JPH07226638A - Composite piezoelectric substrate and its production - Google Patents

Composite piezoelectric substrate and its production

Info

Publication number
JPH07226638A
JPH07226638A JP31635993A JP31635993A JPH07226638A JP H07226638 A JPH07226638 A JP H07226638A JP 31635993 A JP31635993 A JP 31635993A JP 31635993 A JP31635993 A JP 31635993A JP H07226638 A JPH07226638 A JP H07226638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric substrate
substrate
metal holding
bonding
hydrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31635993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Eda
和生 江田
Yoshihiro Tomita
佳宏 冨田
Akihiro Kanahoshi
章大 金星
Masahito Sugimoto
雅人 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP31635993A priority Critical patent/JPH07226638A/en
Publication of JPH07226638A publication Critical patent/JPH07226638A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide a composite piezoeiectric substrate stable against thermal fluctuation and mechanical vibration and suitable for miniaturization, weight reduction and performance improvement by directly joining a piezoelectric substrate and a metallic holding base by the hydrogen bonding or covalent bonding of the hydrogen, oxygen or hydroxyl group of a boundary. CONSTITUTION:The surfaces of substrates 1 and 2 are hydrophilicity impartation processed and immersed in demineralized water, the substrates are joined together and heated in a state where moisture elements and the hydroxyl group are adsorbed, dehydration from a joint boundary is performed and joining is reinforced by the polymerization of the hydroxyl group. Further, a heating temperature is raised, joining strength is reinforced in therms of the covalent bonding and direct joining is performed. In such a manner, since an adhesive material is not used, stabilization against the thermal fluctuation and the mechanical vibration is performed and highly accurate microfabrication such as etching or the like is made possible. For instance, in a piezoelectric device 3, since a metallic holding plate 2 holds the piezoelectric substrate 2 operated as a piezoelectric vibrator, also acts as a wiring terminal and is on the same plane as an electrode 4, the degree of freedom of the wiring of an electric wire 6 is increased and the miniaturization is performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電フィルタ、圧電振
動子などの小型、軽量、高性能化に適し、熱や機械的振
動に対する安定性に優れた、圧電基板に直接接合された
電極を有する複合圧電基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides an electrode directly bonded to a piezoelectric substrate, which is suitable for small size, light weight, high performance of piezoelectric filters, piezoelectric vibrators, etc. and has excellent stability against heat and mechanical vibration. And a composite piezoelectric substrate having the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】水晶振動子に代表される圧電効果を利用
した圧電デバイスは、各種発振器の共振器や共振型のフ
ィルタとして、無線通信機器に広く利用されている。こ
れらの素子は機械的に振動するため、その固定をどう行
うかがその性能と密接に関連している。バネやねじで機
械的に固定する方法は、簡便であるが、熱的変化や機械
的振動にたいして長期間安定なものを得ることが困難で
ある。各種有機系接着剤を用いて固定する方法も知られ
ているが、これらの接着剤は、やはり耐熱性が十分でな
く半田リフローなどを行うと、振動の周波数が変化する
ことがあり、使用上も、また製品を生産する上でも好ま
しくない。
2. Description of the Related Art Piezoelectric devices utilizing the piezoelectric effect, represented by crystal oscillators, are widely used in wireless communication devices as resonators of various oscillators and as resonance type filters. Since these elements vibrate mechanically, how they are fixed is closely related to their performance. The method of mechanically fixing with a spring or a screw is simple, but it is difficult to obtain a stable one for a long time against thermal changes and mechanical vibrations. There are also known methods of fixing with various organic adhesives, but these adhesives still do not have sufficient heat resistance and the frequency of vibration may change when solder reflow is performed. Also, it is not preferable for producing the product.

【0003】これらの問題点を解決する一つの方法とし
て、特開平4−283957号に、水晶をシリコンに直
接接合する方法が知られている。これらの構造は、熱的
および機械的変化に対して極めて安定であるといった優
れた特徴を有している。ここで記述されている製造方法
は、接合する水晶およびシリコンの表面を清浄化したの
ち、接合予定表面を親水化処理して重ね合わせ熱処理を
行うという方法である。
As one method for solving these problems, a method of directly bonding a crystal to silicon is known from Japanese Patent Laid-Open No. 4-283957. These structures have the excellent feature that they are extremely stable against thermal and mechanical changes. The manufacturing method described here is a method in which the surfaces of the quartz and silicon to be joined are cleaned, and then the surfaces to be joined are subjected to a hydrophilic treatment and an overlay heat treatment.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】接着剤を用いて圧電デ
バイスを固定する方法では、熱的変動、機械的振動に対
して特性が安定でない。また保持用基板と圧電デバイス
を直接接合する場合、電極層を介してその表面の親水化
および重ね合わせ熱処理により、直接接合することは困
難であった。そのため発振回路などを水晶振動子と接続
する場合に配線上ビアホールが必要であるなどの種々の
制約が加えられていた。
In the method of fixing the piezoelectric device using the adhesive, the characteristics are not stable against thermal fluctuation and mechanical vibration. Further, when the holding substrate and the piezoelectric device are directly bonded, it is difficult to directly bond the surface by hydrophilizing the surface of the electrode layer and heat treatment for superposition. Therefore, various restrictions have been added, such as the need for via holes on the wiring when connecting an oscillation circuit or the like to a crystal unit.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、圧電基板と金属保持基板が、界面の水素または酸素
または水酸基の水素結合もしくは共有結合により接合さ
れているようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the piezoelectric substrate and the metal holding substrate are bonded by hydrogen bond or covalent bond of hydrogen or oxygen or hydroxyl group at the interface.

【0006】[0006]

【作用】上記のような構成と製造方法により、熱的変
動、機械的振動に対して安定で、電界印加電極構成なら
びに電極引き出し構成の自由度が大きく、気密封止が容
易であるなどの効果の得られるものである。
With the above structure and manufacturing method, it is stable against thermal fluctuations and mechanical vibrations, has a high degree of freedom in the electric field applying electrode structure and the electrode drawing structure, and is easy to hermetically seal. Is obtained.

【0007】[0007]

【実施例】以下本発明の実施例の複合圧電基板の構造と
その製造方法について、図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of a composite piezoelectric substrate according to an embodiment of the present invention and its manufacturing method will be described below with reference to the drawings.

【0008】(実施例1)本発明の複合圧電基板の構造
の第1の実施例の断面構造を図1に示す。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a sectional structure of a first embodiment of the structure of the composite piezoelectric substrate of the present invention.

【0009】図1において、1は金属保持基板、2は圧
電基板で、前記金属保持基板1に、水素または酸素また
は水酸基による水素結合または共有結合により直接接合
されている。
In FIG. 1, 1 is a metal holding substrate, 2 is a piezoelectric substrate, which is directly bonded to the metal holding substrate 1 by hydrogen bond or covalent bond by hydrogen, oxygen or hydroxyl group.

