KR20110083451A - Composite substrate, and elastic surface wave filter and resonator using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A composite substrate, an elastic surface wave filter using the same, and an elastic surface wave resonator using the same are provided to bond a support substrate with a thermal expansion coefficient smaller than the thermal expansion coefficient of a piezoelectric substrate with the piezoelectric substrate by an organic boding substrate, thereby effectively suppressing a change of a frequency temperature feature of a piezoelectric substrate. CONSTITUTION: A piezoelectric substrate(12) transmits an elastic wave. A metal film and an insulation film are formed on the rear surface of the piezoelectric substrate. A supporting substrate(14) is bonded with the rear surface of the piezoelectric substrate by an organic bonding layer(16). The thermal expansion coefficient difference between the piezoelectric substrate and the supporting substrate is larger than 10 ppm/K.

Description

복합 기판, 및 그것을 이용한 탄성 표면파 필터와 탄성 표면파 공진기{COMPOSITE SUBSTRATE, AND ELASTIC SURFACE WAVE FILTER AND RESONATOR USING THE SAME}Composite substrate, surface acoustic wave filter and surface acoustic wave resonator using the same {COMPOSITE SUBSTRATE, AND ELASTIC SURFACE WAVE FILTER AND RESONATOR USING THE SAME}

본 발명은 복합 기판 및 그것을 이용한 탄성파 디바이스에 관한 것이다. The present invention relates to a composite substrate and an acoustic wave device using the same.

종래부터, 휴대 전화 등에 사용되는 필터 소자나 발진자로서 기능시킬 수 있는 탄성 표면파 디바이스나, 압전 박막을 이용한 램파(Lamb wave) 소자나 박막 공진기(FBAR: Film Bulk Acoustic Resonator) 등의 탄성파 디바이스가 알려져 있다. 이러한 탄성 표면파 디바이스로서는, 지지 기판과, 탄성 표면파를 전파시키는 압전 기판을 접합하고, 그 압전 기판의 표면에 탄성 표면파를 여진시킬 수 있는 빗살형 전극을 설치한 것이 알려져 있다. 이와 같이 압전 기판보다 열팽창 계수가 작은 지지 기판을 압전 기판에 부착함으로써, 온도가 변화했을 때의 압전 기판의 크기 변화를 억제하여, 탄성 표면파 디바이스로서의 주파수 특성의 변화를 억제한다. 예컨대, 특허문헌 1에는, 압전 기판인 LT 기판(LT는 탄탈산리튬의 약칭)과 지지 기판인 실리콘 기판을 에폭시 접착제로 이루어지는 접착층으로 접합한 구조의 탄성 표면파 디바이스가 제안되어 있다. 이러한 탄성 표면파 디바이스는 금볼을 통해 플립 칩 본딩에 의해 세라믹 기판에 탑재된 후 수지로 봉입되고, 그 세라믹 기판의 이면에 설치된 전극은 무납 땜납(lead-free solder)을 통해 프린트 배선 기판에 실장된다. 또한, 이러한 탄성 표면파 디바이스는 금볼 대신에 무납 땜납으로 이루어지는 볼을 통해 세라믹 기판에 실장되는 경우도 있다. 이 경우도, 실장 시에는 무납 땜납을 리플로우 공정에서 용융·재응고시킨다. Background Art Conventionally, surface acoustic wave devices that can function as filter elements and oscillators used in cellular phones and the like, and acoustic wave devices such as Lamb wave elements and piezoelectric thin film resonators (FBARs) using piezoelectric thin films are known. . As such a surface acoustic wave device, a support substrate and a piezoelectric substrate for propagating surface acoustic waves are bonded to each other, and a comb-shaped electrode capable of exciting surface acoustic waves is provided on the surface of the piezoelectric substrate. In this way, by attaching the support substrate having a smaller thermal expansion coefficient to the piezoelectric substrate than the piezoelectric substrate, the size change of the piezoelectric substrate when the temperature is changed is suppressed, and the change in the frequency characteristic as the surface acoustic wave device is suppressed. For example, Patent Document 1 proposes a surface acoustic wave device having a structure in which an LT substrate (LT is an abbreviation of lithium tantalate) as a piezoelectric substrate and a silicon substrate as a support substrate are bonded with an adhesive layer made of an epoxy adhesive. The surface acoustic wave device is mounted on a ceramic substrate by flip chip bonding through a gold ball, and then encapsulated in a resin, and an electrode provided on the rear surface of the ceramic substrate is mounted on a printed wiring board through lead-free solder. In addition, such a surface acoustic wave device may be mounted on a ceramic substrate through a ball made of lead-free solder instead of a gold ball. Also in this case, the solderless solder is melted and resolidified in the reflow step during mounting.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2007-150931호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-150931

그러나, 종래의 탄성 표면파 디바이스에서는, 리플로우 공정 종료 후에 소자의 균열이 발생하는 경우가 있어, 생산 시의 수율이 나쁘다는 문제가 있었다. 이러한 문제가 발생하는 원인은, 압전 기판과 지지 기판의 열팽창 계수차가 커서, 리플로우 공정의 온도(260℃ 정도)에 견딜 수 없었다고 생각된다.However, in the conventional surface acoustic wave device, the crack of an element may generate | occur | produce after completion | finish of a reflow process, and there existed a problem that the yield at the time of production was bad. The cause of such a problem is considered to be that the thermal expansion coefficient difference between the piezoelectric substrate and the support substrate is large, so that the temperature of the reflow process (about 260 ° C) could not be tolerated.

본 발명은 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 탄성파 디바이스에 이용되는 복합 기판으로서, 내열성이 우수한 것을 제공하는 것을 주목적으로 한다.This invention is made | formed in view of the above-mentioned subject, and a main objective is to provide what is excellent in heat resistance as a composite substrate used for an acoustic wave device.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해서 이하의 수단을 채용하였다. In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.

본 발명의 복합 기판은,The composite substrate of the present invention,

탄성파를 전파시킬 수 있는 압전 기판과,A piezoelectric substrate capable of propagating elastic waves,

방위 (111)면에서 상기 압전 기판의 이면에 유기 접착층을 통해 접합되고, 그 압전 기판보다 열팽창 계수가 작은 실리콘제의 지지 기판A support substrate made of silicon, which is bonded to the rear surface of the piezoelectric substrate at an orientation 111 through an organic adhesive layer and has a smaller coefficient of thermal expansion than the piezoelectric substrate.

을 구비한 것이다.It is equipped with.

