JP2001019555A

JP2001019555A - 窒化珪素焼結体およびそれを用いた回路基板

Info

Publication number: JP2001019555A
Application number: JP11192661A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Ogata; 陽一尾形; Hideyuki Emoto; 秀幸江本; Hiroshi Yokota; 博横田; Masahiro Ibukiyama; 正浩伊吹山
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2001-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】高熱伝導性で、機械的特性に優れる窒化珪素回
路基板を提供する。【解決手段】酸素、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅの含有量の合計が
１０００ｐｐｍ以下であり、かつ短軸径が２μｍ以上で
ある窒化珪素粒子を含有し、しかも前記窒化珪素粒子が
一方向に配向していて、任意の一方向の熱伝導率が１６
０Ｗ／ｍＫ以上である窒化珪素焼結体とそれを用いた窒
化珪素回路基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的特性に優
れ、高い熱伝導率を有する窒化珪素焼結体に関するもの
であり、さらに、自動車、車両、機器装置等に用いられ
る高信頼性の窒化珪素回路基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、熱発生の大きい半導体素子等
を搭載するための回路基板として、アルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）セラミックスなどのような絶縁性に優れたセラミ
ックス基板の表面に、導電性を有する回路層を接合した
回路基板が広く普及している。しかし、近年これら半導
体素子は機器類の小型化、高性能化に伴って熱発生の密
度が増加する傾向にあり、信頼性高く安定動作を得るた
めには半導体素子の発生する熱を放散して、素子のジャ
ンクションが破壊されない温度より充分低くできるよう
にすることが一層重要な課題となってきており、前記回
路基板の特性として電気絶縁性が高いことに加え、より
高い熱伝導性が要求されてきている。

【０００３】これらの要求に伴って開発されてきた基板
材料としてベリリア（ＢｅＯ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などが挙げられ、熱伝導率
としても１６０Ｗ／ｍＫを越えるものも得られている。
しかしながら、ＢｅＯは熱伝導性は高く放熱性には優れ
ているが、毒性が高く、人体や環境の観点から問題があ
った。また、ＳｉＣやＡｌＮも熱伝導率が高く放熱性に
は優れているが、機械的特性が不十分であり、回路基板
として用いる場合には、半導体素子の作動に伴う繰り返
しの熱サイクルや動作環境の温度変化等で、金属回路層
の接合部付近のセラミックス部分にクラックが発生しや
すく、信頼性が低いという問題点があった。

【０００４】窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）は、常温や高温で化
学的に安定でかつ機械的特性も優れていることから、自
動車用エンジン部材、摺動部材などの構造材料として用
いられているほか、近年は高い電気絶縁性を有すること
から一部の回路基板材料としても用いられるようになっ
てきている。しかしながら、従来のＳｉ₃Ｎ₄はＡｌＮ等
に比べ熱伝導性が低いために、回路基板等の電子材料と
しての用途には限界があり、範囲はかなり限られたもの
となっているのが現状である。

【０００５】従来、Ｓｉ₃Ｎ₄は、α型窒化珪素粉末に、
焼結性を高めるためにイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）やＡｌ₂Ｏ₃
等の焼結助剤を添加し、所定の形状に成形した後、窒化
珪素の分解を防ぐために窒素加圧雰囲気中で２０００℃
程度の高温で焼成し、緻密化した焼結体を得て、さらに
所望の形状に研削加工して作製するのが一般的である。
しかし、焼結助剤や原料窒化珪素粉に含まれるＳｉＯ₂
やＡｌ₂Ｏ₃は焼結した窒化珪素粒内に固溶したり、粒界
に偏析することで、セラミックス中の主要熱伝達媒体で
あるフォノンが散乱され、熱伝導率が充分に上がらず２
０Ｗ／ｍＫ程度であり、用途が限られていた。

【０００６】これらの問題解決として特開平４−２１９
３７１号公報では焼結体中のＡｌや酸素含有量を低減さ
せることで４０Ｗ／ｍＫ以上のＳｉ₃Ｎ₄を得る方法が開
示されている。また特開平６−１３５７７１号公報では
焼結体中の不純物量を規定すると共に助剤量を規定する
ことで６０Ｗ／ｍＫ以上の焼結体を得る方法が開示され
ている。更に、特開平−１６５２６５号公報では焼結体
の窒化珪素結晶を配向させることで１００〜１５０Ｗ／
ｍＫの窒化珪素焼結体の製法が開示されている。

