一种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构的制作方法

文档序号:10536879阅读:352来源:国知局
一种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构,主要解决现有过渡结构频带窄、尺寸大、损耗大和加工困难的问题。其技术方案是;在衬底(5)正面印制共面波导(1)、共面波导过渡节(2)、微带过渡节(3)和微带线(4),且共面波导(1)与共面波导过渡节(2)通过各自的中心信号线串联连接,微带过渡节(3)与共面波导过渡节(2)的中心信号线串联连接,微带线(4)与微带过渡节(3)串联连接;金属层(6)设置在衬底(5)的背面,使共面波导(1)的地线与金属层(6)形成场耦合。本发明能够扩展共面波导微带过渡结构的使用频带、减小尺寸、降低损耗和加工难度,可用于宽带单片及混合集成电路设计和在片测试。
【专利说明】
一种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构
技术领域
[0001]本发明属于微电子技术领域,具体涉及一种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构,可用于单片微波集成电路设计、在片测试以及共面波导微带混合电路设计。
技术背景
[0002]随着微波、毫米波技术的发展,无线移动通信技术和微波集成电路技术得到迅速发展,并得到推广应用。由于微带线和共面波导等传输线结构都是平面结构,他们的特点就是尺寸控制在一个平面内,所以在设计、加工中更加方便,微带线和共面波导成为构成微波集成电路的重要结构。
[0003]微带线是一种广为流行的传输线,微带线应用于低电平微波技术中。它的优点是制造成本低、尺寸小、重量轻、工作频带宽、以及具有与固体器件的良好配合性;其主要缺点是损耗较大,不能在高电平的情况下使用。微带线结构简单、便于器件集成和电路调试的优点使其成为射频、微波电路中首选的电路结构。
[0004]共面波导的基本结构是由一条中心信号线和两边的半无限大的地线组成。共面波导的特点是信号传输线和地线在同一平面上,免去了接地需要通孔的麻烦,从而使其特别适合于微波和毫米波器件的连接。连接串联或者并联的元器件非常方便,同时电路元件受到介质衬底厚度影响较小,使其在微波电路中得到广泛的应用。
[0005]在单片微波集成电路、混合微波集成电路中,会有微带线和共面波导同时存在的情况,他们之间连接会产生不连续性,如空气间隙和弯曲等,这种不连续性对信号传输和反射有强烈的影响,在某些情况下,电荷聚集引起电磁场的不均匀分布使得传输线产生感抗或者容抗。现在微波实验设备的输入输出端口多为共面波导形式,在微波电路和系统中经常需要进行这两种传输线形式的转换,为了降低这种不连续性所带来的损耗,需要加入传输接口结构,这种转换由共面波导微带接口电路来完成,起到过渡作用。
[0006]共面波导微带转换结构通常可以通过两种方式实现。一种是有通孔结构,一种是无通孔结构。带有通孔结构的转换结构通过通孔直接将共面波导的地平面和微带线的地平面连接起来,但缺点是衬底材料的通孔刻蚀和通孔侧壁的金属化对制作工艺提出了很苛刻的要求,并且通孔刻蚀前需要进行背面与正面的套刻,需要使用专门的光刻设备,并对光刻设备的套刻精度提出了很高的要求。同时通孔具有电感的特性,当工作频率提高时,通孔会恶化整个转换结构的性能。因此无通孔转换结构受到了电路设计者的青睐。但是现有的共面波导微带无通孔过渡结构具有工作频带窄、结构尺寸大、插入损耗和反射损耗大、以及设计规则不明确等缺点,给电路设计者带来了不小的困难,因此新型的宽带共面波导微带无通孔过渡结构的设计方法成为了一个亟待解决的难题。

【发明内容】

[0007]本发明的目的在于针对上述现有共面波导微带过渡结构的不足,提出一种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构,以实现对共面波导微带过渡结构工作频率的扩展、结构尺寸的小型化,插入损耗和反射损耗的降低,以及设计规则的明确化。
[0008]为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
