[发明专利]堇青石烧结体、其制法、复合基板以及电子器件

说明书

本发明提供一种堇青石烧结体、其制法、复合基板以及电子器件，所述堇青石烧结体在X射线衍射图中，除了堇青石成分以外的各成分的最大峰的强度的总和相对于堇青石的(110)面的峰顶强度的比比为0.0009～0.0020，体积密度为2.497～2.507g/cm³。该堇青石烧结体中，除了堇青石成分以外的异相极其少，因而在将表面研磨成镜面状时的表面平整度高。

本申请为申请号为201580002729.5，申请日为2015年05月26日，发明名称为“堇青石烧结体、其制法、复合基板以及电子器件”的中国发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及堇青石烧结体、其制法、复合基板以及电子器件。

背景技术

堇青石烧结体是耐热性高且热膨胀系数小的材料，因而作为热冲击性高的材料而广为人知，特别是被烧结成多孔质状的结构体广泛地用作汽车等的废气净化用催化剂载体、过滤器。

对于致密的堇青石烧结体，还利用低热膨胀性和轻量性的特点，近年来正在推进将其用作曝光装置等的载物台用部件(专利文献1)、超精密的镜用基材(专利文献2)。在专利文献1中，特别是为了获得高的刚性，进行了如下改良：将堇青石烧结体中的CaO含量设为0.2～0.8质量％，且含有预定量的Al₂O₃作为亚晶。CaO具有通过促进堇青石的晶粒生长和烧结性而提高杨氏模量的效果，Al₂O₃具有抑制堇青石的异常晶粒生长并使其致密化的效果。在专利文献2中，以在高刚性的基础上减小表面粗糙度作为课题，通过添加预定量的特定的稀土金属成分作为烧结助剂，从而制作致密的堇青石烧结体。所获得的烧结体中，不包含除了堇青石以外的晶相，含稀土金属的成分作为非晶相而沿堇青石颗粒的粒界以膜状存在。可认为由于没有除了堇青石以外的结晶成分，从而可避免因不同颗粒间的研磨特性的差异而导致的凹凸的产生。

作为不添加烧结助剂而制作致密的堇青石烧结体的例子，有专利文献3。在该例子中，通过对平均粒径0.7μm以下的堇青石粉末进行单轴模具冲压成形而获得成形体，将该成形体在氮气气氛下在1400℃烧成12小时，制作了具有如下特征的堇青石烧结体，所述特征为：堇青石含量97.6质量％、体积密度2.54g/cm³、开口气孔率0％、总气孔率0.1％，在异相中具有莫来石、尖晶石、假蓝宝石，等等(实施例1)。该烧结体中，基于总气孔率以及开口气孔率，可知闭口气孔率为0.1％，并且，基于图2所示的研磨面的热蚀刻后的照片可知，在约20μm²的面中存在20个左右的长径为0.2～0.5μm左右的闭口气孔。

另一方面，近年来，作为弹性表面波元件，正在开发一种将主基板与辅助基板接合而得的结构的元件。例如，在专利文献4中示出了如下弹性表面波元件，其通过将包含钽酸锂、铌酸锂等的主基板与包含玻璃或硅的辅助基板直接接合而得到。在该弹性表面波元件中，辅助基板的热膨胀系数比主基板的热膨胀系数小，辅助基板的厚度比主基板厚。通过将这样的主基板与辅助基板进行组合，从而在基板的温度升高时压缩应力作用在主基板的表面附近，使热膨胀变得比主基板原本的热膨胀小。结果说明了主基板的弹性表面波元件的频率温度依赖性得到改善。另外还说明了，在辅助基板为玻璃时的热膨胀系数为4.5ppm/℃，通过玻璃的非晶性，与作为单晶的主基板的接合变得容易。但是，对供给于接合的主基板以及辅助基板的表面状态没有详细的记载。

在专利文献5中，与专利文献4同样地记载了弹性表面波元件的温度依赖性改良技术。压电基板(主基板)为钽酸锂、铌酸锂中的任一种，支持基板(辅助基板)为蓝宝石、氧化铝、氮化铝、氮化硅(热膨胀系数2.6ppm/℃)中的任一种，通过直接接合而制作接合基板。但是，关于支持基板等所需要的表面状态没有记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-173878号公报

专利文献2：日本特开2012-87026号公报