【0010】ここで本発明で述べる直接接合について説
明する。基板表面を極めて清浄にし、表面を親水化処理
して純水に浸すと、基板表面には多数の水分子や水酸基
が吸着される。水酸基は酸素と水素からなる。この状態
で基板同士を重ね合わせると、水分子、水酸基などをを
介して水素結合や共有結合により、基板同士の初期の接
合が行われる。この様子を図2(a)に示す。図では非
常に代表的な場合を模式的に表わしたものである。
Here, the direct joining described in the present invention will be described. When the surface of the substrate is made extremely clean, and the surface is made hydrophilic and immersed in pure water, many water molecules and hydroxyl groups are adsorbed on the surface of the substrate. The hydroxyl group consists of oxygen and hydrogen. When the substrates are overlapped with each other in this state, the initial bonding between the substrates is performed by hydrogen bonding or covalent bonding via water molecules, hydroxyl groups and the like. This state is shown in FIG. The figure schematically shows a very typical case.

【0011】この状態で加熱していくと、次第に接合界
面から脱水がおこり、また水素が離脱することにより、
水酸基の重合が進み、接合は強化される。強化は水分子
や水酸基による水素結合から酸素を中心とする共有結合
の割合が増すことにより行われる。この様子を図2
(b)に示す。これも代表例を模式的に表わしたもので
ある。この状態は熱処理温度として、300−500℃
に多く見られる。
When heating is performed in this state, dehydration gradually occurs from the bonding interface and hydrogen is released, so that
Polymerization of the hydroxyl groups proceeds and the bond is strengthened. The strengthening is performed by increasing the ratio of covalent bonds centered on oxygen from hydrogen bonds due to water molecules and hydroxyl groups. Figure 2
It shows in (b). This also represents a typical example. In this state, the heat treatment temperature is 300-500 ° C.
Are often found in.

【0012】さらに温度を上げていくと、水素がさらに
離脱し、酸素を介しての結合が主となる。この様子を図
2(c)に示す。この結合は共有結合的なものとなり接
合強度はさらに強化される。界面に珪素がある場合は、
珪素も共有結合強化を促進する。
[0012] When the temperature is further raised, hydrogen is further released, and the bond through oxygen becomes the main. This state is shown in FIG. This bond becomes covalent and the bond strength is further enhanced. If there is silicon at the interface,
Silicon also promotes covalent bond strengthening.

【0013】図2は、いずれの図においても代表的な場
合を模式的に表わしたものであり、詳細は、基板の構成
元素や表面状態の影響を受ける。
FIG. 2 schematically shows a typical case in any of the drawings, and the details are influenced by the constituent elements of the substrate and the surface condition.

【0014】接合強度は300℃、1時間程度の熱処理
でも、容易に数10Kg/cm2の接合強度の値が得ら
れ、十分実用に耐えるものである。
With respect to the bonding strength, a value of several tens of kg / cm 2 can be easily obtained even by heat treatment at 300 ° C. for about 1 hour, which is sufficiently practical.

【0015】接合界面は、TEM(透過電子顕微鏡)観
察によれば、原子オーダーで接合されいる。
According to TEM (transmission electron microscope) observation, the bonding interface is bonded in atomic order.

【0016】有機物他の接着剤を用いて接着した場合
と、本実施例で説明した直接接合の違いと効果について
述べる。
Differences and effects between the case of using an organic material or another adhesive and the direct bonding described in this embodiment will be described.

【0017】まず接着剤を用いて接着した場合は、必ず
接着界面に接着剤の層が残る。これは通常数μmから数
100μmになる。本実施例では数分子層から数原子層
の厚みで接合が可能となっている。これはTEM観察に
より確認している。そのため接合後の基板の上下面の平
行度は極めて良好なものとなる。接着剤を用いた場合
は、接着剤の厚みを原子オーダーで制御することは実質
的に不可能である。
First, in the case where the adhesive is used for adhesion, an adhesive layer always remains at the adhesion interface. This is normally several μm to several 100 μm. In this embodiment, bonding can be performed with a thickness of several molecular layers to several atomic layers. This is confirmed by TEM observation. Therefore, the parallelism of the upper and lower surfaces of the substrates after bonding becomes extremely good. When an adhesive is used, it is virtually impossible to control the thickness of the adhesive on the atomic order.

【0018】このことから本実施例で述べた複合圧電基
板の場合、圧電基板表面の微細加工が可能になる。例え
ば表面弾性波デバイスを作る場合、圧電基板表面に微細
な櫛形電極を形成する必要がある。櫛形電極の幅はサブ
ミクロンの精度が要求される。櫛形電極の形成は電極を
真空蒸着などにより形成し、ホトリソグラフィーを用い
てマスクを形成し、エッチング加工により形成するのが
通常の方法である。サブミクロンのホトリソグラフィー
を行う場合、基板の上下面の平行度が十分でないと露光
の精度が十分とれず、良好な加工が得られない。
From the above, in the case of the composite piezoelectric substrate described in this embodiment, fine processing of the surface of the piezoelectric substrate becomes possible. For example, when making a surface acoustic wave device, it is necessary to form fine comb-shaped electrodes on the surface of the piezoelectric substrate. Sub-micron precision is required for the width of the comb electrodes. A common method for forming the comb-shaped electrodes is to form the electrodes by vacuum vapor deposition or the like, form a mask using photolithography, and form the mask by etching. When sub-micron photolithography is performed, unless the parallelism of the upper and lower surfaces of the substrate is sufficient, the exposure accuracy cannot be sufficient and good processing cannot be obtained.

【0019】また湿式エッチングやドライエッチングな
どの微細加工においては、エッチング剤としての酸や各
種ガスにさらされたり、高温にさらされる場合があり、
各種接着剤を用いた場合には、その化学的および熱的安
定性が重要な問題であるが、本実施例の場合には、そう
いった問題がなく、高精度微細加工が可能となる。
Further, in fine processing such as wet etching or dry etching, there is a case where it is exposed to an acid as an etching agent or various gases, or exposed to high temperature.
When various adhesives are used, their chemical and thermal stability are important problems, but in the case of this embodiment, such problems do not occur and high-precision fine processing is possible.