본 발명의 복합 기판에 따르면, 압전 기판과, 이 압전 기판보다 열팽창 계수가 작은 실리콘제의 지지 기판이 유기 접착층을 통해 접합되기 때문에, 압전 기판의 주파수 온도 특성의 변동을 유효하게 억제할 수 있다. 또한, 지지 기판이 방위 (100)면이나 방위 (110)면에서 압전 기판에 접합된 것과 비교해서 내열성이 높아져, 예컨대 이 복합 기판을 이용하여 제작한 탄성 표면파 디바이스를 실장 기판에 실장할 때에 리플로우 공정을 채용한다고 해도, 리플로우 시의 온도 조건(260℃ 정도) 때문에 탄성 표면파 디바이스에 균열이 발생하는 것을 유효하게 억제할 수 있다. 이와 같이 내열성이 높아지는 이유는, 지지 기판이 방위 (111)면에서 압전 기판에 접합되기 때문에, 열이 가해졌을 때의 열응력이 XYZ축 방향으로 3등분되어, 하나의 분력이 작아짐에 의한 것이라고 생각된다. 이에 비해, 지지 기판이 방위 (100)면이나 방위 (110)면에서 압전 기판에 접합되는 경우에는, 열응력이 X축 방향으로만 가해지거나 XY축 방향으로 2등분되어 가해지기 때문에, 하나의 분력이 커져, 내열성이 높아지지 않는다고 생각된다. According to the composite substrate of the present invention, since the piezoelectric substrate and the support substrate made of silicon having a smaller thermal expansion coefficient than the piezoelectric substrate are bonded through the organic adhesive layer, variations in the frequency temperature characteristics of the piezoelectric substrate can be effectively suppressed. In addition, the heat resistance is higher than that of the support substrate bonded to the piezoelectric substrate on the azimuth (100) plane or the azimuth (110) plane. For example, when the surface acoustic wave device fabricated using this composite substrate is mounted on the mounting substrate, the reflow is performed. Even if the process is adopted, the occurrence of cracks in the surface acoustic wave device can be effectively suppressed due to the temperature condition (about 260 ° C) at the time of reflow. The reason why the heat resistance is increased in this way is that since the support substrate is bonded to the piezoelectric substrate at the orientation (111) plane, the thermal stress when heat is applied is divided into three in the XYZ axis direction, and one component force is considered to be small. do. On the other hand, when the supporting substrate is joined to the piezoelectric substrate on the azimuth (100) plane or the azimuth (110) plane, thermal stress is applied only in the X-axis direction or divided into two in the XY-axis direction. It is thought that this becomes large and heat resistance does not increase.

도 1은 실시예 1의 복합 기판(10)의 사시도이다.
도 2는 실시예 1의 복합 기판(10)의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도이다.
도 3은 실시예 1의 복합 기판(10)을 이용하여 제작한 탄성 표면파 디바이스(30)의 사시도이다.
도 4는 탄성 표면파 디바이스(30)를 세라믹 기판(40)에 탑재하여 수지로 봉입하고, 프린트 배선 기판(60)에 실장한 양태를 도시하는 단면도이다.
도 5는 램파 소자(70)의 단면도이다.
도 6은 램파 소자의 복합 기판(80)의 단면도이다.
도 7은 박막 공진기(90)의 단면도이다.
도 8은 박막 공진기(100)의 단면도이다.
도 9는 박막 공진기(100)의 복합 기판(110)의 단면도이다.1 is a perspective view of a composite substrate 10 of the first embodiment.
FIG. 2: is explanatory drawing which shows typically the manufacturing process of the composite substrate 10 of Example 1. FIG.
3 is a perspective view of the surface acoustic wave device 30 fabricated using the composite substrate 10 of the first embodiment.
4 is a cross-sectional view showing an embodiment in which the surface acoustic wave device 30 is mounted on the ceramic substrate 40, sealed with resin, and mounted on the printed wiring board 60.
5 is a cross-sectional view of the lamb wave element 70.
6 is a cross-sectional view of a composite substrate 80 of a lamb wave element.
7 is a cross-sectional view of the thin film resonator 90.
8 is a cross-sectional view of the thin film resonator 100.
9 is a cross-sectional view of the composite substrate 110 of the thin film resonator 100.

본 발명의 복합 기판은 탄성파를 전파시킬 수 있는 압전 기판과, 방위 (111)면에서 상기 압전 기판의 이면에 유기 접착층을 통해 접합되고, 그 압전 기판보다 열팽창 계수가 작은 실리콘제의 지지 기판을 구비한 것이며, 탄성파 디바이스에 이용되는 것이다. The composite substrate of the present invention is provided with a piezoelectric substrate capable of propagating elastic waves, and a support substrate made of silicon bonded to the rear surface of the piezoelectric substrate at an orientation (111) surface through an organic adhesive layer and having a smaller coefficient of thermal expansion than the piezoelectric substrate. One is used for an acoustic wave device.

본 발명의 복합 기판에 있어서, 압전 기판과 지지 기판의 열팽창 계수차는 10 ppm/K 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 양자의 열팽창 계수차가 크기 때문에 가열 시에 균열이 발생하기 쉬워, 본 발명을 적용하는 의의가 높기 때문이다.In the composite substrate of the present invention, the thermal expansion coefficient difference between the piezoelectric substrate and the supporting substrate is preferably 10 ppm / K or more. In this case, since the thermal expansion coefficient difference of both is large, it is easy to produce a crack at the time of heating, and the meaning of applying this invention is high.

본 발명의 복합 기판에 있어서, 압전 기판은 탄탈산리튬(LT), 니오브산리튬(LN), 니오브산리튬-탄탈산리튬 고용체 단결정, 수정 또는 붕산리튬인 것이 바람직하고, 이 중, LT 또는 LN인 것이 보다 바람직하다. LT나 LN은 탄성 표면파의 전파 속도가 빠르고, 전기기계 결합 계수가 크기 때문에, 고주파수이며 광대역 주파수용의 탄성 표면파 디바이스로서 적합하기 때문이다. 또한, 압전 기판의 주요면의 법선 방향은 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 압전 기판이 LT로 이루어질 때에는, 탄성 표면파의 전파 방향인 X축을 중심으로, Y축으로부터 Z축으로 36°∼47°(예컨대 42°) 회전한 방향의 것을 이용하는 것이 전파 손실이 작기 때문에 바람직하고, 압전 기판이 LN으로 이루어질 때에는, 탄성 표면파의 전파 방향인 X축을 중심으로, Y축으로부터 Z축으로 60 °∼68°(예컨대 64°) 회전한 방향의 것을 이용하는 것이 전파 손실이 작기 때문에 바람직하다. 또한, 압전 기판의 크기는 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 직경 50 ㎜∼150 ㎜, 두께 0.2 ㎛∼60 ㎛이다.In the composite substrate of the present invention, the piezoelectric substrate is preferably lithium tantalate (LT), lithium niobate (LN), lithium niobate-lithium tantalate solid solution single crystal, quartz, or lithium borate, among which LT or LN It is more preferable that is. This is because LT and LN have high propagation speeds of surface acoustic waves and large electromechanical coupling coefficients, and therefore are suitable as surface acoustic wave devices for high frequency and wideband frequencies. In addition, although the normal direction of the principal surface of a piezoelectric substrate is not specifically limited, For example, when a piezoelectric substrate consists of LT, 36 degrees-47 degrees (for example, 42 from Y axis to Z axis | shaft centering on the X axis | shaft propagation direction of a surface acoustic wave) It is preferable to use the one in the rotated direction because the propagation loss is small. When the piezoelectric substrate is made of LN, 60 ° to 68 ° (for example, 64 from the Y axis to the Z axis around the X axis, which is the propagation direction of the surface acoustic wave). °) It is preferable to use the one in the rotated direction because the propagation loss is small. The size of the piezoelectric substrate is not particularly limited, but is, for example, 50 to 150 mm in diameter and 0.2 to 60 m in thickness.

