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公開番号
2025036793
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-03-17
出願番号
2023143320
出願日
2023-09-05
発明の名称
窒化ケイ素焼結基板及びその製造方法
出願人
株式会社トクヤマ
代理人
主分類
H05K
1/03 20060101AFI20250310BHJP(他に分類されない電気技術)
要約
【課題】 高い破壊靭性と高い曲げ強度とを共に達成した窒化ケイ素焼結基板を提供する。
【解決手段】 両表面に存在する、平均円相当径が2.0~10.0μmで、平均アスペクト比が3以上の窒化ケイ素焼結粒子よりなる表面層と、平均円相当径が5.0μm以下で平均アスペクト比が3未満の窒化ケイ素焼結粒子よりなる内層とを含む窒化ケイ素焼結基板であり、前記窒化ケイ素焼結基板の各表面層の厚みは0.01mm以上、両表面層の合計厚みが前記窒化ケイ素焼結基板の厚みの35%以下であることが好ましい。
【選択図】 なし
特許請求の範囲
【請求項1】
窒化ケイ素焼結基板であって、前記窒化ケイ素焼結基板は、両表面に存在する、平均円相当径が2.0~10.0μmで、平均アスペクト比が3以上の窒化ケイ素焼結粒子よりなる表面層と、平均円相当径が5.0μm以下で平均アスペクト比が3未満の窒化ケイ素焼結粒子よりなる内層とを含むことを特徴とする窒化ケイ素焼結基板。
続きを表示(約 270 文字)
【請求項2】
前記窒化ケイ素焼結基板の各表面層の厚みは0.01mm以上、両表面層の合計厚みが前記窒化ケイ素焼結基板の厚みの35%以下である請求項1記載の窒化ケイ素焼結基板。
【請求項3】
前記窒化ケイ素焼結基板の厚みが0.1~1.0mmである請求項1記載の窒化ケイ素焼結基板。
【請求項4】
β型窒化ケイ素粉末を主成分とした窒化ケイ素グリーン体よりなる層の両表面にα型窒化ケイ素粉末を主成分とした窒化ケイ素グリーン体よりなる層を形成したのち、焼成することを特徴とする窒化ケイ素焼結基板の製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規な窒化ケイ素焼結基板に関する。
続きを表示(約 1,300 文字)
【背景技術】
【0002】
窒化ケイ素焼結基板は、高熱伝導性、高絶縁性、高強度等の優れた特性を有するため、各種工業分野のセラミックス材料として注目されており、例えば車載用や半導体用等のパワーモジュールの放熱基板として使用されている。
【0003】
そのうち、放熱基板として使用する際には、高い破壊靭性と曲げ強度が要求される。しかしながら、これらの物性は通常両立することが困難である。例えば、窒化ケイ素焼結基板中に円相当径の大きい窒化ケイ素焼結粒子が存在し、高い破壊靭性を達成した窒化ケイ素焼結基板は曲げ強度が低下する傾向にあり(特許文献1参照)、逆に高い曲げ強度を達成するため、窒化ケイ素焼結粒子の円相当径が小さい窒化ケイ素焼結基板は破壊靭性が低下する傾向にある(特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2023-043818公報
特開平11-100276号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、本発明の目的は、高い破壊靭性と高い曲げ強度とを共に達成した窒化ケイ素焼結基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、前記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、窒化ケイ素焼結基板を構成する材料として、これを焼成した焼結体において、異なる挙動を示す原料粉末を層状に形成し焼結せしめることにより、それぞれの焼結体による物性が相互に阻害することなく、発揮されるという知見を得た。そして、かかる知見に基づいて更に研究を重ねた結果、β型窒化ケイ素粉末を主成分とするグリーン体にα型窒化ケイ素粉末を主成分とするグリーン体を積層し、これを焼成して得られた焼結体は、破壊靭性と曲げ強度のいずれの特性にも優れた焼結基板となることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】
即ち、本発明によれば、窒化ケイ素焼結基板であって、前記窒化ケイ素焼結基板は、両表面に存在する、平均円相当径が2.0~10.0μmで、平均アスペクト比が3以上の窒化ケイ素焼結粒子よりなる表面層と、平均円相当径が5.0μm以下で平均アスペクト比が3未満の窒化ケイ素焼結粒子よりなる内層とを含むことを特徴とする窒化ケイ素焼結基板が提供される。
【0008】
前記窒化ケイ素焼結基板の各表面層の厚みは0.01mm以上、両表面層の合計厚みが前記窒化ケイ素焼結基板の厚みの35%以下であることが好ましい。
【0009】
また、前記窒化ケイ素焼結基板の厚みは、0.1~1.0mmであることが好ましい。
【0010】
本発明は前記窒化ケイ素焼結基板の製造方法も提供する。即ち、本発明によれば、β型窒化ケイ素粉末を主成分とした窒化ケイ素グリーン体よりなる層の両表面にα型窒化ケイ素粉末を主成分とした窒化ケイ素グリーン体よりなる層を形成したのち、焼成することを特徴とする窒化ケイ素焼結基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
(【0011】以降は省略されています)
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