【0020】接着剤、とくに有機系のものは、高温まで
安定な状態で保つことが困難である。製造の途中で行わ
れる半田付け、半田リフロー(230℃程度)などの加
熱工程で特性が変化したり、またガスが発生して、基板
表面の特性を利用する圧電デバイス、例えば表面弾性波
デバイスなどには悪影響を与える。本実施例では接合の
ための熱処理温以下ではきわめて強固で安定である。ま
た界面には酸素、水素しかないため、デバイス化した時
に悪影響を与えるようなガスの発生がない。
Adhesives, especially organic ones, are difficult to keep stable at high temperatures. Piezoelectric devices that use the characteristics of the substrate surface, such as surface acoustic wave devices, whose characteristics change in the heating process such as soldering or solder reflow (about 230 ° C) that occurs during manufacturing, or gas is generated. Adversely affect. In this embodiment, it is extremely strong and stable below the heat treatment temperature for joining. Further, since only oxygen and hydrogen are present at the interface, there is no generation of gas that would adversely affect device fabrication.

【0021】また本実施例の直接接合では、エピタキシ
ャル成長のように金属保持基板と圧電基板の組合せが限
られないので、異なる元素、結晶構造、結晶方位、格子
定数からなる材料の組合せが可能となるので、材料組合
せの自由度がきわめて大きくなる。
Further, in the direct junction of this embodiment, since the combination of the metal holding substrate and the piezoelectric substrate is not limited like the epitaxial growth, it is possible to combine the materials having different elements, crystal structures, crystal orientations and lattice constants. Therefore, the degree of freedom in material combination becomes extremely large.

【0022】接合界面が原子レベルで接合されているこ
と、および水素、酸素、基板構成元素以外の特別な元素
を介在させないことから、以下このような方法で行われ
た接合を、直接接合と呼ぶことにする。
Since the bonding interface is bonded at the atomic level and no special element other than hydrogen, oxygen, and the constituent elements of the substrate is interposed, the bonding performed by such a method is hereinafter referred to as direct bonding. I will decide.

【0023】圧電基板としては、水晶、ニオブ酸リチウ
ム、タンタル酸リチウム、ほう酸リチウム、ジルコンチ
タン酸鉛(PZT)やPZTを主成分としそれにランタ
ンを加えたPLZTなどの圧電基板を用いることができ
る。
As the piezoelectric substrate, it is possible to use a piezoelectric substrate such as quartz, lithium niobate, lithium tantalate, lithium borate, lead zirconate titanate (PZT) or PLZT containing PZT as a main component and lanthanum added thereto.

【0024】金属保持基板としては、鉄、銅、タンタ
ル、タングステンなどの金属基板、ステンレス、アルミ
ニウムブロンズ、黄銅などの合金基板を用いることがで
きる。
As the metal holding substrate, a metal substrate made of iron, copper, tantalum, tungsten or the like, or an alloy substrate made of stainless steel, aluminum bronze, brass or the like can be used.

【0025】このような構成の複合圧電基板は、種々の
用途に用いられる。具体的には、例えば、図3に示すよ
うな圧電デバイスがある。
The composite piezoelectric substrate having such a structure is used for various purposes. Specifically, for example, there is a piezoelectric device as shown in FIG.

【0026】図3において、1、2は図1と同様、金属
保持基板および圧電基板であり、3は、金属保持基板1
の一部に設けた貫通孔で、4は、前記貫通孔3に露出し
ている圧電基板2の下面に形成された電極、5は、電極
4に対向して圧電基板2の上部に設けられた電極であ
る。6は、電極4と金属保持基板1を電気的に接続する
ための配線である。
In FIG. 3, reference numerals 1 and 2 are a metal holding substrate and a piezoelectric substrate, and 3 is a metal holding substrate 1 as in FIG.
4 is an electrode formed on the lower surface of the piezoelectric substrate 2 exposed in the through hole 3, and 5 is provided on the piezoelectric substrate 2 facing the electrode 4. It is an electrode. Reference numeral 6 is a wiring for electrically connecting the electrode 4 and the metal holding substrate 1.

【0027】本構造において、圧電基板2は圧電振動子
として動作し、、金属保持基板1は、その保持ならびに
励振用電極4に電気的接続をするための一方の電気配線
部ないしは電気端子としての役割を果している。
In this structure, the piezoelectric substrate 2 operates as a piezoelectric vibrator, and the metal holding substrate 1 serves as one electric wiring portion or an electric terminal for holding and electrically connecting to the excitation electrode 4. Play a role.

【0028】このような構成において、圧電デバイスの
励振用下電極である電極4と、配線ならびに電気端子の
役割を果たす保持基板1が同一平面上に存在しているた
め、保持基体にビアホールなどを設けて、保持基体下部
より配線を引き回す必要がないなど配線上の自由度が増
し有利である。
In such a structure, since the electrode 4 which is the lower electrode for excitation of the piezoelectric device and the holding substrate 1 which functions as wiring and electric terminals are present on the same plane, a via hole or the like is formed in the holding substrate. This is advantageous because the wiring is not required to be routed below the holding substrate, and the degree of freedom in wiring is increased.

【0029】図4は、他の構成例を示したものである。
図4において、1、2は図1と同様、金属保持基板およ
び圧電基板である。5は、圧電基板2の上部に設けられ
て圧電基板に電界を印加するための一方の電極、7は金
属保持基板1の一部をエッチングにより薄板化した肉薄
部である。この場合、肉薄部7が、圧電基板2に電界を
加えるための他方の電極となっている。
FIG. 4 shows another configuration example.
In FIG. 4, 1 and 2 are a metal holding substrate and a piezoelectric substrate as in FIG. Reference numeral 5 denotes one electrode provided on the piezoelectric substrate 2 for applying an electric field to the piezoelectric substrate 2, and reference numeral 7 denotes a thin portion obtained by thinning a part of the metal holding substrate 1 by etching. In this case, the thin portion 7 serves as the other electrode for applying an electric field to the piezoelectric substrate 2.

【0030】本構造において、圧電基板2は圧電振動子
として動作し、金属保持基板1は、その保持ならびに励
振用の一方の電極としての役割を果している。
In this structure, the piezoelectric substrate 2 operates as a piezoelectric vibrator, and the metal holding substrate 1 plays a role as one electrode for holding and exciting the metal holding substrate 1.

【0031】このような構成において、圧電デバイスの
励振用下電極の役割を果たす金属保持基板1の肉薄部7
と、配線ならびに電気端子の役割を果たす保持基板1が
同一平面上に存在しているため、保持基体にビアホール
などを設けて、保持基体下部より配線を引き回す必要が
ないなど配線上の自由度が増し有利である。
In such a structure, the thin portion 7 of the metal holding substrate 1 which plays the role of the lower excitation electrode of the piezoelectric device.
Since the holding substrate 1 that plays the role of wiring and electric terminals exists on the same plane, it is not necessary to provide a via hole or the like in the holding base and route the wiring from below the holding base. It is more advantageous.

【0032】図3および図4の実施例は、いずれも振動
部分を気密封止する場合、配線部分がすべて同一平面に
あることから、圧電基板2の上部のみを気密封止すれば
よい。したがって実装上も有利である。
In both the embodiments shown in FIGS. 3 and 4, when the vibrating portion is hermetically sealed, only the upper portion of the piezoelectric substrate 2 needs to be hermetically sealed because the wiring portions are all on the same plane. Therefore, it is advantageous in terms of mounting.

