[實(shí)用新型]一種小型化微機(jī)械濾波器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220446663.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN202817149U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜波;馬晉毅;江洪敏;曹家強(qiáng);楊靖;蔣欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十六研究所
• 主分類號(hào): H01P1/203
• 分類號(hào): H01P1/203;B81B1/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種微機(jī)械濾波器，特別涉及一種基于微機(jī)械制作工藝的小型化微機(jī)械濾波器。?

背景技術(shù)

隨著通信信息量的膨脹和整機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜化，整機(jī)系統(tǒng)對(duì)微波濾波器的小體積要求越來(lái)越迫切。傳統(tǒng)的腔體濾波器、介質(zhì)濾波器等濾波器體積過(guò)大，不能滿足系統(tǒng)的體積要求。低溫共燒陶瓷（LTCC）濾波器由于采用陶瓷燒結(jié)工藝，工藝一致性難以保證。?

微機(jī)械濾波器是近年來(lái)誕生的一種新型濾波器，它采用硅基片或石英基片作為基材，成功將微機(jī)械工藝和微波濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，除了具有微機(jī)械器件工藝精度高、一致性好、體積小等優(yōu)點(diǎn)外，還具有帶寬大、損耗小、幅相一致性好等電性能優(yōu)點(diǎn)。?

文獻(xiàn)“Low-Loss?Micromachined?Filters?for?Millimeter-Wave?Communication?Systems”，IEEE?transactions?on?microwave?theory?and?techniques，1998，46?（12）：2283-2288，介紹了一種微機(jī)械濾波器結(jié)構(gòu)，體積相對(duì)腔體濾波器大幅度減小。但該濾波器使用微米量級(jí)的介質(zhì)膜作為支撐層，這降低了基材的介電常數(shù)，使得器件的體積較大。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種具有高可靠性的小型化微機(jī)械濾波器。該濾波器為全密封結(jié)構(gòu)，將進(jìn)一步擴(kuò)大微機(jī)械濾波器的小型化優(yōu)勢(shì)，具有帶寬大、體積小、幅相一致性好、可批量生產(chǎn)等眾多優(yōu)點(diǎn)。?

本實(shí)用新型所提出的技術(shù)問(wèn)題是這樣解決的：?

本實(shí)用新型提供的小型化微機(jī)械濾波器，包括疊加的上介質(zhì)層和下介質(zhì)層，所述上介質(zhì)層和下介質(zhì)層之間設(shè)置有帶抽頭信號(hào)線的交指電極的上介質(zhì)層下表面金屬電極層以及帶接地電極環(huán)的下介質(zhì)層上表面金屬電極層；所述與下介質(zhì)層上表面金屬電極層相接觸的下介質(zhì)層上表面設(shè)置有與接地電極環(huán)相匹配的空腔；所述上介質(zhì)層表面上方設(shè)置有上介質(zhì)層上表面金屬層，所述下介質(zhì)層表面下方設(shè)置有下介質(zhì)層下表面金屬層，所述上介質(zhì)層上還設(shè)置有與上介質(zhì)層下表面金屬電極層相配合的通孔，所述下介質(zhì)層上還設(shè)置有與下介質(zhì)層上表面金屬電極層相配合的通孔，所述上介質(zhì)層上表面金屬層的電極通過(guò)上介質(zhì)層通孔與上介質(zhì)層下表面金屬電極層的電極連接；所述下介質(zhì)層下表面金屬層的電極通過(guò)下介質(zhì)層通孔與下介質(zhì)層上表面金屬電極層的電極連接；所述下介質(zhì)層上表面金屬電極層的接地電極環(huán)與上介質(zhì)層下表面金屬電極層的接地電極環(huán)連接；所述上、下介質(zhì)層中的任一個(gè)介質(zhì)層表面設(shè)有輸入、輸出信號(hào)線。

進(jìn)一步，所述上介質(zhì)層下表面金屬電極層、上介質(zhì)層上表面金屬層、下介質(zhì)層上表面金屬和下介質(zhì)層下表面金屬層采用微機(jī)械工藝制作。?

進(jìn)一步，所述上、下介質(zhì)層通孔內(nèi)壁制備有金屬層；所述空腔采用干法或濕法刻蝕工藝制備。?

進(jìn)一步，所述上介質(zhì)層下表面金屬電極層為高電導(dǎo)率材料制作的交指型濾波器結(jié)構(gòu)，交指電極的根數(shù)可以根據(jù)濾波器指標(biāo)要求進(jìn)行調(diào)整，所述下介質(zhì)層上表面金屬電極層為接地電極環(huán)。?

進(jìn)一步，所述空腔位于下介質(zhì)層上表面的接地電極環(huán)中間，且腔體深度小于介質(zhì)層厚度，腔體側(cè)壁傾斜或垂直于介質(zhì)層表面。?

進(jìn)一步，所述輸入、輸出信號(hào)線設(shè)置于上、下介質(zhì)層厚度較薄的一個(gè)介質(zhì)層表面上，所述輸入、輸出信號(hào)線為微帶線或共面波導(dǎo)線。?

進(jìn)一步，所述輸入輸出信號(hào)線與上介質(zhì)層下表面金屬電極層設(shè)置的輸入輸出抽頭線通過(guò)上介質(zhì)層的通孔連接；所述上介質(zhì)層上表面的接地電極和上介質(zhì)層下表面金屬電極層接地電極通過(guò)上介質(zhì)層的通孔連接；下介質(zhì)層下表面的接地電極和下介質(zhì)層上表面接地電極通過(guò)下介質(zhì)層的通孔連接。?

進(jìn)一步，所述上、下介質(zhì)層為高阻硅介質(zhì)材料或石英介質(zhì)材料，所述上介質(zhì)層的厚度小于下介質(zhì)層厚度。?

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：?

1、本實(shí)用新型的微機(jī)械濾波器將微機(jī)械工藝技術(shù)同微波濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了微波濾波器的小型化，具有工藝精度高、一致性好、無(wú)需調(diào)試、可批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。

2、濾波器基于交指型帶狀線濾波器結(jié)構(gòu)，它的第二通帶中心在三倍中心頻率以上，高端帶外抑制好。?

3、濾波器下介質(zhì)層的接地電極環(huán)中間制備有空腔，可以減弱交指指條之間的耦合，有利于減小濾波器體積。?

4、采用TSV通孔技術(shù)，將上介質(zhì)層下表面交指電極抽頭信號(hào)線與介質(zhì)層表面信號(hào)輸入、輸出線連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了濾波器的全密封結(jié)構(gòu)。?

5、上、下介質(zhì)層外表面為接地金屬層，可以有效屏蔽外部電磁環(huán)境對(duì)濾波器內(nèi)部電路的干擾。?