミニウムの粒間に残
存し、焼結を阻害するものと思われる。
部当り0.1〜7重量部添加するのが好ましい、添加剤
の添加配合量が0.1重量部未満であると、その添加効
果が明瞭でないために好ましくなく、また7重量部を超
えると、急激に焼結体の密度が下がり、熱伝導率が低下
するために好ましくない、添加剤が多くなり過ぎると反
応に寄与しないカーボンが窒化アルミニウムの粒間に残
存し、焼結を阻害するものと思われる。
本発明に使用する添加剤は空気中の水分と反応し、徐々
に酸化物に変化するが、非水溶媒中では安定であり、添
加剤添加後の混合・粉砕操作は非水溶媒中で行なうこと
が好ましい。
に酸化物に変化するが、非水溶媒中では安定であり、添
加剤添加後の混合・粉砕操作は非水溶媒中で行なうこと
が好ましい。
窒化アルミニウム粉末に添加剤を添加し、数十時間混合
・粉砕する。この際、上述の理由からアルコール等の非
水溶媒を添加することが好適である。非水溶媒を使用す
る場合には、混合・粉砕後、非水溶媒を真空乾燥等の方
法で除去する。得られた混合粉体を室温で、加圧プレス
して所定の形状に成形し、最後に窒素ガス、水素ガス、
−酸化炭素ガスまたは真空雰囲気のような非酸化性雰囲
気中で高温焼結を行なう、焼結は1500〜1900℃
の範囲のi度で行なうことができるが、1550〜18
50℃の範囲の焼結温度を使用することが好適である。
・粉砕する。この際、上述の理由からアルコール等の非
水溶媒を添加することが好適である。非水溶媒を使用す
る場合には、混合・粉砕後、非水溶媒を真空乾燥等の方
法で除去する。得られた混合粉体を室温で、加圧プレス
して所定の形状に成形し、最後に窒素ガス、水素ガス、
−酸化炭素ガスまたは真空雰囲気のような非酸化性雰囲
気中で高温焼結を行なう、焼結は1500〜1900℃
の範囲のi度で行なうことができるが、1550〜18
50℃の範囲の焼結温度を使用することが好適である。
[実 施 例]
以下に実施例(以下、特記しない限り単に「例」と記載
する)を挙げ、本発明を更に説明する。
する)を挙げ、本発明を更に説明する。
乱−り
窒化アルミニウム粉末100重量部に添加剤として以下
の第1表に示す添加量のカルシウムシアナミドを添加し
、混合・粉砕後、室温で1000に#/am’の圧力を
加えて所定の形状に成形し、得られな成形体を窒素ガス
雰囲気中で1800°Cで2時間焼結して窒化アルミニ
ウム焼結体を得た。
の第1表に示す添加量のカルシウムシアナミドを添加し
、混合・粉砕後、室温で1000に#/am’の圧力を
加えて所定の形状に成形し、得られな成形体を窒素ガス
雰囲気中で1800°Cで2時間焼結して窒化アルミニ
ウム焼結体を得た。
得られた窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率を第1表に
併記する。なお、熱伝導率の測定はレーザーフラッシュ
法を用い、得られる比熱と熱拡散率より算出した。
併記する。なお、熱伝導率の測定はレーザーフラッシュ
法を用い、得られる比熱と熱拡散率より算出した。
1 0.1 97 702
0.5 ” 98 903 2.5
99 1104 4.0
98.5 805 7.0
98 706 10.0 95
407 0.02 96
50上述の第1表において、実験番号1−5の焼結体
は本発明品であり、0.1〜7重量部の添加剤の添加に
より熱伝導率が70W、/mK以上の窒化アルミニウム
焼結体を得ることができた。また、実験番号6及び7の
焼結体は添加剤添加量がそれぞれ10.0重量部及び0
.02重量部である比較品であり、これらの熱伝導率は
50W/mK以下であり、満足すべき熱伝導率を得るこ
とはできなかっな。
0.5 ” 98 903 2.5
99 1104 4.0
98.5 805 7.0
98 706 10.0 95
407 0.02 96
50上述の第1表において、実験番号1−5の焼結体
は本発明品であり、0.1〜7重量部の添加剤の添加に
より熱伝導率が70W、/mK以上の窒化アルミニウム
焼結体を得ることができた。また、実験番号6及び7の
焼結体は添加剤添加量がそれぞれ10.0重量部及び0
.02重量部である比較品であり、これらの熱伝導率は
50W/mK以下であり、満足すべき熱伝導率を得るこ
とはできなかっな。
医−」工
窒化アルミニウム粉末100重量部にシアン化カルシウ
ムとカルシウムシアナミドを重量比1/1として2重量
部添加し、混合・粉砕後、所定の形状に成形し、得られ
た成形体を1750℃で2時間焼結した。この窒化アル
ミニウム焼結体の熱伝導率は100W/mKであった。
ムとカルシウムシアナミドを重量比1/1として2重量
部添加し、混合・粉砕後、所定の形状に成形し、得られ
た成形体を1750℃で2時間焼結した。この窒化アル
ミニウム焼結体の熱伝導率は100W/mKであった。
Lj−
窒化アルミニウム粉末100重量部にシアン化カルシウ
ム1.5重量部を添加し、混合・粉砕後、所定の形状に
成形し、得られた成形体を1750℃で2時間焼結した
。この窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率は90W/m
Kであった。
ム1.5重量部を添加し、混合・粉砕後、所定の形状に
成形し、得られた成形体を1750℃で2時間焼結した
。この窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率は90W/m
Kであった。
[発明の効果]
本発明方法では添加剤として酸素含有化合物を使用しな
いために、酸素含有量の少ない特殊な窒化アルミニウム
粉末のみならず汎用の窒化アルミニウム粉末をも使用し
て熱伝導率の高い焼結体を得ることができる。
いために、酸素含有量の少ない特殊な窒化アルミニウム
粉末のみならず汎用の窒化アルミニウム粉末をも使用し
て熱伝導率の高い焼結体を得ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、窒化アルミニウム粉末にカルシウムシアナミドまた
はシアン化カルシウムまたはそれらの混合物を添加混合
