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JPH0651593B2 - Method for manufacturing aluminum nitride sintered body - Google Patents
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JPH0651593B2 - Method for manufacturing aluminum nitride sintered body - Google Patents

Method for manufacturing aluminum nitride sintered body

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JPH0651593B2
JPH0651593B2 JP61023902A JP2390286A JPH0651593B2 JP H0651593 B2 JPH0651593 B2 JP H0651593B2 JP 61023902 A JP61023902 A JP 61023902A JP 2390286 A JP2390286 A JP 2390286A JP H0651593 B2 JPH0651593 B2 JP H0651593B2
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aluminum nitride
sintered body
nitride sintered
producing
organic binder
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恭彬 福田
義典 篠原
積 梛良
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は,電子材料に用いられるセラミック基板に使用
される窒化アルミニウム焼結体の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an aluminum nitride sintered body used for a ceramic substrate used for electronic materials.

[従来の技術] 従来,窒化アルミニウムの焼結のために工業的に用いら
れている方法は,Serpek法と呼ばれ,アルミナと炭素の
混合粉末を窒素或いはアンモニア中で加熱することによ
り窒化アルミニウムをえるものである。この反応は,次
の式で表わされる。
[Prior Art] Conventionally, a method industrially used for sintering aluminum nitride is called a Serpek method, and aluminum nitride is heated by heating a mixed powder of alumina and carbon in nitrogen or ammonia. It is a worm. This reaction is represented by the following equation.

Al2O3+3C+N2→2AlN+3CO (1) この反応過程では,アルミナと炭素の固相反応により生
成されるアルミニウムオキシカーバイドを中間相とし
て,窒化アルミニウム(AlN)が合成されるため,この反
応を十分進行させるためには,実際には,(1)式の炭素
当量に対し,かなり過剰の炭素が混合される。そのた
め,反応終了後,過剰な炭素は,空気中AlN分解温度以
下の温度範囲を通過する際に除去される。
Al 2 O 3 + 3C + N 2 → 2AlN + 3CO (1) In this reaction process, aluminum nitride (AlN) is synthesized using aluminum oxycarbide produced by the solid-state reaction of alumina and carbon as an intermediate phase. In order to allow the reaction to proceed sufficiently, a large excess of carbon is actually mixed with the carbon equivalent of the formula (1). Therefore, after completion of the reaction, excess carbon is removed when passing through a temperature range below the AlN decomposition temperature in air.

このようにして得られたAlN粉末から焼結体を得るには
さらに次のような工程が必要となる。
In order to obtain a sintered body from the AlN powder obtained in this way, the following steps are required.

(1)ボールミル等によるAlN粉末の粉砕 (2)プレス等による成形 (3)窒素中での焼成 従来技術では,AlN焼結体を得るまでには,上記のよう
に複雑な工程が必要である。
(1) Grinding AlN powder with a ball mill, etc. (2) Forming with a press, etc. (3) Firing in nitrogen In the conventional technology, the above-mentioned complicated steps are required to obtain an AlN sintered body. .

[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は,上記のように窒化アルミニウム粉末製
造工程と焼結体製造工程とを別々に行なうのではなく,
また,過剰の炭素の除去を必要としない,簡便な窒化ア
ルミニウム焼結体の製造方法を提供することである。
[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is not to separately perform the aluminum nitride powder manufacturing step and the sintered body manufacturing step as described above,
Another object of the present invention is to provide a simple method for producing an aluminum nitride sintered body which does not require removal of excess carbon.

[問題点を解決するための手段] 本発明は,ベーマイトゾルに有機バインダーを加え,シ
ート成形を行なう成形工程と, 得られたグリーンシートを窒素気流中で焼成する焼成工
程により窒化アルミニウム焼結体を製造する方法であ
る。前記ベーマイトゾルは,アルミニウムアルコキシド
と酸解膠剤とにより得られるゾルを利用でき,また,前
記有機バインダーは,その炭素含有率が50〜80重量
%である有機バインダーを利用できる。
[Means for Solving Problems] The present invention provides an aluminum nitride sintered body by a forming step of adding an organic binder to boehmite sol to form a sheet, and a firing step of firing the obtained green sheet in a nitrogen stream. Is a method of manufacturing. The boehmite sol may be a sol obtained by using an aluminum alkoxide and an acid peptizer, and the organic binder may be an organic binder having a carbon content of 50 to 80% by weight.

