(57)【要約】  破壊靭性値が高く、機械的強度、熱伝導率にも優れる窒化アルミニウム焼結体およびその原料を提供する。  窒化アルミニウム結晶粒子と、焼結助剤に由来する粒界相とを含む窒化アルミニウム焼結体であり、上記焼結体表面から１００μｍ以内の領域の任意の断面において、上記粒界相の全面積に対し、外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積が５０％以上で、かつ窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径が３．０μｍ〜７．０μｍの範囲である窒化アルミニウム焼結体を製造する。この窒化アルミニウム焼結体は、特定の粒度分布を有する窒化アルミニウムスラリー、特定の水中密度である窒化アルミニウムグリーン体、特定の細孔径を有する窒化アルミニウム脱脂体によって製造することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化アルミニウム結晶粒子と、焼結助剤に由来する粒界相とを含む窒化アルミニウム焼結体であり、
上記焼結体表面から１００μｍ以内の領域の任意の断面において、
上記粒界相の全面積に対し、外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積が５０％以上で、かつ
窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径が３．０μｍ〜７．０μｍの範囲である窒化アルミニウム焼結体。
【請求項２】
平均粒子径が１．０μｍ〜３．０μｍの範囲の窒化アルミニウム粉末、焼結助剤、結合剤、および有機溶剤を含み、
粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０）が、０．８μｍ〜１．２μｍの範囲であり、累積９０％値と累積１０％値との比（Ｄ９０／Ｄ１０）が６．０〜６．８の範囲である、
請求項１に記載の窒化アルミニウム焼結体の製造に用いる窒化アルミニウムスラリー。
【請求項３】
平均粒子径が１．０μｍ〜３．０μｍの範囲の窒化アルミニウム粉末、および結合剤を含み、
水中密度が２．２５ｇ／ｃｍ3〜２．４５ｇ／ｃｍ3の範囲である、
請求項１に記載の窒化アルミニウム焼結体の製造に用いる窒化アルミニウムグリーン体。
【請求項４】
水銀ポロシメーターで測定した細孔分布の最大ピーク位置が、０．１８μｍ〜０．２８μｍの範囲である
請求項１に記載の窒化アルミニウム焼結体の製造に用いる窒化アルミニウム脱脂体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化アルミニウム焼結体、ならびにこの窒化アルミニウム焼結体の製造に用いる窒化アルミニウムスラリー、窒化アルミニウムグリーン体、および窒化アルミニウム脱脂体に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化アルミニウムは熱伝導率が高く絶縁性にも優れるため、その焼結体は半導体実装用基板をはじめとする基板、半導体製造装置の部材など様々な用途に用いられている。【０００３】
中でも半導体実装用基板においては、実装する半導体素子の高出力化に伴い半導体素子駆動時の発熱が大きくなっており、その発熱対策のために、銅等の薄膜を基板に接合したり、金属製放熱フィン等のヒートシンク部材を基板に接合して使用することが多くなってきている。そのため、半導体実装基板用途では、従来と比較して基板材料がさらに種々の応力が掛かりうる環境下で使用されるようになってきており、さらに高い破壊靭性を有する基板材料が求められている。【０００４】
破壊靭性を向上した窒化アルミニウム焼結体としては、例えば、粒度分布の異なる二種類の窒化アルミニウム粉末を原料とし、粒度分布を広げた窒化アルミニウム焼結体が知られている（例えば、特許文献１および２）。また、ＹＡＧ（３Ｙ2Ｏ3・５Ａｌ2Ｏ3）相の不均一歪を特定値以上とする窒化アルミニウム焼結体も知られている（例えば、特許文献３）。【０００５】
特許文献１および２の方法では、平均粒子径が０．５μｍ〜３μｍの窒化アルミニウム粉末と平均粒子径が３μｍ〜１５μｍの窒化アルミニウム粉末とを原料として用いている。しかしこれら２種の窒化アルミニウム粉末のうち、平均粒子径が３μｍ〜１５μｍの窒化アルミニウム粉末は、一般に焼結性が劣る直接窒化法により製造されるので、均一に焼成するためには、複雑なプロセスや精密な焼成温度の制御が必要であった。また、これら方法により得られる窒化アルミニウム焼結体の破壊靭性値、機械的強度については、さらにバランスよく向上させる余地があった。【０００６】
また特許文献３の焼結体は強度が高いものの、破壊靭性値、熱伝導率、機械的強度をバランスよく向上するためにはいまだ改善の余地があった。
【特許文献１】特開２００１−２４７４号公報
【特許文献２】特開２００２−２２０２８３号公報
【特許文献３】特開平１０−２０３８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、破壊靭性値が高く、しかも破壊靭性値、熱伝導率、機械的強度をバランスよく向上した窒化アルミニウム焼結体を提供することにある。また、本発明の他の目的は上記窒化アルミニウム焼結体の原料となる窒化アルミニウムスラリー、グリーン体、および脱脂体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、焼結体表面から１００μｍ以内の領域において、焼結助剤に由来する粒界相が特定の構造を有し、かつ、窒化アルミニウム粒子の平均粒子径が特定の範囲にあることで、破壊靭性値が高く、しかも破壊靭性値、熱伝導率、機械的強度をバランスよく向上した窒化アルミニウム焼結体が得られること、この焼結体は特定の窒化アルミニウムスラリー、グリーン体、および脱脂体によって製造できることを見出し、本発明を提案するに至った。【０００９】
すなわち本発明は、窒化アルミニウム結晶粒子と、焼結助剤に由来する粒界相とを含む窒化アルミニウム焼結体であり、上記焼結体表面から１００μｍ以内の領域の任意の断面において、上記粒界相の全面積に対し、外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積が５０％以上で、かつ、窒化アルミニウム粒子の平均粒子径が３．０μｍ〜７．０μｍの範囲である窒化アルミニウム焼結体である。【００１０】
そして本発明によれば、このような焼結体は、平均粒子径が１．０μｍ〜３．０μｍの範囲の窒化アルミニウム粉末、焼結助剤、結合剤、および有機溶剤を含み、
粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０）が、０．８μｍ〜１．２μｍの範囲であり、粒度分布曲線における累積９０％値と累積１０％値の比（Ｄ９０／Ｄ１０）が６．０〜６．８の範囲である窒化アルミニウムスラリーを原料とすることによって得られる。【００１１】