【0033】圧電基板2と金属保持基板1とは、水素結
合または共有結合により直接接合されており、熱的変
化、および機械的振動に対してきわめて安定であり、長
期信頼性に優れた圧電デバイスが得られる。
The piezoelectric substrate 2 and the metal holding substrate 1 are directly bonded by a hydrogen bond or a covalent bond, are extremely stable against thermal changes and mechanical vibrations, and have excellent long-term reliability. Is obtained.

【0034】また接合界面に通常の意味での接着剤を用
いていないので、界面の接着剤のために、基板上下面の
平行度が悪くなることがないので、圧電基板表面に表面
弾性波(SAW)フィルタを形成する場合、ホトリソグ
ラフィーなどの高精度微細加工が可能となる。
Further, since no adhesive in the ordinary sense is used for the bonding interface, the parallelism between the upper and lower surfaces of the substrate does not deteriorate due to the adhesive at the interface, so that the surface acoustic wave ( When forming a (SAW) filter, high precision fine processing such as photolithography is possible.

【0035】(実施例2)本発明の複合圧電基板の好ま
しい構造の第1の実施例を図5に示す。図5において、
11は金属保持基板で、具体的にはステンレスまたはア
ルミニウムブロンズ(例えば90%Cu、5%Al、5
%Niからなる合金)または銅または黄銅、12は、タ
ンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムで、金属保持
基板11とタンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウム
基板12は、実施例1で述べた直接接合により接合され
ている。
(Embodiment 2) FIG. 5 shows a first embodiment of a preferred structure of the composite piezoelectric substrate of the present invention. In FIG.
Reference numeral 11 is a metal holding substrate, specifically, stainless steel or aluminum bronze (for example, 90% Cu, 5% Al, 5%
% Alloy) or copper or brass, 12 is lithium tantalate or lithium niobate, and the metal holding substrate 11 and the lithium tantalate or lithium niobate substrate 12 are bonded by the direct bonding described in Example 1. ing.

【0036】直接接合においては、接合すべき基板の熱
膨張率をあわせると、熱処理温度が高温で可能となるの
で、接合強度が向上し、信頼性の高いものが得られる。
また直接接合の歩留まりが向上し、生産上有利である。
In the case of direct bonding, if the thermal expansion coefficient of the substrates to be bonded is matched, the heat treatment temperature can be increased, so that the bonding strength is improved and a highly reliable product can be obtained.
Further, the yield of direct bonding is improved, which is advantageous in production.

【0037】タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムの
熱膨張率は結晶方位によって異なり、熱膨張率の大きい
方位、a軸方向では、タンタル酸リチウムが16x10
-6程度、ニオブ酸リチウムが、15x10-6 程度であ
る。
The coefficient of thermal expansion of lithium tantalate or lithium niobate differs depending on the crystal orientation, and in the direction with a large coefficient of thermal expansion, the a-axis direction, lithium tantalate is 16 × 10.
-6 , and lithium niobate is about 15 x 10 -6 .

【0038】ステンレスの熱膨張率は15x10-6、、
アルミニウムブロンズの熱膨張率は16x10-6、銅の
熱膨張率は17x10-6 黄銅の熱膨張率は18x10
-6である。
The coefficient of thermal expansion of stainless steel is 15 × 10 −6 ,
Aluminum bronze has a coefficient of thermal expansion of 16x10 -6 , copper has a coefficient of thermal expansion of 17x10 -6 brass has a coefficient of thermal expansion of 18x10.
-6 .

【0039】タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウムの
熱膨張率は結晶方位によって異なるが、熱膨張率の大き
い方の値と保持基板の熱膨張率を合わせることにより、
良好な直接接合が得られるので、これらの組合せでは、
いずれにおいても良好な直接接合が得られる。
The coefficient of thermal expansion of lithium tantalate or lithium niobate varies depending on the crystal orientation, but by matching the value of the larger coefficient of thermal expansion with the coefficient of thermal expansion of the holding substrate,
With these combinations, a good direct bond is obtained,
In either case, good direct bonding can be obtained.

【0040】(実施例3)本発明の複合圧電基板の好ま
しい構造の第2の実施例を図6に示す。図6において、
21は金属保持基板で、具体的には鉄またはステンレス
または銅、22は、水晶またはほう酸リチウムで、金属
保持基板21と水晶またはほう酸リチウム22は、実施
例1で述べた直接接合により接合されている。
(Embodiment 3) A second embodiment of a preferred structure of the composite piezoelectric substrate of the present invention is shown in FIG. In FIG.
Reference numeral 21 is a metal holding substrate, specifically iron or stainless steel or copper, 22 is quartz or lithium borate, and the metal holding substrate 21 and quartz or lithium borate 22 are bonded by the direct bonding described in the first embodiment. There is.

【0041】水晶およびほう酸リチウムの熱膨張率は、
結晶方位によって異なるが、大きい方で、水晶は12−
14x10-6、ほう酸リチウムは11x10-6 程度で
あり、鉄の熱膨張率は12x10-6、ステンレスの熱膨
張率は15x10-6 であることから良好な直接接合が
得られる。
The coefficient of thermal expansion of quartz and lithium borate is
The crystal size is 12-
14 × 10 −6 , lithium borate is about 11 × 10 −6 , iron has a thermal expansion coefficient of 12 × 10 −6 , and stainless steel has a thermal expansion coefficient of 15 × 10 −6 , so that a good direct bonding can be obtained.

【0042】これにより熱膨張率が基板同士でほぼ一致
するため、接合強度が向上し、信頼性の高いものが得ら
れる。また直接接合の歩留まりが向上し、生産上有利で
ある。
As a result, the thermal expansion coefficients of the substrates are substantially the same, so that the bonding strength is improved and a highly reliable product is obtained. Further, the yield of direct bonding is improved, which is advantageous in production.

【0043】(実施例4)本発明の複合圧電基板の好ま
しい構造の第3の実施例を図7に示す。図7において、
31は金属保持基板で、具体的にはタングステンまたは
タンタル、32は、PZTまたはPLZTで、金属保持
基板31とPZTまたはPLZT32は、実施例1で述
べた直接接合により接合されている。
(Embodiment 4) A third embodiment of a preferred structure of the composite piezoelectric substrate of the present invention is shown in FIG. In FIG.
Reference numeral 31 is a metal holding substrate, specifically tungsten or tantalum, 32 is PZT or PLZT, and the metal holding substrate 31 and PZT or PLZT 32 are joined by the direct joining described in the first embodiment.