本発明は,ベーマイトゾルを出発原料とし,有機バイン
ダーと混合し基板の形状のシート状に直接成形し,ベー
マイトと有機バインダーからなるグリーンシートを作成
し,このグリーンシートを窒素雰囲気中で焼成すること
により,有機バインダーが分解炭化し,ベーマイトゾル
を直接還元することにより,窒化アルミニウムを合成
し,同時に焼結反応を起こし,直接に窒化アルミニウム
焼結体を得るものである。
According to the present invention, boehmite sol is used as a starting material, mixed with an organic binder, and directly molded into a substrate-shaped sheet to form a green sheet composed of boehmite and an organic binder, and the green sheet is fired in a nitrogen atmosphere. As a result, the organic binder is decomposed and carbonized, and the boehmite sol is directly reduced to synthesize aluminum nitride, and at the same time, a sintering reaction is caused to directly obtain a sintered aluminum nitride body.

このとき,有機バインダーは,シート成形に必要な量以
上が当然必要であり,有機バインダーが分解後,窒化ア
ルミニウムが生成するに必要な炭素量である。即ち,ベ
ーマイトゾルを還元するための量以上は必要とする。
At this time, the amount of the organic binder is naturally required to be equal to or more than the amount required for sheet formation, and is the amount of carbon required for producing aluminum nitride after the organic binder is decomposed. That is, more than the amount for reducing the boehmite sol is required.

本発明の製造方法において,有機バインダーは,種類に
よって,分解後の残留炭素量が異なるが,窒化アルミニ
ウムが生成するのに必要な炭素量を得るためには,炭素
含有率が50〜80重量%であることが望ましい。
In the production method of the present invention, the amount of residual carbon after decomposition varies depending on the type of the organic binder, but in order to obtain the amount of carbon necessary for producing aluminum nitride, the carbon content is 50 to 80% by weight. Is desirable.

また,有機バインダーの炭化が促進されるために,酸で
解膠したベーマイトゾルを用いることが望ましい。
In addition, it is desirable to use boehmite sol peptized with an acid because the carbonization of the organic binder is promoted.

出発原料としては,酸で解膠したベーマイトゾルを用い
るが,好適には,酢酸,塩酸,硝酸の如き酸の解膠剤に
より,アルミニウムアルコキシドなどの有機アルミニウ
ムをコロイド化(解膠)せしめることにより得られたベ
ーマイトゾルを用いる。このようなベーマイトゾルは,
有機バインダーによる還元作用に対して非常に好適なも
のである。
As a starting material, an acid-deflocculated boehmite sol is used, but it is preferable to colloid (deflocculate) an organoaluminum such as an aluminum alkoxide with a peptizer of an acid such as acetic acid, hydrochloric acid or nitric acid. The obtained boehmite sol is used. Such a boehmite sol is
It is very suitable for the reducing action by the organic binder.

有機バインダーとしては,上記にような炭素含有率のも
のが好適であるが,次のものから選択することができ
る。
As the organic binder, those having a carbon content as described above are suitable, but the following can be selected.

即ち,ポリビニルアルコール(PVA),メチルセルロース
(MC),エチルセルロース,エチレンオキサイドポリマ
ー,ポリビニルピロリドン,アクリル樹脂,ワックス,
或いはポリビニルブチラール,ポリ塩化ビニルなどから
選択する。
That is, polyvinyl alcohol (PVA), methyl cellulose
(MC), ethyl cellulose, ethylene oxide polymer, polyvinylpyrrolidone, acrylic resin, wax,
Alternatively, it is selected from polyvinyl butyral, polyvinyl chloride and the like.

本発明により得られる焼結体は,1800℃で焼成した
もののX線回折スペクトルの第1図で示すようにAlN単
一相である。そして,1400℃で焼結した場合のX線
回折スペクトルの第2図を見ると,Al2O3相が残ってい
ることが分かる。以下の実施例に示すごとく1500℃
以上の焼成により窒化アルミニウムのみの相の基板を得
ることができることがはっきり分かる。窒化アルミニウ
ム単体では,その焼結密度は,1800℃で2.9g/
cm3で得ることができる。また,添加物を入れて本発明
を行ったとき,酸化イットリウムを添加物として用いた
場合は,1800℃で3.1g/cm3であった。
The sintered body obtained according to the present invention is a single phase of AlN as shown in FIG. 1 of the X-ray diffraction spectrum of the one sintered at 1800 ° C. Then, looking at FIG. 2 of the X-ray diffraction spectrum in the case of sintering at 1400 ° C., it can be seen that the Al 2 O 3 phase remains. 1500 ° C as shown in the following examples
It is clearly understood that a substrate having a phase of aluminum nitride alone can be obtained by the above firing. The sintering density of aluminum nitride alone is 2.9 g / 1800 ° C.
Can be obtained in cm 3 . When yttrium oxide was used as the additive when the present invention was carried out with the additive added, it was 3.1 g / cm 3 at 1800 ° C.

