JPH0359036B2 - - Google Patents
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- JPH0359036B2 JPH0359036B2 JP57227220A JP22722082A JPH0359036B2 JP H0359036 B2 JPH0359036 B2 JP H0359036B2 JP 57227220 A JP57227220 A JP 57227220A JP 22722082 A JP22722082 A JP 22722082A JP H0359036 B2 JPH0359036 B2 JP H0359036B2
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- JP
- Japan
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- aluminum nitride
- sintered body
- heat sink
- nitride sintered
- manufacturing
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- Expired - Lifetime
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- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は窒化アルミニウム焼結体を使用した放
熱体の製造方法に関する。
熱体の製造方法に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来より、窒化アルミニウム焼結体は熱伝導性
の良好なことで知られている。このように熱伝導
性の良好な窒化アルミニウム焼結体を金属部材と
接合して放熱体として使用する試みがなされてい
るが、窒化アルミニウムは金属とは接合し難いと
いう欠点があつた。
の良好なことで知られている。このように熱伝導
性の良好な窒化アルミニウム焼結体を金属部材と
接合して放熱体として使用する試みがなされてい
るが、窒化アルミニウムは金属とは接合し難いと
いう欠点があつた。
［発明の目的］
本発明はこのような欠点を解消するもので、金
属と窒化アルミニウム焼結体とを強固に接合させ
た放熱体の製造方法を提供することを目的とす
る。
属と窒化アルミニウム焼結体とを強固に接合させ
た放熱体の製造方法を提供することを目的とす
る。
［発明の概要］
みなわち本発明は、窒化アルミニウム焼結体に
表面の酸素濃度が0.05〜0.2mg／cm2となるような
酸化処理および／または粗面加工を施した後、金
属化することを特徴とする。
表面の酸素濃度が0.05〜0.2mg／cm2となるような
酸化処理および／または粗面加工を施した後、金
属化することを特徴とする。
本発明において窒化アルミニウム焼結体は、粉
末状の窒化アルミニウムに焼結助剤としてアルミ
ニウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム
等の酸化物、炭酸塩又は他の塩類あるいは炭化ケ
イ素等を少なくとも１種以上を添加し、パラフイ
ン等のバインダを加えて所定形状に成形した後、
焼結することにより得られる。
末状の窒化アルミニウムに焼結助剤としてアルミ
ニウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム
等の酸化物、炭酸塩又は他の塩類あるいは炭化ケ
イ素等を少なくとも１種以上を添加し、パラフイ
ン等のバインダを加えて所定形状に成形した後、
焼結することにより得られる。
この窒化アルミニウム焼結体に施す表面処理と
しては、酸化処理あるいは粗面加工があげられ
る。酸化処理は空気中で1000〜1400℃で30分〜２
時間加熱することにより達成でき、表面の酸素濃
度が0.05〜0.2mg／cm2となるようにする。
しては、酸化処理あるいは粗面加工があげられ
る。酸化処理は空気中で1000〜1400℃で30分〜２
時間加熱することにより達成でき、表面の酸素濃
度が0.05〜0.2mg／cm2となるようにする。
ここで窒化アルミニウム焼結体と金属との接合
強度（ピール強度）と、窒化アルミニウム焼結体
の表面の酸素濃度の関係を第１図に示す。第１図
で明らかなように窒化アルミニウム焼結体表面の
酸素濃度が0.05〜0.2mg／cm2のものが最も接合強
度が大きくなる。これは、余り酸素濃度が少ない
と表面の酸化物層が薄くなり金属との接合強度は
低いものとなり、逆に余り多いと酸化物層が厚く
なり、窒化アルミニウム焼結体より酸化物層がは
がれてしまい、接合強度は同様に低下してしま
う。
強度（ピール強度）と、窒化アルミニウム焼結体
の表面の酸素濃度の関係を第１図に示す。第１図
で明らかなように窒化アルミニウム焼結体表面の
酸素濃度が0.05〜0.2mg／cm2のものが最も接合強
度が大きくなる。これは、余り酸素濃度が少ない
と表面の酸化物層が薄くなり金属との接合強度は
低いものとなり、逆に余り多いと酸化物層が厚く
なり、窒化アルミニウム焼結体より酸化物層がは
がれてしまい、接合強度は同様に低下してしま
う。
また、粗面加工としてはホーニング加工あるい
はエツチング法があげられ、表面粗さが10μ以上
が適している。
はエツチング法があげられ、表面粗さが10μ以上
が適している。
本発明において金属化としては、メタライズ
法、半田付け、溶射、厚膜法、鋳込み等があげら
れる。メタライズ法は表面処理した窒化アルミニ
ウム焼結体にモリブデンペーストを塗布し、約
1400℃で加熱し、さらにニツケルめつきを施し、
