專利名稱：電路基板用氮化鋁基板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在高溫下具備優(yōu)異絕緣特性的氮化鋁基板及其制造方法。
背景技術：
隨著電子技術的發(fā)展，半導體的高輸出化不斷發(fā)展，在這個過程中，半導體搭載用電路基板所采用的絕緣性優(yōu)異的氮化鋁基板在眾多領域中作為基板材料得到應用，例如， 被用作對電力鐵道、電動車等進行驅動控制的基板材料，以及對工業(yè)機器人進行控制的基板材料，等等。其中，為了開發(fā)出具備可降低對產品可靠性影響很大的切換損失、能量損失以及可提高控制工作溫度等優(yōu)點的下一代半導體，作為目前使用的Si芯片的替代材料，高可靠性的SiC芯片具有良好的應用前景。由于SiC芯片的可工作溫度為400° C左右，這要高于以往的150° C，因此，就要求作為半導體搭載用電路基板的絕緣材料使用的氮化鋁基板在如此的高溫下也能發(fā)揮優(yōu)異的絕緣特性。
以往，作為上述氮化鋁基板使用的氮化鋁煅燒體通常用以下的方法來制造。S卩，在氮化鋁粉末中混合煅燒助劑、粘合劑、增塑劑、分散介質、脫模劑等添加劑，將其通過擠出成型等成型為片狀，通過鍛壓機等加工成所需的形狀、尺寸(成型、沖壓)。然后，將成型體在空氣中或氮等非氧化性氣氛中加熱到35(T700° C而將粘合劑除去后(脫脂)，在氮等非氧化性氣氛中在1800 1900° C保持O. 5 10小時(煅燒)。
然而，用這樣的方法制造的氮化鋁基板的缺陷在于，雖然其擊穿電壓在室溫下顯示出3(T40kV/mm左右的高絕緣特性,但是,在400° C這樣的高溫下降低到10kV/mm左右。
為了提高氮化鋁煅燒體的絕緣特性，以往提出了各種方案，例如，將鈦固溶在氮化鋁晶粒中，增加不成對電子濃度的方法(專利文獻I);控制氮化鋁晶粒、晶界氣孔的平均直徑以及晶界氣孔和晶內氣孔的比例的方法(專利文獻2)等。然而，至今也未開發(fā)出能夠在高溫下確保絕緣特性的產品。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻I :日本特開平06-128041號公報
專利文獻2 日本特開2006-13257號公報發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種高溫下具備優(yōu)異絕緣特性的氮化鋁基板及其制造方法。
本發(fā)明一方面提供電路基板用氮化鋁基板，該基板具有平均粒徑為2飛μπι的氮化鋁晶粒，熱導率為170W/m-K以上，不含枝狀晶界相，在400° C下的擊穿電壓為30kV/mm 以上。
根據上述本發(fā)明的一種實施方式，晶界相是不連續(xù)分散的非枝狀晶界相。此外，根據上述本發(fā)明的另一種實施方式，由氮化鋁基板的鏡面研磨面測得的晶界相的個數基準粒度分布中，累積10%粒徑dio為O. 6 μ m以上，累積50%粒徑d50為I. 6 μ m以下。
本發(fā)明另一方面提供電路基板用氮化鋁基板的制造方法，這種基板在400° C下的擊穿電壓為30kV/mm以上，該制造方法具備下述工序將含有氮化鋁粉末的原料在壓力 150Pa以下加熱到1500° C，之后，利用非氧化性氣體，在壓力為O. 4MPa以上的加壓氣氛下升溫到170(Tl900° C并進行保持，然后以10° C/分鐘以下的冷卻速度冷卻到1600° C。