【０００７】しかしながら、これらの方法では熱伝達経
路と不純物の関係を考慮しておらず、安定して高熱伝導
性の焼結体を得ることが難しいだけではなく、ＡｌＮや
ＳｉＣのような１６０Ｗ／ｍＫを越える高熱伝導性を得
られずやはり用途が限られていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術を鑑みて、従来に比べて高い熱伝導性を有する窒化
珪素焼結体を安定に提供することであり、さらに、前記
窒化珪素焼結体を適用することで、例えばパワーデバイ
ス用半導体回路基板材料を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、窒化珪素粉末の粉体特性、成形方法、
焼結条件等に関して鋭意検討した結果、窒化珪素焼結体
の粗大粒子の純度を制御し、熱伝達の経路を考慮して前
記粗大粒子の配向性を制御することで任意の一方向の熱
伝導性を大幅に向上した窒化珪素焼結体が得られること
を見出し、本発明に至ったものである。

【００１０】つまり、本発明者らの実験的検討の結果、
窒化珪素の焼結体は含有不純物の量が少ないほどよい
が、特に酸素、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅは窒化珪素粒子内に残
留するときには、該窒化珪素粒子内のフォノン伝播が阻
害され、結果的に窒化珪素焼結体の熱伝導率が低下する
ことを見出した。そして、特定のサイズの窒化珪素粒子
について、その粒子中の酸素、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅの含有
量の合計が少なく、１０００ｐｐｍ以下であれば、容易
に１３０Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する窒化珪素焼結
体が得られること、更に、前記窒化珪素粒子を一方向に
配向させるときには、その方向で１６０Ｗ／ｍＫ以上の
熱伝導率を容易に達成することができることをも見いだ
し、本発明に至ったものである。

【００１１】本発明の窒化珪素焼結体は、上述の通り
に、その微構造中に特定の不純物が特定量に限定され、
しかも特定サイズ以上に発達した窒化珪素粒子を存在さ
せ、しかもその粒子の方向を任意の一方向に配向させて
いるので、その方向へのフォノン伝播が滞ることがな
く、１６０Ｗ／ｍＫ以上の高い熱伝導性が達成されてい
る。すなわち、本発明は、酸素、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅの含
有量の合計が１０００ｐｐｍ以下であり、かつ短軸径が
２μｍ以上である窒化珪素粒子を含有し、しかも前記短
軸径が２μｍ以上である窒化珪素粒子が一方向に配向し
ていることを特徴とする窒化珪素焼結体である。

【００１２】更に、前記配向の程度に関しては、配向し
ている方向からみた窒化珪素の（００２）面のＸ線回折
強度Ｉ（００２）と窒化珪素の（２００）面のＸ線回折
強度Ｉ（２００）の比Ｉ（００２）／Ｉ（２００）が、
大きいほど好ましく、特に４０以上であればよい。

【００１３】本発明において、短軸径が２μｍ以上であ
る窒化珪素粒子の量については、窒化珪素焼結体全体の
２０〜６０面積％を占めることが高熱伝導率を達成する
面で好ましい。

【００１４】本発明の窒化珪素焼結体は、上記の特徴を
有するが故に、任意の一方向に関して１６０Ｗ／ｍＫ以
上の熱伝導率を有するという特徴がある。

【００１５】本発明の窒化珪素焼結体を得る方法につい
ては、次ぎに例示する本発明の窒化珪素焼結体の製造方
法により、容易に得ることができる。

【００１６】本発明の窒化珪素焼結体の製造方法は、窒
化珪素粉末に、焼結助剤として少なくともイットリウム
及び／又は希土類元素またはその化合物の一種以上を添
加してなる原料粉末を成形後に焼結する方法に属する。

【００１７】本発明の製造方法にあっては、原料とする
窒化珪素粉末は不純物が少ないほどよいが、得られる短
軸径が２μｍ以上の窒化珪素粒子中の酸素、Ａｌ、Ｃ
ａ、Ｆｅの含有量の合計が１０００ｐｐｍとする為に、
特にＡｌを３００ｐｐｍ以下、酸素を１重量％以下とす
ることが重要である。尚、Ｃａ、Ｆｅについては、後述
する焼結操作中に生じる窒化珪素粒子の成長、純化の過
程で粒界相に排出されるので、窒化珪素粉末中に３００
０ｐｐｍ程度まで許容される。