【0044】PZTまたはPLZTの熱膨張率は、3−
6x10-6 程度であり、タングステンの熱膨張率は
4.5x10-6、タンタルの熱膨張率は6.3x10-6
であることから良好な直接接合が得られる。
The thermal expansion coefficient of PZT or PLZT is 3-
It is about 6x10 -6, the coefficient of thermal expansion of tungsten 4.5 × 10 -6, the coefficient of thermal expansion of tantalum 6.3X10 -6
Therefore, good direct bonding can be obtained.

【0045】これにより熱膨張率が基板同士でほぼ一致
するので、接合強度が向上し、信頼性の高いものが得ら
れる。また直接接合の歩留まりが向上し、生産上有利で
ある。
As a result, the thermal expansion coefficients of the substrates are substantially the same, so that the bonding strength is improved and a highly reliable product is obtained. Further, the yield of direct bonding is improved, which is advantageous in production.

【0046】(実施例5)本発明の複合圧電基板の好ま
しい構造の第4の実施例を図8に示す。図8において、
11は金属保持基板で、具体的にはステンレスまたはア
ルミニウムブロンズ(例えば90%Cu、5%Al、5
%Niからなる合金)または銅または黄銅、12は、タ
ンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムである。金属
保持基板11の表面には、珪素または珪素化合物からな
る無機薄膜層8が、真空蒸着、スパッタリング、化学気
相成長法などにより形成されている。無機薄膜層8の膜
厚は0.1−10μm程度である。
(Embodiment 5) A fourth embodiment of the preferred structure of the composite piezoelectric substrate of the present invention is shown in FIG. In FIG.
Reference numeral 11 is a metal holding substrate, specifically, stainless steel or aluminum bronze (for example, 90% Cu, 5% Al, 5%
% Alloy) or copper or brass, 12 is lithium tantalate or lithium niobate. An inorganic thin film layer 8 made of silicon or a silicon compound is formed on the surface of the metal holding substrate 11 by vacuum vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition, or the like. The thickness of the inorganic thin film layer 8 is about 0.1-10 μm.

【0047】金属保持基板11とタンタル酸リチウムま
たはニオブ酸リチウム基板12は、無機薄膜層8と圧電
基板12の界面で、実施例1で述べた直接接合により接
合されている。
The metal holding substrate 11 and the lithium tantalate or lithium niobate substrate 12 are bonded at the interface between the inorganic thin film layer 8 and the piezoelectric substrate 12 by the direct bonding described in the first embodiment.

【0048】このような構造においても実施例2と同
様、良好な直接接合が得られる。接合界面に無機薄膜層
を設けることにより、直接接合時に界面に多少のゴミが
あっても、無機薄膜層に取り込まれるため、接合強度が
向上するとともに、製造歩留まりが向上する。また無機
薄膜層に珪素または珪素化合物を用いることにより、珪
素が直接接合時の接合強度強化の過程で、共有結合を形
成しやすいため、良好な直接接合が得られる。珪素は多
結晶でも、非晶質でもよく、また珪素化合物としては、
酸化珪素や窒化珪素などである。
Even in such a structure, good direct bonding can be obtained as in the second embodiment. By providing the inorganic thin film layer at the bonding interface, even if some dust is present at the interface during direct bonding, it is taken into the inorganic thin film layer, so that the bonding strength is improved and the manufacturing yield is improved. Also, by using silicon or a silicon compound for the inorganic thin film layer, good direct bonding can be obtained because silicon easily forms a covalent bond in the process of strengthening the bonding strength during direct bonding. Silicon may be polycrystalline or amorphous, and as the silicon compound,
Examples thereof include silicon oxide and silicon nitride.

【0049】熱膨張率の直接接合に及ぼす効果は実施例
2と同様である。 (実施例6)本発明の複合圧電基板の好ましい構造の第
5の実施例を図9に示す。図9において、21は金属保
持基板で、具体的には鉄またはステンレスである。金属
保持基板21の表面には、実施例5と同様、珪素または
珪素化合物からなる無機薄膜層8が、真空蒸着、スパッ
タリング、化学気相成長法などにより形成されている。
無機薄膜層8の膜厚は0.1−10μm程度である。2
2は、水晶またはほう酸リチウムである。金属保持基板
21と水晶またはほう酸リチウム基板22は、無機薄膜
層8と圧電基板22の界面で、実施例1で述べた直接接
合により接合されている。
The effect of the coefficient of thermal expansion on the direct bonding is the same as in Example 2. (Embodiment 6) A fifth embodiment of the preferred structure of the composite piezoelectric substrate of the present invention is shown in FIG. In FIG. 9, 21 is a metal holding substrate, specifically iron or stainless steel. An inorganic thin film layer 8 made of silicon or a silicon compound is formed on the surface of the metal holding substrate 21 by vacuum vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition, or the like, as in the fifth embodiment.
The thickness of the inorganic thin film layer 8 is about 0.1-10 μm. Two
2 is quartz or lithium borate. The metal holding substrate 21 and the crystal or lithium borate substrate 22 are bonded at the interface between the inorganic thin film layer 8 and the piezoelectric substrate 22 by the direct bonding described in the first embodiment.

【0050】このような構造においても実施例3と同
様、良好な直接接合が得られる。接合界面に無機薄膜層
を設けた効果は、実施例5と同様である。珪素化合物と
しては、酸化珪素や窒化珪素などである。熱膨張率の直
接接合に及ぼす効果は実施例3と同様である。
Even in such a structure, good direct bonding can be obtained as in the third embodiment. The effect of providing the inorganic thin film layer at the bonding interface is the same as in Example 5. Examples of the silicon compound include silicon oxide and silicon nitride. The effect of the coefficient of thermal expansion on the direct bonding is the same as in Example 3.

【0051】(実施例7)本発明の複合圧電基板の好ま
しい構造の第6の実施例を図10に示す。図10におい
て、31は金属保持基板で、具体的にはタングステンま
たはタンタルである。金属保持基板31の表面には、実
施例5と同様、珪素または珪素化合物からなる無機薄膜
層8が、真空蒸着、スパッタリング、化学気相成長法な
どにより形成されている。無機薄膜層8の膜厚は0.1
−10μm程度である。32は、PZTまたはPLZT
である。金属保持基板31とPZTまたはPLZT基板
32は、無機薄膜層8と圧電基板32の界面で、実施例
1で述べた直接接合により接合されている。
(Embodiment 7) A sixth embodiment of the preferred structure of the composite piezoelectric substrate of the present invention is shown in FIG. In FIG. 10, reference numeral 31 is a metal holding substrate, specifically, tungsten or tantalum. The inorganic thin film layer 8 made of silicon or a silicon compound is formed on the surface of the metal holding substrate 31 by vacuum vapor deposition, sputtering, chemical vapor deposition, or the like, as in the fifth embodiment. The thickness of the inorganic thin film layer 8 is 0.1
It is about −10 μm. 32 is PZT or PLZT
Is. The metal holding substrate 31 and the PZT or PLZT substrate 32 are bonded at the interface between the inorganic thin film layer 8 and the piezoelectric substrate 32 by the direct bonding described in the first embodiment.

