模式转换器的制造方法_3

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止微粒等从界面侵入。
[0103]如以上说明了的那样,根据本实施方式所涉及的模式转换器,配置于第一基板的另一方的主面的接地导体层作为接地端子(GND)发挥功能。因此,在第一基板的另一方的主面中,管脚的端部与接地导体层电场耦合,管脚的阻抗根据管脚的端部与接地导体层之间的离开距离、即隔离焊盘的尺寸而变化。因而,通过调整隔离焊盘的尺寸,能够以使得管脚的阻抗与平面电路的阻抗相匹配的方式进行控制。
[0104]此外,例如,使用图3对模式转换器的动作进行说明,在模式转换器中,电场的模式按照形成微带线的输送路122与形成GND的导体膜111之间为TEM模式、在波导110内传输的为TE模式的方式转换。
[0105]在图35的现有例的结构中,管脚823并未贯通基板,因此会在导体827A与接地导体层822之间产生基板的厚度方向的电场(纵向分量的电场)(参照图34)。该垂直的电场会产生具有纵向分量的倾斜方向(图34中用箭头示出)的电场,因此会诱发前方端面(即,图34、图35的右侧)的TE模式。由此,进行电场的模式转换。
[0106]另一方面,在本申请的结构中,例如如图3所示,形成有贯通基板101的贯通孔103和隔离焊盘112a。在隔离焊盘112a中,会产生垂直于基板的厚度方向的方向的电场(横向分量的电场)(参照图33)。然而,在贯通孔103周边以及隔离焊盘112a周边,也会产生具有纵向分量的倾斜方向(图33中用箭头示出)的电场。由于该具有纵向分量的倾斜方向的电场,会诱发前方端面(即,图3、图33的右侧)的TE模式。因而,即便是如本申请那样具备贯通孔103和隔离焊盘112a的结构,也能够作为模式转换器动作。
[0107]另外,根据本实施方式所涉及的模式转换器,管脚的端部在第一基板的另一方的主面中露出,对管脚的端部与接地导体层进行电绝缘的隔离焊盘设置于基板的另一方的主面。因此,能够容易地确认管脚的端部与接地导体层之间的位置关系。而且,通过一边确认隔离焊盘的尺寸一边进行调整(修整)而最优化,能够容易地实现输入阻抗匹配的输送路。
[0108]隔离焊盘的尺寸的调整作为工序来说很容易,能够微调,因此能够使平面电路以及管脚的输入阻抗准确地匹配。因而,能够通过调整隔离焊盘的尺寸而准确地控制从平面电路传播到管脚的信号的反射损失。而且,通过使隔离焊盘的尺寸最优化,能够显著地减少反射损失。
[0109]模式转换器的制造方法
[0110]使用图8A?图8M对图1所示的模式转换器100的制造方法的一个例子进行说明。图8A?图8M是按制造工序的顺序分阶段示出模式转换器100的各制造过程中的主要部位剖面的图。
[0111]首先,如图8A所示,作为准备工序,准备具有后述的激光能够透过的透明度的、由玻璃等构成的第一基板。第一基板的厚度为约850 ym。
[0112]接下来,如图8B所示,作为第二工序,向第一基板101的规定的位置照射激光,由此形成改性部a、改性部0。
[0113]改性部a在第一基板101内部的形成管脚的位置,从第一基板的一方的主面到另一方的主面、即在与第一基板101的厚度相等的长度量的区域形成。
[0114]改性部0在第一基板的形成导体柱的位置,从第一基板的一方的主面到另一方的主面、即在与第一基板101的厚度相等的长度量的区域形成。
[0115]此外,改性部0形成为:具有直径尺寸d,且与邻接的改性部0之间的距离X比直径d小。第一基板101例如可以由派热克斯玻璃(注册商标)形成,通过作为激光而聚光照射脉冲宽度为250fs的飞秒激光,形成改性部。上述改性部a、0的尺寸由激光照射的条件控制。
