复合基板及使用其的弹性波器件制造技术

本发明专利技术提供一种复合基板，其用于弹性表面波器件，耐热性优异。复合基板（１０）具有：压电基板（１２），其由钽酸锂（ＬＴ）形成，能够传播弹性波；支持基板（１４），其在方位（１１１）面通过有机粘合层粘合于上述压电基板（１２）的背面，其为热膨胀系数小于所述压电基板的硅制支持基板；粘合两基板（１２）、（１４）的粘合层（１６）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合基板及使用其的弹性波器件。
技术介绍
历来，已知有作为用于便携式电话等的滤波元件或振荡器而能够发挥功能的弹 性表面波器件、使用了压电薄膜的兰姆波元件或薄膜谐振器(FBRA:Film Bulk Acoustic Resonator)等弹性波器件。作为上述弹性表面波器件，已知有将支持基板和传播弹性表面 波的压电基板贴合，在压电基板的表面设置有能够激发弹性表面波的梳状电极。通过如上 所述将热膨胀系数小于压电基板的支持基板贴合在压电基板上，抑制温度变化时的压电基 板的大小变化，从而抑制作为弹性表面波器件的频率特性变化。例如，在专利文献1中，提 出了具有下述结构的弹性表面波器件，即，通过由环氧树脂粘合剂形成的粘合层将作为压 电基板的LT基板(LT为钽酸锂的略称)与作为支持基板的硅基板贴合。如上所述的弹性表 面波器件，通过倒装焊接(flip chip bonding)由金焊球而载置于陶瓷基板后由树脂封装， 将设置于该陶瓷板背面的电极通过无铅焊料安装于印刷配线基板上。另外，也有通过由无 铅焊料形成的焊球代替金焊球而将上述的弹性表面波器件安装于陶瓷基板。在此情况下， 同样地，安装时通过回流工序使无铅焊料熔融、再凝固。专利文献1 特开2007-150931号公报
技术实现思路
然而，以往的弹性表面波器件，有时存在回流工序结束后发生元件断裂、生产时的 成品率差的问题。可以认为这些问题发生的原因在于，压电基板与支持基板的热膨胀系数 差大，耐受不住回流工序的温度(260°C左右)。本专利技术是鉴于上述课题而完成的，是一种用于弹性波器件的复合基板，主要目的 在于提供耐热性优异的复合基板。本专利技术为了达到上述目的采用了以下的方案。本专利技术的复合基板具有压电基板，其能够传播弹性波；支持基板，其在方位 (111)面通过有机粘合层粘合于上述压电基板的背面，为热膨胀系数小于所述压电基板的 硅制支持基板。根据本专利技术的复合基板，由于压电基板与硅制的支持基板通过有机粘合层粘合， 且支持基板的热膨胀系数小于压电基板，因此能够有效地抑制压电基板的频率温度特性的 变化。另外，相对于支持基板在方位(100)面或方位(110)面与压电基板粘合的复合基板相 比，耐热性更高，例如，将利用该复合基板而制作的弹性表面波器件安装于安装基板上时， 即使采用回流工序，也能够有效地抑制由于回流时的温度条件(260°c左右)在弹性表面波 器件中所发生的断裂。上述的耐热性提高的理由可以认为是，由于支持基板在方位(111) 面与压电基板粘合，在被加热时的热应力在XYZ轴方向被分为3等分，因此每一分力变小。 相对于此，支持基板在方位(100)面或方位(110)面与压电基板粘合的情况下，由于热应力仅仅被施加于X轴方向或被2等分而施加于XY轴方向，每一分力变大，因而耐热性不高。 附图说明图1为实施例1的复合基板10的立体图。图2为模式地表示实施例1的复合基板10的制造工序的说明图。图3为使用实施例1的复合基板10制得的弹性表面波器件30的立体图。图4为表示将弹性表面波器件30加载于陶瓷基板40并由树脂封装，进而安装到 印刷配线基板60的情形的剖面图。图5为兰姆波元件70的剖面图。图6为兰姆波元件的复合基板80的剖面图。图7为薄膜谐振器90的剖面图。图8为薄膜谐振器100的剖面图。图9为薄膜谐振器100的复合基板110的剖面图。符号说明10、80、110复合基板，12压电基板，14支持基板，16粘合层，20贴合基板(研磨前 的复合基板)，22压电基板(研磨前)，26环氧树脂粘合剂，30弹性表面波器件，32,34 IDT 电极，36反射电极，40陶瓷基板，42、44垫，46、48金焊球，50树脂，52、54电极，60印刷配线 基板，62、64垫，66、68焊料，70兰姆波元件，72 IDT电极，74空腔，76金属膜，90，100薄膜谐 振器，102电极，104空腔，106绝缘膜。