본 발명의 복합 기판에 있어서, 지지 기판은 실리콘제이다. 실리콘은 반도체 디바이스 제작용으로서 가장 실용화된 재료이기 때문에, 이 복합 기판을 이용하여 제작한 탄성 표면파 디바이스와 반도체 디바이스는 복합화하기 용이하다. 또한, 지지 기판의 크기는 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 직경 50 ㎜∼150 ㎜, 두께 100 ㎛∼500 ㎛이다. 또한, 지지 기판의 열팽창 계수는 압전 기판의 열팽창 계수가 13 ppm/K∼20 ppm/K인 경우에는, 2 ppm/K∼7 ppm/K의 것을 이용하는 것이 바람직하다.In the composite substrate of the present invention, the support substrate is made of silicon. Since silicon is the most practical material for semiconductor device fabrication, the surface acoustic wave device and semiconductor device fabricated using this composite substrate are easy to compound. In addition, the size of the support substrate is not particularly limited, but is, for example, 50 mm to 150 mm in diameter and 100 μm to 500 μm in thickness. The thermal expansion coefficient of the supporting substrate is preferably 2 ppm / K to 7 ppm / K when the thermal expansion coefficient of the piezoelectric substrate is 13 ppm / K to 20 ppm / K.

본 발명의 복합 기판에 있어서, 압전 기판과 지지 기판은 유기 접착층을 통해 간접적으로 접합된다. 양 기판을 유기 접착층을 통해 간접적으로 접합하는 방법으로서 이하의 방법을 예시한다. 즉, 먼저, 양 기판의 접합면을 세정하여, 그 접합면에 부착되어 있는 불순물을 제거한다. 다음으로, 양 기판의 접합면 중 적어도 한쪽에 유기 접착제를 균일하게 도포한다. 그 후, 양 기판을 접합하고, 유기 접착제가 열경화성 수지인 경우에는 가열하여 경화시키고, 유기 접착제가 광경화성 수지인 경우에는 광을 조사하여 경화시킨다.In the composite substrate of the present invention, the piezoelectric substrate and the support substrate are indirectly bonded through the organic adhesive layer. The following method is illustrated as a method of indirectly bonding both substrates through an organic adhesive layer. That is, first, the bonding surface of both board | substrates is wash | cleaned, and the impurity adhering to the bonding surface is removed. Next, an organic adhesive is apply | coated uniformly to at least one of the bonding surfaces of both board | substrates. Thereafter, both substrates are bonded to each other, and when the organic adhesive is a thermosetting resin, it is heated and cured. When the organic adhesive is a photocurable resin, light is irradiated and cured.

본 발명의 복합 기판은 탄성파 디바이스에 이용되는 것이다. 탄성파 디바이스로서는, 탄성 표면파 디바이스나 램파 소자, 박막 공진기(FBAR) 등이 알려져 있다. 예컨대, 탄성 표면파 디바이스는, 압전 기판의 표면에, 탄성 표면파를 여진시키는 입력측의 IDT(Interdigital Transducer) 전극(빗살형 전극, 블라인드형 전극이라고도 함)과, 탄성 표면파를 수신하는 출력측의 IDT 전극을 설치한 것이다. 입력측의 IDT 전극에 고주파 신호를 인가하면, 전극 사이에 전계가 발생하고, 탄성 표면파가 여진되어 압전 기판 상을 전파해 간다. 그리고, 전파 방향에 설치된 출력측의 IDT 전극으로부터, 전파된 탄성 표면파를 전기 신호로서 추출할 수 있다. 이러한 탄성 표면파 디바이스를 예컨대 프린트 배선 기판에 실장할 때에는 리플로우 공정이 채용된다. 이 리플로우 공정에서, 무납 땜납을 이용한 경우, 탄성 표면파 디바이스는 260℃ 정도에서 가열되지만, 본 발명의 복합 기판을 이용한 탄성 표면파 디바이스는 내열성이 우수하기 때문에 압전 기판이나 지지 기판의 균열의 발생이 억제된다.The composite substrate of the present invention is used for an acoustic wave device. As the acoustic wave device, a surface acoustic wave device, a lamb wave element, a thin film resonator (FBAR), and the like are known. For example, the surface acoustic wave device is provided with an IDT (Interdigital Transducer) electrode (also referred to as a comb-shaped electrode or a blind electrode) on the input side for exciting the surface acoustic wave and an IDT electrode on the output side for receiving the surface acoustic wave on the surface of the piezoelectric substrate. It is. When a high frequency signal is applied to the IDT electrode on the input side, an electric field is generated between the electrodes, and the surface acoustic wave is excited to propagate on the piezoelectric substrate. The surface acoustic wave propagated can be extracted as an electric signal from the IDT electrode on the output side provided in the propagation direction. When the surface acoustic wave device is mounted on, for example, a printed wiring board, a reflow step is employed. In this reflow process, when the lead-free solder is used, the surface acoustic wave device is heated at about 260 ° C, but since the surface acoustic wave device using the composite substrate of the present invention has excellent heat resistance, generation of cracks in the piezoelectric substrate and the supporting substrate is suppressed. do.

본 발명의 복합 기판에 있어서, 압전 기판은 이면에 금속막을 가질 수 있다. 금속막은, 탄성파 디바이스로서 램파 소자를 제조했을 때에, 압전 기판의 이면 근방의 전기기계 결합 계수를 크게 하는 역할을 수행한다. 이 경우, 램파 소자는, 압전 기판의 표면에 빗살형 전극이 형성되고, 지지 기판에 형성된 캐비티에 의해 압전 기판의 금속막이 노출된 구조가 된다. 이러한 금속막의 재질로서는, 예컨대 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 금 등을 들 수 있다. 또, 램파 소자를 제조하는 경우, 이면에 금속막을 갖지 않는 압전 기판을 구비한 복합 기판을 이용할 수도 있다.In the composite substrate of the present invention, the piezoelectric substrate may have a metal film on the back surface. The metal film plays a role of increasing the electromechanical coupling coefficient near the rear surface of the piezoelectric substrate when the lamb wave element is manufactured as an acoustic wave device. In this case, the lamb wave element has a structure in which a comb-tooth shaped electrode is formed on the surface of the piezoelectric substrate, and the metal film of the piezoelectric substrate is exposed by the cavity formed in the support substrate. As a material of such a metal film, aluminum, an aluminum alloy, copper, gold, etc. are mentioned, for example. Moreover, when manufacturing a lamb wave element, the composite substrate provided with the piezoelectric substrate which does not have a metal film on the back surface can also be used.

본 발명의 복합 기판에 있어서, 압전 기판은, 이면에 금속막과 절연막을 가질 수 있다. 금속막은 탄성파 디바이스로서 박막 공진기를 제조했을 때에, 전극의 역할을 한다. 이 경우, 박막 공진기는 압전 기판의 표리면에 전극이 형성되고, 절연막을 캐비티로 함으로써 압전 기판의 금속막이 노출된 구조가 된다. 이러한 금속막의 재질로서는, 예컨대 몰리브덴, 루테늄, 텅스텐, 크롬, 알루미늄 등을 들 수 있다. 또한, 절연막의 재질로서는, 예컨대 이산화규소, 인실리카글래스, 붕소인실리카글래스 등을 들 수 있다.In the composite substrate of the present invention, the piezoelectric substrate may have a metal film and an insulating film on the back surface. The metal film serves as an electrode when a thin film resonator is manufactured as an acoustic wave device. In this case, the thin film resonator has a structure in which electrodes are formed on the front and back surfaces of the piezoelectric substrate, and the metal film of the piezoelectric substrate is exposed by using the insulating film as a cavity. As a material of such a metal film, molybdenum, ruthenium, tungsten, chromium, aluminum, etc. are mentioned, for example. In addition, examples of the material of the insulating film include silicon dioxide, silica glass, and boron phosphorus silica glass.

