(57)【要約】      （修正有）【課題】支持基板と圧電基板とを有機接着層を介して貼り合わせる際に、先端部が凸形状をしており、末端部が凹形状をした円筒形プレス治具を用いて、基板をプレスすることにより有機接着層の膜厚が均一で気泡の混入を防止することが可能な弾性表面波複合基板のプレス治具を提供する。【解決手段】プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具１の先端部の形状は中央部が凸型（先端部凸球状部１ａ）であり、先端部と反対側の末端部の形状は中央部が凹型（末端部追凹球状部１ｂ）である弾性表面波複合基板作製用プレス治具。【選択図】図１
2017069731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と圧電基板とを有機接着剤を用いて貼り合わせる弾性表面波複合基板を作製する際に用いる円筒形プレス治具であって、プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具の先端部の形状は中央部が凸型であり、先端部と反対側の末端部の形状は中央部が凹型であることを特徴とする複合基板作製用プレス治具。
【請求項２】
前記プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具の先端部とその反対側の末端部において、先端部の中央凸型の形状が球面であり、かつ」末端部の中央凹型の形状も球面であり、先端部球面の曲率半径aと末端部球面の曲率半径ｂとの関係がa ＞ bであることを特徴とする請求項１に記載の複合基板作製用プレス治具。
【請求項３】
前記プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具の先端部とその反対側の末端部において、先端部の中央凸型の形状が円錐状であり、末端部の中央凹型の形状も円錐状であり、先端部円錐の高さ／直径の値ｘと、末端部円錐の高さ／直径の値ｙとの関係がｘ＜ｙであることを特徴とする請求項１に記載の複合基板作製用プレス治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持基板と圧電基板とを有機接着剤を用いて貼り合わせた弾性表面波複合基板を作製する際に用いる円筒形プレス治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、支持基板と圧電基板とを貼り合わせた複合基板に、電極を設けて弾性波素子を作製することが知られている。ここで、弾性波素子は、例えば、携帯電話などの通信機器におけるバンドパスフィルタとして使用されている。
【０００３】
また、複合基板は、圧電基板としてニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウム、支持基板としてシリコンや石英などを用いたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウムは、温度が上がると膨張し、櫛形電極間の拡大と圧電基板自体の音速低下により、バンドパスフィルタが低周波側にずれてしまうとことが問題となるが、線膨張係数の小さいシリコンや石英基板と接合することにより周波数低下を改善できる。また、圧電基板と支持基板の貼り合わせ方としては、接合面に不活性ガスのイオンビームまたは、中性ビーム、あるいはプラズマを照射し、活性化させた後に接合する方法が開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
一方、有機系接着剤を用いて接合する方法も開示されている。特許文献３や特許文献４には支持基板上にエポキシ樹脂をスピンコートで塗布し、圧電基板と支持基板を貼り合わせて１８０℃で加熱硬化する方法が開示されている。
【０００６】
支持基板と圧電基板との貼り合わせ方法には有機接着層にエポキシ系を用いた実施例（特許文献３参照）があるが、エポキシ系接着剤は、粘度が高くスピンコートによって1μ以下に塗布することは困難であった。また、基板を貼り合わせてプレスするのみでは基板の接合部分に気泡が入る場合がある。その為、ウェハを凸状に反らせてから接合し、さらに、気泡を除去するためにローラープレス機を用いる方法がある（特許文献２）が、ウェハを凸状に反らせるとウェハが割れてしまう問題があり、また一度気泡が入ってしまうと、ローラープレス機を用いても気泡を追い出すことは困難である。
【０００７】
一方、圧電基板または支持基板の中心に接着剤を滴下後、圧電基板と支持基板とを貼り合わせ、さらに下面凸状の弾性体プレス治具で加圧すると、中心から外側に漸次荷重がかかっていくため、気泡を入れずに圧電基板と支持基板を貼り合わせることができる。しかしながら、凸部頂点部の押す圧力が高く、外側に行くにしたがって圧力が減少するといった問題があった。
【０００８】
また、特許文献２では、常温接合による貼り合わせ方法が開示されているが、高真空または高純度なガス雰囲気が必要であることから、設備が大がかりになる。また高真空に到達するまで、及び接合用機器内を高純度なガス雰囲気に置換するには時間がかかることから、生産性が低いといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３１９６７９号公報