【0052】このような構造においても実施例4と同
様、良好な直接接合が得られる。接合界面に無機薄膜層
を設けた効果は、実施例5と同様である。珪素化合物と
しては、酸化珪素や窒化珪素などである。熱膨張率の直
接接合に及ぼす効果は実施例4と同様である。
Even in such a structure, good direct bonding can be obtained as in the fourth embodiment. The effect of providing the inorganic thin film layer at the bonding interface is the same as in Example 5. Examples of the silicon compound include silicon oxide and silicon nitride. The effect of the coefficient of thermal expansion on the direct bonding is the same as in Example 4.

【0053】(実施例8)本実施例の構造の複合圧電基
板の製造方法の第1の例を説明する。接合しようとする
圧電基板を研磨により平坦化し、さらに表面が鏡面状態
になるまで研磨する。次に接合予定部表面を、洗剤、各
種溶剤により極めて清浄にする。金属保持基板側表面も
同様に処理する。次に、接合予定部表面を親水化する。
具体的には、親水処理液として、例えばアンモニア−過
酸化水素系水溶液を用い、この溶液に浸した後、純水洗
浄すればよい。
(Embodiment 8) A first example of a method of manufacturing a composite piezoelectric substrate having the structure of this embodiment will be described. The piezoelectric substrate to be bonded is flattened by polishing and further polished until the surface becomes a mirror surface. Next, the surfaces to be joined are made extremely clean with detergent and various solvents. The metal holding substrate side surface is similarly treated. Next, the surfaces of the planned joining portions are made hydrophilic.
Specifically, for example, an ammonia-hydrogen peroxide aqueous solution is used as the hydrophilic treatment liquid, and after dipping in this solution, pure water cleaning may be performed.

【0054】この後、清浄な雰囲気中で、基板同士をを
重ね合わせて加熱することにより、表面に吸着した水構
成成分である、水素、酸素、水酸基のファンーデアーワ
ールス力により、界面で基板同士の接合が行われ、加熱
により強化される。接合初期は、表面に吸着した水素、
水酸基による水素結合や共有結合により行われる。
After that, the substrates are superposed on each other and heated in a clean atmosphere, so that the van der Waals forces of hydrogen, oxygen, and hydroxyl groups, which are water constituents adsorbed on the surface, are applied to the interface. Substrates are joined together and strengthened by heating. At the beginning of joining, hydrogen adsorbed on the surface,
It is carried out by hydrogen bond or covalent bond due to a hydroxyl group.

【0055】100℃−1000℃程度の温度で数分か
ら数時間熱処理すると、界面から水素が離脱し、酸素の
関与した共有結合性となり接合は強化される。
When the heat treatment is carried out at a temperature of about 100 ° C. to 1000 ° C. for several minutes to several hours, hydrogen is released from the interface to form a covalent bond in which oxygen participates and strengthen the bond.

【0056】圧電基板として、水晶、ニオブ酸リチウ
ム、タンタル酸リチウム、ほう酸リチウムならびにPZ
T、PLZTなどを用い、金属保持基板として、ステン
レス、アルミニウムブロンズ、銅、黄銅、タングステ
ン、タンタル基板などを用いることにより、上記製造方
法により、接合は水素結合もしくは共有結合により、熱
的、機械的に安定で、気密性のある接合が得られる。界
面にとくに接着剤などを用いないので直接接合されてい
る。
As the piezoelectric substrate, quartz, lithium niobate, lithium tantalate, lithium borate and PZ are used.
T, PLZT, etc., and stainless steel, aluminum bronze, copper, brass, tungsten, tantalum substrate, etc. as the metal holding substrate, the above-mentioned manufacturing method allows the bonding to be thermally or mechanically performed by hydrogen bonding or covalent bonding. A stable and airtight joint is obtained. Since no adhesive is used at the interface, it is directly bonded.

【0057】このような方法で作成した複合圧電基板
は、原子レベルでの接合が行われていることから、熱的
変化、機械的変動に対して、極めて安定な特性が得られ
た。具体的には、400℃以上で熱処理した場合、32
0℃の半田づけ処理にたいして、初期特性の変動はほと
んど見られない。
Since the composite piezoelectric substrate manufactured by such a method is bonded at the atomic level, extremely stable characteristics with respect to thermal changes and mechanical fluctuations were obtained. Specifically, when heat-treated at 400 ° C. or higher, 32
With respect to the soldering treatment at 0 ° C., there is almost no change in the initial characteristics.

【0058】(実施例9)本実施例の構造の複合圧電基
板の製造方法の第2の例を説明する。
(Embodiment 9) A second example of a method of manufacturing the composite piezoelectric substrate having the structure of this embodiment will be described.

【0059】実施例8と同様、接合しようとする金属保
持基板を研磨により平坦化し、さらに表面が鏡面状態に
なるまで研磨する。次にその接合する側の表面に、珪素
もしくは珪素化合物膜を、真空蒸着、スパッタリング、
化学気相成長法などのより、形成する。膜厚は。0.1
−10μm程度である。
As in Example 8, the metal holding substrates to be joined are flattened by polishing and further polished until the surface becomes a mirror surface. Then, a silicon or silicon compound film is vacuum-deposited, sputtered, on the surface of the bonding side,
Formed by chemical vapor deposition or the like. What is the film thickness? 0.1
It is about −10 μm.

【0060】圧電基板側表面は、実施例8と同様、やは
り研磨しておく。以下は、実施例8と同様にして、両基
板の接合予定部表面を、洗剤、各種溶剤により極めて清
浄にし、親水化する。具体的には、親水処理液として、
例えばアンモニア−過酸化水素系水溶液を用い、この溶
液に浸した後、純水洗浄すればよい。
The surface on the piezoelectric substrate side is polished in the same manner as in Example 8. Thereafter, in the same manner as in Example 8, the surfaces to be joined of both substrates are made extremely clean with a detergent and various solvents to make them hydrophilic. Specifically, as a hydrophilic treatment liquid,
For example, an ammonia-hydrogen peroxide aqueous solution may be used, and after soaking in this solution, pure water may be washed.

【0061】この後、清浄な雰囲気中で、基板同士をを
重ね合わせて加熱することにより、表面に吸着した水構
成成分である、水素、酸素、水酸基のファンーデアーワ
ールス力により、界面で基板同士の接合が行われ、加熱
により強化される。接合初期は、表面に吸着した水素、
水酸基による水素結合や共有結合により行われる。
After that, the substrates are superposed on each other and heated in a clean atmosphere, so that the van der Waals forces of hydrogen, oxygen, and hydroxyl groups, which are water constituents adsorbed on the surface, are applied at the interface. Substrates are joined together and strengthened by heating. At the beginning of joining, hydrogen adsorbed on the surface,
It is carried out by hydrogen bond or covalent bond due to a hydroxyl group.

