JPS62246866A - 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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- JPS62246866A JPS62246866A JP61087505A JP8750586A JPS62246866A JP S62246866 A JPS62246866 A JP S62246866A JP 61087505 A JP61087505 A JP 61087505A JP 8750586 A JP8750586 A JP 8750586A JP S62246866 A JPS62246866 A JP S62246866A
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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】
（産業上の利用分野）
この発明は高密度、腐熱伝導性の窒化アルミニウム焼結
体の製造方法に関する。
体の製造方法に関する。
（従来の技術）
ＩＣ，ＬＳＩなどの基板、サイリスタの放熱板として窒
化アルミニウム焼結体からなる基板が注目されている。
化アルミニウム焼結体からなる基板が注目されている。
窒化アルミニウムそのものは、アルミニウムを窒素雰囲
気中、１３００〜１５００℃で熱処理する直接窒化法、
Ａｌ２Ｏ３に炭素粉末を混合し、これを窒素雰囲気中１
４００〜１７００℃で熱処理する還元窒化法などで合成
することにより得られる。
気中、１３００〜１５００℃で熱処理する直接窒化法、
Ａｌ２Ｏ３に炭素粉末を混合し、これを窒素雰囲気中１
４００〜１７００℃で熱処理する還元窒化法などで合成
することにより得られる。
この窒化アルミニウムの焼結体を得るに当たって、窒化
アルミニウムそのものを常圧下で焼成し、理論密度まで
に綴密なものとすることは困難であった。
アルミニウムそのものを常圧下で焼成し、理論密度まで
に綴密なものとすることは困難であった。
そこで、窒化アルミニウムー添加物系による焼結体の研
究が進められ、たとえば、特公昭４７−Ｎ ８６５５号
公報においては、窒化アルミニ１クムと酸化イツトリウ
ムとの混合粉末を主ｔ：る出発材料としたものを加圧成
形し、この成型体を窒素または不活性雰囲気中で１５０
０〜２２００℃にて加圧焼結する方法が゛提案されてい
る。
究が進められ、たとえば、特公昭４７−Ｎ ８６５５号
公報においては、窒化アルミニ１クムと酸化イツトリウ
ムとの混合粉末を主ｔ：る出発材料としたものを加圧成
形し、この成型体を窒素または不活性雰囲気中で１５０
０〜２２００℃にて加圧焼結する方法が゛提案されてい
る。
また、特公昭４６−４１００３号公報では窒化アルミニ
ウム、酸化イツトリウムおよびアルミニウム金属の混合
粉末を粘結剤を加えて混合し加圧成形して成形体とし、
この成型体を窒素あるいはアンモニア雰囲気中て予（ａ
焼成したのも１４００〜２２００℃で本焼成する方法が
提案されている。
ウム、酸化イツトリウムおよびアルミニウム金属の混合
粉末を粘結剤を加えて混合し加圧成形して成形体とし、
この成型体を窒素あるいはアンモニア雰囲気中て予（ａ
焼成したのも１４００〜２２００℃で本焼成する方法が
提案されている。
このような提案は窒化アルミニウムにアルカリ土類金属
酸化物まｔ二は希土類酩化物を添加したものとして集大
成され、窒化アルミニウムを繊密で高熱伝導の焼結体と
して利用可能なものとして評ｔ５ Ｌうるものである。
酸化物まｔ二は希土類酩化物を添加したものとして集大
成され、窒化アルミニウムを繊密で高熱伝導の焼結体と
して利用可能なものとして評ｔ５ Ｌうるものである。
（発明が解決しようとする問題）
実際には、窒化アルミニウムの粉末に焼結助剤であるア
ルカリ土類金属または希土類金属が酸化物、炭急物の形
で添加されているが、分散性が期待したほど良好ではな
く、焼結時において異相が生成されることになり、この
結果熱伝導率が低下する要因になっていた。また、焼結
体とするための焼結温度が高いこと、添加量を多くしな
いと密度があがらないなどといった問題点がみられた。
ルカリ土類金属または希土類金属が酸化物、炭急物の形
で添加されているが、分散性が期待したほど良好ではな
く、焼結時において異相が生成されることになり、この
結果熱伝導率が低下する要因になっていた。また、焼結
体とするための焼結温度が高いこと、添加量を多くしな
いと密度があがらないなどといった問題点がみられた。
（発明の目的）
したがって、この発明は低温で焼結でき、ａ密て良好な
熱伝導率を示す窒化アルミニウム焼結体の装迫方法を方
法を提供することを目的とする。
熱伝導率を示す窒化アルミニウム焼結体の装迫方法を方
法を提供することを目的とする。
（発明の構成）
この発明によれば、あらかじめ直接窒化法、二元窒化法
などによって得られた窒化アルミニウム粉末を用いる。
などによって得られた窒化アルミニウム粉末を用いる。
この窒化アルミニウム粉末の表面にアルカリ土類、希土
類、チタン、アルミニウムの各有健化合物を溶解した溶
液を吹き・付け、浸漬等の方法で被覆する。上記した各
