专利名称：一种带侧墙的慢波微带线结构的制作方法
一种带侧墙的慢波微带线结构技术领域
本发明属于微波技术领域，涉及一种带侧墙的慢波微带线结构。
技术背景
在微波工程中使用着多种类型的传输线，如同轴线、平行双线、矩形波导、带状线和微带线等。根据应用的工作频段和微波工程系统的不同要求，工程技术人员选用不同类型的传输线。这些传输线起着引导能量和传输信息的作用。在这些传输线中，微带线是最为普遍使用的平面传输线之一。微带线结构较为简单，它包括导体板、介质基片和导体带三部分。它可以用光刻工艺制作，并且易于与其他无源和有源器件集成在电路中的高性能互联和阻抗匹配方面有着良好的表现，因此广泛应用于射频集成电路、无线通信系统。
在RFIC或者MMIC中，电路的小型化是优先考虑的设计目标，小的尺寸可以很大程度上减少芯片面积，降低成本。而慢波微带线可以提高所传导电磁波的相位常数β，进而缩短单位电长度微带线的物理长度，因此成为射频器件小型化的一种手段。
传统的慢波微带线结构是在微带线结构上的改进，微带线在介质下方用来隔离衬底磁场耦合的是整一块的金属矩形板，慢波微带线结构将金属矩形板设计成栅条状结构， 这样的结构可以有效的减少衰减、提高有效介电常数，同时能够减少面积，提供更精确的模型。它的阻抗是由线间距、信号线宽度决定的，增加线间距能提高特征阻抗。衬底屏蔽层好处是减少衬底损耗、提高有效介电常数(即提高有效电学长度)，使得阻抗匹配短接线能够更加短。发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种带侧墙的慢波微带线结构。
本发明解决技术问题所采取的技术方案一种带侧墙的慢波微带线结构，包括慢波微带线，所述的慢波微带线包括微带线和栅条状金属屏蔽层。在栅条状金属屏蔽层中的栅条两端设置有浮动侧墙，所述的浮动侧墙由金属层和通孔间隔形成，浮动侧墙的底部为通孔，浮动侧墙的顶部为金属层；所述的栅条两端对应联通，形成浮动侧墙接地结构。
本发明的有益效果相比与传统的慢波微带结构，本发明的结构有更高的有效介电常数及隔离度。
图1是本发明浮动侧墙慢波微带线结构的前视示意图； 图2是本发明浮动侧墙慢波微带线结构的顶面示意图；图3是本发明侧墙接地慢波微带线结构的前视示意图；图4是本发明侧墙接地慢波微带线结构的顶底面示意图；图5是本发明浮动侧墙慢波微带线结构与传统的慢波微带线结构测试对比图。
具体实施方式
在射频集成电路中，随着频率的不断提升，传输线的信号线通过电磁耦合到衬底， 从而产生的衬底涡流损耗会急剧增大。慢波微带线在传统的微带线基础上设计了栅条状的金属屏蔽层，该金属屏蔽层可以在高频时对信号线产生的电磁场进行很好的屏蔽，由此减小传输线的衬底损耗，同时也提高了有效介电常数，从而达到减小器件尺寸的目标。
本发明是在慢波微带结构基础上的又一次创新，在栅条状屏蔽金属层的两端向上延伸了金属层和通孔，两者间隔形成了金属墙结构，这种结构在具有慢波微带线良好性能的基础上，很好的屏蔽了导体信号线的电磁场在介质层中向两边的扩散，从而有效的增大了信号的隔离度，具有更高的有效介电常数。
以下结合附图对本发明作进一步说明。
本发明浮动侧墙慢波微带线结构包括慢波微带线结构及浮动侧墙结构，如图1 所示，慢波微带线包括微带线和栅条状金属屏蔽层；栅条状金属屏蔽层一般以第一层金属 (Ml)实现。在栅条状金属屏蔽层中的栅条两端设置有浮动侧墙，浮动侧墙结构由金属层和通孔间隔形成，浮动侧墙的底部为通孔，浮动侧墙的顶部为金属层。图1所示的浮动侧墙结构的实现方式为左边侧墙从上到下依次是最顶层为第四层金属(M4)、第四层金属与第三层金属之间的通孔V3、第三层金属(M3)、第三层金属与第二层金属之间的通孔V2、第二层金属(M2)、第二层金属与第一层金属之间的通孔Vl ；右边侧墙从下到上依次是第一层金属 (Ml)、第二层金属与第一层金属之间的通孔VI、第二层金属(M2)、第三层金属与第二层金属之间的通孔V2、第三层金属(M3)、第四层金属与第三层金属之间的通孔V3、最顶层为第四层金属层(M4)。图1说明的浮动侧墙结构顶层金属为第四层金属(M4)，在工艺允许范围内的其它金属层如第三层金属、第二层金属、第五层金属、第六层金属等均属于本专利的保护范围。
图2是本发明浮动侧墙慢波微带线结构的顶面示意图，微带线通过第六层金属 (M6)实现，栅条状金属屏蔽层通过第一层金属(Ml)实现。
本发明所述的浮动侧墙接地结构是在浮动侧墙结构基础上在栅条两端对应联通形成的，如图3、图4所示。微带线通过第六层金属(M6)实现，栅条状金属屏蔽层通过第一层金属(Ml)实现。
图5是本发明浮动侧墙慢波微带线结构与传统的慢波微带线结构测试对比图； 本发明浮动侧墙慢波微带线结构与传统的慢波微带线结构均通过90nm 1P8M RF-CMOS 工艺，底层金属厚度为0. 19 μ m，顶层金属厚度为4μπι;顶层金属到底层金属的距离为 9. 735 μ m,平均介电常数为3. 754。浮动侧墙慢波微带线结构信号线用顶层金属实现，几何参数为W=IO μ m、S=IO μ m ；侧墙结构是从底层金属到顶层金属及通孔连接实现，几何参数为Ws=IOym;衬底屏蔽层为栅条状金属屏蔽层，用第一层金属(Ml)实现，几何参数为 sw=3ym, ss=2.8ym0测试结果表明浮动侧墙慢波微带线结构比传统的慢波微带结构有更高的有效介电常数。
权利要求
1. 一种带侧墙的慢波微带线结构，包括慢波微带线，所述的慢波微带线包括微带线和栅条状金属屏蔽层，其特征在于在栅条状金属屏蔽层中的栅条两端设置有浮动侧墙，所述的浮动侧墙由金属层和通孔间隔形成，浮动侧墙的底部为通孔，浮动侧墙的顶部为金属层； 所述的栅条两端对应联通，形成浮动侧墙接地结构。
全文摘要
本发明涉及一种带侧墙的慢波微带线结构。本发明包括慢波微带线，所述的慢波微带线包括微带线和栅条状金属屏蔽层。在栅条状金属屏蔽层中的栅条两端设置有浮动侧墙，所述的浮动侧墙由金属层和通孔间隔形成，浮动侧墙的底部为通孔，浮动侧墙的顶部为金属层；所述的栅条两端对应联通，形成浮动侧墙接地结构。相比与传统的慢波微带结构，本发明的结构有更高的有效介电常数及隔离度。
文档编号H01P3/08GK102509831SQ20111044245
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者孙玲玲, 戴大杰, 文进才, 楼佳 申请人:杭州电子科技大学