此處，氮化鋁粉末沒有特別限定，在一個實施方式中，可以列舉出其中雜質含量為下述的粉末，即氧含量為I. 2質量％以下、碳含量為O. 04質量％以下、Fe含量為30ppm以下、Si含量為60ppm以下。此外，在原料中通常含有煅燒助劑，作為該煅燒助劑，在一個實施方式中，可使用稀土金屬化合物、堿土金屬化合物、過渡金屬化合物。
本發(fā)明另一方面還提供可通過上述制造方法制造的電路基板用氮化鋁基板，換言之，還可提供如下制造的電路基板用氮化鋁基板，即，將含有氮化鋁粉末的原料在壓力 150Pa以下加熱到1500° C，之后，利用非氧化性氣體，在壓力為O. 4MPa以上的加壓氣氛下升溫到170(Tl900° C并進行保持，然后以10° C/分鐘以下的冷卻速度冷卻到1600° C。
根據本發(fā)明，可提供在高溫下具備優(yōu)異絕緣特性、可適用于電路基板的氮化鋁基板及其制造方法。
附圖
簡述
圖I是表示現有氮化鋁基板枝狀晶界相實例的掃描電子顯微鏡照片。
圖2是表示本發(fā)明的氮化鋁基板非枝狀晶界相實例的掃描電子顯微鏡照片。
圖3是表示本發(fā)明的氮化鋁基板鏡面研磨面實例的掃描電子顯微鏡照片。
具體實施方式
對本發(fā)明的電路基板用氮化鋁基板的一個實施方式進行說明。
本發(fā)明的電路基板用氮化鋁基板是具有如下特征的氮化鋁基板，S卩，包含氮化鋁晶粒和填埋該粒子間空間的晶界相，熱導率為170W/m*K以上，400° C下的擊穿電壓為 30kV/mm以上。此處，擊穿電壓具有本領域技術人員通常可理解的含義，可以通過按照JIS C 2110對試樣施加電壓，將產生擊穿時的電壓除以試樣的厚度來求得。
氮化鋁晶粒的平均粒徑優(yōu)選為2飛μ m。此處，關于氮化鋁晶粒的平均粒徑，可以通過如下求得，測定使用掃描電子顯微鏡觀察氮化鋁基板的斷裂面所看到的粒徑，從測定數值的平均值來求出。如果氮化鋁晶粒的平均粒徑不足2 μ m，則氮化鋁基板的致密化變得不充分，則存在熱導率下降的情況。另一方面，如果氮化鋁晶粒的平均粒徑超過5 μ m，則氮化鋁晶粒間的空隙增大，從而無法充分地用晶界相填充該空隙，因此存在絕緣特性、機械性強度降低的情況。此外，在應力負荷時容易產生氮化鋁晶粒的晶內破壞，而導致機械性強度變小。
本發(fā)明的氮化鋁基板的特征在于，為不含枝狀晶界相的氮化鋁基板，換言之，晶界相為非枝狀晶界相。即，本發(fā)明人為了提高氮化鋁基板在高溫下的絕緣特性進行了潛心研究，結果發(fā)現，400° C下的擊穿電壓低于30kV/mm的氮化鋁基板可觀察到有很多呈枝狀的晶界相，而在擊穿電壓超過30kV/_的氮化鋁基板中完全未觀察到枝狀晶界相，其晶界相為多數晶界相呈不連續(xù)分散的非枝狀晶界相。此處，晶界相的形狀例如可以通過如下操作來確認，即，將Ig的氮化鋁基板放入50ml的20%氫氧化鈉水溶液中，在130° C保持12小時，靜置直到氮化鋁晶粒溶解，然后經過濾、清洗取出殘留的晶界相，通過掃描電子顯微鏡進行觀察。此處所謂的“枝狀晶界相”是指，具有由多個晶界相立體連結的形狀的晶界相。 因此，本發(fā)明的氮化鋁基板，在其晶界相中不含這樣的枝狀晶界相部分，晶界相呈多數晶界相不連續(xù)分散的非枝狀晶界相。圖I的顯微鏡照片示出觀察到上述枝狀晶界相的實例，圖 2的顯微鏡照片示出觀察到不含枝狀晶界相的、晶界相不連續(xù)分散的非枝狀晶界相的實例。
推測枝狀晶界相對氮化鋁基板在高溫下的絕緣特性產生的影響有以下兩個方面。
第一，存在由于構成氮化鋁基板的氮化鋁晶粒和晶界相的熱膨脹率之差所產生的微小空隙。人們認為在25 400° C下，晶界相的熱膨脹率達到接近于約2倍的氮化鋁熱膨脹率的值，因此如果變?yōu)楦邷?，則在氮化鋁晶粒和晶界相的界面上產生因彼此膨脹差異所導致的微小變形和空隙。此時，如果存在立體伸展的枝狀晶界相，則在氮化鋁基板內微小的空隙會連續(xù)地分布，絕緣距離縮短，因而氮化鋁基板的絕緣特性降低。另一方面，在不含枝狀晶界相且形成由非枝狀不連續(xù)分散相構成的晶界相的情況下，產生的微小空隙連結消失，所以氮化鋁基板在高溫下的絕緣特性不會降低。
第二，晶界相的導電路徑化。煅燒中使用的煅燒助劑通常來講，使用堿土金屬化合物、稀土金屬化合物等的情況很多，這些煅燒助劑在煅燒初期與氮化鋁粉末表面存在的氧化物反應形成液相復合氧化物。該液相在煅燒過程中會固溶氮化鋁晶粒內的雜質。結果是， 由于提純的氮化鋁晶粒的粒子生長，煅燒體組織致密化從而使得氮化鋁基板高導熱化和高強度化。含有很多雜質的液相在煅燒結束后被冷卻，以晶界相析出。為此認為 晶界相自身的電絕緣性比氮化鋁晶粒低。特別是當存在立體連結的枝狀晶界相時，絕緣性低的晶界相發(fā)揮著導電路徑的作用，從而導致氮化鋁基板的絕緣特性降低。
進而，在本發(fā)明的一個實施方式中，在氮化鋁基板的由鏡面研磨面測得的晶界相的個數基準粒度分布中，累積10%粒徑dio為O. 6 μ m以上，累積50%粒徑d50為I. 6 μ m以下。在此，晶界相的個數基準粒度分布的測定方法如下進行說明。即，將氮化鋁基板埋在環(huán)氧樹脂中并固化，之后，以與基板厚度方向垂直地裁切，將其斷面用拋光研磨機進行鏡面研磨。將該研磨面用掃描電子顯微鏡進行觀察，利用圖像分析軟件由其圖像來測定晶界相的粒徑，由此可以求出個數基準粒度分布。如果累積10%粒徑dlO低于O. 6 μ m，則可能出現氮化鋁基板中的一部分晶界相以枝狀存在的情況，如果累積50%粒徑d50超過I. 6 μ m,則可能出現晶界相彼此以塊狀凝集體連結的情況。在任何一種情況中，由于上述的晶界相的影響， 均可能導致降低氮化鋁基板在高溫下的絕緣特性。以往，已知的氮化鋁基板關注于氮化鋁晶粒的粒徑和晶界相的組成，但是，晶界相的形狀和分布狀態(tài)對絕緣特性的重要性，以及絕緣特性與由鏡面研磨面測得的晶界相的個數基準粒度分布之間的關聯(lián)性，特別是對于通過不含枝狀晶界相來提高氮化鋁基板在高溫下的絕緣特性方面，至今也未被人們所知曉。
如上所示，本發(fā)明的氮化鋁基板由于不含枝狀晶界相，所以在高溫下具有優(yōu)異的絕緣特性。若能夠將晶界相形成為非枝狀，則通過任何方法制造都沒有問題。然而，本發(fā)明人經潛心研究，結果發(fā)現，僅通過將煅燒時的爐內壓力、冷卻速度等條件設為特定條件，就可以將晶界相可靠地形成為非枝狀，能夠制造400° C下?lián)舸╇妷簽?0kV/mm以上的氮化鋁基板。
S卩，本發(fā)明的氮化鋁基板的制造方法具備
(i)準備含有氮化鋁粉末的原料的原料準備工序，以及
(ii)將上述原料在壓力150Pa以下加熱到1500° C，然后，利用非氧化性氣體，在壓力為O. 4MPa以上的加壓氣氛升溫到170(Tl900° C并進行保持，然后以10° C/分鐘以下的冷卻速度冷卻到1600° C的煅燒工序。
