[發明專利]一種薄膜衰減片的制作方法

在審

• 申請號: 201410529013.8
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104269597A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 馬子騰;王進;許延峰;朱云東
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H01P1/22
• 分類號: H01P1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及微波領域，特別涉及一種薄膜衰減片的制作方法。

背景技術

如圖1所示，程控步進衰減器是由多級衰減片組成的衰減網絡，根據工作需要，由程序控制的頂針來驅動簧片連接直通片或衰減片，各級衰減片形成不同的組合，以此輸出不同的衰減值。

圖2是放大的其中一級衰減片工作示意圖，當頂針驅動的左右兩個簧片連接直通片時，衰減量為0，連接衰減片的兩端導體時，衰減片則處于工作狀態。

衰減片主要采用兩種傳輸線結構形式：一種采用懸帶線結構形式，主要用于程控步進衰減器、同軸固定衰減器等微波部件內；另一種采用微帶線結構，主要應用于微波有源部件中，用來實現部件內部電路間的匹配、改善端口駐波比、提高部件承受功率、調節放大器增益等功能。

第一類應用于程控步進衰減器中的薄膜衰減片，簧片需要在直通線與衰減片之間頻繁切換，會與衰減片導體層持續接觸擊打，對衰減片導體層的耐磨性和抗擊打性有非常高的要求，這對以高純軟金(含金量千分數不小于999.9)為主要組成材料的薄膜電路而言是個很大的挑戰。

蘇州市新誠氏電子有限公司在2012申請公開的一系列衰減片專利中，以國家專利公開號102723549A和102332628A為例，采用的是厚膜印制工藝；與薄膜工藝相比，厚膜工藝較為粗糙，高頻(＞18GHz)性能差，不適用于在程控步進衰減器中使用。

在國內外大量關于衰減片的宣傳資料中，以深圳市研通高頻技術有限公司宣傳的衰減片為例，有采用厚膜印制工藝和薄膜光刻工藝制作的兩類衰減片；資料中提及的薄膜衰減片中的導體層是一次電鍍成型的，難以應對程控步進衰減器中苛刻的抗擊打要求。

現有的衰減片普遍采用厚膜印制工藝和薄膜光刻工藝進行制作。厚膜衰減片由于其印制工藝的限制，制作不夠精細，導致高頻(＞18GHz)特性差，無法滿足程控步進衰減器中的技術需求。

薄膜衰減器能夠實現精細的電路圖形，滿足了高頻應用的場合，其電路導體是通過電鍍金手段沉積而成。目前整個電子行業中所有的以滿足電氣性能為目標的電鍍金都是硬度較低的純金，這是因為純金硬度低，利于對電路通過引線鍵合進行電氣互連。

程控步進衰減器使用的薄膜衰減片，簧片需要在直通線與衰減片之間頻繁切換，根據需要形成衰減器不同的衰減量。這個過程中簧片會與衰減片導體層持續接觸擊打，對衰減片導體層的耐磨性和抗擊打性有非常高的要求，這對以高純軟金為主要組成材料的薄膜電路而言是個很大的挑戰。

將薄膜導體電鍍高純軟金更改為電鍍硬金(金鈷合金)，可以很好地提高薄膜衰減片的抗擊打特性，但由于衰減片為了滿足其高頻特性，選用了在高拋光度(≤1μ-in)的陶瓷或藍寶石基材上制作電路，導致了電路膜層附著力的下降。電鍍硬金層由于其內應力大，會出現膜層脫落現象，無法良好地附著在高拋光度陶瓷或藍寶石基材上，最終也不能形成所需的衰減片圖形。

發明內容

本發明的目的是提供一種薄膜衰減片的制作方法，解決了目前在程控步進衰減器中所使用的衰減片抗擊打能力弱的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種薄膜衰減片的制作方法，包括以下步驟：

步驟(101)，采用真空濺射的方法實現介質基材表面金屬化；

步驟(102)，采用光刻工藝形成衰減片圖形；

步驟(103)，電鍍高純軟金，加厚導體電路；

步驟(104)，通過加熱的辦法對整片衰減片電路進行熱氧化調阻；

步驟(105)，使用光刻膠在衰減片的抗擊打部位定義出電鍍圖形區域；

步驟(106)，在定義圖形區域電鍍金鈷合金；

步驟(107)，使用砂輪劃切的方法分割成獨立的衰減片圖形。

可選地，所述衰減片制作時選用的基材是純度99.6％以上的氧化鋁陶瓷基片或藍寶石基片，基片的厚度范圍為：0.1mm～1mm。

可選地，步驟(101)中，介質基材上形成的金屬化膜層結構為TaN-TiW-Au，其中鈦∶鎢質量比為1∶9。

可選地，步驟(102)中，光刻工藝的具體步驟包括：在基片上涂膠——前烘——曝光——顯影——后烘——刻蝕——去膠。

可選地，步驟(103)中，電鍍加厚軟金層厚度為1～10μm。

可選地，所述電鍍步驟使用氰化亞金鉀直流電鍍金，主鹽為氰化亞金鉀。

可選地，步驟(104)中，加熱時使用的設備是電爐或電加熱板，工作溫度范圍為400～700℃。