[發明專利]一種雙模高可靠性硅基濾波器及其制作方法

有效

• 申請號: 202111454088.0
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114142193B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 萬晶;梁曉新
• 申請（專利權）人: 昆山鴻永微波科技有限公司
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P11/00
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 孫茂義

本發明公開了一種雙模高可靠性硅基濾波器及其制作方法，包括：硅腔諧振單元、微擾硅坑、輸入饋線槽和輸出饋線槽，所述硅腔諧振單元包括上下依次設置的第一金屬層、厚膜層、高阻硅介質層和第二金屬層，所述微擾硅坑設置在高阻硅介質層上并位于一角，所述輸入饋線槽和輸出饋線槽設置在第一金屬層上并分別位于與微擾硅坑位置相對的另一角的兩側。通過上述方式，本發明所述的雙模高可靠性硅基濾波器及其制作方法，通過在高阻硅介質層特定位置上刻蝕微擾硅坑，可以將硅腔諧振單元的單個諧振頻點微擾產生兩個諧振頻點，從而實現展寬濾波器帶寬的目的，有利于減小電路的面積以及集成電路的集成，損耗小，可靠性高。

技術領域

本發明涉及濾波器領域，特別是涉及一種雙模高可靠性硅基濾波器及其制作方法。

背景技術

濾波器可使某段頻率的電信號通過，而對其他頻率的電信號進行阻攔，因此，濾波器在射頻、微波系統中起著選頻濾波的重要作用。濾波器的主要性能指標有插損、帶寬、帶外選擇性以及電路尺寸等，降低濾波器損耗、增大濾波器的帶寬以及電路小型化一直是濾波器的設計難點。

傳統的濾波器主要包括腔體濾波器、LC濾波器和平面濾波器，腔體濾波器由金屬整體切割形成，LC濾波器由電感、電容和電阻的組合設計構成，平面濾波器由傳輸線和PCB板制成，存在體積大、結構復雜、可靠性差等問題，影響了濾波器在小型化、芯片化方面的發展，需要改進。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種雙模高可靠性硅基濾波器及其制作方法，在單個諧振單元上實現兩個諧振單元的功能，實現展寬帶寬、縮小體積的目的，達到擴大帶寬、減小插損、小型化、提升可靠性的設計需求。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種雙模高可靠性硅基濾波器及其制作方法，包括：硅腔諧振單元、微擾硅坑、輸入饋線槽和輸出饋線槽，所述硅腔諧振單元包括上下依次設置的第一金屬層、厚膜層、高阻硅介質層和第二金屬層，所述微擾硅坑設置在高阻硅介質層上并位于一角，所述輸入饋線槽和輸出饋線槽設置在第一金屬層上并分別位于與微擾硅坑位置相對的另一角的兩側。

在本發明一個較佳實施例中，還包括第一缺陷耦合槽和第二缺陷耦合槽，所述輸入饋線槽從第一金屬層的對應邊緣向內側延伸，所述第一缺陷耦合槽設置第一金屬層上并與輸入饋線槽連通，進行待濾波信號的輸入，所述輸出饋線槽從第一金屬層的對應邊緣向內側延伸，所述第二缺陷耦合槽設置第一金屬層上并與輸出饋線槽連通，進行濾波信號的輸出。

在本發明一個較佳實施例中，所述輸入饋線槽末端與第一缺陷耦合槽一端垂直連通，所述輸出饋線槽末端與第二缺陷耦合槽一端垂直連通，所述輸入饋線槽、第一缺陷耦合槽、輸出饋線槽和第二缺陷耦合槽深度與第一金屬層厚度相對應，所述輸入饋線槽和輸出饋線槽的數量分別至少為1根。

在本發明一個較佳實施例中，所述微擾硅坑刻蝕在高阻硅介質層表面，且不刻穿。

在本發明一個較佳實施例中，所述硅腔諧振單元的邊緣設置有多個貫穿通孔，所述貫穿通孔分別貫穿第一金屬層、厚膜層、高阻硅介質層和第二金屬層，所述貫穿通孔內壁表面設置有金屬沉積層。

在本發明一個較佳實施例中，所述微擾硅坑采用錐孔形結構。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種雙模高可靠性硅基濾波器的制作方法，包括以下步驟：

先將高阻硅介質兩面拋光，形成高阻硅介質層；

在高阻硅介質層正面一角刻蝕所需尺寸的微擾硅坑；

在高阻硅介質層上方形成厚膜層；

在厚膜層上面濺射電鍍得到第一金屬層，并在第一金屬層上得到輸入饋線槽、輸出饋線槽、第一缺陷耦合槽和第二缺陷耦合槽；在高阻硅介質層反面電鍍得到第二金屬層；

貫穿刻蝕第一金屬層、厚膜層、高阻硅介質層和第二金屬層的邊緣，形成貫穿通孔；