본 발명의 복합 기판의 압전 기판 및 지지 기판에 이용되는 대표적인 재질의 열팽창 계수를 표 1에 나타낸다.Table 1 shows the thermal expansion coefficients of representative materials used for the piezoelectric and support substrates of the composite substrate of the present invention.

Figure pat00001
Figure pat00001

<실시예><Examples>

[실시예 1]Example 1

도 1은 본 실시예의 복합 기판(10)의 사시도이다. 이 복합 기판(10)은 탄성 표면파 디바이스에 이용되는 것이며, 1개소가 편평하게 된 원형으로 형성된다. 이 편평한 부분은 오리엔테이션 플랫(orientation flat; OF)이라고 불리는 부분이며, 탄성 표면파 디바이스의 제조 공정에서 여러 가지 조작을 수행할 때의 웨이퍼 위치나 방향의 검출 등에 이용된다. 본 실시예의 복합 기판(10)은 탄성 표면파를 전파시킬 수 있는 탄탈산리튬(LT)으로 이루어지는 압전 기판(12)과, 방위 (111)면에서 압전 기판(12)에 접합된 실리콘으로 이루어지는 지지 기판(14)과, 양 기판(12, 14)을 접합하는 접착층(16)을 구비한다. 압전 기판(12)은 직경이 100 ㎜, 두께가 30 ㎛, 열팽창 계수가 16.1 ppm/K이다. 이 압전 기판(12)은 탄성 표면파의 전파 방향인 X축을 중심으로 Y축으로부터 Z축으로 42°회전한 42°Y 커트 X 전파 LT 기판이다. 지지 기판(14)은 직경이 100 ㎜, 두께가 350 ㎛, 열팽창 계수가 3 ppm/K이다. 따라서, 양자의 열팽창 계수차는 13.1 ppm/K이다. 접착층(16)은 열경화성의 에폭시 수지 접착제가 고화된 것이며, 두께가 0.3 ㎛이다.1 is a perspective view of a composite substrate 10 of the present embodiment. This composite board | substrate 10 is used for a surface acoustic wave device, and is formed in circular shape where one place was flat. This flat portion is called an orientation flat (OF), and is used for detection of the wafer position and orientation when performing various operations in the manufacturing process of the surface acoustic wave device. The composite substrate 10 of the present embodiment is a piezoelectric substrate 12 made of lithium tantalate (LT) capable of propagating surface acoustic waves, and a support substrate made of silicon bonded to the piezoelectric substrate 12 at the orientation 111. 14 and an adhesive layer 16 for joining both substrates 12 and 14 to each other. The piezoelectric substrate 12 has a diameter of 100 mm, a thickness of 30 m, and a coefficient of thermal expansion of 16.1 ppm / K. The piezoelectric substrate 12 is a 42 ° Y cut X propagation LT substrate rotated 42 ° from the Y axis to the Z axis about the X axis which is the propagation direction of the surface acoustic wave. The support substrate 14 has a diameter of 100 mm, a thickness of 350 mu m, and a thermal expansion coefficient of 3 ppm / K. Therefore, the coefficient of thermal expansion of both is 13.1 ppm / K. The adhesive layer 16 is a solidified thermosetting epoxy resin adhesive and has a thickness of 0.3 μm.

이러한 복합 기판(10)의 제조 방법에 대해, 도 2를 이용하여 이하에 설명한다. 도 2는 복합 기판(10)의 제조 공정을 모식적으로 도시하는 설명도(단면도)이다. 먼저, 지지 기판(14)으로서, OF를 가지며, 직경이 100 ㎜, 두께가 350 ㎛, 면 방위가 (111)인 실리콘 기판을 준비하였다. 또한, 연마 전의 압전 기판(22)으로서, OF를 가지며, 직경이 100 ㎜, 두께가 250 ㎛인 42°Y 커트 X 전파 LT 기판을 준비하였다[도 2의 (a) 참조]. 계속해서, 압전 기판(22)의 이면에 스핀 코트로 열경화성 에폭시 수지 접착제(26)를 도포하여, 지지 기판(14)의 표면에 중첩시킨 후 180℃에서 가열함으로써 에폭시 수지 접착제(26)를 경화시켜, 접합 기판(연마 전 복합 기판)(20)을 얻었다. 이 접합 기판(20)의 접착층(16)은 에폭시 수지 접착제(26)가 고화되어 생긴 것이다[도 2의 (b) 참조]. 이때의 접착층(16)의 두께는 0.3 ㎛였다.This manufacturing method of the composite substrate 10 is demonstrated below using FIG. FIG. 2: is explanatory drawing (sectional drawing) which shows typically the manufacturing process of the composite substrate 10. FIG. First, as the support substrate 14, a silicon substrate having OF, having a diameter of 100 mm, a thickness of 350 µm, and a plane orientation of (111) was prepared. As a piezoelectric substrate 22 before polishing, a 42 ° Y cut X propagation LT substrate having OF, having a diameter of 100 mm and a thickness of 250 µm was prepared (see FIG. 2A). Subsequently, the thermosetting epoxy resin adhesive 26 is applied to the back surface of the piezoelectric substrate 22 by spin coating, and the epoxy resin adhesive 26 is cured by being superposed on the surface of the support substrate 14 and heated at 180 ° C. And the bonded substrate (composite substrate before polishing) 20 were obtained. The adhesive layer 16 of the bonded substrate 20 is formed by solidifying the epoxy resin adhesive 26 (see FIG. 2B). The thickness of the adhesive layer 16 at this time was 0.3 micrometer.

