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帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體及其制造方法、電子設(shè)備、以及外裝體的制作方法

文檔序號(hào):9932760閱讀:867來源:國(guó)知局
帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體及其制造方法、電子設(shè)備、以及外裝體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]涉及帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體、帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的制造方法、電子設(shè)備、以及外裝體。
【背景技術(shù)】
[0002 ]作為氧化鋁的單晶體的藍(lán)寶石與成為L(zhǎng)ED元件的材料的氮化鎵(GaN)在晶格常數(shù)上接近,廣泛用作用于做成LED元件的氮化鎵結(jié)晶的生長(zhǎng)用基板。另外,藍(lán)寶石除了有與氮化鎵結(jié)晶的晶格常數(shù)接近這樣的特性以外,還有硬度高而難以劃傷、熱傳導(dǎo)率高、光的透過性高、介電損耗小等性質(zhì),這些推進(jìn)了利用藍(lán)寶石的性質(zhì)的各種器件的開發(fā)。
[0003]在例如下述專利文獻(xiàn)I中,記載了在絕緣基板的表面設(shè)置圖案化金屬層的渦流傳感器的示例,作為絕緣基板的示例,能舉出藍(lán)寶石基板。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1: JP特開2012-220494號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]在例如專利文獻(xiàn)I記載的渦流傳感器那樣處置電信號(hào)的器件中,需要在藍(lán)寶石基板的表面形成金屬層。在氧化鋁燒結(jié)體等普通的陶瓷基板的表面形成金屬層的金屬化技術(shù)從過去以來不斷改良,例如已知在氧化鋁燒結(jié)體基板的表面以高的接合強(qiáng)度形成金屬層的技術(shù)。另一方面,由于在由作為單晶體的藍(lán)寶石構(gòu)成的基板的表面形成金屬層的技術(shù)尚未充分確立,因此如下述專利文獻(xiàn)I記載那樣在藍(lán)寶石基板的表面形成金屬層的情況下,有藍(lán)寶石與金屬層的接合強(qiáng)度不充分、金屬層易于從藍(lán)寶石基板剝離這樣的課題。另外,如專利文獻(xiàn)I那樣在藍(lán)寶石基板上僅形成金屬層的情況下,由于金屬層部分從藍(lán)寶石基板的表面凸?fàn)畹赝怀?,因此例如在藍(lán)寶石基板上安裝其他器件的情況等使其他構(gòu)件抵接在藍(lán)寶石基板表面情況下,有該凸?fàn)畹赝怀龅慕饘賹訒?huì)成為使其他構(gòu)件抵接在藍(lán)寶石基板的表面時(shí)的障礙等的課題。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]為了解決上述課題,提供一種帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體,其特征在于,具有:藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體,其具有平坦面且在所述平坦面設(shè)置有凹部;和金屬體,其被配置在所述凹部的內(nèi)部且與所述凹部的內(nèi)面接合,所述金屬體具備與所述平坦面齊平的表面部分。
[0011]另外,還一并提供帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的制造方法,其特征在于,對(duì)有平坦面的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的所述平坦面的一部分進(jìn)行加工,以在所述平坦面形成凹部的工序;在所述凹部?jī)?nèi)涂敷包含金屬粒子和溶劑的金屬膏的工序;將涂敷了所述金屬膏的所述藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體加熱,使所述金屬膏中所含的溶劑蒸發(fā)并使所述金屬粒子彼此結(jié)合,由此形成被配置于所述凹部的內(nèi)部且與所述凹部的內(nèi)面接合的金屬體的工序;和研磨所述平坦面和所述金屬體的表面的工序,在進(jìn)行所述研磨的工序中,通過和所述平坦面一起同時(shí)研磨所述金屬體的表面,從而使所述金屬體的表面的至少一部分與所述平坦面齊平。
[0012]發(fā)明的效果
[0013]能使金屬體難以從藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體剝離,且能使其他構(gòu)件比較容易地抵接在藍(lán)寶石基板表面。另外,能用少的工序比較容易地制造金屬體難以從藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體剝離的帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體。
【附圖說明】
[0014]圖1(a)以及(b)是對(duì)帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的I個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明的圖,(a)是概略立體圖,(b)是概略剖視圖。
[0015]圖2是使用圖1所示的帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的裝置的I個(gè)實(shí)施方式的剖視圖。
[0016]圖3是圖1(b)的部分放大圖。
[0017]圖4是帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的其他實(shí)施方式的相當(dāng)于圖3的剖視圖。
[0018]圖5是利用帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的帶金屬圖案構(gòu)件的I個(gè)實(shí)施方式的剖視圖。
[0019]圖6(a)?(e)是表示帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的制造方法的I個(gè)實(shí)施方式的剖視圖。
[0020]圖7是利用帶金屬體的結(jié)構(gòu)體的I個(gè)實(shí)施方式而構(gòu)成的電子設(shè)備的立體圖。
[0021]圖8是利用帶金屬體的結(jié)構(gòu)體的I個(gè)實(shí)施方式而構(gòu)成的電子設(shè)備的主視圖。
[0022]圖9是利用帶金屬體的結(jié)構(gòu)體的I個(gè)實(shí)施方式而構(gòu)成的電子設(shè)備的后視圖。
[0023]圖10是利用帶金屬體的結(jié)構(gòu)體的I個(gè)實(shí)施方式而構(gòu)成的電子設(shè)備的分解后的狀態(tài)下的立體圖。
[0024]圖11(a)是背面?zhèn)让姘宓牧Ⅲw圖,(b)是剖視圖。
[0025]圖12是帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的其他實(shí)施方式的圖,(a)是俯視圖,(b)是剖視圖。
