JPH01164764A - AlN焼結体の製造方法 - Google Patents
AlN焼結体の製造方法Info
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- JPH01164764A JPH01164764A JP62322270A JP32227087A JPH01164764A JP H01164764 A JPH01164764 A JP H01164764A JP 62322270 A JP62322270 A JP 62322270A JP 32227087 A JP32227087 A JP 32227087A JP H01164764 A JPH01164764 A JP H01164764A
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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】
本発明は、AfiN焼結体の製造方法に関する。
従来勿伎血
A6Nの焼成は、AAN粉粒体からなる焼結主原料にY
z O3+ Ca O等の焼結助剤を添加してなる焼
結原料を所望の形に成形し、これを焼成温度に加熱保持
してAj!N焼結体と成すことにより行われる。
z O3+ Ca O等の焼結助剤を添加してなる焼
結原料を所望の形に成形し、これを焼成温度に加熱保持
してAj!N焼結体と成すことにより行われる。
焼結助剤は、焼結主原料中、特に表層部に多く存在する
不純物酸素等と焼成中に反応して液相を生成させる作用
があり、またこの液相は焼成中に焼結体の外部に排出せ
しめられる。この結果として、焼結体中に残留する不純
物酸素を減少させることができる。
不純物酸素等と焼成中に反応して液相を生成させる作用
があり、またこの液相は焼成中に焼結体の外部に排出せ
しめられる。この結果として、焼結体中に残留する不純
物酸素を減少させることができる。
日が”パシようとする。 占
ところで、液相のほとんどを焼結体の外に排出するには
、形状、大きさにもよるが100時間以上に亘る長時間
でかつ還元雰囲気中での焼成が必要である。
、形状、大きさにもよるが100時間以上に亘る長時間
でかつ還元雰囲気中での焼成が必要である。
従って、このような長時間焼成を行わずに得たAffN
焼結体は表面および結晶粒界に液相が残留する。このた
め、上記焼結体を例えばICパッケージ用として使用す
る場合、つまり表面研摩等の液相除去処理を焼成後の焼
結体に施さずにそのまま使用する場合には、表層部に残
留した液相により焼結体の特に表層部の熱伝導率が低く
なるという問題点があった。
焼結体は表面および結晶粒界に液相が残留する。このた
め、上記焼結体を例えばICパッケージ用として使用す
る場合、つまり表面研摩等の液相除去処理を焼成後の焼
結体に施さずにそのまま使用する場合には、表層部に残
留した液相により焼結体の特に表層部の熱伝導率が低く
なるという問題点があった。
本発明は斯かる問題点を解決すべくなされたものであり
、全体に亘って高熱伝導率を有するAAN焼結体を、焼
成後に液相除去処理を施すことなく製造し得るAρN焼
結体の製造方法を提供することを目的とする。
、全体に亘って高熱伝導率を有するAAN焼結体を、焼
成後に液相除去処理を施すことなく製造し得るAρN焼
結体の製造方法を提供することを目的とする。
則1漁1邊りdしI(艷91段
本発明に係るAAN焼結体の製造方法は、焼結助剤を添
加したAfN成形体に、該成形体より単位重量当りの液
相生成予定量が少ないか若しくは濃度勾配をもって分布
するΔNN成形体を接触させ、その後接触状態のまま両
Al2N成形体を焼成することを特徴とする。
加したAfN成形体に、該成形体より単位重量当りの液
相生成予定量が少ないか若しくは濃度勾配をもって分布
するΔNN成形体を接触させ、その後接触状態のまま両
Al2N成形体を焼成することを特徴とする。
昨−一□朋
本発明にあっては、焼成の際、液相生成予定量が多い内
側の/IN成形体に生成せしめられた液相は、液相生成
予定量が少ない外側のAlN成形体側へ移動することと
なる。従って、内側のAIN成形体は焼成後に液相除去
処理を行わなくても残留液相が少なくなる。
側の/IN成形体に生成せしめられた液相は、液相生成
予定量が少ない外側のAlN成形体側へ移動することと
なる。従って、内側のAIN成形体は焼成後に液相除去
処理を行わなくても残留液相が少なくなる。
実−詣一炎