ろう付けによつて任意の金属に接合させる方法で
あり、半田付けは例えばインジウムの半田あるい
は希土類元素の入つた錫−鉛半田を使用して行な
うものであり、厚膜法は表面処理した窒化アルミ
ニウム焼結体に銅ペースト等を塗布し窒素中で
800〜900℃で焼付けし、次いで半田付けにより任
意の金属に接合させるものである。また溶射や鋳
込みは通常方法によるものである。
法、半田付け、溶射、厚膜法、鋳込み等があげら
れる。メタライズ法は表面処理した窒化アルミニ
ウム焼結体にモリブデンペーストを塗布し、約
1400℃で加熱し、さらにニツケルめつきを施し、
ろう付けによつて任意の金属に接合させる方法で
あり、半田付けは例えばインジウムの半田あるい
は希土類元素の入つた錫−鉛半田を使用して行な
うものであり、厚膜法は表面処理した窒化アルミ
ニウム焼結体に銅ペースト等を塗布し窒素中で
800〜900℃で焼付けし、次いで半田付けにより任
意の金属に接合させるものである。また溶射や鋳
込みは通常方法によるものである。
なお、溶射に際しては窒化アルミニウム焼結体
を金属の融点以下に予め加熱しておく方が金属の
接合状態が良好になる。また、鋳込みにおいては
窒化アルミニウム焼結体を金属の融点以上に予め
加熱しておく方が接合状態が良好になる。
を金属の融点以下に予め加熱しておく方が金属の
接合状態が良好になる。また、鋳込みにおいては
窒化アルミニウム焼結体を金属の融点以上に予め
加熱しておく方が接合状態が良好になる。
このようにして金属を接合させた窒化アルミニ
ウム焼結体は、放熱体として使用することがで
き、また金属上にシリコンペレツト等の部品を搭
載することにより半導体用の基板としても使用す
ることができる。
ウム焼結体は、放熱体として使用することがで
き、また金属上にシリコンペレツト等の部品を搭
載することにより半導体用の基板としても使用す
ることができる。
［発明の実施例］
次に本発明の実施例について説明する。
実施例 １
焼結助剤として酸化イツトリウム５重量％、ア
ルミナ５重量％、二酸化ケイ素５重量％を含む窒
化アルミニウム粉末にバインダとしてパラフイン
を加え、所定形状に成形した後、窒素雰囲気中で
1700℃まで昇温した後、２時間維持して焼結し
た。この窒化アルミニウム焼結体を空気中で1200
℃で１時間加熱して酸化処理し、表面の酸化濃度
を0.1mg／cm2とした。次いでモリブデンペースト
を塗布して1400℃で加熱してメタライズし、次い
でニツケルめつきを施し、ろう付けによつて銅板
と接合させた。
ルミナ５重量％、二酸化ケイ素５重量％を含む窒
化アルミニウム粉末にバインダとしてパラフイン
を加え、所定形状に成形した後、窒素雰囲気中で
1700℃まで昇温した後、２時間維持して焼結し
た。この窒化アルミニウム焼結体を空気中で1200
℃で１時間加熱して酸化処理し、表面の酸化濃度
を0.1mg／cm2とした。次いでモリブデンペースト
を塗布して1400℃で加熱してメタライズし、次い
でニツケルめつきを施し、ろう付けによつて銅板
と接合させた。
このようにして得られた接合体は、窒化アルミ
ニウム焼結体と銅板とが強固に接合していた。
ニウム焼結体と銅板とが強固に接合していた。
実施例 ２
実施例１で使用した酸化処理された窒化アルミ
ニウム焼結体上に銅ペーストを塗布し、窒素中で
850℃で焼付け、次いで半田付けにより銅板と接
合させた。接合は強固であつた。
ニウム焼結体上に銅ペーストを塗布し、窒素中で
850℃で焼付け、次いで半田付けにより銅板と接
合させた。接合は強固であつた。
実施例 ３
実施例１で使用した酸化処理された窒化アルミ
ニウム焼結体をインジウム半田により超音波を使
いながら半田付けを行なつた。半田付け性は良好
であつた。
ニウム焼結体をインジウム半田により超音波を使
いながら半田付けを行なつた。半田付け性は良好
であつた。
実施例 ４
実施例１で使用した窒化アルミニウム焼結体に
ホーニング加工を施して表面粗さを10μ以上と
し、これを約900℃に加熱した後、銅を溶射した。
溶射状態は良好であつた。
ホーニング加工を施して表面粗さを10μ以上と
し、これを約900℃に加熱した後、銅を溶射した。
溶射状態は良好であつた。
実施例 ５
実施例１で使用した窒化アルミニウム焼結体に
同様にホーニング加工を施し、次いで窒化アルミ
ニウム焼結体を1100℃に加熱して銅を鋳込みによ
り接合させた。接合状態は良好であつた。
同様にホーニング加工を施し、次いで窒化アルミ
ニウム焼結体を1100℃に加熱して銅を鋳込みによ
り接合させた。接合状態は良好であつた。
［発明の効果］
以上説明したように本発明方法によれば、金属
との接合が困難な窒化アルミニウム焼結体に表面
の酸素濃度が0.05〜0.2mg／cm2となるような酸化
処理および／または粗面加工を施すことにより金
属と強固に接合でき、熱伝導性の良好な放熱体を
得ることができる。
との接合が困難な窒化アルミニウム焼結体に表面
の酸素濃度が0.05〜0.2mg／cm2となるような酸化
処理および／または粗面加工を施すことにより金
属と強固に接合でき、熱伝導性の良好な放熱体を
得ることができる。
第１図は窒化アルミニウム焼結体と金属との接
合強度（ピール強度）と、窒化アルミニウム焼結
体表面の酸素濃度との関係を示すグラフである。
合強度（ピール強度）と、窒化アルミニウム焼結
体表面の酸素濃度との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒化アルミニウム焼結体に表面の酸素濃度が
0.05〜0.2mg／cm2となるような酸化処理および／
または表面粗さが10μ以上となるような粗面加工
を施した後、金属化することを特徴とする放熱体
の製造方法。 ２ 金属化はメタライズ法により行なわれる特許