また本発明によれば、このような焼結体は、平均粒子径が１．０μｍ〜３．０μｍの範囲の窒化アルミニウム粉末、および結合剤を含み、水中密度が２．２５ｇ／ｃｍ3〜２．４５ｇ／ｃｍ3の範囲である窒化アルミニウムグリーン体により得られる。【００１２】
さらに本発明によれば、このような焼結体は、水銀ポロシメーターで測定した細孔分布の最大ピーク位置が０．１８μｍ〜０．２８μｍの範囲である窒化アルミニウム脱脂体により得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の窒化アルミニウム焼結体は、破壊靭性値が高く、しかも破壊靭性値、熱伝導率、機械的強度をバランスよく向上する。この窒化アルミニウム焼結体は、本発明の窒化アルミニウムスラリー、窒化アルミニウムグリーン体、窒化アルミニウム脱脂体から容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、焼結体サンプルの形状が直方体であった場合の、焼結体表面から１００μｍの領域を図示したものである。断面図の表面から点線までの部分が、焼結体表面から１００μｍの領域である。
【図２】図２は、焼結体サンプルの形状が円柱であった場合の、焼結体表面から１００μｍの領域を図示したものである。断面図の表面から点線までの部分が、焼結体表面から１００μｍの領域である。
【図３】図３は、実施例１で得られた窒化アルミニウム脱脂体の細孔分布を示したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔  窒化アルミニウム焼結体  〕
まず、本発明により得られる窒化アルミニウム焼結体の構造について説明をする。【００１６】
〈焼結体の粒界相〉
本発明の窒化アルミニウム焼結体は、少なくとも窒化アルミニウム粉末と焼結助剤とを原料として製造されている。この窒化アルミニウム焼結体の粒界の少なくとも一部には、焼結助剤に由来する粒界相が形成されている。【００１７】
上記粒界相を形成し得る焼結助剤としては、窒化アルミニウム焼結体の焼結助剤として一般的に用いられる化合物が挙げられ、例えば、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ランタン（ＬａＯ3）、酸化セリウム（ＣｅＯ3）、酸化ホルミウム（ＨｏＯ3）、酸化イッテリビウム（Ｙｂ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化ネオジウム（ＮｄＯ3）、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ2Ｏ3）などの希土類化合物；酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）などのアルカリ土類金属化合物；またはこれら化合物の混合物が挙げられる。これら焼結助剤の中でも、得られる焼結体が緻密で熱伝導率が高いという点で、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）が好ましい。【００１８】
また、焼結助剤としては、焼結体中の残存率が４０％以上の焼結助剤が好ましく、
５０％以上の焼結助剤がより好ましい。ここで、焼結体中の焼結助剤の残存率とは、（焼結後の焼結体中に含まれる焼結助剤由来成分）／（焼結前のグリーン体に含まれる焼結助剤）の値から求めた。上述のような残存率となる焼結助剤を用いると、得られる焼結体は、焼結体表面から１００μｍ以内の領域において、焼結助剤に由来する粒界相が特定の構造を有し、かつ、窒化アルミニウム粒子の平均粒子径が特定の範囲にあることで、破壊靭性値が高く、しかも破壊靭性値、熱伝導率、機械的強度をバランスよく向上した窒化アルミニウム焼結体が得られる。【００１９】
焼結体中の残存率が４０％以上となる焼結助剤としては、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ランタン（ＬａＯ3）、酸化セリウム（ＣｅＯ3）、酸化ホルミウム（ＨｏＯ3）、酸化イッテリビウム（Ｙｂ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化ネオジウム（ＮｄＯ3）、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ2Ｏ3）などの希土類化合物；酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）などのアルカリ土類金属化合物、またはこれらの混合物が挙げられる。【００２０】
本発明において、焼結助剤に由来する粒界相とは、窒化アルミニウムの結晶粒子の粒界において、焼結助剤単独で形成された相、複数の焼結助剤が反応して形成された相、および焼結助剤と窒化アルミニウムの不純物とが反応して形成された相のことをいう。【００２１】
例えば、焼結助剤として酸化イットリウムを用いた場合には、酸化イットリウムと窒化アルミニウム原料粉末中に含まれる不純物酸素とが反応して、３Ｙ2Ｏ3・５Ａｌ2Ｏ3（以下、「ＹＡＧ」ともいう。）、Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3（以下、「ＹＡＬ」ともいう。）、２Ｙ2Ｏ3・Ａｌ2Ｏ3（以下、「ＹＡＭ」ともいう。）などの組成の粒界相が形成される。【００２２】
特に窒化アルミニウム粉末として還元窒化法で製造した窒化アルミニウム粉末を用いた場合には、ＹＡＭリッチな組成の粒界相が形成され易く、良好な熱伝導率を発現できる。【００２３】
本発明の窒化アルミニウム焼結体では、焼結体表面から１００μｍ以内の領域において、焼結助剤に由来する粒界相が特定の構造を有している。すなわち本発明の焼結体では、焼結体表面から１００μｍ以内の領域の任意の断面において、上記粒界相の全面積に対して、外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積が５０％以上である。【００２４】
焼結体表面から１００μｍ以内の領域とは、焼結体表面を含む任意の断面を選択し、その断面に含まれる焼結体表面の任意の点において、焼結体表面曲線に対して外接する接線を引き、この接線に対して垂直な直線Ａを引いたときに、焼結体表面の点から焼結体内部に向かって１００μｍ以内となる直線Ａの領域を意味している。【００２５】
焼結体の形状が直方体の場合、円柱の場合を、それぞれ図１、図２に例示する。【００２６】
粒界相の外接円直径は、以下のようにして求められる。本発明で得られる焼結体サンプルを破断する。焼結体表面近傍の構造はほぼ等価であるので、破断面の方向は特に制限されず任意でよいが、通常、破断を開始しようとする焼結体表面部分に接する平面に対してほぼ垂直となる平面で破断する。例えば、焼結体サンプルの形状が直方体である場合には、焼結体表面に対してほぼ垂直となる破断面が形成されるように破断をする。この破断面を鏡面研磨し、窒化アルミニウムの粒成長が起こらない条件で熱処理する。この熱処理したサンプル破断面のうち、焼結体表面から１００μｍ以内の領域を含む部分を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察する。焼結体表面から１００μｍ以内の領域の中でも特に平均的な組織である部分を選択し、得られるＳＥＭ写真１枚中に窒化アルミニウム結晶粒子が１０００個〜２０００個含まれる倍率に設定し、ＳＥＭ写真を撮影する。このようなＳＥＭ写真を５枚用意する。これら写真の画像データを画像解析システムに取り込み、画像データ中の粒界相に接するように外接円を描いて、外接円直径を求める。【００２７】