【００１８】また、窒化珪素粉末のβ率が低い場合に
は、得られる窒化珪素焼結体中の短軸径が２μｍ以上の
窒化珪素粒子の純度が充分上がらず、高い熱伝導性が得
られないことから、３０％以上であることが必要であ
る。高α率の窒化珪素粉と高β率の窒化珪素粉末を充分
に混合し均一に分散させたものを用いても、Ｘ線回折で
β率が３０％以上となるものであれば構わない。

【００１９】さらに、原料とする窒化珪素粉末には平均
アスペクト比が２．５以上である粉末を２〜３０重量％
を含むことが重要である。平均アスペクト比が２．５よ
り小さい場合には、得られる窒化珪素焼結体の配向度合
いが充分に高くならないし、一方、大きすぎると焼結中
に異常粒成長が激しく起こり、焼結体の強度が極端に低
下する現象が発生することがある。

【００２０】本発明の製造方法において、成形方法は特
に限定することはないが、押し出し成形法は押し出し圧
力が高く配向を生じさせるのに比較的有利な方法であ
る。原料粉末に有機質バインダーを添加し、窒化珪素粉
末中の窒化珪素粒子を配向させたグリーンシートとする
ことが重要である。グリーンシートの面内方向の熱伝導
性を高くする場合はそのまま用いて成形体とし、グリー
ンシートの面と垂直方向の熱伝導率を高くする場合に
は、上記で得られた配向したグリーンシートを複数積層
し加圧する等の方法でよく密着させ、積層方向に切断す
ることで成形体とすればよい。前記の成形体を脱脂した
後、焼結することで任意の一方向が１６０Ｗ／ｍＫ以上
の高い熱伝導率を有する窒化珪素焼結体を得ることがで
きる。更に、プレス法やドクターブレード法等でも成形
時のシート厚さを薄くして積層枚数を増やすことでも本
発明の窒化珪素焼結体を作製することができる。

【００２１】本発明の製造方法の焼結条件としては、結
果的に、酸素、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅの含有量の合計が１０
００ｐｐｍ以下にまで純化された短軸径２μｍ以上の窒
化珪素粒子が形成されるように選択されれば良い。そ
の、具体的な焼結条件としては、昇温速度が少なくとも
規定温度として１５００℃を越えてからは０．５〜１０
℃／ｍｉｎとし、焼結温度が１８００℃以上であって、
焼結温度と焼結時間の積が２×１０⁴℃・Ｈｒ〜２×１
０⁵℃・Ｈｒとする。

【００２２】昇温速度が０．５℃／ｍｉｎより遅いと異
常粒成長が起きやすく、１０℃／ｍｉｎより早いと十分
に純化された短軸径２μｍ以上の窒化珪素粒子を得るこ
とが出来なくなる。

【００２３】焼結温度は緻密化の観点から１８００℃以
上であることが必要であるが、本発明者らは、この温度
領域内で特定の条件を満足するときにのみ本発明の目的
を達成できるという知見を得て本発明に至ったものであ
る。即ち、焼結温度と焼結時間の積が２×１０⁴℃・Ｈ
ｒより少ないと緻密化が充分ではないか、粗大粒の純化
が充分に起こらず、得られる窒化珪素焼結体の熱伝導率
が低くなってしまう。また、２×１０⁵℃・Ｈｒより大
きいと粒成長が進みすぎて焼結体の強度が低くなるだけ
でなく、粗大粒子割合が大きくなりすぎて熱伝達経路が
確保できず熱伝導率の低下も生じてくる。

【００２４】本発明で得られる窒化珪素焼結体は、従来
に比べて極めて高い熱伝導率を有し、しかも、電気絶縁
性、機械的特性にも優れているので、従来の窒化珪素焼
結体が適用できなかった発生熱量の多い素子用の回路基
板、例えばパワーモジュール等の回路基板として好適で
ある。

【００２５】本発明の回路基板を得るには、上記窒化珪
素焼結体を板状とし、銅やアルミニウム等の金属板を積
層した後エッチング等の方法で回路形成する方法、或い
は回路形成をした金属板を接合する方法等の従来公知の
方法により達成することができる。

【００２６】尚、金属板を窒化珪素焼結体に積層する方
法については、ロウ材を用いて接合する方法、窒化珪素
焼結体に酸化層を設けた後に金属板を直接接合する方
法、溶融金属を窒化珪素焼結体に接触させて接合する方
法等のいずれの方法であっても構わない。

