JP2010232725A - 複合基板、それを用いた弾性波デバイス及び複合基板の製法 - Google Patents
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Abstract
【課題】弾性波デバイスに利用される複合基板であって、耐熱性の優れたものを提供する。
【解決手段】複合基板１０は、弾性波を伝搬可能な圧電基板１２と、該圧電基板１２よりも熱膨張係数の小さな支持基板１４とが接合されたものである。この複合基板１０の面内における最も大きな熱歪み量である面内最大熱歪み量は、圧電基板１２と支持基板１４とを相対的に０〜３６０°回転させたときに最小値と最大値をとるが、圧電基板１２と支持基板１４とは、面内最大熱歪み量が最小値又はその近傍になるように接合されている。
【選択図】図１
【解決手段】複合基板１０は、弾性波を伝搬可能な圧電基板１２と、該圧電基板１２よりも熱膨張係数の小さな支持基板１４とが接合されたものである。この複合基板１０の面内における最も大きな熱歪み量である面内最大熱歪み量は、圧電基板１２と支持基板１４とを相対的に０〜３６０°回転させたときに最小値と最大値をとるが、圧電基板１２と支持基板１４とは、面内最大熱歪み量が最小値又はその近傍になるように接合されている。
【選択図】図１
Description
本発明は、複合基板、それを用いた弾性波デバイス及び複合基板の製法に関する。
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、弾性波を伝搬させる圧電基板とこの圧電基板よりも小さな線熱膨張係数（以下「熱膨張係数」という）を持つ支持基板とを接合した数インチの大きさの複合基板を作製し、その複合基板にフォトリソグラフィ技術を用いて多数の櫛歯電極を設けたあと、ダイシングにより切り出したものが知られている。このような複合基板を利用することにより、温度が変化したときの圧電基板の大きさの変化が支持基板によって抑制されるため、弾性波デバイスとしての周波数特性が安定化する。例えば、特許文献１には、圧電基板であるＬＴ基板（ＬＴはタンタル酸リチウムの略）と支持基板であるシリコン基板とをエポキシ接着剤からなる接着層によって貼り合わせた構造の弾性波デバイスが提案されている。こうした弾性波デバイスは、金ボールを介してフリップチップボンディングによってセラミック基板に搭載したあと樹脂で封入し、そのセラミック板の裏面に設けられた電極を鉛フリーのはんだを介してプリント配線基板に実装される。また、こうした弾性波デバイスは、金ボールの代わりに鉛フリーのはんだからなるボールを介してセラミック基板に実装することもある。この場合も、実装時には鉛フリーのはんだをリフロー工程で溶融・再凝固させる。
しかしながら、従来の弾性波デバイスでは、リフロー工程終了後にクラックが発生することがあり、生産時の歩留まりが悪いという問題があった。こうした問題が発生する原因は、熱膨張係数や弾性率（ヤング率）に異方性を有する圧電基板や支持基板において、熱膨張係数差が大きく且つ弾性率が小さい箇所が存在していることにあると考えられる。すなわち、そうした箇所では、高温時にその熱膨張係数差に起因する大きな熱応力が発生し、その熱応力によって惹起される熱歪みは弾性率が小さいため大きくなり、その結果クラックが発生したと考えられる。なお、弾性波デバイスを実装する際のリフロー工程以外でも、数インチの大きさの複合基板のまま２５０〜３００℃の高温プロセスに供することもあり、その場合にも同様の理由でクラックが発生することが懸念される。
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、弾性波デバイスに利用される複合基板であって、耐熱性の優れたものを提供することを主目的とする。
本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の複合基板は、異方性を有し弾性波を伝搬可能な圧電基板と、異方性を有し該圧電基板よりも熱膨張係数の小さな支持基板とが接合された複合基板であって、前記複合基板の面内における最も大きな熱歪み量である面内最大熱歪み量は、前記圧電基板と前記支持基板とを相対的に０〜３６０°回転させたときに最小値と最大値をとるが、前記圧電基板と前記支持基板とは、前記面内最大熱歪み量が前記最小値又はその近傍になるように、あるいは、前記面内最大熱歪み量が前記最小値以上前記最大値に対して１０％軽減される値以下になるように接合されたものである。