なおＳＥＭ写真中、窒化アルミニウム結晶粒子はグレー〜黒色であり、粒界相結晶粒子は白色であるので、これらの相違は容易に識別できる。【００２８】
また焼結体断面中の、粒界相全面積に対する、外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積の割合（％）は、上述したＳＥＭ写真の画像解析の結果から、
｛（外接円直径が１μｍ以下である粒界相の全面積）／（粒界相の全面積）｝×１００
の値を計算して求めたものである。【００２９】
焼結体表面から１００μｍ以内の領域の任意の断面中の粒界相のうち、外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積の割合が、粒界相全面積に対して上記範囲内にある場合には、焼結体に加わった応力を、焼結助剤に由来をしている上記粒界相に有効に分散することができると考えられるので、焼結体の靭性値を高めることができる。粒界相の面積の割合が上記範囲内に無い場合は、窒化アルミニウム結晶粒子が直接接触する部分が多くなるため応力を有効に分散できなくなる傾向になる場合がある。また、粒界相の面積の割合が上記範囲内に無い場合は、窒化アルミニウム結晶粒子全体を焼結助剤に由来をしている粒界相が覆ってしまう傾向にあるため、焼結体全体の強度が低下してしまう場合がある。【００３０】
これらの中でも、焼結体表面から１００μｍ以内の領域の任意の断面において、上記粒界相の全面積に対して、外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積の割合が、６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましい。【００３１】
外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積の割合が上記範囲内にある場合には、高熱伝導率で、しかも破壊靭性値の高い窒化アルミニウム焼結体を得ることができる。【００３２】
本発明において、焼結体表面から１００μｍ以内の領域外の焼結助剤に由来をしている粒界相の構造は特に制限されないが、焼結体表面から１００μｍを超えた領域の断面においても、粒界相の全面積に対して、外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積の割合が、５０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、７０％以上であることが特に好ましい。焼結体表面から１００μｍを超えた領域の任意の断面においても、粒界相の構造が上記構造である場合には、窒化アルミニウム焼結体の破壊靭性値を著しく改良できるとともに、機械的強度を向上させることができ、より信頼性の高い焼結体基板が得られる。【００３３】
〈窒化アルミニウム結晶粒子〉
本発明の窒化アルミニウム焼結体には窒化アルミニウム結晶粒子が含まれており、この窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径は３．０μｍ〜７．０μｍの範囲、好ましくは３．０μｍ〜６．０μｍの範囲、より好ましくは３．５μｍ〜５．０μｍの範囲である。【００３４】
上述した窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径は、以下のようにして求められる。粒界相の外接円直径を求めた場合と同様に、本発明で得られる焼結体サンプルを破断し、この破断面を鏡面研磨した後、窒化アルミニウムの粒成長が起こらない条件で熱処理する。この熱処理したサンプルの焼結体表面から１００μｍ以内の領域を含む部分をＳＥＭ観察する。焼結体表面から１００μｍ以内の領域の中でも特に平均的な組織である部分を選択し、得られるＳＥＭ写真１枚中に窒化アルミニウム結晶粒子が１０００個〜２０００個含まれる倍率に設定し、ＳＥＭ写真を撮影する。このようなＳＥＭ写真を５枚用意する。これら写真の画像データを画像解析システムに取り込み、画像データ中の窒化アルミニウム結晶粒子各々の粒子径を計測する。この粒子径の積算値を粒子個数で除した値を平均粒子径とした。【００３５】
窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径が上記範囲である場合は、得られる窒化アルミニウム焼結体の破壊靭性値が高く、しかも、破壊靭性値、熱伝導率、機械的強度がバランスよく向上した窒化アルミニウム焼結体が得られる。窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径が上記範囲を超えると、熱伝導率は向上するものの、機械的強度や破壊靭性値が低下してしまう場合がある。また、窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径が上記範囲未満であると、機械的強度は向上するものの、破壊靭性値が低下する場合がある。【００３６】
本発明の窒化アルミニウム焼結体の原料となる窒化アルミニウム粉末としては、窒化アルミニウム焼結体中に含まれる窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径が上記範囲となる限り、特に制限無く使用できる。例えば、後述する窒化アルミニウムスラリーに含まれる窒化アルミニウム粉末を使用できる。【００３７】
〔  窒化アルミニウムスラリー  〕
上述した本発明の窒化アルミニウム焼結体は、例えば、下記窒化アルミニウムスラリーを原料として製造できる。すなわち、本発明の窒化アルミニウム焼結体は、平均粒子径が１．０μｍ〜３．０μｍの範囲の窒化アルミニウム粉末、焼結助剤、結合剤、および有機溶剤を含み、粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０）が、０．８μｍ〜１．２μｍの範囲であり、累積９０％値と累積１０％値の比（Ｄ９０／Ｄ１０）が６．０〜６．８の範囲である窒化アルミニウムスラリーから製造することができる。【００３８】
〈窒化アルミニウム粉末〉
本発明の窒化アルミニウムスラリーに用いられる窒化アルミニウム粉末の平均粒子径は１．０μｍ〜３．０μｍの範囲である。本発明において窒化アルミニウム粉末の平均粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定した、窒化アルミニウムの凝集粒子の粒子個数平均で求めた平均粒子径をいう。平均粒子径が上記範囲の窒化アルミニウム粉末である場合には、得られる窒化アルミニウムスラリーの固形分濃度を高くでき、しかも均一に分散し易く、流動性、乾燥効率が良好である。また、窒化アルミニウム結晶粒子が所定の構造である本発明の窒化アルミニウム焼結体を容易に得ることができる。【００３９】
