弾性表面波素子
【課題】電気機械結合係数が大きく、周波数温度特性が極めて良いとともに、特に耐電力性が高く、大きな電力を印加しても電極が劣化しない安価な弾性表面波素子を生産性高く提供する。
【解決手段】圧電基板上に弾性表面波または漏洩弾性表面波を励振・検出する金属電極が形成された弾性表面波素子であって、少なくとも、圧電基板とセラミック基板とを接着剤を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップと、該複合圧電チップをフリップチップボンディングによって実装する実装基板とを具備し、前記金属電極の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であり、前記圧電基板表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃ（ｐｐｍ／℃）と、前記実装基板の膨張係数αｓ（ｐｐｍ／℃）とが、αｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすように実装された弾性表面波素子。
【解決手段】圧電基板上に弾性表面波または漏洩弾性表面波を励振・検出する金属電極が形成された弾性表面波素子であって、少なくとも、圧電基板とセラミック基板とを接着剤を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップと、該複合圧電チップをフリップチップボンディングによって実装する実装基板とを具備し、前記金属電極の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であり、前記圧電基板表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃ（ｐｐｍ／℃）と、前記実装基板の膨張係数αｓ（ｐｐｍ／℃）とが、αｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすように実装された弾性表面波素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合圧電基板を使用した弾性表面波デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やローカルエリアネットワーク(ＬＡＮ)、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）等の高周波通信において用いられる周波数調整・選択用の部品として、例えば圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛形電極が形成された弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ、ＳＡＷ）デバイスが用いられる。これに用いられる圧電基板材料は、電気信号から機械的振動への変換効率（以下電気機械結合係数と記す）が極めて大きいこと、また櫛形電極の電極間隔と弾性波の音速により決まるフィルタ等の中心周波数が温度により変動しないことが求められる（以下、周波数温度特性と記す）。
すなわち、大きな電気機械結合係数と小さな周波数温度係数を兼ね備えた圧電基板が有れば好ましい。こうした特性を実現する圧電基板の一例として、圧電基板と他の基板を接合した複合圧電基板がある。
【０００３】
このような複合圧電基板の一例として、圧電材料の表面に弾性波を励振・検出するための電極が設けられており、前記圧電材料裏面に複合積層体を接合したことを特徴とする温度安定化表面波装置が開示されている。この表面波装置は、制御された応力変化を前記圧電材料に誘起させることにより、前記圧電材料において温度補正がなされるというものである（特許文献１参照）。
この例では、「複合積層体にＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）基板を強固に結合することにより、前述したように基板上に圧縮力が生じ、この圧縮力は温度が増大するに従って増大する。かくして、遅延時間およびフィルタ中心周波数に対する温度の影響を補正する手段を得ることができる。」とされている。これは、支持基板となる複合積層体の膨張係数は圧電材料であるＬｉＮｂＯ３基板の弾性表面波伝播方向のそれよりも小さいことを意味し、これにより温度変化に応じて圧電基板に応力が発生してＳＡＷデバイスの遅延時間およびフィルタ中心周波数に対する温度の影響を補正できるということを意味する。
【０００４】
また、接着剤を使用して剛板と圧電板とを貼り合せて一体の基板とし、前記圧電板表面に電極を設けた機能素子を、パッケージに収納した電気部品が開示されている（特許文献２参照）。
すなわち、圧電材料とこれより小さな膨張係数を有する基板とを貼り合せた複合圧電基板を用いた弾性表面波素子は周波数温度特性が改善されること、接着剤を用いて剛板と圧電板を貼り合せて一体の基板とすることは公知の技術である。
【０００５】
また、非特許文献１には、表面にＡｌまたはＣｕの電極を形成しその上にＳｉＯ２膜を形成した５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板は、電気機械結合係数が２５％程度と大きく１次の温度特性がほぼ零であることが示されている。
ここでは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した電極厚が０．０３５である例が示されている。
しかし、このような基板では、ＳｉＯ２膜を厚くすると電気機械結合係数が小さくなる。また、例えば送信段で用いる無線通信部品では、大きな電力がかかると、電極が劣化するという問題があった。
また、非特許文献２には６４°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板と石英基板を貼合せた複合圧電基板が開示されている。しかし、非特許文献２では電極材料の厚みについては検討されていない。
【０００６】
また、圧電性基板と、該圧電性基板上にそれぞれ形成された、複数の電極指およびこれら電極指を共通に接続するバスバーを有するインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）とを備える、弾性表面波素子が、フリップチップボンディングによって実装基板上に実装された、弾性表面波素子の実装構造であって、前記実装基板は、前記圧電性基板より小さい線膨張係数を有し、かつ、前記バンプは、温度変化による前記圧電性基板の熱膨張および熱収縮が前記実装基板によって抑えられるように配置されていることを特徴とする、弾性表面波素子の実装構造が開示されている（特許文献３参照）。
この例の実施例においては、圧電体としてＬｉＴａＯ３（膨張係数１６ｐｐｍ／℃）、実装基材としてアルミナ（膨張係数７ｐｐｍ／℃）を使用しバンプを介してフリップチップボンディングによって実装基板上に実装された弾性表面波フィルタが、動作周波数１．９ＧＨｚにおいて温度による周波数変動が−１１ｋＨｚ／℃だけ改善されたことが開示されている。
この改善効果は、温度係数にして約６ｐｐｍ／℃だけ改善されるものであり好ましいとされる。
【０００７】
一方、非特許文献３では、圧電体として４８°回転ＹカットＬｉＴａＯ３を用い、この圧電体にその支持基板であるＳｉ基板がＳｉＯ２層を介して直接接合された複合圧電基板を用いた弾性表面波デバイスが開示されている。この弾性表面波デバイスの動作周波数の温度特性は、複合圧電チップをボンディングワイヤー法で接続すると動作周波数の温度特性が−１２ｐｐｍ／℃であるのに対し、フリップチップボンディング法では−２２ｐｐｍ／℃（乃至−３５ｐｐｍ／℃）と温度特性が劣化してしまうことが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５１−２５９５１号公報
【特許文献２】特開平２−６２１０８号公報
【特許文献３】特開２００３−３２４３３４号公報
【非特許文献１】圧電材料・デバイスシンポジウム予稿集 ２００５、 pp.153-158
【非特許文献２】K. Yamanouchi et al., Proc. 1999 IEEE Ultrasonics Symp., pp.239-242
【非特許文献３】B.P.Abbot, J.Caron, J.Chocola, K.Lin , S.Malocha , N.Naumenko and P.Welsh, "Advances in Rf SAW Substrates",2nd International Symposium on AcousticWave Devices for Future Mobile Communication Systems,pp.233-243,2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、電気機械結合係数が大きく、周波数温度特性が極めて良いとともに、特に耐電力性が高く、大きな電力を印加しても電極が劣化しない安価な弾性表面波素子を生産性高く提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、圧電基板上に弾性表面波または漏洩弾性表面波を励振・検出する金属電極が形成された弾性表面波素子であって、少なくとも、圧電基板とセラミック基板とを接着剤を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップと、該複合圧電チップをフリップチップボンディングによって実装する実装基板とを具備し、前記圧電基板上に形成された金属電極の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であり、前記圧電基板表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃ（ｐｐｍ／℃）と、前記実装基板の膨張係数αｓ（ｐｐｍ／℃）とが、
αｓ＜αｃ＜αｓ＋６
なる関係を満たすように実装されたものであることを特徴とする弾性表面波素子を提供する（請求項１）。
【００１１】
このように、本発明の弾性表面波素子は、複合圧電チップにおいて圧電基板と貼り合わす基板をセラミック基板とし、また、圧電基板とセラミック基板とを接着剤を介して貼り合わせているので、比較的安価なものとすることができ、温度特性が良好なものとすることが可能である。
また、圧電基板表面に形成された金属電極の厚さが、圧電基板表面を伝播する漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であれば、耐電力性が高く、大きな電力を印加しても電極が劣化しないものとできる。
さらに、圧電基板とセラミック基板とを貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップと、該複合圧電チップをフリップチップボンディングによって実装する実装基板とを具備し、圧電基板表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃと実装基板の膨張係数αｓとが上記関係を満たすように実装されたものなので、生産性が高く、周波数温度特性改善効果が高い弾性表面波素子とすることができる。
【００１２】
また、前記圧電基板は３５°±３５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板又はＬｉＴａＯ３基板であることが好ましい（請求項２）。
このように、圧電基板が３５°±３５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板又はＬｉＴａＯ３基板であれば、周波数温度特性が優れ、ロスが小さく、広帯域な弾性表面波素子とできる。
【００１３】
また、前記圧電基板の表面に前記金属電極を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層（但し０．０１＜ｘ＜０．５）が形成されており、該ＳｉＯ２−ｘＮｘ層の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下であることが好ましい（請求項３）。
【００１４】
このように、圧電基板の表面に金属電極を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層が形成されていれば、基板表面の電極の保護と周波数温度特性の調整ができ、また漏洩弾性表面波及び弾性表面波が混在する場合、結合が小さい弾性表面波はこの膜により減衰し不要モード（スプリアスモード）を抑圧する効果がある。またその厚さが漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下、特には０．０５程度であれば、漏洩弾性表面波の音速の低下と結合係数の低下が発生しないようにできる。また、ｘが０．０１より大きければ、ＳｉＯ２−ｘＮｘ層の弾性的性質が経時的に変化しにくく、ｘが０．５未満では膜質が劣化する可能性が低い。ｘは好ましくは０．１程度であれば、Ｎを含まない場合に比べ層自身の耐電力性が向上し好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
