JP2000351673A

JP2000351673A - 高熱伝導窒化ケイ素質焼結体およびその製造方法

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Publication number: JP2000351673A
Application number: JP11163220A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Imamura; 寿之今村; Masahisa Sofue; 昌久祖父江; Hiroshi Fukuzawa; 宏福沢
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-12-19
Anticipated expiration: 2019-06-10
Also published as: JP4529102B2

Abstract

(57)【要約】【課題】窒素雰囲気下の高温・高圧での焼成を必要と
せず、高い熱伝導率と強度を有する高熱伝導窒化ケイ素
質焼結体およびその製造方法を提供する。【解決手段】窒化ケイ素を主成分とし、マグネシウム
（Ｍｇ）を酸化マグネシウム（ＭｇＯ）換算して、周期
律表第３ａ族元素（ＲＥ）を酸化物（ＲＥxＯy）換算し
て、その合計量が０．５〜５．０体積％、ＭｇＯ／ＲＥ
xＯyで表される体積比が１〜５０の割合で含有し、常温
おける熱伝導率が７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、常温におけ
る４点曲げ強度が６００ＭＰａ以上であることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い強度と熱伝導
率を有する窒化ケイ素質焼結体およびその製造方法に関
するものであり、半導体用基板、発熱素子用ヒ−トシン
ク等の電子部品用部材や、一般機械器具用部材、溶融金
属用部材、熱機関用部材等の構造用部材として好適な窒
化ケイ素質焼結体である。

【０００２】

【従来の技術】窒化ケイ素質焼結体は、高強度特性、耐
摩耗性等の機械的特性に加え、耐熱性、低熱膨張性、耐
熱衝撃性、金属に対する耐食性に優れているので、従来
からガスタ−ビン用部材、エンジン用部材、製鋼用機械
部材、溶融金属の耐溶部材等の各種構造用部材に用いら
れている。また、高い絶縁性を利用して電気絶縁材料と
して使用されている。

【０００３】近年、高周波トランジスタ、パワーＩＣ等
の発熱量の大きい半導体素子の発展に伴い、電気絶縁性
に加えて放熱特性を得ることができるように高い熱伝導
率を有するセラミックス基板の需要が増加している。こ
のようなセラミックス基板として、窒化アルミニウム基
板が用いられているが、機械的強度や破壊靭性値等が低
く、基板ユニットの組立て工程での締め付けによって割
れを生じたり、また、シリコン（Ｓｉ）半導体素子を実
装した回路基板では、Ｓｉ金属と基板との熱膨張差が大
きいため、熱サイクルにより窒化アルミニウム基板にク
ラックや割れを招いて実装信頼性が低下するという問題
がある。

【０００４】そこで、窒化アルミニウム基板より熱伝導
率は劣るものの、熱膨張率がＳｉに近似すると共に、機
械的強度、破壊靭性値、耐熱疲労特性に優れる高熱伝導
窒化ケイ素質焼結体からなる基板が注目され、種々の提
案が行われている。

【０００５】例えば、特開平９−３０８６６号には、８
５〜９９重量％のβ型窒化ケイ素粒と残部が酸化物また
は酸窒化物の粒界相とから構成され、粒界相中にＭｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓ
ｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂのうちから選ばれる
１種または２種以上の金属元素を０．５〜１０重量％含
有すると共に、粒界相中のＡｌ原子含有量が１重量％以
下であり、気孔率が５％以下でかつβ型窒化ケイ素粒の
うち短軸径５μｍ以上を持つものの割合が１０〜６０体
積％である窒化ケイ素質焼結体が記載されている。

【０００６】また、日本セラミックス協会１９９６年年
会講演予稿集１Ｇ１１、同１Ｇ１２、特開平１０−１９
４８４２号には、原料粉末に柱状の窒化ケイ素粒子また
はウイスカーを予め添加し、ドクターブレード法あるい
は押出成形法を用いて、この粒子を２次元的に配向させ
た成形体を得た後、焼成することにより熱伝導に異方性
を付与して特定方向の熱伝導率を高めた窒化ケイ素質焼
結体が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の窒化ケ
イ素質焼結体においては、窒化ケイ素質焼結体中に巨大
な柱状粒子を得るために、２０００℃以上、１００気圧
以上の窒素雰囲気下の高温・高圧での焼成が不可欠であ
る。このため、ホットプレスあるいはＨＩＰ等の特殊な
高温・高圧設備が必要となり経済的な負担がかかる問題
がある。また、窒化ケイ素粒子を配向させた成形体を得
るための成形プロセスが複雑であるため、生産性ならび
に量産性が著しく低下するという問題がある。

