(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電基板とスピネル支持基板で構成され、接着力と割れ防止を両立できる複合基板を提供する。【解決手段】圧電基板１２と、スピネルからなる支持基板１４と、前記圧電基板と前記支持基板とを接着する有機接着層１６と、を備え、前記支持基板のうち前記圧電基板との接着面は、Ｒｔ（粗さ曲線の最大断面高さ）が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。Ｒｔが５ｎｍ以下では接着力不足、５０ｎｍ以上では強度不足となる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
スピネルからなる支持基板と、
前記圧電基板と前記支持基板とを接着する有機接着層と、
を備え、
前記支持基板のうち前記圧電基板との接着面は、Ｒｔ（粗さ曲線の最大断面高さ）が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、
複合基板。
【請求項２】
前記スピネルは、マグネシウムとアルミニウムの酸化物である多結晶スピネルである、
請求項１に記載の複合基板。
【請求項３】
前記有機接着層は、厚さが０．１μｍ以上１．０μｍ以下である、
請求項１又は２に記載の複合基板。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、複合基板に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より、携帯電話等に使用されるフィルタ素子や発振子として機能させることができる弾性表面波デバイスや、圧電薄膜を用いたラム波素子や薄膜共振子（ＦＢＡＲ：Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）などの弾性波デバイスが知られている。こうした弾性波デバイスとしては、支持基板と弾性波を伝搬させる圧電基板とを貼り合わせ、圧電基板の表面に弾性表面波を励振可能な櫛形電極を設けたものが知られている。このうち、支持基板と圧電基板とを貼り合わせたものは複合基板と称される。支持基板には、サファイア基板が用いられることが多いが、サファイアは硬度が高いため所定形状に切削加工することが困難であり、コストも高いという欠点があった。これらの欠点を考慮して、近年、支持基板として、スピネル基板を用いることが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０１１−６６８１８号公報
【考案の開示】
【０００３】  しかしながら、特許文献１の段落００２１に記載されているように、スピネル基板の主表面上に接着剤を用いて圧電基板を形成することは困難であった。このため、特許文献１では、スピネル基板と圧電基板とを接着剤を用いることなくファンデルワールス力を利用して直接接合している。
【０００４】  本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、圧電基板とスピネルからなる支持基板とを有機接着層を介して堅固に接着された複合基板を提供することを主目的とする。
【０００５】  本発明の複合基板は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】  本発明の複合基板は、
圧電基板と、
スピネルからなる支持基板と、
前記圧電基板と前記支持基板とを接着する有機接着層と、
を備え、
前記支持基板のうち前記圧電基板との接着面は、Ｒｔ（粗さ曲線の最大断面高さ）が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下
のものである。
【０００７】  この複合基板では、支持基板のうち圧電基板との接着面のＲｔが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるため、圧電基板とスピネルからなる支持基板とが有機接着層を介して堅固に接着される。また、圧電基板と支持基板とを直接接合した場合に比べて、有機接着層が存在するため、応力緩和による割れ防止効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】複合基板１０の斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】  本発明の複合基板において、圧電基板は、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体単結晶、ホウ酸リチウム、ランガサイト及び水晶からなる群より選ばれた１種からなる基板としてもよい。