[0026]圖13是表不電子設(shè)備的電氣構(gòu)成的框圖。
[0027]圖14(a)是表示壓電振動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)的俯視圖,(b)是側(cè)視圖,(C)以及(d)是示出壓電振動(dòng)元件的動(dòng)作時(shí)的狀態(tài)的側(cè)視圖。
[0028]圖15是表示電子設(shè)備的使用者的耳朵的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下詳細(xì)說明帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的I個(gè)實(shí)施方式、以及帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的制造方法的I個(gè)實(shí)施方式。圖1(a)以及(b)是對(duì)帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體的I個(gè)實(shí)施方式即帶金屬體的藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體10(以下還僅稱作帶金屬體的結(jié)構(gòu)體10)進(jìn)行說明的圖,(a)是概略立體圖,(b)是概略剖視圖。
[0030]帶金屬體的結(jié)構(gòu)體10具有:藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11,其具有平坦面11A,在平坦面IlA設(shè)置了凹部12;和金屬體20,其被配置在凹部12的內(nèi)部,與凹部12的內(nèi)面13接合,金屬體20具備與平坦面IlA齊平的表面部分20A。藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11是將平坦面IlA設(shè)為第I主面的板狀體,具有位于與作為第I主面的平坦面IlA的相反側(cè)的第2主面11B。藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11由氧化鋁(Al2O3)的單晶體即藍(lán)寶石構(gòu)成,包含75質(zhì)量%以上的氧化鋁(Al2O3)。藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體進(jìn)一步優(yōu)選包含例如95質(zhì)量%以上的氧化鋁(Al2O3)。另外,所謂平坦面IlA與金屬體20的表面部分20A齊平,是指平坦面IlA與金屬體20的表面部分20A的高度之差不足±500μπι。優(yōu)選平坦面IIA與金屬體20的表面部分20Α的高度之差不足±100μπι。另外,進(jìn)一步優(yōu)選該高度之差不足土 ΙΟμπι,更優(yōu)選不足± Ιμπι,進(jìn)一步優(yōu)選不足±0.Ιμπι。
[0031]在本實(shí)施方式中,金屬體20以銀(Ag)為主成分。另外,金屬體20包含銅(Cu),進(jìn)而包含鈦(Ti)。另外,在本實(shí)施方式的帶金屬體的結(jié)構(gòu)體10中,相比于平坦面IIA的算數(shù)平均粗糙度(Ra),與平坦面IlA齊平的金屬體20的表面部分20Α的算數(shù)平均粗糙度(Ra)更大。另夕卜,優(yōu)選平坦面IlA的算數(shù)平均粗糙度為1nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選平坦面IlA的算數(shù)平均粗糙度為Inm以下。在帶金屬體的結(jié)構(gòu)體10中,金屬體20被配置在凹部12的內(nèi)部,并與凹部12的內(nèi)面13接合,金屬體20難以從結(jié)構(gòu)體10剝離。另外,算數(shù)平均粗糙度只要利用以遵循JIS標(biāo)準(zhǔn)Β0601 -2001的測(cè)定方法測(cè)出的值即可。
[0032]圖2是利用帶金屬體的結(jié)構(gòu)體10而構(gòu)成的裝置的I個(gè)實(shí)施方式的剖視圖。在圖2所示的實(shí)施方式的裝置I中,在帶金屬體的結(jié)構(gòu)體10安裝第I器件30和第2器件40,并將金屬體20用作電氣布線來將第I器件30和第2器件40電連接。圖2所示的第I器件30是具有電極32的例如驅(qū)動(dòng)電路元件,第2器件40是具有電極42的例如LED發(fā)光元件。由于金屬體20具備與平坦面IlA齊平的表面部分20Α,因此例如如圖2所示那樣,在使第I器件30、第2器件40等其他構(gòu)件安裝在帶金屬體的結(jié)構(gòu)體10的情況下等,通過使第I器件30、第2器件40等的外構(gòu)件抵接在該齊平的部分,能在幾乎沒有伴隨高低差的間隙等的狀態(tài)下使第I器件30、第2器件40抵接在帶金屬體的結(jié)構(gòu)體10。藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11由藍(lán)寶石構(gòu)成,熱傳導(dǎo)性高,因此通過以小的間隙使第I器件30、第2器件40等的一部分抵接在藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11的平坦面11Α,能使從第I器件30、第2器件40發(fā)出的熱從藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11效率良好地散發(fā),能提高第I器件30、第2器件40的動(dòng)作可靠性。另外,由于藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11的光透過性高,因此在裝置I中,還能使從作為L(zhǎng)ED發(fā)光元件的第2器件40發(fā)出的光透過藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11而在圖2中的下側(cè)也大范圍進(jìn)行照射。在裝置I中,由于在藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11的平坦面IlA與第2器件40之間沒有多余的間隙,因此能消除有間隙的情況下存在的空氣層與藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11的折射率差等,抑制多余的反射光從而在圖2中的下側(cè)照射較多光量的光。另外,由于藍(lán)寶石的電阻也小,因此能將流過藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11的表面的暗電流抑制得較小,能抑制被安裝在藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11的表面的第I器件30、第2器件40的由暗電流引起的動(dòng)作不良。第I器件30、第2器件40例如可以是用于無線收發(fā)電磁波信號(hào)的發(fā)送器、接收器等。由于藍(lán)寶石的介電損耗小,因此在將這樣的發(fā)送器、接收器安裝在藍(lán)寶石結(jié)構(gòu)體11的情況下,也能在大范圍以少的損耗收發(fā)電磁波。如此,第I器件30、第2器件40的種類沒有特別限定,能安裝各種器件、設(shè)備。
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