(i)原料準備工序
除了氮化鋁粉末，還適當地使用煅燒助劑、粘合劑、增塑劑、分散介質、脫模劑等的添加劑。氮化鋁粉末沒有特別限定，可以使用例如通過下述公知方法制造的氮化鋁粉末將金屬鋁在氮氣氛下進行氮化的直接氮化法；將氧化鋁用碳進行還原的還原氮化法。尤其優(yōu)選高純度且為微粉的氮化鋁粉末。具體來講，優(yōu)選使用雜質含量為下述的氮化鋁粉末，即 氧含量為I. 2質量％以下、碳含量為O. 04質量％以下、Fe含量為30ppm以下、Si含量為 60ppm以下。另外，進一步優(yōu)選最大粒徑為20 μ m以下的氣化招粉末。此處，氧基本上屬于雜質，但其具有防止過分煅燒的作用，因此為了防止因過分煅燒導致的煅燒體強度下降，優(yōu)選使用氧含量為O. 7質量％以上的氮化鋁粉末。
煅燒助劑沒有特別限定，可以使用稀土金屬化合物、堿土金屬化合物、過渡金屬化合物等。其中優(yōu)選氧化釔、或并用氧化釔和氧化鋁。這些煅燒助劑與氮化鋁粉末反應形成復合氧化物的液相(例如2Υ203 · A1203、Y2O3 · Al2O3>3Υ203 · 5A1203等)，該液相帶來煅燒體的高密度化，同時，提取氮化鋁晶粒中屬于雜質的氧等，以結晶晶界的氧化物相進行偏析，由此帶來高導熱化。
在原料準備工序(i )中，利用混合裝置將煅燒助劑與上述氮化鋁粉末混合，在混合得到的原料粉中添加粘合劑等之后，通過片材成型等方式將其成型而得到成型體，進一步將其脫脂并將脫脂體作為煅燒用原料。此處，氮化鋁粉末等的混合方法沒有特別限定，例如可以使用球磨機、棒磨機、攪拌機等公知的混合裝置。粘合劑沒有特別限定，優(yōu)選使用具有增塑性、表面活性效果的甲基纖維素系、熱降解性優(yōu)異的丙烯酸酯系的粘合劑。此外，根據需要可合用增塑劑、分散介質等。一個例子是，作為增塑劑使用甘油等，作為分散介質使用離子交換水、乙醇等。
成型片的脫脂方法沒有特別限定，優(yōu)選將成型片在空氣中或氮等非氧化性氣氛中加熱到30(Γ700° C，將粘合劑除去。脫脂時間需要根據成型片的尺寸、處理片數適當地決定，但通常是廣10小時。
(ii)煅燒工序
將原料準備工序(i )中得到的原料(脫脂體)進行煅燒得到氮化鋁煅燒體。在該工序中，首先將煅燒爐內的壓力設為150Pa以下，加熱到1500° C。由此，脫脂體中的殘留碳被除去，得到具有理想煅燒體組織和熱導率的氮化鋁煅燒體。此處，如果爐內壓力超過150Pa， 則不能充分地除去碳，而如果超過1500° C進行加熱，則氮化鋁晶粒的致密化在一部分中進行，碳的擴散路徑被閉合，因此不能充分地除去碳。
然后，利用非氧化性氣氛，在壓力為O. 4MPa以上的加壓氣氛下升溫到 1700^1900° C，進行保持。由此，得到熱導率高、絕緣特性提高的氮化鋁煅燒體。此處，如果在爐內壓力O. 4MPa以上的加壓氣氛下進行煅燒，則液相化的煅燒助劑不易揮發(fā)，能夠有效地抑制氮化鋁晶粒間的空隙產生，能夠提高氮化鋁基板的絕緣特性。此外，如果煅燒溫度不足1700° C，則由于氮化鋁晶粒的粒子生長進行地不充分，無法得到致密的煅燒體組織，有時氮化鋁基板的熱導率降低。另一方面，如果煅燒溫度超過1900° C，則氮化鋁晶粒的粒成長過度地進行，氮化鋁晶粒間的空隙增大，有時絕緣特性下降。
此處，非氧化性氣氛是指不含諸如氧等的氧化性氣體的惰性氣體氣氛、還原性氣氛等。
