本發明涉及一種氮化鋁燒結體、其制造方法及電子部件。

背景技術：

1、氮化鋁燒結體產品由具有高導熱性的絕緣材料構成，作為高導熱基板用材料而備受關注。該氮化鋁燒結體由于其優異的導熱特性，在高溫下運行不穩定的半導體或電子設備中，廣泛用作例如功率晶體管模塊基板、發光二極管、集成電路（integrated?circuit，ic）封裝、激光二極管等電子部件的散熱基板。近年來，氮化鋁燒結體基板被廣泛用于移動設備用途的電子基板中，從而要求更高的散熱性。因此，為了改善氮化鋁燒結體的導熱系數，進行了各種嘗試。

2、例如，專利文獻1公開了一種氮化鋁燒結體及其制造方法。專利文獻1的氮化鋁燒結體通過指定晶界相的構成成分、含有比例等，并指定微觀結構，具體而言為氮化鋁晶粒的平均直徑、最小直徑、最大直徑、及粒子數，從而具有260w/mk以上的高導熱系數。該氮化鋁燒結體的制造方法的特征在于包括：成型工序，將平均粒徑為1.5μm以下的氮化鋁粉末與至少包含y化合物粉末的燒結助劑混合，進行成型而獲得成型體；脫脂工序，對該成型體進行脫脂；脫氧工序，將該脫脂后的成型體于非氧化性氣氛或減壓氣氛中，在1300℃以上1550℃以下進行熱處理而脫氧；燒結工序，將該脫氧后的成型體于非氧化性氣氛中，在1800℃以上1950℃以下進行熱處理而獲得導熱系數為230w/mk以上的一次燒結體；還原工序，將該一次燒結體于弱還原性氣氛中，在1750℃以上1900℃以下進行熱處理而獲得導熱系數為260w/mk以上的高導熱性氮化鋁燒結體。尤其是在燒結工序中，將脫氧后的成型體于非氧化性氣氛中，在1800℃以上1950℃以下進行熱處理而獲得導熱系數為230w/mk以上的一次燒結體。在后續的還原工序中，將一次燒結體于弱還原性氣氛中，在1750℃以上1900℃以下進行熱處理而獲得導熱系數為260w/mk以上的氮化鋁燒結體（高導熱性氮化鋁燒結體）。在該還原工序中，通過使作為導熱系數阻礙因素的晶界相析出至表面并予以去除，最終獲得導熱系數為260w/mk以上的氮化鋁燒結體。

3、現有技術文獻

4、專利文獻

5、專利文獻1：日本專利特開2011-37691號公報

技術實現思路

1、發明要解決的問題

2、專利文獻1提供一種具有高導熱系數的氮化鋁燒結體。另一方面，近年來，隨著電子電路的進一步微細化，氮化鋁燒結體基板上的電路圖案中的導電體間的距離變得更小，氮化鋁燒結體的作為絕緣體的電氣特性也變得重要。因此，發明者們以在保持氮化鋁燒結體的高導熱特性的同時改善其絕緣性能為課題。

3、本發明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供一種兼具高導熱特性及高絕緣性能的氮化鋁燒結體及其制造方法。

4、解決問題的方案

5、本發明的一實施方式的氮化鋁燒結體是包含氮化鋁粒子與燒結助劑相的氮化鋁燒結體，

6、其特征在于，換算為厚度2.5mm時的導熱系數為240w/mk以上，且絕緣耐壓為20kv/mm以上。所述導熱系數更優選為260w/mk以上。絕緣耐壓更優選為23kv/mm以上，進一步優選為29kv/mm以上。

