聲波裝置的制造方法
【專利摘要】一種聲波裝置包括：支承基板；壓電基板，其結合到所述支承基板；第一聲波元件，其形成在所述壓電基板上；框架，其形成在所述支承基板上，以圍繞所述第一聲波元件；以及基板，其形成在所述框架上，使得在所述壓電基板上方形成暴露了所述第一聲波元件的腔體，其中，所述壓電基板的表面方向上的第一方向上的所述支承基板和所述基板之間的線性膨脹系數差異小于所述第一方向上的所述支承基板和所述壓電基板之間的線性膨脹系數差異，所述壓電基板在形成所述第一聲波元件的區域中保留下來并且在形成所述框架的區域中被去除。
【專利說明】
聲波裝置
技術領域
[0001] 本發明的某一方面涉及聲波裝置。
【背景技術】
[0002] 作為使用聲波的聲波裝置，存在包括形成在上面的聲波元件的壓電基板被結合到 位于以便在聲波元件上方具有腔體的基板并且用框架包圍聲波元件的已知裝置。在這種聲 波裝置中，已知壓電基板的材料與日本專利申請公開No. 2004-304622(專利文獻1)中公開 的基板的材料不同的裝置和壓電基板的材料與日本專利申請公開No. 2006-246112(專利文 獻2)中公開的基板的材料相同的裝置。另外，已知如在日本專利申請公開No. 2008-546207 (專利文獻3)中公開的在基板上還形成聲波元件的裝置。此外，已知如在日本專利申請公開 No.2005-10922(專利文獻4)中公開的元件形成在兩個基板中的至少一個上并且用樹脂將 這兩個基板彼此結合的薄膜裝置。
[0003] 當壓電基板的材料與專利文獻1中公開的基板的材料不同時，因線性膨脹系數差 異，產生應力，從而使聲波裝置的可靠性降低。當壓電基板的材料與專利文獻2中公開的基 板的材料相同時，應力減小。然而，基板的材料需要與諸如鉭酸鋰基板或鈮酸鋰基板的壓電 基板的材料相同，并且因此難以實現足夠的強度。聲波裝置的可靠性由此降低。
【發明內容】
[0004] 根據本發明的一方面，提供了一種聲波裝置，該聲波裝置包括:支承基板;壓電基 板，其結合到所述支承基板;第一聲波元件，其形成在所述壓電基板上;框架，其形成在所述 支承基板上，以圍繞所述第一聲波元件；以及基板，其形成在所述框架上，使得在所述壓電 基板上方形成暴露了所述第一聲波元件的腔體，其中，所述壓電基板的表面方向上的第一 方向上的所述支承基板和所述基板之間的線性膨脹系數差異小于所述第一方向上的所述 支承基板和所述壓電基板之間的線性膨脹系數差異，并且所述壓電基板在形成所述第一聲 波元件的區域中保留下來并且在形成所述框架的區域中被去除。
【附圖說明】
[0005] 圖IA是根據第一比較示例的聲波裝置的平面圖，以及圖IB是沿著圖IA中的A-A線 截取的剖視圖；
[0006] 圖2是根據第三比較示例的聲波裝置的剖視圖；
[0007] 圖3A是根據第一實施方式的聲波裝置的平面圖，以及圖3B是沿著圖3A中的A-A線 截取的剖視圖；
[0008] 圖4A至圖4C是示出制造第一實施方式的聲波裝置的方法的剖視圖（第1);
[0009] 圖5A至圖5C是示出制造第一實施方式的聲波裝置的方法的剖視圖（第2);
[0010] 圖6A和圖6B是根據第一實施方式的第一變形的聲波裝置的平面圖，以及圖6C是第 一實施方式的第一變形的聲波裝置的剖視圖；
[0011] 圖7A至圖7C分別是根據第一實施方式的第二變形至第四變形的聲波裝置的剖視 圖；
[0012] 圖8是根據第二實施方式的聲波裝置的平面圖；以及
[0013] 圖9是根據第三實施方式的聲波裝置的平面圖。
【具體實施方式】
[0014] 首先，將給出對根據比較示例的聲波裝置的描述。圖IA是根據第一比較示例的聲 波裝置的平面圖，以及圖IB是沿著圖IA中的A-A線截取的剖視圖。圖IA透明地示出基板78 等。如圖IA和圖IB中所示，第一比較示例的聲波裝置500包括形成在壓電基板70上的聲波元 件72,每個聲波元件72包括叉指式換能器（IDT)和反射器。壓電基板70是例如鉭酸鋰基板 (LT基板)或鈮酸鋰基板(LN基板）。