本発明の複合基板の製法は、異方性を有し弾性波を伝搬可能な圧電基板と、異方性を有し該圧電基板よりも熱膨張係数の小さな支持基板とを接合して複合基板を製造する方法であって、前記複合基板の面内における最も大きな熱歪み量である面内最大熱歪み量は、前記圧電基板と前記支持基板とを相対的に０〜３６０°回転させたときに最小値と最大値をとるが、前記圧電基板と前記支持基板とを、前記面内最大熱歪み量が前記最小値又はその近傍になるように接合するものである。
本発明の複合基板によれば、高温処理時において大きな歪みが発生せず、その結果クラックの発生が抑制される。また、本発明の複合基板の製法によれば、こうした複合基板を容易に作製することができる。
本発明の複合基板において、圧電基板は、特に限定されないが、例えば、熱膨張係数及びヤング率の少なくとも一方に異方性を有するタンタル酸リチウム（ＬＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体単結晶、水晶、ホウ酸リチウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、ランガサイト（ＬＧＳ）又はランガテイト（ＬＧＴ）であることが好ましく、このうち、ＬＴ又はＬＮであることがより好ましい。ＬＴやＬＮは、弾性表面波の伝搬速度が速く、電気機械結合係数が大きいため、高周波数且つ広帯域周波数用の弾性表面波デバイスとして適しているからである。
本発明の複合基板において、支持基板は、特に限定されないが、例えば、熱膨張係数及びヤング率の少なくとも一方に異方性を有するシリコン、サファイヤ、砒化ガリウム、窒化ガリウム又は水晶であることが好ましく、このうち、シリコン又はサファイヤであることがより好ましい。シリコンやサファイヤは、半導体デバイス作製用として広く実用化されているからである。また、支持基板の熱膨張係数は、圧電基板の熱膨張係数より１０ｐｐｍ／Ｋ以上小さいことが好ましい。この場合、両者の熱膨張係数差が大きいため加熱時に割れが発生しやすく、本発明を適用する意義が高いからである。例えば、圧電基板の熱膨張係数が１３〜２０ｐｐｍ／Ｋの場合には、支持基板としては熱膨張係数が２〜７ｐｐｍ／Ｋのものを用いるのが好ましい。
本発明の複合基板において、圧電基板と支持基板は直接接合されていてもよいが、有機接着層を介して間接的に接合されていてもよい。両基板を直接接合する方法としては、以下の方法が例示される。すなわち、まず、両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、両基板にアルゴン等の不活性ガスのイオンビームを両基板の接合面に照射することで、残留した不純物を除去すると共に接合面を活性化させる。その後、真空中、常温で両基板を貼り合わせる。一方、有機接着層を介して間接的に接合する方法としては、以下の方法が例示される。すなわち、まず、両基板の接合面を洗浄し、該接合面に付着している不純物を除去する。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。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。有機接着層の厚さが１．０μｍを超えると圧電基板と支持基板との熱膨張係数の差がこの有機接着層に吸収され、温度に対する周波数特性の変化を抑える効果が得られにくくなるため好ましくない。また、有機接着層の厚さが、０．１μｍ未満になるとボイドの影響で、温度変化に対する周波数特性の変化を抑える効果が得られにくくなるため好ましくない。
本発明の複合基板において、複合基板の面内における最も大きな熱歪み量である面内最大熱歪み量は、圧電基板と支持基板とを相対的に０〜３６０°回転させたときに最小値と最大値をとる。このように面内最大熱歪み量が変化するのは、圧電基板や支持基板が異方性を有しているからである。
本発明の複合基板において、圧電基板と支持基板とを相対的に０〜３６０°回転させたときの面内最大歪み量の変化の様子は、実験により求めてもよいが、後述するシミュレーションにより求めてもよい。
本発明の複合基板において、圧電基板と支持基板とは、面内最大熱歪み量が最小値又はその近傍となるように接合されていてもよい。こうすれば、高温処理時のクラックの発生を有効に抑制することができる。なお、最小値の近傍とは、例えば、設計上は面内最大歪み量が最小値となるように設定したものの、製造上の誤差などにより面内最大歪み量にずれが生じることを見込んだ範囲である。また、圧電基板と支持基板とは、面内最大熱歪み量が最小値以上最大値に対して１０％軽減される値以下の範囲となるように接合されていてもよい。この場合も、比較的良好に高温処理時のクラックの発生を抑制することができる。
