JPS6355162A - 高熱伝導性焼結体及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＥＩｉＯ及びＡＺＮから成る焼結体及びその製
造方法に係り、特に熱伝導率が大きい焼結体及びその製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

Ｅ］１０及びム／Ｎは共有結合性が強い材料として知ら
れておシ、いずれも熱的、化学的に安定な材料であるこ
とから、耐熱構造材や耐食性材料として用いられる可能
性を持つ材料である。一方、８１（：！及びＡＩＩＩＮ
は結晶構造がダイヤモンドに似ておシ、純粋な単結晶は
極めて高い熱伝導率を持つ。

ところで、半導体工業の分野においては大規模集積回路
０．ＳＩ）等では半導体チップ等の回路を構成する要素
がますます高密度に形成されるようになってきている。

このため、半導体装置を動作させた時発生する熱と放散
させ、逃がすことが極めて重要な技術と々ってきている
。このためには半導体チップを形成する日１やＧａＡｓ
等の半導体材料と熱膨張係数が近い材料でしかも熱伝導
率の大きい材料が要求されるようになってきている。

上記したような数々の要請から熱放散性の良い材料とし
てＳｉＯＩｃ　Ｅｇｏを添加した焼結体が特開昭５７−
２５９１号公報に開示されている。この材料は熱伝導率
が室温で約２７０　ｗ／ｍ・ｋと大きく電気的には絶縁
体であり、熱膨張係数が８１単結晶の熱膨張係数に近い
などの特徴を持った材料である。このほかにも熱放散性
が良く、熱膨張係数が８１やＧａＡｓ単結晶の熱膨張係
数に近い材料としてＡｌＮ焼結体が知られており、放熱
用材料として有望であるが、熱伝導率の値は室温で２０
０　’Ｗ／ｍ°に以下である。また、ジャーナル・オプ
・アメリカン・セラミック・ンサイアテイ（Ｊ、ムｍ、
　Ｏｅｒａｍ。

Ｅｉｏｃ、　）第６６巻、５号、第Ｃ−４０〜Ｃ−４１
頁（１９８５年）においてはＳｉＣ−ＡｌＮ系材料の熱
拡散率及び熱伝導率に及ぼすホットプレス温度の影響に
ついて論じられているが、熱伝導率は１００Ｗ／ｍ・ｋ
以下の値しか得られていない。更に、特開昭５８−９１
０５９号公報及び特開昭５９−４９４７４号公報におい
ても８１０−人ＺＮ系材料に焼結助剤を添加した焼結体
又はその製造方法が開示されている。これらはいずれも
熱伝導率の値が最高でも１５０　Ｗ／ｍ”ｋ以下である
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した通シ、ＳｉＯ焼結体、人ＩＮ焼結体、５ｉＯ−
ＡｌＮ系焼結体共、それぞれ極めて優れた特性を持つ材
料である。しかし、ＳｉＣ焼結体はＢｅＯが添加されて
いるため、取扱いにはＢｏｏの有害性に対する配慮が必
要である。また、ＡｌＮ焼結体及び８１０−ム／Ｎ系焼
結体についてはよシー層の熱伝導率の向上が望まれる。

本発明の目的は熱膨張係数がＳｌやＧａＡ３単結晶の熱
膨張係数に近く、熱伝導率が大きい材料でしかも有害性
物質を使用しない材料及びその製造方法を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明を概説すれば、本発明の第１の発明は高熱伝導性
焼結体に関する発明であって、ＳｉＯを５０〜８０重量
％、及び）ＩＮを５０〜２０重量％含有し、密度が五１
２／α３以上、２０℃における熱伝導率が３００　Ｗ／
ｍ・ｋ以上であることを特徴とする。

