[发明专利]弹性波元件用复合基板及弹性波元件

说明书

技术领域

本发明关于效率高、频率的温度特性好的弹性波元件。

背景技术

声表面波(Surface Acoustic Wave)元件被广泛用作手机等通信机器的带通滤波器。伴随手机等的高性能化，利用了声表面波元件的滤波器也要求高性能化。

但是，声表面波元件存在因温度变化而通带移动的问题。特别是目前多被使用的铌酸锂和钽酸锂，机电耦合系数大，对实现宽带的滤波器特性是有利的。但是，铌酸锂和钽酸锂的温度稳定性差。

例如，使用了钽酸锂的声表面波滤波器的频率温度系数为-35ppm/℃，在设想的使用温度范围内的频率变动大。因此，必须降低频率温度系数。

专利文献1(日本专利特开平5-335879)记载的声表面波元件中，是在铌酸锂基板的表面形成梳形电极后，形成覆盖基板表面及梳形电极的氧化硅膜。由此降低频率温度系数。

此外，专利文献2(日本专利特开2009-278610)记载的声表面波元件中，将热膨胀系数更小的硅等构成的支承基板，对于钽酸锂单晶等构成传播基板，通过厚度0.1μm～1.0μm的有机粘合剂层进行粘合，由此成功地降低频率温度系数。

发明内容

专利文献1(日本专利特开平5-335879)记载的元件中，由于是在铌酸锂基板的表面形成氧化硅层而覆盖梳形电极，因此降低频率温度系数的话，氧化硅层会拘束铌酸锂基板，声表面波的传播效率会下降，声表面波滤波器的情况下Q值会恶化。

专利文献2(日本专利特开2009-278610)记载的元件中，虽然可以降低频率温度系数，但是为了使温度系数接近零，必须例如使钽酸锂构成的传播基板的厚度变得非常薄。但是，传播基板变薄的话，接合界面的体(bulk)波的反射会相应变大，容易产生不需要的寄生波。

本发明的课题是降低弹性波元件的频率温度系数。

本发明涉及的弹性波元件用复合基板，具备支承基板以及与支承基板接合、由压电单晶构成、传播弹性波的传播基板，其特征在于，传播基板具有所述压电单晶的晶格畸变的表面晶格畸变层。

此外，本发明涉及的弹性波元件的特征在于，具备所述复合基板以及设置在传播基板上的电极图案。

本发明者在压电单晶构成的传播基板的表面，形成了其晶格畸变的晶格畸变层。即，对传播基板的截面拍摄高分辨率透射型电子显微镜(TEM)像后，TEM像可看出对比度。即，传播基板的表面附近如图5所示，确认到了对比度不同的发黑的薄层。

此种低倍率TEM像中出现的对比度不同的层，是由于晶格缺陷或晶格畸变而产生的。于是，本发明者将高分辨率的TEM像进行快速傅立叶变换(FFT：Fast Fourier Transform)，得到了FFT图案(pattern)。结果没有发现由于晶体缺陷而产生的点。因此确认，传播基板的表面出现的对比度不同的薄层，不是由于晶格缺陷而产生的层，而是具有晶格畸变的层。

如此形成的传播基板表面的晶格畸变层，比构成传播基板整体的压电单晶硬，具有抑制温度变化引起的伸缩的效果，可降低频率温度系数。此外，表面晶格畸变层的音速快，显示出对基板表面附近的弹性能量的约束效果。通过该能量约束效果，可期待提升弹性波的传播效率。

附图说明

图1(a)是示意性的显示声表面波元件6的截面图，图1(b)是示意性的显示图1(a)的元件6的俯视图。图1(a)相当于图1(b)的Ia-Ia截面。

图2(a)是示意性的显示其他的声表面波元件10的截面图，图2(b)是示意性的显示图2(a)的元件10的俯视图。图2(a)相当于图2(b)的IIa-IIa截面。

图3(a)、(b)分别是示意性的显示又一其他声表面波元件6A、10A的截面图。

图4显示本发明的传播基板3的示意图。

图5本发明的传播基板的透射型电子显微镜照片。

图6(a)、(b)、(c)是用于说明本发明的元件的制造流程的图。

图7(a)、(b)、(c)是用于说明本发明的元件的制造流程的图。

具体实施方式

(声表面波元件的例子)

图1(a)、图1(b)的声表面波元件6中，支承基板1的接合面1b上介由粘合剂层2接合有传播基板3的接合面3b。1a是支承基板1的底面。在传播基板的表面3a形成输入电极4及输出电极5，得到横向型的声表面波元件6。声表面波从输入电极4向着输出电极5，按箭头7传播，构成声表面波滤波器。