JPS6389463A - 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体 - Google Patents
高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体Info
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- JPS6389463A JPS6389463A JP61229835A JP22983586A JPS6389463A JP S6389463 A JPS6389463 A JP S6389463A JP 61229835 A JP61229835 A JP 61229835A JP 22983586 A JP22983586 A JP 22983586A JP S6389463 A JPS6389463 A JP S6389463A
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- sintered body
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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】
［発明の目的］
′ （産業上の利用分野）本発明は高熱
伝導性のＡ９．Ｎ焼結体に関し、更に詳しくは、熱伝導
率１００Ｗ／ｍＩＩｋ以上の高熱伝導性であるにもかか
わらす透光性を有しないＡ文Ｎ焼結体に関する。
伝導性のＡ９．Ｎ焼結体に関し、更に詳しくは、熱伝導
率１００Ｗ／ｍＩＩｋ以上の高熱伝導性であるにもかか
わらす透光性を有しないＡ文Ｎ焼結体に関する。
（従来の技術）
例えばレーザ受光素子のような光半導体素子は、Ａｌ２
Ｏ３基板のような不透明なセラミックス基板の上に光半
導体チップを搭載して構成されている。この場合、半導
体は高水準の光エネルギーが入力されるためその温度は
非常に高温となる。
Ｏ３基板のような不透明なセラミックス基板の上に光半
導体チップを搭載して構成されている。この場合、半導
体は高水準の光エネルギーが入力されるためその温度は
非常に高温となる。
この発生する熱量は系外に放散せしめることが必要であ
るが、そのためには基板を高熱伝導性の材料で構成する
ことが求められる。
るが、そのためには基板を高熱伝導性の材料で構成する
ことが求められる。
しかしながら、前記したＡ１２０３は熱伝導性が小さく
、近時ますます増大する傾向にある半導体からの発熱量
を適正に放熱する材料としては不適切である。そのため
、最近では、熱伝導率の大きいＡＭＮ製基板基板用され
るに到っている。
、近時ますます増大する傾向にある半導体からの発熱量
を適正に放熱する材料としては不適切である。そのため
、最近では、熱伝導率の大きいＡＭＮ製基板基板用され
るに到っている。
（発明が解決しようとする問題点）
ＡＩＮ基板を用いた場合、その熱伝導率が大きければ大
きいほどその放熱性は良好である。しかしながら、Ａ交
Ｎ焼結体はその熱伝導率が太きくなるにつれて、透光性
を発現するという性質を有している。そして、この透光
性という性質は。
きいほどその放熱性は良好である。しかしながら、Ａ交
Ｎ焼結体はその熱伝導率が太きくなるにつれて、透光性
を発現するという性質を有している。そして、この透光
性という性質は。
光半導体素子の基板にとっては不適切な性質である。
したがって、Ａ見Ｎ焼結体を基板として用いた場合、そ
の熱伝導率を大たらしめて放熱性を向上せしめると、透
光性が発現して基板としては不適当であるという相反す
る問題が生じてしまう。
の熱伝導率を大たらしめて放熱性を向上せしめると、透
光性が発現して基板としては不適当であるという相反す
る問題が生じてしまう。
本発明は、上記した問題を解決し、熱伝導率が１００Ｗ
／ｍΦに以上であるにもかかわらす透光性を有しないＡ
ＩＮ焼結体の提供を目的とする。
／ｍΦに以上であるにもかかわらす透光性を有しないＡ
ＩＮ焼結体の提供を目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明者は上記目的を達成するために鋭意研究を重ね、
その中で原料のＡＩＮ粉に関して多角的に検討を加えた
結果、ＡｆＬＮ原料粉の形状。
その中で原料のＡＩＮ粉に関して多角的に検討を加えた
結果、ＡｆＬＮ原料粉の形状。
表面特性や含有されている不純物の種類、量などが大き
な影響を与えるとの事実を見出し、高熱伝導性と非透光
性を併有する焼結体の製造を可能たらしめる原料の必要
条件を確認して本発明のＡ交Ｎ焼結体を開発するに到っ
た。
な影響を与えるとの事実を見出し、高熱伝導性と非透光
性を併有する焼結体の製造を可能たらしめる原料の必要