そして、本発明の第２の発明は高熱伝導性焼結体の製造
方法に関する発明であって、α型又はβ型ＳｉＯ結晶中
に含有されるアクセプタ又はドナーとして作用するＢｅ
、Ｂ、ｌ、Ｎがα１重量−以下、その他の陽イオン不純
物の量が１１重量−以下（但し、遊離ｇ１、遊離ＳｉＯ
２、遊離Ｃは除く）で、平均粒径が１０μｍ以下のＳｉ
Ｃ粉末の５０〜８０重量％と、粉末中の不純物酸素量が
１重量％以下で、かつ場イオン不純物の含有量がα５重
量％以下で、平均粒径が１．０μ惧以下のＪＵＮ粉末の
５０〜２０重量％とを混合、成形したのち、非酸化性雰
囲気中において１７５０〜１９００℃の６度、１０　Ｍ
Ｐａ以上の圧力下で焼結を行い、密度が五１９７１Ｍ”
以上、１０℃における熱伝導率が５００　Ｗ／ｎｌ’に
以上の焼結体を得ることを特徴とする。

上記目的は高純度な日１０及びム／Ｎの両者がそれぞれ
単独では高熱伝導性でＳｌやＧａＡｓ単結晶の熱膨張係
数に近い性質を持つことから、両者を組合せ、Ａ／及び
ＮがＥｌｉＯ結晶中に大量に拡散しない低温でち密な焼
結体を製造し、８１０及びＩＮのそれぞれが単独では持
っている高熱伝導性を損うことな（ＳｉＯ及びＡｌＮか
ら成る焼結体を得ることによって達成される。

本発明においてＳｉＣはＥｌｉＯ結晶中に含有されるア
クセプタ又はドナーとして作用するＢｅ、　Ｂ、　Ａ／
。

Ｎがα１重量％以下、その他の陽イオン不純物の量が１
２重量−以下（但し、遊離Ｓｉ、遊離ＥｌｉＯい遊離Ｃ
は除く）で平均粒径が１０μ消以下の微粉末を使用する
。ＳｉＣは本来その結晶構造がダイヤモンドに似ておシ
、純粋な単結晶は極めて大きな熱伝導率を持っている。

また、ＳｉＯの熱伝導率はＳｉＣ中に含有される不純物
の量が多くなると小さくなる。特に電気的に活性な８１
０結晶中でアクセプタやドナーとして作用する不純物の
含有量によって大きく異なシ、これらの量が少ないほど
熱伝導率が大きくなる。また、Ｂ１０は熱膨張係数が８
１単結晶に近いという特徴も併せ持っている。

一方、ＡｅＮは粉末中の不純物酸素量が１重量−以下、
陽イオンの不純物量が１５重量−以下で平均粒径が１．
０μ渇以下の微粉末を使用する。ムｔＮも結晶構造がダ
イヤモンドに似ており、純粋な単結晶は８１０−どでは
ないが大きな熱伝導率を持つことが知られている。また
、ｈｔｘは熱膨張係数がＧａＡｓ単結晶に近いという特
徴を持っている。

本発明において使用するｇＩＣ粉末はＥｌｉＯ結晶中に
おいてアクセプタ又はドナーとして作用するＢｅ。

Ｂ、Ａｌ、Ｈの含有量が１１重量％以下である理由はこ
れらの不純物はＳｉＯの熱伝導率に特に大きな影響を及
ぼし、これらの不純物量が増えれば増えるほど熱伝導率
が小さくなるためである。しかし、これらの不純物量が
［Ｌ１重量−以下であれば大きな熱伝導率を持つ焼結体
を得ることができる。また、その他の陽イオン不純物の
量もこれらが増えると熱伝導率？低下させるため、一定
量以下に押える必要がある。その他の陽イオン不純物の
量が１２重量−以下であれば大きな熱伝導率を持つ焼結
体を得ることができる。ＳｉＯ粉末は平均粒径が１０μ
偽以下の微粉末を使用する。ＳｉＯ粉末の平均粒径が大
きくなシ過ぎるとち密表焼結体を得ることができなくな
夛、このため、熱伝導率の小さな焼結体になってしまう
。もし、平均粒径が太き表ＥｌｉＯ粉末を用いてち密な
焼結体を得ようとすると焼結する温度を著しく高温にす
る必要があるために得られる焼結体は著しく熱伝導率の
小さいものになってしまう。