このような本発明の弾性表面波素子であれば、耐電力性が高く、大きな電力を印加しても電極が劣化しにくく、また、生産性が高く、広帯域で周波数温度特性が良好なものとすることができる。しかも、圧電基板と貼り合わせる基板をセラミック基板とし、接着剤を介して貼り合わせたものなので安価なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施形態について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は本発明に係る弾性表面波素子の実施形態の一例を示す断面概略図である。
この弾性表面波素子８は、圧電基板２とセラミック基板３とを接着剤（接着層）４を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップ１と、複合圧電チップ１をバンプ５を介してフリップチップボンディングによって実装する実装基板６とを具備する。また、圧電基板２上に弾性表面波または漏洩弾性表面波を励振・検出する金属電極７が形成されたものであり、この金属電極７の厚さは漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上である。さらに、この金属電極７を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０（但し０．０１＜ｘ＜０．５）が形成されている。ただし、金属電極７の取り出し部の部分のみ除かれており、上述のようにバンプ５を介して実装されている。
そして、圧電基板２の表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃ（ｐｐｍ／℃）と、実装基板６の膨張係数αｓ（ｐｐｍ／℃）とが、αｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすように実装されたものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の弾性表面波素子８は、このように金属電極７の厚さを漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上とすることにより、耐電力性が高く、大きな電力を印加しても劣化しにくい。
また、上記のような構成とすることにより、生産性が高く、周波数温度特性改善効果が高いものとできる。すなわち、本発明のように、上記の圧電基板２の表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波伝播方向の膨張係数αｃと実装基板６の膨張係数αｓとがαｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすようにしてフリップチップボンディングにより複合圧電基板を実装した弾性表面波素子８は、例えばチップアンドワイヤー法により実装した場合に比べて、周波数温度係数が数ｐｐｍ／℃〜１０数ｐｐｍ／℃程度改善するだけでなく、フリップチップボンディングにより実装するので、生産性を高くできる。
【００１８】
本発明で使用する複合圧電基板は、上記のように接着層４があるため複合圧電基板表面の圧電基板表面の熱による応力が緩和されてしまうが、前述のように複合圧電基板をフリップチップ実装すると圧電体表面の応力値及び応力分布が劇的に回復するので、フリップチップ実装しない場合に比べ周波数温度特性を大幅に改善することができる。
【００１９】
ここで、αｃがαｓよりも小さい場合は、非特許文献１と同様に、フリップチップボンディングにより実装した場合の周波数温度特性がチップアンドワイヤー法により実装した場合に比べ劣化してしまうという結果をもたらし、周波数温度特性改善効果と高生産性の両方を達成することができない。また、αｃがαｓ＋６（ｐｐｍ／℃）より大きな場合は、周波数温度係数の改善効果は小さい。そこで、本発明のように、αｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすように実装することにより、高い周波数改善効果と高生産性の両方を達成できる。膨張係数が上記関係を満たすようにするには、例えば圧電基板２の厚み、圧電基板２と支持基板であるセラミック基板３とを接着する接着層４の厚み、チップサイズ等を調整して実装すればよい。
【００２０】
次に、複合圧電チップ１の構成要素について具体的に説明する。
図１で示した複合圧電チップ１は、上記のように、圧電基板２とセラミック基板３とを接着剤４を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工して形成したものである。
ここで、この本発明の弾性表面波素子に使用する複合圧電基板について、本発明者が鋭意研究を行ったところ、本発明者は、例えば送信段の無線通信部品に用いるＳＡＷデバイスには大きな電力がかかることから、このＳＡＷデバイスの圧電基板の表面に形成される弾性表面波を励振するための金属電極が劣化しにくいように、厚い電極材料を圧電基板上に形成する必要があり、電極材料の膜厚が十分厚くなければ、良好な耐電力性は期待できないと考えた。これまで、電極材料の厚さについては十分な検討がされていなかったが、本発明者は、金属電極の厚さが、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であれば、耐電力性が十分に高いものとすることができることを見出した。
【００２１】
図２は本発明に係る弾性表面波素子８に用いる複合圧電基板の実施形態の一例を示す断面概略図である。
この複合圧電基板９は、圧電基板２とセラミック基板３とを貼り合せて形成されたものであって、圧電基板２の表面には弾性表面波を励振するための金属電極７が形成されており、該金属電極７の厚さは、上述のように漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上、すなわち、例えば漏洩弾性表面波の波長が２μｍであれば電極の厚さは０．０８μｍ以上であり、セラミック基板３と圧電基板２とは接着剤４を介して接合されたものであることを特徴とする。
金属電極７は厚ければ厚いほど劣化しにくいが、上記規格化した値で例えば０．１程度もあれば十分である。
【００２２】
このような複合圧電基板９は、例えば圧電基板２及びセラミック基板３の一方又は両方に接着剤を塗布し、真空下で貼り合わせ強固に接合することにより作製することができる。接着面に異物が混入しないように貼り合わせ前に各基板の表面を洗浄することが好ましく、また、表面をアンモニア−過酸化水素水溶液等で親水化処理をしたり、またはプラズマ処理をしたり、例えば基板を１００℃に加熱して波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及びオゾン（好ましくは高濃度オゾン）により前処理することにより接着力を高めてもよい。
複合圧電基板９の大きさは特に限られず、例えば直径１００ｍｍのものとできるがそれ以上でもそれ以下でもよい。
【００２３】
本発明では、圧電基板２は、厚さが５〜１００μｍであって、圧電基板２の接着面が粗面に加工されたものであってもよい。このように、圧電基板２の厚さが５〜１００μｍ、好ましくは５〜３０μｍであれば、加熱による反りが少なく割れのないものとなる。圧電基板２の厚さが５μｍ以上であれば、圧電基板１２を上記の厚さに加工する際にクラックが生じにくく好ましい。また、１００μｍ以下であれば、複合圧電基板９を２５０℃程度に加熱した場合でも、圧電基板２が割れにくいため好ましい。圧電基板２の厚さを上記範囲内の所望の値とするには、例えば複合圧電基板９を形成後、圧電基板２を研削もしくはラップ、ポリッシュ（研磨）加工すればよい。
【００２４】
また、圧電基板２は、３５°±３５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板またはＬｉＴａＯ３基板であることが好ましい。これらは電気機械結合係数が大きい結晶材料であるので、周波数選択フィルタとしての帯域幅が広く、挿入損失が小さいＳＡＷデバイスが製造可能な複合圧電基板とできる。また後述するように、伝播ロス特性、周波数温度特性も良好なものとできる。この圧電結晶材料からなる圧電基板は、例えばチョクラルスキー法でこれらの単結晶棒を育成し、これを所望の厚さにスライスすることによって高品質なものが得られる。
【００２５】
また、本発明において、複合圧電基板９の支持基板としてセラミック基板を用いているが、このようにセラミック基板を用いれば、圧電基板よりも膨張係数が小さくでき、また、パッケージ材料として汎用されているので、安価で周波数温度特性が改善された電気的絶縁が確保された高性能な複合圧電基板とできる。接着剤を介して貼り合せるということも複合圧電基板が安価なものとなる一つの要因であり、また、強固に接合することができるという利点もある。
【００２６】
また、金属電極７はＡｌ、Ｃｕ、及びその合金などからなるものが好ましい。この金属電極７は、複合圧電基板９の上に蒸着やスパッタ、ＣＶＤなどの方法により上記金属材料の膜を形成し、エッチングなどによりパターニングすることにより形成することが出来る。
【００２７】
また、圧電基板２の表面に金属電極７を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０（但し０．０１＜ｘ＜０．５）が形成されており、ＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下であることが好ましい。
このようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０が形成されていれば、基板表面の金属電極７の保護と周波数温度特性の調整ができ、また漏洩弾性表面波及び弾性表面波が混在する場合、結合が小さい弾性表面波はこの膜により減衰し不要モードを抑圧する効果がある。
【００２８】
また、ＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０の厚さが漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下、特には０．０５程度であれば、漏洩弾性表面波の音速の低下と結合係数の低下が発生しないようにできる。また、ｘが０．０１より大きければ、ＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０の弾性的性質が経時的に変化しにくく、ｘが０．５未満であれば膜質が劣化する可能性は低い。ｘは好ましくは０．１程度であれば、Ｎを含まない場合に比べ層自身の耐電力性が向上し好ましい。
【００２９】
図３は本発明で用いる複合圧電基板の周波数温度特性をシミュレーションにより求めたものを示すグラフである。横軸は圧電基板のＹカット回転角、縦軸は周波数温度特性（ＴＣＦ）である。圧電基板はＬｉＮｂＯ３基板で厚みが２０μｍ、支持基板は低膨張セラミック基板（膨張係数５．５ｐｐｍ／℃）であり、複合圧電基板の全厚みは０．２ｍｍの場合である。また、弾性表面波（漏洩弾性表面波）の波長で規格化した電極厚みは０．０６である。また、電極材料はＡｌとＣｕの合金の場合でＡｌ：Ｃｕの割合が２：１である。比較として同図中にＬｉＮｂＯ３基板単体の場合の計算値も示した。周波数温度特性は共振周波数及び反共振周波数について示した。本発明に用いる複合圧電基板では圧電基板単体の場合と比較して広いＹカット回転角にわたり周波数温度特性が−２０ｐｐｍ／℃から−４０ｐｐｍ／℃程度へ大きく改善されている。Ｙカット回転角としては３５°±３５°が好ましく、２０°〜７０°であれば特に好ましい。
なお、このＴＣＦは前記複合圧電基板をチップアンドワイヤー方式で実装した場合に相当する。
【００３０】
ここで、上述したように、本発明の弾性表面波素子のように、αｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすようにしてフリップチップボンディングにより複合圧電基板を実装した弾性表面波素子は、例えばチップアンドワイヤー法により実装した場合に比べて、周波数温度係数が数ｐｐｍ／℃〜１０数ｐｐｍ／℃程度改善する。
そこで、本発明のように上記関係を満たしつつフリップチップボンディングにより実装した場合のシミュレーションを行ったところ、上記の図３に示すチップアンドワイヤー方式のシミュレーション結果よりもさらに周波数温度特性が５〜１０ｐｐｍ／℃程改善されたものとなることが分かり、同様に、Ｙカット回転角としては３５°±３５°が好ましく、２０°〜７０°であれば特に好ましいという結果になった。
【００３１】
図４は、図３に示した複合圧電基板と同様のものについて、漏洩弾性表面波の波長で規格化した金属電極の厚さをパラメータとした場合の漏洩弾性表面波の伝播ロスの計算値を示すグラフである。横軸はＹカット回転角を示し、縦軸は伝播ロス（減衰定数）を示す。
