复合基板及弹性波装置制造方法及图纸

复合基板10贴合了压电基板12和热膨胀系数比该压电基板12更小的支承基板14。支承基板14具有与压电基板12贴合的第1面14a、和在该第1面14a的相反一侧的第2面14b。支承基板14的厚度方向的热膨胀系数，从第2面14b到第1面14a与第2面14b的中间位置14c位置，沿厚度方向变小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合基板及弹性波装置
本专利技术涉及复合基板及弹性波装置。
技术介绍
近年，人们以改善弹性波装置的频率温度特性为目的，使用在热膨胀系数小的支承基板上贴合压电基板的复合基板。使用如上复合基板制作弹性波装置的通常的工序如下。首先，在复合基板中的压电基板的表面上形成弹性波装置用的电极。对压电基板的表面进行区划，使其可形成多个弹性波装置，在与各弹性波装置相应的位置上，利用光刻法(Photolithography)技术形成弹性波装置用的电极。接着，沿区划对复合基板进行切割，由此获得多个弹性波装置。然而，制作弹性波装置的工序中对复合基板进行加热的话，会产生压电基板与支承基板之间的热膨胀差引起的应力。因此，复合基板大幅变形，电极宽度的精度降低，频率特性劣化。此外，根据情形，因压电基板与支承基板的界面上产生的应力，可能发生压电基板从支承基板上剥离、破损等。作为解决这样的问题的方法，人们提出了在支承基板中与压电基板相贴合的贴合面的相反一侧的面上，设置热膨胀系数与压电基板相同的补偿层，使其成为3层结构的复合基板(专利文献1)。
技术介绍
文献专利文献[专利文献1]美国专利第7408286号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，制作专利文献1的复合基板需要非常复杂的工序，难以实现。本专利技术是为了解决这样的问题，以提供以相对简单的结构而具有良好特性的复合基板及使用其的弹性波装置为主要目的。解决课题的手段本专利技术为达成上述的主要目的，采用以下的手段。本专利技术的复合基板是压电基板和热膨胀系数比该压电基板更小的支承基板相贴合的复合基板，所述支承基板具有与所述压电基板贴合的第1面和在该第1面的相反一侧的第2面；从所述第2面到所述第1面或从所述第2面到所述第1面与所述第2面的中间位置为止，热膨胀系数及杨氏模量中的任意一项特定物性值沿厚度方向变小。另外，“中间位置”是指在第1面与第2面之间的任意位置即可，例如，可以是第1面与第2面的正中间的位置，也可以是从正中间至第1面附近的位置，也可以是从正中间至第2面附近的位置。本专利技术的弹性波装置具备上述的复合基板、和在所述复合基板中的所述压电基板的表面上形成的弹性波装置用的电极。专利技术效果本专利技术的复合基板，因为可使用以所谓的功能梯度材料制作的支承基板，结构相对简单。此外，例如特定物性为热膨胀系数时，从支承基板的第2面到中间位置为止，热膨胀系数沿厚度方向变小。因此，使用本专利技术的复合基板制作的弹性波装置，其频率特性的温度变化系数与使用传统的支承基板制作的弹性波装置等同或更优。此外，可以减小复合基板加热时产生的基板弯曲。另一方面，例如特定物性为杨氏模量时，从支承基板的第2面到中间位置为止，杨氏模量沿厚度方向变小。因此，可显著减少压电基板与支承基板的贴合面上的热应力，显著防止两层基板的剥离。本专利技术的弹性波装置使用上述本专利技术的复合基板。因此，在特定物性值为热膨胀系数时，使用该复合基板制作的弹性波装置，其频率特性的温度变化系数与使用传统的支承基板制作的弹性波装置等同或更优。另一方面，特定物性值为杨氏模量时，使用该复合基板制作的弹性波装置，可显著减少压电基板与支承基板的贴合面上的应力，显著防止两层基板的剥离。附图说明[图1]复合基板10的侧视图。[图2]图1的A-A截面图。[图3]显示支承基板14的厚度方向的热膨胀系数变化的图表。[图4]显示弹性波装置30的制造过程的说明图。[图5]显示支承基板14的厚度方向的热膨胀系数变化的图表。[图6]显示实施例1中使用的支承基板的厚度方向的热膨胀系数变化的图表。[图7]显示实施例2中使用的支承基板的厚度方向的热膨胀系数变化的图表。[图8]显示实施例3中使用的支承基板的厚度方向的杨氏模量变化的图表。符号说明10复合基板、12压电基板、14支承基板、14a第1面、14b第2面、14c中间位置、30弹性波装置(弹性表面波装置)、31电极、32，34IDT电极、36反射电极、L1～L3图样。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是本实施方式的复合基板10的侧视图，图2是图1的A-A截面图。