本発明において使用するＡｌＮ粉末において、不純物酸
素量が１重量−以下、陽イオンの不純物量が１５重量−
以下である理由は、もしこれらの不純物量が上記の量よ
シ多くなると得られる焼結体の熱伝導率が著しく小さく
なってしまうためである。また、ＡｌＮ粉末は平均粒径
が１．０μ惰以下の微粉末を使用する。ＡｔＮ粉末の平
均粒径が犬きくなシ過ぎるとち密な焼結体が得られなく
なシ、このため、熱伝導率の小さな焼結体になってしま
う。

もし、平均粒径の大きなＩＮ粉末を用いてち密な焼結体
を得ようとすると焼結温度を著しく高温にする必要があ
るために得られる焼結体は著しく熱伝導率の小さいもの
になってしまう。

高熱伝導性の焼結体を製造するに当っては以下に記述す
る諸点についても留意することが必要である。その第１
はＳｉＯとムｊＮの配合割合である。

ＳｉＣとＡＺＢｉの配合割合はＳｉＣが５０〜８０重量
％で残部がＡｌＮであることが好適である。ＥｌｉＯの
量が５０重量％より少ないと室温で２５０Ｗ／Ｉ！ｌ−
ｋを超えるような大きな熱伝導率を持つ焼結体を得るこ
とができないためである。また、８１Ｃの量が８０重量
％より多くなると焼結性が著しく悪くなるためち密な焼
結体が得られなくなシ、シたがつて熱伝導率の小さな焼
結体になってしまう。もし、ＳｉＣの量を８０重量％よ
り多くしてち密な焼結体を得ようとすると高温下で焼結
しなければならず、このため、得られる焼結体は熱伝導
率の小さな焼結体になってしまう。

焼結体を得るための前処理としてＥＩｉＣ及びＡ／Ｈの
混合物には成形を容易に行うためのバインダを添加する
。バインダには種々の有機物が公知である。本発明にな
る焼結体を製造するためのバインダとしては従来公知で
ある有機物バインダを用いて十分に所期の性能を持つ焼
結体を得ることができるが、バインダを溶かす溶媒とし
て水を使うことは好ましくない。すなわち、溶媒として
使用した水は粉末混合時にＡ４Ｎと反応し、ＡｌＮは酸
化されてしまうために熱伝導率の大きな焼結体が得られ
なくなってしまう。ＥｌｌＧ及びＡｌＮ粉末は十分に混
合し、均一な混合物−とする必要がある。特に、Ｅ１０
粉末の団粒がらると、この部分が焼結時にち密化しない
ためである。混合方法には種々の方法が公知であるが、
本発明の焼結体を得るため例は従来公知の方法で混合し
ても所期の性能を有する焼結体を得ることができる。し
かし、混合時に不純物を混入させると熱伝導率の大きな
焼結体を得ることができないため、ＳｉＣ製、ＡｊＮ製
又はＥｌｉＯ−ム／Ｎ製の材料を使用して混合すること
が好適である。混合した粉末は均一な成形体を得るため
、適当な方法によって造粒を行うことが好ましい。

造粒の操作に当っても従来公知である技術によって行え
ば所期の性能を持つ焼結体を得ることができる。混合、
造粒を行った粉末混合物は次に予備成形を行う。予備成
形は従来公知の方法によって行っても所期の性能を持つ
焼結体を得ることができる。

