JPH09263452A - 窒化アルミニウム質焼結体及びその製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウム質焼結体及びその製造方法Info
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- JPH09263452A JPH09263452A JP8072899A JP7289996A JPH09263452A JP H09263452 A JPH09263452 A JP H09263452A JP 8072899 A JP8072899 A JP 8072899A JP 7289996 A JP7289996 A JP 7289996A JP H09263452 A JPH09263452 A JP H09263452A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】製造コストを低く抑えて高熱伝導率を維持した
まま、酸及びアルカリに対する耐薬品性に優れた窒化ア
ルミニウム質焼結体及びその製造方法を得る。 【解決手段】ＡｌＮに主たる焼結助剤としてＲＥとＲの
両方を酸化物換算で合計０．５〜２０．０重量％と、更
にＳｉＯ2 とＭｇＯを合計で０．１〜３．０重量％、及
びＡｌ2 Ｏ3 をＲＥ2 Ｏ3 に対するモル比（Ａｌ2 Ｏ3
／ＲＥ2 Ｏ3 ）で１．７〜２０．０となるように調製し
た混合粉末を成形して１７００℃以下の温度で焼成し、
窒化アルミニウム質焼結体の粒界の主たる結晶相として
ＹＡＧ型結晶を晶出させる。
まま、酸及びアルカリに対する耐薬品性に優れた窒化ア
ルミニウム質焼結体及びその製造方法を得る。 【解決手段】ＡｌＮに主たる焼結助剤としてＲＥとＲの
両方を酸化物換算で合計０．５〜２０．０重量％と、更
にＳｉＯ2 とＭｇＯを合計で０．１〜３．０重量％、及
びＡｌ2 Ｏ3 をＲＥ2 Ｏ3 に対するモル比（Ａｌ2 Ｏ3
／ＲＥ2 Ｏ3 ）で１．７〜２０．０となるように調製し
た混合粉末を成形して１７００℃以下の温度で焼成し、
窒化アルミニウム質焼結体の粒界の主たる結晶相として
ＹＡＧ型結晶を晶出させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種絶縁基板材料
や半導体素子収納用パッケージ材料等に適用される窒化
アルミニウム質焼結体及びその製造方法に関し、詳細に
は１７００℃以下の温度での焼結が可能で、酸やアルカ
リ等の耐薬品性に優れ、かつ良好な熱伝導率を有する窒
化アルミニウム質焼結体及びその製造方法に関するもの
である。
や半導体素子収納用パッケージ材料等に適用される窒化
アルミニウム質焼結体及びその製造方法に関し、詳細に
は１７００℃以下の温度での焼結が可能で、酸やアルカ
リ等の耐薬品性に優れ、かつ良好な熱伝導率を有する窒
化アルミニウム質焼結体及びその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の高集積化に伴い、半
導体装置から発生する熱も増加しており、該半導体装置
の誤動作をなくすためには、このような熱を装置外に速
やかに放出する基板が必要となっている。
導体装置から発生する熱も増加しており、該半導体装置
の誤動作をなくすためには、このような熱を装置外に速
やかに放出する基板が必要となっている。
【０００３】しかしながら、従来から用いられてきた各
種絶縁基板や半導体素子収納用パッケージ等のアルミナ
材料は、熱伝導率が約２０Ｗ／ｍＫと低いことから、そ
れに代わるものとして高い熱伝導率を有する窒化アルミ
ニウムが注目され始めた。
種絶縁基板や半導体素子収納用パッケージ等のアルミナ
材料は、熱伝導率が約２０Ｗ／ｍＫと低いことから、そ
れに代わるものとして高い熱伝導率を有する窒化アルミ
ニウムが注目され始めた。
