[发明专利]氮化铝结构体及其制造方法

说明书

本申请的氮化铝结构体(1)包含多个氮化铝粒子(2)，相邻的氮化铝粒子经由包含勃姆石的勃姆石相(2b)而结合，气孔率为30％以下。氮化铝结构体的制造方法具有下述工序：通过将氮化铝粉末与包含水的溶剂混合而得到混合物的工序；将该混合物在压力为10～600MPa、并且温度为50～300℃的条件下进行加压及加热的工序。

技术领域

本发明涉及氮化铝结构体及其制造方法。

背景技术

氮化铝(AlN)具有电阻大、绝缘耐力也高的特性，进而作为陶瓷材料显示出非常高的热导率。因此，研究了将氮化铝应用于绝缘性散热板或大容量集成电路基板等。

在专利文献1中公开了一种无烧成固化体的制造方法，其中，使用含氮难烧结性粉体即AlN，为了热特性提高而提高了致密性。具体而言，专利文献1公开了一种固化体的制造方法，其包含使添加有氨水的含氮难烧结性的粉体通过固化反应而固化的工序。详细而言，该固化体通过下述工序而获得：在AlN粉体中添加氨水的工序；进行搅拌而制备浆料的工序；将浆料过滤的工序；将过滤物静置的工序；通过在密闭系统中进一步静置而使其固化的工序；将固化物干燥的工序。

如上所述，通过在AlN粉体中添加氨水，从而变得在AlN粉体的表面存在氢氧化铝溶液的被膜。然后，该被膜通过固化反应和干燥而被脱水，变成氧化铝(Al₂O₃)、AlOOH、Al(OH)₃。因此，通过存在于AlN粉体之间的氧化铝的被膜，AlN粉体彼此牢固地结合，形成了固化体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-64844号公报

发明内容

然而，在专利文献1中，由于通过将包含AlN粉体和氨水的浆料进行过滤、静置、干燥而获得固化体，因此在固化体中存在许多的细孔。因此，存在固化体的致密性降低、强度及硬度变得不充分的问题。

本发明是鉴于这样的现有技术所具有的课题而进行的。而且，本发明的目的在于提供提高致密性而提高了机械强度的氮化铝结构体、及氮化铝结构体的制造方法。

为了解决上述课题，本发明的第一方案的氮化铝结构体包含多个氮化铝粒子，相邻的氮化铝粒子经由包含勃姆石的勃姆石相而结合。而且，氮化铝结构体的气孔率为30％以下。

本发明的第二方案的氮化铝结构体的制造方法具有下述工序：通过将氮化铝粉末与包含水的溶剂进行混合而获得混合物的工序；将该混合物在压力为10～600MPa、并且温度为50～300℃的条件下进行加压及加热的工序。

附图说明

图1是概略地表示本实施方式的氮化铝结构体的一个例子的截面图。

图2是将氮化铝结构体的截面放大而表示的概略图。

图3是概略地表示本实施方式的氮化铝结构体的截面图。图3(a)是概略地表示通过将氮化铝粉末与含水溶剂的混合物进行加压及加热而得到的成型体的截面图。图3(b)是概略地表示对该成型体实施接触水蒸气的处理而得到的成型体的截面图。

图4(a)是表示实施例1中使用的氮化铝粉末的X射线衍射图案、及实施例1中得到的试验样品1的X射线衍射图案的图表。图4(b)是表示将图4(a)的图表的纵轴放大而得到的结果的图表。

图5是表示用扫描型电子显微镜对实施例1中使用的氮化铝粉末进行观察而得到的结果的照片。

图6是表示用扫描型电子显微镜对实施例1中得到的试验样品1的断裂面进行观察而得到的结果的照片。

图7是表示将实施例1的试验样品1的截面研磨后用扫描型电子显微镜进行观察而得到的结果的二次电子图像。