条件を確認して本発明のＡ交Ｎ焼結体を開発するに到っ
た。
すなわち、本発明の高熱伝導性Ａ文Ｎ焼結体は、Ａ文Ｎ
原料粉のＢＥＴ比表面積が４．１ｒＩＴ′／ｇ以下であ
り、かつ、該原料粉中の酸素含有量。
原料粉のＢＥＴ比表面積が４．１ｒＩＴ′／ｇ以下であ
り、かつ、該原料粉中の酸素含有量。
鉄含有量、ケイ素含有量及び炭素含有量がそれぞれ、１
５０００ｐｐｍ以下、３５０ｐｐｍ以下。
５０００ｐｐｍ以下、３５０ｐｐｍ以下。
１００ ｐｐｍ以下、３００ｐｐｍ以下であることを特
徴とする。
徴とする。
本発明のＡ文Ｎ焼結体はその原料であるＡ文Ｎ粉に特徴
を有するものである。
を有するものである。
すなわち、まず、ＢＥＴ法で測定した比表面積が４．Ｌ
ｒｎ’／ｇ以下の粉体である。この比表面積は主として
焼結体の緻密化と、有色性に影響を与える要件である。
ｒｎ’／ｇ以下の粉体である。この比表面積は主として
焼結体の緻密化と、有色性に影響を与える要件である。
これがあまり大きい、すなわち表面活性に富む原料粉は
吸着能が大きいため、焼結体の製造過程で後述する不純
物のうちの大気中の酸素を取りこんでしまい、焼結体の
熱伝導率を低下せしめてしまう、好ましくは、１〜４ｄ
１ｇのＡｆＬＮ粉体である。
吸着能が大きいため、焼結体の製造過程で後述する不純
物のうちの大気中の酸素を取りこんでしまい、焼結体の
熱伝導率を低下せしめてしまう、好ましくは、１〜４ｄ
１ｇのＡｆＬＮ粉体である。
このＡＩＮ原料粉は上記した表面特性を有すると同時に
、不純物である酸素、鉄、ケイ素、炭素の含有量がそれ
ぞれ１５０００ｐｐ＋ｓ以下、３５０ｐｐｍ以下、１０
０ｐｐ履以下、３００ｐｐｍ以下のものである。
、不純物である酸素、鉄、ケイ素、炭素の含有量がそれ
ぞれ１５０００ｐｐ＋ｓ以下、３５０ｐｐｍ以下、１０
０ｐｐ履以下、３００ｐｐｍ以下のものである。
一般に、ＡＩＮ粉にはその製造過程で各種の不純物が取
り込まれ、その不純物の種類、量は多種多様である０本
発明の原料粉として用いるＡ文Ｎ粉は、その不純物とし
て酸素、鉄、ケイ素、炭素を上記した量含有するもので
あればよい、とくに、酸素は上記したように焼結体の製
造過程で吸着されるものであるから、原料粉の精製とい
うことよりむしろ原料粉の粒径１表面状態の管理という
点から管理されるべきである。
り込まれ、その不純物の種類、量は多種多様である０本
発明の原料粉として用いるＡ文Ｎ粉は、その不純物とし
て酸素、鉄、ケイ素、炭素を上記した量含有するもので
あればよい、とくに、酸素は上記したように焼結体の製
造過程で吸着されるものであるから、原料粉の精製とい
うことよりむしろ原料粉の粒径１表面状態の管理という
点から管理されるべきである。
いずれにしても、上記４種の不純物がＡＩＮ粉に上記範
囲の量を逸脱して含有されていると、得られた焼結体は
その焼結密度及び熱伝導率が低下してしまう。
囲の量を逸脱して含有されていると、得られた焼結体は
その焼結密度及び熱伝導率が低下してしまう。
本発明にかかるＡ見Ｎ原料粉は例えば次のようにして製
造することができる。ＡＩＮの製造に関しては、現在、
直接法と、ＡＭ２０３還元法の２種ある。今回、使用し
た原料粉は、直接チッ化法によるもので、この製法が好
ましい。それは以下の反応に基づいて製造される。
造することができる。ＡＩＮの製造に関しては、現在、
直接法と、ＡＭ２０３還元法の２種ある。今回、使用し
た原料粉は、直接チッ化法によるもので、この製法が好
ましい。それは以下の反応に基づいて製造される。
２Ａ党十Ｎ２→２Ａ立Ｎ
本発明のＡｆＬＮ焼結体は、用いる原料粉が上記したＡ
ＩＮ粉であることを除いては従来から適用されている方
法で製造することができる。
ＩＮ粉であることを除いては従来から適用されている方
法で製造することができる。
その代表的プロセスを以下に述べると、まず。
ＡＩＮ原料粉とＹ２Ｏ３のような焼結助剤の粉とを例え
ばボールミルで湿式混合したのち、ここに更にアクリル
系樹脂のようなバインダを添加し、得られた混合物をプ
レス成形、シート成形してグリーン成形体とする。つい
で、このグリーン成形体を低温の炉内で加熱してバイン
ダを熱分解除去したのち、焼結炉で所定時間、所定の温
度で焼結する。
ばボールミルで湿式混合したのち、ここに更にアクリル
系樹脂のようなバインダを添加し、得られた混合物をプ
レス成形、シート成形してグリーン成形体とする。つい
で、このグリーン成形体を低温の炉内で加熱してバイン
ダを熱分解除去したのち、焼結炉で所定時間、所定の温
度で焼結する。
（発明の実施例）
実施例１〜３．比較例１〜２
表に示したＢＥＴ比表面積、不純物を含有する各種のＡ
文Ｎ原料粉を用意した。
文Ｎ原料粉を用意した。
これら各原料粉９７重量部と平均粒径０．８ｇのＹ２Ｏ
３粉３重量部とをボールミル内で充分に湿式混合し、更
にここに５重量部のパラフィン系バインダーを添加した
