CN103730712A - 一种高屏蔽准平面传输线的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高屏蔽准平面传输线的制作方法,包括步骤101、加工介质基片,预先在金属接地层位置形成通孔;步骤102、实现介质基片表面与通孔内的金属化膜层;步骤103形成共面波导图形,并电镀加厚,形成电镀层;步骤104、在导带上方形成绝缘介质层;步骤105、在介质层上方形成金属化膜层;步骤106、在介质层上方形成金属连接层,并电镀加厚,形成电镀层;步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。采用上述方案,与波导、同轴线等传输线相比,制作工艺更为简单,更容易与普遍使用的微带线、共面波导等平面传输线相集成;与微带线、共面波导等平面传输线相比,更能够有效地避免信号串扰等平面传输线工作中所存在的问题。
Description
技术领域
本发明属于平面传输线制作技术领域,尤其涉及的是一种高屏蔽准平面传输线的制作方法。
背景技术
在涉及到微波频率的各类传输线中,平面传输线因其开放式结构,便于在微波集成电路中集成,得以广泛的应用。经常使用的平面传输线有微带线、悬带线、槽线、共面波导以及背面接地的共面波导,如图1所示,图1中是最具有代表的微带线结构,中间是介质基片,底层是接地金属层,上层是金属导带,微波信号在上层金属导带中进行传播。其上层空间是开放的,信号会在传播中产生辐射。
平面传输线制作工艺简单、成本低,容易与其它器件集成,但其场结构都是半开放性质的,存在辐射效应,在微波模块中集成后,封装在一起的电路之间不可避免存在串扰,给电磁兼容工作及信号完整性带来挑战,随着集成度及信号工作频率的提高,该现象愈发严重。
波导、同轴线等传输线的场结构为闭合式的,虽然避免了辐射效应,但其制作成本高,难以与其它器件进行集成,使用场合受到了限制。
因此,现有技术存在缺陷,需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种高屏蔽准平面传输线的制作方法。
本发明的技术方案如下:
一种高屏蔽准平面传输线的制作方法,其中,包括以下步骤:
步骤101、采用激光切割的方法加工介质基片,预先在金属接地层位置形成通孔;
步骤102、采用真空溅射的方法实现介质基片表面与通孔内的金属化膜层;
步骤103、采用光刻工艺形成共面波导图形,并电镀加厚,形成电镀层;
步骤104、采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层;
步骤105、采用真空溅射的方法在介质层上方形成金属化膜层;
步骤106、采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层,并电镀加厚,形成电镀层;
步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。
所述的制作方法,其中,所述步骤101中,所述介质基片的材料为纯度99.6%-100%的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片;所述介质基片的厚度为:0.1mm~1mm;所述介质基片的平面尺寸为50.8mm×50.8mm。
所述的制作方法,其中,所述介质基片的厚度为0.254mm。
所述的制作方法,其中,所述步骤101中,所述通孔为矩形;所述激光源波长为355nm或532nm或1064nm。
所述的制作方法,其中,所述步骤102和105中,所述金属化膜层结构为钛钨金结构,其中钛与钨质量比为1:9;
所述的制作方法,其中,所述步骤103和106中,所述光刻工艺的具体步骤依次为:在基片上涂胶、前烘、曝光、显影、后烘、刻蚀、去胶;所述涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶;所述涂胶的方法是旋转涂覆法或超声喷雾涂覆法。
所述的制作方法,其中,所述步骤103和106中,所述电镀采用的是直流电镀金,电流密度为1~10mA/cm2,电镀溶液的成分为质量分数8%-12%氰化亚金钾,余量为水;所述电镀层的厚度为1~10μm。
所述的制作方法,其中,所述步骤104中,所述绝缘介质层为聚酰亚胺;所述光刻工艺的具体步骤依次为:在基片上涂覆聚酰亚胺胶、前烘、曝光、显影、后烘;所述聚酰亚胺层厚度范围为1~10μm。
采用上述方案,基于薄膜光刻工艺制作,具有类同轴线结构,属于准平面传输线。它与波导、同轴线等传输线相比,制作工艺更为简单,更容易与普遍使用的微带线、共面波导等平面传输线相集成;与微带线、共面波导等平面传输线相比,更能够有效地避免信号串扰等平面传输线工作中所存在的问题。
附图说明
图1为现有技术中平面传输线的结构示意图。
图2为本发明平面传输线制作方法流程图。
图3为本发明实现步骤101的工艺图。
图4为本发明实现步骤102的工艺图。
图5为本发明实现步骤103的工艺图。
图6为本发明实现步骤104的工艺图。
图7为图6的正视图。
图8为本发明实现步骤105的工艺图。
图9为本发明实现步骤106的工艺图。
图10为本发明实现步骤107的工艺图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本发明进行详细说明。
实施例1
如图2所示,本发明提供的一种高屏蔽准平面传输线的制作方法的流程,主要步骤包括:
步骤101、采用激光切割的方法加工介质基片,预先在金属接地层位置形成通孔;
步骤102、采用真空溅射的方法实现介质基片表面与通孔内的金属化;
步骤103、采用光刻工艺形成共面波导图形,并电镀加厚;
步骤104、采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层;
步骤105、采用真空溅射的方法在介质层上方形成金属化层;
步骤106、采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层,并电镀加厚;
步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。
上述步骤中,介质基片材料为纯度99.6%以上的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片,基片的厚度范围为:0.1mm~1mm;