[0009]—种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构,包括共面波导1、共面波导过渡节2、微带线4、衬底5和金属层6;共面波导1、共面波导过渡节2、和微带线4设置在衬底5的正面,其特征在于:
[0010]在共面波导过渡节2与微带线4之间增设有微带过渡节3;
[0011]共面波导1、共面波导过渡节2、微带过渡节3和微带线4依次串联连接,印制在衬底5的正面,金属层6设置在衬底5的背面,使共面波导I的地线与金属层6形成场耦合。
[0012]作为优选,共面波导I的长度LI为300?500um,中心信号线的宽度Wl为80?lOOum,地线的宽度W2为550?650um,且中心信号线与地线的间隙S为45?60umo
[0013]作为优选,共面波导过渡节2的长度L2为180?220um,共面波导过渡节的特性阻抗从共面波导I端面的50 Ω渐变为60?70 Ω。
[0014]作为优选,共面波导过渡节2与共面波导I之间的连接是将各自的中心信号线串联连接,并通过共面波导过渡节2中心信号线的宽度和中心线与地线的间隙宽度的渐变将共面波导过渡节2的特性阻抗从50 Ω渐变到60?70 Ω。
[0015]作为优选,微带过渡节3的长度L3为180?220um,宽度W3为100?160um,特征阻抗为60?70 Ω ;
[0016]作为优选,微带过渡节3与共面波导过渡节2之间的连接,是用微带过渡节3的微带线与共面波导过渡节2的中心信号线串联连接。
[0017]作为优选,微带线4特征阻抗为50Ω,长度L5为40?80um;微带线4与微带过渡节3之间的连接是通过长度为90?IlOum的渐变线L4串联连接,渐变线的特性阻抗从微带过渡节3端面的60?70 Ω渐变为微带线4端面的50欧姆。
[0018]作为优选,衬底5的材料为氮化铝、氧化铝或碳化硅,衬底5背面覆盖的电镀金属层6为2.5?3.5um厚的金。
[0019]为实现上述目的,本发明制作宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构的方法,包括正面制作和背面制作:
[0020]I)正面制作种子金属:
[0021]将清洗过的衬底置于热板上,在200?250°C的条件下烘烤5?10分钟,再在衬底的正面派射20?40nm的钛和100?120nm的金,作为种子金属;
[0022]2)正面加厚种子金属:
[0023]利用甩胶机在种子金属上甩一层正胶,用带有宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构图形的光刻版进行光刻,然后显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理40?80s,并用金电镀液对种子金属进行电镀加厚2?3um;
[0024]3)正面腐蚀种子金属:
[0025]利用丙酮和乙醇清洗种子金属上的正胶;
[0026]利用甩胶机在清洗过的正面图形上甩一层正胶,进行反版光刻和显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理40?80s;
[0027]利用碘化钾溶液腐蚀种子金属中的金,用流动的去离子水清洗I?2min后,用稀释的氢氟酸溶液腐蚀种子金属中的钛;
[0028]用丙酮、乙醇洗掉正面图形上正胶,再用流动的去离子水清洗I?2min;
[0029]4)背面制作种子金属并加厚种子金属:
[0030]利用甩胶机在正面图形上甩一层厚胶保护好正面图形,再利用减薄机对衬底的背面进行减薄,并用去离子水清洗衬底后,在背面利用电子束蒸发形成20?30nm厚的钛和100?120nm的金作为种子金属;
[0031]利用金电镀液进行电镀加厚2.5?3.5um;
[0032]5)用丙酮、乙醇和去离子水洗掉正面的保护胶,并用氮气吹干,完成全部制作工
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[0033]本发明具有如下优点:
[0034]I)本发明通过将共面波导1、共面波导过渡节2、微带过渡节3和微带线4依次串联连接,印制在衬底5的正面,避免了共面波导I和微带线4不在同一面的情况,同时本发明中的共面波导I的地线和金属层6之间采用场耦合的形式,而不是电耦合,这两点使得本发明采用了无通孔结构,避免了加工过程中制作通孔的繁冗复杂工艺,消除了通孔造成的寄生电感的影响,提高了转换结构的性能;
