[发明专利]透明AlN烧结体及其制法

说明书

透明AlN烧结体的制法的第一工序中，首先，在包含板面为c面、纵横尺寸比为3以上的板状AlN粉末的AlN原料粉末中混合烧结助剂，得到混合物，将该混合物成型，制作成型体。此时，以板状AlN粉末的板面沿着成型体的表面的方式将混合物成型。第二工序中，对成型体的表面进行加压，同时，在非氧化气氛下，对成型体进行热压烧成，得到取向AlN烧结体。第三工序中，在非氧化气氛下，对取向AlN烧结体进行常压烧成，除去源自于烧结助剂的成分，由此，得到透明AlN烧结体。

技术领域

本发明涉及透明AlN烧结体及其制法。

背景技术

作为透明材料，已知有透明树脂、玻璃、石英、透明YAG烧结体、透明ALON烧结体、透明尖晶石烧结体等。但是，这些透明材料的热传导率均为30W/mK以下的程度，透明且具有高热传导率的材料尚未知。另一方面，AlN具有高热传导率，因此，被用于放热基板等，但是，通常的烧结体不透明。对于AlN烧结体，作为不透明的主要原因，可以举出：(1)存在气孔、异相、固溶杂质等；(2)由于AlN的结晶结构为纤锌矿型结构，所以在光学上具有结晶各向异性，结晶方位随机的烧结体中，在晶界因双折射而发生散射；等。

近年来，正在开发具有透光性的AlN烧结体。例如，专利文献1中，通过对金属杂质量、氧浓度以及密度进行控制，得到全光线透过率为约70％、波长600nm处的直线透过率为13.5％的AlN烧结体。另外，非专利文献1中，通过在旋转磁场中进行成型、烧结来制作取向AlN烧结体。对于该取向AlN烧结体，利用Lotgering得到的c轴取向性为0.7左右，波长600nm处的全光线透过率为60％左右。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5366811号公报

非专利文献

非专利文献1：第29次秋季研讨会草稿集、日本陶瓷协会发行、2016年、讲演编号3B17

发明内容

但是，专利文献1及非专利文献1的AlN烧结体只不过具有某一程度的透光性。因此，希望开发出更透明的AlN烧结体。

本发明是为了解决上述课题而实施的，其主要目的在于，提供一种与以往相比更透明的AlN烧结体。

本发明的透明AlN烧结体的制法包括：

第一工序，该工序中，在包含板面为c面的板状AlN粉末的AlN原料粉末中混合烧结助剂，得到混合物，将该混合物成型，制作成型体，且该工序中，以所述板状AlN粉末的板面沿着所述成型体的表面的方式将所述混合物成型；

第二工序，该工序中，对所述成型体的表面进行加压，同时，在非氧化气氛下，对所述成型体进行热压烧成，得到取向AlN烧结体；以及

第三工序，该工序中，在非氧化气氛下，对所述取向AlN烧结体进行常压烧成，除去源自于所述烧结助剂的成分，由此，得到透明AlN烧结体。

该透明AlN烧结体的制法中，以板状AlN粉末的板面(c面)沿着成型体的表面的方式将成型体成型。该成型体中包含烧结助剂。在对该成型体进行热压烧成时，对成型体的表面进行加压、即从与成型体的表面大致垂直的方向对成型体进行加压，同时，在非氧化气氛下对成型体进行热压烧成。由此，通过烧结助剂来促进包含板状AlN粉末的AlN原料粉末的烧结。另外，由于板状AlN粉末的板面(c面)沿着成型体的表面排列，所以将板状AlN粉末作为模板而进行烧结。结果得到c面取向度高的取向AlN烧结体。但是，该取向AlN烧结体由于在AlN烧结粒子彼此之间存在源自于烧结助剂的成分，所以透明度较低。因此，在非氧化气氛下，对该取向AlN烧结体进行常压烧成，从而除去源自于烧结助剂的成分。由此得到的AlN烧结体与以往相比更透明。