一种高屏蔽准平面传输线的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种高屏蔽准平面传输线的制作方法，包括步骤101、加工介质基片，预先在金属接地层位置形成通孔；步骤102、实现介质基片表面与通孔内的金属化膜层；步骤103形成共面波导图形，并电镀加厚,形成电镀层；步骤104、在导带上方形成绝缘介质层；步骤105、在介质层上方形成金属化膜层；步骤106、在介质层上方形成金属连接层，并电镀加厚,形成电镀层；步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。采用上述方案，与波导、同轴线等传输线相比，制作工艺更为简单，更容易与普遍使用的微带线、共面波导等平面传输线相集成；与微带线、共面波导等平面传输线相比，更能够有效地避免信号串扰等平面传输线工作中所存在的问题。
【专利说明】一种高屏蔽准平面传输线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于平面传输线制作【技术领域】，尤其涉及的是一种高屏蔽准平面传输线的制作方法。
【背景技术】
[0002]在涉及到微波频率的各类传输线中，平面传输线因其开放式结构，便于在微波集成电路中集成，得以广泛的应用。经常使用的平面传输线有微带线、悬带线、槽线、共面波导以及背面接地的共面波导，如图1所示，图1中是最具有代表的微带线结构，中间是介质基片，底层是接地金属层，上层是金属导带，微波信号在上层金属导带中进行传播。其上层空间是开放的，信号会在传播中产生辐射。
[0003]平面传输线制作工艺简单、成本低，容易与其它器件集成，但其场结构都是半开放性质的，存在福射效应，在微波|旲块中集成后，封装在一起的电路之间不可避免存在串扰，给电磁兼容工作及信号完整性带来挑战，随着集成度及信号工作频率的提高，该现象愈发严重。
[0004]波导、同轴线等传输线的场结构为闭合式的，虽然避免了辐射效应，但其制作成本高，难以与其它器件进行集成，使用场合受到了限制。
[0005]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高屏蔽准平面传输线的制作方法。
[0007]本发明的技术方案如下:
[0008]一种高屏蔽准平面传输线的制作方法，其中，包括以下步骤:
[0009]步骤101、采用激光切割的方法加工介质基片，预先在金属接地层位置形成通孔；
[0010]步骤102、采用真空溅射的方法实现介质基片表面与通孔内的金属化膜层；
[0011]步骤103、采用光刻工艺形成共面波导图形，并电镀加厚，形成电镀层；
[0012]步骤104、采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层；
[0013]步骤105、采用真空溅射的方法在介质层上方形成金属化膜层；
[0014]步骤106、采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层，并电镀加厚，形成电镀层；
[0015]步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。
[0016]所述的制作方法，其中，所述步骤101中，所述介质基片的材料为纯度99.6%-100%的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片；所述介质基片的厚度为:0.1mm?Imm ;所述介质基片的平面尺寸为50.8mmX 50.8mm。
[0017]所述的制作方法,其中,所述介质基片的厚度为0.254mm。
[0018]所述的制作方法，其中，所述步骤101中，所述通孔为矩形；所述激光源波长为355nm 或 532nm 或 1064nm。
[0019]所述的制作方法，其中，所述步骤102和105中，所述金属化膜层结构为钛钨金结构，其中钦与鹤质量比为1:9 ；
[0020]所述的制作方法，其中，所述步骤103和106中，所述光刻工艺的具体步骤依次为:在基片上涂胶、前烘、曝光、显影、后烘、刻蚀、去胶；所述涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶；所述涂胶的方法是旋转涂覆法或超声喷雾涂覆法。
[0021]所述的制作方法，其中，所述步骤103和106中，所述电镀采用的是直流电镀金，电流密度为I?10mA/cm2，电镀溶液的成分为质量分数8%_12%氰化亚金钾，余量为水；所述电镀层的厚度为I?10 μ m。
[0022]所述的制作方法，其中，所述步骤104中，所述绝缘介质层为聚酰亚胺；所述光刻工艺的具体步骤依次为:在基片上涂覆聚酰亚胺胶、前烘、曝光、显影、后烘；所述聚酰亚胺层厚度范围为I?10 μ m。
[0023]采用上述方案，基于薄膜光刻工艺制作，具有类同轴线结构，属于准平面传输线。它与波导、同轴线等传输线相比，制作工艺更为简单，更容易与普遍使用的微带线、共面波导等平面传输线相集成；与微带线、共面波导等平面传输线相比，更能够有效地避免信号串扰等平面传输线工作中所存在的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为现有技术中平面传输线的结构示意图。
[0025]图2为本发明平面传输线制作方法流程图。
[0026]图3为本发明实现步骤101的工艺图。
[0027]图4为本发明实现步骤102的工艺图。
[0028]图5为本发明实现步骤103的工艺图。
[0029]图6为本发明实现步骤104的工艺图。
[0030]图7为图6的正视图。
[0031]图8为本发明实现步骤105的工艺图。
[0032]图9为本发明实现步骤106的工艺图。
[0033]图10为本发明实现步骤107的工艺图。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
[0035]实施例1
[0036]如图2所示，本发明提供的一种高屏蔽准平面传输线的制作方法的流程，主要步骤包括:
[0037]步骤101、采用激光切割的方法加工介质基片，预先在金属接地层位置形成通孔；
[0038]步骤102、采用真空溅射的方法实现介质基片表面与通孔内的金属化；
[0039]步骤103、采用光刻工艺形成共面波导图形，并电镀加厚；
[0040]步骤104、采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层；
[0041]步骤105、采用真空溅射的方法在介质层上方形成金属化层；[0042]步骤106、采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层，并电镀加厚；
[0043]步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。
[0044]上述步骤中，介质基片材料为纯度99.6%以上的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片，基片的厚度范围为:0.1mm?Imm ;