[0035]2)本发明通过引入共面波导过渡节2和微带过渡节3这两节过渡,并且在两个过渡节的连接端面设计成60?70 Ω串联连接,在微带过渡节3与微带线4之间采用渐变线,使得阻抗变换和场变换更加平缓,阻抗和电磁场更加匹配,从而增加了转换结构可使用的频带,引入了两节过渡,使得过渡结构的尺寸选择更加灵活,因此为减小结构尺寸提供了可能;
[0036]3)本发明使用低损耗的衬底材料,降低了损耗,提高了过渡结构的性能;
[0037]4)本发明工艺步骤清晰明确,需要两次光刻工艺和两次电镀工艺,正面只需要一次套刻,且不需要背面与正面的对准,制造过程简单,适合规模化生产。
【附图说明】
[0038]图1为本发明宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构的俯视图;
[0039]图2为对图1的垂直方向的剖面图;
[0040]图3为制作图1的工艺流程图;
[0041]图4为对实施例1中两个过渡结构反向串联的测试结果曲线;
[0042]图5为对实施例2中两个过渡结构反向串联的测试结果曲线;
[0043]图6为对实施例3中两个过渡结构反向串联的测试结果曲线;
【具体实施方式】
[0044]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
[0045]参照图1和图2,本发明的宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构,包括共面波导
1、共面波导过渡节2、微带过渡节3、微带线4、衬底5和金属层6;共面波导1、共面波导过渡节
2、微带过渡节3和微带线4依次串联连接,印制在衬底5的正面,金属层6设置在衬底5的背面。
[0046]共面波导I的长度LI为300?500um,中心信号线的宽度Wl为80?lOOum,地线的宽度W2为550?650um,且中心信号线与地线的间隙S为45?60um。
[0047]共面波导过渡节2与共面波导I之间的连接是将各自的中心信号线串联连接,共面波导过渡节2的长度L2为180?220um,通过共面波导过渡节2中心信号线的宽度和中心线与地线的间隙宽度的渐变实现阻抗的渐变,最终将共面波导过渡节2的中心信号线的宽度变为100?160um,中心线与地线的间隙宽度变为410?430um,通过渐变将共面波导过渡节2的特性阻抗从共面波导I端面的50 Ω渐变为60?70 Ω。
[0048]微带过渡节3的长度L3为180?220um,宽度W3为100?160um,特征阻抗为60?70Ω ;
[0049]微带过渡节3与共面波导过渡节2之间的连接,是用微带过渡节3的微带线与共面波导过渡节2的中心信号线串联连接。
[°°50]微带线4特征阻抗为50 Ω,长度L5为40?80um;微带线4与微带过渡节3之间的连接是通过长度为90?IlOum的渐变线L4串联连接,渐变线的特性阻抗从微带过渡节3端面的60?70 Ω渐变为微带线4端面的50欧姆。
[0051]衬底5的材料为氮化铝、氧化铝或碳化硅,衬底5背面覆盖的电镀金属层6为2.5?3.5um厚的金。
[0052]参照图3,本发明制作宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构的方法,给出如下三种实施例。
[0053]实施例1,制作微带过渡节3的特性阻抗为60Ω的宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构。
[0054]步骤I,选用氮化铝作为衬底5,设衬底厚度为0.254mm,介电常数为9.9;
[0055]步骤2,在衬底正面制作种子金属。
[0056]2a)用丙酮和乙醇对氮化铝衬底进行清洗:
[0057]首先,用丙酮清洗2?3分钟,同时进行超声处理;
[0058]然后,用新的丙酮清洗2?3分钟,同时进行超声处理;
[0059]接着,用乙醇清洗I?2分钟,同时进行超声处理;
[0060 ]最后,用流动的去离子水清洗I?2分钟,并用氮气吹干;
[0061]2b)将清洗过的衬底置于热板上,在200°C的条件下烘烤5分钟,再在衬底的正面溅射20nm的钛和10nm的金,作为种子金属;
[0062]步骤3,正面加厚种子金属。