【０００４】本来、窒化アルミニウムは単結晶では理論
熱伝導率が３２０Ｗ／ｍＫと高いことから、研究開発が
進んだ結果、最近では２００Ｗ／ｍＫを越えるような窒
化アルミニウム質焼結体も得られている。
熱伝導率が３２０Ｗ／ｍＫと高いことから、研究開発が
進んだ結果、最近では２００Ｗ／ｍＫを越えるような窒
化アルミニウム質焼結体も得られている。
【０００５】このような窒化アルミニウム質焼結体の製
造方法としては、従来より希土類化合物またはアルカリ
土類化合物等の焼結助剤を添加して１８００℃以上の高
温で焼成する方法がある。
造方法としては、従来より希土類化合物またはアルカリ
土類化合物等の焼結助剤を添加して１８００℃以上の高
温で焼成する方法がある。
【０００６】しかしながら、前記製造方法では焼成に使
用する治具の消耗や、焼成炉の構造、更にランニングコ
スト等を考慮すると製造コストがかなり高くなるという
欠点があった。
用する治具の消耗や、焼成炉の構造、更にランニングコ
スト等を考慮すると製造コストがかなり高くなるという
欠点があった。
【０００７】そこで、係る欠点を解消して製造コストを
低減するために、焼結助剤として希土類化合物とアルカ
リ土類化合物を同時に添加し、１６００〜１７００℃で
焼成する方法が提案されている（特公平６−４９６１３
号公報、特公平７−１７４５４号公報参照）。
低減するために、焼結助剤として希土類化合物とアルカ
リ土類化合物を同時に添加し、１６００〜１７００℃で
焼成する方法が提案されている（特公平６−４９６１３
号公報、特公平７−１７４５４号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記希
土類化合物とアルカリ土類化合物を同時に添加して得ら
れた窒化アルミニウム質焼結体を用いてパッケージ等の
製品を製造する場合、メッキ工程において使用される酸
やアルカリ性の薬品に対して窒化アルミニウム質焼結体
が劣化するという問題があり、特にアルカリ性の薬品に
対しては、窒化アルミニウム自体が溶解するため劣化が
著しいという課題があった。
土類化合物とアルカリ土類化合物を同時に添加して得ら
れた窒化アルミニウム質焼結体を用いてパッケージ等の
製品を製造する場合、メッキ工程において使用される酸
やアルカリ性の薬品に対して窒化アルミニウム質焼結体
が劣化するという問題があり、特にアルカリ性の薬品に
対しては、窒化アルミニウム自体が溶解するため劣化が
著しいという課題があった。
【０００９】また、前記窒化アルミニウム質焼結体の耐
薬品性を向上させようとすると、逆に熱伝導率が低下す
るという問題が発生し、現在のところ、１７００℃以下
の温度で焼結し、酸やアルカリの薬品に対して劣化せ
ず、かつ少なくとも７０Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導率を示
すような窒化アルミニウム質焼結体が得られていないと
いう課題があった。
薬品性を向上させようとすると、逆に熱伝導率が低下す
るという問題が発生し、現在のところ、１７００℃以下
の温度で焼結し、酸やアルカリの薬品に対して劣化せ
ず、かつ少なくとも７０Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導率を示
すような窒化アルミニウム質焼結体が得られていないと
いう課題があった。
【００１０】
【発明の目的】本発明は前記課題を解消するために成さ
れたもので、その目的は製造コストを低く抑えて高熱伝
導率を維持したまま、酸及びアルカリに対する耐薬品性
に優れた窒化アルミニウム質焼結体及びその製造方法を
提供することにある。
れたもので、その目的は製造コストを低く抑えて高熱伝
導率を維持したまま、酸及びアルカリに対する耐薬品性
に優れた窒化アルミニウム質焼結体及びその製造方法を
