复合体的制造方法技术

本发明专利技术提供复合体的制造方法，其具有：氮化工序，将碳化硼粉末在氮气氛下进行烧成而得到包含碳氮化硼的烧成物；烧结工序，进行包含烧成物和烧结助剂的配合物的成型及加热，从而得到包含氮化硼粒子和气孔的氮化硼烧结体；和含浸工序，使树脂组合物含浸于氮化硼烧结体，所述复合体具有氮化硼烧结体、和填充于该氮化硼烧结体的气孔的至少一部分中的树脂。硼烧结体的气孔的至少一部分中的树脂。硼烧结体的气孔的至少一部分中的树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合体的制造方法


[0001]本公开文本涉及复合体的制造方法。

技术介绍

[0002]在功率器件、晶体管、晶闸管、CPU等构件中，要求对使用时产生的热高效地进行散热。根据这样的要求，以往进行了下述操作：实现印刷布线板(其供电子部件安装)的绝缘层的高导热化；或者，将电子部件或印刷布线板介由具有电绝缘性的热界面材料(Thermal Interface Materials)而安装于散热器。在这样的绝缘层及热界面材料中，使用了由树脂和氮化硼等陶瓷构成的复合体(散热构件)。
[0003]作为这样的复合体，正在研究使用使树脂含浸于多孔性的陶瓷成型体而得的复合体。由于氮化硼具有润滑性、高导热性、及绝缘性等，因此，正在研究将包含氮化硼的陶瓷用于散热构件。专利文献1中提出了下述技术：使取向度及石墨化指数在规定的范围内，从而导热率优异，并且降低了导热率的各向异性。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2014
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162697号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]伴随着近年来的电子部件内的电路的高集成化，要求具有优异的绝缘性的复合体。为此，本公开文本提供能够制造具有优异的绝缘性的复合体的制造方法。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]在一个方面，本公开文本提供复合体的制造方法，其具有：烧结工序，进行包含碳氮化硼粉末和烧结助剂的配合物的成型及加热，从而得到包含氮化硼粒子和气孔的氮化硼烧结体；和含浸工序，使树脂组合物含浸于氮化硼烧结体，所述复合体具有氮化硼烧结体、和填充于该氮化硼烧结体的气孔的至少一部分中的树脂。
[0011]该制造方法中，进行包含碳氮化硼和烧结助剂的配合物的成型及加热，得到氮化硼烧结体。该氮化硼烧结体中包含的气孔的细孔径足够小。因此，在含浸工序中，能够利用毛细管现象使树脂组合物充分地含浸于气孔中。因此，能够制造空隙充分减少的复合体。这样的复合体由于具有优异的电绝缘性，因此作为例如电子部件的散热构件是有用的。但是，用途并不限于散热构件。
[0012]在一个方面，本公开文本提供复合体的制造方法，其具有：氮化工序，将碳化硼粉末在氮气氛下进行烧成而得到包含碳氮化硼的烧成物；烧结工序，进行包含烧成物和烧结助剂的配合物的成型及加热，从而得到包含氮化硼粒子和气孔的氮化硼烧结体；和含浸工序，使树脂组合物含浸于氮化硼烧结体，所述复合体具备氮化硼烧结体、和填充于该氮化硼烧结体的气孔的至少一部分中的树脂。
[0013]该制造方法中，进行下述配合物的成型及加热而得到氮化硼烧结体，所述配合物含有烧结助剂和包含碳氮化硼的烧成物。该氮化硼烧结体中包含的气孔的细孔径足够小。因此，在含浸工序中，能够利用毛细管现象使树脂组合物充分地含浸于气孔中。因此，能够制造空隙充分减少的复合体。这样的复合体由于具有优异的电绝缘性，因此作为例如电子部件的散热构件是有用的。但是，用途并不限于散热构件。
[0014]烧结工序中得到的氮化硼烧结体的气孔率可以为30～65体积％。由此，能够适宜地维持复合体的质量与强度的均衡性。
[0015]烧结工序中得到的氮化硼烧结体具有2mm以上的厚度，可以在烧结工序与含浸工序之间具有将氮化硼烧结体切断而得到厚度小于2mm的片状的氮化硼烧结体的切断工序。通过如此进行片状的加工，能够得到树脂的填充率高的复合体。这样的复合体的电绝缘性更优异。