계속해서, 연마기로 압전 기판(22)의 두께가 30 ㎛가 될 때까지 연마하였다[도 2의 (c) 참조]. 연마기로서는, 먼저 압전 기판(22)의 두께를 얇게 하고, 그 후 경면 연마를 수행하는 것을 이용하였다. 두께를 얇게 할 때에는, 연마 정반(定盤)과 압력판(pressure plate) 사이에 접합 기판(20)을 끼우고, 그 접합 기판(20)과 연마 정반 사이에, 연마 지립(砥粒)을 포함하는 슬러리를 공급하며, 이 압력판에 의해 접합 기판(20)을 정반면에 밀어붙이면서 압력판에 자전 운동을 부여하여 연마하는 것을 이용하였다. 계속해서, 경면 연마할 때에는, 연마 정반을 표면에 패드가 부착된 것으로 하고 연마 지립을 번수(番手)가 높은 것으로 변경하며, 압력판에 자전 운동 및 공전 운동을 부여함으로써, 압전 기판(22)의 표면을 경면 연마하였다. 먼저, 접합 기판(20)의 압전 기판(22)의 표면을 정반면에 밀어붙이고, 자전 운동의 회전 속도를 100 rpm, 연마를 계속하는 시간을 60분으로 하여 연마하였다. 계속해서, 연마 정반을 표면에 패드가 부착된 것으로 하고 연마 지립을 번수가 높은 것으로 변경하며, 접합 기판(20)을 정반면에 밀어붙이는 압력을 0.2 ㎫, 자전 운동의 회전 속도를 100 rpm, 공전 운동의 회전 속도를 100 rpm, 연마를 계속하는 시간을 60분으로 하여 경면 연마하였다. 이 결과, 연마 전의 압전 기판(22)이 연마 후의 압전 기판(12)이 되어, 복합 기판(10)이 완성되었다.Subsequently, polishing was performed until the thickness of the piezoelectric substrate 22 was 30 μm by a polishing machine (see FIG. 2C). As the polishing machine, first, the piezoelectric substrate 22 was thinned, and then mirror polishing was used. When the thickness is reduced, the bonded substrate 20 is sandwiched between the polishing platen and the pressure plate, and the abrasive grains are included between the bonding substrate 20 and the polishing platen. The slurry was supplied, and the pressure plate was used to grind by applying a rotating motion to the pressure plate while pushing the bonded substrate 20 to the surface surface. Subsequently, when performing mirror polishing, the surface of the piezoelectric substrate 22 is formed by assuming that the polishing plate is attached to the surface, the polishing abrasive grain is changed to a high number of times, and the rotating plate and the rotating motion are applied to the pressure plate. Was mirror polished. First, the surface of the piezoelectric substrate 22 of the bonded substrate 20 was pushed to the surface plate, and the polishing was performed at a rotational speed of rotational movement of 100 rpm and a time for continuing polishing at 60 minutes. Subsequently, the surface of the polishing plate is attached to the pad, the polishing abrasive grain is changed to a high number of times, the pressure for pushing the bonded substrate 20 to the surface of the plate is 0.2 MPa, the rotational speed of the rotating motion is 100 rpm, Mirror polishing was performed at a rotational speed of movement of 100 rpm and a time for continuing polishing at 60 minutes. As a result, the piezoelectric substrate 22 before grinding | polishing became the piezoelectric substrate 12 after grinding | polishing, and the composite substrate 10 was completed.

복합 기판(10)은, 이 후, 일반적인 포토리소그래피 기술을 이용하여, 다수의 탄성 표면파 디바이스의 집합체로 한 후, 다이싱에 의해 개개의 탄성 표면파 디바이스(30)로 절단된다. 이때의 양태를 도 3에 도시한다. 탄성 표면파 디바이스(30)는 포토리소그래피 기술에 의해, 압전 기판(12)의 표면에 IDT 전극(32, 34)과 반사 전극(36)이 형성된 것이다. 얻어진 탄성 표면파 디바이스(30)는 다음과 같은 방식으로 프린트 배선 기판(60)에 실장된다. 즉, 도 4에 도시하는 바와 같이, IDT 전극(32, 34)과 세라믹 기판(40)의 패드(42, 44)를 금볼(46, 48)을 통해 접속한 후, 이 세라믹 기판(40) 상에서 수지(50)에 의해 봉입한다. 그리고, 그 세라믹 기판(40)의 이면에 설치된 전극(52, 54)과 프린트 배선 기판(60)의 패드(62, 64)와의 사이에 무납 납땜 페이스트를 개재시킨 후, 리플로우 공정에서 프린트 배선 기판(60)에 실장된다. 또, 도 4에는, 납땜 페이스트가 용융·재고화된 후의 땜납(66, 68)을 도시하였다. The composite substrate 10 is then cut into individual surface acoustic wave devices 30 by dicing after forming a plurality of surface acoustic wave devices using a general photolithography technique. The aspect at this time is shown in FIG. The surface acoustic wave device 30 is one in which IDT electrodes 32 and 34 and reflective electrodes 36 are formed on the surface of the piezoelectric substrate 12 by photolithography. The obtained surface acoustic wave device 30 is mounted on the printed wiring board 60 in the following manner. That is, as shown in FIG. 4, after the IDT electrodes 32 and 34 and the pads 42 and 44 of the ceramic substrate 40 are connected through the gold balls 46 and 48, on the ceramic substrate 40. It is sealed by the resin 50. Then, after the lead-free solder paste is interposed between the electrodes 52, 54 provided on the back surface of the ceramic substrate 40 and the pads 62, 64 of the printed wiring board 60, the printed wiring board is subjected to a reflow step. It is mounted at 60. 4 shows the solders 66 and 68 after the solder paste is melted and restocked.

또, 복합 기판(10)으로부터, 탄성 표면파 디바이스(30) 대신에, 도 5의 (a)에 도시하는 램파 소자(70)를 제작할 수도 있다. 램파 소자(70)는, 압전 기판(12)의 표면에 IDT 전극(72)을 가지며, 지지 기판(14)에 캐비티(74)를 형성하여 압전 기판(12)의 이면을 노출시킨 구조를 갖는다. 이러한 램파 소자(70)는 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이 압전 기판(12)의 이면에 알루미늄제의 금속막(76)을 가질 수도 있다. 이 경우에는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 압전 기판(12)의 이면에 금속막(76)을 갖는 복합 기판(80)을 이용하게 된다. 이 복합 기판(80)은 전술한 복합 기판(10)의 제조 방법(도 2)에 있어서, 압전 기판(12) 대신에 이면에 금속막(76)을 갖는 압전 기판(12)을 이용하면 제조할 수 있다. In addition, instead of the surface acoustic wave device 30, the lamb wave element 70 shown in FIG. 5A can be manufactured from the composite substrate 10. The lamb wave element 70 has an IDT electrode 72 on the surface of the piezoelectric substrate 12, has a structure in which a cavity 74 is formed on the support substrate 14 to expose the back surface of the piezoelectric substrate 12. Such a lamb wave element 70 may have a metal film 76 made of aluminum on the back surface of the piezoelectric substrate 12 as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 6, the composite substrate 80 having the metal film 76 on the rear surface of the piezoelectric substrate 12 is used. This composite substrate 80 can be manufactured by using the piezoelectric substrate 12 having the metal film 76 on the back surface instead of the piezoelectric substrate 12 in the above-described manufacturing method of the composite substrate 10. Can be.

또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 도 5의 (a)와 동일한 구조로, 전극만 압전 기판(12)의 표면 및 이면에 형성된 박막 공진기(90)에도 도 6에 도시하는 복합 기판(80)을 적용할 수 있다. As shown in FIG. 7, the composite substrate 80 shown in FIG. 6 also has a thin film resonator 90 formed on the front and rear surfaces of the piezoelectric substrate 12 having the same structure as that of FIG. 5A. Can be applied.

또한, 도 8에 도시하는 박막 공진기(100)를 작성할 수도 있다. 박막 공진기(100)는, 압전 기판(12)의 표면에 전극(102)을 가지며, 지지 기판(14)과 압전 기판(12)의 이면 전극으로서의 역할을 수행하는 금속막(76)과의 사이에 캐비티(104)를 형성한 구조를 갖는다. 캐비티(104)는 절연막(106)과 접착층(16)을 산성액(예컨대, 불질산, 불산 등)으로 에칭하여 얻어진다. 또한, 절연막(106)의 재질로서는, 예컨대 이산화규소나 인실리카글래스, 붕소인실리카글래스 등을 들 수 있다. 여기서는 이산화규소를 이용하는 것으로 한다. 또한, 절연막(106)의 두께는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 0.1 ㎛∼2 ㎛이다. 이 박막 공진기(100)는 도 9에 도시하는 바와 같이, 압전 기판(12)의 이면에 금속막(76) 및 절연막(106)을 갖는 복합 기판(110)을 이용하여 제조할 수 있다.Moreover, the thin film resonator 100 shown in FIG. 8 can also be created. The thin film resonator 100 has an electrode 102 on the surface of the piezoelectric substrate 12 and is disposed between the support substrate 14 and the metal film 76 serving as a back electrode of the piezoelectric substrate 12. It has a structure in which the cavity 104 is formed. The cavity 104 is obtained by etching the insulating film 106 and the adhesive layer 16 with an acid solution (for example, hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, and the like). In addition, examples of the material of the insulating film 106 include silicon dioxide, silica glass, boron phosphorus silica glass, and the like. Here, silicon dioxide is used. The thickness of the insulating film 106 is not particularly limited, but is 0.1 µm to 2 µm. As shown in FIG. 9, the thin film resonator 100 can be manufactured using a composite substrate 110 having a metal film 76 and an insulating film 106 on the back surface of the piezoelectric substrate 12.