伝播ロスは０．１５ｄＢ／波長未満が好ましく、０．０１ｄＢ／波長未満が特に好ましい。この場合、Ｙカット回転角としては３５°±３５°が好ましく、２０°〜７０°であれば特に好ましい。このようなＹカット回転角の間で金属電極の厚さが漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であれば、伝播ロスを０．１５ｄＢ／波長未満とすることができる。なお、Ｙカット回転角によっては金属電極の厚さが厚いと伝播ロスが増加する場合があるので、伝播ロスの点からは、金属電極の厚さは漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下が好ましい。
【００３２】
図５は、図３に示した複合圧電基板と同様のものについて、結合係数（ｋ２）の計算値を示すグラフである。図５より、ＬｉＮｂＯ３でのＹカット回転角は３５°±３５°で結合が大きく、さらにＹカット回転角は０°〜４０°であればより好ましい。
以上の点から、本発明で用いられるＬｉＮｂＯ３基板のＹカット回転角は３５°±３５°が好ましく、２０°〜４０°が特に好ましい。
【００３３】
そして、上記のような複合圧電基板９をダイシングしてチップ状に切断して複合圧電チップ１が得られ、本発明の弾性表面波素子８は、このような複合圧電チップ１を用い、例えばＡｕやＳｎからなるバンプ５を介して従来のフリップチップボンディングによって実装基板６に実装されたものである。実装基板６は、アルミナ（膨張係数８ｐｐｍ／℃）や低膨張セラミック（膨張係数５．５ｐｐｍ／℃）からなるものであれば、膨張係数が適当な値であり、膨張係数αｃとαｓとが前述の関係を満たすように調整して実装することが容易であるが、他の材料からなる実装基板でもよい。
【実施例】
【００３４】
以下に本発明の実施例および比較例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
直径４インチ（１００ｍｍ）で厚さが２９０μｍであり、貼り合せ面とその反対側の面のそれぞれの表面粗さＲａが共に０．３μｍであって、気孔率が２％、ヤング率が３８０ＧＰａ、抵抗率が１０１５Ωｃｍであるアルミナ基板を用意した。
また、次に圧電基板として直径４インチ（１００ｍｍ）の２５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板を厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となるよう両面研磨により仕上げた。このときＬｉＮｂＯ３基板として焦電性が無いものを用いた。前記基板を各々１００℃に加熱しながら波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及び高濃度オゾンにより前処理した。
【００３５】
前記アルミナ基板にエポキシメタクリレートを主成分とする紫外線硬化接着剤をスピンコートし貼り合せ面上に均一に塗布した。
また、前記ＬｉＮｂＯ３基板の貼り合せ面に前記接着剤を同様に塗布し、前記アルミナ基板の接着剤塗布面と前記ＬｉＮｂＯＬ３基板の接着剤塗布面を圧力１×１０−３ｍｂａｒの真空下で貼り合せた。
次に、この貼り合わせた複合圧電基板に、照度５０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間照射し、接着剤を硬化させた。このとき貼り合せた基板面内で接着剤の層は一様に５μｍの厚さだった。
この後、この貼り合せ基板をＮ２雰囲気下１３０℃の温度で２時間キュアをおこなった。
【００３６】
そして、この前記複合圧電基板を面取り加工した後、圧電基板であるＬｉＮｂＯ３基板の外周約０．５ｍｍを特殊面取りホイールにて削り落とした。次いで、ＬｉＮｂＯ３基板の表面側（貼り合せ面と反対側）をラップ及び研削により１３０μｍ削り落とし、さらにポリッシュによりＬｉＮｂＯ３基板の厚さが２０μｍになるようにした。
前記アルミナ基板の厚みは２９０μｍ±０．５μｍと極めてバラツキが少なく、前記複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の厚みは２０±０．５μｍと極めて小さかった。また、ＬｉＮｂＯ３基板に加工歪やクラックは観察されなかった。
【００３７】
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．１２μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０６とした。
【００３８】
この金属電極が形成された複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た複合圧電チップにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ、比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は１１％と広帯域であった。
【００３９】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−２０ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３５ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００４０】
（実施例２）
ＬｉＮｂＯ３基板のカット角を４１°回転Ｙカットとした以外は、実施例１と同じ手順で複合圧電基板（０．２ｍｍ厚）を作製した。ＬｉＮｂＯ３基板の厚さは２０μｍとした。
【００４１】
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．１２５μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングし金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２．１μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０６とした。この複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工した。
【００４２】
このとき、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は９％と広帯域であった。
【００４３】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−１８ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３３ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００４４】
（実施例３）
実施例１のＬｉＮｂＯ３基板のカット角を５°回転Ｙカットとした以外は実施例１と同じ手順にて複合圧電基板（０．２ｍｍ厚）を作製した。
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．１８μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングし金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長１．８μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１とした。
【００４５】
次にこの金属電極が形成された複合圧電基板にプラズマＣＶＤによりＳｉＯ１．８Ｎ０．２の保護膜を０．１μｍの厚さで堆積させた。すなわち、保護膜の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０６とした。
このとき、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であった。
【００４６】
この複合圧電基板に形成された共振子の電極取り出し部のＳｉＯ１．８Ｎ０．２の保護膜の部分のみをドライエッチングしたのち、ダイシングしてチップ形状に加工して、この電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ、比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は１２％と広帯域であった。
【００４７】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−５ｐｐｍ／℃、共振周波数は−２０ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００４８】
（実施例４）
直径４インチ（１００ｍｍ）で厚さが１９０μｍである低膨張セラミックス基板（膨張係数５．５ｐｐｍ／℃）を準備し、次に直径４インチ（１００ｍｍ）で厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）の１５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板を両面ラップにより表面のＲａが０．１２μmとなる様加工した。
【００４９】
次いで、前記セラミックス基板の表面を洗浄し、さらに１００℃に加熱しながら波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及び高濃度オゾンにより前処理し、片側表面上にエポキシメタクリレートを主成分とする紫外線硬化接着剤をスピンコートし均一に塗布した。次いで、前記ＬｉＮｂＯ３基板の裏面を洗浄し、前記接着剤を同様に塗布し、前記セラミックス基板の接着剤塗布面と前記ＬｉＮｂＯ３基板の接着剤塗布面を圧力１×１０−３ｍｂａｒの真空下で貼り合せた。
【００５０】
次に、この貼り合わせた複合圧電基板に、照度５０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間照射し、接着剤を硬化させた。このとき基板面内で接着層は一様に５μｍの厚さだった。そして、この複合圧電基板を面取り加工した後、ＬｉＮｂＯ３基板の表面側をラップ及び研削により１２０μｍ削り落とし、さらにポリッシュによりＬｉＮｂＯ３基板の厚さが１０μｍになるようにした。
【００５１】
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．２μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長１．８μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１１とした。この複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工した。
【００５２】
このとき、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝９ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ、比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は１２％と広帯域であった。
【００５３】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−２７ｐｐｍ／℃、共振周波数は−２９ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００５４】
（実施例５）
実施例１と同様なアルミナ基板を用意した。次に直径４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３基板を厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となるよう両面研磨により仕上げた。このときＬｉＴａＯ３基板は焦電性が無いものを用いた。前記基板を各々１００℃に加熱しながら波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及び高濃度オゾンにより前処理した。
前記アルミナ基板にエポキシメタクリレートを主成分とする紫外線硬化接着剤をスピンコートし貼り合せ面上に均一に塗布した。
また、前記ＬｉＴａＯ３Ｌ基板の貼り合せ面に前記接着剤を同様に塗布し、前記アルミナ基板の接着剤塗布面と前記ＬｉＴａＯ３基板の接着剤塗布面を圧力１×１０−３ｍｂａｒの真空下で貼り合せた。
次に、この貼り合わせた複合圧電基板に、照度５０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間照射し、接着剤を硬化させた。このとき貼り合せた基板面内で接着剤の層は一様に５μｍの厚さだった。
この後、この貼り合せ基板をＮ２雰囲気下１３０℃の温度で２時間キュアをおこなった。
【００５５】
そして、この前記複合圧電基板を面取り加工した後、圧電基板であるＬｉＴａＯ３基板の外周約０．５ｍｍを特殊面取りホイールにて削り落とした。次いで、ＬｉＴａＯ３基板の表面側（貼り合せ面と反対側）をラップ及び研削により１３０μｍ削り落とし、さらにポリッシュにより基板の厚さが２０μｍになるようにした。
【００５６】
前記アルミナ基板の厚みは２９０μｍ±０．５μｍと極めてバラツキが少なく、前記複合圧電基板のＬｉＴａＯ３基板の厚みは２０±０．５μｍと極めて小さかった。また、ＬｉＴａＯ３基板に加工歪やクラックは観察されなかった。