このような窒化アルミニウム粉末の中でも、平均粒子径が１．０μｍ〜２．５μｍの範囲である粉末が好ましく、１．０μｍ〜２．０μｍの範囲である粉末がより好ましい。窒化アルミニウム粉末の平均粒子径が上記範囲内にある場合には、より均一に分散しやすく、流動性、乾燥効率が良好となる。【００４０】
本発明の窒化アルミニウムスラリーに用いる窒化アルミニウム粉末は、平均粒子径が上記範囲である窒化アルミニウム粉末を一種単独で使用してもよいし、平均粒子径の異なる二種以上の窒化アルミニウム粉末を、平均粒子径が上記範囲となるように混合して使用してもよい。【００４１】
本発明の窒化アルミニウムスラリーにおいて使用される窒化アルミニウム粉末は、平均粒子径以外は特に制限はない。【００４２】
例えば窒化アルミニウム粉末の製造方法について特に制限はなく、還元窒化法得られた窒化アルミニウム粉末、直接窒化法で得られた窒化アルミニウム粉末、またはこれら混合物を使用してもよいが、最終的に得られる窒化アルミニウム焼結体が良好な熱伝導率を有する点で、還元窒化法で得られた窒化アルミニウム粉末が好ましい。【００４３】
また、上記窒化アルミニウム粉末の不純物については特に制限はないが、酸素、陽イオン等の不純物が少ないものが好ましく、例えば、酸素含有量が好ましくは１．５重量％以下、より好ましくは０．４重量％〜１．３重量％の範囲であり、陽イオン不純物の含有量が好ましくは０．３重量％以下、より好ましくは０．２重量％以下である窒化アルミニウム粉末が好ましい。このような窒化アルミニウム粉末を原料とした場合には、熱伝導性に優れた窒化アルミニウム焼結体を得ることができる。【００４４】
なお、純粋な窒化アルミニウムはアルミニウムと窒素とのモル比が１：１の化合物であるので、原料である窒化アルミニウム粉末中に含まれる、この量比の範囲をはずれる元素に由来をする成分を陽イオン不純物として取り扱う。例えば、窒化アルミニウム中に不純物として金属アルミニウムが含まれている場合には、陽イオン不純物として取り扱う。ただし、窒化アルミニウム粉末の表面は空気中で不可避的に酸化されて、Ａｌ−Ｎ結合の少なくとも一部がＡｌ−Ｏ結合に置き換えられている場合があるが、このようなＡｌ−Ｏ結合に由来する成分については、窒化アルミニウム粉末中の陽イオン不純物としては取り扱わずに、酸素分として取り扱う。【００４５】
〈焼結助剤〉
本発明の窒化アルミニウムスラリーに用いる焼結助剤としては、上述の窒化アルミニウム焼結体の項で説明した焼結助剤を用いることができる。好適な焼結助剤についても同様である。【００４６】
これら焼結助剤は、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対して、通常２重量部〜６重量部、好ましくは３重量部〜５重量部の範囲の量で使用することができる。【００４７】
焼結助剤を上記範囲の量使用することで、本発明の窒化アルミニウムスラリーから得られる焼結体の破壊靭性値を高くすることができ、また、焼結助剤に由来する粒界相が所定の構造である本発明の窒化アルミニウム焼結体を容易に製造することができる。【００４８】
〈結合剤〉
本発明の窒化アルミニウムスラリーに用いる結合剤としては特に制限は無く、一般的なセラミック粉末成形用の結合剤を使用できる。【００４９】
例えば、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリ２−エチルヘキシルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリアクリレート、セルロースアセテートブチレート、ニトロセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンオキサイド、およびポリプロピレンオキサイド等の酸素含有有機高分子；
石油レジン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の炭化水素系有機高分子；
ポリ塩化ビニル等その他の有機高分子；ワックス等；またはこれら２つ以上を混合して用いることができる。【００５０】
これら結合剤のうち、酸素含有有機高分子は、窒化アルミニウム粉末と優れた化学親和性を有し、強固に窒化アルミニウム粉末と結合できるという点で好ましい。【００５１】
また、結合剤として有機高分子を用いる場合には、数平均分子量は特に制限されないが、ポリスチレン換算の数平均分子量で、通常３０００〜１００００００の範囲、好ましくは５０００〜３０００００の範囲である。有機高分子の数平均分子量が上記範囲にある場合には、高強度で柔軟性に優れるグリーン体を得られる場合がある。【００５２】
これら結合剤の使用形態は特に制限はなく、例えば、そのまま使用してもよいし、エマルジョンとして使用してもよい。【００５３】
これら結合剤は、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対して、通常４重量部〜３０重量部、好ましくは５重量部〜２０重量部の範囲の量で使用することができる。【００５４】
〈有機溶媒〉
本発明の窒化アルミニウムスラリーに用いる有機溶媒としては特に制限は無く、一般的な有機溶媒を用いることができる。【００５５】
例えば、アセトン、メチルエチルケトン、およびメチルイソプロピルケトンなどのケトン類；
エタノール、プロパノール、およびブタノールなどのアルコール類；
ベンゼン、トルエン、およびキシレンなどの芳香族炭化水素類；
トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、およびブロモクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素類；またはこれら有機溶媒の混合物を用いることができる。【００５６】
これら有機溶媒は、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対して、通常２０重量部〜２００重量部、好ましくは４０重量部〜１５０重量部の範囲の量で使用することができる。【００５７】
〈その他成分〉
本発明の窒化アルミニウムでは、その他成分として、界面活性剤、可塑剤等の添加剤を用いることができる。【００５８】
界面活性剤は特に制限無く用いることができるが、ノニオン系界面活性剤が好ましい。【００５９】
このノニオン系界面活性剤としては、例えば、カルボキシル化トリオキシエチレントリデシルエーテル、ジグリセリンモノオレート、ジグリセリンモノステアレート、カルボキシル化ヘプタオキシエチレントリデシルエーテル、テトラグリセリンモノオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、プロピレングリコールモノステアレート、グリセリンモノステアレート、グリセリントリステアレート、グリセリンモノオレート、グリセリントリオレート、ソルビタントリオレート、およびソルビタンモノオレートなど、またはこれら２つ以上の混合物を挙げることができる。【００６０】
