CN203014754U - 复合基板 - Google Patents

Abstract

本实用新型的复合基板具有：压电基板、由尖晶石构成的支持基板与粘合上述压电基板和上述支持基板的有机粘合层。上述支持基板中的与上述压电基板的粘合面的Rt（粗糙度轮廓的轮廓总高度）为5nm以上50nm以下。

Description

复合基板

技术领域

本发明涉及一种复合基板。

背景技术

迄今为止，已知的弹性波器件有：手机等中使用的作为滤波器元件或振荡器发挥功能的表面声波器件、和使用压电薄膜的兰姆波元件或薄膜腔声波谐振器（FBAR：Film Bulk Acoustic Resonator）等。已知这些弹性波器件具有这样的结构：支持基板与传播弹性波的压电基板粘合在一起，在压电基板的表面设置可以激发表面声波的梳状电极。其中支持基板与压电基板粘合形成之物称为复合基板。支持基板多使用蓝宝石基板，但其有这样的缺点：由于蓝宝石基板的硬度高难以切割加工成规定的形状，成本也较高。考虑到这些缺点，近年有使用尖晶石基板作为支持基板的建议（专利文献1）。

[专利文献1]特开2011－66818号公报

发明内容

然而，正如专利文献1第0021段所记载的，在尖晶石基板的主表面上难以使用粘合剂从而形成压电基板。因此，专利文献1中没有使用粘合剂，而是使用范德华力直接接合。

本发明是为了解决这样的课题而完成的，主要目的是提供复合基板，其由压电基板和由尖晶石构成的支持基板通过有机粘合层坚固地粘合。

本发明的复合基板为了达到上述的主要目的，采取以下的手段。

本发明的复合基板具有：压电基板、由尖晶石构成的支持基板与粘合上述压电基板和上述支持基板的有机粘合层，上述支持基板中与上述压电基板的粘合面的Rt（粗糙度轮廓的轮廓总高度）为5nm以上50nm以下。

此复合基板中，由于支持基板中与压电基板的粘合面的Rt为5nm以上50nm以下，因而压电基板与尖晶石构成的支持基板能通过有机粘合层坚固地粘合。此外，和压电基板与支持基板直接接合的情况相比，由于存在有机粘合层，通过应力松弛获得了防止断裂的效果。

附图说明

图1是复合基板10的透视图。

图2是图1的A-A截面图。

具体实施方式

本发明的复合基板中的压电基板可以是由选自例如钽酸锂、铌酸锂、铌酸锂-钽酸锂固溶体单晶、硼酸锂、硅酸镓镧以及水晶等组成的群组中的1种构成的基板。此压电基板的大小没有特定的限制，例如直径可以为50~150mm、厚度可以为10~500μm。

本发明的复合基板中的有机粘合层，例如可以是丙烯酸系粘合层或者环氧系粘合层。此有机粘合层的厚度没有特别的限定，例如由于能获得良好的频率温度特性因此优选厚度为0.1~1.0μm。

本发明的复合基板中的支持基板是由尖晶石构成的基板。支持基板中与压电基板的粘合面的Rt在5nm以上50nm以下。此粘合面的Rt不足5nm时，在高温下处理复合基板时压电基板与支持基板有剥离的可能，因此不优选；超过50μm时，在高温下处理复合基板时压电基板有破裂的可能，因此不优选。尖晶石优选镁和铝的氧化物的多晶尖晶石。支持基板的大小没有特别的限定，但直径可以为50~150mm，厚度可以为100~500μm。

以下说明制造本发明的复合基板的一例。首先，通过研磨支持基板的表面，使Rt成为5nm以上50nm以下。接着，洗涤压电基板及支持基板的粘合面，去除该粘合面上附着的杂质（氧化物或吸附物质等）。其次，在两个基板的粘合面的至少一面上均匀涂布有机粘合剂。涂布方法可列举如旋转涂布等。然后将两个基板粘合在一起，有机粘合剂是热固性树脂的情况下，加热固化，有机粘合剂是光固化树脂的情况下，光照使固化。像这样通过有机粘合层间接地粘合的情况下，优选有机粘合层的厚度为0.1~1.0μm。这样就可以得到本发明的复合基板。

本发明的复合基板用于弹性波器件。弹性波器件已知有表面声波器件、兰姆波元件、薄膜腔声波谐振器（FBAR）等。例如，表面声波器件是指在压电基板的表面设置激发表面声波的输入侧的IDT（Interdigital Transducer）电极（也称为梳状电极、叉指状电极）与接收表面声波的输出侧的IDT电极。在输入侧的IDT电极上外加高频信号时，电极间产生电场，表面声波被激发，在压电基板上传播。于是，能通过设置于传播方向的输出侧的IDT电极，以电信号的形式获取被传播的表面声波信号。这样的弹性波器件，例如在安装于印刷布线板时采用回流焊工序。此回流焊工序中，使用无铅焊锡的情况下，弹性波器件被加热到260℃左右，但由于使用了本发明的复合基板的弹性波器件的耐热性优异，而抑制了压电基板和支持基板断裂的发生。