[0015] 在壓電基板70上，形成包圍聲波元件72的框架74。基板78位于框架74上，使得腔體 76形成在聲波元件72上方。基板78由與壓電基板70的材料不同的材料制成，并且是例如藍 寶石基板或娃基板(Si基板）。
[0016]在壓電基板70上，形成與聲波元件72連接的布線80。在布線80上，形成與穿透基板 78的穿通布線82連接的突出電極84。在穿通布線82上，形成用于外部連接的端子86。
[0017] 在第一比較示例中，壓電基板70和基板78經由框架74彼此結合。壓電基板70和基 板78由不同材料制成，并且因此在壓電基板70的表面方向上具有不同的線性膨脹系數。因 此，因由于熱導致的變化，產生應力。例如，因當壓電基板70和基板78經由框架74結合時產 生的熱，產生應力。因此，聲波裝置的可靠性降低。
[0018] 接下來，將給出對根據第二比較示例的聲波裝置的描述。除了基板78和壓電基板 70由相同材料制成之外，第二比較示例的聲波裝置與第一比較示例的聲波裝置相同，并且 因此省略了圖示。例如，當壓電基板70是LT基板時，基板78是LT基板。當壓電基板70是LN基 板時，基板78是LN基板。
[0019] 在第二比較示例中，壓電基板70和基板78由相同材料制成，并且因此應力減小。然 而，LT和LN具有相對低的硬度(藍寶石具有9的莫氏硬度，而LT具有5.5的莫氏硬度并且LN具 有5的莫氏硬度)和相對小的楊氏模量(藍寶石具有470GPa的楊氏模量，而LT具有230GPa的 楊氏模量并且LN具有203GPa的楊氏模量）。因此，當基板78是LT基板或LN基板時，難以實現 足夠的強度，并且聲波裝置的可靠性因此降低。
[0020] 接下來，將給出對根據第三比較示例的聲波裝置的描述。圖2是根據第三比較示例 的聲波裝置的剖視圖。在第三比較示例的聲波裝置600中，壓電基板70變薄并且結合到支承 基板88,如圖2中所示。支承基板88由與壓電基板70的材料不同的材料制成，并且例如是藍 寶石基板或Si基板。基板78由與支承基板88相同的材料制成。例如，當支承基板88是監寶石 基板時，基板78是藍寶石基板。當支承基板88是Si基板時，基板78是Si基板。其它結構與第 一比較不例的其它結構相同，因此省略描述。
[0021] 在第三比較示例中，壓電基板70(例如，LT基板或LN基板）結合到支承基板88(例 如，藍寶石基板或Si基板）。藍寶石和Si的線性膨脹系數小于LT和LN的線性膨脹系數，從而 改進聲波裝置的溫度特性。另一方面，由于壓電基板70結合到由與基板78相同的材料制成 的支承基板88，因此應力略有減小，但是仍然大。因此，聲波裝置的可靠性降低。
[0022]下文中，將給出對能夠提高聲波裝置的可靠性的實施方式的描述。
[0023]第一實施方式
[0024]圖3A是根據第一實施方式的聲波裝置的平面圖，以及圖3B是沿著圖3A中的A-A線 截取的剖視圖。圖3A透明地示出基板28等。如圖3A和圖3B中所示，在第一實施方式的聲波裝 置100中，壓電基板12結合到支承基板10。支承基板10由與壓電基板12的材料不同的材料制 成。支承基板10是例如藍寶石基板。壓電基板12是例如42°旋轉Y切割X傳播LT基板。支承基 板10具有例如50μπι至150μπι的厚度，壓電基板12具有例如40μπι或更小的厚度。
[0025] 在壓電基板12的上表面上，形成叉指式換能器(IDT) 14和反射器16 JDT 14在壓電 基板12中或在壓電基板12的表面上激發聲波。反射器16反射該聲波。IDT 14和反射器16形 成諸如諧振器的聲波元件IStJDT 14和反射器16由金屬膜(諸如，鋁膜、銅膜或添加銅的鋁 膜)制成。