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めクラックの発生が抑制される。また、数インチの大きさの複合基板がそのまま２５０〜３００℃の高温プロセスに供されることもあるが、その場合にもクラックの発生が抑制される。
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。
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、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１］
図１は、複合基板１０の斜視図である。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、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に接合されたシリコンからなる支持基板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、熱膨張係数が１６．１ｐｐｍ／Ｋである。この圧電基板１２は、弾性表面波の伝搬方向であるＸ軸を中心に、Ｙ軸からＺ軸に４２°回転した、４２°ＹカットＸ伝搬ＬＴ基板（４２Ｙ−Ｘ ＬＴ）であり、オリエンテーションフラット（オリフラと略す）１２ａを有する。圧電基板１２のオリフラ１２ａの方位は、弾性表面波の伝搬方向（Ｘ軸）を示す。支持基板１４は、熱膨張係数が２．５５ｐｐｍ／Ｋであり、オリフラ１４ａを有する。支持基板１４のオリフラ１４ａの方位は、＜１１０＞軸であり、圧電基板１２のオリフラ１２ａの方位から角度φ（ここでは約４５°）だけずれている。接着層１６は、熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤が固化したものであり、厚さが０．３μｍである。
図１は、複合基板１０の斜視図である。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、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に接合されたシリコンからなる支持基板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、熱膨張係数が１６．１ｐｐｍ／Ｋである。この圧電基板１２は、弾性表面波の伝搬方向であるＸ軸を中心に、Ｙ軸からＺ軸に４２°回転した、４２°ＹカットＸ伝搬ＬＴ基板（４２Ｙ−Ｘ ＬＴ）であり、オリエンテーションフラット（オリフラと略す）１２ａを有する。圧電基板１２のオリフラ１２ａの方位は、弾性表面波の伝搬方向（Ｘ軸）を示す。支持基板１４は、熱膨張係数が２．５５ｐｐｍ／Ｋであり、オリフラ１４ａを有する。支持基板１４のオリフラ１４ａの方位は、＜１１０＞軸であり、圧電基板１２のオリフラ１２ａの方位から角度φ（ここでは約４５°）だけずれている。接着層１６は、熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤が固化したものであり、厚さが０．３μｍである。
こうした複合基板１０の製造方法について、図２を用いて以下に説明する。図２は、複合基板１０の製造工程を模式的に示す説明図である。まず、支持基板１４として、面方位が（１００）のシリコン基板を用意する。また、研磨前の圧電基板２２として、４２°ＹカットＸ伝搬ＬＴ基板を用意する（図２（ａ）参照）。そして、圧電基板２２のオリフラ２２ａの方位に対して支持基板１４のオリフラ１４ａの方位が角度φをなすように位置決めする（図２（ｂ）参照）。続いて、圧電基板２２の裏面にスピンコートにより熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤を塗布し、支持基板１４の表面に重ね合わせたあと１８０℃で加熱することによりエポキシ樹脂接着剤を硬化させ、貼り合わせ基板（研磨前複合基板）２０を得る（図２（ｃ）参照）。この貼り合わせ基板２０の接着層１６は、エポキシ樹脂接着剤が固化してできたものである。次いで、研磨機にて圧電基板２２の厚さが３０μｍとなるまで研磨する（図２（ｄ）参照）。研磨機としては、まず圧電基板２２の厚みを薄くし、その後鏡面研磨を行うものを用いる。この結果、研磨前の圧電基板２２が研磨後の圧電基板１２になり、複合基板１０が完成する。