これら界面活性剤は、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対して、通常０．０１重量部〜１０重量部、好ましくは０．０２重量部〜３．０重量部の範囲の量で使用することができる。【００６１】
界面活性剤を上記範囲内で使用した場合には、結合剤と窒化アルミニウムとの分散が良好になり、この窒化アルミニウムスラリーから得られる窒化アルミニウムグリーン体の強度を高くすることができる。【００６２】
可塑剤は特に制限無く用いることができ、例えば、ポリエチレングリコール、およびその誘導体；ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ベンジルブチルフタレート、およびジオクチルフタレートなどのフタル酸エステル類；ブチルステアレートなどのステアリン酸エステル類；トリクレゾールフォスフェート；トリ−Ｎ−ブチルフォスフェート；およびグリセリンなど、またはこれら２つ以上の混合物を挙げることができる。【００６３】
これら可塑剤は、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対して、通常０．１重量部〜２０重量部、好ましくは０．４重量部〜１５重量部の範囲の量で使用することができる。【００６４】
〈窒化アルミニウムスラリーの粒度分布〉
本発明の窒化アルミニウムスラリーは、上述の窒化アルミニウム粉末、焼結助剤、結合剤、有機溶媒等の原料を混合したものであって、特定の粒度分布を有するものである。【００６５】
すなわち本発明の窒化アルミニウムスラリーは、粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０）が、０．８μｍ〜１．２μｍの範囲であり、累積９０％値と累積１０％値との比（Ｄ９０／Ｄ１０）が６．０〜６．８である。【００６６】
本発明において窒化アルミニウムスラリーの粒度分布は、レーザー回折法によって求めたものである。なお、窒化アルミニウムスラリーの粒度分布測定における粒子とは、レーザー回折法で粒子として測定できるものを全て含んでおり、窒化アルミニウムそのものだけでなく、結合剤、焼結助剤、添加剤等が含まれている場合もある。【００６７】
そしてこの測定結果を粒度分布曲線として表し、窒化アルミニウムスラリー中に含まれるレーザー回折法で測定可能な全粒子に対して、粒子径の小さい方から累積して、累積１０％値となったときの粒子の粒子径をＤ１０、累積５０％値となったときの粒子をＤ５０、累積９０％値となったときの粒子の粒子径をＤ９０として求めた。そしてこれら値からさらに累積９０％値と累積１０％値との比（Ｄ９０／Ｄ１０）の値を求めた。【００６８】
本発明の窒化アルミニウムスラリーの粒度分布が上記範囲内にある場合には、窒化アルミニウムスラリーの固形分濃度が高い場合でも、一般的なスラリーと比較して粘度を小さくすることができ、スラリーの取扱い性に優れる。また、窒化アルミニウムスラリーに含まれる有機溶剤の量も少ない。【００６９】
さらに、この窒化アルミニウムスラリーからシート状の窒化アルミニウムグリーン体を製造する場合、シート上のシワ、クラック、厚みムラの発生を低減できる。【００７０】
加えて、この窒化アルミニウムスラリーを原料として得られる窒化アルミニウム焼結体は、破壊靭性値、機械的強度がともに優れ、機械的強度等の物性のばらつきが低減されている。また、得られる焼結体の寸法精度を向上し、端部そりを小さくすることができる。さらに、焼結助剤に由来する粒界相が所定の構造を有する本発明の窒化アルミニウム焼結体を容易に得ることができる。【００７１】
本発明の窒化アルミニウムスラリーでは粒度分布が上記範囲内にあるが、Ｄ５０が、０．９μｍ〜１．１μｍの範囲であり、Ｄ９０／Ｄ１０が６．２μｍ〜６．６μｍの範囲であることが好ましい。【００７２】
窒化アルミニウムスラリーの粒度分布が上記範囲内にある場合には、この窒化アルミニウムスラリーを原料として得られる窒化アルミニウム焼結体は、より高い破壊靭性値を有する。【００７３】
〈窒化アルミニウムスラリーの製造方法〉
上記粒子径を有する窒化アルミニウムスラリーの製造方法は特に制限はされないが、例えば、窒化アルミニウム粉末、焼結助剤、結合剤、有機溶剤等をモーター攪拌機やボールミル等により溶解・混合させ、窒化アルミニウム溶液を得た後、公知の分散装置に導入して、窒化アルミニウム、焼結助剤等の固形成分を有機溶媒中に分散することで製造することができる。公知の分散装置としては、例えば、超音波分散装置、ビーズミル、ロールミル、ホモミキサー、ウルトラミキサー、ディスパーミキサー、ホモミキサー、貫通型高圧分散装置、衝突型高圧分散装置、多孔型高圧分散装置、だまとり型高圧分散装置、（衝突＋貫通）型高圧分散装置、超高圧ホモジナイザー等を挙げることができる。【００７４】
これら分散装置の中でも、貫通型高圧分散装置、衝突型高圧分散装置、多孔型高圧分散装置、だまとり型高圧分散装置、（衝突＋貫通）型高圧分散装置、超高圧ホモジナイザー等で高圧分散処理することが本願の粒度分布の要件を満たす窒化アルミニウムスラリーが容易に得られる点で好ましい。【００７５】
これら分散装置によって、上記粒度分布の要件を満たすように粒子を分散できれば、装置の形状、大きさ、処理圧力、処理回数等は特に制限はないが、例えば、衝突型高圧分散装置を用いた場合には、原料混合物を１００ＭＰａ〜２００ＭＰａの圧力で、通常１回〜９回、好ましくは１回〜３回、より好ましくは１回〜２回、高圧分散装置内を通過させることにより、上記粒度分布の要件を満たすような窒化アルミニウムスラリーを製造することができる。【００７６】
〔  窒化アルミニウムグリーン体  〕
本発明の窒化アルミニウムグリーン体は、例えば、上記窒化アルミニウムスラリーから製造することができる。【００７７】
本発明の窒化アルミニウムグリーン体は、平均粒子径が１．０μｍ〜３．０μｍの範囲の窒化アルミニウム粉末、および結合剤を含み、水中密度が２．２５ｇ／ｃｍ3〜２．４５ｇ／ｃｍ3である。このような窒化アルミニウムグリーン体は、形状がシート状の場合であっても、端部の反りも小さい。さらに、機械的強度が優れることから、微細な形状や薄膜化も容易である。また、この窒化アルミニウムグリーン体を原料として得られる窒化アルミニウム焼結体は、破壊靭性値、機械的強度がともに優れ、機械的強度等の物性のばらつきが低減されている。さらに、得られる焼結体の寸法精度を向上し、端部そりを小さくすることができる。加えて、粒界相が所定の構造を有する本発明の窒化アルミニウム焼結体を容易に得ることができる。【００７８】
このような窒化アルミニウムグリーン体は、例えば以下の方法によって製造することができる。まず、上述の本発明の窒化アルミニウムスラリーについて、必要に応じて、フィルターろ過、脱泡、脱溶剤等の操作を行って、スラリーの粘度調製等を行う。その後、シート成形機を用いて、ドクターブレード法等によりシート状成形物を得る。このシート状成形物を乾燥して、シート状成形物に含まれる有機溶媒の少なくとも一部を除去することにより、本発明の窒化アルミニウムグリーン体を得ることができる。【００７９】