【００２７】

【実施例】以下、実施例と比較例とをあげて、本発明を
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。

【００２８】〔実施例１〜１０および比較例１〜５〕表
１に示す特性の異なる窒化珪素粉末ａ〜ｊを用い、表２
に示す配合Ｃで焼結助剤を添加し、ヘンシェルミキサー
で充分に撹拌混合して原料粉末とした。得られた原料粉
末にメチルセルロース系の有機バインダー（ユケン工業
社製「セランダー」）１８重量部を加えて混合し、次に
水１２重量部を徐々に添加しながら充分撹拌混合を行っ
た。次に得られた混合物をニーダーで冷却しながら充分
に混練しコンパウンドとした後、押し出し圧力１８０ｋ
ｇ／ｃｍ²にて押し出し成形法でシートに成形した。得
られたシートを耐圧容器に入る形状に切断した後、積層
し、前記ステンレスの耐圧容器に入れ、真空にした後、
積層面と垂直な方向から２００ｋｇ／ｃｍ²の圧力にて
加圧成形した。得られたシート又は成形体は、真空中５
００℃にて脱脂した後、脱脂体を窒化硼素の容器に装
填、カーボンヒーターの電気炉を用いて表３に示す焼結
条件にて焼結し、充分緻密化した厚さ約０．６ｍｍの焼
結体を得た。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】得られた焼結体について、以下の方法で、
評価を行った。この結果を表４に示す。 (1)組織形態：得られた各種焼結体を平面研削盤で表面
粗加工した後、さらにラッピング装置で鏡面研磨した。
さらにＡｒベースの酸素、ＣＦ₄を含有するガス雰囲気
中１００Ｗの高周波プラズマでエッチングを行った後、
ＳＥＭにて組織観察を行った。次いで、画像解析装置に
て短軸径が２μｍ以上である窒化珪素粗大粒子の面積割
合等の定量評価を行った。 (2)窒化珪素粒子の配向性：得られた焼結体の窒化珪素
粒子の軸が配向している方向からＸ線を当てるようにし
て、Ｘ線回折を測定し、窒化珪素（００２）面の回折強
度Ｉ（００２）と窒化珪素（２００）面の回折強度Ｉ
（２００）の比からｃ軸の配向性を評価した。配向度＝〔Ｉ（００２）／Ｉ（２００）〕× １０
０ (3)β率：Ｘ線回折の回折強度測定結果より次の式で算
出した。 β率＝（（Ｉβ₁₀₁＋Ｉβ₂₁₀）／（Ｉα₁₀₂＋Ｉα₂₁₀＋
Ｉβ₁₀₁＋Ｉβ₂₁₀））×１００ (4)熱伝導性：φ１０×３ｍｍのサンプルを作製しリガ
ク社製のレーザーフラッシュ装置を用いて室温にて熱伝
導率を測定した。 (5)含有酸素量および含有不純物元素量：焼結体および
粉体の含有酸素量は窒化珪素製の乳鉢と乳棒で粉砕し、
ＬＥＣＯ社のＯ／Ｎ同時分析装置で、金属含有元素の分
析は原子吸光法にて定量評価を行った。また、短軸径が
２μｍ以上の窒化珪素粒子の含有酸素量および金属元素
量は、得られた焼結体を窒化珪素製の乳鉢と乳棒で粉砕
しＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｍｅｒｉｃａｎＣｅｒａ
ｍｉｃＳｏｃｉｅｔｙ論文誌１９９４年７月号１８５
７〜１８６２ページに記載されている方法に基づき粒界
相を溶解させた後、湿式分級にて短軸径２μｍ未満の窒
化珪素粒子を除去後、原子吸光法で金属含有量の定量評
価を実施した。

【００３３】

【表４】

【００３４】〔実施例１１〜１５〕表１のｃの窒化珪素
粉末を用い、表２に示す配合Ａ〜Ｆで焼結助剤を添加し
実施例２と同様にして打ち抜き成形体を作製した。得ら
れた成形体は真空中５００℃にて脱脂した後、脱脂体を
窒化硼素の容器に装填、カーボンヒーターの電気炉を用
いて表３に示す焼結条件２にて焼結し、充分緻密化した
厚さ約０．６ｍｍの焼結体を得た。得られた焼結体の評
価は実施例１と同様に行い、表５に示す結果を得た。