提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
に対して鋭意検討を重ねた結果、焼結助剤としてＲＥと
Ｒの両方を添加するとともに、併せてＳｉＯ2 とＭｇＯ
を加え、１７００℃以下の温度で焼成して、主たる粒界
相としてＹＡＧ型結晶を晶出させることにより、高い熱
伝導率を維持したまま酸及びアルカリに対する耐薬品性
を著しく改善した窒化アルミニウム質焼結体とその製造
方法が得られることを見いだした。
に対して鋭意検討を重ねた結果、焼結助剤としてＲＥと
Ｒの両方を添加するとともに、併せてＳｉＯ2 とＭｇＯ
を加え、１７００℃以下の温度で焼成して、主たる粒界
相としてＹＡＧ型結晶を晶出させることにより、高い熱
伝導率を維持したまま酸及びアルカリに対する耐薬品性
を著しく改善した窒化アルミニウム質焼結体とその製造
方法が得られることを見いだした。
【００１２】即ち、本発明の窒化アルミニウム質焼結体
は、ＡｌＮを主成分とし、少なくともＲＥとＲの両方を
酸化物換算で合計０．５〜２０．０重量％を含有し、更
にＳｉＯ2 とＭｇＯを合計０．１〜３．０重量％とを含
有させ、かつ粒界相の主たる結晶相をＹＡＧ型結晶とし
たものである。
は、ＡｌＮを主成分とし、少なくともＲＥとＲの両方を
酸化物換算で合計０．５〜２０．０重量％を含有し、更
にＳｉＯ2 とＭｇＯを合計０．１〜３．０重量％とを含
有させ、かつ粒界相の主たる結晶相をＹＡＧ型結晶とし
たものである。
【００１３】また、そのような窒化アルミニウム質焼結
体を製造する方法としては、ＡｌＮに主たる焼結助剤と
してＲＥとＲの両方を酸化物換算で合計０．５〜２０．
０重量％と、更にＳｉＯ2 とＭｇＯを合計０．１〜３．
０重量％、及びＡｌ2 Ｏ3 をＲＥ2 Ｏ3 に対するモル比
（Ａｌ2 Ｏ3 ／ＲＥ2 Ｏ3 ）で１．７〜２０．０となる
ように調製した混合粉末を成形して１７００℃以下の温
度で焼成し、窒化アルミニウム質焼結体の粒界の主たる
結晶相としてＹＡＧ型結晶を晶出させたことを特徴とす
るものである。
体を製造する方法としては、ＡｌＮに主たる焼結助剤と
してＲＥとＲの両方を酸化物換算で合計０．５〜２０．
０重量％と、更にＳｉＯ2 とＭｇＯを合計０．１〜３．
０重量％、及びＡｌ2 Ｏ3 をＲＥ2 Ｏ3 に対するモル比
（Ａｌ2 Ｏ3 ／ＲＥ2 Ｏ3 ）で１．７〜２０．０となる
ように調製した混合粉末を成形して１７００℃以下の温
度で焼成し、窒化アルミニウム質焼結体の粒界の主たる
結晶相としてＹＡＧ型結晶を晶出させたことを特徴とす
るものである。
【００１４】
【作用】本発明の窒化アルミニウム質焼結体及びその製
造方法によれば、焼結助剤のＲＥは窒化アルミニウム原
料中に含有される不純物酸素と反応し、液相を生成する
ことにより焼結を促進する他、焼結中にＹＡＧ、ＹＡ
Ｐ、ＹＡＭのような結晶相を生成し、焼結体を構成する
窒化アルミニウム粒子に固溶する酸素を減少させて焼結
体の高熱伝導化を図ることができる。
造方法によれば、焼結助剤のＲＥは窒化アルミニウム原
料中に含有される不純物酸素と反応し、液相を生成する
ことにより焼結を促進する他、焼結中にＹＡＧ、ＹＡ
Ｐ、ＹＡＭのような結晶相を生成し、焼結体を構成する
窒化アルミニウム粒子に固溶する酸素を減少させて焼結
体の高熱伝導化を図ることができる。
【００１５】また、前記Ｒも窒化アルミニウム原料中に
含有される不純物酸素と反応し、ＲＥに比べてより低温
で液相を生成し、焼結を促進する上、焼結中にアルミネ
ートに結晶化し、焼結体を構成する窒化アルミニウム粒
子中に固溶する酸素を減少させ高熱伝導化を図ることが
できる。
含有される不純物酸素と反応し、ＲＥに比べてより低温
で液相を生成し、焼結を促進する上、焼結中にアルミネ
ートに結晶化し、焼結体を構成する窒化アルミニウム粒