次に、この複合圧電基板のＬｉＴａＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．１２μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０６とした。この複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工した。
【００５７】
このとき、ＬｉＴａＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数その場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ、比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は３％と比較的広帯域であった。
【００５８】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−１５ｐｐｍ／℃、共振周波数は−５ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００５９】
（比較例１）
実施例１と同様な方法で１ポートの漏洩弾性表面波共振子を作製し、チップアンドワイヤー方式で実装し、共振子の周波数温度特性を調べたところ、反共振周波数については−２３ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３８ｐｐｍ／℃という温度係数であった。
【００６０】
（比較例２）
実施例２と同様な方法で１ポートの漏洩弾性表面波共振子を作製し、チップアンドワイヤー方式で実装し、共振子の周波数温度特性を調べたところ、反共振周波数については−２１ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３６ｐｐｍ／℃という温度係数であった。
【００６１】
（比較例３）
実施例３と同様な方法で１ポートの漏洩弾性表面波共振子を作製し、チップアンドワイヤー方式で実装し、共振子の周波数温度特性を調べたところ、反共振周波数については−８ｐｐｍ／℃、共振周波数は−２３ｐｐｍ／℃という温度係数であった。
【００６２】
（比較例４）
実施例４と同様な方法で方法で１ポートの漏洩弾性表面波共振子を作製し、チップアンドワイヤー方式で実装し、共振子の周波数温度特性を調べたところ、反共振周波数については−３１ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３６ｐｐｍ／℃という温度係数であった。
【００６３】
このように、比較例１−４は実施例１−４と比べて、それぞれ反共振周波数、共振周波数の温度係数は大きな値を示している。これより、上述したように、本発明のようにαｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすようにフリップチップボンディングによって実装したものの方が、比較例１−４のようにチップアンドワイヤー方式により実装したものよりも周波数温度特性がより効果的に改善されることが判る。
また、比較例１−４のようにチップアンドワイヤー方式による実装では、実装作業が煩雑であり、生産性が高いものではない。
【００６４】
（比較例５）
実施例１と同様な方法で複合圧電基板を作製し、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．０６μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。これは金属電極の厚さが漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上である本発明の特徴とは異なる。
この金属電極が形成された複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た複合圧電チップを、アルミナセラミック基板からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
【００６５】
（比較例６）
直径４インチ（１００ｍｍ）の２５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板を厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となるように仕上げた。
このＬｉＮｂＯ３基板の表面にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．０６μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングし金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。
【００６６】
この金属電極が形成された圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た圧電チップにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１５ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−６０ｐｍ／℃、共振周波数は−８３ｐｐｍ／℃という大きい温度係数であった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
【００６７】
（比較例７）
直径４インチ（１００ｍｍ）の２５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板を厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となるように仕上げた。
このＬｉＮｂＯ３基板の表面にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．０６μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングし金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。
次にこの金属電極が形成された圧電基板にプラズマＣＶＤによりＳｉＯ１．８Ｎ０．２保護膜を０．２μｍの厚さで堆積させた。
【００６８】
この金属電極が形成された圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た圧電チップにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１５ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−５０ｐｍ／℃、共振周波数は−７０ｐｐｍ／℃という大きい温度係数であった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
【００６９】
（比較例８）
支持基板であるセラミック基板として、実施例１で用意したアルミナ基板と同様のアルミナ基板を用意した。そして、実装基板として実施例１とは異なる基板を用意して、また、圧電基板上に形成する金属電極の厚さを変えたこと以外は実施例１と同様の手順で弾性表面波素子を作製した。
なお、金属電極の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。
また、ＬｉＴａＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であり、実装基板の膨張係数αｓは１２ｐｐｍ／℃であった。すなわち、本発明におけるαｓとαｃの関係（αｓ＜αｃ＜αｓ＋６）とは異なり、αｓ＞αｃになっている。
【００７０】
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の反共振周波数の温度係数は−４１ｐｐｍ／℃、共振周波数の温度係数は−３８ｐｐｍ／℃という比較的大きな温度係数だった。
また、この複合圧電基板からなる共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
このように、実施例と比較して、比較例８の弾性表面波素子においては金属電極が劣化しやすく、温度特性も悪い結果となった。
【００７１】
（比較例９）
直径４インチ（１００ｍｍ）で厚さが２００μｍであるガドリニウム・ガリウム・ガーネット(ＧＧＧ)基板を用意した。次に直径４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転Ｙカットタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）基板を厚さが０．２ｍｍ（２００μｍ）で両面ラップにより表面のＲａが０．１２μmとなる様加工した。
【００７２】
次いで、ＧＧＧ基板の表面を洗浄し、さらにこの基板を１００℃に加熱しながら波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及び高濃度オゾンにより前処理し、エポキシメタクリレートを主成分とする紫外線硬化接着剤をスピンコートし片側表面上に均一に塗布した。次いで、前記ＬｉＴａＯ３基板の裏面を洗浄し、前記接着剤を同様に塗布し、前記ＧＧＧ基板の接着剤塗布面と前記ＬｉＴａＯ３基板の接着剤塗布面を圧力１×１０−３ｍｂａｒの真空下で貼り合せた。
【００７３】
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．０６μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。
【００７４】
この金属電極が形成された複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た複合圧電チップにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１６ｐｐｍ／℃であった。
【００７５】
次にこの複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＳｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。すなわち、本発明におけるαｓとαｃの関係（αｓ＜αｃ＜αｓ＋６）とは異なり、αｃ＞αｓ＋６になっている。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の反共振周波数の温度係数は−４０ｐｐｍ／℃、共振周波数の温度係数は−３９ｐｐｍ／℃という実施例に比べて比較的大きな温度係数となった。
また、この複合圧電基板からなる共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る弾性表面波素子の実施形態の一例を示す断面概略図である。
【図２】本発明に係る弾性表面波素子に用いられる複合圧電基板の一例を示した概略断面図である。
【図３】本発明に係る複合圧電基板の周波数温度特性をシミュレーションにより求めたものを示すグラフである。
【図４】図３に示した複合圧電基板と同様のものについて、漏洩弾性表面波の波長で規格化した金属電極の厚さをパラメータとした場合の漏洩弾性表面波の伝播ロスの計算値を示すグラフである。
【図５】図３に示した複合圧電基板と同様のものについて、結合係数（ｋ２）の計算値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７７】
１…複合圧電チップ、 ２…圧電基板、 ３…セラミック基板、
４…接着剤（接着層）、 ５…バンプ、 ６…実装基板、 ７…金属電極、
８…弾性表面波素子、 ９…複合圧電基板、 １０…ＳｉＯ２−ｘＮｘ層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合圧電基板を使用した弾性表面波デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やローカルエリアネットワーク(ＬＡＮ)、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）等の高周波通信において用いられる周波数調整・選択用の部品として、例えば圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛形電極が形成された弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ、ＳＡＷ）デバイスが用いられる。これに用いられる圧電基板材料は、電気信号から機械的振動への変換効率（以下電気機械結合係数と記す）が極めて大きいこと、また櫛形電極の電極間隔と弾性波の音速により決まるフィルタ等の中心周波数が温度により変動しないことが求められる（以下、周波数温度特性と記す）。
すなわち、大きな電気機械結合係数と小さな周波数温度係数を兼ね備えた圧電基板が有れば好ましい。こうした特性を実現する圧電基板の一例として、圧電基板と他の基板を接合した複合圧電基板がある。
