专利名称：复合基板以及复合基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种复合基板以及复合基板的制造方法。
背景技术：
以往公知有在由支撑基板和压电基板贴合而成的复合基板上，设置电极以制作弹性波元件的技术。这里，弹性波元件作为例如手机等的通信设备的带通滤波器来使用。例如在专利文献I中，记载了使用铌酸锂或钽酸锂作为压电基板、使用硅或石英等作为支撑基板的复合基板。另外，还记载了使用由旋涂法涂布的紫外线硬化粘结剂来将压电基板和支撑基板贴合的方法。现有技术文献专利文献专利文献I特开2006-319679号公报
发明内容
发明要解决的技术问题但是，通过旋涂法在支撑基板上涂布粘结剂的话，由于旋涂时的离心力，在被涂布的粘结剂的外周部产生凸起部分。这样介由有凸起部分的粘结剂来粘结支撑基板和压电基板的话，在凸起部分会发生粘结不良，有时会导致支撑基板和压电基板剥离。通常认为产生这样的剥离是因为在粘结层的凸起部分和压电基板之间进入了气泡。本发明是鉴于上述问题而提出的，其主要目的在于，对于介由在外周部存在凸起部分的粘结层而粘结的支撑基板和压电基板，良好地保持其粘结状态。解决问题的技术手段本发明中，为了达到上述目的采用了以下的方法。本发明的复合基板是压电基板和支撑基板介由粘结层粘结而成的复合基板，所述粘结层包括平坦部分和形成于该平坦部分的外周部的凸起部分，所述压电基板包括与所述粘结层的所述平坦部分粘结的第一面和该第一面的相反侧的第二面，该压电基板避开所述凸起部分粘结于所述支撑基板。虽然该复合基板在粘结层的外周部存在凸起部分，但压电基板避开该凸起部分粘结于支撑基板。因此，粘结层的凸起部分和压电基板之间难以进入气泡。由此，可以防止由这样的气泡而引起的剥离。因此，可以良好地保持介由在外周部存在凸起部分的粘结层而粘结的支撑基板和压电基板的粘结状态。本发明的复合基板的所述压电基板中，该压电基板的第一面的外周缘与所述粘结层的所述凸起部分和所述平坦部分的边界相接。由此，作为压电基板与粘结层的接合面的第一面的端部通过粘结层的凸起部分而被保护。因此，可以防止由在清洗复合基板时所使用的酸或碱溶液造成的压电基板和粘结层的剥离。本发明的复合基板中，该压电基板形成有膨出部，使得将该压电基板的所述第一面向着该压电基板的第二面按垂直方向投影的话，该第一面进入该第二面的内侧。由此，可以防止在对复合基板进行热处理时，压电基板产生裂纹。其理由推测如下。即，压电基板存在膨出部，使得相比于由粘结层粘结于支撑基板的压电基板的第一面，没有被粘结的压电基板的第二面更大，自由度高的第二面一侧的体积比较大。由此推测，由于存在该膨出部， 使得被加热时，支撑基板以及压电基板的膨胀 收缩而产生的端部的应力能够缓和。在这种情况下，所述压电基板中，该压电基板的所述第一面与该压电基板的外周面所成的角为钝角。本发明的复合基板的制造方法，包括如下工序(a)准备压电基板的工序；(b)通过旋涂法在支撑基板涂布粘结剂的工序；(c)通过所述粘结剂将所述支撑基板和所述压电基板贴合形成复合基板的工序，所述工序(a)中准备的压电基板包括第一面，该压电基板形成为如下形状，该形状使得在进行所述工序(C)的所述压电基板的贴合时，该第一面能够与所述工序(b)中由于旋涂法而产生的所述粘结剂的平坦部分粘结，并且该压电基板能够避开所述工序(b)中由于旋涂法而在所述平坦部分的外周部产生的所述粘结剂的凸起部分，所述工序(c)中， 所述第一面与所述工序(b)中由于旋涂法而产生的所述粘结剂的平坦部分粘结，并且该压电基板避开所述工序(b)中由于旋涂法而在所述平坦部分的外周部产生的所述粘结剂的凸起部分地进行所述贴合。根据本发明的复合基板的制造方法，虽然工序(b)中由于旋涂法而在粘结剂的外周部产生凸起部分，但在工序(C)中，压电基板避开该凸起部分地粘结于支撑基板。因此， 粘结层的凸起部分和压电基板之间难以进入气泡。由此，以该制造方法制造的复合基板可以防止由这样的气泡而引起的剥离。因此，可以得到介由在外周部存在凸起部分的粘结层而粘结的支撑基板和压电基板的粘结状态良好的复合基板。