接著，在加壓氣氛下，以10° C/分鐘以下的冷卻速度冷卻到1600° C。在冷卻初期的階段中，結晶晶界中存在液相，在1600° C左右進行固化。由現有制造中進行冷爐時的冷卻速度為15° C/分鐘以上，在這種冷卻速度快的情況下，由于急劇地進行液相的固化， 因此氮化鋁晶粒的二個粒子界面析出枝狀晶界相。但是，如果以10° C/分鐘以下的冷卻速度進行冷卻，晶界相析出從而填埋氮化鋁晶粒間存在的空隙，不會引起晶界相彼此的連結， 從而可以抑制枝狀晶界相的析出。此外，由于在緩解氮化鋁晶粒間變形的同時析出晶界相， 因此得到的氮化鋁基板可抑制在高溫下的微小裂紋的產生，絕緣特性提高。在緩慢冷卻到 1600° C后，如通常那樣，可以快速冷卻到室溫。
此外，爐內的壓力優(yōu)選設為O. 4MPa以上，如果不足O. 4MPa，在液相化的煅燒助劑以晶界相析出之前就揮發(fā)了，在氮化鋁晶粒間產生空隙，因此氮化鋁基板的絕緣特性下降。 此外，冷卻方法可以通過控制煅燒爐的加熱器溫度來實施。
下面，通過實施例進一步詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍并不限于這些實施例。
[實施例]
<實施例1>
在氮化鋁粉末97質量份中添加氧化釔粉末3質量份，在球磨機中混合I小時得到混合粉末。在該混合粉末100質量份中，添加纖維素酯粘合劑6質量份、甘油5質量份、離子交換水10質量份，在亨舍爾混合機中混合I分鐘，得到混合物。然后，將該混合物在單螺桿擠壓機中成型為厚度O. 8mm的片狀,通過帶金屬模具的鍛壓機沖裁成90mmX90mm的尺寸。 在成型片上涂覆作為脫模劑的氮化硼粉末后，層疊15張，在空氣中，在570° C下加熱5小時脫脂。然后，將脫脂體轉移到真空加壓爐中，以爐內壓力IOOPa加熱到1500° C。之后， 導入氮氣，在爐內壓力O. 6MPa的加壓氣氛下升溫到1750° C，保持2小時后，以1° C/分鐘的冷卻速度冷卻到1600° C，得到氮化鋁基板。對于得到的氮化鋁基板，評價氮化鋁晶粒的平均粒徑、枝狀晶界相的有無、晶界相的個數基準粒度分布、熱導率、25° C及400° C下的擊芽電壓。將結果不于表I。
<使用材料>
氮化鋁粉末平均粒徑I. 2 μ m、氧含量O. 8質量％。
氧化乾粉末信越化學工業(yè)公司制、商品名“Yttrium Oxide”
粘合劑信越化學工業(yè)公司制、商品名“MET0L0SE”
甘油花王公司制、商品名“EXCEPARL”
氮化硼粉末電氣化學工業(yè)公司制、商品名“Denka’s Boron Nitride MGP”
<評價方法>
氮化鋁晶粒的平均粒徑將氮化鋁基板的斷裂面用掃描電子顯微鏡放大到2000 倍，測定50個氮化鋁晶粒的粒徑，計算平均值。
枝狀晶界相的有無將Ig氮化鋁基板投入50ml的20%氫氧化鈉水溶液中，在 130° C保持12小時，靜置直到氮化鋁晶粒溶解，然后，過濾、清洗后取出殘留的晶界相，通過掃描電子顯微鏡進行觀察來確認。
晶界相的個數基準粒度分布將氮化鋁基板的裁切面用標樂(BUEHLER)公司制 “自動研磨裝置ECOMET 3”進行研磨，將該研磨面用掃描電子顯微鏡放大至500倍，觀察晶界相的分布狀態(tài)(觀察范圍155μπιΧ231μπι)。圖3中表示用掃描電子顯微鏡觀察氮化招基板的鏡面研磨面的實例。將得到的圖像用媒體控制公司(Media Cybernetics社)制 “ Image-Pro Plus6. 2J”進行圖像分析處理,計算累積10%粒徑dlO及累積50%粒徑d50。