以下、本発明方法を具体的に説明する。第1図は本発明
に係るAnN焼結体の製造方法により製造されたAlN
焼結体を示す斜視図である。図中1は円板状のAρN焼
結体であり、その表・裏面ば、方形板状の2つのΔff
N焼結体2,2にて夫々全域に亘って覆われている。即
ち、AlN焼結体1とAlN焼結体2,2とはAlN焼
結体1を中間に配したサンドインチ構造となっている。
に係るAnN焼結体の製造方法により製造されたAlN
焼結体を示す斜視図である。図中1は円板状のAρN焼
結体であり、その表・裏面ば、方形板状の2つのΔff
N焼結体2,2にて夫々全域に亘って覆われている。即
ち、AlN焼結体1とAlN焼結体2,2とはAlN焼
結体1を中間に配したサンドインチ構造となっている。
斯かる構造の上記AlN焼結体1と2とは夫々、同一の
AlN焼結主原料に焼結助剤を重量率で3%添加した焼
結原料と、同じく1%添加した焼結原料とを焼成したも
のからなる。
AlN焼結主原料に焼結助剤を重量率で3%添加した焼
結原料と、同じく1%添加した焼結原料とを焼成したも
のからなる。
次に、上述の焼結体の製造方法を説明する。まず、同一
のAρN焼結主原料に焼結助剤、例えば、Y2O3を重
量率で1%と3%との2レヘルで変えて添加してなる2
つの焼結原料(粉粒体)を、夫々有機溶媒、例えばキシ
レンを入れであるボールミル中に投入して混合する。得
られた2種類のスラリーを脱水・乾燥して有機溶媒を蒸
発させて除去し、これに有機バインダを添加したのち整
粒する。然る後、焼結助剤の含有率が3%のものを、金
型を用いて直径:12龍Φ、厚み:4.5mmtにプレ
ス成形して製品用の円板状のAlN成形体1aを1個得
る。また、焼結助剤の含有率が1%のものを、金型を用
いて辺長:15m+m、厚み:1m1Iltにプレス成
形して液相除去用の方形板状のAj2N成形体2a、2
aを2個得る。
のAρN焼結主原料に焼結助剤、例えば、Y2O3を重
量率で1%と3%との2レヘルで変えて添加してなる2
つの焼結原料(粉粒体)を、夫々有機溶媒、例えばキシ
レンを入れであるボールミル中に投入して混合する。得
られた2種類のスラリーを脱水・乾燥して有機溶媒を蒸
発させて除去し、これに有機バインダを添加したのち整
粒する。然る後、焼結助剤の含有率が3%のものを、金
型を用いて直径:12龍Φ、厚み:4.5mmtにプレ
ス成形して製品用の円板状のAlN成形体1aを1個得
る。また、焼結助剤の含有率が1%のものを、金型を用
いて辺長:15m+m、厚み:1m1Iltにプレス成
形して液相除去用の方形板状のAj2N成形体2a、2
aを2個得る。
得られた製品用のAIN成形体1aを方形板状のもの2
a、2aにて挟むようにして3個のAlN成形体1a、
2a、2aを重ね、このサンドインチ構造の成形体を1
850°CのN2雰囲気中で3時間焼成する。
a、2aにて挟むようにして3個のAlN成形体1a、
2a、2aを重ね、このサンドインチ構造の成形体を1
850°CのN2雰囲気中で3時間焼成する。
第2図は、横軸に厚み位置をとり、縦軸に焼結原料に対
する単位重量当たりの液相生成予定量をとって、本発明
方法による焼成の際の2つのApN成形体1a、2aの
境界部分における厚み位置と液相生成予定量との関係を
示している。
する単位重量当たりの液相生成予定量をとって、本発明
方法による焼成の際の2つのApN成形体1a、2aの
境界部分における厚み位置と液相生成予定量との関係を
示している。
この図より理解される如く、本発明による場合には中間
のAAN成形体1aの方が外側の/’、7!N成形体2
aよりも焼結助剤の濃度が高い、即ち液相生成予定量が
多いので、焼結助剤と不純物酸素とが反応して各人IN
成形体に生成する液相量は、AlN成形体の単位重量当
たり(A N N焼結原料に対する単位重量当たりと等
価である)において中間のAlN成形体1aの方が外側
の/IN成形体2aよりも多くなる。
のAAN成形体1aの方が外側の/’、7!N成形体2
aよりも焼結助剤の濃度が高い、即ち液相生成予定量が
多いので、焼結助剤と不純物酸素とが反応して各人IN
成形体に生成する液相量は、AlN成形体の単位重量当
たり(A N N焼結原料に対する単位重量当たりと等
価である)において中間のAlN成形体1aの方が外側
の/IN成形体2aよりも多くなる。
しかしながら、中間のAlN成形体1aよりも外側のA
j2N成形体2aの方が、成形体の単位重量当たりの液
相生成量が少ないため、中間のAlN成形体1aに存在