[비교예 1]Comparative Example 1

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (100)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 제작하였다.As the support substrate 14, a composite substrate 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that a silicon substrate having a plane orientation of (100) was used.

[비교예 2]Comparative Example 2

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (110)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 제작하였다. As the support substrate 14, a composite substrate 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that a silicon substrate having a plane orientation of (110) was used.

[내열성 평가 1][Heat resistance evaluation 1]

실시예 1 및 비교예 1, 2의 복합 기판(10)에 대해, 가열로에 넣어 280℃까지 승온했을 때의 양태를 조사하였다. 그러한 결과, 실시예 1의 복합 기판(10)에서는, 280℃까지 압전 기판(12)에도 지지 기판(14)에도 균열이 발생하지 않았다. 한편, 비교예 1의 복합 기판(10)에서는, 200℃부터 OF에 대해 거의 평행 방향으로 압전 기판(12)의 균열이 발생하고, 280℃에서는 압전 기판(12)의 거의 전체 면에 균열이 발생하였다. 또한, 비교예 2의 복합 기판(10)에서는, 250℃부터 OF에 대해 거의 평행 방향으로 압전 기판(12)의 균열이 발생하고, 280℃에서는 압전 기판(12)의 거의 전체 면에 균열이 발생하였다. 이러한 점에서, 실시예 1의 복합 기판(10)은 비교예 1, 2와 비교해서 현격히 내열성이 높은 것을 알 수 있다.About the composite board | substrate 10 of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the aspect at the time of heating up to 280 degreeC in the heating furnace was investigated. As a result, in the composite substrate 10 of Example 1, no crack occurred in the piezoelectric substrate 12 or the support substrate 14 to 280 ° C. On the other hand, in the composite substrate 10 of the comparative example 1, the crack of the piezoelectric substrate 12 generate | occur | produces in a substantially parallel direction with respect to OF from 200 degreeC, and a crack generate | occur | produces in almost the whole surface of the piezoelectric substrate 12 at 280 degreeC. It was. In addition, in the composite substrate 10 of Comparative Example 2, cracks of the piezoelectric substrate 12 occur in a direction substantially parallel to OF from 250 ° C, and cracks occur almost at the entire surface of the piezoelectric substrate 12 at 280 ° C. It was. In this respect, it can be seen that the composite substrate 10 of Example 1 is significantly higher in heat resistance than Comparative Examples 1 and 2. FIG.

[실시예 2][Example 2]

지지 기판(14)이 두께 250 ㎛이고, 접착층(16)이 에폭시 수지 접착제(26) 대신에 아크릴 수지 접착제를 고화하여 만들어진 두께 0.6 ㎛의 층인 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 100장 제작하였다.The composite substrate 10 was formed in the same manner as in Example 1 except that the support substrate 14 was 250 µm thick and the adhesive layer 16 was a layer having a thickness of 0.6 µm formed by solidifying an acrylic resin adhesive instead of the epoxy resin adhesive 26. 100 pieces were produced.

[비교예 3]Comparative Example 3

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (100)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다. As the supporting substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 2 except that a silicon substrate having a plane orientation of (100) was used.

[비교예 4][Comparative Example 4]

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (110)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다. As the supporting substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 2 except that a silicon substrate having a plane orientation of (110) was used.

[내열성 평가 2][Heat resistance evaluation 2]

실시예 2 및 비교예 3, 4의 복합 기판(10)에 있어서, 제작된 전부에서 균열은 발생하지 않았다. 이들 복합 기판(10)을 가열로에 넣어 280℃까지 승온하고, 그 후 1시간에 걸쳐 280℃에서 가열 처리하였다. 그러한 결과, 실시예 2의 복합 기판(10)에서는 압전 기판(12)에도 지지 기판(14)에도 균열이나 크랙은 발생하지 않았다. 한편, 비교예 3의 복합 기판(10)에서는, 50장 전부에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 또한, 비교예 4의 복합 기판(10)에서는, 50장 중 35장에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 이러한 점에서, 실시예 2의 복합 기판(10)은 비교예 3, 4와 비교해서 현격히 내열성이 높은 것을 알 수 있다.In the composite substrate 10 of Example 2 and Comparative Examples 3 and 4, no crack was generated in all of the manufactured substrates. These composite board | substrates 10 were put into the heating furnace, and it heated up to 280 degreeC, and heat-processed at 280 degreeC over 1 hour after that. As a result, in the composite substrate 10 of Example 2, neither the piezoelectric substrate 12 nor the support substrate 14 had cracks or cracks. On the other hand, in the composite substrate 10 of Comparative Example 3, cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 for all 50 sheets. In the composite substrate 10 of Comparative Example 4, cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 with respect to 35 out of 50 sheets. In this respect, it can be seen that the composite substrate 10 of Example 2 is significantly higher in heat resistance than Comparative Examples 3 and 4.

[실시예 3]Example 3

지지 기판(14)이 두께 200 ㎛이고, 압전 기판(12)이 두께 20 ㎛이며, 접착층(16)이 에폭시 수지 접착제(26) 대신에 아크릴 수지 접착제를 고화하여 만들어진 두께 0.6 ㎛의 층인 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 100장 제작하였다.The support substrate 14 is 200 mu m thick, the piezoelectric substrate 12 is 20 mu m thick, except that the adhesive layer 16 is a layer having a thickness of 0.6 mu m formed by solidifying an acrylic resin adhesive instead of the epoxy resin adhesive 26. In the same manner as in Example 1, 100 composite substrates 10 were produced.

[비교예 5][Comparative Example 5]

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (100)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다.As the supporting substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 3 except that a silicon substrate having a plane orientation of (100) was used.

[비교예 6][Comparative Example 6]

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (110)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다.As the supporting substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 3 except that a silicon substrate having a plane orientation of (110) was used.