請求の範囲第１項記載の放熱体の製造方法。 ３ 金属化は半田付けにより行なわれる特許請求
の範囲第１項記載の放熱体の製造方法。 ４ 金属化は溶射により行なわれる特許請求の範
囲第１項記載の放熱体の製造方法。 ５ 窒化アルミニウム焼結体を金属の融点以下に
予熱して金属化する特許請求の範囲第４項記載の
放熱体の製造方法。 ６ 金属化は厚膜法により行なわれる特許請求の
範囲第１項記載の放熱体の製造方法。 ７ 金属化は鋳込みにより行なわれる特許請求の
範囲第１項記載の放熱体の製造方法。 ８ 窒化アルミニウム焼結体を金属の融点以上に
予熱して金属化する特許請求の範囲第７項記載の
放熱体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22722082A JPS59121175A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 放熱体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22722082A JPS59121175A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 放熱体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121175A JPS59121175A (ja) | 1984-07-13 |
| JPH0359036B2 true JPH0359036B2 (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=16857374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22722082A Granted JPS59121175A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 放熱体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121175A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004162147A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Plasma Giken Kogyo Kk | 溶射被膜を有する窒化アルミニウム焼結体 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59203783A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-17 | 株式会社東芝 | 非酸化物系セラミツクス焼結体の金属化方法 |
| JPS61119094A (ja) * | 1984-11-15 | 1986-06-06 | 株式会社東芝 | 高熱伝導性回路基板の製造方法 |
| JPH0725617B2 (ja) * | 1985-08-22 | 1995-03-22 | 住友電気工業株式会社 | 窒化アルミニウム基板およびその製造方法 |
| JPS62207789A (ja) * | 1986-03-08 | 1987-09-12 | 日本特殊陶業株式会社 | 窒化アルミニウム製基材の表面構造及びその製造法 |
| US5529852A (en) * | 1987-01-26 | 1996-06-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Aluminum nitride sintered body having a metallized coating layer on its surface |
| JPH078750B2 (ja) * | 1990-08-10 | 1995-02-01 | 日本特殊陶業株式会社 | 窒化アルミニウム製基材の表面構造 |
| US11131014B2 (en) | 2015-04-21 | 2021-09-28 | Tocalo Co., Ltd. | Method for roughening surface of substrate, method for treating surface of substrate, method for producing thermal spray-coated member, and thermal spray-coated member |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075208A (ja) * | 1973-11-07 | 1975-06-20 | ||
| JPS5811390B2 (ja) * | 1977-02-18 | 1983-03-02 | 株式会社東芝 | 熱伝導性基板の製造方法 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22722082A patent/JPS59121175A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004162147A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Plasma Giken Kogyo Kk | 溶射被膜を有する窒化アルミニウム焼結体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59121175A (ja) | 1984-07-13 |
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