[0116]对第一工序中的激光的照射方法进行说明。向第一基板101的欲改性的位置照射激光12,并且使激光12的焦点13扫描。此时,以使得随着改性工序的进展而到达焦点13的激光12中的至少一部分不在之前已形成的改性部传播、即不在已通过激光12的照射而被改性了的区域传播的方式,使激光12的焦点13扫描。具体而言,使激光12的焦点13在图8B所示的箭头的方向扫描,由此在第一基板101内部形成改性部a、0。另外,优选激光12从第一基板101的表面向内部连续地照射、即从一方的主面侧向另一方的主面侧照射。
[0117]一般地,由激光形成的改性部比第一基板101的折射率大,但改性部与其附近的折射率分布稍稍不均,因此,在改性部传播的光随机地反射、折射。因而,在第一基板101的内部,由于激光12在传播到聚光部之前不在改性部传播,因此能够防止光束直径扩大,能够抑制峰值强度变小的情况。另外,激光12中的至少一部分不在改性部14传播,由此,能够快速地形成通过激光12的照射而被改性的区域。
[0118]接着,如图8C所示,作为第二工序,通过蚀刻将改性部a以及改性部0除去。通过将形成有改性部a、0的玻璃基板101浸渍在收纳于容器(未图示)内的规定的药液中来进行蚀刻。由此,改性部a以及改性部0由药液从玻璃基板101的两侧湿法蚀刻,被从玻璃基板101的内部除去。
[0119]结果,如图8C所示,在存在改性部a以及改性部0的部分,形成第一贯通孔103以及第二贯通孔104。在本实施方式中,作为药液,能够使用以氢氟酸为主要成分的酸溶液、或者以氢氧化钾为主要成分的酸溶液。
[0120]此外,第二工序中的蚀刻利用了被改性的部分与未被改性的部分相比非常快地被蚀刻的现象。由此,能够形成由改性部a、0的形状导致的微细的第一贯通孔103、第二贯通孔104。在本实施方式中,微细的第一贯通孔103、第二贯通孔104的孔径能够根据所制造的部分的用途而在10 ym?300 ym的范围适当决定。
[0121]接着,作为第三工序的前工序即基底形成工序,如图8D所示,在第一基板的一方的主面101a、第一贯通孔103以及第二贯通孔104的内部形成种子层121a,并且如图8E所示,在第一基板的另一方的主面101b形成种子层121b。种子层121a、121b都能够通过溅射形成,由Cr与Cu的混合物、Ti与Cu的混合物等构成,厚度优选为10nm?500nm左右。
[0122]接着,作为第三工序的前工序即抗蚀剂形成工序,如图8F所示,在种子层121a上的与第一贯通孔的开口部103b连接的台肩的形成区域周围,形成通过镀敷形成的抗蚀剂115a。另外,在种子层121b上的与第一贯通孔的开口部103c重叠的区域周围,形成通过镀敷形成的抗蚀剂115b。
[0123]在从第一基板的一方的主面101a侧俯视观察的俯视图中,抗蚀剂115a呈圆环状,以覆盖与除第一贯通孔的开口部103b以及台肩123c部分后的隔尚焊盘111a对应的区域的方式形成。另外,在从第一基板的另一方的主面101b侧俯视观察的俯视图中,抗蚀剂115b呈圆环状,以覆盖与除第一贯通孔的开口部103c后的隔离焊盘112a对应的区域的方式形成。考虑台肩123c的外径尺寸H3来决定抗蚀剂115a的内径尺寸H3。作为抗蚀剂115a、115b,例如能够使用液态负性抗蚀剂、膜状负性抗蚀剂、液态正性抗蚀剂、膜状正性抗蚀剂。
[0124]接着,作为第三工序,进行镀铜,如图8G所示,在除由抗蚀剂115覆盖的部分之外的种子层121a、121b的表面成长镀层。以下,将形成于第一基板的一方的主面101a侧的镀层记为接地导体层111,将形成于另一方的主面101b侧的镀层记为接地导体层112,将形成于第一贯通孔103的内部的镀层记为管脚120,将形成于第二贯通孔104的内部的镀层记为导体柱114。