する液相は、液相が少ない外側のAlN成形体2a側に
吸収されることにより移動することになる。
j2N成形体2aの方が、成形体の単位重量当たりの液
相生成量が少ないため、中間のAlN成形体1aに存在
する液相は、液相が少ない外側のAlN成形体2a側に
吸収されることにより移動することになる。
このことは、AIN焼結体10重量が焼成前に測定した
AlN成形体1aの重量よりも軽くなっており、逆にA
lN焼結体2の重量が焼成前に測定したA6N成形体2
aの重量よりも重くなっていたことより明らかである。
AlN成形体1aの重量よりも軽くなっており、逆にA
lN焼結体2の重量が焼成前に測定したA6N成形体2
aの重量よりも重くなっていたことより明らかである。
なお、中間のAAN成形体1aの液相はその周面からも
直接に外部へ排出されている。
直接に外部へ排出されている。
表は、上述のようにして得た中間のAnN焼結体1の熱
伝導率(W/m−k)をレーザフラソシ工法により測定
した結果を示している。なお、比較のために、AINβ
N成形体外側を挟まずに1つのAlN成形体のみを焼成
して得た従来方法によるAlN焼結体の熱伝導率を併せ
て示している。
伝導率(W/m−k)をレーザフラソシ工法により測定
した結果を示している。なお、比較のために、AINβ
N成形体外側を挟まずに1つのAlN成形体のみを焼成
して得た従来方法によるAlN焼結体の熱伝導率を併せ
て示している。
表
この表より理解される如く、従来方法による場合には熱
伝導率が180W/m −kであったのを、本発明方法
によりそれを220W/m −kと向上できる。
伝導率が180W/m −kであったのを、本発明方法
によりそれを220W/m −kと向上できる。
また、実施例の場合のAlN焼結体1とAρN焼結体2
との境界部を観察した。その結果については、従来Al
N成形体同士が接触した状態で焼成される場合に生して
いたような融着かなく、また製品たるAlN焼結体1の
接触面には変質部、異相部の出現がなかった。
との境界部を観察した。その結果については、従来Al
N成形体同士が接触した状態で焼成される場合に生して
いたような融着かなく、また製品たるAlN焼結体1の
接触面には変質部、異相部の出現がなかった。
なお、上記実施例では中間のAANlaには焼結助剤を
3wt%添加したものを、外側のAANβN成形体焼結
助剤を1wt%添加したものを使用しているが、本発明
はこれに限らず、要は中間のAlN成形体よりも外側の
AlN成形体の方が成形体の単位重量当りにおいて液相
生成予定量が少なくなるように、焼結主原料に焼結助剤
を添加したものを使用すればよい。
3wt%添加したものを、外側のAANβN成形体焼結
助剤を1wt%添加したものを使用しているが、本発明
はこれに限らず、要は中間のAlN成形体よりも外側の
AlN成形体の方が成形体の単位重量当りにおいて液相
生成予定量が少なくなるように、焼結主原料に焼結助剤
を添加したものを使用すればよい。
また、外側のAffN成形体に焼結助剤を加えるととも
に、さらに不純物酸素と反応してこれを還元する還元物
質を添加してもよい。
に、さらに不純物酸素と反応してこれを還元する還元物
質を添加してもよい。
このような方法が有効な例としては次のような例がある
。
。
1つの例として、中間のへ〇N成形体用のAl2N焼結
主原料中の不純物酸素が極めて少ない場合、焼成の過程
で、中間のAρNβN成形体在する液相が外側のA6N
成形体に移動せず、不純物酸素を排出できない場合があ
る。このために、外側のA6N成形体側の焼結原料に、
液相が生成しない状態で不純物酸素を減少させることが
できる還元物質、例えば炭素を焼結助剤と共に添加し、
この成形体を使用して焼成すれば、液相生成予定量が中
間の/INβN成形体も外側のAlN成形体の方が少な
くなり、中間のA7!N焼結体の不純物酸素を有効に除
去することができる。
主原料中の不純物酸素が極めて少ない場合、焼成の過程
で、中間のAρNβN成形体在する液相が外側のA6N
成形体に移動せず、不純物酸素を排出できない場合があ
る。このために、外側のA6N成形体側の焼結原料に、
液相が生成しない状態で不純物酸素を減少させることが
できる還元物質、例えば炭素を焼結助剤と共に添加し、
この成形体を使用して焼成すれば、液相生成予定量が中
間の/INβN成形体も外側のAlN成形体の方が少な
くなり、中間のA7!N焼結体の不純物酸素を有効に除
去することができる。
また、他の例としては、外側のAlN成形体用のA7!
