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  • 法律状态
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    • 专利摘要:
    一種氮化鋁製造方法，係將氮化鋁粉末與碳化材混合，而形成氮化鋁混合材料，且以造粒製程將該氮化鋁混合材料製成氮化鋁混合粉體，並取氮化鋁混合粉體進行燒結，待燒結至適當溫度時，該氮化鋁混合粉體中之碳化材便與氧結合形成氣相之含碳化合物排出，而製成一氮化鋁基板。藉此，可於氮化鋁基板製作前先將氮化鋁粉末與碳化材混合，以利用碳化材本身極佳之熱分散穩定性質，增加燒結過程之熱均勻性，而可製出純度高且品質優良之晶圓級(大尺寸)氮化鋁基板，而達到有效提升氮化鋁基板之產品良率。
    公开号:TW201307194A
    申请号:TW100127702
    申请日:2011-08-04
    公开日:2013-02-16
    发明作者:Yang-Kuao Kuo；Chia-Yi Hsiang；Bi-Jheng Chang；Fu-Hsing Huang
    申请人:Chung Shan Inst Of Science；
    IPC主号:C04B35-00
    专利说明:
    氮化鋁製造方法
    本發明是有關於一種氮化鋁製造方法，尤指一種可於氮化鋁基板製作前先將氮化鋁粉末與碳化材混合，以利用碳化材本身極佳之熱分散穩定性質，增加燒結過程之熱均勻性，而可製出純度高且品質優良之晶圓級(大尺寸)氮化鋁基板，而達到有效提升氮化鋁基板之產品良率者。
    按，目前一般之高功率LED主要為可發出藍光的氮化鎵(GaN)基板加上藍寶石(Al2O3)基板為主，但藍寶石基板其材料本身的熱傳導能力較差(熱傳導係數~17-27 W/mK)，故LED在高電流操作下，會產生嚴重的散熱問題，因此，目前開始漸漸轉向高導熱的氮化鋁基板(熱傳導係數~170W/mK)。
    然，氮化鋁(AlN)係為一種重要的精密陶瓷材料，其具有高熱傳導率(熱傳導係數~170 W/mK)、高絕緣電阻係數、優越之機械強度及抗熱震等特性，可應用於LED散熱基板及電子元件封裝材料上；其製程由粉體開始，經成型、燒結、加工處理等程序製成，而製程中的每一步驟皆與製出的氮化鋁性質息息相關，故，氮化鋁製程方法的選擇、先前及後續的加工處理皆必須要找到適當的條件參數、處理方法等。
    在製程中，燒結為一項熱活化擴散過程，因此，必須要超過某一溫度後，燒結才會發生，而燒結過程中，粉體受熱的均勻性以及避免團聚現象的發生等皆會影響到成品的品質，例如：成品的緻密性、晶粒大小...等；而由於氮化鋁基板在製程上較困難、成品品質不易控制，例如：在燒結時常因受熱不均造成基板龜裂的問題，且價格較高，故，目前主要以四吋氮化鋁基板為主，尚無八吋晶圓級氮化鋁基板之製程技術。
    故，本發明之創作人特潛心研究，將氮化鋁粉末進行簡單的前處理程序，不但可有效改善上述習用之種種缺失，且可製出純度高且品質優良之八吋晶圓級氮化鋁基板。
    本發明之主要目的係在於，可於氮化鋁基板製作前先將氮化鋁粉末與碳化材混合，以利用碳化材本身極佳之熱分散穩定性質，增加燒結過程之熱均勻性，而可製出純度高且品質優良之晶圓級(大尺寸)氮化鋁基板，而達到有效提升氮化鋁基板之產品良率。
    為達上述之目的，本發明係一種氮化鋁製造方法包含有下列步驟：
    混合：將氮化鋁粉末與碳化材混合，而形成氮化鋁混合材料。
    造粒：以造粒製程將該氮化鋁混合材料製成氮化鋁混合粉體。
    於本發明之一實施例中，該碳化材係可為鑽石粉或金剛砂。
    於本發明之一實施例中，該造粒製程係可採用噴霧造粒。
    於本發明之一實施例中，該造粒製程係可採用過篩之方式進行。
    另外，本發明亦可包含有下列步驟：
    混合：將氮化鋁粉末與碳化材混合，而形成氮化鋁混合材料。
    造粒：以造粒製程將該氮化鋁混合材料製成氮化鋁混合粉體。
    燒結：取氮化鋁混合粉體進行燒結，待燒結至適當溫度時，該氮化鋁混合粉體中之碳化材便與氧結合形成氣相之含碳化合物排出，而製成一氮化鋁基板。
    於本發明之一實施例中，該碳化材係可為鑽石粉或金剛砂。
    於本發明之一實施例中，該造粒製程係可採用噴霧造粒。
