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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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