【００３５】

【表５】

【００３６】〔実施例１６〜２０および比較例６〜１
０〕表１のｃの窒化珪素粉を用い、表２に示す配合Ｃで
焼結助剤を添加し実施例２と同様にして打ち抜き成形体
を作製した。得られた成形体を真空中５００℃にて脱脂
した後、脱脂体を窒化硼素の容器に装填、カーボンヒー
ターの電気炉を用いて表３に示す焼結条件１〜１１にて
焼結し、充分緻密化した厚さ約０．６ｍｍの焼結体を得
た。得られた焼結体の評価は実施例１と同様に行い、表
６に示す結果を得た。

【００３７】

【表６】

【００３８】〔実施例２１〕表１のｃの窒化珪素粉を用
い、表２に示す配合Ｃで焼結助剤を添加し実施例２と同
様にして押し出し成形法にて得られたシートを積層した
後、ステンレスの耐圧容器に入れ、真空にした後、積層
面と垂直な方向から６０℃、２００ｋｇ／ｃｍ²の圧力
にて加圧成形した。得られた成形体を積層面に直角にな
るよう厚さ０．８ｍｍに切り出し成形体とした。得られ
たシートは打ち抜きプレス機にて所定の大きさに打ち抜
き成形体とした。得られた成形体は、空気中５００℃に
て脱脂した後、カーボンヒーターの電気炉を用いて表３
に示す焼成条件２にて焼結し、厚さ約０．６ｍｍの焼結
体を得た。得られた焼結体の評価は実施例１と同様に行
い、表７に示す結果を得た。

【００３９】

【表７】

【００４０】〔実施例２２〕実施例２１と同様にしてシ
ートを積層した後、静水圧加圧装置で１０ｔの荷重を５
分かけて加圧成形し、得られた成形体を積層面に直角に
なるよう厚さ０．８ｍｍに切り出し成形体とした。得ら
れたシートは打ち抜きプレス機にて所定の大きさに打ち
抜き成形体とした。得られた成形体は、空気中５００℃
にて脱脂した後、カーボンヒーターの電気炉を用いて表
３に示す焼結条件２にて焼結し、厚さ０．６ｍｍの焼結
体を得た。得られた焼結体の評価は実施例１と同様に行
い、表７に示す結果を得た。

【００４１】〔実施例２３、２４〕実施例２３は実施例
２と、実施例２４は実施例２１と同様にして作製した
後、研削加工して４０×６０×０．６ｍｍの窒化珪素焼
結体にしたものを用いた。それぞれの焼結体の熱伝導率
は実施例２３が面方向で１７２Ｗ／ｍＫ、実施例２４が
面に垂直方向で１６２Ｗ／ｍＫであった。

【００４２】次に、前記窒化珪素焼結板の両面にＡｇ−
Ｃｕ−Ｔｉ系ロウ材をもちいて回路側に０．３ｍｍの銅
板を、その反対側に０．１５ｍｍの銅板を積層し、１０
^-2Ｐａ以下の真空中で８３５℃、４０分間加熱接合し、
複合体を作製した。次に、エッチングレジストで回路パ
ターンを印刷し、硬化処理後、塩化第２鉄水溶液を用い
てパターン形成を行い回路基板を作製した。これらの回
路基板を−４０℃から１２５℃の温度幅で１０００回の
ヒートサイクル試験を行った後、外観検査および超音波
探傷装置にて亀裂や銅板の剥離等の異常がないかどうか
調べたが、全く認められなかった。

【００４３】〔実施例２５、２６〕実施例２５は実施例
２３と、実施例２６は実施例２４と同様にして得られた
４０×６０×０．６ｍｍのそれぞれの窒化珪素焼結体の
両面にＡｌ−Ｓｉ系ロウ材をもちいて０．４ｍｍのアル
ミニウム板を積層し、１０^-2Ｐａ以下の真空中で６００
℃、３０分間加熱接合し、複合体を作製した。次に、エ
ッチングレジストで回路パターンを印刷し、硬化処理
後、塩化第２鉄水溶液を用いてパターン形成を行い回路
基板を作製した。これらの回路基板を−４０℃から１２
５℃の温度幅で１０００回のヒートサイクル試験を行っ
た後、外観検査および超音波探傷装置にて亀裂や銅板の
剥離等の異常がないかどうか調べたが、全く認められな
かった。