该复合基板10具备压电基板12和支承基板14。压电基板12是可传播弹性波的基板。作为该压电基板12的材质，可举例钽酸锂(LT)、铌酸锂(LN)、铌酸锂-钽酸锂固溶体单晶、水晶、硼酸锂、氧化锌、氮化铝、硅酸镓镧(LGS)、钽酸镓镧(LGT)等。其中，优选LT或LN。这是因为LT和LN的弹性表面波的传播速度快，机电耦合系数大，因而适合用作高频率并且宽频带频率用的弹性波装置。压电基板12的尺寸，例如，直径为50～150mm，厚度为0.2～50μm。压电基板12中使用的代表性材质的热膨胀系数如表1所示。[表1]支承基板14为如下物质，基板厚度方向上的热膨胀系数会变化，但相比压电基板12，支承基板14的热膨胀系数小；其与压电基板12的背面直接贴合而贴合或介由有机粘合层而贴合。通过使支承基板14的热膨胀系数比压电基板12小，可抑制温度变化时的压电基板12的尺寸变化，抑制将复合基板10用于弹性波装置时的频率特性的温度变化。该支承基板14具有与压电基板12贴合的第1面14a、和在第1面14a的相反一侧的第2面14b。支承基板14由热膨胀系数在厚度方向上发生变化的功能梯度材料制作。图3中显示了支承基板14的厚度方向和热膨胀系数的关系。3条图样L1～L3均为，从第2面14b到第1面14a与第2面14b的中间位置14c位置，支承基板14的热膨胀系数沿厚度方向变小。此外，热膨胀系数，在图样L1中从中间位置14c到第1面14a为止大致恒定，在图样L2中从中间位置14c到第1面14a位置沿厚度方向变大，在图样L3中从中间位置14c到第1面14a为止沿厚度方向变小。此外，3条图样L1～L3均为，第2面14b上的热膨胀系数大于中间位置14c。为抑制复合基板10的弯曲，优选第2面14b上的热膨胀系数与压电基板12的热膨胀系数的大小实质为相同程度。在图样L2中，优选第1面14a上的热膨胀系数与压电基板12的热膨胀系数实质相同。另外，“实质相同”是指在相同的情形之外，也包括差为±10％以内的情形。例如，压电基板12为LT(热膨胀系数16.1ppm/℃)时，第2面14b的热膨胀系数为15～17ppm/℃。支承基板14的尺寸，例如，直径为50～150mm，厚度为100～500μm。支承基板14的中间位置14c若为在第1面14a与第2面14b之间的位置则没有特别限定，例如，可以是第1面14a与第2面14b的正中间的位置，也可以是从正中间至第1面14a附近位置，也可以是从正中间至第2面14b附近的位置。接着，对如上复合基板10的制造方法进行说明。首先，制作支承基板14。支承基板14可以通过以下方法制作，在积层3层以上的、为获得期望的特性而调节材料成分的成形体(例如生片)为积层体后，对该积层体进行烧成。另外，作为材料成分，可举例各种陶瓷原料粉末等。其代表例如表2所示。表1中表示的各种压电材料的粉末，可以作为支承基板的一部分使用，也可以使其与表2中表示的陶瓷形成复合材料。接着，贴合支承基板14和压电基板12。具体是将支承基板14的第1面14a与压电基板12的背面贴合。贴合方法可为直接贴合，也可介由有机粘合层进行贴合。直接贴合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合基板，其为压电基板和热膨胀系数比该压电基板更小的支承基板相贴合的复合基板，所述支承基板具有与所述压电基板贴合的第1面和在该第1面相反一侧的第2面；从所述第2面到所述第1面或从所述第2面到所述第1面与所述第2面的中间位置为止，热膨胀系数及杨氏模量中的任意一项特定物性值沿厚度方向变小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.27 JP 2013-0663191.一种复合基板，其为压电基板和热膨胀系数比该压电基板更小的支承基板相贴合的复合基板，所述支承基板具有与所述压电基板贴合的第1面和在该第1面相反一侧的第2面；从所述第2面到所述第1面与所述第2面的中间位置为止，热膨胀系数及杨氏模量中的任意一项特定物性值沿厚度方向变小。2.根据权利要求1所述的复合基板，其中，从所述中间位置到所述第1面为止，所述特定物性值沿厚度方向变大。3.根据权利要求2所述的复合基板，其中，所述特定物理物性值...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀裕二，多井知义，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP