技术领域
[0001] 本公开涉及复合基板。
相关背景技术
[0002] 近年来，在移动电话等通信设备所使用的SAW(声表面波)元件等压电元件中，要求轻薄化。
[0003] 伴随于此，例如在专利文献1中，提出以下SAW器件：LT(LiTaO3)基板位于蓝宝石基板的表面，且具备位于将该蓝宝石基板及LT基板连通的孔内的过孔导体。
[0004] 这样，在专利文献1中，使用机械强度相比于LT基板更高的蓝宝石基板而不是设为LT基板单体，由此在维持作为整体的机械强度的同时，能够减薄LT基板，以实现SAW器件的轻薄化。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：国际公开第2016/084936号
具体实施方式
[0010] 参照附图来说明本公开的复合基板。
[0011] 本公开的复合基板10如图1所示那样，具有第一基板1和第二基板2。复合基板10是板状体。
[0012] 本公开的复合基板10如图1所示那样，将第一基板1与第二基板2重叠。
[0013] 在此，第一基板1是具有压电性能的基板，例如是钽酸锂(LiTaO3，以下记载为LT)基板、铌酸锂(LiNbO3，以下记载为LN)基板等。另一方面，第二基板2如果是单晶体，则为硅基板、蓝宝石基板，如果是多晶体，则为氧化铝基板、氮化铝基板、氮化硅基板等，具有比第一基板1高的机械强度。
[0014] 需要说明的是，构成第一基板1及第二基板2的材质能够通过使用X射线衍射装置(XRD)进行测定，并用JCPDS卡鉴别所得到的2θ(2θ为衍射角度。)的值而确定。
[0015] 而且，本公开的复合基板10如图1所示那样，从第一基板1到第二基板2在板状体的厚度方向具有孔3，第一基板1的平均厚度A相对于第二基板2的平均厚度B之比A/B为1/5以下。进而，位于孔3的板状体的内壁的第一基板1及第二基板2的界面具有被覆盖层4覆盖的部分，该覆盖层4含有构成第二基板2的成分。
[0016] 通过满足上述那样的结构，从而即便复合基板10的厚度薄，通过含有构成机械强度优异的第二基板2的成分的覆盖层4来覆盖位于孔3的界面，因此本公开的复合基板10难以自位于孔3的界面产生龟裂。
[0017] 在此，从使复合基板的机械强度提高的观点出发，第一基板1的平均厚度A相对于第二基板2的平均厚度B之比A/B也可以是1/50以上。需要说明的是，第一基板1的平均厚度A，例如也可以是1μm以上且40μm以下。再者，第二基板2的平均厚度B，例如也可以是50μm以上且200μm以下。
[0018] 需要说明的是，第一基板1的平均厚度A及第二基板的平均厚度B只要通过以下的方法来测定并计算即可。首先，将复合基板10切断、以使得成为图1所示的剖面，通过离子束剖面研磨(CP：cross section polisher)进行研磨。接下来，使用扫描型电子显微镜(SEM)对该研磨过的剖面进行拍摄。接下来，只要在拍摄到的照片的第一基板1及第二基板2的每一个中，测定至少5处以上的厚度，计算其平均值即可。
[0019] 还有，对于覆盖层4而言，构成覆盖层4的全部成分100质量％之中的、构成第二基板2的成分的含量为90质量％以上。在此，构成覆盖层4的成分及其含量，只要通过以下的方法来确认即可。首先，将复合基板10切断、以使得成为图1所示的剖面，并通过CP进行研磨。接下来，只要使用SEM或者透射型电子显微镜(TEM)附设的能量分散型X射线分析装置(EDS)来测定该研磨过的剖面中的覆盖层4，并计算构成覆盖层4的成分及其含量即可。
[0020] 另外，本公开的复合基板10中的覆盖层4也可以配置成环绕第一基板1及第二基板2的界面。在此，覆盖层4配置成环绕界面，指的是界面全部被覆盖层4覆盖，在孔3内没有界面露出的位置。只要满足上述那样的结构，那么由于界面全部被覆盖层4覆盖，故本公开的复合基板10自位于孔3的界面起更加难以产生龟裂。此外，如果有在孔3形成过孔导体之前，用碱溶液等的清洗剂清洗复合基板10的情况，那么清洗剂会首先进入界面，可维持第一基板1与第二基板2的密接性，因此可靠性优异。
[0021] 再有，本公开的复合基板10也可以在位于孔3的第一基板1的内壁，覆盖层4位于从界面到第一基板1的开口为止的厚度的90％以上。在此，覆盖层4位于从界面到第一基板1的开口为止的厚度的90％以上，指的是在将从界面到第一基板1的开口为止的距离设为A时，覆盖层4将位于孔3的第一基板1的内壁之中的、从界面起向开口侧覆盖至0.9A以上的部分为止。
[0022] 而且，如果满足上述那样的结构，那么在孔3形成过孔导体之际，通过覆盖层4保护机械强度差的第一基板1不会受到从过孔导体产生的热应力的影响，变得不易在第一基板1产生龟裂。需要说明的是，从使龟裂不易自第一基板1产生的观点出发，覆盖层4也可以将位于孔3的第一基板1的内壁全部覆盖。
[0023] 还有，本公开的复合基板10中的覆盖层4也可以具有厚度从第一基板1的开口侧到界面侧渐增的部分。如果满足上述那样的结构，那么覆盖层4之中的覆盖界面的位置能够有效地缓和从过孔导体产生的热应力，因此本公开的复合基板10使得龟裂更加不易从位于孔3的界面产生。
[0024] 另外，本公开的复合基板10中的覆盖层4也可以具有厚度从第二基板2的开口侧到界面侧渐增的部分。如果满足上述那样的结构，那么覆盖层4之中的覆盖界面的位置能够有效地缓和从过孔导体产生的热应力，因此本公开的复合基板10使得龟裂更加不易从位于孔3的界面产生。
[0025] 在此，覆盖层4的最大厚度，例如也可以是0.5μm以上且2.5μm以下。如果覆盖层4为上述最大厚度，那么过孔导体向孔3的形成容易，并且能够通过覆盖层4有效地保护界面。
[0026] 再者，本公开的复合基板10中的孔3如图1所示那样，也可以在第一基板1的开口直径比在第二基板2的开口直径大。如果满足上述那样的结构，那么能够经由孔3的过孔导体而向第一基板1高效地流通电流，本公开的复合基板10的电特性提高。
[0027] 此外，孔3中的第一基板1的开口直径，例如也可以是直径为40μm以上且90μm以下的圆形。另一方面，孔3中的第二基板2的开口直径，例如也可以是直径为30μm以上且70μm以下的圆形。
[0028] 再有，也可以第一基板1的内壁的面粗糙度比第二基板2的内壁的面粗糙度大。换句话说，也可以第二基板2的内壁的面粗糙度比第一基板1的内壁的面粗糙度小。
[0029] 在第一基板1的内壁的面粗糙度比第二基板2的内壁的面粗糙度大的情况下，覆盖层4容易密接于第一基板1的内壁。因此，覆盖层4能够稳定地将界面覆盖。
[0030] 另一方面，在第二基板2的内壁的面粗糙度比第一基板1的内壁的面粗糙度小的情况下，在通过蒸镀或者溅射在第一基板1的内壁及第二基板2的内壁形成过孔导体等所代表的金属构件的工序中，金属构件能容易地形成于第二基板的整个内壁。特别是，在第二基板2中的远离界面的部分也能容易地形成金属构件。
[0031] 第一基板1的内壁的面粗糙度及第二基板2的内壁的面粗糙度是依据于JISB0601：2013附属书JA的十点平均粗糙度的参数。
[0032] 具体地说，表征从最高的峰顶起按从高到低的顺序到第5号为止的峰高的平均和从最深的谷底起按从深到浅的顺序到第5号为止的谷深的平均之和。