[0063]利用甩胶机在种子金属上甩一层正胶,用带有宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构图形的光刻版进行光刻,然后显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理40s,并用金电镀液对种子金属进行电镀加厚2um;
[0064]所述光刻板上的宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构图形如图1所示,其各部件的结构关系和参数如下:
[0065]共面波导I的长度LI为300um,中心信号线的宽度Wl为80um,地线的宽度W2为550um,且中心信号线与地线的间隙S为45um。
[0066]共面波导过渡节2与共面波导I各自的中心信号线串联连接,共面波导过渡节2的长度L2为180um,中心线与地线的间隙宽度变为425um,共面波导过渡节2的中心信号线的宽度变为160um,
[0067]微带过渡节3的长度L3为180um,宽度W3为160um,特征阻抗为60Ω ;
[0068]微带过渡节3与共面波导过渡节2的中心信号线串联连接。
[0069]微带线4与微带过渡节3之间通过长度为90um的渐变线L4串联连接,使渐变线的特性阻抗从微带过渡节3端面的60 Ω渐变为微带线4端面的50欧姆,微带线4的长度L5为40um。
[0070]步骤4,正面腐蚀种子金属。
[0071]4a)利用丙酮和乙醇清洗种子金属上的正胶,清洗过程与步骤2a)相同;
[0072]4b)利用甩胶机在清洗过的正面图形上甩一层正胶,进行反版光刻和显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理40s;
[0073]4c)利用碘化钾溶液腐蚀种子金属中的金,用流动的去离子水清洗Imin后,用稀释的氢氟酸溶液腐蚀种子金属中的钛;
[0074]4d)用丙酮、乙醇洗掉正面图形上正胶,再用流动的去离子水清洗Imin;
[0075]步骤5,在衬底背面制作种子金属并加厚种子金属。
[0076]利用甩胶机在正面图形上甩一层厚胶保护好正面图形,再利用减薄机对衬底的背面进行减薄,并用去离子水清洗衬底后,在背面利用电子束蒸发形成20nm厚的钛和10nm的金作为种子金属,并利用金电镀液进行电镀加厚2.5um;
[0077]步骤6,用丙酮、乙醇和去离子水洗掉正面的保护胶,并用氮气吹干,完成全部制作工艺。
[0078]实施例2,制作微带过渡节3的特性阻抗为65Ω的宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构。
[0079]步骤A,选用氮化铝作为衬底5,设衬底厚度为0.254mm,介电常数为9.9;
[0080]步骤B,在衬底正面制作种子金属。
[0081]BI)用丙酮和乙醇对氮化铝衬底进行清洗,清洗过程与实施例1的步骤2a)相同;
[0082]B2)将清洗过的衬底置于热板上,在220°C的条件下烘烤8分钟,再在衬底的正面溅射30nm的钛和I 1nm的金,作为种子金属。
[0083]步骤C,正面加厚种子金属。
[0084]利用甩胶机在种子金属上甩一层正胶,用带有宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构图形的光刻版进行光刻,然后显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理60s,并用金电镀液对种子金属进行电镀加厚2.5um;
[0085]所述光刻板上的宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构图形如图1所示,其各部件的结构关系和参数如下:
[0086]共面波导I的长度LI为400um,中心信号线的宽度Wl为90um,地线的宽度W2为600um,且中心信号线与地线的间隙S为50um。
[0087]共面波导过渡节2与共面波导I通过各自的中心信号线串联连接,共面波导过渡节2的长度L2为200um,中心线与地线的间隙宽度变为415um,共面波导过渡节2的中心信号线的宽度变为130um,
[0088]微带过渡节3的长度L3为200um,宽度W3为130um,特征阻抗为65Ω ;
[0089]微带过渡节3与共面波导过渡节2的中心信号线串联连接;
[0090]微带线4与微带过渡节3之间通过长度为10um的渐变线L4串联连接,使渐变线的特性阻抗从微带过渡节3端面的65 Ω渐变为微带线4端面的50欧姆,微带线4的长度L5为60umo
[0091]步骤D,正面腐蚀种子金属。
[0092]Dl)利用丙酮和乙醇清洗种子金属上的正胶;
[0093]D2)利用甩胶机在清洗过的正面图形上甩一层正胶,进行反版光刻和显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理60s;
[0094]D3)利用碘化钾溶液腐蚀种子金属中的金,用流动的去离子水清洗1.5min后,用稀释的氢氟酸溶液腐蚀种子金属中的钛;
[0095]D4)用丙酮、乙醇洗掉正面图形上正胶,再用流动的去离子水清洗1.5min;
[0096]步骤E,在衬底背面制作种子金属并加厚种子金属。
[0097]利用甩胶机在正面图形上甩一层厚胶保护好正面图形,再利用减薄机对衬底的背面进行减薄,并用去离子水清洗衬底后,在背面利用电子束蒸发形成25nm厚的钛和IlOnm的金作为种子金属,并利用金电镀液进行电镀加厚3um;
[0098]步骤F,用丙酮、乙醇和去离子水洗掉正面的保护胶,并用氮气吹干,完成全部制作工艺。
[0099]实施例3,制作微带过渡节3的特性阻抗为70Ω的宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构。
[0100]步骤一,选用氮化铝作为衬底5,设衬底厚度为0.254mm,介电常数为9.9;
[0101]步骤二,在衬底正面制作种子金属。
[0102]2.1)利用丙酮和乙醇对氮化铝进行清洗,清洗过程与实施例1的步骤2a)相同:
[0103]2.2)将清洗过的衬底置于热板上,在250°C的条件下烘烤10分钟,再在衬底的正面派射40nm的钛和120nm的金,作为种子金属;
[0104]步骤三,正面加厚种子金属。
[0105]利用甩胶机在种子金属上甩一层正胶,用带有宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构图形的光刻版进行光刻,然后显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理80s,并用金电镀液对种子金属进行电镀加厚3um;
[0106]所述光刻板上的宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构图形如图1所示,其各部件的结构关系和参数如下:
[0107]共面波导I的长度LI为500um,中心信号线的宽度Wl为lOOum,地线的宽度W2为650um,且中心信号线与地线的间隙S为57um。
[0108]共面波导过渡节2与共面波导I通过各自的中心信号线串联连接,共面波导过渡节2的长度L2为220um,中心线与地线的间隙宽度变为410um,共面波导过渡节2的中心信号线的宽度变为lOOum,
[0109]微带过渡节3的长度L3为220um,宽度W3为lOOum,特征阻抗为70Ω ;
[0110]微带过渡节3与共面波导过渡节2的中心信号线串联连接。
[0111]微带线4与微带过渡节3之间通过长度为IlOum的渐变线L4串联连接,使渐变线的特性阻抗从微带过渡节3端面的70 Ω渐变为微带线4端面的50欧姆,微带线4的长度L5为80um。
[0112]步骤四,正面腐蚀种子金属。
[0113]首先,利用丙酮和乙醇清洗种子金属上的正胶;
[0114]然后,利用甩胶机在清洗过的正面图形上甩一层正胶,进行反版光刻和显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理80s;
[0115]接着,利用碘化钾溶液腐蚀种子金属中的金,用流动的去离子水清洗2min后,用稀释的氢氟酸溶液腐蚀种子金属中的钛;
[0116]最后,用丙酮、乙醇洗掉正面图形上正胶,再用流动的去离子水清洗2min。
[0117]步骤五,在衬底背面制作种子金属并加厚种子金属。
[0118]利用甩胶机在正面图形上甩一层厚胶保护好正面图形,再利用减薄机对衬底的背面进行减薄,并用去离子水清洗衬底后,在背面利用电子束蒸发形成30nm厚的钛和120nm的金作为种子金属,并利用金电镀液进行电镀加厚3.5um;
