[發明專利]一種小型化寬帶晶體濾波器的加工方法

在審

• 申請號: 201711461997.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108063602A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 彭勝春;陽皓;唐先莉;米偉;陳仲濤;許衛群;陳冬梅;李菲;李瓊;陳映梅;唐平;楊莉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十六研究所
• 主分類號: H03H1/00
• 分類號: H03H1/00;H03H9/54;H01L21/3213
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

本發明公開了一種小型化寬帶晶體濾波器的加工方法，包括制造一個掩膜版，掩膜版的形狀為晶片上兩電極區域的形狀，先將晶片的兩面分別進行鍍膜，形成沉積金屬，作為全電極，然后再將掩膜版分別覆蓋在晶片的兩面，在晶片的兩面分別進行離子刻蝕，刻蝕掉晶片兩面掩膜版遮住的電極區域以外的金屬部分，最終形成電極。本發明通過先整體鍍電極，再采用離子刻蝕的方法分割電極的方法，能制作出高精度的微細電極形狀及電極間距，從而實現較寬的帶寬的晶體濾波器，且本方法工藝簡單、成本低、效率高、可實現批量生產。

技術領域

本發明涉及濾波器技術領域，尤其涉及一種小型化寬帶晶體濾波器的加工方法。

背景技術

晶體濾波器具有溫度性能好、選擇性好，插入損耗小等特點，是通信、導航等電子設備中的關鍵元器件。隨著整機傳輸信號的速率和容量增加，以及整機小型化的發展趨勢，對小型化寬帶晶體濾波器的需求越來越迫切。

晶體濾波器按電路設計分類，可為單片式晶體濾波器和分立式晶體濾波器，分立式晶體濾波器又分為橋型濾波器和梯型濾波器。其中橋型濾波器的電路設計靈活，容易實現較寬的帶寬。但是，如圖3所示，橋型濾波器的電路中一個基本單元就必須包括兩個晶體諧振器和兩個電感器組成的差接變量器，元件數目多，器件體積大，可靠性差。

如圖4所示，單片式晶體濾波器在一個晶片上設計兩對相對的電極就能實現橋型濾波器的電路中一個基本單元的功能，且體積只有其中一個晶體諧振器的大小，因此單片式晶體濾波器與橋型濾波器相比具有體積小、電路簡單、可靠性高、易于批量生產的優點。

單片式晶體濾波器的具體結構如圖5所示，單片晶體濾波器的帶寬受電極的間距b的影響非常大，帶寬越寬，電極的間距越窄，工藝實現難度越大。在帶寬非常寬的情況下，如石英材料制作的單片式晶體濾波器，一般實現的相對帶寬上限為0.3%，要實現這么寬的相對帶寬，電極間距只有幾十微米。而且隨著頻率升高，電極尺寸和電極間距會進一步縮小，例如頻率達到70MHz以上時，電極的間距只有幾微米。傳統工藝中，采用掩膜版將晶片上非電極的區域覆蓋，再采用真空鍍膜在晶片上未被掩膜版覆蓋的區域沉積金屬形成電極，然而，隨著電極之間間距的減小，難以在掩膜版上加工出只有幾微米寬的用于覆蓋電極之間區域的掩膜金屬條，并且，由于晶片尺寸及厚度較小，與掩膜版難以緊密接觸，在晶片及掩膜版之間會存在縫隙，鍍膜時金屬材料會通過掩膜金屬條與晶片之間的縫隙在晶片表面沉積，使得晶片上的兩電極相連，無法制作出微小的電極間距，電極圖形的尺寸精度也難以保證，因此無法實現很寬的帶寬。

因此，如何提供一種新的單片式晶體濾波器的加工工藝，從而實現微小電極尺寸和電極間距的加工成為了本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明需要解決的問題是：如何提供一種新的單片式晶體濾波器的加工工藝，從而實現微小間距的電極的加工。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種小型化寬帶晶體濾波器的加工方法，包括，將晶體進行劃片得到晶片后將晶片調頻，還包括：

制造一個掩膜版，所述掩膜版的形狀為晶片上兩電極區域的形狀；

先將晶片的兩面分別進行鍍膜，形成沉積金屬，作為全電極；

然后再將所述掩膜版分別覆蓋在晶片的兩面，在晶片的兩面分別進行離子刻蝕，刻蝕掉晶片兩面掩膜版遮住的電極區域以外的金屬部分，最終形成電極。

優選地，所述晶片的厚度的取值范圍為10μm到500μm。

優選地，所述電極的厚度的取值范圍為50nm到200nm。

優選地，進行離子刻蝕時，離子的能量為300-400ev，離子束的強度為20-30mA，刻蝕時間為4-6分鐘。