[发明专利]氮化硼烧结体、复合体及它们的制造方法、以及散热构件

说明书

本发明提供氮化硼烧结体，其包含氮化硼粒子和气孔，其中，气孔的平均细孔径小于2μm。本发明提供氮化硼烧结体的制造方法，其具有：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而得到包含氮化硼粒子和气孔的氮化硼烧结体，烧结助剂含有硼的氧化物及碳酸钙，相对于烧成物100质量份，配合物包含硼化合物及钙化合物合计1～20质量份。

技术领域

本发明涉及氮化硼烧结体、复合体及它们的制造方法、以及散热构件。

背景技术

在功率器件、晶体管、晶闸管、CPU等部件中，要求对在使用时产生的热进行高效地散热。根据这样的要求，以往谋求安装电子部件的印制电路板的绝缘层的高导热化，或者将电子部件或印制电路板隔着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)。

作为这样的复合体，研究了使用将树脂含浸于多孔性的陶瓷成型体的复合体。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。在专利文献1中提出了使取向度及石墨化指数在规定的范围，在导热率优异的同时降低导热率的各向异性的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-162697号公报

发明内容

发明所要解决的课题

随着近年来的电子部件内的电路的高集成化，要求具有比以往更高的散热特性的散热构件及适用于其的复合体。

因此，本发明提供具有充分高的导热率的氮化硼烧结体及复合体。另外，在本发明中，提供能够制造这样的氮化硼烧结体及复合体的制造方法。另外，在本发明中，提供通过具备上述复合体而具有充分高的导热率的散热构件。

用于解决课题的手段

在本发明的一个方面，提供氮化硼烧结体，其是包含氮化硼粒子和气孔的氮化硼烧结体，其中，气孔的平均细孔径小于2μm。这样的氮化硼烧结体由于气孔的尺寸足够小，因此能够使氮化硼的一次粒子之间的接触面积充分大。因此，能够使导热率充分高。

上述氮化硼烧结体中的气孔率可以为30～65体积％。另外，堆积密度可以为800～1500kg/m³。通过使气孔率及堆积密度的至少一者在该范围，能够使导热率充分高，并且充分含浸树脂组合物。这样的氮化硼烧结体能够形成能以高水准同时实现优异的导热率和绝缘性的复合体。上述氮化硼烧结体的导热率可以为40W/(m·K)以上。这样的氮化硼烧结体能够形成具有充分高的导热率的复合体。

上述氮化硼烧结体的取向性指数可以为40以下。由此，能够充分降低导热率的各向异性。

上述氮化硼烧结体可以为片状，厚度可以小于2mm。由此，能够顺利地进行向气孔含浸树脂组合物。

在本发明的一个方面，提供下述复合体，其包含上述任一种氮化硼烧结体、和填充于该氮化硼烧结体的气孔的至少一部分中的树脂。该复合体由于包含上述的氮化硼烧结体和树脂，因此兼具优异的导热率和优异的绝缘性。

在本发明的一个方面，提供具有上述复合体的散热构件。该散热构件由于具有上述复合体，因此具有充分高的导热率。

在本发明的一个方面，提供氮化硼烧结体的制造方法，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而得到包含氮化硼粒子和气孔的氮化硼烧结体，烧结助剂含有硼化合物及钙化合物，相对于烧成物100质量份，配合物包含硼化合物及钙化合物合计1～20质量份。