[0119]步骤六,用丙酮、乙醇和去离子水洗掉正面的保护胶,并用氮气吹干,完成全部制作工艺。
[0120]本发明的效果可通过以下测试结果进一步说明:
[0121]测试I,为了便于测试,对实施例1中两个过渡结构反向串联,并进行测试,测试结果如图4,从图4可以看出,在9.5GHz-48.5GHz的频率范围内,反射损耗小于_1 OdB,在频带内存在两个谐振点,表现出了良好的宽带特性;在9.5GHz-45GHz的频率范围内,插入损耗小于2dB,在17GHz的频点处,插入损耗最小为0.40dB,由于实施例1是对两个过渡结构反向串联后进行测试的,因此对于本发明提出的共面波导微带过渡结构,在9.5GHz-45GHz的频率范围内,插入损耗小于ldB,在17GHz的频点处,插入损耗最小为0.20dB。
[0122]测试2,为了便于测试,对实施例2中两个过渡结构反向串联,并进行测试,测试结果如图5,从图5可以看出,在8.5GHz-48.5GHz的频率范围内,反射损耗小于-1OdB,在频带内存在两个谐振点,表现出了良好的宽带特性;在9.5GHz-45.5GHz的频率范围内,插入损耗小于2dB,在18GHz的频点处,插入损耗最小为0.38dB,由于实施例2是对两个过渡结构反向串联后进行测试的,因此对于本发明提出的共面波导微带过渡结构,在9.5GHZ-45.5GHz的频率范围内,插入损耗小于ldB,在18GHz的频点处,插入损耗最小为0.19dB。
[0123]测试3,为了便于测试,对实施例3中两个过渡结构反向串联,并进行测试,测试结果如图6,从图6可以看出,在8GHz-48.5GHz的频率范围内,反射损耗小于-1 OdB,在频带内存在两个谐振点,表现出了良好的宽带特性;在9.0GHz-45GHz的频率范围内,插入损耗小于2dB,在19GHz的频点处,插入损耗最小为0.40dB,由于实施例3是对两个过渡结构反向串联后进行测试的,因此对于本发明提出的共面波导微带过渡结构,在9.0GHz-45GHz的频率范围内,插入损耗小于ldB,在19GHz的频点处,插入损耗最小为0.20dB。
[0124]实验结果表明,本发明提出的共面波导微带转换结构具有宽频带和低损耗的特点。
[0125]以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、同等替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构,包括共面波导(I)、共面波导过渡节(2)、微带线(4)、衬底(5)和金属层(6);共面波导(I)、共面波导过渡节(2)、和微带线(4)设置在衬底(5)的正面,其特征在于: 在共面波导过渡节(2)与微带线(4)之间增设有微带过渡节(3); 共面波导(1)、共面波导过渡节(2)、微带过渡节(3)和微带线(4)依次串联连接,印制在衬底(5)的正面,金属层(6)设置在衬底(5)的背面,使共面波导(I)的地线与金属层(6)形成场親合。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:共面波导(I)的长度LI为300?500um,中心信号线的宽度Wl为80?lOOum,地线的宽度W2为550?650um,且中心信号线与地线的间隙S为45?60um。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:共面波导过渡节(2)的长度L2为180?220um,共面波导过渡节的特性阻抗从共面波导(I)端面的50 Ω渐变为60?70 Ω。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:共面波导过渡节(2)与共面波导(I)之间的连接是将各自的中心信号线串联连接,并通过共面波导过渡节(2)中心信号线的宽度Wl和中心线与地线的间隙宽度S的渐变将共面波导过渡节(2)的特性阻抗从50 Ω渐变到60?70Ω。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:微带过渡节(3)的长度L3为180?220um,宽度W3为100?160um,特征阻抗为60?70Ω。