【0062】100℃−1000℃程度の温度で数分か
ら数時間熱処理すると、界面から水素が離脱し、酸素の
関与した共有結合性となり接合は強化される。
When the heat treatment is carried out at a temperature of about 100 ° C. to 1000 ° C. for several minutes to several hours, hydrogen is released from the interface to form a covalent bond in which oxygen participates and strengthen the bond.

【0063】無機薄膜層として、珪素または珪素化合物
層を用いることにより、膜中の珪素が共有結合を促進
し、接合は、実施例8の場合よりもより容易に行われ
る。
By using a silicon or silicon compound layer as the inorganic thin film layer, silicon in the film promotes covalent bonding, and bonding is easier than in the case of Example 8.

【0064】圧電基板として、水晶、ニオブ酸リチウ
ム、タンタル酸リチウム、ほう酸リチウムならびにPZ
T、PLZTなどを用い、金属保持基板として、ステン
レス、アルミニウムブロンズ、銅、黄銅、タングステ
ン、タンタル基板などを用いることにより、上記製造方
法により、接合は水素結合もしくは共有結合により、熱
的、機械的に安定で、気密性のある接合が得られる。界
面にとくに接着剤などを用いないので直接接合されてい
る。
As the piezoelectric substrate, quartz, lithium niobate, lithium tantalate, lithium borate and PZ are used.
T, PLZT, etc., and stainless steel, aluminum bronze, copper, brass, tungsten, tantalum substrate, etc. as the metal holding substrate, the above-mentioned manufacturing method allows the bonding to be thermally or mechanically performed by hydrogen bonding or covalent bonding. A stable and airtight joint is obtained. Since no adhesive is used at the interface, it is directly bonded.

【0065】このような方法で作成した複合圧電基板
は、原子レベルでの接合が行われていることから、熱的
変化、機械的変動に対して、極めて安定な特性が得られ
た。具体的には、400℃以上で熱処理した場合、32
0℃の半田づけ処理にたいして、初期特性の変動はほと
んど見られない。
Since the composite piezoelectric substrate manufactured by such a method is bonded at the atomic level, extremely stable characteristics were obtained against thermal changes and mechanical fluctuations. Specifically, when heat-treated at 400 ° C. or higher, 32
With respect to the soldering treatment at 0 ° C., there is almost no change in the initial characteristics.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明は、上記のような構成と製造方法
により、熱的変動、機械的振動に対して安定である。
The present invention is stable against thermal fluctuations and mechanical vibrations due to the above-described structure and manufacturing method.

【0067】また圧電デバイスに電圧を印加するための
電極構成ならびに電極引き出し構成の自由度が高く、ま
た気密封止の容易な圧電デバイスを提供するものであ
る。
Further, the present invention provides a piezoelectric device which has a high degree of freedom in the electrode structure for applying a voltage to the piezoelectric device and the electrode lead-out structure, and which is easily hermetically sealed.

【0068】また材料組合せの自由度が大きく、結晶方
位などの選定の自由度が大きい。
In addition, the degree of freedom in material combination is large, and the degree of freedom in selecting crystal orientation is large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の構造図FIG. 1 is a structural diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の直接接合の説明原理図FIG. 2 is an explanatory principle diagram of direct joining according to the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例の応用部品の構成図FIG. 3 is a configuration diagram of application parts according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施例の応用部品の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of application parts according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の好ましい第1の実施例の構造図FIG. 5 is a structural diagram of a first preferred embodiment of the present invention.

【図6】本発明の好ましい第2の実施例の構造図FIG. 6 is a structural diagram of a second preferred embodiment of the present invention.

【図7】本発明の好ましい第3の実施例の構造図FIG. 7 is a structural diagram of a third preferred embodiment of the present invention.

【図8】本発明の好ましい第4の実施例の構造図FIG. 8 is a structural diagram of a fourth preferred embodiment of the present invention.

【図9】本発明の好ましい第5の実施例の構造図FIG. 9 is a structural diagram of a fifth preferred embodiment of the present invention.

【図10】本発明の好ましい第6の実施例の構造図FIG. 10 is a structural diagram of a sixth preferred embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属保持基板 2 圧電基板 3 金属保持基板の貫通孔部 4、5 電極 6 配線 7 金属保持基板肉薄部 8 無機薄膜層 11 ステンレスまたはアルミニウムブロンズまたは銅
または黄銅 12 タンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウム 21 鉄またはステンレスまたは銅 22 水晶またはほう酸リチウム 31 タングステンまたはタンタル 32 PZTまたはPLZT
1 Metal Holding Substrate 2 Piezoelectric Substrate 3 Through Hole of Metal Holding Substrate 4, 5 Electrode 6 Wiring 7 Metal Holding Substrate Thin Section 8 Inorganic Thin Film Layer 11 Stainless Steel or Aluminum Bronze or Copper or Brass 12 Lithium Tantalate or Lithium Niobate 21 Iron Or stainless steel or copper 22 quartz or lithium borate 31 tungsten or tantalum 32 PZT or PLZT