[0026] 在支承基板10上，形成布線20和框架22。布線20將聲波元件18電互連，和/或將聲 波元件18電連接到突出電極24。突出電極24形成在布線20上，并且電連接到穿透基板28的 穿通布線30。框架22被形成為包圍聲波元件18。布線20由通過從底部起依次堆疊例如鈦膜 和金膜而形成的金屬膜制成。框架22由通過從底部起依次堆疊例如鈦膜、金膜、焊料和銅膜 而形成的金屬膜制成。突出電極24由通過從底部起依次堆疊例如焊料和銅膜而形成的金屬 膜制成。
[0027]壓電基板12在其中形成有聲波元件18的區域中保留下來，而在其它區域中被去 除。因此，在形成布線20和框架22的區域中，壓電基板12被去除，使得支承基板10被暴露。也 就是說，沒有在布線20和支承基板10之間或者框架22和支承基板10之間形成壓電基板12。 當考慮制造誤差或制造余量時，壓電基板12優選地比形成聲波元件18的區域寬幾微米至十 微米。
[0028]基板28位于框架22上，使得在壓電基板12上方形成暴露了聲波元件18的腔體26。 這個結構氣密性密封聲波元件18。當聲波元件18暴露于腔體26時，聲波元件18中的IDT 14 的振動干擾減少。基板28由與例如支承基板10的材料相同的材料制成，并且是藍寶石基板。 支承基板10的上表面和基板28的下表面之間的距離是例如ΙΟμπι至50μπι。基板28具有例如50 μπι至100μπι的厚度。用于外部連接的端子32形成在穿透基板28的穿通布線30上。穿通布線30 由諸如金膜或銅膜的金屬膜形成。端子32由通過從底部起依次堆疊例如銅膜、鎳膜和金膜 而形成的金屬膜形成。
[0029]這里，將給出對支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹系數的關系的描述。如 上所述，支承基板10和基板28是例如藍寶石基板，壓電基板12是例如42°旋轉Y切割X傳播LT 基板。42°旋轉Y切割X傳播LT基板的線性膨脹系數在表面方向上大大地變化，并且聲波的傳 播方向（即，X軸取向）上的線性膨脹系數是16. lppm/°C，并且在聲波的傳播方向的垂直方向 上的線性膨脹系數是9.5ppm/°C。另一方面，藍寶石基板在表面方向上具有大約7ppm/°C的 線性膨脹系數。如根據以上事實理解的，在支承基板10、壓電基板12和基板28的線性膨脹系 數之中，壓電基板12的表面方向上的第一方向上的支承基板10和基板28之間的線性膨脹系 數差異小于第一方向上的支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹系數差異。例如，聲波 傳播方向上的支承基板10和基板28之間的線性膨脹系數差異(7-7 = 0ppm/°C)小于聲波傳 播方向上的支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹系數差異(16.1-7 = 9. lppm/°C)。
[0030] 如圖3A中所示，形成在壓電基板12上的聲波元件18形成串聯諧振器SI至S3和并聯 諧振器Pl、P2。通過布線20在輸入端IN和輸出端OUT之間串聯連接一個或更多個串聯諧振器 Sl至S3。通過布線20在輸入端IN和輸出端OUT之間并聯連接一個或更多個并聯諧振器Pl和 P2。并聯諧振器Pl和P2通過布線20電連接到接地端GND。
[0031] 圖4A至圖5C是示出制造第一實施方式的聲波裝置的方法的剖視圖。圖4A至圖4C是 示出制造支承基板10等的方法的剖視圖。圖5A和圖5B是示出制造基板28等的方法的剖視 圖，以及圖5C是示出結合支承基板10和基板28的步驟的剖視圖。分別（例如，同時)進行圖4A 至圖4C中示出的制造過程和圖5A和圖5B中示出的制造過程。
[0032] 將給出對制造支承基板10等的方法的描述。如圖4A中所示，將壓電基板12結合到 支承基板10的上表面上。通過例如活化表面并隨后在室溫下結合表面，將支承基板10結合 到壓電基板12。然后，在壓電基板12上形成由金屬膜制成的IDT 14和反射器16,以形成聲波 元件18。可通過濺射或蒸發來形成金屬膜，可通過蝕刻或剝離來形成圖案。