ここで、複合基板１０の面内における最も大きな熱歪み量である面内最大熱歪み量ＳＨについて説明する。圧電基板１２及び支持基板１４の熱膨張係数の面内分布を図３に示し、ヤング率（弾性率）の面内分布を図４に示す。図３及び図４は、圧電基板１２と支持基板１４とをオリフラ１２ａの方位と支持基板１４のオリフラ１４ａの方位とが一致した状態で接合したときの面内分布である。図３から明らかなように、圧電基板１２は、熱膨張係数に異方性を有しているのに対して、支持基板１４は、熱膨張係数に異方性を有していない。このため、図３の矢印の位置及びそこから１８０°回転した位置では、両基板１２，１４の熱膨張係数差が最大となり、熱膨張係数差に起因する応力が最大となる。圧電基板１２のオリフラ１２ａの方位（オリフラ１２ａと垂直の方向）から応力が最大となる方位までの角度をθ、オリフラ１２ａの方位をθ＝０と定めると、図３では応力が最大となる方位（矢印）とオリフラ１２ａの方位とが一致しているからθ＝０となる。一方、図４から明らかなように、両基板１２，１４は、ヤング率（弾性率）に異方性を有しており、両基板１２，１４のヤング率はオリフラ１２ａの方位及びそこから９０°ごとに最小値をとる。このように、圧電基板１２と支持基板１４とを両方のオリフラ１２ａ，１４ａの方位が一致した状態で接合した場合、複合基板１０の面内最大熱歪み量ＳＨは最大値をとる。これは、この状態で応力が最大且つ各基板１２，１４のヤング率が最小となるからである。
支持基板１４の厚さを１００μｍ、圧電基板１２の厚さを１０μｍ，２０μｍ，３０μｍとしてシミュレーションを行ったときの面内最大熱歪み量ＳＨの変化の様子を図５に示す。シミュレーションは、以下の手順にしたがって実施した。すなわち、複合基板１０の弾性率Ｅ（θ，φ）は、前出の角度θ，φを用いると下記（式１）のように定義される。ここで、各寄与率ＣB，ＣFは、支持基板１４及び圧電基板１２のそれぞれの厚さをｔB，ｔFとすると、全体の厚さ（ｔB＋ｔF）に対するそれぞれの厚さｔB，ｔFの比率である。また、各ヤング率ＥB，ＥFは角度の関数であり、公知の文献（例えばJ.Kushibiki and Y.Ohashi, IEEE Trans. UFFC, Vol.53, No.2, pp385-392(2006); J.Kushibiki, Y.Ohashi and J.Hirohashi, J. Appl. Phys., Vol.98, p123507(2005); W. A. Brantley, J. Appl. Phys., VOl.44, p534(1973); J.J.Wortman and R.A.Evance, J. Appl. Phys.,Vol.36, p153(1965);林、辻本、岡本、西川,材料Vol.41, p488(1992)など）に記載されている。一方、複合基板１０の熱応力σ（θ，Ｔ）は下記（式２）のように定義され、この（式２）におけるΔα（θ）は下記（式３）のように定義される。また、ΔαB（θ），ΔαF（θ＋φ）はいずれも角度の関数であり、公知の文献（例えばオーム社出版 日本学術振興会弾性波素子技術第150委員会編 弾性波素子技術ハンドブックなど）に記載されている。そして、熱歪み量Ｓ（θ，φ）は下記（式４）で定義される。この熱歪み量Ｓ（θ，φ）の複合基板１０の面内における最大値つまり面内最大熱歪み量ＳＨは下記（式５）で定義される。この面内最大熱歪み量ＳＨの値を角度φが０〜３６０°の範囲内で算出し、最大値と最小値を求める。なお、面内最大熱歪み量ＳＨの最小値は、下記（式６）で定義される。
図５は、角度φを横軸、面内最大熱歪み量ＳＨの最大値を「１」に規格化したときの相対的な値を縦軸とし、面内最大歪み量ＳＨの変化をグラフに表したものである。なお、両基板１２，１４のヤング率は９０°周期で変化する（図４参照）ことから、面内最大歪み量ＳＨも同じ周期で変化するため、横軸のφの角度範囲は０〜９０°とした。図５から明らかなように、面内最大歪み量ＳＨは最大値と最小値を持ち、最小値は最大値に比べて面内最大歪み量ＳＨが１７〜１８％軽減された。なお、支持基板１４の厚さを２００μｍ，３００μｍとして同様にシミュレーションしたところ、図５と同様のグラフが得られた。