[0125]镀层的厚度优选为至少比由毫米波段的信号导致的趋肤深度厚。由60GHz的信号导致的趋肤深度为270nm,因此认为若为2 ym左右即是充分的。此外,通过镀铜形成的管脚120、导体柱114可以分别并不完全填充第一贯通孔103、第二贯通孔104的内部,但在要求气密性的情况等中,优选完全填充。
[0126]接着,作为抗蚀剂剥离工序,如图8H所示,将抗蚀剂115a、115b剥离,并且进行残存的种子层121a、112b的蚀刻。由此形成导体膜111、台肩123c、隔离焊盘111a、112a。
[0127]接着,作为第四工序,如图81所示,在导体膜111上以及台肩123c的外周部上形成绝缘部124。绝缘部124形成有在与由第一贯通孔a的开口部和周围的台肩123c的中央侧的圆环部123e构成的部分、以及构成平面电路(传送线路)122终端部的GND连接导孔127的部分重叠的部分被除去的开口部124a、124b。第一贯通孔103周边的开口部的直径尺寸定为H2,由此,如图2所示,决定与台肩123c连接的部分的导体122a的外径尺寸H2。
[0128]在第四工序中形成的绝缘部124由感光性树脂构成,例如通过旋涂法将液态的感光性树脂涂布于导体膜111以及开口部部分的玻璃基板表面111a上。接着,在使所涂布的感光性树脂层固化时,通过光刻法将第一贯通孔103周边的开口部124a、和构成GND导孔127的开口部124b除去,形成绝缘部124。
[0129]此外,在通过光刻进行的树脂除去工序时,当在开口部124a产生仅通过圆环部123e上的显影未被完全除去的感光性树脂残渣的情况下,在该感光性树脂残渣的除去中,实施利用CF4气体、0 2气体进行的RIE (Reactive 1n Etching:反应离子刻蚀)工艺的方法非常有效。
[0130]接着,作为输送路形成工序的前工序亦即基底形成工序,如图8K所示,在绝缘部124的表面、台肩123c的圆环部123e以及孔a的内部、开口部124b内部形成种子层128。种子层128与种子层121a、121b同样可以通过溅射形成,由Cr和Cu的混合物、Ti和Cu的混合物等构成,厚度优选为10nm?500nm左右。
[0131]接着,作为输送路形成工序的前工序亦即抗蚀剂形成工序,如图8K所示,在形成输送路122的部分以外的种子层128上,形成通过镀敷形成的抗蚀剂129。抗蚀剂129以覆盖除形成输送路122的部分以及形成GSG焊盘(未图示)、GND焊盘(未图示)、GND导孔(未图示)的部分之外的区域的方式形成。抗蚀剂129的材料可以是与抗蚀剂115a、115b相同的材料。
[0132]接着,作为抗蚀剂剥离工序,如图8M所示,将抗蚀剂129剥离,并且进行残存的种子层128的蚀刻。由此,形成有形成微带线的输送路122。
[0133]经过以上的工序,得到图1?3所示的模式转换器。此外,在如上所述使用激光形成第一贯通孔以及第二贯通孔的情况下,构成第一基板的部件限定于激光能够透过的玻璃等部件。但是,第一贯通孔以及第二贯通孔可以通过干法蚀刻、利用钻头等进行的机械加工形成,在该情况下,构成第一基板的部件没有限定。另外,也可以在第一基板的另一方的主面101b侧形成覆盖接地导体层112以及隔离焊盘112a的钝化膜。通过形成绝缘部,保护接地导体层111、112以及隔离焊盘llla、112a免遭异物附着、污染等。另外,可以以与模式转换器100直接接触的方式层叠其它基板。作为钝化膜,例如可以利用聚酰亚胺、聚硅氧烷树脂等绝缘树脂。
[0134]如以上所说明了的那样,根据本实施方式所涉及的模式转换器的制造方法,能够通过设置于基板的另一方的主面的隔离焊盘的尺寸来调整管脚的输入阻抗。因而,具备管脚的第一贯通孔只要至少贯通第一基板即可,无需进行与其长
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