图I是复合基板10的平面图。
图2是图I的A-A线的截面图。
图3是示意性地示出复合基板10制造过程的截面图。
图4是表示变形例的复合基板的概略的截面图。
图5是表示变形例的复合基板的概略的截面图。
图6是表示变形例的复合基板的概略的截面图。
图7是表示变形例的复合基板的概略的截面图。
图8是用于工序(a)的磨削前的压电基板14的截面图。
图9是示意性地示出复合基板40的制造过程的截面图。具体实施方式
下面，使用附图对本发明的实施方式进行说明。图I是本发明的一实施方式的复
合基板10的平面图，图2是图I的A-A线的截面图。本发明的复合基板10由多个基板贴合而构成。复合基板10包括支撑基板12、压电基板14、粘结支撑基板12的表面12a和压电基板14的反面14b的粘结层16。又，该复合基板10形成为一处为平面的圆形。该平面的部分是被称为定向平面(OF)的部分，例如，在弹性表面波器件的制造工序中，在进行各操作时等，用于进行晶片的位置、方向的检测等。支撑基板12是在作为其上表面的表面12a，通过粘结层16粘结压电基板14，并对压电基板14进行支撑的基板。支撑基板12的材质例如有硅、蓝宝石、氮化铝、氧化铝、硼硅酸玻璃、石英玻璃、钽酸锂、铌酸锂、铌酸锂-钽酸锂固溶体单晶、硼酸锂、硅酸镓镧、水晶等。该支撑基板12的热膨胀系数比压电基板14的热膨胀系数小。支撑基板12与压电基板的热膨胀系数之差可以为5ppm/°C以上。又，在压电基板14的热膨胀系数为13 20ppm/°C 的情况下，支撑基板12的热膨胀系数优选为2 7ppm/°C。又，支撑基板12的大小并没有特别地限定，例如，直径为50 150mm、厚度为100 500 y m。表面12a是支撑基板12之中与粘结层16结合的接合面。又，“表面”是为了说明的方便，也可以例如将表面称为反面。粘结层16是粘结支撑基板12的表面12a和压电基板14的反面14b的层。在该粘结层16的外周部存在凸起部分16a。这样的凸起部分16a是例如成为粘结层16的粘结剂以旋涂法在支撑基板12的表面12a涂布时所产生的。又，粘结层16的表面中，凸起部分 16a以外的部分为平坦部分16b。即，粘结层16包括平坦部分16b和形成于平坦部分16b 的外周部的凸起部分16a。粘结层16的材质并没有特别地限定，优选为具有耐热性的有机粘结剂，例如，环氧类粘结剂、丙烯类粘结剂等。压电基板14是能够传播弹性波(尤其是弹性表面波)的基板。压电基板14的材质例如有钽酸锂、铌酸锂、铌酸锂-钽酸锂固溶体单晶、硼酸锂、硅酸镓镧、水晶等。该压电基板14的反面14b (第一面)与粘结层16的平坦部分16b粘结，不与凸起部分16a粘结。 即，压电基板14避开粘结层16的凸起部分16a，通过粘结层16粘结于支撑基板12。而且， 压电基板的反面14b的外周缘14c与粘结层16的凸起部分16a和平坦部分16b的边界16c 相接。又，该压电基板14形成有膨出部14d，使得将反面14b相对于表面14a(第二面)沿垂直方向向表面14a投影的话，则该反面14b进入表面14a的内侧。S卩，压电基板14形成有从反面14b向表面14a外周逐渐变大的外周面14e。该外周面14e使得反面14b和外周面14e所成角度0大于90°小于180°，即为钝角。角0优选在110°以上170°以下。 又，反面14b是压电基板14中与粘结层16接合的接合面，表面14a是接合面(反面14b) 的相反侧的面。又，“表面”、“反面”只是为了说明的方便，将压电基板14中与粘结层16接合的接合面(第一面)称为表面、接合面的相反侧的面(第二面)称为反面也是可以的。