具体实施例方式本专利技术的复合基板，具有压电基板，其能够传播弹性波；支持基板，其在方位 (111)面通过有机粘合层粘合于上述压电基板的背面，为热膨胀系数小于该压电基板的硅 制得，所述复合基板被用于弹性波器件。在本专利技术的复合基板中，压电基板和支持基板的热膨胀系数差优选为10ppm/K以 上。在此情况下，由于两者的热膨胀系数差大，在加热时容易发生断裂，因此适用本专利技术的 意义较高。在本专利技术的复合基板中，压电基板优选为钽酸锂(LT)、铌酸锂(LN)、铌酸锂-钽酸 锂固溶体单晶、水晶或硼酸锂，其中，较优选为LT或LN。这是由于，LT或LN，弹性表面波的 传播速度快，机电耦合系数大，从而适于用作高频率且宽带域频率用的弹性表面波器件。另 外，压电基板的主表面的法线方向，没有特殊的限定，但是，例如，当压电基板由LT形成时， 由于使用以作为弹性表面波传播方向的X轴为中心从Y轴向Z轴旋转36 47° (例如 42° )的方向的压电基板传播损失小，故而优选；当压电基板由LN形成时，使用以作为弹性 表面波传播方向的X轴为中心从Y轴向Z轴旋转60 68° (例如64° )方向的压电基板 传播损失小，故而优选。进而，压电基板的大小，没有特殊的限定，例如直径为50 150mm， 厚度为0. 2 60 μ m。在本专利技术的复合基板中，支持基板为硅制。这是因为，硅，由于是作为半导体器件 制作用的最实用化的材料，使用上述复合基板而制得的弹性表面波器件与半导体器件容易 被复合化。另外，支持基板的大小，没有特殊的限定，例如，直径为50 150mm，厚度为100 500 μ m0另外，在压电基板的热膨胀系数为13 20ppm/K的情况下，支持基板的热膨胀系 数优选为2 7ppm/K。在本专利技术的复合基板中，压电基板和支持基板通过有机粘合层被间接地接合。作 为通过有机粘合层将两基板间接地接合的方法，例示出以下的方法。即，首先，将两基板的 粘合面洗净，除去附着于该粘合面的杂物。接着，在两基板的粘合面的至少一方均勻地涂布 有机粘合剂。此后，将两基板贴合，有机粘合剂是热固性树脂的情况下加热使其固化，有机 粘合剂为光固化性树脂的情况下照射光使其固化。本专利技术的复合基板可以用于弹性波器件。作为弹性波器件，已知有弹性表面波器 件或兰姆波元件、薄膜谐振器(FBAR)等。例如，弹性表面波器件为在压电基板的表面上设 置有激发弹性表面波的输入侧的IDTdnterdigitalTransducer)电极(也称作梳状电极、 编带状电极)和接受弹性表面波的输出侧的IDT电极的器件。当在输入侧的IDT电极上施 加高频信号时，在电极间产生电场，弹性表面波被激发并在压电基板上传播开来。从而，从 设置于传播方向的输出侧的IDT电极能够将被传播的弹性表面波作为电信号而提取。如 上所述的弹性表面波器件，例如在安装于印刷配线基板上时能够采用回流工序。在该回流 工序中，使用无铅焊料的情况下，虽然弹性表面波器件被加热到260°C左右，由于利用了本 专利技术的复合基板的弹性表面波器件的耐热性优异，能抑制压电基板或支持基板的断裂的发 生。在本专利技术的复合基板中，压电基板在背面还可以具有金属膜。在制造作为弹性波 器件的兰姆波元件时，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。在此 情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种复合基板，其具有：压电基板，所述压电基板能够传播弹性波；支持基板，所述支持基板在方位（１１１）面通过有机粘合层粘合于上述压电基板的背面，为热膨胀系数小于所述压电基板的硅制支持基板。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木健司，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]