所述步骤101中,介质基片的上、下接地面的导通是通过侧面金属化实现的,侧面金属化又是通过金属化通孔体现的;
所述步骤101中,激光加工所形成的通孔形状为矩形;
所述步骤101中,激光加工时所使用的激光光源波长为355nm(紫外光)或532nm(绿光)或1064nm(红外光);
所述步骤102和105中,介质基片上形成的金属化膜层结构为TiW-Au(钛钨-金),其中钛:钨质量比为1:9;
所述步骤103和106中,光刻工艺的具体步骤包括:在基片上涂胶——前烘——曝光——显影——后烘——刻蚀——去胶;
所述步骤103和106中,涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶;
所述步骤103、104和106中,在基片上涂胶的方法是旋转涂覆法或超声喷雾涂覆法;
所述步骤103和106中,所述电镀金采用的是直流电镀金,电流密度为1~10mA/cm2,电镀溶液的主要成分是氰化亚金钾;
所述步骤103和106中,电镀金的厚度范围为1~10μm;
所述步骤104中,绝缘介质层为聚酰亚胺;
所述步骤104中,光刻工艺的具体步骤包括:在基片上涂覆聚酰亚胺胶——前烘——曝光——显影——后烘;
所述步骤104中,聚酰亚胺层厚度范围为1~10μm;
所述步骤107中,划切完成后,侧面金属化效果体现在电路两侧。
上述基础上,对本发明作进一步详细说明。
如图3所示,选择材料为纯度99.6%以上的氧化铝陶瓷,平面尺寸为50.8mm×50.8mm,厚度H1为0.254mm,通过激光的手段获得方形通孔。
如图4所示,清洗带有方孔的陶瓷基片,通过真空磁控溅射的方法获得金属化膜层结构为TiW-Au(钛钨-金)。
如图5所示,采用光刻工艺形成共面波导图形,并进行电镀加厚。其中,光刻工艺的具体步骤为:在基片上涂胶——前烘——曝光——显影——后烘——刻蚀——去胶,涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶,涂胶的方法是旋转涂覆法。电镀金采用的是直流电镀技术,电流密度为4mA/cm2,电镀溶液的主要成分是氰化亚金钾,电镀层厚度为2μm;
如图6-图7所示,采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层。具体的光刻步骤是:在基片上涂覆聚酰亚胺胶——前烘——曝光——显影——后烘,聚酰亚胺层厚度为2μm;
如图8所示,再次通过真空磁控溅射的方法获得金属化膜层结构为TiW-Au(钛钨-金)。
如图9所示,采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层,并电镀加厚。新形成的金属连接层作用表现在将波导图形的两侧图形进行短路,以获得可靠的接地效果。电镀参数同d中一致。
如图10所示,使用砂轮划切的方法分割成独立图形。侧面金属化效果便体现在电路两侧。
本发明提出了一种高屏蔽准平面传输线的制作方法,它基于薄膜光刻工艺制作,具有类同轴线结构,属于准平面传输线。它与波导、同轴线等传输线相比,制作工艺更为简单,更容易与普遍使用的微带线、共面波导等平面传输线相集成;与微带线、共面波导等平面传输线相比,更能够有效地避免信号串扰等平面传输线工作中所存在的问题。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种高屏蔽准平面传输线的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤101、采用激光切割的方法加工介质基片,预先在金属接地层位置形成通孔;
步骤102、采用真空溅射的方法实现介质基片表面与通孔内的金属化膜层;
步骤103、采用光刻工艺形成共面波导图形,并电镀加厚,形成电镀层;
步骤104、采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层;
步骤105、采用真空溅射的方法在介质层上方形成金属化膜层;
步骤106、采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层,并电镀加厚,形成电镀层;
步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。
2.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤101中,所述介质基片的材料为纯度99.6%-100%的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片;所述介质基片的厚度为:0.1mm~1mm;所述介质基片的平面尺寸为50.8mm×50.8mm。
3.如权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述介质基片的厚度为0.254mm。
4.如权利要求2所述的制作方法,其特征在于,所述步骤101中,所述通孔为矩形;所述激光源波长为355nm或532nm或1064nm。
5.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤102和105中,所述金属化膜层结构为钛钨金结构,其中钛与钨质量比为1:9。
6.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤103和106中,所述光刻工艺的具体步骤依次为:在基片上涂胶、前烘、曝光、显影、后烘、刻蚀、去胶;所述涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶;所述涂胶的方法是旋转涂覆法或超声喷雾涂覆法。
7.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤103和106中,所述电镀采用的是直流电镀金,电流密度为1~10mA/cm2,电镀溶液的成分为质量分数8%-12%氰化亚金钾,余量为水;所述电镀层的厚度为1~10μm。
8.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述步骤104中,所述绝缘介质层为聚酰亚胺;所述光刻工艺的具体步骤依次为:在基片上涂覆聚酰亚胺胶、前烘、曝光、显影、后烘;所述聚酰亚胺层厚度范围为1~10μm。
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