    於本發明之一實施例中，該造粒製程係可採用過篩之方式進行。
    於本發明之一實施例中，該碳化材係於1100℃～1300℃之間與氧結合形成氣相之含碳化合物排出。
    請參閱『第1、2、3及第4圖』所示，係分別為本發明之流程示意圖、本發明步驟一之示意圖、本發明步驟二之示意圖及本發明步驟三之示意圖。如圖所示：本發明係一種氮化鋁製造方法，其至少包含有下列步驟：
    混合1：將氮化鋁粉末11與碳化材12混合，而形成氮化鋁混合材料13，其中該碳化材12係可為鑽石粉或金剛砂。
    造粒2：以造粒製程將該氮化鋁混合材料13製成氮化鋁混合粉體21，其中該造粒製程係可採用噴霧造粒，或採用研磨後過篩之方式進行，然而本發明於實際製作時係可執行至此步驟後獲得氮化鋁混合粉體21進行相關之運用，或是繼續執行下列燒結3之步驟。
    燒結3：取氮化鋁混合粉體21進行燒結，待燒結至1100℃～1300℃間之適當溫度時，該氮化鋁混合粉體21中之碳化材12便與氧結合形成氣相之含碳化合物(如：一氧化碳)排出，而製成一氮化鋁基板31。
    本發明之前處理方法步驟簡單且可有效提升在氮化鋁基板31燒結3過程之熱均勻性，使氮化鋁基板31較不易因受熱不均而導致有龜裂之情況發生，故，可有效提升氮化鋁基板31之產品良率，且可製出純度高且品質優良之八吋晶圓級氮化鋁基板31。
    綜上所述，本發明氮化鋁製造方法可有效改善習用之種種缺點，可於氮化鋁基板製作前先將氮化鋁粉末與碳化材混合，以利用碳化材本身極佳之熱分散穩定性質，增加燒結過程之熱均勻性，而可製出純度高且品質優良之晶圓級(大尺寸)氮化鋁基板，而達到有效提升氮化鋁基板之產品良率；進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合消費者使用之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。
    惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
    1．．．混合
    11．．．氮化鋁粉末
    12．．．碳化材
    13．．．氮化鋁混合材料
    2．．．造粒
    21．．．氮化鋁混合粉體
    3．．．燒結
    31．．．氮化鋁基板
    第1圖，係本發明之流程示意圖。
    第2圖，係本發明步驟一之示意圖。
    第3圖，係本發明步驟二之示意圖。
    第4圖，係本發明步驟三之示意圖。
    12．．．碳化材
    21．．．氮化鋁混合粉體
    3．．．燒結
    31．．．氮化鋁基板
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] 一種氮化鋁製造方法，包括有下列步驟：混合：將氮化鋁粉末與碳化材混合，而形成氮化鋁混合材料；造粒：以造粒製程將該氮化鋁混合材料製成氮化鋁混合粉體。
    [2] 依申請專利範圍第1項所述之氮化鋁製造方法，其中，該碳化材係可為鑽石粉或金剛砂。
    [3] 依申請專利範圍第1項所述之氮化鋁製造方法，其中，該造粒製程係可採用噴霧造粒。
    [4] 依申請專利範圍第1項所述之氮化鋁製造方法，其中，該造粒製程係可採用過篩之方式進行。
    [5] 一種氮化鋁製造方法，包括有下列步驟：混合：將氮化鋁粉末與碳化材混合，而形成氮化鋁混合材料；造粒：以造粒製程將該氮化鋁混合材料製成氮化鋁混合粉體；以及燒結：取氮化鋁混合粉體進行燒結，待燒結至適當溫度時，該氮化鋁混合粉體中之碳化材便與氧結合形成氣相之含碳化合物排出，而製成一氮化鋁基板。
    [6] 依申請專利範圍第5項所述之氮化鋁製造方法，其中，該碳化材係可為鑽石粉或金剛砂。
    [7] 依申請專利範圍第5項所述之氮化鋁製造方法，其中，該造粒製程係可採用噴霧造粒。
    [8] 依申請專利範圍第5項所述之氮化鋁製造方法，其中，該造粒製程係可採用過篩之方式進行。
    [9] 依申請專利範圍第5項所述之氮化鋁製造方法，其中，該碳化材係於1100℃～1300℃之間與氧結合形成氣相之含碳化合物排出。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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