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公開番号2025144296
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024044010
出願日2024-03-19
発明の名称窒化ケイ素基板
出願人株式会社トクヤマ
代理人
主分類C04B 35/587 20060101AFI20250925BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】メタライズ用途として使用者が表裏を区別すること無く使用可能な窒化ケイ素基板を得ること。
【解決手段】第一面の表面粗さRa1と第二面の表面粗さRa2との比Ra1/Ra2が0.90～1.10であり、前記Ra1が0.30μm以下である、窒化ケイ素基板。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
第一面の表面粗さＲａ１と第二面の表面粗さＲａ２との比Ｒａ１／Ｒａ２が０．９０～１．１０であり、前記Ｒａ１が０．３０μｍ以下である、窒化ケイ素基板。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
前記第一面がエアー面であり、前記第二面がフィルム面である、請求項１記載の窒化ケイ素基板。
【請求項３】
請求項１または２記載の窒化ケイ素基板の前記第一面と前記第二面の少なくともどちらか一方に金属層が設けられた、メタライズ基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化ケイ素基板に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化ケイ素焼結体は、機械的強度、熱伝導率、電気的絶縁性に優れることから、特にパワーモジュールなどの高電圧・高電流な場面で使用される用途において、基板として使用されている。このような窒化ケイ素基板の表面に各種メタライズ法により金属層を形成する場合においては、基板と金属層との密着性を確保するためには、基板の表面粗さが重要となる。例えば特許文献１では、表面粗さ（Ｒａ）が０．６μｍ以下の金属窒化物焼結基板を使用することにより、基板と金属層との界面におけるボイドの生成を抑制しやすくなることが記載されている。そして、実施例においては、ドクターブレード法によって得られたグリーン体を焼成し、表面に付着した異物を除去するためにホーニング処理を行って、表面粗さが０．４μｍの窒化ケイ素基板を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
ＷＯ２０２２／０３４８１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
窒化ケイ素基板は板状のグリーン体を焼成することで製造することができる。板状のグリーン体を製造する代表的な方法として、ドクターブレード法が挙げられる。ドクターブレード法は、フィルム上にセラミック粉末を含むスラリーの層を形成した後、溶媒を除去して板状のグリーン体を得る方法である。ドクターブレード法で製造したグリーン体を用いると、特許文献１のように、未研磨でも比較的低い表面粗さが得られる。しかし、上記のようにフィルム上でグリーン体を成形することから、グリーン体にはフィルムに接していた面とフィルムに接していなかった面が存在することになり、通常は両面の表面粗さに差が生じることとなる。その結果、焼成後の窒化ケイ素基板においても両面の表面粗さが異なることが一般的である。そのため、窒化ケイ素基板の表面粗さが重要な場面では、使用者は基板の表裏を区別して使用する必要があり、手間がかかってしまう。
【０００５】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、メタライズ用途として使用者が表裏を区別すること無く使用可能な窒化ケイ素基板を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行い、表面と裏面の表面粗さが低く、且つ均一な窒化ケイ素基板を得ることに成功した。
【０００７】
本発明は、第一面の表面粗さＲａ１と第二面の表面粗さＲａ２との比Ｒａ１／Ｒａ２が０．９０～１．１０であり、前記Ｒａ１が０．３０μｍ以下である、窒化ケイ素基板である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の窒化ケイ素基板は、第一面の表面粗さＲａ１と第二面の表面粗さＲａ２との比Ｒａ１／Ｒａ２が０．９０～１．１０であり、前記Ｒａ１が０．３０μｍ以下である。本発明における表面粗さＲａ１及びＲａ２は、ＪＩＳＢ０６０１：２０１３で規定される算術平均粗さＲａである。前記Ｒａ１／Ｒａ２が０．９０～１．１０であることは、第一面と第二面の表面粗さの差が小さいことを示している。この特性によって、使用者は基板の表裏を区別すること無く使用することができる。具体的には、第一面と第二面の表面粗さが同等であるため、メタライズの際のろう材量が均一化できたり、メタライズ後の窒化ケイ素基板と金属層との密着性が同等となったりするため、使用者が基板の表裏を区別せずに使用したとしても、熱伝導や冷熱サイクル耐性を安定化することが容易となる。
【０００９】
前記Ｒａ１／Ｒａ２は０．９３～１．０７の範囲であることが好ましく、０．９５～１．０５の範囲であることがより好ましい。
【００１０】
前記Ｒａ１は０．３０μｍ以下である。これにより、第一面に金属層を形成したときの密着性を向上させ、冷熱サイクル耐性を高めることが容易となる。Ｒａ１が０．３０μｍ以下であれば、Ｒａ２も同等の値（０．２７μｍ以上０．３３μｍ以下）であるので、同様に冷熱サイクル耐性を高めることが容易となる。これにより使用者が基板の表裏を区別することなく金属層を形成したとしても、高い冷熱サイクル耐性を得ることが容易となる。前記Ｒａ１は０．２５μｍ以下であることが好ましく、０．２０μｍ以下であることがより好ましい。前記Ｒａ１の下限は特に限定されないが、例えば０．１０μｍ以上であってよい。同様に、Ｒａ２は０．３０μｍ以下であることが好ましく、０．２５μｍ以下であることがより好ましく、０．２０μｍ以下であることがさらに好ましく、０．１０μｍ以上であってよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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