子中に固溶する酸素を減少させ高熱伝導化を図ることが
できる。
【００１６】本発明では、更にＳｉＯ2 、ＭｇＯを加え
る他、窒化アルミニウム原料中に含有される不純物酸素
量から換算されるＡｌ2 Ｏ3 量に基づき全体のＡｌ2 Ｏ
3 量を調整しており、ＳｉＯ2 、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 は
それぞれ耐薬品性に優れ、Ａｌ2 Ｏ3 はＲＥと反応して
粒界結晶相をＹＡＧ型に安定化させ、耐アルカリ性を向
上させることになる。
る他、窒化アルミニウム原料中に含有される不純物酸素
量から換算されるＡｌ2 Ｏ3 量に基づき全体のＡｌ2 Ｏ
3 量を調整しており、ＳｉＯ2 、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 は
それぞれ耐薬品性に優れ、Ａｌ2 Ｏ3 はＲＥと反応して
粒界結晶相をＹＡＧ型に安定化させ、耐アルカリ性を向
上させることになる。
【００１７】また、前記ＳｉＯ2 とＭｇＯを添加するこ
とにより液相生成温度が低下して低温での焼結性が向上
し、更にＡｌ2 Ｏ3 が加わると前記焼結助剤と反応して
液相を生成してより一層焼結を促進することになる。
とにより液相生成温度が低下して低温での焼結性が向上
し、更にＡｌ2 Ｏ3 が加わると前記焼結助剤と反応して
液相を生成してより一層焼結を促進することになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の窒化アルミニウム
質焼結体及びその製造方法について、詳細に述べる。
質焼結体及びその製造方法について、詳細に述べる。
【００１９】先ず、本発明の窒化アルミニウム質焼結体
を製造するための窒化アルミニウム原料としては、不純
物酸素量が０．５〜３．０重量％のものが望ましい。
を製造するための窒化アルミニウム原料としては、不純
物酸素量が０．５〜３．０重量％のものが望ましい。
【００２０】前記窒化アルミニウム原料粉末に添加する
ＲＥとしては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕ等のいずれの元素でも好適に用いることがで
き、ＲとしてはＣａ、Ｂａ、Ｓｒ等のいずれの元素でも
好適に用いることができる。
ＲＥとしては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕ等のいずれの元素でも好適に用いることがで
き、ＲとしてはＣａ、Ｂａ、Ｓｒ等のいずれの元素でも
好適に用いることができる。
【００２１】また、前記ＲＥ、Ｒの添加量は、いずれか
一種以上を酸化物換算で０．５重量％未満あるいは２
０．０重量％を越えると、いずれも耐薬品性が悪く、そ
の上、熱伝導率も７０Ｗ／ｍＫ以下と低くなる。
一種以上を酸化物換算で０．５重量％未満あるいは２
０．０重量％を越えると、いずれも耐薬品性が悪く、そ
の上、熱伝導率も７０Ｗ／ｍＫ以下と低くなる。
【００２２】従って、その量はＲＥとＲの両方を酸化物
換算で合計０．５〜２０．０重量％に特定され、ＲＥ2
Ｏ3 ＋（Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）Ｏで１．０〜２０．０重量
％、具体的には酸化物に換算してＲＥは０．５〜１５．
０重量％、Ｒは０．０５〜５．０重量％が望ましく、よ
り望ましくはＲＥが３．０〜１０．０重量％、Ｒが０．
２〜１．０重量％の範囲となる。
換算で合計０．５〜２０．０重量％に特定され、ＲＥ2
Ｏ3 ＋（Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）Ｏで１．０〜２０．０重量
％、具体的には酸化物に換算してＲＥは０．５〜１５．
０重量％、Ｒは０．０５〜５．０重量％が望ましく、よ
り望ましくはＲＥが３．０〜１０．０重量％、Ｒが０．
