JP7186930B1 - セラミック焼結板、及びセラミック焼結板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
誘電損失ε”=27.3×f/C×ε×tanδ …式(1)
なお、式(1)においてfは測定周波数を意味し、Cは光速(299792458ms-1)を意味する。
<セラミック板の作製>
窒化ケイ素粉末と、焼結助剤として、酸化イットリウム粉末、酸化マグネシウム粉末及び二酸化珪素を準備した。これらを、Si3N4:Y2O3:MgO:SiO2=91:5:2:2(質量比)で配合して原料粉末を得た。この原料粉末に、バインダ、分散剤、及び分散媒を加えて、原料スラリーを調製した。次に、離型フィルム上にドクターブレード法によって、上述の原料スラリーを塗布し、塗布厚が0.4mmとなるように調整し、グリーンシートを作製した。
第二温度を1600℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、セラミック板を得た。
第一温度を1200℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、セラミック板を得た。
セラミックグリーンシートの厚みを23%薄く調整したこと以外は、実施例1と同様にして、セラミック板を得た。得られたセラミック板の厚さは0.25mmであった。
焼結助剤の配合量を表1に記載した様に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、セラミック板を得た。
焼成工程における1830℃での加熱時間を10.0時間に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、セラミック板を得た。
降温工程を自然冷却に変更し、第一保持工程及び第二保持工程を設けなかったこと以外は、実施例1と同様にして、セラミック板を得た。
降温工程を1500℃まで6℃/分で冷却した後に1500℃で2時間保持し、その後自然冷却した(降温工程における保持工程を一段階に変更した)こと以外は、実施例1と同様にして、セラミック板を得た。
実施例1~5、及び比較例1~3で調製したセラミック板に対して、厚さ、誘電損失、密度、表面粗さ、熱伝導率及び抗折強度の測定を行った。誘電損失、密度、表面粗さ、熱伝導率及び抗折強度の測定は、セラミック板は上述のセラミック板を50mm×50mmサイズに加工したサンプルを用いて、後述する方法で行った。結果を表1に示す。
セラミック板上に円形電極を形成し、実効値1Vの交流電圧を印加しながら、25℃で、交流電圧の周波数を50Hzから1MHzまで連続的に変化させて、800Hz~1MHzの間での誘電率εとtanδを測定し、誘電損失ε”を算出した。測定には、ヒューレットパッカード社製のLCRメータ(製品名:4284A プレシジョンLCRメータ)を用いた。
セラミック板の密度は、アルキメデス法に基づき測定した。
表面粗さRaは、JIS B 0601:2013「製品の幾何特性仕様(GPS)-表面性状:輪郭曲線方式-用語,定義及び表面性状パラメータ」に記載の方法に準拠して測定した。
セラミック板の熱伝導率は、レーザーフラッシュ法によって測定した。
実施例1~5、及び比較例1~3で調製したセラミック板のそれぞれについて、JIS R 1601:2008「ファインセラミックスの室温曲げ強さ試験方法」の記載に準拠して3点曲げ試験によって抗折強度を測定した。
Claims (2)
- 窒化ケイ素で構成され、 密度が3.24~3.35g/cm 3 であり、
主面における表面粗さRaが0.28μm以下であり、
800Hz~1MHzの間で周波数を連続的に変化させながら1Vの交流電圧を印加したときに生じる誘電損失ε”の最大値が1×10-2以下である、セラミック焼結板。 - 窒化ケイ素 、焼結助剤、バインダ及び分散剤を含むグリーンシートの積層体を加熱して脱脂する脱脂工程と、
脱脂された前記積層体を所定の焼成温度で加熱して加熱処理物を得る焼成工程と、
前記加熱処理物を前記焼成温度から室温まで冷却してセラミック焼結体を得る降温工程と、を有し、
前記焼成工程は、
1600℃以上1800℃未満の温度で加熱処理を行う第一焼成工程と、
1800℃以上2000℃以下の温度で3~7時間、加熱処理を行う第二焼成工程と、
を含み、
前記降温工程は、
900~1200℃の温度で0.5~2.0時間保持する第一工程と、
1400~1600℃の温度で1.5~4.0時間保持する第二工程と、
を含む、セラミック焼結板の製造方法。
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