実際に、複合基板１０につき、両基板１２，１４を面内最大歪み量ＳＨが最小値となるように接合した場合には３００℃で高温処理してもクラックが発生しなかったのに対し、面内最大歪み量ＳＨが最大値となるように接合した場合には同温度で高温処理したときにクラックが発生した。面内最大歪み量ＳＨが最小値のときには、最大値からの軽減率は２０％であった。また、面内最大歪み量ＳＨが最大値に対して１０％軽減される値となるように両基板１２，１４を接合した場合も、クラックは発生しなかった。
ここで、クラックの発生を抑制するには、角度φの数値が重要なのではなく、両基板１２，１４の一方に対して他方を回転させたときに面内最大熱歪み量ＳＨに最大値と最小値が現れること、そして面内最大熱歪み量ＳＨが最小値以上最大値からの軽減率が１０％となる値以下となるような位置関係で圧電基板１２と支持基板１４とが接合されていることが重要である。
［実施例２］
実施例２の複合基板１０は、圧電基板１２としてＸカット１１２°Ｙ伝搬ＬＴ基板（Ｘ−１１２Ｙ ＬＴ）を用いた以外は、実施例１と同様のものである。実施例２において、支持基板１４の厚さを３５０μｍ、圧電基板１２の厚さを３０μｍとして上述したシミュレーション（数１参照）を実施したときの面内最大熱歪み量ＳＨの変化の様子を図６に示す。図６から明らかなように、面内最大歪み量ＳＨは最大値と最小値を持ち、最小値は最大値に比べて面内最大歪み量ＳＨが２１〜２２％軽減された。
実施例２の複合基板１０は、圧電基板１２としてＸカット１１２°Ｙ伝搬ＬＴ基板（Ｘ−１１２Ｙ ＬＴ）を用いた以外は、実施例１と同様のものである。実施例２において、支持基板１４の厚さを３５０μｍ、圧電基板１２の厚さを３０μｍとして上述したシミュレーション（数１参照）を実施したときの面内最大熱歪み量ＳＨの変化の様子を図６に示す。図６から明らかなように、面内最大歪み量ＳＨは最大値と最小値を持ち、最小値は最大値に比べて面内最大歪み量ＳＨが２１〜２２％軽減された。
［実施例３］
実施例３の複合基板１０は、圧電基板１２として１２８°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム（ＬＮ）基板（１２８Ｙ−Ｘ ＬＮ）を用いた以外は、実施例１と同様のものである。実施例３において、支持基板１４の厚さを１００μｍ、圧電基板１２の厚さを１０μｍ，２０μｍ，３０μｍとして上述したシミュレーション（数１参照）を実施したときの面内最大熱歪み量ＳＨの変化の様子を図７に示す。図７から明らかなように、面内最大歪み量ＳＨは最大値と最小値を持ち、最小値は最大値に比べて面内最大歪み量ＳＨが１０〜１１％軽減された。なお、支持基板１４の厚さを２００μｍ，３００μｍとして同様にシミュレーションしたところ、図７と同様のグラフが得られた。
実施例３の複合基板１０は、圧電基板１２として１２８°ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム（ＬＮ）基板（１２８Ｙ−Ｘ ＬＮ）を用いた以外は、実施例１と同様のものである。実施例３において、支持基板１４の厚さを１００μｍ、圧電基板１２の厚さを１０μｍ，２０μｍ，３０μｍとして上述したシミュレーション（数１参照）を実施したときの面内最大熱歪み量ＳＨの変化の様子を図７に示す。図７から明らかなように、面内最大歪み量ＳＨは最大値と最小値を持ち、最小値は最大値に比べて面内最大歪み量ＳＨが１０〜１１％軽減された。なお、支持基板１４の厚さを２００μｍ，３００μｍとして同様にシミュレーションしたところ、図７と同様のグラフが得られた。
［実施例４］
実施例４の複合基板１０は、支持基板１４として方位（１００）面のＧａＡｓ基板を用いた以外は、実施例１と同様のものである。実施例４において、支持基板１４の厚さを１００μｍ、圧電基板１２の厚さを１０μｍ，２０μｍ，３０μｍとして上述したシミュレーション（数１参照）を実施したときの面内最大熱歪み量ＳＨの変化の様子を図８に示す。図８から明らかなように、面内最大歪み量ＳＨは最大値と最小値を持ち、最小値は最大値に比べて面内最大歪み量ＳＨが１７〜２２％軽減された。なお、支持基板１４の厚さを２００μｍ，３００μｍとして同様にシミュレーションしたところ、図８と同様のグラフが得られた。
実施例４の複合基板１０は、支持基板１４として方位（１００）面のＧａＡｓ基板を用いた以外は、実施例１と同様のものである。実施例４において、支持基板１４の厚さを１００μｍ、圧電基板１２の厚さを１０μｍ，２０μｍ，３０μｍとして上述したシミュレーション（数１参照）を実施したときの面内最大熱歪み量ＳＨの変化の様子を図８に示す。図８から明らかなように、面内最大歪み量ＳＨは最大値と最小値を持ち、最小値は最大値に比べて面内最大歪み量ＳＨが１７〜２２％軽減された。なお、支持基板１４の厚さを２００μｍ，３００μｍとして同様にシミュレーションしたところ、図８と同様のグラフが得られた。