し、得られた混合物を成形後、非酸化性雰囲気中で焼結
することを特徴とする窒化アルミニウム焼結体の製造方
法。 2、窒化アルミニウム粉末100重量部にカルシウムシ
アナミドまたはシアン化カルシウムまたはそれらの混合
物を0.1〜7重量部添加混合する、特許請求の範囲第
1項記載の窒化アルミニウム焼結体の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61025794A JPS62187171A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
US07/012,651 US4755491A (en) | 1986-02-10 | 1987-02-09 | Manufacturing method for an aluminum nitride sintered body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61025794A JPS62187171A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62187171A true JPS62187171A (ja) | 1987-08-15 |
JPH0317789B2 JPH0317789B2 (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=12175741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61025794A Granted JPS62187171A (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4755491A (ja) |
JP (1) | JPS62187171A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62283873A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-09 | ティーディーケイ株式会社 | 窒化アルミニウム焼結体 |
JPS632860A (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | ティーディーケイ株式会社 | 窒化アルミニウム焼結体 |
EP0260865A1 (en) * | 1986-09-18 | 1988-03-23 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for preparation of aluminium nitride sintered material |
EP0310437B1 (en) * | 1987-09-30 | 1995-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a metallised aluminium nitride circuit board |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5061663A (en) * | 1986-09-04 | 1991-10-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | AlN and AlN-containing composites |
JPH0682057B2 (ja) * | 1987-07-13 | 1994-10-19 | 日本碍子株式会社 | 検出素子 |
CN1037321A (zh) * | 1988-03-15 | 1989-11-22 | 唐化学原料公司 | 装甲材料 |
JPH02124778A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-14 | Hitachi Metals Ltd | AlNセラミックス同志の接合体及びこれを用いた放熱装置 |
US5212125A (en) * | 1990-11-20 | 1993-05-18 | The Carborundum Company | Process for sintering aluminum nitride using organometallic compounds |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61146768A (ja) * | 1984-12-17 | 1986-07-04 | ティーディーケイ株式会社 | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3577245A (en) * | 1967-11-03 | 1971-05-04 | Union Carbide Corp | Boron nitride article having improved thermal stability |
-
1986
- 1986-02-10 JP JP61025794A patent/JPS62187171A/ja active Granted
-
1987
- 1987-02-09 US US07/012,651 patent/US4755491A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61146768A (ja) * | 1984-12-17 | 1986-07-04 | ティーディーケイ株式会社 | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4755491A (en) | 1988-07-05 |
JPH0317789B2 (ja) | 1991-03-08 |
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