[내열성 평가 3][Heat resistance evaluation 3]

실시예 3 및 비교예 5, 6의 복합 기판(10)에 있어서, 제작된 전부에서 균열은 발생하지 않았다. 이들 복합 기판(10)을 가열로에 넣어 280℃까지 승온하고, 그 후 1시간에 걸쳐 280℃에서 가열 처리하였다. 그러한 결과, 실시예 3의 복합 기판(10)에서는 압전 기판(12)에도 지지 기판(14)에도 균열이나 크랙은 발생하지 않았다. 한편, 비교예 5의 복합 기판(10)에서는, 50장 전부에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 또한, 비교예 6의 복합 기판(10)에서는, 50장 중 40장에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 이러한 점에서, 실시예 3의 복합 기판(10)은 비교예 5, 6과 비교해서 현격히 내열성이 높은 것을 알 수 있다.In the composite substrate 10 of Example 3 and Comparative Examples 5 and 6, the crack did not generate | occur | produce in the whole produced. These composite board | substrates 10 were put into the heating furnace, and it heated up to 280 degreeC, and heat-processed at 280 degreeC over 1 hour after that. As a result, in the composite substrate 10 of Example 3, neither the piezoelectric substrate 12 nor the support substrate 14 had cracks or cracks. On the other hand, in the composite substrate 10 of Comparative Example 5, cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 for all 50 sheets. In the composite substrate 10 of Comparative Example 6, cracks or cracks were generated in the piezoelectric substrate 12 with respect to 40 out of 50 sheets. In this respect, it can be seen that the composite substrate 10 of Example 3 is significantly higher in heat resistance than Comparative Examples 5 and 6.

[실시예 4]Example 4

압전 기판(12)이 36°Y 커트 X 전파 LT 기판이고, 접착층(16)이 에폭시 수지 접착제(26) 대신에 아크릴 수지 접착제를 고화하여 만들어진 두께 0.6 ㎛의 층인 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 100장 제작하였다. In the same manner as in Example 1 except that the piezoelectric substrate 12 was a 36 ° Y cut X propagation LT substrate, and the adhesive layer 16 was a layer having a thickness of 0.6 μm formed by solidifying an acrylic resin adhesive instead of the epoxy resin adhesive 26. 100 composite substrates 10 were produced.

[비교예 7]Comparative Example 7

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (100)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다. As the support substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 4 except that a silicon substrate having a plane orientation of (100) was used.

[비교예 8]Comparative Example 8

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (110)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다. As the supporting substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 4 except that a silicon substrate having a plane orientation of (110) was used.

[내열성 평가 4][Heat resistance evaluation 4]

실시예 4 및 비교예 7, 8의 복합 기판(10)에 있어서, 제작된 전부에서 균열은 발생하지 않았다. 이들 복합 기판(10)을 가열로에 넣어 280℃까지 승온하고, 그 후 1시간에 걸쳐 280℃에서 가열 처리하였다. 그러한 결과, 실시예 4의 복합 기판(10)에서는 압전 기판(12)에도 지지 기판(14)에도 균열이나 크랙은 발생하지 않았다. 한편, 비교예 7의 복합 기판(10)에서는, 50장 전부에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 또한, 비교예 8의 복합 기판(10)에서는, 50장 중 32장에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 이러한 점에서, 실시예 4의 복합 기판(10)은 비교예 7, 8과 비교해서 현격히 내열성이 높은 것을 알 수 있다. In the composite substrate 10 of Example 4 and Comparative Example 7, 8, the crack did not generate | occur | produce in the whole produced. These composite board | substrates 10 were put into the heating furnace, and it heated up to 280 degreeC, and heat-processed at 280 degreeC over 1 hour after that. As a result, in the composite substrate 10 of Example 4, neither the piezoelectric substrate 12 nor the support substrate 14 had cracks or cracks. On the other hand, in the composite substrate 10 of Comparative Example 7, cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 for all 50 sheets. In the composite substrate 10 of Comparative Example 8, cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 for 32 out of 50 sheets. In this regard, it can be seen that the composite substrate 10 of Example 4 is significantly higher in heat resistance than Comparative Examples 7, 8.

[실시예 5]Example 5

압전 기판(12)이 47°Y 커트 X 전파 LT 기판이고, 접착층(16)이 에폭시 수지 접착제(26) 대신에 아크릴 수지 접착제를 고화하여 만들어진 두께 0.6 ㎛의 층인 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 100장 제작하였다. In the same manner as in Example 1 except that the piezoelectric substrate 12 was a 47 ° Y cut X propagation LT substrate, and the adhesive layer 16 was a layer having a thickness of 0.6 μm formed by solidifying an acrylic resin adhesive instead of the epoxy resin adhesive 26. 100 composite substrates 10 were produced.

[비교예 9][Comparative Example 9]

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (100)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다. As the supporting substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 5 except that a silicon substrate having a plane orientation of (100) was used.

[비교예 10][Comparative Example 10]

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (110)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다. As the supporting substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 5 except that a silicon substrate having a plane orientation of (110) was used.

[내열성 평가 5][Heat resistance evaluation 5]

실시예 5 및 비교예 9, 10의 복합 기판(10)에 있어서, 제작된 전부에서 균열은 발생하지 않았다. 이들 복합 기판(10)을 가열로에 넣어 280℃까지 승온하고, 그 후 1시간에 걸쳐 280℃에서 가열 처리하였다. 그러한 결과, 실시예 5의 복합 기판(10)에서는 압전 기판(12)에도 지지 기판(14)에도 균열이나 크랙은 발생하지 않았다. 한편, 비교예 8의 복합 기판(10)에서는, 50장 전부에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 또한, 비교예 10의 복합 기판(10)에서는, 50장 중 38장에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 이러한 점에서, 실시예 5의 복합 기판(10)은 비교예 9, 10과 비교해서 현격히 내열성이 높은 것을 알 수 있다.In the composite substrate 10 of Example 5 and Comparative Examples 9 and 10, no crack was generated in all of the manufactured substrates. These composite board | substrates 10 were put into the heating furnace, and it heated up to 280 degreeC, and heat-processed at 280 degreeC over 1 hour after that. As a result, in the composite substrate 10 of Example 5, neither the piezoelectric substrate 12 nor the support substrate 14 had cracks or cracks. On the other hand, in the composite substrate 10 of Comparative Example 8, cracks or cracks were generated in the piezoelectric substrate 12 for all 50 sheets. In the composite substrate 10 of Comparative Example 10, cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 for 38 out of 50 sheets. In this regard, it can be seen that the composite substrate 10 of Example 5 is significantly higher in heat resistance than Comparative Examples 9 and 10.

[실시예 6]Example 6

압전 기판(12)이 64°Y 커트 X 전파 LN 기판이고, 접착층(16)이 에폭시 수지 접착제(26) 대신에 아크릴 수지 접착제를 고화하여 만들어진 두께 0.6 ㎛의 층인 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 100장 제작하였다. In the same manner as in Example 1 except that the piezoelectric substrate 12 was a 64 ° Y cut X propagation LN substrate, and the adhesive layer 16 was a layer having a thickness of 0.6 μm formed by solidifying an acrylic resin adhesive instead of the epoxy resin adhesive 26. 100 composite substrates 10 were produced.

[비교예 11]Comparative Example 11

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (100)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다.As the supporting substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 6 except that a silicon substrate having a plane orientation of (100) was used.

[비교예 12][Comparative Example 12]

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (110)인 실리콘 기판을 이용한 것 이외에는 실시예 6과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다. As the supporting substrate 14, 50 composite substrates 10 were produced in the same manner as in Example 6 except that a silicon substrate having a plane orientation of (110) was used.