【特許文献２】特開２００４−３４３３５９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５３９６１号公報
【特許文献４】特開２０１０−１７１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、支持基板と圧電基板とを有機接着層を介して貼り合わせる際に、先端部が凸形状をしており、末端部が凹形状をした円筒形プレス治具を用いて、基板をプレスすることにより有機接着層の膜厚が均一で気泡の混入を防止することが可能な弾性表面波複合基板のプレス治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の複合基板のプレス治具は、
支持基板と圧電基板とを有機接着剤を用いて貼り合わせた弾性表面波複合基板を作製する際に用いる円筒形プレス治具であって、プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具の先端部の形状は中央部が凸型であり、先端部と反対側の末端部の形状は中央部が凹型であることを特徴とする複合基板作製用プレス治具である。
【００１２】
また、本発明の複合基板のプレス治具は、プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具の先端部とその反対側の末端部において、先端部の中央凸型の形状が球面であり、かつ」末端部の中央凹型の形状も球面であり、先端部球面の曲率半径aと末端部球面の曲率半径ｂとの関係がa ＞ bであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の弾性表面波複合基板のプレス治具は、プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具の先端部とその反対側の末端部において、先端部の中央凸型の形状が円錐状であり、末端部の中央凹型の形状も円錐状であり、先端部円錐の高さ／直径の値ｘと、末端部円錐の高さ／直径の値ｙとの関係がｘ＜ｙであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
円筒形プレス治具の先端部を中央部を凸型の形状とすることによって接合基板の中央部に接触し、さらにプレス治具を押し込むことによって凸部の弾性体が変形し、外側に連続的に力を加えることができる。このため、貼り合わせた複合基板内部の有機接着剤は中央部から外周部に向かって押し出しながら広がるため、気泡が入らない。さらに加圧していき、基板と接触する部分の反対側にあるプレス治具の空洞部がなくなり、さらに押し込むと、プレス治具中心部の変形により外側の変形がわずかに大きくなることで、基板全体を押す圧力が均一になり、有機接着層の膜厚が均一に貼り合わせられた弾性表面波複合基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】は本発明の先端形状が球面状のプレス治具の断面図である。            ・  プレス治具を基板にプレスする前の状態を示す図。            ・  プレス治具の先端部が基板に接触した時の状態を示す図。            ・  プレス治具の先端部が基板をプレスした時の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の複合基板のプレス治具は、支持基板と圧電基板とを有機接着剤を用いて貼り合わせた複合基板を作製する際に用いる円筒形プレス治具であって、プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具の先端部の形状は中央部が凸型であり、先端部と反対側の末端部の形状は中央部が凹型であることを特徴とする複合基板作製用プレス治具である。
【００１７】
本発明の複合基板について、弾性表面波複合基板を作製する場合について具体的に説明すると、図１（ａ）によれば支持基板（４）と圧電基板（６）であり、両者の間を有機接着層として有機接着剤を使用して貼り合わせることにより作製される。
【００１８】
ここで、圧電基板（６）としては、表面弾性波 を伝搬可能な基板が挙げられ、この圧電基板の材質としては、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、水晶などが挙げられる。
【００１９】
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 〜 １５０ ｍｍ 、厚さが１５０ 〜 ５００μｍの基板を好適に使用することができる。
【００２０】
また、支持基板（４）の材質としては、シリコン、サファイア、窒化アルミニウム、アルミナ、ホウ珪酸ガラス、石英ガラス、などが圧電基板より熱膨張係数が小さい基板が使用される。
【００２１】
この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 〜 １５０ ｍｍ 、厚さが１５０ 〜 ５００μｍの基板を好適に使用することができる。
【００２２】
これらの支持基板と圧電基板の間の有機接着層には、エポキシ樹脂が好ましく、中でも常温で接着できる２液性混合硬化型のエポキシ樹脂がさらに好ましい。
【００２３】