次に,本発明による窒化アルミニウム焼結体の製造方法
について,次の実施例により,説明するが,本発明は,
次の実施例に限定されるものではない。
Next, a method for manufacturing an aluminum nitride sintered body according to the present invention will be described with reference to the following examples.
It is not limited to the following examples.

[実施例1] アルミニウムイソプロポキシド204gを90℃,3
の蒸留水に入れ,加水分解を行ない,次に,酢酸24ml
を加え,加熱,攪拌しながら1時間放置した。これによ
って得られたベーマイトゾルを出発原料とした。
Example 1 204 g of aluminum isopropoxide was added at 90 ° C. for 3 hours.
In distilled water, hydrolyze, then 24 ml of acetic acid
Was added, and the mixture was left for 1 hour while heating and stirring. The boehmite sol thus obtained was used as a starting material.

ベーマイトゾルから生成するアルミナの計算量に対し
て,モル比で3倍の炭素量になるように,ベーマイトゾ
ル中のベーマイトゾル60gに対して,炭素含有率55
重量%のポリビニルアルコール(PVA)を33gを加え,
混合する。このようにして得られたスラリーを十分に粘
土調整して,ドクターブレード法によりシート成形し,
グリーンシートを作成した。
The carbon content was 55% with respect to 60 g of boehmite sol in the boehmite sol so that the amount of carbon was 3 times the molar amount of the calculated amount of alumina generated from the boehmite sol.
Add 33 g of polyvinyl alcohol (PVA) of weight%,
Mix. The slurry obtained in this way is clay-adjusted sufficiently and formed into a sheet by the doctor blade method.
Created a green sheet.

得られたグリーンシートは,窒素気流中で,1400
℃,1500℃,1600℃,1700℃,1800℃
の各温度で焼成した。
The obtained green sheet is 1400 in a nitrogen stream.
℃, 1500 ℃, 1600 ℃, 1700 ℃, 1800 ℃
Was fired at each temperature.

それらを各々X線回折の測定した。その結果は,140
0℃焼成では,AlN+Al2O3のものであり1500℃以上
の焼成のものは,AlNの単一相のものであることが分か
った。焼結密度は,1800℃焼成のもので,2.9g
/cm3であった。
Each of them was measured by X-ray diffraction. The result is 140
It was found that the one fired at 0 ° C was AlN + Al 2 O 3 and the one fired at 1500 ° C or higher was a single phase of AlN. Sintered density is 1800g, 2.9g
It was / cm 3 .

[実施例2] 実施例1とほぼ同様の操作で窒化アルミニウム焼結体を
作成した。
[Example 2] An aluminum nitride sintered body was prepared by substantially the same operation as in Example 1.

計算量で窒化アルミニウムに対して0.5重量%の酸化
イットリウムをベーマイトゾル中に添加し,ベーマイト
60gに対して,65重量%の炭素含有量のメチルセル
ロース(MC)を28g加えて,グリーンシートを作成し窒
素気流中で焼成した。
A calculated amount of 0.5% by weight of aluminum nitride to yttrium oxide was added to the boehmite sol, and to 60 g of boehmite, 28 g of methylcellulose (MC) having a carbon content of 65% by weight was added, and a green sheet was added. It was created and fired in a nitrogen stream.

焼成後各々の得られた焼結シートをX線回折により検査
した。1400℃焼成のものは,AlN+Al2O3であり,1
500℃以上の焼成のものは,AlNのみが検出された。
0.5wt%のY2O3があるからY3Al5O12のピークが検出する
はずであるが,その第1回折ピークとAlNの回折ピーク
が重なるために,X線回折では確認できなかった。
After firing each obtained sintered sheet was examined by X-ray diffraction. The one burned at 1400 ° C is AlN + Al 2 O 3 ,
Only AlN was detected in the samples fired at 500 ° C or higher.
The peak of Y 3 Al 5 O 12 should be detected because there is 0.5 wt% Y 2 O 3, but it could not be confirmed by X-ray diffraction because the first diffraction peak and the diffraction peak of AlN overlap. .

焼結密度は,1800℃焼成のもので3.1g/cm3
あった。
The sintered density was 3.1 g / cm 3 when burned at 1800 ° C.

