姆波傳播方向兩側(cè)的一對反射器。蘭姆波指的是,通過使基板厚度薄至所傳播的波的數(shù)波長以下,使在基板內(nèi)部傳播的體波在基板上下面反復(fù)反射傳播的板波。與距基板表面深度I波長以內(nèi)具有能量的90%的瑞利(Rayleigh)波、泄漏聲表面波、縱波型假泄漏聲表面波的表面波不同,蘭姆波是在基板內(nèi)部傳播的體波,因此能量分布在基板整體。
[0038](支承基板)
[0039]支承基板的材質(zhì)優(yōu)選為選自硅、藍寶石、氮化鋁、碳化硅燒結(jié)體、氮化硅燒結(jié)體、氧化鋁、硼硅酸玻璃及石英玻璃構(gòu)成的群的材料。優(yōu)選支承基板由硅或硼硅酸玻璃構(gòu)成,特別優(yōu)選由硅構(gòu)成。通過采用這些材質(zhì),可以減小傳播基板的熱膨脹,進一步改善頻率溫度特性。
[0040]優(yōu)選支承基板的表面沒有形成氧化I旲,由此,支承基板與傳播基板的粘合力提尚,并且高溫下也可防止支承基板與傳播基板的剝離和開裂?;诖擞^點,優(yōu)選支承基板由硅構(gòu)成,表面沒有氧化硅膜。另外,支承基板的表面氧化膜的有無,通過透射型電子顯微鏡(TEM transmiss1n Electron Microscope)觀測截面。
[0041]支承基板的厚度Tl,基于溫度特性改善的觀點,優(yōu)選在100 μπι以上,更優(yōu)選150 μm以上,進一步優(yōu)選200 μm以上。此外,基于產(chǎn)品小型化的觀點,Tl優(yōu)選在500 μπι以下。
[0042](傳播基板)
[0043]傳播基板的材質(zhì)優(yōu)選選自機電耦合常數(shù)大的鈮酸鋰、鉭酸鋰及鈮酸鋰-鉭酸鋰固溶體單晶構(gòu)成的群。優(yōu)選壓電單晶由鉭酸鋰構(gòu)成。
[0044]此外,優(yōu)選傳播基板中的聲表面波傳播方向為X方向,切角為旋轉(zhuǎn)Y切割板。特別優(yōu)選鈮酸鋰為35?130° Y切割板。鉭酸鋰時傳播基板為36?47° Y切割板。
[0045]傳播基板的厚度T2,在聲表面波設(shè)備的情況下,基于頻率溫度特性改善的觀點,優(yōu)選為10?50 μ m,更優(yōu)選10?40 μ m,特別優(yōu)選10?30 μ m。使用了蘭姆波和體聲波的彈性波設(shè)備中,傳播基板的厚度T2優(yōu)選為0.1?10 μm,特別優(yōu)選0.1?I ym。
[0046](電極圖案)
[0047]構(gòu)成電極圖案的材質(zhì),優(yōu)選為鋁、鋁合金、銅、金,更優(yōu)選鋁或鋁合金。鋁合金優(yōu)選使用Al中混合了 0.3?5重量%的Cu的合金。此時,作為Cu的替代,也可使用T1、Mg、N1、Mo、Ta0
[0048]電極圖案的厚度與彈性波波長λ的比率(t/ λ )優(yōu)選為3?15%,更優(yōu)選5%以上,此外,更優(yōu)選在15%以下。
[0049](制造流程例)
[0050]圖6、圖7是示意性的顯示彈性波元件用接合體的制造流程的截面圖。本例中,支承基板與傳播基板直接接合。
[0051 ] 如圖6 (a)所示,令支承基板I的接合面Ib與傳播基板材料3A的接合面3b相對。此時,對支承基板I的接合面Ib和傳播基板材料3A的接合面3b分別進行活性化處理。作為活性化處理,優(yōu)選在高真空腔內(nèi)向基板表面照射中性化的Ar高速原子束(FAB:Fast AtomBeam)或Ar離子束。
[0052]接著,如圖6(b)所示,令支承基板I的接合面Ib與傳播基板材料3A的接合面3b接觸,通過對接合面施加垂直方向的壓力,將兩者直接接合。直接接合優(yōu)選如下進行。
[0053]S卩,令活性化的基板表面在高真空腔內(nèi)于常溫下相互接觸,施加荷重。然后,從腔內(nèi)取出,完成接合。
[0054]接著,如圖6 (C)所示,通過對傳播基板材料3A的表面13進行磨削加工而減小其厚度,形成薄層的傳播基板材料3B。在此階段,傳播基板材料的厚度接近最終的目標厚度。
[0055]接著,如圖7 (a)所示,對傳播基板材料3B的表面14進行研磨加工,形成具有研磨面19的傳播基板材料3C。在此階段,優(yōu)選使研磨面的算術(shù)平均粗糙度:Ra在4nm以下。研磨加工優(yōu)選如下進行。