熱導率利用阿魯巴克理工公司(Ulvac-riko)制“激光脈沖法熱常數測定裝置 TC-7000”進行測定。
25。C及400° C下的擊穿電壓可以通過在可加熱到400° C的加熱爐內設置電極，并同時設置交流耐壓試驗電壓測量裝置來測定。為了排除測定時的氣氛的影響，將爐內的氣氛設為氮氣氛O. 3MPa進行測定。在保持為規(guī)定溫度的加熱爐內，在氮化鋁基板的上下表面配置球狀電極，按照JIS C2110對試樣施加電壓，測定產生擊穿時的電壓。將產生擊穿時的電壓除以試樣的厚度來計算擊穿電壓。
〈實施例2、3>
如表I所示那樣改變1500° C前的煅燒氣氛，除此之外，與實施例I同樣地得到氮化鋁基板。將結果示于表I。
〈實施例4、5>
如表I所示那樣改變自1500° C至煅燒溫度的煅燒氣氛，除此之外，與實施例I同樣地得到氮化鋁基板。將結果示于表I。
〈實施例6、7>
如表I所示那樣改變煅燒溫度，除此之外，與實施例I同樣地得到氮化鋁基板。將結果不于表I。
< 實施例 8、9>
如表I所示那樣改變冷卻速度，除此之外，與實施例I同樣地得到氮化鋁基板。將結果不于表I。
<比較例1>
如表I所示那樣改變煅燒氣氛和冷卻速度，除此之外，與實施例I同樣地得到氮化鋁基板。將結果示于表I。
<比較例2>
如表I所示那樣改變1500° C前的煅燒氣氛，除此之外，與實施例I同樣地得到氮化鋁基板。將結果示于表I。
<比較例3>
如表I所示那樣改變自1500° C至煅燒溫度的煅燒氣氛，除此之外，與實施例I同樣地得到氮化鋁基板。將結果示于表I。
< 比較例 4、5>
如表I所示那樣改變煅燒溫度，除此之外，與實施例I同樣地得到氮化鋁基板。將結果不于表I。
<比較例6>
如表I所示那樣改變冷卻速度，除此之外，與實施例I同樣地得到氮化鋁基板。將結果不于表I。
[表 I]
400°C下的擊穿電壓 (kV/mm)寸寸CO COCD COID 寸CO 寸寸 COCO COLD CO00eg r~*m ■%*—CO05τ- ι25°C下的擊穿電壓 (kV/mm)00 寸卜寸③ COCM10in 寸to COCM 寸O 寸卜 CO00 COO 寸IO COLD 寸卜 CO熱導率 (W/m-K)CO 卜φ 卜 T-卜卜m 卜00 卜 τ-04 卜 T—m 00 Tmmm 卜 τ~·T-CSl 卜 TmmCD 卜 τ—CM CDO COCO 卜I晶界相的粒徑分布IO ^ ^ Ξ00 寸IO COCO CD<35Ο mΤ-~ IOCO CMO 寸卜 CMO. 90τ— OCM COiO σ>ID O) OT- OJ Τ—O ^ "D ^CD CD QIO ( O00 CO OO. 53O 卜 OCO CD OO. 63σ> to OO. 51寸 OCD CD O卜寸 OO 卜 OO. 52 O有無枝狀晶界相ItsmIR擗體禪挪-PP捧氮化鋁粒子的平均粒徑 (βττ\)0400 cj卜 eg卜 c\iCO 04寸 CM卜寸<0 csiCD CsiCD csi卜 csi00 Csj00 Tmm-Csi CDID csi冷卻速度 (0C-Viin)i￡>O T-IO Vmτ—I—*τ—IO T—鍛燒溫度 (0C)1750175017501750O IO 卜 T***"1720O to