[0033]如圖4B中所示，在壓電基板12上形成掩模層50。掩模層50是例如光致抗蝕劑。聲波 元件18上的掩模層50保留下來，而在其它區域中形成掩模層50的開口。通過使用掩模層50 作為掩模來去除壓電基板12。可通過蝕刻或噴砂(blast)來去除壓電基板12。該過程去除除 了形成聲波元件18的區域外的區域中的壓電基板12,并且允許暴露支承基板10。
[0034]如圖4C中所示，去除掩模層50。然后，在支承基板10上形成掩模層52。掩模層52是 例如光致抗蝕劑。在將要形成布線20和框架22的區域中形成掩模層52的開口，并且其它區 域中的掩模層52保留下來。通過使用掩模層52作為掩模，在支承基板10上形成由金屬膜制 成的布線20和框架22的下層22a。可通過濺射、蒸發或電鍍來形成金屬膜。在形成金屬膜之 后，去除掩模層52。
[0035]接下來，將給出對制造基板28等的方法的描述。如圖5A中所示，形成穿透基板28的 穿通布線30和與穿通布線30連接的端子32。可通過形成穿透基板28的孔并且隨后將金屬膜 嵌入孔中來形成穿通布線30。可通過利用濺射或蒸發形成金屬膜并且隨后通過蝕刻或剝離 形成圖案來形成端子32。
[0036]如圖5B中所示，在基板28的與端子32相反側的表面上形成掩模層54。掩模層54是 例如光致抗蝕劑。在將形成框架22和突出電極24的區域中形成掩模層54的開口，其它區域 中的掩模層54保留下來。通過使用掩模層54作為掩模，在基板28上形成由金屬膜制成的框 架22的上層22b和突出電極24。可通過濺射、蒸發或電鍍來形成金屬膜。在形成金屬膜之后， 去除掩模層54。
[0037] 在圖4A至圖5B中示出的制造過程之后，在基板28上形成的框架22的上層22b結合 到在支承基板10上形成的框架22的下層22a，如圖5C中所示。該過程在聲波元件18上方形成 腔體26并且氣密地密封聲波元件18。另外，突出電極24結合到布線20。上述過程完成第一實 施方式的聲波裝置。
[0038]根據第一實施方式，在支承基板10、壓電基板12和基板28的線性膨脹系數之中，壓 電基板12的表面方向上的第一方向上的支承基板10和基板28之間的線性膨脹系數差異小 于第一方向上的支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹系數差異。如圖3A和圖3B中所 示，結合到支承基板10的壓電基板12在形成聲波元件18的區域中保留下來，并且在形成框 架22的區域中被去除。該結構允許框架22結合到支承基板10和基板28,支承基板10和基板 28之間的線性膨脹系數差異相對小。因此，應力減小。另外，基板28和壓電基板12由不同材 料制成，并且因此基板28可具有足夠的強度。因此，可實現優良的可靠性。
[0039]第一實施方式作為示例描述了以下情況:壓電基板12是42°旋轉Y切割X傳播LT基 板，但不旨在暗示有任何限制。壓電基板12可以是具有另一切割角度和另一傳播方向的LT 基板或LN基板，或者是除了 LT基板和LN基板外的壓電基板。例如，壓電基板12可以是36°~ 46°旋轉Y切割X傳播LT基板。
[0040] 表1列出壓電基板12以及各示例的表面方向上的聲波傳播方向上的線性膨脹系數 和聲波傳播方向的垂直方向上的線性膨脹系數的示例。
[0041] [表1]
[0043] 根據表1清楚的是，當壓電基板12是旋轉Y切割X傳播LT基板或旋轉Y切割X傳播LN 基板時，聲波的傳播方向（即，X軸取向）上的線性膨脹系數大。因此，當壓電基板12是旋轉Y 切割X傳播LT基板或旋轉Y切割X傳播LN基板時，聲波的傳播方向(X軸取向）上的支承基板10 和基板28之間的線性膨脹系數差異需要小于傳播方向上的支承基板10和壓電基板12之間 的線性膨脹系數差異。也就是說，壓電基板12的線性膨脹系數為最大的方向上的支承基板 10和基板28之間的線性膨脹系數差異需要小于該方向上的支承基板10和壓電基板12之間 的線性膨脹系數差異。換句話講，支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹系數差異為最 大的方向上的支承基板10和基板28之間的線性膨脹系數差異需要小于該方向上的支承基 板10和壓電基板12之間的線性膨脹系數差異。