【００４４】

【発明の効果】本発明の窒化珪素焼結体は、焼結体内部
に特定元素を特定量以下に限定した、特定サイズの窒化
珪素粒子が一方向に配向していて、その方向の熱伝導率
が１６０Ｗ／ｍＫ以上に達するという特徴を有している
ので、従来の窒化珪素焼結体では適用できなかったよう
な、高発熱性素子等を搭載するパワーデバイス搭載用回
路基板材料等として、或いは、電鉄、自動車、機器装置
等の広い分野で放熱部品や材料等として用いることがで
きる。

【００４５】本発明の窒化珪素焼結体の製造方法は、前
記の窒化珪素焼結体を再現性良く、容易に製造できるの
で、産業上非常に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊吹山正浩東京都町田市旭町３丁目５番１号電気化学工業株式会社中央研究所内Ｆターム(参考） 4G001 BA08 BA09 BA12 BA14 BA32 BA71 BA73 BB08 BB09 BB12 BB14 BB32 BB71 BB73 BC12 BC14 BC22 BC52 BD03 BE12 BE22 BE31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸素、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅの含有量の合計が
１０００ｐｐｍ以下であり、かつ短軸径が２μｍ以上で
ある窒化珪素粒子を含有し、しかも前記短軸径が２μｍ
以上である窒化珪素粒子が一方向に配向していることを
特徴とする窒化珪素焼結体。
【請求項２】短軸径が２μｍ以上の窒化珪素粒子が配向
している方向において、窒化珪素の（００２）面のＸ線
回折強度Ｉ（００２）と（２００）面のＸ線回折強度Ｉ
（２００）の比Ｉ（００２）／Ｉ（２００）が４０以上
であることを特徴とする請求項１記載の窒化珪素焼結
体。
【請求項３】短軸径が２μｍ以上である窒化珪素粒子が
窒化珪素焼結体全体に対して２０〜６０面積％を占める
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の窒化珪素
焼結体。
【請求項４】任意の一方向の熱伝導率が１６０Ｗ／ｍＫ
以上であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請
求項３記載の窒化珪素焼結体。
【請求項５】窒化珪素粉末に少なくともイットリウム及
び／又はランタノイド族元素の化合物の一種以上を添加
してなる原料粉末を成形した後に焼結する窒化珪素焼結
体の製造方法であって、平均アスペクト比が２．５以上
である窒化珪素粒子を２〜３０重量％を含み、Ａｌを３
００ｐｐｍ以下、酸素を１重量％以下含有し、β率が３
０％以上である窒化珪素粉末を用い、２μｍ以上の短軸
径を有する窒化珪素粒子の酸素、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅの含
有量の合計が１０００ｐｐｍ以下となるように窒化珪素
粒子を成長させながら焼結することを特徴とする窒化珪
素焼結体の製造方法。
【請求項６】成形操作に於いて、原料粉末に有機質バイ
ンダーを添加し、窒化珪素粉末中の窒化珪素粒子が一方
向に配向するように成形したグリーンシートとし、脱脂
することを特徴とする請求項５項記載の窒化珪素焼結体
の製造方法。
【請求項７】成形操作に於いて、原料粉末に有機質バイ
ンダーを添加し、窒化珪素粉末中の窒化珪素粒子が一方
向に配向するように成形したグリーンシートを得た後、
該グリーンシートを複数積層した状態で積層方向に切断
して成形体とし、脱脂することを特徴とする請求項５項
記載の窒化珪素焼結体の製造方法。
【請求項８】焼結操作に於いて、昇温速度が少なくとも
１５００℃を越えてからは０．５〜１０℃／ｍｉｎと
し、焼結温度は１８００℃以上であって、しかも焼結温
度と焼結時間の積が２×１０⁴℃・Ｈｒ〜２×１０⁵℃・
Ｈｒとすることを特徴とする請求項５、請求項６又は請
求項７記載の窒化珪素焼結体の製造方法。
【請求項９】請求項１、請求項２、請求項３又は請求項
４記載の窒化珪素焼結体を用いてなることを特徴とする
窒化珪素回路基板。
【請求項１０】回路基板の垂直方向に、窒化珪素焼結体
の高熱伝導率方向が配向されていることを特徴とする請
求項９記載の窒化珪素回路基板。