【０００８】本発明は、このような課題に対処してなさ
れたものであり、２０００℃以上、１００気圧以上の窒
素雰囲気下の高温・高圧での焼成を必要とせず、高い熱
伝導率と強度を有する高熱伝導窒化ケイ素質焼結体およ
びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の目的を
達成するため、窒化ケイ素粉末、焼結助剤、添加物の種
類および添加量、焼結条件等の検討を重ねた結果、特に
焼結助剤として、ＭｇＯ基とし周期律表第３ａ族元素
（ＲＥ）の酸化物を特定範囲で含有させることにより、
高温、高圧下での焼成を必要とはせず、熱伝導率と強度
を高めることができることを見出し、本発明に至った。

【００１０】すなわち、本発明の高熱伝導窒化ケイ素質
焼結体は、窒化ケイ素を主成分とし、マグネシウム（Ｍ
ｇ）を酸化マグネシウム（ＭｇＯ）換算して、周期律表
第３ａ族元素（ＲＥ）を酸化物（ＲＥxＯy）換算して、
その合計量が０．５〜５．０体積％、ＭｇＯ／ＲＥxＯy
で表される体積比が１〜５０の割合で含有し、常温おけ
る熱伝導率が７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、常温における４
点曲げ強度が６００ＭＰａ以上であることを特徴とす
る。ここで、周期律表第３ａ族元素としては、Ｙ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等が挙げられる。熱伝導率
は９０W／（ｍ・Ｋ）以上が好ましく、さらには１１０W
／（ｍ・Ｋ）以上が好ましい。また、４点曲げ強度は７
００ＭＰａ以上が好ましい。

【００１１】本発明の高熱伝導窒化ケイ素質焼結体にお
いて、周期律表第３ａ族元素を酸化物換算して、０．１
体積％以上含有すること、アルミニウム（Ａｌ）を酸化
アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）に換算して、０．１体積％以
下に抑えることが望ましい。また、焼結体中のβ型窒化
ケイ素粒子のうち短軸径５μｍ以上を持つものの割合
が、１０体積％未満であること、β型窒化ケイ素粒子の
アスペクト比が１５以下であることが望ましい。

【００１２】また、本発明の高熱伝導窒化ケイ素質焼結
体の製造方法は、窒化ケイ素粉末に、焼結助剤として酸
化マグネシウム（ＭｇＯ）と、周期律表第３ａ族元素
（ＲＥ）の酸化物（ＲＥxＯy）を、その合計量が０．５
〜５．０体積％、ＭｇＯ／ＲＥxＯyで表される体積比が
１〜５０の割合で添加して成形した後、１〜１０気圧の
窒素ガス圧下で、１６５０〜１９５０℃の温度で焼成す
ることを特徴とする。熱伝導率をさらに高めるため、前
記焼成した後、１〜１０気圧の窒素ガス圧下で１８５０
〜１９５０℃の温度で熱処理をすることが望ましい。成
形は金型プレス、鋳込み成形、ドクターブレード法など
公知の成形手段により所望のシート状あるいはブロック
状に成形する。窒化ケイ素粉末原料として、β−Ｓｉ₃
Ｎ₄含有率が１０重量％以下の窒化ケイ素粉末を用いる
ことが好ましい。

【００１３】

【作用】マグネシウムは、焼結助剤として用いられ、窒
化ケイ素原料粉末の緻密化に有効である。この元素は、
窒化ケイ素質焼結体を構成する第１ミクロ組織成分であ
る窒化ケイ素結晶に対する固溶度が小さいので、窒化ケ
イ素結晶、ひいては窒化ケイ素質焼結体の熱伝導率を高
い水準に保つことができる。