[0044] 根據表1，旋轉Y切割X傳播LT基板和旋轉Y切割X傳播LN基板在與聲波的傳播方向 垂直的方向上的線性膨脹系數相對小。因此，當壓電基板12是旋轉Y切割X傳播LT基板或旋 轉Y切割X傳播LN基板時，在與聲波的傳播方向垂直的方向上的支承基板10和基板28之間的 線性膨脹系數差異優選地小于該垂直方向上的支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹 系數差異。該構造允許支承基板10的線性膨脹系數接近基板28的線性膨脹系數。
[0045]此外，根據表1，X切割旋轉Y傳播LT基板在與聲波傳播方向垂直的方向上具有大的 線性膨脹系數，并且在聲波的傳播方向上具有相對小的線性膨脹系數。因此，當壓電基板12 是X切割旋轉Y傳播LT基板時，在聲波傳播方向的垂直方向上的支承基板10和基板28之間的 線性膨脹系數差異需要小于該垂直方向上的支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹系 數差異。聲波的傳播方向上的支承基板10和基板28之間的線性膨脹系數差異優選地小于傳 播方向上的支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹系數差異。
[0046]此外，根據表1，Y切割Z傳播LN基板在與聲波的傳播方向上具有大線性膨脹系數， 并且在與聲波的傳播方向垂直的方向上具有相對小的線性膨脹系數。因此，當壓電基板12 是Y切割Z傳播LN基板時，在聲波的傳播方向上的支承基板10和基板28之間的線性膨脹系數 差異需要小于該傳播方向上的支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹系數差異。聲波的 傳播方向的垂直方向上的支承基板10和基板28之間的線性膨脹系數差異優選地小于該垂 直方向上的支承基板10和壓電基板12之間的線性膨脹系數差異。
[0047]另外，根據第一實施方式，如圖3Α和圖3Β中所示，在形成突出電極24的區域中去除 壓電基板12。該結構允許突出電極24結合到其間的線性膨脹系數差異相對小的支承基板10 和基板28，從而減小應力。
[0048] 此外，根據第一實施方式，支承基板10和基板28由相同材料制成，并且應力由此進 一步減小。第一實施方式作為示例描述了以下情況:支承基板10和基板28二者均是藍寶石 基板，但支承基板10和基板28二者可以是諸如Si基板(線性膨脹系數:3.4ppm/°C)的其它基 板。
[0049] 此外，根據第一實施方式，框架22包含具有聲波的傳播方向上的線性膨脹系數與 支承基板10的線性膨脹系數的差異小于傳播方向上的支承基板10和壓電基板12之間的線 性膨脹系數差異的材料(例如，線性膨脹系數是8.6ppm/°C的鈦）。該構造允許框架22的線性 膨脹系數接近支承基板10的線性膨脹系數，并且防止應力增大。為了減小應力，框架22中包 含的以上材料優選地被形成為與支承基板10和基板28中的至少一個進行接觸。另外，當支 承基板10是Si基板時，框架22優選地包含鎢(線性膨脹系數:4ppm/°C)或鉬(線性膨脹系數： 5ppm/°C )作為上述材料。另外，框架22可包含FeNi基合金(線性膨脹系數:0.5~15ppm/°C) 作為上述材料。
[0050] 根據第一實施方式，框架22由金屬膜制成，并且因此相比于框架22由樹脂膜制成 的情況，聲波元件18的氣密性提高。另外，因為壓電基板12結合到具有比壓電基板12小的線 性膨脹系數的支承基板10,所以聲波元件18的溫度特性改進。