[내열성 평가 6][Heat resistance evaluation 6]

실시예 6 및 비교예 11, 12의 복합 기판(10)에 있어서, 제작된 전부에서 균열은 발생하지 않았다. 이들 복합 기판(10)을 가열로에 넣어 280℃까지 승온하고, 그 후 1시간에 걸쳐 280℃에서 가열 처리하였다. 그러한 결과, 실시예 6의 복합 기판(10)에서는 압전 기판(12)에도 지지 기판(14)에도 균열이나 크랙은 발생하지 않았다. 한편, 비교예 11의 복합 기판(10)에서는, 50장 전부에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 또한, 비교예 12의 복합 기판(10)에서는, 50장 중 40장에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 이러한 점에서, 실시예 6의 복합 기판(10)은 비교예 11, 12와 비교해서 현격히 내열성이 높은 것을 알 수 있다.In the composite substrate 10 of Example 6 and Comparative Examples 11 and 12, cracks did not occur in all produced. These composite board | substrates 10 were put into the heating furnace, and it heated up to 280 degreeC, and heat-processed at 280 degreeC over 1 hour after that. As a result, in the composite substrate 10 of Example 6, neither the piezoelectric substrate 12 nor the support substrate 14 had cracks or cracks. On the other hand, in the composite substrate 10 of Comparative Example 11, cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 for all 50 sheets. In the composite substrate 10 of Comparative Example 12, cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 with respect to 40 out of 50 sheets. In this respect, it can be seen that the composite substrate 10 of Example 6 is significantly higher in heat resistance than Comparative Examples 11 and 12.

[실시예 7]Example 7

실시예 6과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다. In the same manner as in Example 6, 50 composite substrates 10 were produced.

[비교예 13][Comparative Example 13]

지지 기판(14)으로서, 면 방위가 (111)인 실리콘 기판 상에 열처리에 의해 두께 0.5 ㎛의 SiO2층이 부착된 실리콘 기판을 사용하고, 접착층(16)으로 지지 기판(14)과 압전 기판(12)을 접합하는 대신에 진공 내에서 접합면인 압전 기판(12)의 이면과 SiO2층의 표면에 Ar 비활성 가스를 조사함으로써 압전 기판(12)과 지지 기판(14)을 직접 접합한 것 이외에는 실시예 7과 동일하게 하여 복합 기판(10)을 50장 제작하였다. As the support substrate 14, a silicon substrate on which a SiO 2 layer having a thickness of 0.5 탆 was attached by heat treatment on a silicon substrate having a plane orientation of (111), and the support substrate 14 and the piezoelectric substrate were used as the adhesive layer 16. Instead of joining (12), the piezoelectric substrate 12 and the support substrate 14 are directly bonded by irradiating Ar inert gas to the back surface of the piezoelectric substrate 12 and the surface of the SiO 2 layer which are bonding surfaces in a vacuum. In the same manner as in Example 7, except that 50 composite substrates 10 were produced.

[내열성 평가 7][Heat resistance evaluation 7]

실시예 7 및 비교예 13의 복합 기판(10)에 있어서, 제작된 전부에서 균열은 발생하지 않았다. 이들 복합 기판(10)을 가열로에 넣어 300℃까지 승온하고, 그 후 1시간에 걸쳐 300℃에서 가열 처리하였다. 그러한 결과, 실시예 7의 복합 기판(10)에서는 압전 기판(12)에도 지지 기판(14)에도 균열이나 크랙은 발생하지 않았다. 한편, 비교예 13의 복합 기판(10)에서는, 50장 전부에 대해 압전 기판(12)에 균열 또는 크랙이 발생하였다. 이러한 점에서, 실시예 7의 복합 기판(10)은 비교예 13과 비교해서 현격히 내열성이 높은 것을 알 수 있다. In the composite substrate 10 of Example 7 and the comparative example 13, the crack did not generate | occur | produce in the whole produced. These composite board | substrates 10 were put into the heating furnace, and it heated up to 300 degreeC, and heat-processed at 300 degreeC over 1 hour after that. As a result, in the composite substrate 10 of Example 7, no cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 or the support substrate 14. On the other hand, in the composite substrate 10 of Comparative Example 13, cracks or cracks occurred in the piezoelectric substrate 12 for all 50 sheets. In this respect, it can be seen that the composite substrate 10 of Example 7 is significantly higher in heat resistance than Comparative Example 13.

10, 80, 110: 복합 기판 12: 압전 기판
14: 지지 기판 16: 접착층
20: 접합 기판(연마 전 복합 기판) 22: 압전 기판(연마 전)
26: 에폭시 수지 접착제 30: 탄성 표면파 디바이스
32, 34: IDT 전극 36: 반사 전극
40: 세라믹 기판 42, 44: 패드
46, 48: 금볼 50: 수지
52, 54: 전극 60: 프린트 배선 기판
62, 64: 패드 66, 68: 땜납
70: 램파 소자 72: IDT 전극
74: 캐비티 76: 금속막
90, 100: 박막 공진기 102: 전극
104: 캐비티 106: 절연막10, 80, 110: composite substrate 12: piezoelectric substrate
14: support substrate 16: adhesive layer
20: bonded substrate (composite substrate before polishing) 22: piezoelectric substrate (before polishing)
26: epoxy resin adhesive 30: surface acoustic wave device
32, 34: IDT electrode 36: reflective electrode
40: ceramic substrate 42, 44: pad
46, 48: gold ball 50: resin
52, 54: electrode 60: printed wiring board
62, 64: pad 66, 68: solder
70: lamb wave element 72: IDT electrode
74: cavity 76: metal film
90, 100: thin film resonator 102: electrode
104: cavity 106: insulating film

Claims (7)

탄성파를 전파시킬 수 있는 압전 기판과,
방위 (111)면에서 상기 압전 기판의 이면에 유기 접착층을 통해 접합되고, 그 압전 기판보다 열팽창 계수가 작은 실리콘제의 지지 기판
을 구비한 복합 기판. A piezoelectric substrate capable of propagating elastic waves,
A support substrate made of silicon, which is bonded to the rear surface of the piezoelectric substrate at an orientation 111 through an organic adhesive layer and has a smaller coefficient of thermal expansion than the piezoelectric substrate.
Composite substrate provided with. 제1항에 있어서, 상기 압전 기판은 이면에 금속막을 갖는 것인 복합 기판. The composite substrate according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate has a metal film on its back surface. 제1항에 있어서, 상기 압전 기판은 이면에 금속막과 절연막을 갖는 것인 복합 기판. The composite substrate according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate has a metal film and an insulating film on its back surface. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압전 기판과 상기 지지 기판과의 열팽창 계수차는 10 ppm/K 이상인 것인 복합 기판. The composite substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein a thermal expansion coefficient difference between the piezoelectric substrate and the support substrate is 10 ppm / K or more. 제4항에 있어서, 상기 압전 기판은, 탄탈산리튬, 니오브산리튬, 니오브산리튬-탄탈산리튬 고용체 단결정, 수정 또는 붕산리튬으로 이루어지는 것인 복합 기판. The composite substrate according to claim 4, wherein the piezoelectric substrate is made of lithium tantalate, lithium niobate, lithium niobate-lithium tantalate solid solution single crystal, quartz, or lithium borate. 제5항에 기재한 복합 기판을 이용하여 형성되는 탄성 표면파 필터. The surface acoustic wave filter formed using the composite substrate of Claim 5. 제5항에 기재한 복합 기판을 이용하여 형성되는 탄성 표면파 공진기. A surface acoustic wave resonator formed using the composite substrate according to claim 5.
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