【００１４】周期律表第３ａ族元素のイットリウム
（Ｙ）は、焼結助剤として用いられ、窒化ケイ素原料粉
末の緻密化に有効である。この元素は、窒化ケイ素質焼
結体を構成する第１ミクロ組織成分である窒化ケイ素結
晶に対する固溶度が小さいので、窒化ケイ素結晶、ひい
ては窒化ケイ素質焼結体の熱伝導率を高い水準に保つこ
とができる。イットリウム同様に窒化ケイ素結晶に対す
る固溶度が小さく、焼結助剤として作用する元素には、
Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ等の希土類元素が挙げら
れ、なかでも温度、圧力が高くなり過ぎずに焼成ができ
る点でＬａ、Ｃｅ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂが好ましい。

【００１５】マグネシウムを酸化マグネシウム換算し
て、周期律表第３ａ族元素を酸化物換算して、その合計
量が０．５体積％未満では、焼結時の緻密化作用が不十
分となり、相対密度が９５％未満となり好ましくない。
一方５．０体積％を超えると、窒化ケイ素質焼結体の第
２のミクロ組織成分である熱伝導率の低い粒界相の量が
過剰となり、焼結体の熱伝導率が７０W／（ｍ・Ｋ）未
満となる。従って、これらの酸化物はその合計量で０．
５〜５．０体積％含有する。好ましくは合計量で０．５
〜３．５体積％含有する。

【００１６】また、周期律表第３ａ族元素を酸化物換算
して、０．１体積％未満では焼成時におけるＭｇの拡散
を抑制することができず焼結体表面に色むらを生じる。
また、ＭｇＯの蒸気圧は焼結助剤として用いる他の希土
類酸化物よりも高いため、１８００℃以上の高温で焼成
を行う場合には、Ｍｇ成分が焼結体内部より揮発し易く
なり著しい密度低下が生じるため、０．１体積％を下ま
わらないことが好ましい。

【００１７】酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と、周期律表
第３ａ族元素の酸化物（ＲＥxＯy）の体積比ＭｇＯ／Ｒ
ＥxＯyが１未満では、粒界ガラス相中の希土類酸化物の
割合が増大するため焼結過程で液相線温度が上昇し難焼
結性となり緻密な焼結体が得られない。また、ＭｇＯ／
ＲＥxＯyが５０を超えると焼成時におけるＭｇの拡散を
抑制することができず焼結体表面に色むらを生じる。

【００１８】アルミニウム（Ａｌ）は窒化ケイ素結晶に
固溶しやく、熱伝導率を著しく低下させるので、酸化ア
ルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）に換算して、０．１体積％以下
に抑えるのが望ましい。

【００１９】窒化ケイ素質焼結体中のβ型窒化ケイ素粒
子のうち短軸径５μｍ以上を持つものの割合が、１０体
積％以上では、焼結体の熱伝導率は向上するものの、組
織中に導入された粗大粒子が破壊の起点として作用する
ため破壊強度が著しく低下し、６００ＭＰａ以上の曲げ
強度が得られない。窒化ケイ素粒子の体積％は、焼結体
をフッ化水素酸にて粒界ガラス相を溶出することによ
り、窒化ケイ素粒子を個々に取り出しＳＥＭ観察して求
めた。本発明では、面積％の値を体積％として評価し
た。また、β型窒化ケイ素粒子のアスペクト比が１５を
超えると６００ＭＰａ以上の曲げ強度を得られない。

【００２０】本発明の窒化ケイ素質焼結体からなる基板
は、高強度・高靭性ならびに高熱伝導率の特性を生かし
て、パワ−半導体用基板、マルチチップモジュ−ル用基
板などの各種基板、あるいはペルチェ素子用熱伝板、各
種発熱素子用ヒ−トシンクなどの電子部品用部材に好適
である。

【００２１】本発明材を半導体素子用基板に適用した場
合、半導体素子の作動に伴う繰り返しの熱サイクルによ
って基板にクラックが発生することが少なく、耐熱衝撃
性ならびに耐熱サイクル性が著しく向上し、耐久性なら
びに信頼性に優れたものとなる。また、高出力化および
高集積化を指向する半導体素子を搭載した場合でも、熱
抵抗特性の劣化が少なく、優れた放熱特性を発揮する。
さらに、優れた機械的特性により本来の基板材料として
の機能だけでなく、それ自体が構造部材を兼ねることが
できるため、基板ユニット自体の構造を簡略化できる。