[0056]S卩,在金屬平臺(Sn、Cu)上,滴下金剛石懸浮液(平均粒徑0.5?3 μ m),令平臺旋轉(zhuǎn)。使基板材料的表面與金屬平臺接觸放置,施加壓力的同時進行研磨。
[0057]接著,如圖7 (b)所示,將傳播基板材料3C的研磨面19進行鏡面加工,形成具有鏡面20的傳播基板材料3D。在這里,鏡面指的是,算術(shù)平均粗糙度:Ra在Inm以下的面。此精密研磨加工優(yōu)選如下進行。
[0058]即,在研磨墊上,滴下膠體二氧化硅漿料(平均粒徑20?80nm),令墊旋轉(zhuǎn)。使基板材料的表面與墊接觸放置,施加壓力的同時進行研磨。
[0059]通常,經(jīng)過了鏡面研磨的傳播基板材料的鏡面20,通過軟質(zhì)墊的摩擦進行精加工。對如此精加工后的截面進行TEM拍攝,表面也不會生成對比度特別不同的層。軟質(zhì)墊一般使用絨面革制的墊。
[0060]但是,如圖7 (C)所示,經(jīng)過了鏡面研磨的傳播基板材料3D的鏡面20,通過硬質(zhì)墊摩擦進行精加工的話,會生成表面3a上形成有表面晶格畸變層11的傳播基板3。
[0061]作為此種硬質(zhì)墊,優(yōu)選發(fā)泡聚氨酯墊和聚氨酯浸漬無紡布墊。發(fā)泡聚氨酯由聚氨酯的預(yù)聚物、固化劑、發(fā)泡劑構(gòu)成。聚氨酯樹脂,基于耐水性和耐藥品性的觀點,使用醚系的聚氨酯,固化劑使用二胺等。發(fā)泡倍率,根據(jù)用途使用0.4?1.0g/cm3之物。除了聚氨酯樹脂以外,也在開發(fā)環(huán)氧樹脂制的墊。
[0062]作為無紡布墊的無紡布的纖維品種,主要有人造纖維(rayon)、尼龍、聚酯、亞克力、聚丙烯等。令這些無紡布浸漬聚氨酯樹脂,成為無紡布與聚氨酯樹脂的混合體。硬質(zhì)墊與軟質(zhì)墊的區(qū)分,一般以硬質(zhì)墊為楊氏模量10MPa以上、軟質(zhì)墊為I?1MPa左右來區(qū)分。
[0063]此外,在通過硬質(zhì)墊精加工鏡面的階段,與軟質(zhì)墊同樣地使用膠體二氧化硅漿料研磨。
[0064]另外,圖6、圖7的例中,支承基板與傳播基板材料直接接合,但兩者也可介由粘合層而接合。
[0065]粘合支承基板與傳播基板的有機粘合劑層的材質(zhì)并無限定,但優(yōu)選丙烯酸系樹脂或環(huán)氧系樹脂。
[0066]粘合劑層的形成方法并無限定,可例示印刷、旋涂。
[0067]在適宜的實施方式中,有機粘合劑層的厚度t在0.1 μπι以上、1.0 μπι以下?;谶M一步提升彈性波元件的頻率溫度系數(shù)的觀點,有機粘合劑層的厚度優(yōu)選在0.1 μπι以上,此外優(yōu)選0.8 μπι以下。
[0068]實施例
[0069](實施例1)
[0070]根據(jù)圖6、圖7所示的制法,制作如圖1 (b)及圖3 (a)所示的聲表面波元件6A。
[0071]但是,作為支承基板1,使用厚度230 μπκ直徑4英寸的單晶硅基板。支承基板I的SAW的傳播方向X的線膨脹系數(shù)為3ppm/°C。作為傳播基板材料3A,使用以SAW的傳播方向為X、切角為旋轉(zhuǎn)Y切割板的36° Y切割X傳播鉭酸鋰基板。SAW的傳播方向X的線膨脹系數(shù)為16ppm/°C。傳播基板材料3A的厚度為230 μ m。
[0072]將支承基板與傳播基板材料導(dǎo)入真空度保持在10 6Pa量級(即1.0X 10_6Pa以上、小于1.0X10_5Pa)的真空腔,保持各自的接合面相向。向支承基板的接合面及傳播基板材料的接合面分別照射SOsec氬束,除去各接合面上的惰性層,使其活性化。接著,令支承基板的接合面與傳播基板材料的接合面接觸,對接合面施加垂直方向的1200kgf的荷重,由此直接接合兩者。
[0073]將得到的接合體從腔內(nèi)取出后,通過磨削加工機磨削傳播基板材料的表面,使傳播基板材料的厚度為25 μπι。接著,將該接合體安裝在研磨裝置上,使用金剛石懸浮液(平均粒徑I μ m),研磨加工至傳播基板材料的厚度為21 μ m。接著,將該傳播基板材料的研磨面通過CMP (化學機械研磨)機,用膠體二氧化硅(平均粒徑0.05 μ m)鏡面研磨至厚度為20 μ m0得到的鏡面的中心線平均表面粗糙度Ra為0.15nm。
[0074]接著,用發(fā)泡聚氨酯墊(硬質(zhì)墊)對形成的鏡面進行摩擦而精加工。將得到的元件的橫截面通過機械研磨和離子銑削而薄板化,