CO17501750175017501750168019201750煅燒氣氛1500°C 煅燒溫度氮 O. 6MPa氮 O. 6MPa氮 O. 6MPa氮 O. 4MPaO. 8MPam CL Jgi OO. 6MPa氮 O, 6MPa氮 O. 6MPa氮 O. IMPa氮 O. 6MPa氮 O. IMPa氮 O. 6MPa氮 O. 6MPa氮 O. 6MPaP 騸O I真空 IOOPa真空 SOPa真空 150Pa真空 IOOPa真空 IOOPa直申 IOOPa真空 IOOPa100Pa真空 IOOPa氮 O. IMPa氮 O. IMPa真空 IOOPa真空 IOOPa真空 IOOPa真空 IOOPa實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6實施例7實施例8實施例9比較例I比較例2I比較例3比較例4比較例5比較例6
工業(yè)可利用性
根據本發(fā)明，可提供在高溫下具有優(yōu)異的絕緣特性、適用于電路基板的氮化鋁基板及其制造方法。
權利要求
1.電路基板用氮化鋁基板，其具有平均粒徑為2飛μm的氮化鋁晶粒，熱導率為170W/m · K以上，不含枝狀晶界相，在400° C下的擊穿電壓為30kV/mm以上。
2.如權利要求I所述的電路基板用氮化鋁基板，其中，所述晶界相為不連續(xù)分散的非枝狀晶界相。
3.如權利要求I或2所述的電路基板用氮化鋁基板，其中，在由所述氮化鋁基板的鏡面研磨面測得的晶界相的個數基準粒度分布中，累積10%粒徑dio為O. 6 μ m以上，累積50%粒徑d50為I. 6μπι以下。
4.如權利要求Γ3中任一項所述的電路基板用氮化鋁基板，其如下制造將含有氮化鋁粉末的原料在壓力150Pa以下加熱到1500° C，之后，利用非氧化性氣體，在壓力為O.4MPa以上的加壓氣氛下升溫到170(Tl900° C并進行保持，然后以10° C/分鐘以下的冷卻速度冷卻到1600° C。
5.權利要求Γ3中任一項所述的電路基板用氮化鋁基板的制造方法，其具有下述工序將含有氮化鋁粉末的原料在壓力150Pa以下加熱到1500° C，之后，利用非氧化性氣體，在壓力為O. 4MPa以上的加壓氣氛下升溫到170(Tl900° C并進行保持，然后以10° C/分鐘以下的冷卻速度冷卻到1600° C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電路基板用氮化鋁基板，具有平均粒徑為2~5μm的氮化鋁晶粒，熱導率為170W/m·K以上，在本發(fā)明的電路基板用氮化鋁基板中，不含枝狀晶界相，且在400°C下的擊穿電壓為30kV/mm以上。此外，本發(fā)明還提供一種電路基板用氮化鋁基板的制造方法，具備下述工序將含有氮化鋁粉末的原料在壓力150Pa以下加熱到1500°C，然后，利用非氧化性氣體，在壓力為0.4MPa以上的加壓氣氛下升溫到1700~1900°C并進行保持，然后以10°C/分鐘以下的冷卻速度冷卻到1600°C。
文檔編號C04B35/581GK102933520SQ20118002827
公開日2013年2月13日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權日2010年6月8日
發(fā)明者原田祐作, 寺野克典, 后藤猛 申請人:電氣化學工業(yè)株式會社