〔  窒化アルミニウム脱脂体  〕
本発明の窒化アルミニウム脱脂体は、例えば、上述の本発明の窒化アルミニウムグリーン体を脱脂することにより得ることができる。【００８０】
本発明の窒化アルミニウム脱脂体は、水銀ポロシメーターで測定した際に、その細孔分布の最大ピーク位置が０．１８μｍ〜０．２８μｍの範囲にある。窒化アルミニウム脱脂体の細孔が上記範囲にある場合、この脱脂体より得られる窒化アルミニウム焼結体は、破壊靭性値、機械的強度がともに優れ、機械的強度等の物性のばらつきが低減されている。さらに、得られる焼結体の寸法精度を向上し、端部そりを小さくすることができる。加えて、粒界相が所定の構造を有する本発明の窒化アルミニウム焼結体を容易に得ることができる。【００８１】
脱脂は、通常、酸素や空気などの酸化性ガス、水素などの還元性ガス、アルゴンや窒素などの不活性ガス、二酸化炭素、またはこれらの混合ガス雰囲気下、あるいはこれらガスと水蒸気とを混合した加湿ガス雰囲気下で行われる。脱脂温度は、結合剤の種類や脱脂雰囲気によって適宜選択できるが、通常３００℃〜１２００℃、好ましくは４００℃〜１０００℃の温度範囲から選択できる。また、脱脂時間は結合剤の種類や脱脂雰囲気に応じて適宜選択できるが、通常３０分〜１０時間、好ましくは２時間〜８時間の範囲から選択することができる。本発明で得られる窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率を良好とする観点からは、脱脂雰囲気、温度、脱脂時間を調節して脱脂体の酸素濃度を３．０重量％以下の範囲とすることが好ましく、０．９重量％〜２．５重量％の範囲とすることが好ましい。【００８２】
〔  窒化アルミニウム焼結体の焼成  〕
本発明の窒化アルミニウム焼結体は、上記窒化アルミニウム脱脂体を焼成することによって得ることができる。【００８３】
上記脱脂体の焼成は、通常、非酸化性ガス雰囲気下、真空下、または減圧下で行われる。なお、非酸化性ガスとしては例えば、水素などの還元性ガス、アルゴン、ヘリウム、窒素などの不活性ガス、またはこれらの混合ガスが使用される。焼成温度は、通常１６５０℃〜１９００℃、好ましくは１７５０℃〜１８００℃、より好ましくは、１７６０℃〜１７９０℃の範囲である。【００８４】
焼成温度が上記範囲にある場合には、焼結体が緻密になるとともに、結晶の粒成長を適切な範囲とすることができる。【００８５】
またこれら条件に加えて、非酸化性雰囲気中で、最適緻密化温度より１０℃〜４０℃高い温度で、窒化アルミニウム脱脂体を加熱処理することにより本発明の焼結体を容易に得ることができる。【００８６】
上記最適緻密化温度とは、理論密度に対する相対密度が９９％以上の焼結体が得られる焼成温度をいう。【００８７】
このような焼成条件でられた焼結体は、破壊靭性値が高く、しかも破壊靭性値、熱伝導率、機械的強度がバランスよく向上し、しかも機械的強度のばらつきが低減している。また、得られる焼結体の寸法精度が向上し、端部そりも小さくなる。【００８８】
焼成時間は特に限定されないが、通常２時間〜２０時間、好ましくは５時間〜１５時間の範囲である。焼成時間が上記範囲にある場合には、焼結体が緻密になるとともに、結晶の粒成長を適切な範囲とすることができ、得られる焼結体の破壊靭性値、熱伝導率、および機械的強度をバランスよく向上することができる。【００８９】
上述の焼成を行う際には、通常窒化アルミニウムの焼成に使用する焼成容器をなんら支障なく使用できる。例えば、窒化アルミニウム製、あるいは窒化棚素製の密閉容器を使用できる。【００９０】
本発明の窒化アルミニウム焼結体は、そのままで、電子部品等の構造材料として使用することができる。また、パワーモジュール等の金属接合基板、ファインパターン等のメタライズ面を有する回路基板等として使用することも可能である。【００９１】
上記金属接合基板の金属としては、銅、アルミニウム等を好適に使用できる。また、金属接合基板における金属層の厚みは、通常０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲である。これら金属層は、上記金属を活性金属ろう材法、その他公知の方法により、窒化アルミニウム焼結体表面に接合をする。【００９２】
〔実施例〕
本発明をさらに具体的に説明するために、以下実施例および比較例を挙げるが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００９３】
以下実施例および比較例において、各種物性は次の方法により測定した。【００９４】
（１）窒化アルミニウム粉末および窒化アルミニウムスラリーの粒度分布
ＬＥＥＤ＆ＮＯＲＴＨＲＰ製「ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ  ＩＩ」を使用して、レーザー回折法により測定した。原料の窒化アルミニウム粉末の粒度分布は、窒化アルミニウムを水に分散させて測定した。窒化アルミニウスラリーの粒度分布は、窒化アルミニウムスラリーをエタノールに分散させて測定した。【００９５】
（２）窒化アルミニウムグリーン体の水中密度
東洋精機製「高精度比重計Ｄ−Ｈ」を使用して、アルキメデス法により求めた。【００９６】
（３）窒化アルミニウム脱脂体の細孔径
カンタクローム社製「ポアマスタ６０」（水銀ポロシメーター）を使用して、窒化アルミニウム脱脂体の細孔分布を測定した。Ｗａｓｈｂｕｒｎの関係式に接触角θ＝１４０°、水銀の表面張σ＝４８０ｅｒｇｓ／ｃｍ2を採用した。６０，０００ＰＳＩＡまで加圧するので、測定範囲は細孔径３５オングストローム〜約１０００００オングストロームであった。【００９７】
（３）焼結体密度
東洋精機製「高精度比重計Ｄ−Ｈ」を使用して、アルキメデス法により求めた。【００９８】
（４）破壊靭性値
ＪＩＳ  Ｒ１６０７に準拠して、（株）アカシ製ビッカース硬さ試験機ＡＶＫ−ＣＯを使用してビッカース硬さを測定した。このビッカース硬さから、Ｉ．Ｆ．法により破壊靭性値を算出した。押し込み荷重は４９Ｎ、保持時間は１５秒である。５サンプルの平均値を測定値とした。【００９９】
（５）機械的強度
ＪＩＳ  Ｒ１６０１に準拠して、クロスヘッド速度０．５ｍｍ／分、スパン３０ｍｍで３点曲げ強度を測定した。試験片の幅は４ｍｍで平面研削して作製した。５サンプルの平均値を測定値とした。【０１００】
（６）熱伝導率
理学電気（株）製の熱定数測定装置ＰＳ−７を使用して、レーザーフラッシュ法により測定した。厚み補正は検量線により行った。【０１０１】
（７）窒化アルミニウム焼結体の粒界相の外接円直径および面積
焼結体微構造のＳＥＭ写真から、画像解析システム（ＩＰ−１０００ＰＣ；旭化成工業製）を使用して以下の方法により各粒界相の外接円直径を求めた。【０１０２】
まず、得られた直方体形状の焼結体サンプルを、焼結体表面に対してほぼ垂直となる方向に破断した。焼結体の外表面から１００μｍ以内の領域を含む破断面を鏡面に研磨し、窒化アルミニウムの粒成長が起こらない温度である１６００℃〜１６５０℃で数分間熱処理した。この処理により観察表面をエッチングして、窒化アルミニウム結晶粒子、および焼結助剤に由来する粒界相を１つ１つ識別できる表面を得ることができる。【０１０３】