【００２２】また、本発明の窒化ケイ素質焼結体は、上
述の電子部品用部材以外に熱衝撃および熱疲労の耐熱抵
抗特性が要求される材料に幅広く利用できる。構造用部
材として、各種の熱交換器部品や熱機関用部品、アルミ
ニウムや亜鉛等の金属溶解の分野で用いられるヒーター
チューブ、ストークス、ダイカストスリーブ、溶湯攪拌
用プロペラ、ラドル、熱電対保護管等に適用できる。ま
た、アルミニウム、亜鉛等の溶融金属めっきラインで用
いられるシンクロール、サポートロール、軸受、軸等に
適用することにより、急激な加熱や冷却に対して割れづ
らい部材となり得る。また、鉄鋼あるいは非鉄の加工分
野では、圧延ロール、スキーズロール、ガイドローラ、
線引きダイス等に用いれば、被加工物との接触時の放熱
性が良好なため、耐熱疲労性および耐熱衝撃性を改善す
ることができ、これにより摩耗が少なく、熱応力割れを
生じにくくできる。

【００２３】さらに、スパッタターゲット部材にも適用
でき、例えば磁気記録装置のＭＲヘッドやＧＭＲヘッド
などの用いられる電気絶縁膜や、熱転写プリンターのサ
ーマルヘッドなどに用いられる耐摩耗性皮膜の形成に好
適である。スパッタして得られる被膜は、本質的に高熱
伝導特性を持つとともに、スパッタレートも十分高くで
き、被膜の電気的絶縁耐圧が高いものとなる。このた
め、このスパッタターゲットで形成したＭＲヘッドやＧ
ＭＲヘッド用の電気絶縁性被膜は、高熱伝導ならびに高
耐電圧の特性を有するので、素子の高発熱密度化や絶縁
性被膜の薄膜化が図れる。また、このスパッタターゲッ
トで形成したサ−マルヘッド用の耐摩耗性被膜は、窒化
ケイ素本来の特性により耐摩耗性が良好であることはも
とより、高熱伝導性のため熱抵抗が小さくできるので印
字速度を高めることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】第１の実施例平均粒径０．５μｍの窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）粉末に、
焼結助剤として、平均粒径０．２μｍの酸化マグネシウ
ム（ＭｇＯ）粉末、平均粒径０．５μｍの酸化アルミニ
ウム（Ａｌ₂Ｏ₃）粉末、平均粒径０．２〜２．０μｍの
希土類酸化物粉末の中から選ばれる１種ないし２種の焼
結助剤用粉末の所定量を添加し、適量の分散剤を加えエ
タノール中で粉砕、混合した。ついで、真空乾燥後、篩
を通して造粒し、プレス機により直径２０ｍｍ×厚さ１
０ｍｍおよび直径１００ｍｍ×厚さ１５ｍｍのディスク
状の成形体を作製し、これを１７５０〜１９００℃、常
圧および９気圧の窒素ガス雰囲気中で５時間焼成した。

【００２５】得られた窒化ケイ素質焼結体から、直径１
０ｍｍ×厚さ３ｍｍの熱伝導率および密度測定用の試験
片、縦３ｍｍ×横４ｍｍ×長さ４０ｍｍの４点曲げ試験
片を採取した。密度はマイクロメ−タによる寸法測定と
重量測定の結果から求めた。熱伝導率はレーザーフラッ
シュ法により常温での比熱および熱拡散率を測定し熱伝
導率を算出した。４点曲げ強度は常温にてＪＩＳＲ１
６０６に準拠して測定を行った。

【００２６】第１の実施例に係わる結果を表１および表
２に示す。なお、試料Ｎｏ．１〜１４は本発明例であ
り、試料Ｎｏ．３１〜３７は比較例である。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】表１および表２から、本発明例（試料Ｎ
ｏ．１〜１４）において、マグネシウムを酸化マグネシ
ウム（ＭｇＯ）換算して、周期律表第３ａ族元素を酸化
物（ＲＥxＯy）換算して、その合計量が０．５〜５．０
体積％、ＭｇＯ／ＲＥxＯyで表される体積比が１〜５０
の割合で含有するため、常温おける熱伝導率が７０Ｗ／
（ｍ・Ｋ）以上、常温における４点曲げ強度が６００Ｍ
Ｐａ以上を得られた。

