Electrically insulating substrate material of polycrystalline silicon carbide and process of manufacture by not isostatic pressing.

摘要

Gegenstand der Anmeldung sind elektrisch isolierende Substratwerkstoffe aus hochverdichtetem polykristallinem Siliciumcarbid und Zusätzen auf Oxidbasis, die im wesentlichen aus mindestens 95,0 Gew.-% Siliciumcarbid, 0,25 bis 3,5 Gew.-% Aluminiumoxid und/oder Magnesiumoxid, bis zu 0,3 Gew.-% freiem Kohlenstoff und bis zu 0,03 Gew.-% Verunreinigungen durch Elemente aus den Gruppen 3a und 5a des Periodischen Systems (vorwiegend Al + B + N) insgesamt bestehen, in welchen das SiC im wesentlichen in Form einer homogenen isotropen Mikrostruktur mit Korngrößen von maximal 5 µm vorliegt, Aluminiumoxid und/oder Magnesiumoxid überwiegend an den Korngrenzen des SiC vorhanden und als getrennte Phase(n) nachweisbar sind, mit den Eigenschaften:Wärmeleitfähigkeit von mindestens 170 W/mK, spezifischer elektrischer Widerstand von mindestens 10<9> Ohm.cm, thermischer Ausdehnungskoeffizient von bis zu 3,5.10<-><6>/K und elektrische Durchschlagsfestigkeit von > 20 KV/mm. Diese Substratwerkstoffe sind aus homogenen Pulvergemischen aus SiC mit einer Reinheit von mindestens 99,97 Gew.-% bezogen auf Verunreinigungen durch vorwiegend Al + B + N und 0,25 bis 3,5 Gew. Aluminiumoxid und/oder Magnesiumoxid in einer vakuumdicht geschlossenen Hülle durch isostatisches Heißpressen bei 1700° bis 2200°C und 100 bis 400 MPa unter Verwendung eines inerten Gases als Druckübertragungsmedium hergestellt worden.