然后，使用一般的光刻法技术，将复合基板10分为多个弹性表面波器件的集合体，之后通过切割切出一个个的弹性表面波器件。作为弹性波器件举例有弹性表面波器件、 兰姆波元件、薄膜谐振器(FBAR)等。例如，弹性表面波器件在压电基板14的表面14a，设有激励弹性表面波的输入侧的IDT(叉指式换能器)电极(梳状电极、也称为帘状电极)和接收弹性表面波的输出侧的IDT电极。向输入侧的IDT电极外加高频信号的话，电极间产生电场，弹性表面波被激励之后在压电基板上传播。然后，可以从设于传播方向的输出侧的 IDT电极取出传播的弹性表面波作为电信号。又，如上所述，支撑基板12的热膨胀系数小于压电基板14的热膨胀系数。因此，由这样的复合基板10制作的弹性表面波器件，可以由支撑基板12来抑制温度变化时的压电基板11的大小的变化，可以抑制弹性表面波器件的频率特性的温度变化。
下面，使用图3对这样的复合基板10的制造方法进行说明。图3是示意性地示出复合基板10的制造工序的截面图。复合基板10的制造方法包括(a)准备外周部被磨削了的压电基板24的工序；(b)通过旋涂法对准备的支撑基板12的表面12a涂布粘结剂的工序；(c)通过粘结剂将支撑基板12的表面12a和压电基板24的反面24b贴合以形成复合基板20的工序。在工序(a)中，准备作为压电基板14的压电基板24(图3 (a))。作为压电基板24可以使用上述的材质。压电基板24的大小并没有特别的限定，可以例如直径为50 150mm、 厚度为250 500 ii m。又，该压电基板24预先被磨削外周(图3 (a)中的虚线部分)、使反面24b与磨削后的外周面24e所成的角度为角0。角0的取值在后文叙述。又，也可以不进行磨削，一开始即准备图3(a)中实线所示形状的压电基板24。在工序(b)中，准备支撑基板12，通过旋涂法在其表面12a涂布作为粘结层16的粘结剂26(图3(b))。作为支撑基板12，可以采用上述的材质以及大小。作为粘结剂26，可以采用上述的粘结层16的材质。又，通过以旋涂法在支撑基板12涂布粘结剂26，使得在粘结剂26的外周部形成凸起部分26a，此外的部分为平坦部分26b。在工序(c)中，通过粘结剂26将支撑基板12的表面12a和压电基板24的反面24b 贴合，通过使粘结剂26硬化来形成复合基板20 (图3 (c))。粘结剂26通过这样的硬化成为粘结层16。这里，工序(a)准备的压电基板24具有一定形状，该形状使得在其工序(c)的贴合中避开粘结剂26的凸起部分26a地与反面24b的平坦部分26b粘结、且反面24b的外周缘24c与粘结剂26的凸起部分26a和平坦部分26b的边界26c相接。因此，对于贴合后的复合基板20，压电基板24的反面24b与平坦部分26b粘结、与凸起部分26a不粘结。又， 工序(a)中准备的压电基板24的角度0是预先设定的值，使得压电基板24成为能够向上述那样贴合的形状。这里，凸起部分26a的大小由支撑基板12的直径、粘结剂26的材质、 工序(b)中旋涂法的旋转速度等条件来决定。因此，角0可以基于这些条件，预先确定能够避开凸起部分26a进行贴合的值。一旦形成复合基板20，即在工序(d)中，磨削压电基板24的表面24a(参照图 3(c))使厚度变薄的同时，研磨镜面(图3(d))。由此，压电基板24成为图I所示的压电基板14，得到复合基板10。这里，在上述的工序(a)准备的压电基板24没有形成能够在工序(C)避开凸起部分26a而贴合的形状的情况下(例如、没有进行图3(a)中虚线部分的磨削的情况下)，工序 (C)的贴合可能会产生粘结不良。这是因为，在贴合时粘结层16的凸起部分16a和压电基板24之间进入气泡。与之相对，在本实施方式的复合基板10的制造方法中，压电基板24 形成为可以避开凸起部分26a而在工序(c)中进行贴合的形状，因此可以防止粘结不良。