7、本發明的另一形態的氮化鋁燒結體的特征在于，更優選地，體積電阻率為5.0×1013ωcm以上。

8、本發明的另一形態的氮化鋁燒結體的特征在于，更優選地，燒結體中的y2o3含量為0.1重量%以下，且燒結體中的碳含量為0.05重量%以下。

9、本發明的另一形態的氮化鋁燒結體的特征在于，更優選地，相對介電常數為8.5以下，且介電損耗角正切為0.001以下。

10、本發明的另一形態的氮化鋁燒結體的特征在于，更優選地，表示在所述氮化鋁燒結體的基板中，在中心1個點與角部4個點測得的明度的平均值的l*值為57以上。

11、本發明的另一形態的氮化鋁燒結體的特征在于，更優選地，其是由90～99.5重量%的氮化鋁與0.5～10重量%的氧化釔燒結而成。

12、本發明的一實施方式的氮化鋁燒結體是包含氮化鋁粒子與燒結助劑相的氮化鋁燒結體，

13、其特征在于，換算為厚度2.5mm時的導熱系數為240w/mk以上，且體積電阻率為5.0×1013ωcm以上。所述導熱系數更優選為260w/mk以上。

14、本發明的一實施方式的氮化鋁燒結體是包含氮化鋁粒子與燒結助劑相的氮化鋁燒結體，

15、其特征在于，換算為厚度2.5mm時的導熱系數為240w/mk以上，且表示在所述氮化鋁燒結體的基板中，在中心1個點與角部4個點測得的明度的平均值的l*值為57以上。所述導熱系數更優選為260w/mk以上。

16、本發明的一實施方式的氮化鋁燒結體是包含氮化鋁粒子與燒結助劑相的氮化鋁燒結體，

17、其特征在于，絕緣耐壓為20kv/mm以上，且表示在所述氮化鋁燒結體的基板中，在中心1個點與角部4個點測得的明度的平均值的l*值為57以上。絕緣耐壓更優選為23kv/mm以上，進一步優選為29kv/mm以上。

18、本發明的一實施方式的氮化鋁燒結體是包含氮化鋁粒子與燒結助劑相的氮化鋁燒結體，

19、其特征在于，體積電阻率為5.0×1013ωcm以上，且表示在所述氮化鋁燒結體的基板中，在中心1個點與角部4個點測得的明度的平均值的l*值為57以上。

20、本發明的一實施方式的氮化鋁燒結體的制造方法的特征在于，包括：

21、混合工序，將氮化鋁原料粉末、燒結助劑、有機溶劑混合而制作原料混合物的漿料；

22、成型工序，對所述原料混合物進行成型而獲得成型體；

23、脫脂工序，在干燥空氣流入下或氮氣氣氛中，將所述成型體在脫脂溫度范圍內加熱而進行脫脂處理；

24、脫氧工序，在氮氣氣氛中，將脫脂后的所述成型體在脫氧溫度范圍內加熱而進行脫氧處理；

25、燒結工序，在氮氣氣氛中，將脫氧后的所述成型體在燒結溫度范圍內燒結而制作氮化鋁前驅燒結體；

26、還原焙燒工序，通過至少將所述氮化鋁前驅燒結體的一部分用氮化鋁粉末包埋而制作包埋結構，并在弱還原性氣氛中，將所述包埋結構在1850～1950℃下進行熱處理；以及

27、去除工序，從還原焙燒后的所述包埋結構去除所述氮化鋁粉末，獲得氮化鋁燒結體。

28、本發明的另一形態的氮化鋁燒結體的制造方法的特征在于，更優選地，所述燒結助劑為0.5～10重量%的y2o3。

29、本發明的另一形態的氮化鋁燒結體的制造方法的特征在于，更優選地，所述還原焙燒工序包括：將所述氮化鋁前驅燒結體放入至石墨制容器、或者配置有炭黑或碳片的bn制容器或aln制容器中，用氮化鋁粉末包埋直至所述氮化鋁前驅燒結體不可見。

30、本發明的一實施方式的電子部件的特征在于，包括：所述氮化鋁燒結體、及安裝在所述氮化鋁燒結體表面的激光二極管。

31、發明的效果

32、本發明提供具有240w/mk以上的高導熱系數，且具有得到改善的絕緣性能的氮化鋁燒結體。