[發明專利]抗電磁干擾的微波功率分配器及其制作方法

在審

• 申請號: 201710399395.0
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107204505A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 劉秀博;王紹東;王志強
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12;H01P11/00
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所13120
• 代理人: 蘇英杰

技術領域

本發明涉及半導體和微電子封裝技術領域，特別是涉及一種抗電磁干擾的微波功率分配器及其制作方法。

背景技術

隨著電路集成度不斷增加，系統中信號主頻不斷提高，以及電子系統應用的電磁環境越來越復雜，電子系統面臨產生的電磁干擾噪聲愈加嚴重，EMI（Electro Magnetic interference，電磁干擾）噪聲包括傳導EMI噪聲和輻射 EMI噪聲，其中傳導EMI噪聲通過電源端子或控制端子影響其他設備，可通過電容進行濾除。輻射EMI噪聲則通過空間電磁場形式影響其他設備，形成機理復雜，分析和解決EMI噪聲也較困難。

微波功率分配器作為現代微波通信系統、雷達系統等系統中的重要無源器件，在整個系統中占據著相當重要的地位。它的功能是將輸入端的功率按照要求分成相等或者不相等的幾路功率進行傳輸，以達到功率分配之目的；反過來，如果把多個端口作為輸入端，則會將多路功率傳輸至一路進行功率疊加，成為功率合成器，這類器件常常用于高功率系統中的功率分配和合成。

現代無線通信和雷達等無線電技術進入一個新的快速發展階段，微波功率分配器作為一種應用廣泛的微波無源器件也朝著高可靠性和小型化的方向快速邁進。在電子系統中由于微帶功率分配器電路結構簡單、緊湊，成本低的特點在微波領域有著廣泛的應用。由于微波在微帶功率分配器傳播的是準TEM模式，所以在空間中引入了電磁波，這造成了輻射EMI噪聲的隱患，可能會干擾整個電子系統，影響電子系統可靠性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種抗電磁干擾的微波功率分配器及其制作方法，解決傳統微波功率分配器引入空間電磁波，影響電子系統可靠性的問題，具有抑制電磁波空間輻射提高電子系統抗干擾性的特點。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種抗電磁干擾的微波功率分配器，包括頂層硅基基板、底層硅基基板、電阻薄膜、頂金屬層、中間金屬層和底金屬層；頂層硅基基板和底層硅基基板上均設有通孔，頂層硅基基板的下表面和底層硅基基板的上表面連接，頂層硅基基板和底層硅基基板接觸部分設有微波傳輸線金屬層和中間金屬層，電阻薄膜位于底層硅基基板的上表面，頂金屬層位于頂層硅基基板的上表面，底金屬層位于底層硅基基板的下表面。

優選地，所述頂層硅基基板和底層硅基基板的厚度均為250微米。

優選地，所述通孔直徑為120微米。

優選地，所述頂金屬層、中間金屬層和底金屬層厚度均為3.5微米。

優選地，所述電阻薄膜為氮化鉭。

優選地，所述頂層硅基基板的下表面和底層硅基基板的上表面為鍵合連接。

優選地，所述鍵合連接為金金鍵合連接。

優選地，所述微波傳輸線金屬層的形狀為帶狀結構。

一種抗電磁干擾的微波功率分配器的制作方法，包括以下步驟：

將硅基基板表面涂覆光刻膠，形成掩膜層，所述硅基基板包括頂層硅基基板和底層硅基基板；

對形成掩膜層的硅基基板進行光刻顯影電鍍，形成金屬圖形；

在硅基基板上制造通孔，在底層硅基基板上表面沉積形成電阻薄膜；

在硅基基板表面進行電鍍，加厚金屬層；

將頂層硅基基板和底層硅基基板進行鍵合，頂層硅基基板的下表面和底層硅基基板的上表面連接。

優選地，在所述硅基基板上利用深反應離子刻蝕工藝制造通孔。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：本發明設計了一種抗電磁干擾的微波功率分配器，應用硅基MEMS加工工藝加工了一款抗電磁輻射的功率分配器。此功率分配器應用微波傳輸線金屬層，由頂層硅基基板和底層硅基基板組成，應用硅基MEMS表面硅加工工藝制作金屬層和電阻層。硅基MEMS體硅加工工藝制作硅通孔，實現頂層金屬和底層金屬的互聯。此結構減小器件的體積，在帶狀線部分，微波以TEM模式傳播，上層金屬對電磁波形成有效的屏蔽，因此有效地抑制了電磁波的空間輻射，提高電子系統的抗干擾性。

附圖說明

圖1是本發明微波功率分配器的整體剖視圖。

圖2是本發明微波功率分配器的頂層俯視圖。

圖3是本發明微波功率分配器的中間層俯視圖。

圖4是本發明微波功率分配器的底層仰視圖。

圖5是本發明微波功率分配器制作方法的流程圖。

圖中：1、頂層硅基基板；2、底層硅基基板；3、頂金屬層；4、中間金屬層；5、底金屬層；6、通孔；7、電阻薄膜；8、微波傳輸線金屬層。

具體實施方式