のち、得られた混合物を圧１００ ｋｇ／ ｃｍ２でプ
レス成形して縦３７ｍｍ横３７１厚み３■の成形板を得
た。
３粉３重量部とをボールミル内で充分に湿式混合し、更
にここに５重量部のパラフィン系バインダーを添加した
のち、得られた混合物を圧１００ ｋｇ／ ｃｍ２でプ
レス成形して縦３７ｍｍ横３７１厚み３■の成形板を得
た。
この成形板を窒素雰囲気炉において温度７００℃、３時
間脱脂し、ついで窒素雰囲気の焼結炉において、１８５
０°０，２時間焼結した。縦３０ｖｓ９３０ｍ厘厚み１
．５ｍ国の焼結体が得られた。
間脱脂し、ついで窒素雰囲気の焼結炉において、１８５
０°０，２時間焼結した。縦３０ｖｓ９３０ｍ厘厚み１
．５ｍ国の焼結体が得られた。
得られた各焼結板につき、レーザーフラッシュ法で熱伝
導率を測定した。また透光性に関しては、焼結板の下面
に３０Ｗの小ランプを当接し上面から肉眼観察して判定
した０以上の結果を一括して表に示した。
導率を測定した。また透光性に関しては、焼結板の下面
に３０Ｗの小ランプを当接し上面から肉眼観察して判定
した０以上の結果を一括して表に示した。
［発明の効果］
以上の説明で明らかなように、本発明のＡ交Ｎ焼結体は
、熱伝導率が大きいにもかかわらず透光性を具備しない
、これは、表の結果で明示されているように、原料とし
たＡＩＮ粉のＢＥＴ比表面積、不純物の量の影響である
。
、熱伝導率が大きいにもかかわらず透光性を具備しない
、これは、表の結果で明示されているように、原料とし
たＡＩＮ粉のＢＥＴ比表面積、不純物の量の影響である
。
本発明のＡｆＬＮ焼結体は、高熱伝導性を有すると同時
に非透光性であるので１例えばレーザ受光素子の基板な
ど光半導体素子に用いて有用である。
に非透光性であるので１例えばレーザ受光素子の基板な
ど光半導体素子に用いて有用である。
Claims (1)
- 窒化アルミニウム原料粉のＢＥＴ比表面積が４．１ｍ
＾２／ｇ以下であり、かつ、該原料粉中の酸素含有量、
鉄含有量、ケイ素含有量及び炭素含有量がそれぞれ、１
５０００ｐｐｍ以下、３５０ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ
以下、３００ｐｐｍ以下であることを特徴とする高熱伝
導性窒化アルミニウム焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61229835A JPS6389463A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61229835A JPS6389463A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389463A true JPS6389463A (ja) | 1988-04-20 |
| JPH0456793B2 JPH0456793B2 (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=16898418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61229835A Granted JPS6389463A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 高熱伝導性窒化アルミニウム焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6389463A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0342595A2 (en) * | 1988-05-16 | 1989-11-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered body of aluminium nitride |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61229835A patent/JPS6389463A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0342595A2 (en) * | 1988-05-16 | 1989-11-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered body of aluminium nitride |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0456793B2 (ja) | 1992-09-09 |
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