[0051 ]在第一實施方式中，布線20被形成為越過(cross)壓電基板12邊緣處的高度差。因 此，為了防止布線20斷開，壓電基板12的邊緣可被形成為傾斜。當壓電基板12的邊緣被形成 為不傾斜時，可通過調節布線20的厚度來防止布線20斷開。
[0052]第一實施方式將表面聲波裝置描述為聲波裝置的示例，但聲波裝置可以是邊界聲 波裝置或勒夫波(Love wave)裝置。
[0053]圖6A和圖6B是根據第一實施方式的第一變形的聲波裝置的平面圖，圖6C是第一實 施方式的第一變形的聲波裝置的剖視圖。如圖6A至圖6C中所示，第一實施方式的第一變形 的聲波裝置110包括由壓電薄膜諧振器制成的聲波元件34和在基板28的下表面上形成的布 線36。聲波元件34形成串聯諧振器Sll至S13和并聯諧振器Pll、P12。通過布線36在輸入端IN 和輸出端OUT之間串聯連接一個或更多個串聯諧振器Sll至S13。通過布線36在輸入端IN和 輸出端OUT之間并聯連接一個或更多個并聯諧振器Pl 1和Pl 2。并聯諧振器Pl 1和Pl 2通過布 線36連接到接地端GND。其它構造與第一實施方式的其它構造相同，因此省略描述。
[0054]如第一實施方式的第一變形中描述的，聲波元件34可形成在基板28下方，以暴露 于腔體26。該結構能夠得到包括多個濾波器的小聲波裝置。例如，由聲波元件18構成的濾波 器和由聲波元件34構成的濾波器中的一個可用作發送濾波器，而另一個用作接收濾波器， 以形成雙工器。
[0055]圖7A至圖7C分別是根據第一實施方式的第二變形至第四變形的聲波裝置的剖視 圖。如圖7A中所示，第一實施方式的第二變形的聲波裝置120包括穿通布線38,該穿通布線 38穿透支承基板10并且電連接到支承基板10的布線20。在穿通布線38下方，形成用于外部 連接的端子40。其它結構與第一實施方式的第一變形的其它結構相同，并且因此省略描述。 如第一實施方式的第二變形中描述的，穿通布線38和端子40可形成在支承基板10上，以允 許從支承基板10的下側和基板28的上側二者的外部連接。
[0056]如圖7B中所示，在第一實施方式的第三變形的聲波裝置130中，壓電基板12結合到 基板28的下基板，而非聲波元件34,并且聲波元件18形成在壓電基板12的下表面上。其它結 構與第一實施方式的第二變形的其它結構相同，并且省略描述。如第一實施方式的第三變 形中描述的，在基板28下方形成的聲波元件不限于壓電薄膜諧振器，并且可以是表面聲波 元件。
[0057]如圖7C中所示，在第一實施方式的第四變形的聲波裝置140中，在基板28a的中心 部分中形成凹陷部分。其它結構與第一實施方式的第二變形的其它結構相同，并且因此省 略描述。如第一實施方式的第四變形中描述的，基板28a可具有在中心部分形成凹陷部分的 形狀。
[0058]第一實施方式的第一變形至第四變形作為示例描述了以下情況:聲波元件形成在 基板28下方，但可形成集成無源器件（IPD)或芯片組件作為聲波元件的替代或作為聲波元 件的補充。
[0059]第二實施方式
[0060]圖8是根據第二實施方式的聲波裝置的平面圖。如圖8中所示，在第二實施方式的 聲波裝置200中，除了形成聲波元件18的區域之外，壓電基板12a還在形成布線20的區域中 保留下來。也就是說，在突出電極24和支承基板10之間形成壓電基板12。其它結構與第一實 施方式的其它結構相同，并且因此省略描述。
[0061]在第二實施方式中，在形成框架22的區域中去除壓電基板12。因此，框架22結合到 其間的線性膨脹系數差異相對小的支承基板10和基板28。因此，應力減小，并且實現優良的 可靠性。
[0062]第三實施方式
[0063]圖9是根據第三實施方式的聲波裝置的平面圖。如圖9中所示，在第三實施方式的 聲波裝置300中，除了形成聲波元件18的區域之外，壓電基板12b還在形成布線20的區域中 保留下來，但壓電基板12b在形成突出電極24的區域中被去除。其它結構與第一實施方式的 其它結構相同，并且因此省略描述。