【００３０】また、比較例（試料Ｎｏ．３１〜３７）に
おいて、焼結助剤が０．５体積％以下では、焼結体の密
度は低く、熱伝導率および曲げ強度が著しく低下した。
また、焼結助剤が５．０体積％以上では、焼成過程で充
分なガラス相が生成するため焼結体の緻密化は達成され
たが、その反面、低熱伝導相の増加により熱伝導率は６
０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下に低減した。さらに、アルミニ
ウム元素の含有量がアルミニウム酸化物に換算して、
０．１体積％以上となると著しい熱伝導率の低下が認め
られた。

【００３１】第２の実施例平均粒径０．５μｍの窒化ケイ素（Ｓｉ₃Ｎ₄）粉末に、
焼結助剤として、平均粒径０．２μｍの酸化マグネシウ
ム（ＭｇＯ）粉末、平均粒径０．５μｍの酸化アルミニ
ウム（Ａｌ₂Ｏ₃）粉末、平均粒径０．２〜２．０μｍの
希土類酸化物粉末の中から選ばれる１種ないし２種の焼
結助剤用粉末の所定量を添加し、適量の分散剤を加えエ
タノール中で粉砕、混合した。ついで、真空乾燥後、篩
を通して造粒し、プレス機により直径２０ｍｍ×厚さ１
０ｍｍおよび直径１００ｍｍ×厚さ１５ｍｍのディスク
状の成形体を作製し、これを１７５０〜１９００℃、常
圧および９気圧の窒素ガス雰囲気中で５時間予備焼成し
た。ついで、１９００℃、９気圧窒素雰囲気下にて１２
〜２４時間の熱処理を施した。前記第１の実施例と同様
に、得られた窒化ケイ素質焼結体の密度、熱伝導率、４
点曲げ強度を測定した。

【００３２】第２の実施例に係わる結果を表３および表
４に示す。なお、試料Ｎｏ．４１〜５１は本発明例であ
り、試料Ｎｏ．６１〜６２は比較例である。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】表３および表４から、本発明例（試料Ｎ
ｏ．４１〜５１）において、熱処理による高熱伝導化の
寄与は大きく、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を
有する高熱伝導率が得られ、４点曲げ強度が６００ＭＰ
ａ以上得られた。

【００３６】また、比較例（試料Ｎｏ．６１〜６２）に
おいて、１９５０℃×４８時間の熱処理を行うと、１０
０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する高熱伝導材が
得られる反面、窒化ケイ素質焼結体中のβ型窒化ケイ素
粒子のうち短軸径５μｍ以上を持つものの割合が、１０
体積％以上となり、破壊強度は著しく低下し６００ＭＰ
ａ以下の材料強度となった。

【００３７】第３の実施例本発明の窒化ケイ素粉末に所定量の焼結助剤を添加した
混合粉末を、アミン系の分散剤を所定量添加したトルエ
ン・ブタノール溶液中に挿入し、樹脂製ポットならびに
窒化ケイ素製ボールを用いて４８時間湿式混合した後、
ポリビニル系の有機バインダーおよび可塑剤を加え、２
４時間混合しシート成形用スラリーを得た。この成形用
スラリーを調整後、ドクターブレード法によりグリーン
シートを得た。ついで、グリーンシートを空気中４００
〜６００℃で１〜２時間加熱して、予め添加していた有
機バインダー成分を十分に除去し脱脂を行った。この脱
脂体を窒素雰囲気、１８５０℃、５時間、９気圧の焼成
を行った後、１９００℃、窒素雰囲気、２４時間、９気
圧の熱処理を加え、窒化ケイ素質焼結体シートを得た。
これに機械加工を施し寸法５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ
０．８ｍｍの半導体装置用の基板を製造した。

【００３８】この窒化ケイ素質焼結体製基板を用いて図
１に示すような回路基板を作製した。図１において、本
発明例の回路基板１は窒化ケイ素質焼結体製基板２の表
面に銅回路板３を、裏面に銅板４をろう材５により接合
して構成される。この回路基板に対し、４点曲げ強度の
評価および耐熱サイクル試験を行った。

【００３９】本発明例の窒化ケイ素質焼結体製回路基板
によれば、曲げ強度が６００ＭＰａ以上と大きく、回路
基板の実装工程における締め付け割れが発生する頻度が
抑制され、回路基板を使用した半導体装置の製造歩留ま
りを大幅に改善することが実証された。