成形体と焼結する場合には幾つかの重要な条件が存在す
る。焼結時の雰囲気は非酸化性の雰囲気とすることが必
要である。具体的には真空中、水素、窒素、ヘリウム、
ネオン、アルゴン等の雰囲気中で焼結を行う。もし、酸
化性の雰囲気中で焼結を行うとＳｉＣ及びｉＮ　、特に
ＩＮの酸化が激しく、熱伝導率の犬き々焼結体を得るこ
とができない。焼結温度も極めて重要である。焼結温度
は１７５０℃以上であることが必要である。さもないと
ち密な焼結体が得られず、得られた焼結体は熱伝導率が
小さいためである。また、焼結温度の上限は１９００℃
である。もし焼結温度が１９００℃よ）高いと、得られ
た焼結体は十分にち密化しているもののＡＩ及びＮがＳ
ｉＯの結晶格子中に拡散して入る量が多くなシ、焼結体
の熱伝導率は著しく小さくなってしまう。焼結温度が１
９００℃以下の場合、焼結時間が必要以上に長くなけれ
ばＡｔ及びＮのＳｉＯ結晶中への拡散が少なく、熱伝導
率の大きい焼結体を得ることができる。焼結時には成形
体を加圧する。成形体を加圧する方法には幾つかの方法
があるが、加圧する圧力は１０ＭＰａ以上が必要である
。さもないと十分にち密な焼結体が得られず、したがっ
て、熱伝導率の小さい焼結体になってしまうだめである
。加圧法はホットプレス法又はホットアイソスタティッ
クプレス法が好適な例であるが、その他の方法を用いて
も良い。

焼結の時間は上記した種々の条件の組合せで最適値が決
るが、少なくとも焼結体の密度が五１ｆ／２以上になる
のに十分な時間を選ぶ。焼結体の密度が小さいと熱伝導
率の大きい焼結体を得ることができないためである。

上記した種々の条件を満足するようにして製造した焼結
体は密度五１　ｆ／ｅｒａ”以上で、２０℃における熱
伝導率が３００Ｗ／ｍ・ｋ以上を有する。

〔実施例〕

以下、本発明の内容を具体的な実施例によって説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されない０ 実施例１ 出発原料として使用したＳｉＯ粉末は以下の性質を持つ
： 平均粒径　　　α５μ倶 結晶形　　　　α 不純物量（重ｉｔチ） 遊離ケイ素　　　α８６ 遊離ケイ酸　　　２．１０ 遊離炭素　　　　α５０ ホウ素　　　　　　０．ＯＯｌ アルミニウム　　　０．００８ 鉄　　　　　　　　　　０．ｏ　０６ チタン　　　　　Ｑ、１２ バナジウム　　　Ｑ、００５ クロム　　　　　α００５ ニッケル　　　　α００３ 窒素　　　　　　０．００８ また、出発原料のＡｌＮ粉末は以下の性質を持つ：平均
粒径　　　ｃＬ８μｍ 結晶系　　　　６方晶系 不純物量（重量％） 酸素　　　　　　ｌ１８０ 炭素　　　　　　０．１５ ケイ素　　　　　Ｑ、１０ 鉄　　　　　　　　　　α０８ マグネシウム　　α０５ その他の陽イオン　Ｑ、０１ 焼結体は以下の手順により製造した。ＥｌｉＣ粉末′５
０．Ｏ？とｉＮ粉末１ｉ０？を秤取し、ＳｉＣ製のポッ
トに入れ、ＥＩｉＯ製のポールを使用してボールミル混
合を２０時間行った。次いで、ポリブチルアルコールの
ｎ−ブチルアルコール溶ｉ　（０度５％）を上記粉末混
合物に２０ｍ加え、引続き１時間ボールミル混合を行っ
たのち、ｎ−ブチルアルコールを揮散させた。該粉末混
合物は次いで６４メツシユのふるいを通し粗大な造粒粉
末をなくした。該造粒粉末は次いで直径５０−の内径を
持つ金型中に入れ、１００ＭＰａの荷重を加えて成形体
とした。次いで該成形体は黒鉛型の中に入れ炉内にセッ
トした。炉は真空に引いたのち、黒鉛型中の成形体に５
０ＭＰａの荷重を加えながら昇温しで１８５０℃で１５
時間保持して焼結体を得た。

更に、上記したものと同一の手順により第１表に示す組
成の焼結体を製造した。第１表に示した第５番は上記し
たものと同一の組成である。また、第１表には得られた
焼結体の特性も併せて示した。

第　　１　　表 第１表から明らかな通り、５ｉＣＯ量が５０〜８０重量
％のとき焼結体の密度が五１　ｆ／ｌＴＮ”以上で、２
０℃における熱伝導率が５００　Ｗ／ｍ・ｋ以上の焼結
体が得られる。