[0064]在第三實施方式中，在形成框架22的區域和形成突出電極24的區域二者中去除壓 電基板12b。因此，框架22和突出電極24結合到其間的線性膨脹系數差異相對小的支承基板 10和基板28，從而應力減小。
[0065]壓電基板是熱電體，并且因此當施加應力和/或熱時，產生電荷。因此，隨著壓電基 板的面積增大，所產生的電荷增加，從而聲波元件可能會受損。因此，壓電基板的面積優選 地較小。因此，如第一實施方式的圖3A中所示，優選地，壓電基板12僅在形成聲波元件18的 區域中保留下來，并且優選地，壓電基板12在所有其它區域中被去除。
[0066]第一實施方式至第三實施方式作為示例描述了以下情況:支承基板10和基板28由 相同材料制成，但不旨在暗示有任何限制。支承基板10和基板28可由不同材料制成，只要支 承基板10、壓電基板12和基板28滿足以下條件:壓電基板12的表面方向上的第一方向上的 支承基板10和基板28之間的線性膨脹系數差異小于第一方向上的支承基板10和壓電基板 12之間的線性膨脹系數差異。例如，支承基板10和基板28中的一個可以是藍寶石基板而另 一個可以是氧化鋁陶瓷基板。另選地，支承基板10和基板28中的一個可以是Si基板，而另一 個可以是諸如Pyrex(注冊商標)玻璃的玻璃基板。鑒于聲波元件18的特性，支承基板10優選 地是藍寶石基板。
[0067]盡管已經詳細描述了本發明的實施方式，但要理解，可在不脫離本發明的精神和 范圍的情況下，對此進行各種變化、替代和改變。
【主權項】
1. 一種聲波裝置，所述聲波裝置包括： 支承基板； 壓電基板，其結合到所述支承基板； 第一聲波元件，其形成在所述壓電基板上； 框架，其形成在所述支承基板上，以圍繞所述第一聲波元件；以及 基板，其形成在所述框架上，使得在所述壓電基板上方形成暴露所述第一聲波元件的 腔體，其中， 所述壓電基板的表面方向上的第一方向上的所述支承基板和所述基板之間的線性膨 脹系數差異小于所述第一方向上的所述支承基板和所述壓電基板之間的線性膨脹系數差 異，并且 所述壓電基板在形成所述第一聲波元件的區域中保留下來并且在形成所述框架的區 域中被去除。2. 根據權利要求1所述的聲波裝置，所述聲波裝置還包括： 突出電極，其位于所述支承基板和所述基板之間，并且連接位于所述支承基板上的與 所述第一聲波元件電連接的布線和位于所述基板上的布線，其中， 所述壓電基板在形成所述突出電極的區域中被去除。3. 根據權利要求1或2所述的聲波裝置，其中， 所述框架包含具有線性膨脹系數的材料，所述第一方向上的所述材料的線性膨脹系數 與所述支承基板的線性膨脹系數的差異小于所述第一方向上的所述支承基板和所述壓電 基板之間的線性膨脹系數差異。4. 根據權利要求1或2所述的聲波裝置，其中， 所述第一方向是所述支承基板和所述壓電基板之間的線性膨脹系數差異最大的方向。5. 根據權利要求1或2所述的聲波裝置，其中， 所述支承基板和所述基板由相同材料制成。6. 根據權利要求1或2所述的聲波裝置，其中， 所述支承基板是藍寶石基板。7. 根據權利要求1或2所述的聲波裝置，其中， 所述壓電基板是鉭酸鋰基板或鈮酸鋰基板。8. 根據權利要求1或2所述的聲波裝置，其中， 所述壓電基板是旋轉Y切割X傳播鉭酸鋰基板或旋轉Y切割X傳播鈮酸鋰基板，并且 所述旋轉Y切割X傳播鉭酸鋰基板或所述旋轉Y切割X傳播鈮酸鋰基板的X軸取向上的所 述支承基板和所述基板之間的線性膨脹系數差異小于所述X軸取向上的所述支承基板和所 述壓電基板之間的線性膨脹系數差異。9. 根據權利要求1或2所述的聲波裝置，所述聲波裝置還包括： 第二聲波元件，其位于所述基板下方并且暴露于所述腔體。
【文檔編號】H03H9/02GK105915195SQ201511008903
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月29日
【發明人】黑柳琢真
【申請人】太陽誘電株式會社