この圧電基板の大きさは、特に限定するものではないが、例えば、直径が５０〜１５０ｍｍ、厚さが１０〜５００μｍとしてもよい。【００１０】  本発明の複合基板において、有機接着層は、例えば、アクリル系接着層又はエポキシ系接着剤としてもよい。この有機接着層の厚みは、特に限定するものではないが、例えば、０．１〜１．０μｍとするのが良好な周波数温度特性が得られることから好ましい。【００１１】  本発明の複合基板において、支持基板は、スピネルからなる基板である。支持基板のうち圧電基板との接着面のＲｔは、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。この接着面のＲｔが５ｎｍ未満では、複合基板を高温で処理したときに圧電基板と支持基板とが剥離するおそれがあるため好ましくなく、５０μｍを超えると、複合基板を高温で処理したときに圧電基板が破裂するおそれがあるため好ましくない。スピネルは、マグネシウムとアルミニウムの酸化物である多結晶スピネルであることが好ましい。支持基板の大きさは、特に限定するものではないが、例えば、直径が５０〜１５０ｍｍ、厚さが１００〜５００μｍとしてもよい。【００１２】  本発明の複合基板を製造する方法の一例を以下に説明する。まず、支持基板の表面を研磨することにより、Ｒｔが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下となるようにする。続いて、圧電基板及び支持基板の接合面を洗浄し、該接合面に付着している不純物（酸化物や吸着物等）を除去する。次に、両基板の接合面の少なくとも一方に有機接着剤を均一に塗布する。塗布方法としては、例えばスピンコートなどが挙げられる。その後、両基板を貼り合わせ、有機接着剤が熱硬化性樹脂の場合には加熱して硬化させ、有機接着剤が光硬化性樹脂の場合には光を照射して硬化させる。このように有機接着層を介して間接的に接合する場合には、有機接着層を厚さ０．１〜１．０μｍとするのが好ましい。このようにして本発明の複合基板を得ることができる。【００１３】  本発明の複合基板は、弾性波デバイスに用いられるものである。弾性波デバイスとしては、弾性表面波デバイスやラム波素子、薄膜共振子（ＦＢＡＲ）などが知られている。例えば、弾性表面波デバイスは、圧電基板の表面に、弾性表面波を励振する入力側のＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極（櫛形電極、すだれ状電極ともいう）と弾性表面波を受信する出力側のＩＤＴ電極とを設けたものである。入力側のＩＤＴ電極に高周波信号を印加すると、電極間に電界が発生し、弾性表面波が励振されて圧電基板上を伝搬していく。そして、伝搬方向に設けられた出力側のＩＤＴ電極から、伝搬された弾性表面波を電気信号として取り出すことができる。こうした弾性波デバイスは、例えばプリント配線基板に実装する際にはリフロー工程が採用される。このリフロー工程において、鉛フリーのはんだを用いた場合、弾性波デバイスは２６０℃程度に加熱されるが、本発明の複合基板を利用した弾性波デバイスは耐熱性に優れるた��圧電基板や支持基板の割れの発生が抑制される。【００１４】  本発明の複合基板において、圧電基板は、裏面に金属膜を有していてもよい。金属膜は、弾性波デバイスとしてラム波素子を製造した際に、圧電基板の裏面近傍の電気機械結合係数を大きくする役割を果たす。この場合、ラム波素子は、圧電基板の表面に櫛歯電極が形成され、支持基板に設けられたキャビティによって圧電基板の金属膜が露出した構造となる。こうした金属膜の材質としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、金などが挙げられる。なお、ラム波素子を製造する場合、裏面に金属膜を有さない圧電基板を備えた複合基板を用いてもよい。【００１５】  本発明の複合基板において、圧電基板は、裏面に金属膜と絶縁膜を有していてもよい。金属膜は、弾性波デバイスとして薄膜共振子を製造した際に、電極の役割を果たす。この場合、薄膜共振子は、圧電基板の表裏面に電極が形成され、絶縁膜をキャビティにすることによって圧電基板の金属膜が露出した構造となる。こうした金属膜の材質としては、例えば、モリブデン、ルテニウム、タングステン、クロム、アルミニウムなどが挙げられる。また、絶縁膜の材質としては、例えば、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、リンシリカガラス、ボロンリンシリカガラスなどが挙げられる。