【００４０】耐熱サイクル試験は、−４０℃での冷却を
２０分、室温での保持を１０分および１８０℃における
加熱を２０分とする昇温・降温サイクルを１サイクルと
し、これを繰り返し付与し、基板部にクラック等が発生
するまでのサイクル数を測定した。結果、１０００サイ
クル経過後においても、窒化ケイ素質基板の割れや金属
回路板の剥離はなく、優れた耐久性と信頼性を兼備する
ことが確認された。また、１０００サイクル経過後にお
いても耐電圧特性の低下は発生しなかった。

【００４１】

【発明の効果】本発明の窒化ケイ素質焼結体は、本来有
する高強度・高靭性に加えて高い熱伝導率が付与される
ので、半導体素子用基板として用いた場合、半導体素子
の作動に伴う繰り返しの熱サイクルによって基板にクラ
ックが発生することが少なく、耐熱衝撃性ならびに耐熱
サイクル性が著しく向上し、耐久性ならびに信頼性に優
れた基板材料となる。その製造方法において２０００℃
以上、１００気圧以上の窒素雰囲気下の高温・高圧での
焼成を必要とせず、高い熱伝導率と強度が得られるの
で、経済的な負担が少なく工業上有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明例の窒化ケイ素質焼結体製回路基板の断
面図を示す。

【符号の説明】

１回路基板、２基板、３銅回路板、４銅
板、５ろう材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G001 BA03 BA06 BA08 BA09 BA10 BA11 BA32 BB03 BB06 BB08 BB09 BB10 BB11 BB32 BC12 BC13 BC52 BC54 BC57 BD03 BD14 BE03 BE22 BE23 5F036 AA01 BB01 BD14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】窒化ケイ素を主成分とし、マグネシウム
（Ｍｇ）を酸化マグネシウム（ＭｇＯ）換算して、周期
律表第３ａ族元素（ＲＥ）を酸化物（ＲＥxＯy）換算し
て、その合計量が０．５〜５．０体積％、ＭｇＯ／ＲＥ
xＯyで表される体積比が１〜５０の割合で含有し、常温
における熱伝導率が７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、常温にお
ける４点曲げ強度が６００ＭＰａ以上であることを特徴
とする高熱伝導窒化ケイ素質焼結体。
【請求項２】周期律表第３ａ族元素（ＲＥ）を酸化物
（ＲＥxＯy）換算して、０．１体積％以上含有すること
を特徴とする請求項１に記載の高熱伝導窒化ケイ素質焼
結体。
【請求項３】アルミニウム（Ａｌ）を酸化アルミニウ
ム（Ａｌ₂Ｏ₃）に換算して、０．１体積％以下含有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の高熱伝導窒
化ケイ素質焼結体。
【請求項４】高熱伝導窒化ケイ素質焼結体中のβ型窒
化ケイ素粒子のうち短軸径５μｍ以上を持つものの割合
が、１０体積％未満であることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の高熱伝導窒化ケイ素質焼結体。
【請求項５】高熱伝導窒化ケイ素質焼結体中のβ型窒
化ケイ素粒子のアスペクト比が１５以下であることを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高熱伝導窒化
ケイ素質焼結体。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の高熱伝
導窒化ケイ素質焼結体からなることを特徴とする高熱伝
導窒化ケイ素質焼結体製基板および回路基板。
【請求項７】窒化ケイ素粉末に、焼結助剤として酸化
マグネシウム（ＭｇＯ）と、周期律表第３ａ族元素（Ｒ
Ｅ）の酸化物（ＲＥxＯy）を、その合計量が０．５〜
５．０体積％、ＭｇＯ／ＲＥxＯyで表される体積比が１
〜５０の割合で添加して成形した後、１〜１０気圧の窒
素ガス圧下で、１６５０〜１９５０℃の温度で焼成する
ことを特徴とする高熱伝導窒化ケイ素質焼結体の製造方
法。
【請求項８】焼成後、さらに１〜１０気圧の窒素ガス
圧下で１８５０〜１９５０℃の温度で熱処理をすること
を特徴とする請求項７に記載の高熱伝導窒化ケイ素質焼
結体の製造方法。
【請求項９】 β−Ｓｉ₃Ｎ₄含有率が１０重量％以下の
窒化ケイ素粉末を用いることを特徴とする請求項７また
は８に記載の高熱伝導窒化ケイ素質焼結体の製造方法。