【０００３】
このような複合圧電基板の一例として、圧電材料の表面に弾性波を励振・検出するための電極が設けられており、前記圧電材料裏面に複合積層体を接合したことを特徴とする温度安定化表面波装置が開示されている。この表面波装置は、制御された応力変化を前記圧電材料に誘起させることにより、前記圧電材料において温度補正がなされるというものである（特許文献１参照）。
この例では、「複合積層体にＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）基板を強固に結合することにより、前述したように基板上に圧縮力が生じ、この圧縮力は温度が増大するに従って増大する。かくして、遅延時間およびフィルタ中心周波数に対する温度の影響を補正する手段を得ることができる。」とされている。これは、支持基板となる複合積層体の膨張係数は圧電材料であるＬｉＮｂＯ３基板の弾性表面波伝播方向のそれよりも小さいことを意味し、これにより温度変化に応じて圧電基板に応力が発生してＳＡＷデバイスの遅延時間およびフィルタ中心周波数に対する温度の影響を補正できるということを意味する。
【０００４】
また、接着剤を使用して剛板と圧電板とを貼り合せて一体の基板とし、前記圧電板表面に電極を設けた機能素子を、パッケージに収納した電気部品が開示されている（特許文献２参照）。
すなわち、圧電材料とこれより小さな膨張係数を有する基板とを貼り合せた複合圧電基板を用いた弾性表面波素子は周波数温度特性が改善されること、接着剤を用いて剛板と圧電板を貼り合せて一体の基板とすることは公知の技術である。
【０００５】
また、非特許文献１には、表面にＡｌまたはＣｕの電極を形成しその上にＳｉＯ２膜を形成した５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板は、電気機械結合係数が２５％程度と大きく１次の温度特性がほぼ零であることが示されている。
ここでは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した電極厚が０．０３５である例が示されている。
しかし、このような基板では、ＳｉＯ２膜を厚くすると電気機械結合係数が小さくなる。また、例えば送信段で用いる無線通信部品では、大きな電力がかかると、電極が劣化するという問題があった。
また、非特許文献２には６４°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板と石英基板を貼合せた複合圧電基板が開示されている。しかし、非特許文献２では電極材料の厚みについては検討されていない。
【０００６】
また、圧電性基板と、該圧電性基板上にそれぞれ形成された、複数の電極指およびこれら電極指を共通に接続するバスバーを有するインタディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）とを備える、弾性表面波素子が、フリップチップボンディングによって実装基板上に実装された、弾性表面波素子の実装構造であって、前記実装基板は、前記圧電性基板より小さい線膨張係数を有し、かつ、前記バンプは、温度変化による前記圧電性基板の熱膨張および熱収縮が前記実装基板によって抑えられるように配置されていることを特徴とする、弾性表面波素子の実装構造が開示されている（特許文献３参照）。
この例の実施例においては、圧電体としてＬｉＴａＯ３（膨張係数１６ｐｐｍ／℃）、実装基材としてアルミナ（膨張係数７ｐｐｍ／℃）を使用しバンプを介してフリップチップボンディングによって実装基板上に実装された弾性表面波フィルタが、動作周波数１．９ＧＨｚにおいて温度による周波数変動が−１１ｋＨｚ／℃だけ改善されたことが開示されている。
この改善効果は、温度係数にして約６ｐｐｍ／℃だけ改善されるものであり好ましいとされる。
【０００７】
一方、非特許文献３では、圧電体として４８°回転ＹカットＬｉＴａＯ３を用い、この圧電体にその支持基板であるＳｉ基板がＳｉＯ２層を介して直接接合された複合圧電基板を用いた弾性表面波デバイスが開示されている。この弾性表面波デバイスの動作周波数の温度特性は、複合圧電チップをボンディングワイヤー法で接続すると動作周波数の温度特性が−１２ｐｐｍ／℃であるのに対し、フリップチップボンディング法では−２２ｐｐｍ／℃（乃至−３５ｐｐｍ／℃）と温度特性が劣化してしまうことが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５１−２５９５１号公報
【特許文献２】特開平２−６２１０８号公報
【特許文献３】特開２００３−３２４３３４号公報
【非特許文献１】圧電材料・デバイスシンポジウム予稿集 ２００５、 pp.153-158
【非特許文献２】K. Yamanouchi et al., Proc. 1999 IEEE Ultrasonics Symp., pp.239-242
【非特許文献３】B.P.Abbot, J.Caron, J.Chocola, K.Lin , S.Malocha , N.Naumenko and P.Welsh, "Advances in Rf SAW Substrates",2nd International Symposium on AcousticWave Devices for Future Mobile Communication Systems,pp.233-243,2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、電気機械結合係数が大きく、周波数温度特性が極めて良いとともに、特に耐電力性が高く、大きな電力を印加しても電極が劣化しない安価な弾性表面波素子を生産性高く提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、圧電基板上に弾性表面波または漏洩弾性表面波を励振・検出する金属電極が形成された弾性表面波素子であって、少なくとも、圧電基板とセラミック基板とを接着剤を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップと、該複合圧電チップをフリップチップボンディングによって実装する実装基板とを具備し、前記圧電基板上に形成された金属電極の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であり、前記圧電基板表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃ（ｐｐｍ／℃）と、前記実装基板の膨張係数αｓ（ｐｐｍ／℃）とが、
αｓ＜αｃ＜αｓ＋６
なる関係を満たすように実装されたものであることを特徴とする弾性表面波素子を提供する（請求項１）。
【００１１】
このように、本発明の弾性表面波素子は、複合圧電チップにおいて圧電基板と貼り合わす基板をセラミック基板とし、また、圧電基板とセラミック基板とを接着剤を介して貼り合わせているので、比較的安価なものとすることができ、温度特性が良好なものとすることが可能である。
また、圧電基板表面に形成された金属電極の厚さが、圧電基板表面を伝播する漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であれば、耐電力性が高く、大きな電力を印加しても電極が劣化しないものとできる。
さらに、圧電基板とセラミック基板とを貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップと、該複合圧電チップをフリップチップボンディングによって実装する実装基板とを具備し、圧電基板表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃと実装基板の膨張係数αｓとが上記関係を満たすように実装されたものなので、生産性が高く、周波数温度特性改善効果が高い弾性表面波素子とすることができる。
【００１２】
また、前記圧電基板は３５°±３５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板又はＬｉＴａＯ３基板であることが好ましい（請求項２）。
このように、圧電基板が３５°±３５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板又はＬｉＴａＯ３基板であれば、周波数温度特性が優れ、ロスが小さく、広帯域な弾性表面波素子とできる。
【００１３】
また、前記圧電基板の表面に前記金属電極を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層（但し０．０１＜ｘ＜０．５）が形成されており、該ＳｉＯ２−ｘＮｘ層の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下であることが好ましい（請求項３）。
【００１４】
このように、圧電基板の表面に金属電極を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層が形成されていれば、基板表面の電極の保護と周波数温度特性の調整ができ、また漏洩弾性表面波及び弾性表面波が混在する場合、結合が小さい弾性表面波はこの膜により減衰し不要モード（スプリアスモード）を抑圧する効果がある。またその厚さが漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下、特には０．０５程度であれば、漏洩弾性表面波の音速の低下と結合係数の低下が発生しないようにできる。また、ｘが０．０１より大きければ、ＳｉＯ２−ｘＮｘ層の弾性的性質が経時的に変化しにくく、ｘが０．５未満では膜質が劣化する可能性が低い。ｘは好ましくは０．１程度であれば、Ｎを含まない場合に比べ層自身の耐電力性が向上し好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
このような本発明の弾性表面波素子であれば、耐電力性が高く、大きな電力を印加しても電極が劣化しにくく、また、生産性が高く、広帯域で周波数温度特性が良好なものとすることができる。しかも、圧電基板と貼り合わせる基板をセラミック基板とし、接着剤を介して貼り合わせたものなので安価なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施形態について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は本発明に係る弾性表面波素子の実施形態の一例を示す断面概略図である。
この弾性表面波素子８は、圧電基板２とセラミック基板３とを接着剤（接着層）４を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップ１と、複合圧電チップ１をバンプ５を介してフリップチップボンディングによって実装する実装基板６とを具備する。また、圧電基板２上に弾性表面波または漏洩弾性表面波を励振・検出する金属電極７が形成されたものであり、この金属電極７の厚さは漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上である。さらに、この金属電極７を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０（但し０．０１＜ｘ＜０．５）が形成されている。ただし、金属電極７の取り出し部の部分のみ除かれており、上述のようにバンプ５を介して実装されている。
そして、圧電基板２の表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃ（ｐｐｍ／℃）と、実装基板６の膨張係数αｓ（ｐｐｍ／℃）とが、αｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすように実装されたものであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の弾性表面波素子８は、このように金属電極７の厚さを漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上とすることにより、耐電力性が高く、大きな電力を印加しても劣化しにくい。
また、上記のような構成とすることにより、生産性が高く、周波数温度特性改善効果が高いものとできる。すなわち、本発明のように、上記の圧電基板２の表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波伝播方向の膨張係数αｃと実装基板６の膨張係数αｓとがαｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすようにしてフリップチップボンディングにより複合圧電基板を実装した弾性表面波素子８は、例えばチップアンドワイヤー法により実装した場合に比べて、周波数温度係数が数ｐｐｍ／℃〜１０数ｐｐｍ／℃程度改善するだけでなく、フリップチップボンディングにより実装するので、生産性を高くできる。
【００１８】
本発明で使用する複合圧電基板は、上記のように接着層４があるため複合圧電基板表面の圧電基板表面の熱による応力が緩和されてしまうが、前述のように複合圧電基板をフリップチップ実装すると圧電体表面の応力値及び応力分布が劇的に回復するので、フリップチップ実装しない場合に比べ周波数温度特性を大幅に改善することができる。
