[發明專利]氮化鋁結構體及其制造方法

在審

• 申請號: 202080099143.6
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN115397771A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 吉岡達郎;佐藤夏希;栗副直樹;澤亮介;關野徹;后藤知代
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: C01B21/072
• 分類號: C01B21/072;C04B35/581
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 白麗

本申請的氮化鋁結構體(1)包含多個氮化鋁粒子(2)，相鄰的氮化鋁粒子經由包含勃姆石的勃姆石相(2b)而結合，氣孔率為30％以下。氮化鋁結構體的制造方法具有下述工序：通過將氮化鋁粉末與包含水的溶劑混合而得到混合物的工序；將該混合物在壓力為10～600MPa、并且溫度為50～300℃的條件下進行加壓及加熱的工序。

技術領域

本發明涉及氮化鋁結構體及其制造方法。

背景技術

氮化鋁(AlN)具有電阻大、絕緣耐力也高的特性，進而作為陶瓷材料顯示出非常高的熱導率。因此，研究了將氮化鋁應用于絕緣性散熱板或大容量集成電路基板等。

在專利文獻1中公開了一種無燒成固化體的制造方法，其中，使用含氮難燒結性粉體即AlN，為了熱特性提高而提高了致密性。具體而言，專利文獻1公開了一種固化體的制造方法，其包含使添加有氨水的含氮難燒結性的粉體通過固化反應而固化的工序。詳細而言，該固化體通過下述工序而獲得：在AlN粉體中添加氨水的工序；進行攪拌而制備漿料的工序；將漿料過濾的工序；將過濾物靜置的工序；通過在密閉系統中進一步靜置而使其固化的工序；將固化物干燥的工序。

如上所述，通過在AlN粉體中添加氨水，從而變得在AlN粉體的表面存在氫氧化鋁溶液的被膜。然后，該被膜通過固化反應和干燥而被脫水，變成氧化鋁(Al₂O₃)、AlOOH、Al(OH)₃。因此，通過存在于AlN粉體之間的氧化鋁的被膜，AlN粉體彼此牢固地結合，形成了固化體。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2019-64844號公報

發明內容

然而，在專利文獻1中，由于通過將包含AlN粉體和氨水的漿料進行過濾、靜置、干燥而獲得固化體，因此在固化體中存在許多的細孔。因此，存在固化體的致密性降低、強度及硬度變得不充分的問題。

本發明是鑒于這樣的現有技術所具有的課題而進行的。而且，本發明的目的在于提供提高致密性而提高了機械強度的氮化鋁結構體、及氮化鋁結構體的制造方法。

為了解決上述課題，本發明的第一方案的氮化鋁結構體包含多個氮化鋁粒子，相鄰的氮化鋁粒子經由包含勃姆石的勃姆石相而結合。而且，氮化鋁結構體的氣孔率為30％以下。

本發明的第二方案的氮化鋁結構體的制造方法具有下述工序：通過將氮化鋁粉末與包含水的溶劑進行混合而獲得混合物的工序；將該混合物在壓力為10～600MPa、并且溫度為50～300℃的條件下進行加壓及加熱的工序。

附圖說明

圖1是概略地表示本實施方式的氮化鋁結構體的一個例子的截面圖。

圖2是將氮化鋁結構體的截面放大而表示的概略圖。

圖3是概略地表示本實施方式的氮化鋁結構體的截面圖。圖3(a)是概略地表示通過將氮化鋁粉末與含水溶劑的混合物進行加壓及加熱而得到的成型體的截面圖。圖3(b)是概略地表示對該成型體實施接觸水蒸氣的處理而得到的成型體的截面圖。

圖4(a)是表示實施例1中使用的氮化鋁粉末的X射線衍射圖案、及實施例1中得到的試驗樣品1的X射線衍射圖案的圖表。圖4(b)是表示將圖4(a)的圖表的縱軸放大而得到的結果的圖表。

圖5是表示用掃描型電子顯微鏡對實施例1中使用的氮化鋁粉末進行觀察而得到的結果的照片。

圖6是表示用掃描型電子顯微鏡對實施例1中得到的試驗樣品1的斷裂面進行觀察而得到的結果的照片。

圖7是表示將實施例1的試驗樣品1的截面研磨后用掃描型電子顯微鏡進行觀察而得到的結果的二次電子圖像。