実施例２ 出発原料のＳｉＯ及びＡ７’Ｎ粉末は実施例１に記載の
ものを用い、ＳｉＣ粉末５０．ＯｆとＡｊＮ粉末１５．
０２を秤取し、以下、実施例１に記載した要領によって
ホットプレスして焼結体を得た。本実施例においてはホ
ットプレス時の温度を種々変えて焼結体を製造した。

第２表は得られた焼結体の特性を示すもので、ホットプ
レスの温度が１７５０〜１９００℃であれば焼結体は密
度１１　ｒ／ｍ”以上にち密化し、しかも２０℃におけ
る熱伝導率５００　Ｗ／ｍ・ｋ以上が得られる。

第　　２　　表 実施例５ 出発原料のＳｉＯ及び１Ｍ粉末は実施例１に記載したも
のを用い、ＳｉＯ粉末５Ｑ、ＯｆとＡｌＮ粉末１ａｌｌ
ｌｌＦを秤取し、以下実施例１に記載した要領によりホ
ットプレスして焼結体を得た。本実施例においてはホッ
トプレス温度を１９００℃とし、ホットプレス荷重を種
々変え、１５時間焼結した。

第３表は得られた焼結体の特性を示すもので、ホットプ
レスの荷重は１０ＭＰａ以上であれば焼結体は密度１１
　？　７ｃｍ”以上にち密化し、しかも２０℃における
熱伝導率Ｓ　ＯＯＷ／ｍ・ｋ以上が得られる。

第５表 実施例４ 出発原料のＳｉＣ及びＡｌＮ粉末は実施例１に記載した
ものを用い、ＳｉＯ粉末５０．ＯＰとＩＮ粉末１１０ｆ
を秤取し、以下実施例１に記載した要領によシホットプ
レスして焼結体を得た。本実施例においてはホットプレ
スの温度と時間を種々変えた。

第４表は得られた焼結体の特性を示すもので、ホットプ
レス温度が１７５０℃よυ低いとホットプレス時間を長
くしてもち密で熱伝導率が大きい焼結体が得られない。

また、ホットプレス温度が１９００℃より高い場合、ホ
ットプレス時間を短くしても熱伝導率の大きい焼結体は
得られない。

第　　４　　表 実施例５ 出発原料のＳｉＯ及びＡｌＮ粉末は実施例１に記載した
ものを用い、ＥｌｉＣ！粉末５１０？とＡｌＮ粉末１Ｋ
Ｏｆを秤取し、以下実施例１に記載した要領によりホッ
トプレスして焼結体を得た。本実施例においてはホット
プレスの雰囲気を変えた。す々わち、実施例１で一旦真
空に引いた炉内に種々のガスを大気圧まで導入した。用
いたガスの種類は水素、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネ
オン及び窒素８０チと水素２０チの混合ガスである。い
ずれの雰囲気の場合にも得られた焼結体は第１表の第５
番と同等の特性を有した。

実施例６ 一出発原料のＳｉＣ及びＡｌＮ粉末は実施例１に記載し
たものを用い、Ｂ１０粉末５Ｑ、ＯｆとＡｌＮ粉末１＆
ｌ１ｌＩＰを秤取し、以下実施例１に記載した要領にて
成形体を得た。該成形体はパイレックスガラス製のカプ
セルに入れ、真空に引いたのち封じた。

次いで該カプセルはホットアイラスタティックプレス法
によって加熱加圧した。雰囲気ガスにはアルゴンガスを
用い、温度１８００℃、ガス圧２００ＭＰａで［ｌＬ５
時間加熱加圧して焼結体を得た。得られた焼結体は第１
表の第３番と同等の特性を有した。