[0016]烧结工序中得到的氮化硼烧结体的厚度小于2mm，在含浸工序中，可以在不将烧结工序中得到的氮化硼烧结体切断的情况下使树脂组合物含浸。由此，能够抑制伴随着切断而产生的切屑的产生，提高复合体的成品率。
[0017]可以在含浸工序之后具有使填充于氮化硼烧结体的气孔内的树脂固化的固化工序。
[0018]专利技术的效果
[0019]根据本公开文本，能够提供可制造具有优异的电绝缘性的复合体的、复合体的制造方法。
附图说明
[0020][图1]图1为示出复合体及氮化硼烧结体的一例的立体图。
具体实施方式
[0021]以下，对本公开文本的实施方式进行说明。但是，以下的实施方式为用于说明本公开文本的示例，其主旨并不在于将本公开文本限定于以下的内容。
[0022]＜复合体的制造方法的第1实施方式＞
[0023]以下对复合体的制造方法的第1实施方式进行说明。本实施方式的制造方法具有：氮化工序，将碳化硼粉末在氮加压气氛下进行烧成而得到包含碳氮化硼的烧成物；烧结工序，进行包含烧成物和烧结助剂的配合物的成型及加热，从而得到包含氮化硼粒子和气孔的氮化硼烧结体；和含浸工序，使树脂组合物含浸于氮化硼烧结体。
[0024]碳化硼粉末例如可利用以下的步骤制备。在将硼酸与乙炔黑混合后，在非活性气体气氛中，于1800～2400℃加热1～10小时，得到碳化硼块。将该碳化硼块粉碎，进行清洗、杂质除去、及干燥，从而能够制备碳化硼粉末。
[0025]在氮化工序中，将碳化硼粉末在氮气氛下进行烧成，得到包含碳氮化硼(B4CN4)的烧成物。氮化工序中的烧成温度可以为1800℃以上，也可以为1900℃以上。另外，该烧成温度可以为2400℃以下，也可以为2200℃以下。该烧成温度例如可以为1800～2400℃。
[0026]氮化工序中的压力可以为0.6MPa以上，也可以为0.7MPa以上。另外，该压力可以为1.0MPa以下，也可以为0.9MPa以下。该压力例如可以为0.6～1.0MPa。若该压力过低，则有碳
化硼的氮化难以进行的倾向。另一方面，若该压力过高，则有制造成本上升的倾向。需要说明的是，本公开文本中的压力为绝对压力。
[0027]氮化工序中的氮气氛的氮气浓度可以为95体积％以上，也可以为99.9体积％以上。氮的分压可以为上述压力范围。就氮化工序中的烧成时间而言，只要在氮化充分进行的范围，则没有特别限定，例如可以为6～30小时，也可以为8～20小时。
[0028]在烧结工序中，可以将包含由氮化工序得到的碳氮化硼粒子的烧成物与烧结助剂配合，得到配合物。烧结助剂可以包含硼化合物及钙化合物。相对于烧成物100质量份而言，配合物可以包含合计1～30质量份的、硼化合物及钙化合物。通过设为这样的含量，从而抑制一次粒子的过度粒生长，使粒生长适度地进行而促进烧结，氮化硼的一次粒子彼此牢固地且在大范围内紧密地结合。
[0029]从使氮化硼的一次粒子充分地结合的观点考虑，相对于烧成物100质量份而言，配合物合计可以包含例如2～30质量份、可以包含5～25质量份、也可以包含8～20质量份的、硼化合物及钙化合物。
[0030]相对于构成硼化合物的硼100原子％而言，配合物可以包含0.5～40原子％、也可以包含0.7～30原子％的构成钙化合物的钙。通过以这样的比率含有硼及钙，从而能够促进一次粒子的均质的粒生长而进一步提高氮化硼烧结体的导热率。
[0031]作为硼化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.复合体的制造方法，其具有：烧结工序，进行包含碳氮化硼粉末和烧结助剂的配合物的成型及加热，从而得到包含氮化硼粒子和气孔的氮化硼烧结体；和含浸工序，使树脂组合物含浸于所述氮化硼烧结体，所述复合体具有所述氮化硼烧结体、和填充于该氮化硼烧结体的气孔的至少一部分中的树脂。2.复合体的制造方法，其具有：氮化工序，将碳化硼粉末在氮气氛下进行烧成而得到包含碳氮化硼的烧成物；烧结工序，进行包含所述烧成物和烧结助剂的配合物的成型及加热，从而得到包含氮化硼粒子和气孔的氮化硼烧结体；和含浸工序，使树脂组合物含浸于所述氮化硼烧结体，所述复合体具有所述氮化硼烧结体、和填充于该氮化硼烧结体的气孔的至少一部分中的树脂。3.如权利要求1或2所述的复合体的制造方法，其中，由所...

【专利技术属性】
技术研发人员：南方仁孝，和久田裕介，坂口真也，山口智也，西村浩二，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：