根据上述说明的本实施方式的复合基板10，虽然在粘结层16的外周部存在凸起部分16a，但是压电基板14避开该凸起部分16a而粘结于支撑基板12。因此，粘结层16的凸起部分16a和压电基板14之间难以进入气泡，可以良好地保持支撑基板12和压电基板 14的粘结状态。又，压电基板14的反面14b的外周缘14c与凸起部分16a和平坦部分16b的边界 16c相接。因此，压电基板14和粘结层16的接合面的端部由凸起部分16a来保护。由此， 在清洗复合基板10的情况下，可以防止由清洗用的酸或碱溶液引起的压电基板14和粘结层16的剥离。进一步地,压电基板14形成有膨出部14d，使得反面14b相对于表面14a在垂直方向向表面14a投影的话，反面14b进入表面14a的内侧。由此，可以防止对复合基板10进行热处理时压电基板14产生裂纹。其理由推断如下，S卩，由于压电基板14存在膨出部14d， 使得相比于由粘结层16粘结于支撑基板12的压电基板14的反面14b，没有被粘结的表面 14a更大，自由度高的表面14a侧的体积比较大。由此推测，由于存在该膨出部14d，使得被加热时，支撑基板12以及压电基板14的膨胀 收缩而产生的端部处的应力能够缓和。又，本发明并不限定于上述的实施方式，在属于本发明的技术范围内，可以以各种形态实施。例如、在上述的实施方式中，粘结层16的边界16c与压电基板14的反面14b的外周缘14c相接，但只要压电基板14避开凸起部分16a粘结于支撑基板12，不相接也是可以的。图4是示出这种情况下的变形例的复合基板的概略的截面图。在这种情况下，压电基板14避开凸起部分16a粘结于支撑基板12，因此可以得到上述那样的良好地保持支撑基板 12和压电基板14的粘结状态的效果。在上述的实施方式中，角0是钝角，但角0也可以是锐角。图5是示出这种情况下的变形例的复合基板的概略的截面图。在这种情况下，压电基板14避开凸起部分16a粘结于支撑基板12，反面14b的外周缘14c与边界16c相接，因此，可以得到上述的效果。例如，在上述的实施方式中，外周面14e在截面视图中为直线形状，但是外周面 14e也可以为例如曲線形状。又，也可以如图6、7所示，在截面视图中，在外周面14e形成收缩部14f。对于这样的形状，压电基板14避开凸起部分16a粘结于支撑基板12，反面14b 的外周缘14c与边界16c相接，形成有膨出部14d，因此，可以得到上述的效果。实施例[实施例I]在实施例I中，通过使用图3说明的制造方法制作图1，2所示的复合基板10。首先，在工序(a)中，压电基板24是具有定向平面部(0F部)、直径为4英寸、厚度为250 y m 的钽酸锂基板(LT基板)，准备像图3(a)那样外周磨削了的基板。该LT基板使用以声表面波(SAW)的传播方向为X，Y旋转46°切，X方向SAW传播的LT基板。又，如图8所示，对于磨削前的LT基板，在从LT基板的外周面向内侧300 u m的位置开始倒角，在该位置的倒角角度为20°。磨削是通过将LT基板以真空吸附方式保持在旋转保持台，使自转的LT基板的外周面与同样自转的砂轮接触来进行的。通过该磨削，使得LT基板成为图3(a)中的角 0为120°，压电基板24的反面24b的直径小为96mm的形状。又，角0以及直径小的值，是通过预先的预备实验查出后续的工序(b)中粘结剂26的平坦部分26b的直径以及凸起部分26a的高度是多少，再通过该结果来确定的。然后，在工序(b)中，准备具有OF部、直径为4英寸、厚度为230 iim的硅基板作为支撑基板12，通过旋涂法将作为粘结剂26的环氧类粘结剂涂布在表面12a。由此，被涂布的粘结剂26的直径为100mm。又，粘结剂26中，平坦部分26b的直径为98mm，此外的外周部分作为凸起部分26a。