ついで、焼結体表面から１００μｍ以内の領域を含むようにサンプルの断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日立製作所社製；Ｓ−２１５０型）を使用して観察した。倍率は、結晶粒子２００個〜３００個が一観察画面に含まれる大きさとなるように設定した。上記設定倍率での観察を複数の部分で行い、写真の撮影を行った。写真中には結晶粒子が１０００個〜２０００個含まれている。撮影場所を変えたこのようなＳＥＭ写真を５枚用意した。焼結体の微構造の白黒写真では、窒化アルミニウム結晶粒子の相は灰色、焼結剤に由来をしている粒界相は白色となるので、これらの識別は容易に行うことができる。【０１０４】
上述の画像解析システムを使用して、このようにして得られた焼結体の微構造のＳＥＭ写真を画像解析し、焼結体表面から１００μｍ以内の領域における、粒界相の外接円直径、粒界相の全面積、および外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積を求めた。【０１０５】
なお、上述のように粒界相の全面積に対する、外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積の割合（％）は、
｛（外接円直径が１μｍ以下である粒界相の全面積）／（粒界相の全面積）｝×１００
の値を計算して求めた。【０１０６】
（８）窒化アルミニウム焼結体中の窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径
上述した（７）の画像解析と同時に、窒化アルミニウム焼結体中の窒化アルミニウム結晶粒子の平均粒子径も計算した。【０１０７】
すなわち、窒化アルミニウム結晶粒子と同定した粒子の最大粒子径を画像解析から求め、
（窒化アルミニウム結晶粒子の最大粒子径の積算値）／（窒化アルミニウム結晶粒子の数）
の値を計算して求めた。【０１０８】
（９）焼結助剤の残存率の測定方法
窒化アルミニウム焼結体を粉砕し粉末状にした後、アルカリ溶融後、酸で中和し、島津製作所製「ＩＣＰ−１０００」を使用して溶液のＩＣＰ発光分析により、焼結助剤の金属元素濃度を定量し、窒化アルミニウム焼結体中の焼結助剤量に換算し、窒化アルミニウムスラリー調整時の焼結助剤配合比から焼結助剤の残存率を求めた。【０１０９】
〔実施例１〕
内容積が１０Ｌのナイロン製ポットに、ビッカース硬さ１２００でボール径１０mmのアルミナ製ボールを見掛け充填率で４０％入れた。ついで、平均粒子径１．５μｍの窒化アルミニウム粉末（株式会社トクヤマ製  Ｈグレード）１００重量部、酸化イットリウム５重量部、ソルビタントリオレート２重量部、トルエン２１重量部、エタノール１２重量部、およびブタノール２重量部を添加して、１段目のボールミル混合を１６時間行った。その後、この混合物に、ポリビニルブチラール８重量部、ジブチルフタレート３．５重量部、トルエン２７重量部、エタノール１６重量部、およびブタノール２重量部を入れて、２段目のボールミル混合を１８時間行い、窒化アルミニウム溶液を得た。【０１１０】
得られた窒化アルミニウム溶液を、衝突型高圧分散装置（（株）スギノマシン製、ＨＪＰ−２５００５）により、２００ＭＰａの圧力で１回高圧分散処理し、窒化アルミニウムスラリーを得た。得られた窒化アルミニウムスラリーの、粒度分布曲線におけるＤ５０は１．０μｍ、Ｄ９０／Ｄ１０は６．２であった。【０１１１】
次に、得られた窒化アルミニウムスラリーから脱溶媒し、粘度を２００００ｃＰに調整した。その後、ドクターブレード法によりシート成形を行い、幅２０ｃｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーンシートを作製した。この窒化アルミニウムグリーンシートをプレス加工機により打ち抜き、幅６８ｍｍ、長さ６８ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーン体を得た。得られた窒化アルミニウムグリーン体の水中密度は２．３５ｇ／ｃｍ3であった。【０１１２】
このようにして得られたグリーン体を、乾燥空気中で５８０℃の温度で４時間脱脂処理し、酸素濃度が２．１重量％の窒化アルミニウム脱脂体を得た。得られた窒化アルミニウム脱脂体の細孔分布を水銀ポロシメーターで測定した。細孔分布の最大ピーク位置は、０．２２μｍであった。図３に水銀ポロシメーターで測定した細孔分布を示した。【０１１３】
その後、この窒化アルミニウム脱脂体を焼成容器に入れて、窒素雰囲気中１７８０℃（最適緻密化温度＋３０℃）で５時間焼成し、窒化アルミニウム焼結体を得た。得られた窒化アルミニウム焼結体の密度、熱伝導率、機械的強度、破壊靭性値、窒化アルミニウム結晶の平均粒子径、粒界相全面積に対する外接円直径が１μｍ以下である粒界相の面積の割合（％）を測定した。また、焼結助剤の残存率についても求めた。その結果を表１に示した。【０１１４】
〔実施例２〕
実施例１において、窒化アルミニウム脱脂体の焼成条件を窒素雰囲気中１７８０℃で１０時間焼成した以外は、実施例１と同様にして窒化アルミニウム焼結体を得て、この焼結体を評価した。評価結果を表１に示した。【０１１５】
〔実施例３〕
実施例１で得られた窒化アルミニウム溶液を、衝突型高圧分散装置（（株）スギノマシン製、ＨＪＰ−２５００５）により、２００ＭＰａの圧力で２回高圧分散処理し、窒化アルミニウムスラリーを得た。得られた窒化アルミニウムスラリーの、粒度分布曲線におけるＤ５０は１．０μｍ、Ｄ９０／Ｄ１０は６．６であった。【０１１６】
次に、得られた窒化アルミニウムスラリーから脱溶媒し、粘度を２００００ｃＰに調整した。その後、ドクターブレード法によりシート成形を行い、幅２０ｃｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーンシートを作製した。この窒化アルミニウムグリーンシートをプレス加工機により打ち抜き、幅６８ｍｍ、長さ６８ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーン体を得た。得られた窒化アルミニウムグリーン体の水中密度は２．３７ｇ／ｃｍ3であった。【０１１７】
このようにして得られたグリーン体を、乾燥空気中で５８０℃の温度で４時間脱脂処理し、酸素濃度が２．１重量％の窒化アルミニウム脱脂体を得た。得られた脱脂体の細孔分布を水銀ポロシメーターで測定した。細孔分布の最大ピーク位置は、０．２０μｍであった。【０１１８】
その後、実施例１と同様にして窒化アルミニウム焼結体を得て、この焼結体を評価した。評価結果を表１に示した。【０１１９】
〔実施例４〕
実施例１で得られた窒化アルミニウム溶液を、衝突型高圧分散装置（（株）スギノマシン製、ＨＪＰ−２５００５）により、２００ＭＰａの圧力で５回高圧分散処理し、窒化アルミニウムスラリーを得た。得られた窒化アルミニウムスラリーの、粒度分布曲線におけるＤ５０は０．８μｍ、Ｄ９０／Ｄ１０は６．６であった。【０１２０】