有機化合物で被覆した窒化アルミニウム粉末を空気中ま
たは不活性雰囲気中で熱処理する。次いでこの窒化アル
ミニウム粉末を成型し、成型体を窒素まｒ二は不活性雰
囲気中で焼結する工程を経ることによって窒化アルミニ
ウム焼結体を得ることができる。
類、チタン、アルミニウムの各有健化合物を溶解した溶
液を吹き・付け、浸漬等の方法で被覆する。上記した各
有機化合物で被覆した窒化アルミニウム粉末を空気中ま
たは不活性雰囲気中で熱処理する。次いでこの窒化アル
ミニウム粉末を成型し、成型体を窒素まｒ二は不活性雰
囲気中で焼結する工程を経ることによって窒化アルミニ
ウム焼結体を得ることができる。
窒化アルミニウム粉末の表面を被覆するアルカリ土類、
希土類、チタン、アルミニウムの有は化合物としては、
ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、チタ
ンアルコキシド、イツトリウムアルコキシド、エルビウ
ムアルコキシド、イツトリウムアセチルアセトネートな
どや、エチし・ンジアミン、グリシン、ジエチレントリ
アミン、Ｎ−フェニルヒト【］キシルアミンジチゾン誘
導体などの金属キレート化合物が用いられ、固体でも液
体でもよく、固体の場合は溶剤に溶かして用いる。
希土類、チタン、アルミニウムの有は化合物としては、
ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、チタ
ンアルコキシド、イツトリウムアルコキシド、エルビウ
ムアルコキシド、イツトリウムアセチルアセトネートな
どや、エチし・ンジアミン、グリシン、ジエチレントリ
アミン、Ｎ−フェニルヒト【］キシルアミンジチゾン誘
導体などの金属キレート化合物が用いられ、固体でも液
体でもよく、固体の場合は溶剤に溶かして用いる。
上記した各有機化合物の窒化アルミニウムに対する量と
しては、それぞれ酸化物に換算して０゜１〜３．０重量
％の範囲にあることが好ましい。
しては、それぞれ酸化物に換算して０゜１〜３．０重量
％の範囲にあることが好ましい。
これは０．１重量％未満では相対密度、熱伝導率ども改
善効果が現れず、一方３．０重塁％を越えると熱伝導率
が著しく低下するからである。
善効果が現れず、一方３．０重塁％を越えると熱伝導率
が著しく低下するからである。
（作用）
この発明方法によ０ば、窒化アルミニウム粉末の表面が
アルカリ土類、希土類、チタン、アルカリで被覆される
ことになり、このような状態の窒化アルミニウム粉末を
成形し、この成型体を焼結することによって窒化アルミ
ニウム焼結体を得ることができる。
アルカリ土類、希土類、チタン、アルカリで被覆される
ことになり、このような状態の窒化アルミニウム粉末を
成形し、この成型体を焼結することによって窒化アルミ
ニウム焼結体を得ることができる。
（効果）
窒化アルミニウム粉末がアルカリ土類、希土類、チタン
、アルミニウムで被覆されるため、添加量そのものを少
なくすることかでと、シｒ二がって窒化アルミニウムが
有している本来の特性を引き出すことができ、その結果
熱伝導率を高めることができる。まｔ：分散性にすぐれ
ているため、焼結可能な温度を１７００℃以下まで下げ
られることが可能となる。
、アルミニウムで被覆されるため、添加量そのものを少
なくすることかでと、シｒ二がって窒化アルミニウムが
有している本来の特性を引き出すことができ、その結果
熱伝導率を高めることができる。まｔ：分散性にすぐれ
ているため、焼結可能な温度を１７００℃以下まで下げ
られることが可能となる。
（実施例）
以下に、この発明を実施例に従って詳細に説明する。
実施例１゜
第１表に示した′？５種有機化合物を酸化物に換算して
窒化アルミニウムに対して１．０重ｆｆ１％になるよう
に添加、混合し、次いで１５０℃で撹拌しながら熱処理
を行なった。
窒化アルミニウムに対して１．０重ｆｆ１％になるよう
に添加、混合し、次いで１５０℃で撹拌しながら熱処理
を行なった。
次いで、窒素などの不活性雰囲気中で６００〜８００℃
の温度で１時間加熱した。得られた粉末にバインダとし
てバラフ、Ｃンを７重量％添加し、この粉末を５．０に
ｇ／ａｍ２の圧力で１０．０ｍｍＸ３．０ｍｍの大きざ
に成形した。この成型体を窒素雰囲気中で６００℃、２
時間熱処理して脱脂しｒ二のち、６５０℃、２時間の条
件で窒素雰囲気中で焼結した。
の温度で１時間加熱した。得られた粉末にバインダとし
てバラフ、Ｃンを７重量％添加し、この粉末を５．０に
ｇ／ａｍ２の圧力で１０．０ｍｍＸ３．０ｍｍの大きざ
に成形した。この成型体を窒素雰囲気中で６００℃、２
時間熱処理して脱脂しｒ二のち、６５０℃、２時間の条
件で窒素雰囲気中で焼結した。
各焼結体の相対密度、熱伝導率について測定したところ
、第１表に示すような値を示した。
、第１表に示すような値を示した。
第１表
第１表から、１６５０℃で焼結したところ、いずれも９
８％以上の相対密度の値を示し、高い熱伝導率を有する
窒化アルミニウムの焼結体が得られている。
８％以上の相対密度の値を示し、高い熱伝導率を有する
窒化アルミニウムの焼結体が得られている。
実施例２゜
窒化アルミニウム粉末に対してステアリン酸バリウムを
第２表に示した割合で添加、混合し、次いで１５０℃で