【実施例】
【００１６】［実施例１］
図１は複合基板１０の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。この複合基板１０は、弾性表面波デバイスに利用されるものであり、１箇所がフラットになった円形に形成されている。このフラットな部分は、オリエンテーションフラット（ＯＦ）と呼ばれる部分であり、弾性表面波デバイスの製造工程において諸操作を行うときのウエハ位置や方向の検出などに用いられる。複合基板１０は、弾性波を伝搬可能なタンタル酸リチウム（ＬＴ）からなる圧電基板１２と、この圧電基板１２に接合されたスピネル（立方晶多結晶スピネル、ＭｇＡｌ２Ｏ４）からなる支持基板１４と、両基板１２，１４を接合する接着層１６とを備えている。圧電基板１２は、厚さが２０μｍ、直径が４インチ（約１００ｍｍ）である。この圧電基板１２は、４２°ＹカットＸ伝搬ＬＴ基板（４２Ｙ−Ｘ  ＬＴ）である。支持基板１４は、厚さが２５０μｍ、直径が４インチである。接着層１６は、アクリル系接着剤が固化した層であり、厚さは０．６μｍである。【００１７】  こうした複合基板１０の製造方法について、以下に説明する。まず、支持基板として、直径４インチの多結晶スピネルからなる支持基板を用意した。また、圧電基板として、直径４インチの４２°ＹカットＸ伝搬ＬＴ基板を用意した。そして、圧電基板のうち支持基板との接着面を表面粗さＲｔが３ｎｍになるように研磨、ポリッシュした。ポリッシュ後の圧電基板の厚さは、２５０μｍであった。一方、支持基板のうち圧電基板との接着面を、Ｒｔが５ｎｍになるように、マイクロダイヤモンドにより研磨、ポリッシュした。ポリッシュ後の支持基板の厚さは、２５０μｍであった。なお、Ｒｔは、測定範囲を１０μｍ×１０μｍの正方形で囲まれた領域とし、ＪＩＳ  Ｂ６０１（２００１）に準じて測定した。続いて、各基板の片面に、アクリル系接着剤をスピンコーターを使用して塗布した。そして、両基板の接着剤塗布面同士が向かい合うようにして両基板を貼り合わせ、２８０℃で３０分保持した。これにより、アクリル系接着剤を硬化してなる接着層を介して両基板が接着された貼り合わせ基板を得た。この貼り合わせ基板のうち、圧電基板を厚さが２０μｍになるまで研磨、ポリッシュし、実施例１の複合基板１０を１０枚得た。【００１８】［実施例２］
実施例１で、支持基板のうち圧電基板との接着面をＲｔが４５ｎｍとなるように研磨、ポリッシュした以外は、実施例１と同様にして複合基板１０を１０枚得た。【００１９】［比較例１］
実施例１で、支持基板のうち圧電基板との接着面をＲｔが２ｎｍとなるように研磨、ポリッシュした以外は、実施例１と同様にして複合基板１０を１０枚得た。【００２０】［比較例２］
実施例１で、支持基板のうち圧電基板との接着面をＲｔが６０ｎｍとなるように研磨、ポリッシュした以外は、実施例１と同様にして複合基板１０を１０枚得た。【００２１】［評価］
実施例１，２及び比較例１，２の複合基板１０をそれぞれ１０枚ずつオーブン中で２８０℃、１時間放置した。その結果を表１に示す。表１から明らかなように、実施例１，２の複合基板１０については、不良は見られず、圧電基板と支持基板とが堅固に接着されていた。一方、比較例１では、圧電基板と支持基板とが剥離した。また、比較例２では、圧電基板が破裂した。圧電基板が破裂した理由は、Ｒｔが５０ｎｍを超えていたことから局所的に深さの深い微小穴が存在し、その微小穴内に空気が巻き込まれた状態で圧電基板と支持基板とが接着され、高温処理によりその空気が膨脹して圧電基板の破裂を招いたと考えられる。なお、算術平均粗さＲａは、平均値であるため、深さの深い微小穴が存在しているか否かの指標にならない。例えば、Ｒａが４０ｎｍだとしても深さが５０ｎｍを超える深い微小穴が存在することがある。【００２２】
【表１】
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【００２３】本出願は、２０１０年６月１５日に出願された米国仮出願６１／３５４８３７を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】  本発明の複合基板は、例えば、弾性表面波デバイスやラム波素子、薄膜共振子（ＦＢＡＲ）などの弾性波デバイスに利用可能である。
【図１】
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【図２】
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