［実施例５］
実施例５の複合基板１０は、圧電基板１２として１２８°ＹカットＸ伝搬ＬＮ基板（１２８Ｙ−Ｘ ＬＮ）、支持基板１４として方位（１００）面のＧａＡｓ基板を用いた以外は、実施例１と同様のものである。実施例５において、支持基板１４の厚さを１００μｍ、圧電基板１２の厚さを１０μｍ，２０μｍ，３０μｍとして上述したシミュレーション（数１参照）を実施したときの面内最大熱歪み量ＳＨの変化の様子を図９に示す。図９から明らかなように、面内最大歪み量ＳＨは最大値と最小値を持ち、最小値は最大値に比べて面内最大歪み量ＳＨが約１４％軽減された。なお、支持基板１４の厚さを２００μｍ，３００μｍとして同様にシミュレーションしたところ、図９と同様のグラフが得られた。
実施例５の複合基板１０は、圧電基板１２として１２８°ＹカットＸ伝搬ＬＮ基板（１２８Ｙ−Ｘ ＬＮ）、支持基板１４として方位（１００）面のＧａＡｓ基板を用いた以外は、実施例１と同様のものである。実施例５において、支持基板１４の厚さを１００μｍ、圧電基板１２の厚さを１０μｍ，２０μｍ，３０μｍとして上述したシミュレーション（数１参照）を実施したときの面内最大熱歪み量ＳＨの変化の様子を図９に示す。図９から明らかなように、面内最大歪み量ＳＨは最大値と最小値を持ち、最小値は最大値に比べて面内最大歪み量ＳＨが約１４％軽減された。なお、支持基板１４の厚さを２００μｍ，３００μｍとして同様にシミュレーションしたところ、図９と同様のグラフが得られた。
１０ 複合基板、１２ 圧電基板、１２ａ オリフラ、１４ 支持基板、１４ａ オリフラ、１６ 接着層、２０ 貼り合わせ基板（研磨前複合基板）、２２ 圧電基板（研磨前）、２２ａ オリフラ。
Claims (6)
- 異方性を有し弾性波を伝搬可能な圧電基板と、異方性を有し該圧電基板よりも熱膨張係数の小さな支持基板とが接合された複合基板であって、
前記複合基板の面内における最も大きな熱歪み量である面内最大熱歪み量は、前記圧電基板と前記支持基板とを相対的に０〜３６０°回転させたときに最小値と最大値をとるが、前記圧電基板と前記支持基板とは、前記面内最大熱歪み量が前記最小値又はその近傍になるように接合されている、
複合基板。 - 異方性を有し弾性波を伝搬可能な圧電基板と、異方性を有し該圧電基板よりも熱膨張係数の小さな支持基板とが接合された複合基板であって、
前記複合基板の面内における最も大きな熱歪み量である面内最大熱歪み量は、前記圧電基板と前記支持基板とを相対的に０〜３６０°回転させたときに最小値と最大値をとるが、前記圧電基板と前記支持基板とは、前記面内最大熱歪み量が前記最小値以上前記最大値に対して１０％軽減される値以下になるように接合されている、
複合基板。 - 前記面内最大熱歪み量は、下記の弾性率Ｅ（θ，φ）、熱応力σ（θ，Ｔ）及び熱歪み量Ｓ（θ，φ）に基づいて算出された値である、
請求項１又は２に記載の複合基板。
- 前記圧電基板は、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、水晶、ホウ酸リチウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、ランガサイト（ＬＧＳ）又はランガテイト（ＬＧＴ）からなり、
前記支持基板は、シリコン、サファイア、砒化ガリウム、窒化ガリウム又は水晶からなる、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合基板。 - 請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合基板を用いて形成される弾性波デバイス。
- 異方性を有し弾性波を伝搬可能な圧電基板と、異方性を有し該圧電基板よりも熱膨張係数の小さな支持基板とを接合して複合基板を製造する方法であって、
前記複合基板の面内における最も大きな熱歪み量である面内最大熱歪み量は、前記圧電基板と前記支持基板とを相対的に０〜３６０°回転させたときに最小値と最大値をとるが、前記圧電基板と前記支持基板とを、前記面内最大熱歪み量が前記最小値又はその近傍になるように接合する、
複合基板の製法。
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