２〜１．０重量％の範囲となる。
【００２３】一方、ＳｉＯ2 、ＭｇＯの合計量が、０．
１重量％未満では耐薬品性が悪くなり、３．０重量％を
越えると、熱伝導率が低下することから、前記合計量は
０．１〜３．０重量％に特定され、より望ましくは０．
２〜１．０重量％となる。
１重量％未満では耐薬品性が悪くなり、３．０重量％を
越えると、熱伝導率が低下することから、前記合計量は
０．１〜３．０重量％に特定され、より望ましくは０．
２〜１．０重量％となる。
【００２４】また、Ａｌ2 Ｏ3 は粒界相に主としてＹＡ
Ｇ型結晶相を晶出させるためには、前記ＲＥ2 Ｏ3 量
と、前記窒化アルミニウム原料粉体中の不純物酸素量か
ら換算されるＡｌ2 Ｏ3 量及び必要に応じて添加するＡ
ｌ2 Ｏ3 量との和との比により決定する必要があり、理
論的にはモル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／ＲＥ2 Ｏ3 ）で１．６７
であるが、安定してＹＡＧ型結晶相を得るためにはＡｌ
2 Ｏ3 がリッチな組成とする必要があることから、前記
モル比は１．７〜２０．０の範囲とすることが望まし
い。
Ｇ型結晶相を晶出させるためには、前記ＲＥ2 Ｏ3 量
と、前記窒化アルミニウム原料粉体中の不純物酸素量か
ら換算されるＡｌ2 Ｏ3 量及び必要に応じて添加するＡ
ｌ2 Ｏ3 量との和との比により決定する必要があり、理
論的にはモル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／ＲＥ2 Ｏ3 ）で１．６７
であるが、安定してＹＡＧ型結晶相を得るためにはＡｌ
2 Ｏ3 がリッチな組成とする必要があることから、前記
モル比は１．７〜２０．０の範囲とすることが望まし
い。
【００２５】以上、個々に詳述したような窒化アルミニ
ウム原料粉末と各焼結助剤とを所定量添加混合し、該混
合粉末に有機バインダーと溶媒を添加して調製した成形
用原料を用いて、例えばプレス成形法や、ＣＩＰ成形
法、テープ成形法、押出成形法、射出成形法等のいずれ
かの成形方法で成形体を得た後、該成形体を非酸化性雰
囲気中、所定温度で脱バインダー処理してから１５５０
〜１７００℃の温度で焼成して焼結体を得ることができ
る。
ウム原料粉末と各焼結助剤とを所定量添加混合し、該混
合粉末に有機バインダーと溶媒を添加して調製した成形
用原料を用いて、例えばプレス成形法や、ＣＩＰ成形
法、テープ成形法、押出成形法、射出成形法等のいずれ
かの成形方法で成形体を得た後、該成形体を非酸化性雰
囲気中、所定温度で脱バインダー処理してから１５５０
〜１７００℃の温度で焼成して焼結体を得ることができ
る。
【００２６】
【実施例】以下、本発明を一実施例に基づき詳細に述べ
る。
る。
【００２７】平均粒径が１．９μｍ、酸素量が０．９８
％の還元窒化法により製造されたＡｌＮ原料粉末に表１
に示す焼結助剤を所定量添加混合すると共に、各焼結助
剤の分析に基づく酸素量に加えて、ＡｌＮ原料中の不純
物酸化量から換算されるＡｌ2 Ｏ3 量と、必要に応じて
添加したＡｌ2 Ｏ3 量を全Ａｌ2 Ｏ3 量として酸素量を
調整し、その混合粉末に対して成形用バインダーとして
パラフィンワックスをイソプロピルアルコールを溶媒と
して添加し、混練乾燥後、篩を通して成形用顆粒を得、
該顆粒を成形圧１ｔｏｎ／ｃｍ2 で金型プレスにより、
直径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板状に成形した。
％の還元窒化法により製造されたＡｌＮ原料粉末に表１
に示す焼結助剤を所定量添加混合すると共に、各焼結助
剤の分析に基づく酸素量に加えて、ＡｌＮ原料中の不純
物酸化量から換算されるＡｌ2 Ｏ3 量と、必要に応じて
添加したＡｌ2 Ｏ3 量を全Ａｌ2 Ｏ3 量として酸素量を
