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公開番号2024145399
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023057724
出願日2023-03-31
発明の名称グリーンシートおよび造粒粉
出願人ノリタケ株式会社
代理人個人,個人
主分類C04B 35/634 20060101AFI20241004BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】セラミックスを含むシートの熱伝導性を向上させる技術を提供する。
【解決手段】ここで開示されるグリーンシート100は、複数の顆粒112を含んでおり、顆粒112は、セラミックス粉末14と、熱可塑性アクリル樹脂とを含む。セラミックス粉末14は、SEM観察に基づく平均アスペクト比が2以上、および、SEM観察に基づく平均長径が5μm以上である。そして、SEM画像に基づく顆粒112の平均粒子径が10μm以上70μm以下である。
【選択図】図6

特許請求の範囲【請求項１】
複数の顆粒を含むグリーンシートであって、
前記顆粒は、セラミックス粉末と、熱可塑性アクリル樹脂とを含み、
前記セラミックス粉末は、
ＳＥＭ観察に基づく平均アスペクト比が２以上、および
ＳＥＭ観察に基づく平均長径が５μｍ以上であり、
ＳＥＭ画像に基づく前記顆粒の平均粒子径が１０μｍ以上７０μｍ以下である、
グリーンシート。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
断面ＳＥＭ画像に基づく前記顆粒の平均アスペクト比が１以上２以下である、請求項１に記載のグリーンシート。
【請求項３】
理論密度比（（実測密度／理論密度）×１００）が９８％以上である、請求項１に記載のグリーンシート。
【請求項４】
前記セラミックス粉末と前記熱可塑性アクリル樹脂との合計を１００ｖｏｌ％としたとき、前記セラミックス粉末の割合が４０ｖｏｌ％以上７０ｖｏｌ％以下である、請求項１に記載のグリーンシート。
【請求項５】
厚み方向における熱伝導率が３Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載のグリーンシート。
【請求項６】
複数の顆粒を有するセラミックス造粒粉であって、
前記顆粒はセラミックス粉末と、熱可塑性アクリル樹脂とを含み、
前記セラミックス粉末は、
ＳＥＭ観察に基づく平均アスペクト比が２以上、および
ＳＥＭ観察に基づく平均長径が５μｍ以上であり、
前記顆粒のＳＥＭ画像に基づく平均粒子径が１０μｍ以上７０μｍ以下である、
セラミックス造粒粉。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリーンシートおよびそのグリーンシートに用いられる造粒粉に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電気エネルギーを効率的に利用するために、電力用半導体素子（いわゆるパワーデバイス）が不可欠な存在となっている。一般に、パワーデバイスの高密度化に伴い、パワーデバイスの発熱量が増大する。かかる発熱により、パワーデバイスや、かかるパワーデバイスの周囲の部材に不具合が生じ得るため、熱を周囲に放熱する技術が求められる。例えば、特許文献１には、緻密な窒化物セラミック粉末を含むシート状組成物（グリーンシート）を製造する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０９７７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、アスペクト比（長径／短径）の高いセラミックス粉末を使用したグリーンシートでは、例えば、セラミックス粉末の配向性等の影響により、熱伝導性が不十分になる場合がある。特許文献１に開示の技術では、このような制御の検討までは至っておらず、改良の余地がある。
【０００５】
本開示は、セラミックスを含むシートの熱伝導性を向上させる技術を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示により、ここで開示される技術の一態様としてグリーンシートが提供される。ここで開示されるグリーンシートの一態様は、複数の顆粒を含むグリーンシートであって、上記顆粒は、セラミックス粉末と、熱可塑性アクリル樹脂とを含む。上記セラミックス粉末は、ＳＥＭ観察に基づく平均アスペクト比が２以上、および、ＳＥＭ観察に基づく平均長径が５μｍ以上である。そして、ＳＥＭ画像に基づく上記顆粒の平均粒子径が１０μｍ以上７０μｍ以下である。
【０００７】
かかる構成のグリーンシートでは、グリーンシート中に顆粒が存在しており、当該顆粒は、アスペクト比が２以上かつ平均長径が５μｍ以上のセラミックス粉末を有している。このようなセラミックス粉末は熱伝導性に優れており、当該セラミックス粉末が顆粒中に配置されていることで、熱伝導性により優れたグリーンシートが実現される。
【０００８】
ここで開示されるグリーンシートの一態様では、断面ＳＥＭ画像に基づく上記顆粒の平均アスペクト比が１以上２以下である。かかる構成では、顆粒は略球状を有しており、グリーンシート中で潰れていない。換言すれば、顆粒に含まれるセラミックス粉末が所定の方向に配向されず、セラミックス粉末がランダムに配向されている。そのため、かかる構成のグリーンシートは、シートのいずれの方向に対しても熱伝導性が良好になる。
【０００９】
ここで開示されるグリーンシートの一態様では、理論密度比（（実測密度／理論密度）×１００）が９８％以上である。これにより、セラミックス粉末同士の繋がりが良好になり、熱伝導性がさらに向上する。
【００１０】
ここで開示されるグリーンシートの一態様では、上記セラミックス粉末と上記熱可塑性アクリル樹脂との合計を１００ｖｏｌ％としたとき、上記セラミックス粉末の割合が４０ｖｏｌ％以上７０ｖｏｌ％以下である。これにより、セラミックス粉末と熱可塑性アクリル樹脂との比率が良好となり、熱伝導性と成形安定性とが良好になり得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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