[0033] 第一基板1的内壁的面粗糙度及第二基板2的内壁的面粗糙度并未被限定于特定的值。例如，第一基板1的内壁的面粗糙度可设定为3～7μm左右。再者，第二基板2的内壁的面粗糙度可设定为1～5μm左右。
[0034] 第一基板1的内壁的面粗糙度的具体的计算方法如下所述。将复合基板10切断、以使得成为图1所示的剖面，通过CP对剖面进行研磨。接下来，使用SEM拍摄剖面。此时，针对剖面中的凹凸将基准长度设为10μm而引出假想线，以使得通过最高的峰顶与最深的谷底之间。接下来，从最高的峰顶起按从高到低的顺序选择到第5号的峰高为止，测定各峰高距假想线的距离。而且，求取峰高的5个距离的平均值。同样地，从最深的谷底起按从深到浅的顺序选择到第5号的谷深，测定各谷深距假想线的距离。求取谷深的5个距离的平均值。求取峰高的平均值与谷深的平均值之和。
[0035] 第二基板2的内壁的面粗糙度的具体的计算方法如下所述。将复合基板10切断、以使得成为图1所示的剖面，通过CP对剖面进行研磨。接下来，使用SEM拍摄剖面。此时，针对剖面中的凹凸将基准长度设为10μm而引出假想线，以使得通过最高的峰顶与最深的谷底之间。接下来，从最高的峰顶起按从高到低的顺序选择到第5号的峰高为止，测定各峰高距假想线的距离。而且，求取峰高的5个距离的平均值。同样地，从最深的谷底起按从深到浅的顺序选择到第5号的谷深，测定各谷深距假想线的距离。求取谷深的5个距离的平均值。求取峰高的平均值与谷深的平均值之和。
[0036] 接下来，对本公开的复合基板10的制造方法的一例进行说明。
[0037] 首先，作为第一基板1，准备LT基板或者LN基板。另外作为，第二基板2，准备硅基板、蓝宝石基板、氧化铝基板、氮化铝基板或者氮化硅基板。在此，作为第一基板1，准备具有第一基板1的平均厚度A相对于第二基板2的平均厚度B之比A/B为1/5以下的厚度的基板。
[0038] 接下来，通过将第一基板1与第二基板2粘贴，获得第一基板1与第二基板2重叠的板状体。该粘贴是通过未使用粘接材料的直接接合、或者使用了粘接材料的粘接来进行的。在此，在直接接合的情况下，在将第二基板2直接重叠于第一基板1后，在真空中、大气中或者规定的环境气氛中进行加热或加压，由此来粘贴第一基板1与第二基板2。
[0039] 接下来，第一基板1侧照射利用了YAG激光等的第三高次谐波(355nm)的超短脉冲激光，从而形成从第一基板1到第二基板2在板状体的厚度方向贯通的孔3。
[0040] 这样，如果使用超短脉冲激光，那么能够在第一基板1及第二基板2不使龟裂产生地形成孔3。而且，通过调整超短脉冲激光的输出及加工路径，使脉冲能量密度(激光的1脉冲在每单位面积照射的能量)增加，从而自第二基板2的加工区域飞散出的成分附着到位于孔3的板状体的内壁而成为覆盖层4，通过控制脉冲能量密度的值，从而能够在位于孔3的板状体的内壁中，在任意的场所形成任意厚度的覆盖层4。
[0041] 这样，通过调整超短脉冲激光的输出及加工路径来形成孔3，从而能够得到本公开的复合基板10。
[0042] 再者，对第一基板1的内壁的面粗糙度及第二基板2的内壁的面粗糙度的控制方法加以记载。通过调整激光的脉冲能量密度的值，从而第一基板1的内壁的面粗糙度及第二基板2的内壁的面粗糙度得以控制。若将激光的脉冲能量密度的值设定得较高，则能够增大粗糙度。
[0043] 以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并未被限定于上述的实施方式，也可以在不脱离本公开的主旨的范围内进行各种的改良及变更。
[0044] -符号说明-
[0045] 1：第一基板
[0046] 2：第二基板
[0047] 3：孔
[0048] 4：覆盖层
[0049] 10：复合基板。