N焼結主原料中の不純物酸素が極めて多くなり、焼成中
に外側のAnN成形体に生じる液相生成量が中間のへβ
N成形体に生じる液相生成量よりも多くなる場合がある
。この場合も上記した1つの例と同様に、外側のAIN
成形体側の焼結原料に還元物質を添加すれば、液相生成
予定量が中間のAffN成形体よりも外側のAlN成形
体の方が少なくなり、中間のAlN焼結体の不純物酸素
を有効に除去することができる。
N焼結主原料中の不純物酸素が極めて多くなり、焼成中
に外側のAnN成形体に生じる液相生成量が中間のへβ
N成形体に生じる液相生成量よりも多くなる場合がある
。この場合も上記した1つの例と同様に、外側のAIN
成形体側の焼結原料に還元物質を添加すれば、液相生成
予定量が中間のAffN成形体よりも外側のAlN成形
体の方が少なくなり、中間のAlN焼結体の不純物酸素
を有効に除去することができる。
また、上記実施例では外側のAAN成形体2aが厚み方
向に焼結助剤の濃度を一定としたもの、つまり厚め方向
に液相生成予定量を一定としたものであるが、本発明は
これに限らず、第3図(第2図と同様に示す)に示す如
く中間のAρNβN成形体する側が液相生成予定量が多
(、中間のAlN成形体と接しない側が液相生成予定量
が少なくなるような濃度勾配を有する外側のAlN成形
体を用いても実施できることは勿論である。但し、この
場合、中間のAlN成形体と接する側の液相生成予定量
は中間のAlN成形体中のそれより少なくするのが好ま
しい。
向に焼結助剤の濃度を一定としたもの、つまり厚め方向
に液相生成予定量を一定としたものであるが、本発明は
これに限らず、第3図(第2図と同様に示す)に示す如
く中間のAρNβN成形体する側が液相生成予定量が多
(、中間のAlN成形体と接しない側が液相生成予定量
が少なくなるような濃度勾配を有する外側のAlN成形
体を用いても実施できることは勿論である。但し、この
場合、中間のAlN成形体と接する側の液相生成予定量
は中間のAlN成形体中のそれより少なくするのが好ま
しい。
更に、上記実施例では3つのAρNβN成形体ンドイン
チ構造に重ねて焼成しているが、本発明はこれに限らず
中間のAlN成形体の表面全体を、つまり周面も外側の
AANβN成形体様のA12N焼結原料にて接触させて
覆うようにしてもよい。
チ構造に重ねて焼成しているが、本発明はこれに限らず
中間のAlN成形体の表面全体を、つまり周面も外側の
AANβN成形体様のA12N焼結原料にて接触させて
覆うようにしてもよい。
光凱勿カ来
以上詳述した如く本発明による場合には液相生成予定量
が多い方のA42N成形体に液相生成予定量が少ない方
のAlN成形体を接触させて焼成するので、液相生成予
定量が多い内側の製品用のAlN成形体に生成した液相
は液相生成予定量が少ない側の液相除去用のへ〇N成形
体側へ移動し、この結果、製品たる内側のAlN焼結体
にあっては液相が少なくなり、特に表面において不純物
酸素が少ない清浄な状態どなって、全体に亘って高熱伝
導率を有するAlN焼結体を、焼成後に液相除去処理を
施すことなく製造できる優れた効果を奏する。
が多い方のA42N成形体に液相生成予定量が少ない方
のAlN成形体を接触させて焼成するので、液相生成予
定量が多い内側の製品用のAlN成形体に生成した液相
は液相生成予定量が少ない側の液相除去用のへ〇N成形
体側へ移動し、この結果、製品たる内側のAlN焼結体
にあっては液相が少なくなり、特に表面において不純物
酸素が少ない清浄な状態どなって、全体に亘って高熱伝
導率を有するAlN焼結体を、焼成後に液相除去処理を
施すことなく製造できる優れた効果を奏する。
第1図は本発明に係るA/2N焼結体の製造方法により
製造されたサンドインチ構造の場合のAρN焼結体を示
す斜視図、第2図、第3図は外側のΔAN成形体におい
て本発明方法に有効な液相生成量の説明図である。 1.2・AlN焼結体、la、2a・AlN成形体。
製造されたサンドインチ構造の場合のAρN焼結体を示
す斜視図、第2図、第3図は外側のΔAN成形体におい
て本発明方法に有効な液相生成量の説明図である。 1.2・AlN焼結体、la、2a・AlN成形体。
Claims (1)
- (1)焼結助剤を添加したAlN成形体に、該成形体よ
り単位重量当りの液相生成予定量が少ないか若しくは濃
度勾配をもって分布するAlN成形体を接触させ、その
後接触状態のまま両AlN成形体を焼成することを特徴
とするAlN焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322270A JPH01164764A (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-18 | AlN焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322270A JPH01164764A (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-18 | AlN焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164764A true JPH01164764A (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=18141770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322270A Pending JPH01164764A (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-18 | AlN焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01164764A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190030711A (ko) * | 2016-08-12 | 2019-03-22 | 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘) | D2d에서의 서브프레임 리소스들의 인덱싱 |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62322270A patent/JPH01164764A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190030711A (ko) * | 2016-08-12 | 2019-03-22 | 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘) | D2d에서의 서브프레임 리소스들의 인덱싱 |
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