凸起部分的高度为0.5 iim。然后，在工序(C)中，涂布了粘结剂26的支撑基板12的表面12a和压电基板24 的反面24b通过粘结剂26而贴合，从压电基板24侧照射2000mJ的紫外线使其硬化形成复合基板20。又，如上所述，该贴合是与反面24b的平坦部分26b粘结并避开压电基板24的凸起部分26a而进行的。硬化后的粘结层16的厚度为I ii m。然后,在工序(d)中，由研磨机研磨LT基板直至其厚度为40 iim。研磨机使用像如下那样使LT基板的厚度变薄之后再进行镜面研磨的研磨机。即，在使厚度变薄时，在研磨台和压力板之间夹着复合基板20，向复合基板20和研磨台之间供给含有研磨粒子的浆液，一边通过该压力板将复合基板20压向定盘面，一边让压力板自转运动。然后，进行镜面研磨时，将衬垫粘合在研磨台的表面，同时将研磨粒子变更为粒度号高的，通过让压力板进行自转运动以及公转运动，对压电基板24的表面进行镜面研磨。具体来说，首先，将复合基板20的LT基板的表面压向定盘面，自转运动的旋转速度为lOOrpm、研磨的持续时间为60 分，进行研磨。然后，将衬垫粘合在研磨台的表面，同时将研磨粒子变更为粒度号高的，进行将磨削后基板压向定盘面的压力为0. 2MPa、自转运动的旋转速度为lOOrpm、公转运动的旋转速度为lOOrpm、研磨的持续时间为60分的镜面研磨。由此,得到图1、2所示的复合基板 10。[实施例2]在工序(a)中，准备以弹性表面波的传播方向为X、切出角为旋转Y-CUT板的 42° Y-⑶T X方向传播的LT基板作为压电基板24，除此之外，与实施例I同样地制作复合基板10，即为实施例2。[实施例3]在工序(a)中，准备以弹性表面波的传播方向为X、切出角为旋转Y-CUT板的 64° Y-⑶T X方向传播的铌酸锂基板(LN基板)作为压电基板24，除此之外，与实施例I同样地制作复合基板10，即为实施例3。[实施例4]在工序(a)中，磨削成为图3(a)的角0为95°、压电基板24的反面24b的直径小为98mm的形状作为压电基板24，除此之外，与实施例I同样地制作复合基板10，即为实施例4。对于该实施例4的复合基板10,与实施例I同样,压电基板14避开粘结层16的凸起部分16a粘结于支撑基板12。[实施例5]在工序(a)中，磨削成为图3(a)的角0为150°、压电基板24的反面24b的直径小为98_的形状作为压电基板24，除此之外，与实施例I同样地制作复合基板10，即为实施例5。对于该实施例5的复合基板10,与实施例I同样,压电基板14避开粘结层16的凸起部分16a粘结于支撑基板12。[比较例I]作为比较例1，对工序(a)中准备的LT基板的外周不进行磨削，照原样使用图8 所示的LT基板，除此之外，与实施例I同样地制作复合基板40。具体来说，首先，如图9(a) 所示，准备与图8所示的LT基板同样的基板即压电基板54和与实施例I同样的支撑基板 42。然后，在支撑基板42上，以与实施例I同样的旋涂法将环氧类粘结剂作为粘结剂56涂布在支撑基板42的表面42a。然后，将涂布了粘结剂56的支撑基板42的表面42a和压电基板54的反面54b介由粘结剂56而贴合。又，压电基板54的外周没有被磨削，因此，压电基板54不能避开粘结剂56的凸起部分56a，由该贴合，使压电基板54的反面54b和凸起部分56a成为粘结了的状态。然后，从压电基板54侧照射2000mJ的紫外线使其硬化成为复合基板50。硬化后的粘结层46的厚度为I y m。然后，与实施例I同样，如图9(b)所示，通过研磨机研磨复合基板50直到LT基板的厚度为40 u m,由此得到复合基板40。[评价试验]对于实施例I 5的复合基板10以及比较例I的复合基板40，比较LT基板(实施例3中为LN基板)和硅基板的粘结状态。