調整し、その混合粉末に対して成形用バインダーとして
パラフィンワックスをイソプロピルアルコールを溶媒と
して添加し、混練乾燥後、篩を通して成形用顆粒を得、
該顆粒を成形圧１ｔｏｎ／ｃｍ2 で金型プレスにより、
直径１２ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板状に成形した。
【００２８】
【表１】
【００２９】かくして得られた成形体を所定温度で脱バ
インダーした後、窒素気流中、１６５０℃の温度で３時
間焼成して窒化アルミニウム質焼結体を作製し、評価用
の試料とした。
インダーした後、窒素気流中、１６５０℃の温度で３時
間焼成して窒化アルミニウム質焼結体を作製し、評価用
の試料とした。
【００３０】前記評価用試料を用いて、先ずアルキメデ
ス法により窒化アルミニウム質焼結体の密度を測定し、
理論密度に対する比率（％）を算出した。次いで、Ｘ線
回折法により粒界相の主たる結晶相を同定すると共に、
レーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した。
ス法により窒化アルミニウム質焼結体の密度を測定し、
理論密度に対する比率（％）を算出した。次いで、Ｘ線
回折法により粒界相の主たる結晶相を同定すると共に、
レーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した。
【００３１】また、耐薬品性は、酸性の薬品としては４
６％のＨＦ溶液を、アルカリ性の薬品としては４ＮのＮ
ａＯＨ溶液を用い、それぞれの溶液を２５℃に保持して
該溶液中に前記試料を１００時間浸漬した後、浸漬前後
の試料の重量変化を測定すると共に、試料外観を目視及
び顕微鏡により観察し、変化が認められないものを良、
変化が認められるものを不良と判定した。
６％のＨＦ溶液を、アルカリ性の薬品としては４ＮのＮ
ａＯＨ溶液を用い、それぞれの溶液を２５℃に保持して
該溶液中に前記試料を１００時間浸漬した後、浸漬前後
の試料の重量変化を測定すると共に、試料外観を目視及
び顕微鏡により観察し、変化が認められないものを良、
変化が認められるものを不良と判定した。
【００３２】
【表２】
【００３３】表２の結果から明らかなように、本発明の
請求範囲外であるＹＡＰ型結晶相とＹＡＭ型結晶相を粒
界に主として晶出している試料番号９、１３、２３は、
モル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／ＲＥ2 Ｏ3 ）が１．７未満であ
り、耐薬品性が悪く重量減少が著しく、変色が著しいも
のであった。
請求範囲外であるＹＡＰ型結晶相とＹＡＭ型結晶相を粒
界に主として晶出している試料番号９、１３、２３は、
モル比（Ａｌ2 Ｏ3 ／ＲＥ2 Ｏ3 ）が１．７未満であ
り、耐薬品性が悪く重量減少が著しく、変色が著しいも
のであった。
【００３４】また、粒界の結晶相が主としてＹＡＧ型で
あっても本発明の請求範囲外の組成を有する試料番号
１、７、１６、２１、２２は、緻密化が不十分であった
り、熱伝導率の低い粒界相が増加するためと考えられる
が、いずれも耐薬品性が悪かったり、熱伝導率が６７Ｗ
／ｍＫ以下と低かったり、なかでも試料番号２２は熱伝
導率は８５Ｗ／ｍＫを示すものの、耐薬品性が不十分で
あり実用的でない。
あっても本発明の請求範囲外の組成を有する試料番号
１、７、１６、２１、２２は、緻密化が不十分であった
り、熱伝導率の低い粒界相が増加するためと考えられる
が、いずれも耐薬品性が悪かったり、熱伝導率が６７Ｗ
／ｍＫ以下と低かったり、なかでも試料番号２２は熱伝
導率は８５Ｗ／ｍＫを示すものの、耐薬品性が不十分で
あり実用的でない。
【００３５】それに対して、本発明のものはいずれも粒
界の結晶相が主としてＹＡＧ型を示し、耐薬品性にも優