本发明的复合基板中的压电基板背面也可以有金属膜。制造兰姆波元件作为弹性波器件的时候，金属膜起到增大压电基板的背面附近的机电耦合系数的作用。这时，兰姆波元件的压电基板的表面形成梳状电极，由于支持基板上设置的空腔谐振器而成为露出压电基板的金属膜的结构。这样的金属膜的材质可列举如铝、铝合金、铜、金等。另外，制造兰姆波元件的情况下，也可以使用具有背面没有金属膜的压电基板的复合基板。

本发明的复合基板中的压电基板背面也可以有金属膜和绝缘膜。制造作为弹性波器件的薄膜腔声波谐振器的时候，金属膜起到电极的作用。这时，薄膜腔声波谐振器的压电基板的表面背面形成电极，由于以绝缘膜作为空腔谐振器，而成为露出压电基板的金属膜的结构。作为这样的金属膜材质，可列举如钼、钌、钨、铬、铝等。此外，作为绝缘膜材料可列举如二氧化硅、氧化锌、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃等。

实施例

[实施例1]

图1是复合基板10的透视图，图2是图1的A-A截面图。此复合基板10用于表面声波器件，1处形成平面圆形。此平面部分称为定向平面（OF），在表面声波器件的制造工序中，用于检测进行诸多操作时的晶圆的位置或方向等。复合基板10具有由可以传播弹性波的钽酸锂（LT）构成的压电基板12、与此压电基板12接合的由尖晶石（立方多晶尖晶石，MgAL₂O₄）构成的支持基板14，以及接合两个基板12、14的粘合层16。压电基板12的厚为20μm、直径为4英寸（约100mm）。此压电基板12是42°Y切割X传播LT基板（42Y-X LT）。支持基板14的厚为250μm、直径为4英寸。粘合层16是丙烯酸系粘合剂固化层，厚为0.6μm。

以下对于此复合基板10的制造方法进行说明。首先，准备作为支持基板的由直径为4英寸的多晶尖晶石构成的支持基板。此外，准备作为压电基板的直径为4英寸的42°Y切割X传播LT基板。然后，研磨、抛光压电基板中的与支持基板的粘合面，使表面粗糙度Rt成为3nm。抛光后的压电基板的厚度为250μm。另一方面，通过微粒金刚石研磨、抛光支持基板中与压电基板的粘合面，使Rt成为5nm。抛光后的支持基板的厚度为250μm。另外，以10μm×10μm的正方形包围的范围作为测定范围，以JIS B601（2001）为基准测定Rt。接着使用旋转涂布机将丙烯酸系粘合剂涂布到各基板的单面。然后，使两基板的涂布粘合剂面相向，使两基板粘合在一起，在280℃下保持30分钟。这样得到通过丙烯酸系粘合剂固化而成的粘合层粘合两个基板的粘合基板。研磨、抛光此粘合基板中的压电基板，使其厚度成为20μm，得到10片实施例1的复合基板10。

[实施例2]

研磨、抛光实施例1中的支持基板中与压电基板的粘合面，使Rt为45nm，除此以外，与实施例1相同，得到10片复合基板10。

[比较例1]

研磨、抛光实施例1中的支持基板中与压电基板的粘合面，使Rt为2nm，除此以外，与实施例1相同，得到10片复合基板10。

[比较例2]

研磨、抛光实施例1中的支持基板中与压电基板的粘合面，使Rt为60nm，除此以外，与实施例1相同，得到10片复合基板10。

[评价]

分别将实施例1、2以及比较例1、2的复合基板10每次10片地放入烘箱中，在280℃下放置1小时。其结果见表1。通过表1确定，实施例1、2的复合基板10没见到不良现象，压电基板与支持基板被坚固地粘合。另一方面，比较例1中的压电基板与支持基板相剥离。此外，比较例2中的压电基板破裂了。认为压电基板破裂的原因是，由于Rt超过50nm，局部存在深度较深的微小孔洞，在微小孔洞中混入了空气的状态下粘合压电基板与支持基板，通过高温处理，其中的空气膨胀，从而导致压电基板的破裂。另外，由于算术平均粗糙度Ra是平均值，所以并不是是否存在深度较深的微小孔洞的指标。例如，即使Ra是40nm，有时也存在深度超过50nm的较深的微小孔洞。

[表1]

	Rt(nm)	高温处理后的状态
			实施例1	5	10片都良好
实施例2	45	10片都良好
			比较例1	2	10片中的3片的压电基板与支持基板相剥离
比较例2	60	10片的压电基板都破裂

本申请基于2010年6月15日申请的美国临时申请61/354837主张优先权，通过引用，本说明书含有其全部的内容。

产业上的利用可能性

本发明的复合基板，可以用于例如表面声波器件、兰姆波元件、薄膜腔声波谐振器（FBAR）等弹性波器件。

Claims (3)

1.一种复合基板，具有

压电基板、

由尖晶石构成的支持基板与

粘合所述压电基板和所述支持基板的有机粘合层，

所述支持基板中的与所述压电基板的粘合面的Rt，即，粗糙度轮廓的轮廓总高度为5nm以上50nm以下。

2.根据权利要求1中所述的复合基板，所述尖晶石是镁和铝的氧化物的多晶尖晶石。

3.根据权利要求1或2中所述的复合基板，所述有机粘合层的厚度为0.1μm以上、1.0μm以下。

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