[0045]所述步骤101中，介质基片的上、下接地面的导通是通过侧面金属化实现的，侧面金属化又是通过金属化通孔体现的；
[0046]所述步骤101中，激光加工所形成的通孔形状为矩形；
[0047]所述步骤101中，激光加工时所使用的激光光源波长为355nm (紫外光)或532nm(绿光)或1064nm (红外光)；
[0048]所述步骤102和105中，介质基片上形成的金属化膜层结构为TiW-Au(钛钨-金)，其中钦:鹤质量比为1:9 ；
[0049]所述步骤103和106中，光刻工艺的具体步骤包括:在基片上涂胶——前烘——曝光——显影——后烘——刻蚀——去胶；
[0050]所述步骤103和106中，涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶；
[0051]所述步骤103、104和106中，在基片上涂胶的方法是旋转涂覆法或超声喷雾涂覆法;
[0052]所述步骤103和106中，所述电镀金采用的是直流电镀金，电流密度为I?IOmA/cm2,电镀溶液的主要成分是氰化亚金钾；
[0053]所述步骤103和106中，电镀金的厚度范围为I?10 μ m ;
[0054]所述步骤104中，绝缘介质层为聚酰亚胺；
[0055]所述步骤104中，光刻工艺的具体步骤包括:在基片上涂覆聚酰亚胺胶一前烘一曝光一显影一后烘；
[0056]所述步骤104中，聚酰亚胺层厚度范围为I?ΙΟμπι ;
[0057]所述步骤107中，划切完成后，侧面金属化效果体现在电路两侧。
[0058]上述基础上，对本发明作进一步详细说明。
[0059]如图3所示，选择材料为纯度99.6%以上的氧化铝陶瓷，平面尺寸为50.8mm X 50.8mm,厚度Hl为0.254mm,通过激光的手段获得方形通孔。
[0060]如图4所示，清洗带有方孔的陶瓷基片，通过真空磁控溅射的方法获得金属化膜层结构为TiW-Au (钛钨-金)。
[0061]如图5所示，采用光刻工艺形成共面波导图形，并进行电镀加厚。其中，光刻工艺的具体步骤为:在基片上涂胶——前烘——曝光——显影——后烘——刻蚀——去胶，涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶，涂胶的方法是旋转涂覆法。电镀金采用的是直流电镀技术，电流密度为4mA/cm2，电镀溶液的主要成分是氰化亚金钾，电镀层厚度为2 μ m ；
[0062]如图6-图7所示，采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层。具体的光刻步骤是:在基片上涂覆聚酰亚胺胶一前烘一曝光一显影一后烘，聚酰亚胺层厚度为2 μ m ;
[0063]如图8所示，再次通过真空磁控溅射的方法获得金属化膜层结构为TiW-Au (钛钨-金)。
[0064]如图9所示，采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层，并电镀加厚。新形成的金属连接层作用表现在将波导图形的两侧图形进行短路，以获得可靠的接地效果。电镀参数同d中一致。
[0065]如图10所示，使用砂轮划切的方法分割成独立图形。侧面金属化效果便体现在电路两侧。
[0066]本发明提出了一种高屏蔽准平面传输线的制作方法，它基于薄膜光刻工艺制作，具有类同轴线结构，属于准平面传输线。它与波导、同轴线等传输线相比，制作工艺更为简单，更容易与普遍使用的微带线、共面波导等平面传输线相集成；与微带线、共面波导等平面传输线相比，更能够有效地避免信号串扰等平面传输线工作中所存在的问题。
[0067]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种高屏蔽准平面传输线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤101、采用激光切割的方法加工介质基片，预先在金属接地层位置形成通孔； 步骤102、采用真空溅射的方法实现介质基片表面与通孔内的金属化膜层； 步骤103、采用光刻工艺形成共面波导图形，并电镀加厚，形成电镀层； 步骤104、采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层； 步骤105、采用真空溅射的方法在介质层上方形成金属化膜层； 步骤106、采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层，并电镀加厚，形成电镀层； 步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤101中，所述介质基片的材料为纯度99.6%-100%的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片；所述介质基片的厚度为:0.1mm?Imm ;所述介质基片的平面尺寸为50.8mmX50.8mm。
3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述介质基片的厚度为0.254mm。
4.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述步骤101中，所述通孔为矩形；所述激光源波长为355nm或532nm或1064nm。
5.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤102和105中，所述金属化膜层结构为钦鹤金结构，其中钦与鹤质量比为1:9。
6.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤103和106中，所述光刻工艺的具体步骤依次为:在基片上涂胶、前烘、曝光、显影、后烘、刻蚀、去胶；所述涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶；所述涂胶的方法是旋转涂覆法或超声喷雾涂覆法。
7.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤103和106中，所述电镀采用的是直流电镀金，电流密度为I?lOmA/cm2，电镀溶液的成分为质量分数8%_12%氰化亚金钾，余量为水；所述电镀层的厚度为I?10 μ m。
8.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤104中，所述绝缘介质层为聚酰亚胺；所述光刻工艺的具体步骤依次为:在基片上涂覆聚酰亚胺胶、前烘、曝光、显影、后烘；所述聚酰亚胺层厚度范围为I?10 μ m。
【文档编号】H01P11/00GK103730712SQ201310682647
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】马子腾, 刘金现, 阴磊, 许延峰 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所