【００１９】
ここで、αｃがαｓよりも小さい場合は、非特許文献１と同様に、フリップチップボンディングにより実装した場合の周波数温度特性がチップアンドワイヤー法により実装した場合に比べ劣化してしまうという結果をもたらし、周波数温度特性改善効果と高生産性の両方を達成することができない。また、αｃがαｓ＋６（ｐｐｍ／℃）より大きな場合は、周波数温度係数の改善効果は小さい。そこで、本発明のように、αｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすように実装することにより、高い周波数改善効果と高生産性の両方を達成できる。膨張係数が上記関係を満たすようにするには、例えば圧電基板２の厚み、圧電基板２と支持基板であるセラミック基板３とを接着する接着層４の厚み、チップサイズ等を調整して実装すればよい。
【００２０】
次に、複合圧電チップ１の構成要素について具体的に説明する。
図１で示した複合圧電チップ１は、上記のように、圧電基板２とセラミック基板３とを接着剤４を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工して形成したものである。
ここで、この本発明の弾性表面波素子に使用する複合圧電基板について、本発明者が鋭意研究を行ったところ、本発明者は、例えば送信段の無線通信部品に用いるＳＡＷデバイスには大きな電力がかかることから、このＳＡＷデバイスの圧電基板の表面に形成される弾性表面波を励振するための金属電極が劣化しにくいように、厚い電極材料を圧電基板上に形成する必要があり、電極材料の膜厚が十分厚くなければ、良好な耐電力性は期待できないと考えた。これまで、電極材料の厚さについては十分な検討がされていなかったが、本発明者は、金属電極の厚さが、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であれば、耐電力性が十分に高いものとすることができることを見出した。
【００２１】
図２は本発明に係る弾性表面波素子８に用いる複合圧電基板の実施形態の一例を示す断面概略図である。
この複合圧電基板９は、圧電基板２とセラミック基板３とを貼り合せて形成されたものであって、圧電基板２の表面には弾性表面波を励振するための金属電極７が形成されており、該金属電極７の厚さは、上述のように漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上、すなわち、例えば漏洩弾性表面波の波長が２μｍであれば電極の厚さは０．０８μｍ以上であり、セラミック基板３と圧電基板２とは接着剤４を介して接合されたものであることを特徴とする。
金属電極７は厚ければ厚いほど劣化しにくいが、上記規格化した値で例えば０．１程度もあれば十分である。
【００２２】
このような複合圧電基板９は、例えば圧電基板２及びセラミック基板３の一方又は両方に接着剤を塗布し、真空下で貼り合わせ強固に接合することにより作製することができる。接着面に異物が混入しないように貼り合わせ前に各基板の表面を洗浄することが好ましく、また、表面をアンモニア−過酸化水素水溶液等で親水化処理をしたり、またはプラズマ処理をしたり、例えば基板を１００℃に加熱して波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及びオゾン（好ましくは高濃度オゾン）により前処理することにより接着力を高めてもよい。
複合圧電基板９の大きさは特に限られず、例えば直径１００ｍｍのものとできるがそれ以上でもそれ以下でもよい。
【００２３】
本発明では、圧電基板２は、厚さが５〜１００μｍであって、圧電基板２の接着面が粗面に加工されたものであってもよい。このように、圧電基板２の厚さが５〜１００μｍ、好ましくは５〜３０μｍであれば、加熱による反りが少なく割れのないものとなる。圧電基板２の厚さが５μｍ以上であれば、圧電基板１２を上記の厚さに加工する際にクラックが生じにくく好ましい。また、１００μｍ以下であれば、複合圧電基板９を２５０℃程度に加熱した場合でも、圧電基板２が割れにくいため好ましい。圧電基板２の厚さを上記範囲内の所望の値とするには、例えば複合圧電基板９を形成後、圧電基板２を研削もしくはラップ、ポリッシュ（研磨）加工すればよい。
【００２４】
また、圧電基板２は、３５°±３５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板またはＬｉＴａＯ３基板であることが好ましい。これらは電気機械結合係数が大きい結晶材料であるので、周波数選択フィルタとしての帯域幅が広く、挿入損失が小さいＳＡＷデバイスが製造可能な複合圧電基板とできる。また後述するように、伝播ロス特性、周波数温度特性も良好なものとできる。この圧電結晶材料からなる圧電基板は、例えばチョクラルスキー法でこれらの単結晶棒を育成し、これを所望の厚さにスライスすることによって高品質なものが得られる。
【００２５】
また、本発明において、複合圧電基板９の支持基板としてセラミック基板を用いているが、このようにセラミック基板を用いれば、圧電基板よりも膨張係数が小さくでき、また、パッケージ材料として汎用されているので、安価で周波数温度特性が改善された電気的絶縁が確保された高性能な複合圧電基板とできる。接着剤を介して貼り合せるということも複合圧電基板が安価なものとなる一つの要因であり、また、強固に接合することができるという利点もある。
【００２６】
また、金属電極７はＡｌ、Ｃｕ、及びその合金などからなるものが好ましい。この金属電極７は、複合圧電基板９の上に蒸着やスパッタ、ＣＶＤなどの方法により上記金属材料の膜を形成し、エッチングなどによりパターニングすることにより形成することが出来る。
【００２７】
また、圧電基板２の表面に金属電極７を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０（但し０．０１＜ｘ＜０．５）が形成されており、ＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下であることが好ましい。
このようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０が形成されていれば、基板表面の金属電極７の保護と周波数温度特性の調整ができ、また漏洩弾性表面波及び弾性表面波が混在する場合、結合が小さい弾性表面波はこの膜により減衰し不要モードを抑圧する効果がある。
【００２８】
また、ＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０の厚さが漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下、特には０．０５程度であれば、漏洩弾性表面波の音速の低下と結合係数の低下が発生しないようにできる。また、ｘが０．０１より大きければ、ＳｉＯ２−ｘＮｘ層１０の弾性的性質が経時的に変化しにくく、ｘが０．５未満であれば膜質が劣化する可能性は低い。ｘは好ましくは０．１程度であれば、Ｎを含まない場合に比べ層自身の耐電力性が向上し好ましい。
【００２９】
図３は本発明で用いる複合圧電基板の周波数温度特性をシミュレーションにより求めたものを示すグラフである。横軸は圧電基板のＹカット回転角、縦軸は周波数温度特性（ＴＣＦ）である。圧電基板はＬｉＮｂＯ３基板で厚みが２０μｍ、支持基板は低膨張セラミック基板（膨張係数５．５ｐｐｍ／℃）であり、複合圧電基板の全厚みは０．２ｍｍの場合である。また、弾性表面波（漏洩弾性表面波）の波長で規格化した電極厚みは０．０６である。また、電極材料はＡｌとＣｕの合金の場合でＡｌ：Ｃｕの割合が２：１である。比較として同図中にＬｉＮｂＯ３基板単体の場合の計算値も示した。周波数温度特性は共振周波数及び反共振周波数について示した。本発明に用いる複合圧電基板では圧電基板単体の場合と比較して広いＹカット回転角にわたり周波数温度特性が−２０ｐｐｍ／℃から−４０ｐｐｍ／℃程度へ大きく改善されている。Ｙカット回転角としては３５°±３５°が好ましく、２０°〜７０°であれば特に好ましい。
なお、このＴＣＦは前記複合圧電基板をチップアンドワイヤー方式で実装した場合に相当する。
【００３０】
ここで、上述したように、本発明の弾性表面波素子のように、αｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすようにしてフリップチップボンディングにより複合圧電基板を実装した弾性表面波素子は、例えばチップアンドワイヤー法により実装した場合に比べて、周波数温度係数が数ｐｐｍ／℃〜１０数ｐｐｍ／℃程度改善する。
そこで、本発明のように上記関係を満たしつつフリップチップボンディングにより実装した場合のシミュレーションを行ったところ、上記の図３に示すチップアンドワイヤー方式のシミュレーション結果よりもさらに周波数温度特性が５〜１０ｐｐｍ／℃程改善されたものとなることが分かり、同様に、Ｙカット回転角としては３５°±３５°が好ましく、２０°〜７０°であれば特に好ましいという結果になった。
【００３１】
図４は、図３に示した複合圧電基板と同様のものについて、漏洩弾性表面波の波長で規格化した金属電極の厚さをパラメータとした場合の漏洩弾性表面波の伝播ロスの計算値を示すグラフである。横軸はＹカット回転角を示し、縦軸は伝播ロス（減衰定数）を示す。
伝播ロスは０．１５ｄＢ／波長未満が好ましく、０．０１ｄＢ／波長未満が特に好ましい。この場合、Ｙカット回転角としては３５°±３５°が好ましく、２０°〜７０°であれば特に好ましい。このようなＹカット回転角の間で金属電極の厚さが漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であれば、伝播ロスを０．１５ｄＢ／波長未満とすることができる。なお、Ｙカット回転角によっては金属電極の厚さが厚いと伝播ロスが増加する場合があるので、伝播ロスの点からは、金属電極の厚さは漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下が好ましい。
【００３２】
図５は、図３に示した複合圧電基板と同様のものについて、結合係数（ｋ２）の計算値を示すグラフである。図５より、ＬｉＮｂＯ３でのＹカット回転角は３５°±３５°で結合が大きく、さらにＹカット回転角は０°〜４０°であればより好ましい。
以上の点から、本発明で用いられるＬｉＮｂＯ３基板のＹカット回転角は３５°±３５°が好ましく、２０°〜４０°が特に好ましい。
【００３３】
そして、上記のような複合圧電基板９をダイシングしてチップ状に切断して複合圧電チップ１が得られ、本発明の弾性表面波素子８は、このような複合圧電チップ１を用い、例えばＡｕやＳｎからなるバンプ５を介して従来のフリップチップボンディングによって実装基板６に実装されたものである。実装基板６は、アルミナ（膨張係数８ｐｐｍ／℃）や低膨張セラミック（膨張係数５．５ｐｐｍ／℃）からなるものであれば、膨張係数が適当な値であり、膨張係数αｃとαｓとが前述の関係を満たすように調整して実装することが容易であるが、他の材料からなる実装基板でもよい。
【実施例】
【００３４】
以下に本発明の実施例および比較例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
直径４インチ（１００ｍｍ）で厚さが２９０μｍであり、貼り合せ面とその反対側の面のそれぞれの表面粗さＲａが共に０．３μｍであって、気孔率が２％、ヤング率が３８０ＧＰａ、抵抗率が１０１５Ωｃｍであるアルミナ基板を用意した。
また、次に圧電基板として直径４インチ（１００ｍｍ）の２５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板を厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となるよう両面研磨により仕上げた。このときＬｉＮｂＯ３基板として焦電性が無いものを用いた。前記基板を各々１００℃に加熱しながら波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及び高濃度オゾンにより前処理した。
【００３５】
前記アルミナ基板にエポキシメタクリレートを主成分とする紫外線硬化接着剤をスピンコートし貼り合せ面上に均一に塗布した。
また、前記ＬｉＮｂＯ３基板の貼り合せ面に前記接着剤を同様に塗布し、前記アルミナ基板の接着剤塗布面と前記ＬｉＮｂＯＬ３基板の接着剤塗布面を圧力１×１０−３ｍｂａｒの真空下で貼り合せた。
次に、この貼り合わせた複合圧電基板に、照度５０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間照射し、接着剤を硬化させた。このとき貼り合せた基板面内で接着剤の層は一様に５μｍの厚さだった。
この後、この貼り合せ基板をＮ２雰囲気下１３０℃の温度で２時間キュアをおこなった。
【００３６】
そして、この前記複合圧電基板を面取り加工した後、圧電基板であるＬｉＮｂＯ３基板の外周約０．５ｍｍを特殊面取りホイールにて削り落とした。次いで、ＬｉＮｂＯ３基板の表面側（貼り合せ面と反対側）をラップ及び研削により１３０μｍ削り落とし、さらにポリッシュによりＬｉＮｂＯ３基板の厚さが２０μｍになるようにした。
