[發(fā)明專利]一種基于圓柱型TSV的矩形波導(dǎo)濾波器

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• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109494435A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鳳娟;劉景亭;余寧梅
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: H01P1/208
• 分類號: H01P1/208
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 常娥

本發(fā)明公開了一種基于圓柱型TSV的矩形波導(dǎo)濾波器，包括采用重布線層RDL技術(shù)制作的頂面金屬和底面金屬，頂面金屬和底面金屬之間通過側(cè)壁金屬連接，側(cè)壁金屬內(nèi)部縱向安裝有模片，側(cè)壁金屬和膜片整體鑲嵌在高電阻率的半導(dǎo)體襯底中，頂面金屬、底面金屬與襯底的交界處均設(shè)置有氧化硅填充塊。本發(fā)明的矩形波導(dǎo)濾波器應(yīng)用TSV技術(shù)進(jìn)行深孔刻蝕和金屬填充，制作側(cè)壁金屬和模片，應(yīng)用重布線層RDL技術(shù)制作頂面金屬和底面金屬，使其與內(nèi)部器件進(jìn)行級聯(lián)，有效解決了THz波器件的集成化微型化問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圓柱型TSV的矩形波導(dǎo)濾波器。

背景技術(shù)

現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，使得濾波器成為整個通信系統(tǒng)中的一個重要部件，濾波器的主要作用是篩選有用信號最大程度無衰減的通過濾波器，使無用信號得到最大程度衰減，波導(dǎo)濾波器是比較常見的濾波器之一。

現(xiàn)代通信技術(shù)不斷追求數(shù)據(jù)的高速傳輸，伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)信號的快速發(fā)展，人們開始對亞毫米波和頻率為300GHz-3000GHz波的研究。亞毫米波的頻率已經(jīng)達(dá)到太赫茲(THz)級別，THz波是介于微波和紅外之間的電磁波，波長在0.03-3mm之間，頻率為0.1-10THz，THz波擁有和光波相同的直進(jìn)性，同時具有與電波相類似的穿透性和吸收性，在通信、醫(yī)學(xué)、生物甚至包含反恐行動等領(lǐng)域展示出了強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展前景。

進(jìn)行THz波的研究，濾波器是至關(guān)重要的部件，而且對濾波器有很大的設(shè)計要求。傳統(tǒng)濾波器的結(jié)構(gòu)繼承了金屬波導(dǎo)的原有結(jié)構(gòu)，不能與主流集成電路的平面工藝兼容，不利于濾波器的系統(tǒng)集成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于圓柱型TSV的矩形波導(dǎo)濾波器，解決現(xiàn)有濾波器不能與主流集成電路的平面工藝兼容的問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種基于圓柱型TSV的矩形波導(dǎo)濾波器，包括頂面金屬和底面金屬，頂面金屬和底面金屬之間通過側(cè)壁金屬連接，側(cè)壁金屬內(nèi)部縱向安裝有模片。

本發(fā)明的技術(shù)特征還在于，

所述側(cè)壁金屬包括相互平行設(shè)置的兩排硅通孔。

所述模片可分成六組，每組包括相對應(yīng)的兩塊膜片。

所述中間兩組膜片中的每塊膜片均由三個圓柱形硅通孔組成，其余膜片由兩個圓柱形硅通孔組成。

所述每個側(cè)壁金屬包括三十七個圓柱形硅通孔。

所述組成側(cè)壁金屬與膜片的圓柱形硅通孔高度均為100μm，直徑均為10μm。

所述膜片中每個相鄰圓柱形硅通孔的間距大于等于10μm。

所述側(cè)壁金屬和膜片整體鑲嵌在高電阻率的半導(dǎo)體襯底中。

所述頂面金屬、底面金屬與襯底的交界處均設(shè)置有氧化硅填充塊。

所述頂面金屬和底面金屬均采用重布線層RDL工藝制作。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)本發(fā)明應(yīng)用TSV技術(shù)進(jìn)行深孔刻蝕和金屬填充，制作側(cè)壁金屬和模片，應(yīng)用重布線層(RDL)技術(shù)制作頂面金屬和底面金屬，使其與內(nèi)部器件進(jìn)行級聯(lián)，有效解決了THz波器件的集成化微型化問題。

(2)本發(fā)明通過設(shè)置六組膜片構(gòu)成了內(nèi)部的五組諧振器，可以使得電磁波在傳輸?shù)倪^程中增加不斷反射的頻率和次數(shù)，從而得到更大的截至頻率；極大的減少了傳輸?shù)母哳l電磁波的損耗，使低頻電磁波更快的衰減，從而起到高效的高頻濾波效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的矩形波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的矩形波導(dǎo)濾波器中側(cè)壁金屬和膜片相應(yīng)位置關(guān)系示意圖。