れ、熱伝導率も８０Ｗ／ｍＫ以上を維持していることが
分かる。
界の結晶相が主としてＹＡＧ型を示し、耐薬品性にも優
れ、熱伝導率も８０Ｗ／ｍＫ以上を維持していることが
分かる。
【００３６】
【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明の窒化アル
ミニウム質焼結体及びその製造方法によれば、ＡｌＮに
主たる焼結助剤としてＲＥとＲの両方を、更にＳｉＯ2
とＭｇＯ、及びＡｌ2 Ｏ3 を添加混合した粉末を成形し
て１７００℃以下の温度で焼成し、窒化アルミニウム質
焼結体の粒界の主たる結晶相としてＹＡＧ型結晶を晶出
させたことから、従来より低い温度で緻密な７０Ｗ／ｍ
Ｋ以上の高い熱伝導率を維持すると共に、酸及びアルカ
リに対する耐薬品性に非常に優れた窒化アルミニウム質
焼結体が得られる。
ミニウム質焼結体及びその製造方法によれば、ＡｌＮに
主たる焼結助剤としてＲＥとＲの両方を、更にＳｉＯ2
とＭｇＯ、及びＡｌ2 Ｏ3 を添加混合した粉末を成形し
て１７００℃以下の温度で焼成し、窒化アルミニウム質
焼結体の粒界の主たる結晶相としてＹＡＧ型結晶を晶出
させたことから、従来より低い温度で緻密な７０Ｗ／ｍ
Ｋ以上の高い熱伝導率を維持すると共に、酸及びアルカ
リに対する耐薬品性に非常に優れた窒化アルミニウム質
焼結体が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡山 浩 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内 (72)発明者 西本 昭彦 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分と
し、少なくとも希土類元素（ＲＥ）とアルカリ土類金属
（Ｒ）を酸化物換算で合計０．５〜２０．０重量％と、
シリカ（ＳｉＯ2 ）とマグネシア（ＭｇＯ）を合計０．
１〜３．０重量％とを含有し、かつ主たる粒界相がＹＡ
Ｇ型結晶から成ることを特徴とする窒化アルミニウム質
焼結体。 - 【請求項２】窒化アルミニウム（ＡｌＮ）に、焼結助剤
として希土類元素（ＲＥ）とアルカリ土類金属（Ｒ）を
酸化物換算で合計０．５〜２０．０重量％、シリカ（Ｓ
ｉＯ2 ）とマグネシア（ＭｇＯ）を合計０．１〜３．０
重量％、及びアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）を前記希土類元素
（ＲＥ）の酸化物（ＲＥ2 Ｏ3 ）に対するモル比（Ａｌ
2 Ｏ3 ／ＲＥ2 Ｏ3 ）で１．７〜２０．０となるように
調製した混合粉末を成形した後、該成形体を１７００℃
以下の温度で焼成し、主たる粒界相としてＹＡＧ型結晶
を晶出させたことを特徴とする窒化アルミニウム質焼結
体の製造方法。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1996
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002173373A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Toshiba Corp | 窒化アルミニウム焼結体およびその製造方法、並びにそれを用いた電子用部品 |
| WO2018221504A1 (ja) * | 2017-05-30 | 2018-12-06 | 京セラ株式会社 | 窒化アルミニウム質焼結体、および半導体保持装置 |
| JP6496092B1 (ja) * | 2017-05-30 | 2019-04-03 | 京セラ株式会社 | 窒化アルミニウム質焼結体、および半導体保持装置 |
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