これらの支持基板と圧電基板の間の有機接着層として有機接着剤を使用して貼り合わせる際に、有機接着層の膜厚は基板内で均一であることが必要であり、また気泡を発生させないでプレスすることが重要である。
【００２４】
これらを実現するために、本発明のプレス治具に要求される条件を示す。まず、プレス治具先端部（１ａ）の弾性体の硬度は４０°〜６０°の範囲からなり、弾性体プレス治具の形状は、全体として円筒形であり、基板を押す側の先端部が凸球面状（１ａ）でその反対側の末端部の形状が凹球面状（１ｂ）であることが必要である。
【００２５】
また、本発明の第１の実施態様として、プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具の先端部とその反対側の末端部において、先端部の中央凸型の形状が球面であり、かつ」末端部の中央凹型の形状も球面であり、先端部球面の曲率半径aと末端部球面の曲率半径ｂとの関係がa ＞ bである。
【００２６】
曲率半径を同じにした場合は、プレスした際の圧方向の弾性体プレス治具の変形率が中心と外側で等しくなるが、プレスしていない場合の形状から、外側から中心へ力が働き、圧力が均一にならない。その為、凸球面の曲率半径は凹球面の曲率半径以上とし圧力が均一になるよう調整を要する。
【００２７】
また、本発明の第２の実施態様として、プレスされる基板に接触する円筒形プレス治具の先端部とその反対側の末端部において、先端部の中央凸型の形状が円錐状であり、末端部の中央凹型の形状も円錐状であり、先端部円錐の高さ／直径の値ｘと、末端部円錐の高さ／直径の値ｙとの関係がｘ＜ｙであることが好ましい。
【００２８】
本発明のプレス治具を基板の貼り合わせに使用する場合、プレス治具先端部（１ａ）の弾性体の硬度は４０°未満では柔らかすぎて十分にプレスすることができず接着層が厚くなり好ましくない。
【００２９】
また、本発明のプレス治具を基板の貼り合わせに使用する場合、プレス治具先端部（１ａ）の弾性体の硬度が６０°を超えると硬度が固すぎてプレス時に圧電基板が破損するため好ましくない。
【実施例】
【００３０】
以下に実施例および比較例を用いて、さらに具体的に本発明を説明する。
[実施例１]
【００３１】
プレス治具の先端形状が半円形の例を図１に示す。弾性体プレス治具の先端部の硬度は５０°の天然ゴムを用いた。プレス治具の全長は８５ｍｍの円筒形であり、先端部凸球状部（１ａ）の口径は、直径１００ｍｍ、凸球状部の曲率半径aは１１０ｍｍである。末端部の凹球状部（１ｂ）の口径は、直径８０ｍｍ、凹球状部の曲率半径bは６０ｍｍである。すなわち、このプレス治具の凸球面の曲率半径aと凹球面の曲率半径ｂとの関係は、a ＞ bである。
【００３２】
圧電基板として直径が４インチ厚さ２５０μｍのタンタル酸リチウム基板（６）を準備した。支持基板として直径が４インチ厚さ０．８５ｍｍのサファイア基板（４）を準備した。サファイア基板上に２液性エポキシ樹脂（東亜合成ＡＰ−２０９）（５）を適量基板の中心に滴下し、タンタル酸リチウム基板（６）を貼り付けた。貼り合わせた基板と弾性体プレス治具の中心を合わせ、常温で小型熱ハンドプレス機を用いて０．６ＭＰａまで加圧状態で２４ｈｒ保持し、貼り合わせ基板を作製した。
【００３３】
有機接着層のエポキシ樹脂の膜厚分布と気泡の有無を表１に示す。エポキシ樹脂の膜厚のばらつきは1μm以内となり、均一な膜厚で気泡の無い良好な複合基板を得ることができた。
[実施例２]
【００３４】
実施例２はプレス治具先端形状が円錐状の実施例である。先端部形状は円錐で、高さ１ｍｍ、直径１００ｍｍとした。末端部円錐の凹みは、凹み３ｍｍ、直径１００ｍｍとした。すなわち、先端部中心凸の円錐の高さ／直径の値ｘ＝１／１００＝０．０１であり、末端部中心凹の円錐の高さ／直径の値ｙ＝３／１００＝０．０３であり、ｘとｙの関係はｘ＜ｙである。
【００３５】
上記のように、先端部の形状を円錐状とした以外は実施例１と同様にして複合基板を作製した。その結果、有機接着層のエポキシ樹脂の膜厚のばらつきは１μｍ以内となり、均一な膜厚で気泡の無い良好な複合基板を得ることができた。
[比較例１]
【００３６】
比較例１は先端形状が半球状で先端部の反対面に空洞がないプレス治具である。プレス治具の全長は８５ｍｍ、先端部（１ａ）の口径は、直径１００ｍｍ、凸球状部の曲率半径は１１０ｍｍである。凹球状部はない。プレス治具以外は実施例１と同様にして複合基板を作製した。
【００３７】
エポキシ樹脂の膜厚分を表１に示す。エポキシ樹脂の膜厚は、中心部で２μｍと薄く、外周部では６〜８μｍと厚い結果となり、良好な複合基板を得ることができなかった。
［比較例２］
【００３８】
比較例２は先端形状が平らな円筒形プレス治具の比較例である。プレス治具先端形状は直径１００ｍｍの平坦な形状で全長８５ｍｍである。プレス治具以外は実施例１と同様にして複合基板を作製した。
【００３９】
エポキシ樹脂の膜厚分を表１に示す。有機樹脂層の厚みは一定となるが、多数の気泡が認められ、良好な複合基板を得ることができなかった。
【００４０】
【表１】
2017069731.tif 000003
【符号の説明】
【００４１】
１弾性体プレス治具、
１ａ先端部凸球状部、
１ｂ末端部凹球状部  
２空洞部、
４支持基板、
５有機樹脂、
６圧電基板、
【図１】
2017069731.tif 000004