前記アルミナ基板の厚みは２９０μｍ±０．５μｍと極めてバラツキが少なく、前記複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の厚みは２０±０．５μｍと極めて小さかった。また、ＬｉＮｂＯ３基板に加工歪やクラックは観察されなかった。
【００３７】
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．１２μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０６とした。
【００３８】
この金属電極が形成された複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た複合圧電チップにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ、比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は１１％と広帯域であった。
【００３９】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−２０ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３５ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００４０】
（実施例２）
ＬｉＮｂＯ３基板のカット角を４１°回転Ｙカットとした以外は、実施例１と同じ手順で複合圧電基板（０．２ｍｍ厚）を作製した。ＬｉＮｂＯ３基板の厚さは２０μｍとした。
【００４１】
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．１２５μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングし金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２．１μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０６とした。この複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工した。
【００４２】
このとき、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は９％と広帯域であった。
【００４３】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−１８ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３３ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００４４】
（実施例３）
実施例１のＬｉＮｂＯ３基板のカット角を５°回転Ｙカットとした以外は実施例１と同じ手順にて複合圧電基板（０．２ｍｍ厚）を作製した。
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．１８μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングし金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長１．８μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１とした。
【００４５】
次にこの金属電極が形成された複合圧電基板にプラズマＣＶＤによりＳｉＯ１．８Ｎ０．２の保護膜を０．１μｍの厚さで堆積させた。すなわち、保護膜の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０６とした。
このとき、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であった。
【００４６】
この複合圧電基板に形成された共振子の電極取り出し部のＳｉＯ１．８Ｎ０．２の保護膜の部分のみをドライエッチングしたのち、ダイシングしてチップ形状に加工して、この電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ、比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は１２％と広帯域であった。
【００４７】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−５ｐｐｍ／℃、共振周波数は−２０ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００４８】
（実施例４）
直径４インチ（１００ｍｍ）で厚さが１９０μｍである低膨張セラミックス基板（膨張係数５．５ｐｐｍ／℃）を準備し、次に直径４インチ（１００ｍｍ）で厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）の１５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板を両面ラップにより表面のＲａが０．１２μmとなる様加工した。
【００４９】
次いで、前記セラミックス基板の表面を洗浄し、さらに１００℃に加熱しながら波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及び高濃度オゾンにより前処理し、片側表面上にエポキシメタクリレートを主成分とする紫外線硬化接着剤をスピンコートし均一に塗布した。次いで、前記ＬｉＮｂＯ３基板の裏面を洗浄し、前記接着剤を同様に塗布し、前記セラミックス基板の接着剤塗布面と前記ＬｉＮｂＯ３基板の接着剤塗布面を圧力１×１０−３ｍｂａｒの真空下で貼り合せた。
【００５０】
次に、この貼り合わせた複合圧電基板に、照度５０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間照射し、接着剤を硬化させた。このとき基板面内で接着層は一様に５μｍの厚さだった。そして、この複合圧電基板を面取り加工した後、ＬｉＮｂＯ３基板の表面側をラップ及び研削により１２０μｍ削り落とし、さらにポリッシュによりＬｉＮｂＯ３基板の厚さが１０μｍになるようにした。
【００５１】
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．２μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長１．８μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１１とした。この複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工した。
【００５２】
このとき、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝９ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ、比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は１２％と広帯域であった。
【００５３】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−２７ｐｐｍ／℃、共振周波数は−２９ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００５４】
（実施例５）
実施例１と同様なアルミナ基板を用意した。次に直径４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３基板を厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となるよう両面研磨により仕上げた。このときＬｉＴａＯ３基板は焦電性が無いものを用いた。前記基板を各々１００℃に加熱しながら波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及び高濃度オゾンにより前処理した。
前記アルミナ基板にエポキシメタクリレートを主成分とする紫外線硬化接着剤をスピンコートし貼り合せ面上に均一に塗布した。
また、前記ＬｉＴａＯ３Ｌ基板の貼り合せ面に前記接着剤を同様に塗布し、前記アルミナ基板の接着剤塗布面と前記ＬｉＴａＯ３基板の接着剤塗布面を圧力１×１０−３ｍｂａｒの真空下で貼り合せた。
次に、この貼り合わせた複合圧電基板に、照度５０ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間照射し、接着剤を硬化させた。このとき貼り合せた基板面内で接着剤の層は一様に５μｍの厚さだった。
この後、この貼り合せ基板をＮ２雰囲気下１３０℃の温度で２時間キュアをおこなった。
【００５５】
そして、この前記複合圧電基板を面取り加工した後、圧電基板であるＬｉＴａＯ３基板の外周約０．５ｍｍを特殊面取りホイールにて削り落とした。次いで、ＬｉＴａＯ３基板の表面側（貼り合せ面と反対側）をラップ及び研削により１３０μｍ削り落とし、さらにポリッシュにより基板の厚さが２０μｍになるようにした。
【００５６】
前記アルミナ基板の厚みは２９０μｍ±０．５μｍと極めてバラツキが少なく、前記複合圧電基板のＬｉＴａＯ３基板の厚みは２０±０．５μｍと極めて小さかった。また、ＬｉＴａＯ３基板に加工歪やクラックは観察されなかった。
次に、この複合圧電基板のＬｉＴａＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．１２μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０６とした。この複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工した。
【００５７】
このとき、ＬｉＴａＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数その場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の２ＧＨｚでの共振子特性を評価したところ、比帯域幅（（ｆａ−ｆｒ）／ｆａ、ｆａは反共振周波数、ｆｒは共振周波数）は３％と比較的広帯域であった。
【００５８】
また、この共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−１５ｐｐｍ／℃、共振周波数は−５ｐｐｍ／℃という小さい温度係数であり、周波数温度特性改善効果が高かった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ２０００時間でも共振特性の劣化は無く、耐電力性が高いことが確認された。
【００５９】
（比較例１）
実施例１と同様な方法で１ポートの漏洩弾性表面波共振子を作製し、チップアンドワイヤー方式で実装し、共振子の周波数温度特性を調べたところ、反共振周波数については−２３ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３８ｐｐｍ／℃という温度係数であった。
【００６０】
（比較例２）
実施例２と同様な方法で１ポートの漏洩弾性表面波共振子を作製し、チップアンドワイヤー方式で実装し、共振子の周波数温度特性を調べたところ、反共振周波数については−２１ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３６ｐｐｍ／℃という温度係数であった。
【００６１】
（比較例３）
実施例３と同様な方法で１ポートの漏洩弾性表面波共振子を作製し、チップアンドワイヤー方式で実装し、共振子の周波数温度特性を調べたところ、反共振周波数については−８ｐｐｍ／℃、共振周波数は−２３ｐｐｍ／℃という温度係数であった。
【００６２】
（比較例４）
実施例４と同様な方法で方法で１ポートの漏洩弾性表面波共振子を作製し、チップアンドワイヤー方式で実装し、共振子の周波数温度特性を調べたところ、反共振周波数については−３１ｐｐｍ／℃、共振周波数は−３６ｐｐｍ／℃という温度係数であった。
【００６３】
このように、比較例１−４は実施例１−４と比べて、それぞれ反共振周波数、共振周波数の温度係数は大きな値を示している。これより、上述したように、本発明のようにαｓ＜αｃ＜αｓ＋６なる関係を満たすようにフリップチップボンディングによって実装したものの方が、比較例１−４のようにチップアンドワイヤー方式により実装したものよりも周波数温度特性がより効果的に改善されることが判る。
また、比較例１−４のようにチップアンドワイヤー方式による実装では、実装作業が煩雑であり、生産性が高いものではない。
【００６４】
（比較例５）