また,上記の例では,ドクターブレードによるキャステ
イング成形法による場合で説明したが,これ以外に,押
し出し成形法等によっても,本発明に従い,窒化アルミ
ニウム焼結体を製造することができる。
Further, in the above example, the case of the casting molding method using a doctor blade was described, but in addition to this, an extrusion molding method or the like can be used to manufacture the aluminum nitride sintered body according to the present invention.

[発明の効果] 本発明による窒化アルミニウム焼結体の製造方法によ
り,第1に,従来の窒化アルミニウム粉末製造工程と焼
結体製造工程とを別々に行なう複雑な処理工程が必要で
なく,直接的に窒化アルミニウム焼結体が得られるこ
と,第2に,直接還元であるために過剰なカーボン析出
の心配がないこと,第3に,従来に比べ簡単な処理法で
焼結性のよい基板シートが得られること,第4に,直接
基板シートが得られるために,熱効率よく,従って,経
済的な有利な製造方法が提供できることなどの技術的効
果が得られた。
[Advantages of the Invention] The method for producing an aluminum nitride sintered body according to the present invention is, firstly, that a complicated treatment step for separately performing a conventional aluminum nitride powder producing step and a sintered body producing step is not required, and is directly performed. To obtain an aluminum nitride sintered body, secondly, there is no fear of excessive carbon deposition due to direct reduction, and thirdly, a substrate having a good sinterability by a simple treatment method compared with the conventional one. Fourthly, technical effects such as a sheet can be obtained, and fourthly, a direct substrate sheet can be obtained, so that a thermally efficient and therefore economically advantageous manufacturing method can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は,本発明の製造方法により,1800℃で焼成
して得られたもののX線回折スペクトルグラフを示す。 第2図は,本発明の製造方法により,1400℃で焼成
して得られたもののX線回折スペクトルグラフを示す。
FIG. 1 shows an X-ray diffraction spectrum graph of the product obtained by firing at 1800 ° C. by the manufacturing method of the present invention. FIG. 2 shows an X-ray diffraction spectrum graph of the product obtained by firing at 1400 ° C. by the manufacturing method of the present invention.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ベーマイトゾルに有機バインダーを加え,
シート成形を行なう成形工程と, 得られたグリーンシートを窒素雰囲気中で焼成する焼成
工程とを含むことを特徴とする窒化アルミニウム焼結体
の製造方法。
1. An organic binder is added to boehmite sol,
A method for producing an aluminum nitride sintered body, comprising: a forming step of forming a sheet; and a baking step of baking the obtained green sheet in a nitrogen atmosphere.
【請求項2】前記ベーマイトゾルは,アルミニウムアル
コキシドと酸解膠剤とにより得られるゾルであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項の窒化アルミニウム焼
結体の製造方法。
2. The method for producing an aluminum nitride sintered body according to claim 1, wherein the boehmite sol is a sol obtained by using an aluminum alkoxide and an acid peptizer.
【請求項3】前記有機バインダーは,その炭素含有率が
50〜80重量%であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項の窒化アルミニウム焼結体の製造方法。
3. The method for producing an aluminum nitride sintered body according to claim 1, wherein the organic binder has a carbon content of 50 to 80% by weight.
【請求項4】窒素雰囲気中焼成温度は,1500℃以上
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項の窒化ア
ルミニウム焼結体の製造方法。
4. The method for producing an aluminum nitride sintered body according to claim 1, wherein the firing temperature in a nitrogen atmosphere is 1500 ° C. or higher.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910001300B1 (en) * 1986-11-28 1991-03-02 가와사키세이데쓰 가부시키가이샤 Process for production of aluminium nitride
JP2621192B2 (en) * 1987-07-15 1997-06-18 株式会社ブリヂストン Manufacturing method of aluminum nitride sintered body
JPS6461361A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Sumitomo Electric Industries Aluminum nitride sintered compact having high heat conductivity
JPS6456374A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Sumitomo Electric Industries Production of aluminum nitride sintered body
JPS6456371A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Sumitomo Electric Industries Production of aluminum nitride sintered body
JPS6456376A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Sumitomo Electric Industries Production of aluminum nitride sintered body
JP2547786B2 (en) * 1987-08-28 1996-10-23 住友電気工業株式会社 Manufacturing method of aluminum nitride sintered body
JPH01203271A (en) * 1988-02-08 1989-08-16 Sumitomo Electric Ind Ltd High-thermal conductivity circuit board
JP2757011B2 (en) * 1989-04-26 1998-05-25 株式会社トーキン Method for producing extruded aluminum nitride article

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