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:微带过渡节(3)与共面波导过渡节(2)之间的连接,是用微带过渡节(3)的微带线与共面波导过渡节(2)的中心信号线串联连接。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:微带线(4)特征阻抗为50Ω,长度L5为40?80um;微带线(4)与微带过渡节(3)之间的连接是通过长度为90?I 1um的渐变线L4串联连接,渐变线的特性阻抗从微带过渡节(3)端面的60?70 Ω渐变为微带线(4)端面的50欧姆。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:衬底(5)的材料为氮化铝、氧化铝或碳化硅,衬底(5)背面覆盖的电镀金属层(6)为2.5?3.5um厚的金。9.一种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构的制作方法,包括正面制作和背面制作: 1)正面制作种子金属: 将清洗过的衬底置于热板上,在200?250°C的条件下烘烤5?10分钟,再在衬底的正面派射20?40nm的钛和100?120nm的金,作为种子金属; 2)正面加厚种子金属: 利用甩胶机在种子金属上甩一层正胶,用带有宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构图形的光刻版进行光刻,然后显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理40?80s,并用金电镀液对种子金属进行电镀加厚2?3um; 所述光刻板上的宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构图形其各部件的结构关系和参数如下: 共面波导I的长度LI为300?500um,中心信号线的宽度Wl为80?lOOum,地线的宽度W2为550?650um,且中心信号线与地线的间隙S为45?60um。 共面波导过渡节2与共面波导I通过各自的中心信号线串联连接,共面波导过渡节2的长度L2为180?220um,中心线与地线的间隙宽度变为410?430um,共面波导过渡节2的中心信号线的宽度变为100?160um; 微带过渡节3的长度L3为180?220um,宽度W3为100?160um,特征阻抗为60?70 Ω ; 微带过渡节3与共面波导过渡节2的中心信号线串联连接; 微带线4与微带过渡节3之间通过长度为90?IlOum的渐变线L4串联连接,使渐变线的特性阻抗从微带过渡节3端面的60?70 Ω渐变为微带线4端面的50欧姆,微带线4的长度L5为40?80um; 3)正面腐蚀种子金属: 利用丙酮和乙醇清洗种子金属上的正胶; 利用甩胶机在清洗过的正面图形上甩一层正胶,进行反版光刻和显影,再通过氧等离子体去胶机对显影后的图形进行残胶处理40?80s; 利用碘化钾溶液腐蚀种子金属中的金,用流动的去离子水清洗I?2min后,用稀释的氢氟酸溶液腐蚀种子金属中的钛; 用丙酮、乙醇洗掉正面图形上正胶,再用流动的去离子水清洗Imin?2min; 4)背面制作种子金属并加厚种子金属: 利用甩胶机在正面图形上甩一层厚胶保护好正面图形,再利用减薄机对衬底的背面进行减薄,并用去离子水清洗衬底后,在背面利用电子束蒸发形成20?30nm厚的钛和100?120nm的金作为种子金属; 利用金电镀液进行电镀加厚2.5?3.5um; 5)用丙酮、乙醇和去离子水洗掉正面的保护胶,并用氮气吹干,完成全部制作工艺。10.—种宽带共面波导微带双节无通孔过渡结构的制作方法,其中用丙酮、乙醇清洗正胶或衬底,步骤如下: 首先,用丙酮清洗2?3分钟,同时进行超声处理; 然后,用新的丙酮清洗2?3分钟,同时进行超声处理; 接着,用乙醇清洗I?2分钟,同时进行超声处理; 最后,用流动的去离子水清洗I?2分钟,并用氮气吹干。
【文档编号】H01L27/01GK105895627SQ201610289922
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】马晓华, 郑佳欣, 马佩军, 卢阳
【申请人】西安电子科技大学
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