実施例７ 出発原料のＥＩｉＯ粉末は平均粒径及び遊離Ｓｉ、遊離
Ｃ１遊離８１０．量が異なるほかは実施例１に記載した
ものと同一の特性を持つ粉末を使用し、更にＡｌＮ粉末
は実施例１に記載したものと同一の粉末を用いた。焼結
体は実施例１に記載したものと同じ要領でＳｉＯ粉末３
αＯｆとム／Ｎ粉末１５０ｆを秤取し、混合、成形した
後、ホットプレスして得た。本実施例の焼結体は原料Ｓ
ｉＣ粉末が異なるほかは実施例１と同様の条件にて焼結
体を製造した。

第５表は得られた焼結体の特性である。原料ＥＩｉＣ粉
末の平均粒径が１０μ惰以下であれば、ち密で熱伝導率
の大きい焼結体が得られる。

第　　５　　表 実施例８ 出発原料の１ｌｌｉｏ粉末は実施例１に記載したものと
同一の粉末を使用し、ＡｌＮ粉末は平均粒径が異なるほ
かは実施例１に記載したものと同一の特性を持つ粉末を
使用し、５ｉ（ｊ粉末３αＯｆとｉＮ粉末１５．Ｏｆを
秤取し、以下は実施例１に記載したものと同様にしてホ
ットプレスして焼結体を得た。

第６表は得られた焼結体の特性でちる。原料ＡｌＮ粉末
の平均粒径が１．０μ憔以下であれば、ち密で熱伝導率
の大きい焼結体が得られる。

第　　６　　表 実施例９ 出発原料のＳｉＯ粉末は第７表に記載の粉末を用い、該
Ｓ１Ｃ粉末５α０２と実施例１に記載したＡｔＮ粉末１
ａＯｆを秤取し、以下は実施例１に記載したものと同様
にしてホットプレスして焼結体を得た。

第　　７　　表 第８表は得られた焼結体の特性である。焼結体はいずれ
も密度３．１ｒ／α３以上にち密化しているが、Ｂｅ、
　Ｂ、　Ａ／、　Ｈの量が０．１重ｉｔ　１以下、その
他の陽イオンの不純物量がｎ、２重量％以下であれば熱
伝導率の大きい焼結体が得られる。

第８表 実施例１０ 出発原料のＥｌｉＯ粉末は実施例１に記載した粉末を用
い、ム／Ｎ粉末は第９表に記載した特性を持つ粉末を用
いた。

第　　９　　表 ＳｉＯ粉末３αＯ２とＡｌＮ粉末１ｉ０２を秤取し、以
下は実施例１に記載したものと同様にしてホットプレス
して焼結体を得た。ｗＪ１０表は得られた焼結体の特性
である。焼結体はいずれも工１　ｆ／ｌＪ以上にち密化
しているが、ＡｌＮ粉末中の不純物酸素社が１重量％以
下で陽イオン不純物の含有量が１５重量％以下であれば
熱伝導率の大きい焼結体が得られる。

第１０表 実施例１１ 出発原料の８ＬＯ粉末は以下の特性を持つものを使用し
た。

平均粒径　　　Ｑ、５μ気 結晶形　　　　β 不純物量（重量％） 遊離ケイ素　　　ＬＬ５０ 遊離ケイ酸　　　１３２ 遊離炭素　　　　１３８ アルミニウム　　　０．ＯＯ２ 鉄　　　　　　　　　　［１００４ 窒素　　　　　　１１００６ また、出発原料のＩＮ粉末は実施例１に記載したものと
同一の粉末を使用した。ＳｉＯ粉末ＳαＯ２とＡｔＮ粉
末１＆０？を秤取し、以下は実施例１に記載したものと
同様にしてホットプレスして焼結体を得た。焼結体は密
度五２５り／ｍ’にち密化しており、２０℃における熱
伝導率３１０　Ｗ／ｍ−ｋを得た。

実施例１２ 本発明になる１３１０−　ＡｅＮ焼結体の機械的性質を
調べるため、２０℃において曲げ強さ及び破壊しん性値
を測定した。また、比較のため、後述する比較例１にお
いて製造したＥＩｉＯ焼結体の曲げ強さ及び破壊しん性
値も測定した。第１１表はそれぞれの材料の曲げ強さ及
び破壊しん性値である。第１１表から判る通り、本発明
になる材料は比較例に比し曲げ強さはやや小さいが破壊
しん性値は約１．５倍と大きい。したがって、本発明に
なる５ｉＯ−ＡｔＮ系焼結体は破壊に対する抵抗が大き
く、構造材料として使用する場合有利である。