実施例１と同様な方法で複合圧電基板を作製し、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．０６μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。これは金属電極の厚さが漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上である本発明の特徴とは異なる。
この金属電極が形成された複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た複合圧電チップを、アルミナセラミック基板からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
【００６５】
（比較例６）
直径４インチ（１００ｍｍ）の２５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板を厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となるように仕上げた。
このＬｉＮｂＯ３基板の表面にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．０６μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングし金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。
【００６６】
この金属電極が形成された圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た圧電チップにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１５ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−６０ｐｍ／℃、共振周波数は−８３ｐｐｍ／℃という大きい温度係数であった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
【００６７】
（比較例７）
直径４インチ（１００ｍｍ）の２５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板を厚さが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となるように仕上げた。
このＬｉＮｂＯ３基板の表面にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．０６μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングし金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。
次にこの金属電極が形成された圧電基板にプラズマＣＶＤによりＳｉＯ１．８Ｎ０．２保護膜を０．２μｍの厚さで堆積させた。
【００６８】
この金属電極が形成された圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た圧電チップにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１５ｐｐｍ／℃であった。
次に電極が形成された前記圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＡｇ、Ｓｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。
前記圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の周波数温度特性を求めたところ、反共振周波数については−５０ｐｍ／℃、共振周波数は−７０ｐｐｍ／℃という大きい温度係数であった。
さらに、この共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
【００６９】
（比較例８）
支持基板であるセラミック基板として、実施例１で用意したアルミナ基板と同様のアルミナ基板を用意した。そして、実装基板として実施例１とは異なる基板を用意して、また、圧電基板上に形成する金属電極の厚さを変えたこと以外は実施例１と同様の手順で弾性表面波素子を作製した。
なお、金属電極の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。
また、ＬｉＴａＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１０ｐｐｍ／℃であり、実装基板の膨張係数αｓは１２ｐｐｍ／℃であった。すなわち、本発明におけるαｓとαｃの関係（αｓ＜αｃ＜αｓ＋６）とは異なり、αｓ＞αｃになっている。
【００７０】
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の反共振周波数の温度係数は−４１ｐｐｍ／℃、共振周波数の温度係数は−３８ｐｐｍ／℃という比較的大きな温度係数だった。
また、この複合圧電基板からなる共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
このように、実施例と比較して、比較例８の弾性表面波素子においては金属電極が劣化しやすく、温度特性も悪い結果となった。
【００７１】
（比較例９）
直径４インチ（１００ｍｍ）で厚さが２００μｍであるガドリニウム・ガリウム・ガーネット(ＧＧＧ)基板を用意した。次に直径４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転Ｙカットタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）基板を厚さが０．２ｍｍ（２００μｍ）で両面ラップにより表面のＲａが０．１２μmとなる様加工した。
【００７２】
次いで、ＧＧＧ基板の表面を洗浄し、さらにこの基板を１００℃に加熱しながら波長２００ｎｍ以下の短波ＵＶ光及び高濃度オゾンにより前処理し、エポキシメタクリレートを主成分とする紫外線硬化接着剤をスピンコートし片側表面上に均一に塗布した。次いで、前記ＬｉＴａＯ３基板の裏面を洗浄し、前記接着剤を同様に塗布し、前記ＧＧＧ基板の接着剤塗布面と前記ＬｉＴａＯ３基板の接着剤塗布面を圧力１×１０−３ｍｂａｒの真空下で貼り合せた。
【００７３】
次に、この複合圧電基板のＬｉＮｂＯ３基板の表面側にスパッタ法によりＡｌ、Ｃｕの合金を０．０６μｍの厚みで堆積させた。このときＡｌ：Ｃｕの比が２：１となるようターゲット組成を選定した。
次に表面の金属材料の一部をプラズマエッチングにより溶かし、パターニングして金属電極とし、１ポートの漏洩弾性表面波共振子（波長２μｍ）を作製した。すなわち、金属電極の厚さを、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０３とした。
【００７４】
この金属電極が形成された複合圧電基板をダイシングしてチップ形状に加工して得た複合圧電チップにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板の電極が形成された面の漏洩弾性表面波伝播方向であるＸ方向の膨張係数をその場観察により求めたところ、αｃ＝１６ｐｐｍ／℃であった。
【００７５】
次にこの複合圧電チップを、アルミナセラミック基板（膨張係数αｓ＝８ｐｐｍ／℃）からなる実装基板にＳｎからなるハンダバンプを介してフリップチップ接続して、パッケージングをおこなった。すなわち、本発明におけるαｓとαｃの関係（αｓ＜αｃ＜αｓ＋６）とは異なり、αｃ＞αｓ＋６になっている。
前記複合圧電チップをフリップチップ接続した１ポート共振子の反共振周波数の温度係数は−４０ｐｐｍ／℃、共振周波数の温度係数は−３９ｐｐｍ／℃という実施例に比べて比較的大きな温度係数となった。
また、この複合圧電基板からなる共振子に２ＧＨｚ、１Ｗの電力を投入し続けたところ、約１０時間で金属電極が劣化した。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る弾性表面波素子の実施形態の一例を示す断面概略図である。
【図２】本発明に係る弾性表面波素子に用いられる複合圧電基板の一例を示した概略断面図である。
【図３】本発明に係る複合圧電基板の周波数温度特性をシミュレーションにより求めたものを示すグラフである。
【図４】図３に示した複合圧電基板と同様のものについて、漏洩弾性表面波の波長で規格化した金属電極の厚さをパラメータとした場合の漏洩弾性表面波の伝播ロスの計算値を示すグラフである。
【図５】図３に示した複合圧電基板と同様のものについて、結合係数（ｋ２）の計算値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７７】
１…複合圧電チップ、 ２…圧電基板、 ３…セラミック基板、
４…接着剤（接着層）、 ５…バンプ、 ６…実装基板、 ７…金属電極、
８…弾性表面波素子、 ９…複合圧電基板、 １０…ＳｉＯ２−ｘＮｘ層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に弾性表面波または漏洩弾性表面波を励振・検出する金属電極が形成された弾性表面波素子であって、少なくとも、圧電基板とセラミック基板とを接着剤を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップと、該複合圧電チップをフリップチップボンディングによって実装する実装基板とを具備し、前記圧電基板上に形成された金属電極の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であり、前記圧電基板表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃ（ｐｐｍ／℃）と、前記実装基板の膨張係数αｓ（ｐｐｍ／℃）とが、
αｓ＜αｃ＜αｓ＋６
なる関係を満たすように実装されたものであることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波素子において、前記圧電基板は３５°±３５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板又はＬｉＴａＯ３基板であることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の弾性表面波素子において、前記圧電基板の表面に前記金属電極を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層（但し０．０１＜ｘ＜０．５）が形成されており、該ＳｉＯ２−ｘＮｘ層の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下であることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項１】
圧電基板上に弾性表面波または漏洩弾性表面波を励振・検出する金属電極が形成された弾性表面波素子であって、少なくとも、圧電基板とセラミック基板とを接着剤を介して貼り合わせた複合圧電基板をチップ形状に加工した複合圧電チップと、該複合圧電チップをフリップチップボンディングによって実装する実装基板とを具備し、前記圧電基板上に形成された金属電極の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．０４以上であり、前記圧電基板表面の弾性表面波または漏洩弾性表面波の伝播方向の膨張係数αｃ（ｐｐｍ／℃）と、前記実装基板の膨張係数αｓ（ｐｐｍ／℃）とが、
αｓ＜αｃ＜αｓ＋６
なる関係を満たすように実装されたものであることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波素子において、前記圧電基板は３５°±３５°回転ＹカットＬｉＮｂＯ３基板又はＬｉＴａＯ３基板であることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の弾性表面波素子において、前記圧電基板の表面に前記金属電極を覆うようにＳｉＯ２−ｘＮｘ層（但し０．０１＜ｘ＜０．５）が形成されており、該ＳｉＯ２−ｘＮｘ層の厚さは、漏洩弾性表面波の波長で規格化した値で０．１以下であることを特徴とする弾性表面波素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２２８１２０（Ｐ２００７−２２８１２０Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４４８１３（Ｐ２００６−４４８１３）
【出願日】平成１８年２月２２日（２００６．２．２２）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２２日（２００６．２．２２）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
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