撹拌しながら熱処理を行なった。
第２表に示した割合で添加、混合し、次いで１５０℃で
撹拌しながら熱処理を行なった。
次いで、６００〜８００℃の温度で窒素などの不活性雰
囲気中で熱処理および６００℃の自然雰囲気中で熱処理
を行なった。
囲気中で熱処理および６００℃の自然雰囲気中で熱処理
を行なった。
このようにして得られｒ：粉末にバインダとしてパラフ
ィンを７重量％添加し、この粉末を５．０にｇ／ｃＩ１
１２の圧力で１０．０ｍｍＸ３．Ｏｍｍの大きさに成形
した。
ィンを７重量％添加し、この粉末を５．０にｇ／ｃＩ１
１２の圧力で１０．０ｍｍＸ３．Ｏｍｍの大きさに成形
した。
この成型体を１６５０℃、２時間の条件で窒素雰囲気中
で焼結した。
で焼結した。
焼結体の相対密度、熱伝導率について測定したところ、
第２表に示すような値を示した。
第２表に示すような値を示した。
なお、第２表中、＊印を付した試料番号２−１．２−６
はこの発明範囲外のものである。
はこの発明範囲外のものである。
第２表
第２表からいずれも９８．０％以上の相対密度の値を示
し、高い熱伝導率を有していることが明らかである。
し、高い熱伝導率を有していることが明らかである。
上記した実施例のほか、その他のアルカリ土類金属、希
土類金属、チタン、アルミニウムの有機化合物について
も、同様な効果が得られることが確認できた。
土類金属、チタン、アルミニウムの有機化合物について
も、同様な効果が得られることが確認できた。
Claims (1)
- （１）窒化アルミニウム粉末の表面をアルカリ土類、希
土類、チタン、アルミニウムの有機化合物を含む溶液で
被覆し、空気中または不活性雰囲気中で熱処理し、熱処
理済みの窒化アルミニウム粉末を成型し、この成型体を
窒素または不活性雰囲気中で焼結してなることを特徴と
する窒化アルミニウム焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61087505A JPS62246866A (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61087505A JPS62246866A (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62246866A true JPS62246866A (ja) | 1987-10-28 |
Family
ID=13916838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61087505A Pending JPS62246866A (ja) | 1986-04-15 | 1986-04-15 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62246866A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63242972A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-07 | 株式会社東芝 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| JPH01111776A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-04-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| JPH01179765A (ja) * | 1988-01-08 | 1989-07-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
| JPH01179764A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-04-15 JP JP61087505A patent/JPS62246866A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63242972A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-07 | 株式会社東芝 | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| JPH01111776A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-04-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |
| JPH01179765A (ja) * | 1988-01-08 | 1989-07-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
| JPH01179764A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法 |
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