第１１表 実施例１５ 本発明になるＳｉＣ−ＡｌＮ系焼結体は８１０の結晶粒
とｈｔｘの結晶粒が混在した微構造を有する。

ＳｉＯＦｊ、、ＡｌＮに比べ極めて硬い材料でちる。本
発明になる日１０−　ＡｌＮ系焼結体とダイヤモンド砥
石を用いて機械加工する場合、該ＳｉＣ結晶粒が加工時
に砥石の目立ての役割を果すため、機械加工が非常に容
易に行える。すなわち、本発明のＥｌｉＣ−ＡｌＮ系焼
結体を加工する場合の加工抵抗はＥ１０焼結体を加工す
る場合の約１／２である。また、長時間加工する場合、
ダイヤモンド砥石を時々ドレッシングする必要があるが
、本発明のＳｉＯ−ＡｔＮ系焼結体を加工する場合、Ｓ
ｉＯ焼結体を加工する場合に比べ、砥石のドレッシング
の間隔を約３倍に伸ばすことができ、能率的に加工がで
きる。

比較例１ 出発原料のＳｉＧ粉末及びＡｌＮ粉末は実施例１に記載
したものと同一の粉末を使用し、ＳｉＯ粉末４９、０５
’とＡｌＮ粉末１．　Ｏｆを秤取し、以下は実施例１に
記載したものと同様にしてホットプレスして焼結体を得
た。更に、本比較例ではホットプレスの温度を変えて焼
結体を得た。第１２表は得られた焼結体の特性でちる。

焼結体はホットプレス温度が１９５０℃以上でないとち
密化せず、ち密化した焼結体はホットプレス温度が高い
ため、熱伝導率が小さい。

第１２表 〔発明の効果〕 本発明によると、熱膨張係数が８１やＧａＡｓ単結晶の
熱膨張係数に近く、熱伝導率が犬きく、シかも有害性物
質を使用しない焼結体が提供される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．ＳｉＣを５０〜８０重量％、及びＡｌＮを５０〜２
   ０重量％含有し、密度が３．１ｇ／ｃｍ＾３以上、２０
   ℃における熱伝導率が５００Ｗ／ｍ・ｋ以上であること
   を特徴とする高熱伝導性焼結体。
2. ２．α型又はβ型ＳｉＣ結晶中に含有されるアクセプタ
   又はドナーとして作用するＢｅ、Ｂ、Ａｌ、Ｎが０．１
   重量％以下、その他の陽イオン不純物の量が０．２重量
   ％以下（但し、遊離Ｂｉ、遊離ＳｉＯ＿２、遊離Ｃは除
   く）で、平均粒径が１０μｍ以下のＳｉＣ粉末の５０〜
   ８０重量％と、粉末中の不純物酸素量が１重量％以下で
   、かつ陽イオン不純物の含有量が０．５重量％以下で、
   平均粒径が１．０μｍ以下のＡｌＮ粉末の５０〜２０重
   量％とを混合、成形したのち、非酸化性雰囲気中におい
   て１７５０〜１９００℃の温度、１０ＭＰａ以上の圧力
   下で焼結を行い、密度が３．１ｇ／ｃｍ＾３以上、２０
   ℃における熱伝導率が３００Ｗ／ｍ・ｋ以上の焼結体を
   得ることを特徴とする高熱伝導性焼結体の製造方法。
3. ３．該焼結を、非酸化性の雰囲気中でホットプレスする
   ことにより行う特許請求の範囲第２項記載の高熱伝導性
   焼結体の製造方法。
4. ４．該焼結を、非酸化性のガス雰囲気中においてホット
   アイソスタティックプレスすることにより行う特許請求
   の範囲第２項記載の高熱伝導性焼結体の製造方法。