具体来说，对于复合基板10、40，使用微分干涉显微镜从LT基板(实施例3中为LN基板)的表面侧进行观察。对于复合基板40，在压电基板44的表面中的外周部分(位于凸起部分46a的正上方的部分)观察到干涉条纹。考虑这是因为在凸起部分46a和压电基板44的反面44b之间产生气泡。另一方面，对于实施例I 5的复合基板10，没有观察到上述那样的干涉条纹。根据上述的结果可知，通过使得压电基板14避开粘结层16的凸起部分16a粘结于支撑基板12，可以良好地保持支撑基板 12和压电基板14的粘结状态。又，根据实施例I 5的结果可知，即使变更压电基板14的切角、材质、或者角9，粘结层16的凸起部分16a和压电基板14之间难以进入气泡这一效果也是相同的。符号说明10、20、40、50 复合基板，12,42 支撑基板，12a,42a 表面，14、24、44、54 压电基板， 14a、24a 表面，14b、24b、44b、54b 反面，14c、24c、44c、54c 外周缘，14d、24d 膨出部，14e、24e 外周面，14f收缩部，16、26、46、56粘结层，16a、26a、46a、56a凸起部分，16b,26b平坦部分， 16c,26c 边界。
权利要求
1.一种复合基板，其是压电基板和支撑基板介由粘结层粘结而成的复合基板，其特征在于，所述粘结层包括平坦部分和形成于该平坦部分的外周部的凸起部分，所述压电基板包括与所述粘结层的所述平坦部分粘结的第一面和该第一面的相反侧的第二面，该压电基板避开所述凸起部分粘结于所述支撑基板。
2.如权利要求I所述的复合基板，其特征在于，所述压电基板中，该压电基板的所述第一面的外周缘与所述粘结层的所述凸起部分和所述平坦部分的边界相接。
3.如权利要求I或2所述的复合基板，其特征在于，所述压电基板形成有膨出部，使得将该压电基板的所述第一面向着该压电基板的所述第二面按垂直方向投影的话，该第一面进入该第二面的内侧。
4.如权利要求3所述的复合基板，其特征在于，所述压电基板中，该压电基板的所述第一面与该压电基板的外周面所成的角为钝角。
5.一种复合基板的制造方法，其特征在于，包括如下工序(a)准备压电基板的工序；(b)通过旋涂法在支撑基板涂布粘结剂的工序；(C)通过所述粘结剂将所述支撑基板和所述压电基板贴合形成复合基板的工序，所述工序(a)中准备的压电基板包括第一面，该压电基板形成为如下形状，该形状使得在进行所述工序(C)的所述压电基板的贴合时，该第一面能够与所述工序(b)中由旋涂法而产生的所述粘结剂的平坦部分粘结，并且该压电基板能够避开所述工序(b)中由旋涂法而在所述平坦部分的外周部产生的所述粘结剂的凸起部分，所述工序(C)中，所述第一面与所述工序(b)中由旋涂法而产生的所述粘结剂的平坦部分粘结，并且该压电基板避开所述工序(b)中由旋涂法而在所述平坦部分的外周部产生的所述粘结剂的凸起部分地进行所述贴合。
全文摘要
一种复合基板以及复合基板的制造方法，其能够良好地保持介由在外周部存在凸起部分的粘结层而粘结的支撑基板和压电基板的粘结状态。复合基板(10)是由压电基板(14)的反面(14b)和支撑基板(12)的表面(12a)介由粘结层(16)粘结而成的，粘结层(16)在外周部存在凸起部分(16a)，压电基板(14)避开凸起部分(16a)粘结于支撑基板(12)。因此，在粘结层(16)的凸起部分(16a)和压电基板(14)之间难以进入气泡。由此，可以防止由这样的气泡而引起的剥离。因此，可以良好地保持介由外周部存在凸起部分的粘结层而粘结的支撑基板和压电基板的粘结状态。
文档编号B32B37/12GK102582142SQ20111043399
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月21日 优先权日2010年12月22日
发明者仲原利直 申请人:日本碍子株式会社