次に、得られた窒化アルミニウムスラリーから脱溶媒し、粘度を２００００ｃＰに調整した。その後、ドクターブレード法によりシート成形を行い、幅２０ｃｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーンシートを作製した。この窒化アルミニウムグリーンシートをプレス加工機により打ち抜き、幅６８ｍｍ、長さ６８ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーン体を得た。得られた窒化アルミニウムグリーン体の水中密度は２．４３ｇ／ｃｍ3であった。【０１２１】
このようにして得られたグリーン体を、乾燥空気中で５８０℃の温度で４時間脱脂処理し、酸素濃度が２．１重量％の窒化アルミニウム脱脂体を得た。得られた脱脂体の細孔分布を水銀ポロシメーターで測定した。細孔分布の最大ピーク位置は、０．１９μｍであった。【０１２２】
その後、実施例１と同様にして窒化アルミニウム焼結体を得て、この焼結体を評価した。評価結果を表１に示した。【０１２３】
〔実施例５〕
実施例１において１段目のボールミル混合を２時間行った後、さらに２段目のボールミル混合を４時間行った以外は、実施例１と同様にして、窒化アルミニウム溶液を得た。得られた窒化アルミニウム溶液を、衝突型高圧分散装置（（株）スギノマシン製、ＨＪＰ−２５００５）により、２００ＭＰａの圧力で１回高圧分散処理し、窒化アルミニウムスラリーを得た。得られた窒化アルミニウムスラリーの、粒度分布曲線におけるＤ５０は１．０μｍ、Ｄ９０／Ｄ１０は６．２であった。【０１２４】
次に、得られた窒化アルミニウムスラリーから脱溶媒し、粘度を２００００ｃＰに調整した。その後、ドクターブレード法によりシート成形を行い、幅２０ｃｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーンシートを作製した。この窒化アルミニウムグリーンシートをプレス加工機により打ち抜き、幅６８ｍｍ、長さ６８ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーン体を得た。得られた窒化アルミニウムグリーン体の水中密度は２．３２ｃｍ3であった。【０１２５】
このようにして得られたグリーン体を、乾燥空気中で５８０℃の温度で４時間脱脂処理し、酸素濃度が２．０量％の窒化アルミニウム脱脂体を得た。得られた窒化アルミニウム脱脂体の細孔分布を水銀ポロシメーターで測定した。細孔分布の最大ピーク位置は、０．２４μｍであった。【０１２６】
その後、実施例１と同様にして窒化アルミニウム焼結体を得て、この焼結体を評価した。評価結果を表１に示した。【０１２７】
〔実施例６〕
実施例５において、窒化アルミニウム溶液を、１００ＭＰａの圧力で１回高圧分散処理した以外は、実施例５と同様にして、窒化アルミニウムスラリーを得た。得られた窒化アルミニウムスラリーの、粒度分布曲線におけるＤ５０は１．２μｍ、Ｄ９０／Ｄ１０は６．４であった。【０１２８】
次に、得られた窒化アルミニウムスラリーから脱溶媒し、粘度を２００００ｃＰに調整した。その後、ドクターブレード法によりシート成形を行い、幅２０ｃｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーンシートを作製した。この窒化アルミニウムグリーンシートをプレス加工機により打ち抜き、幅６８ｍｍ、長さ６８ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーン体を得た。得られた窒化アルミニウムグリーン体の水中密度は２．２７ｃｍ3であった。【０１２９】
このようにして得られたグリーン体を、乾燥空気中で５８０℃の温度で４時間脱脂処理し、酸素濃度が２．０量％の窒化アルミニウム脱脂体を得た。得られた窒化アルミニウム脱脂体の細孔分布を水銀ポロシメーターで測定した。細孔分布の最大ピーク位置は、０．２６μｍであった。【０１３０】
その後、実施例１と同様にして窒化アルミニウム焼結体を得て、この焼結体を評価した。評価結果を表１に示した。【０１３１】
〔比較例１〕
実施例１と同様にして窒化アルミニウム溶液を得た。得られた窒化アルミニウム溶液の、粒度分布曲線におけるＤ５０は１．３μｍ、Ｄ９０／Ｄ１０は７．１であった。【０１３２】
次に、得られた窒化アルミニウム溶液から脱溶媒し、粘度を２００００ｃＰに調整した。その後、ドクターブレード法によりシート成形を行い、幅２０ｃｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーンシートを作製した。この窒化アルミニウムグリーンシートをプレス加工機により打ち抜き、幅６８ｍｍ、長さ６８ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーン体を得た。得られた窒化アルミニウムグリーン体の水中密度は２．２２ｃｍ3であった。【０１３３】
このようにして得られたグリーン体を、乾燥空気中で５８０℃の温度で４時間脱脂処理し、酸素濃度が２．１量％の窒化アルミニウム脱脂体を得た。得られた窒化アルミニウム脱脂体の細孔分布を水銀ポロシメーターで測定した。細孔分布の最大ピーク位置は、０．２９μｍであった。【０１３４】
その後、実施例１と同様にして窒化アルミニウム焼結体を得て、この焼結体を評価した。評価結果を表１に示した。【０１３５】
〔比較例２〕
実施例１で得られた窒化アルミニウム溶液を、衝突型高圧分散装置（（株）スギノマシン製、ＨＪＰ−２５００５）により、２００ＭＰａの圧力で１０回高圧分散処理し、窒化アルミニウムスラリーを得た。得られた窒化アルミニウムスラリーの、粒度分布曲線におけるＤ５０は０．７μｍ、Ｄ９０／Ｄ１０は６．９であった。【０１３６】
次に、得られた窒化アルミニウムスラリーから脱溶媒し、粘度を２００００ｃＰに調整した。その後、ドクターブレード法によりシート成形を行い、幅２０ｃｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーンシートを作製した。この窒化アルミニウムグリーンシートをプレス加工機により打ち抜き、幅６８ｍｍ、長さ６８ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍの窒化アルミニウムグリーン体を得た。得られた窒化アルミニウムグリーン体の水中密度は２．４６ｇ／ｃｍ3であった。【０１３７】
このようにして得られたグリーン体を、乾燥空気中で５８０℃の温度で４時間脱脂処理し、酸素濃度が２．１重量％の窒化アルミニウム脱脂体を得た。得られた脱脂体の細孔分布を水銀ポロシメーターで測定した。細孔分布の最大ピーク位置は、０．１７μｍであった。【０１３８】
その後、実施例１と同様にして窒化アルミニウム焼結体を得て、この焼結体を評価した。評価結果を表１に示した。【０１３９】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2006135016.tif 000007