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03H 9/17 F 7719−5J G 7719−5J (72)発明者 杉本 雅人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location H03H 9/17 F 7719-5J G 7719-5J (72) Inventor Masato Sugimoto Daimon Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture 1006 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】圧電基板と金属保持基板が、界面の水素ま
たは酸素または水酸基の水素結合もしくは共有結合によ
り直接接合されていることを特徴とする複合圧電基板。
1. A composite piezoelectric substrate, wherein the piezoelectric substrate and the metal holding substrate are directly bonded to each other by hydrogen or oxygen at the interface or hydrogen bond or covalent bond of a hydroxyl group.
【請求項2】圧電基板と金属保持基板からなり、前記基
板の少なくとも一方の基板表面に、無機薄膜層を有し、
前記基板同士が、前記無機薄膜層と他方の基板との界面
の水素または酸素または水酸基の水素結合もしくは共有
結合により直接接合されていることを特徴とする複合圧
電基板。
2. A piezoelectric substrate and a metal holding substrate, wherein at least one of the substrates has an inorganic thin film layer on the surface thereof.
A composite piezoelectric substrate, wherein the substrates are directly bonded to each other by hydrogen bonding or covalent bonding of hydrogen or oxygen or a hydroxyl group at the interface between the inorganic thin film layer and the other substrate.
【請求項3】圧電基板が水晶またはニオブ酸リチウムま
たはタンタル酸リチウムまたはほう酸リチウムであり、
金属保持基板がステンレスまたはアルミニウムブロンズ
または銅または黄銅または鉄であることを特徴とする請
求項1または2記載の複合圧電基板。
3. The piezoelectric substrate is quartz, lithium niobate, lithium tantalate, or lithium borate,
3. The composite piezoelectric substrate according to claim 1, wherein the metal holding substrate is stainless steel, aluminum bronze, copper, brass, or iron.
【請求項4】圧電基板がジルコンチタン酸鉛を主成分と
し、金属保持基板が、タングステンまたはタンタルであ
ることを特徴とする請求項1または2記載の複合圧電基
板。
4. The composite piezoelectric substrate according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate contains lead zircon titanate as a main component, and the metal holding substrate is tungsten or tantalum.
【請求項5】無機薄膜層が珪素または珪素化合物である
ことを特徴とする請求項2記載の複合圧電基板。
5. The composite piezoelectric substrate according to claim 2, wherein the inorganic thin film layer is silicon or a silicon compound.
【請求項6】珪素化合物が酸化珪素もしくは窒化珪素で
あることを特徴とする請求項5記載の複合圧電基板。
6. The composite piezoelectric substrate according to claim 5, wherein the silicon compound is silicon oxide or silicon nitride.
【請求項7】圧電基板と金属保持基板の熱膨張率がほぼ
同じであることを特徴とする請求項1記載の複合圧電基
板。
7. The composite piezoelectric substrate according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate and the metal holding substrate have substantially the same coefficient of thermal expansion.
【請求項8】金属保持基板が、圧電基板に電界を加える
ための少なくとも一方の電極となっているか、または前
記圧電基板に設けられた電極に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項1または2記載の複合圧電基
板。
8. The metal holding substrate serves as at least one electrode for applying an electric field to the piezoelectric substrate, or is electrically connected to an electrode provided on the piezoelectric substrate. Item 3. The composite piezoelectric substrate according to Item 1 or 2.
【請求項9】圧電基板および金属保持基板の、接合予定
部表面を、極めて清浄にし、さらに親水化処理し、重ね
合わせて熱処理することにより、前記圧電基板を前記金
属保持基板に直接接合することを特徴とする複合圧電基
板の製造方法。
9. The piezoelectric substrate and the metal holding substrate are directly joined to the metal holding substrate by extremely cleaning the surfaces to be joined of the piezoelectric substrate and the metal holding substrate, further hydrophilizing them, and superposing them on each other and then heat treating them. And a method for manufacturing a composite piezoelectric substrate.
【請求項10】圧電基板および金属保持基板の、少なく
とも一方の接合予定部表面に、無機薄膜層を形成し、そ
の表面ならびに他方の基板表面の接合予定部を、極めて
清浄にし、さらに親水化処理し、重ね合わせて熱処理す
ることにより、前記圧電基板を前記金属保持基板に、前
記無機薄膜層を介して直接接合することを特徴とする複
合圧電基板の製造方法。
10. An inorganic thin film layer is formed on at least one surface of a piezoelectric substrate and a metal holding substrate where bonding is to be performed, and the surface and the surface of the other substrate to be bonded are made extremely clean and further subjected to a hydrophilic treatment. Then, the piezoelectric substrate is directly bonded to the metal holding substrate through the inorganic thin film layer by superposing and heat-treating the composite piezoelectric substrate.
JP31635993A 1993-12-16 1993-12-16 Composite piezoelectric substrate and its production Pending JPH07226638A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31635993A JPH07226638A (en) 1993-12-16 1993-12-16 Composite piezoelectric substrate and its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31635993A JPH07226638A (en) 1993-12-16 1993-12-16 Composite piezoelectric substrate and its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07226638A true JPH07226638A (en) 1995-08-22

Family

ID=18076227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31635993A Pending JPH07226638A (en) 1993-12-16 1993-12-16 Composite piezoelectric substrate and its production

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07226638A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010158083A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Chuo Univ Ultrasonic motor
JP2017181191A (en) * 2016-03-29 2017-10-05 シチズンファインデバイス株式会社 Pressure detection device and piezoelectric element
JP2018026695A (en) * 2016-08-10 2018-02-15 株式会社日本製鋼所 Bonded substrate, surface acoustic wave element, surface acoustic wave device, and method of manufacturing bonded substrate
US11777469B2 (en) 2017-06-14 2023-10-03 The Japan Steel Works, Ltd. Bonded substrate, surface acoustic wave element, surface acoustic wave element device, and bonded substrate manufacturing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010158083A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Chuo Univ Ultrasonic motor
JP2017181191A (en) * 2016-03-29 2017-10-05 シチズンファインデバイス株式会社 Pressure detection device and piezoelectric element
JP2018026695A (en) * 2016-08-10 2018-02-15 株式会社日本製鋼所 Bonded substrate, surface acoustic wave element, surface acoustic wave device, and method of manufacturing bonded substrate
US11502665B2 (en) 2016-08-10 2022-11-15 The Japan Steel Works, Ltd. Method of manufacturing bonded substrate
US11777469B2 (en) 2017-06-14 2023-10-03 The Japan Steel Works, Ltd. Bonded substrate, surface acoustic wave element, surface acoustic wave element device, and bonded substrate manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5925973A (en) Electronic component and method for producing the same
JP2007258918A (en) Piezoelectric device
JP2007258917A (en) Piezoelectric device
JP5216288B2 (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, method for manufacturing piezoelectric device
JP2643620B2 (en) Voltage controlled oscillator and method of manufacturing the same
JPH09130199A (en) Piezoelectric thin film element and its production
JP2004289650A (en) Manufacturing of piezoelectric device and piezoelectric vibrating piece
JP2589634B2 (en) Electroacoustic integrated circuit and manufacturing method thereof
JPH08153915A (en) Composite piezoelectric substrate and its manufacture
JPH09326668A (en) Piezoelectric element and production of the same
JP5168568B2 (en) Thin film bulk wave resonator
JPH07226638A (en) Composite piezoelectric substrate and its production
JPH07249957A (en) Electronic parts and their formation
JPH0730354A (en) Manufacture of composite single crystal piezoelectric substrate
JP5042597B2 (en) Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device
JPH0786866A (en) Composite single-crystal piezoelectric substrate and its production
JPH09221392A (en) Composite piezoelectric substrate and its production
KR0158898B1 (en) Electronic acoustic integrated circuit and its manufacturing method
JP2574612B2 (en) Electroacoustic integrated circuit and method of manufacturing the same
JP3164891B2 (en) Quartz crystal resonator and its manufacturing method
JP3164890B2 (en) Quartz crystal resonator and its manufacturing method
JPH0818115A (en) Composite piezoelectric device
JPH07169661A (en) Electronic acoustic integrated circuit
JPH07111435A (en) Production of crystal piezoelectric device
JPH10242795A (en) Piezoelectric element and its production