抗电磁干扰的微波功率分配器及其制作方法与流程

本发明涉及半导体和微电子封装技术领域，特别是涉及一种抗电磁干扰的微波功率分配器及其制作方法。

背景技术：

随着电路集成度不断增加，系统中信号主频不断提高，以及电子系统应用的电磁环境越来越复杂，电子系统面临产生的电磁干扰噪声愈加严重，emi（electromagneticinterference，电磁干扰）噪声包括传导emi噪声和辐射emi噪声，其中传导emi噪声通过电源端子或控制端子影响其他设备，可通过电容进行滤除。辐射emi噪声则通过空间电磁场形式影响其他设备，形成机理复杂，分析和解决emi噪声也较困难。

微波功率分配器作为现代微波通信系统、雷达系统等系统中的重要无源器件，在整个系统中占据着相当重要的地位。它的功能是将输入端的功率按照要求分成相等或者不相等的几路功率进行传输，以达到功率分配之目的；反过来，如果把多个端口作为输入端，则会将多路功率传输至一路进行功率叠加，成为功率合成器，这类器件常常用于高功率系统中的功率分配和合成。

现代无线通信和雷达等无线电技术进入一个新的快速发展阶段，微波功率分配器作为一种应用广泛的微波无源器件也朝着高可靠性和小型化的方向快速迈进。在电子系统中由于微带功率分配器电路结构简单、紧凑，成本低的特点在微波领域有着广泛的应用。由于微波在微带功率分配器传播的是准tem模式，所以在空间中引入了电磁波，这造成了辐射emi噪声的隐患，可能会干扰整个电子系统，影响电子系统可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种抗电磁干扰的微波功率分配器及其制作方法，解决传统微波功率分配器引入空间电磁波，影响电子系统可靠性的问题，具有抑制电磁波空间辐射提高电子系统抗干扰性的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种抗电磁干扰的微波功率分配器，包括顶层硅基基板、底层硅基基板、电阻薄膜、顶金属层、中间金属层和底金属层；顶层硅基基板和底层硅基基板上均设有通孔，顶层硅基基板的下表面和底层硅基基板的上表面连接，顶层硅基基板和底层硅基基板接触部分设有微波传输线金属层和中间金属层，电阻薄膜位于底层硅基基板的上表面，顶金属层位于顶层硅基基板的上表面，底金属层位于底层硅基基板的下表面。

优选地，所述顶层硅基基板和底层硅基基板的厚度均为250微米。

优选地，所述通孔直径为120微米。

优选地，所述顶金属层、中间金属层和底金属层厚度均为3.5微米。

优选地，所述电阻薄膜为氮化钽。

优选地，所述顶层硅基基板的下表面和底层硅基基板的上表面为键合连接。

优选地，所述键合连接为金金键合连接。

优选地，所述微波传输线金属层的形状为带状结构。

一种抗电磁干扰的微波功率分配器的制作方法，包括以下步骤：

将硅基基板表面涂覆光刻胶，形成掩膜层，所述硅基基板包括顶层硅基基板和底层硅基基板；

对形成掩膜层的硅基基板进行光刻显影电镀，形成金属图形；

在硅基基板上制造通孔，在底层硅基基板上表面沉积形成电阻薄膜；

在硅基基板表面进行电镀，加厚金属层；

将顶层硅基基板和底层硅基基板进行键合，顶层硅基基板的下表面和底层硅基基板的上表面连接。

优选地，在所述硅基基板上利用深反应离子刻蚀工艺制造通孔。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明设计了一种抗电磁干扰的微波功率分配器，应用硅基mems加工工艺加工了一款抗电磁辐射的功率分配器。此功率分配器应用微波传输线金属层，由顶层硅基基板和底层硅基基板组成，应用硅基mems表面硅加工工艺制作金属层和电阻层。硅基mems体硅加工工艺制作硅通孔，实现顶层金属和底层金属的互联。此结构减小器件的体积，在带状线部分，微波以tem模式传播，上层金属对电磁波形成有效的屏蔽，因此有效地抑制了电磁波的空间辐射，提高电子系统的抗干扰性。

附图说明

图1是本发明微波功率分配器的整体剖视图。

图2是本发明微波功率分配器的顶层俯视图。

图3是本发明微波功率分配器的中间层俯视图。

图4是本发明微波功率分配器的底层仰视图。

图5是本发明微波功率分配器制作方法的流程图。

图中：1、顶层硅基基板；2、底层硅基基板；3、顶金属层；4、中间金属层；5、底金属层；6、通孔；7、电阻薄膜；8、微波传输线金属层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，为本发明微波功率分配器的整体剖视图，包括顶层硅基基板1、底层硅基基板2、电阻薄膜7、顶金属层3、中间金属层4和底金属层5；顶层硅基基板1和底层硅基基板2上均设有通孔6，顶层硅基基板1的下表面和底层硅基基板2的上表面通过金金键合连接，顶层硅基基板1和底层硅基基板2接触部分设有带状结构的微波传输线金属层8和中间金属层4，电阻薄膜7位于底层硅基基板2的上表面，顶金属层3位于顶层硅基基板1的上表面，底金属层5位于底层硅基基板2的下表面。

此功率分配器应用带状结构的微波传输线金属层8，由顶层硅基基板1和底层硅基基板2组成，应用硅基mems表面硅加工工艺制作金属层和电阻层。硅基mems体硅加工工艺制作硅通孔6，实现顶层金属和底层金属的互联。此结构减小器件的体积，在带状线部分，微波以tem模式传播，上层金属对电磁波形成有效的屏蔽，因此有效地抑制了电磁波的空间辐射，提高电子系统的抗干扰性。

如图2所示，为本发明微波功率分配器的顶层俯视图，包括顶层硅基基板1、顶金属层3和通孔6，顶层硅基基板1厚度为250微米，通孔6直径为120微米，顶金属层3厚度为3.5微米。

如图3所示，为本发明微波功率分配器的中间层俯视图，包括底层硅基基板2、中间金属层4、通孔6、电阻薄膜7和带状结构的微波传输线金属层8，底层硅基基板2厚度为250微米，通孔6直径为120微米，中间金属层4厚度为3.5微米，电阻薄膜7材质为氮化钽。

如图4所示，为本发明微波功率分配器的底层仰视图，包括底层硅基基板2、底金属层5和通孔6，底层硅基基板2厚度为250微米，通孔6直径为120微米，底金属层5厚度为3.5微米。

应用硅基mems加工工艺加工了一款抗电磁辐射的功率分配器。此功率分配器应用带状结构的微波传输线金属层8，由顶层硅基基板1和底层硅基基板2组成，应用硅基mems表面硅加工工艺制作金属层和电阻层。硅基mems体硅加工工艺制作硅通孔6，实现顶层金属和底层金属的互联。此结构减小器件的体积，在带状线部分，微波以tem模式传播，上层金属对电磁波形成有效的屏蔽，因此有效地抑制了电磁波的空间辐射，提高电子系统的抗干扰性。

抗电磁干扰的微波功率分配器的制作方法，如图5所示，为本发明微波功率分配器制作方法的流程图，包括以下步骤：

步骤s501，将硅基基板表面涂覆光刻胶，形成掩膜层，硅基基板包括顶层硅基基板1和底层硅基基板2；

步骤s502，对形成掩膜层的硅基基板进行光刻显影电镀，形成金属图形；

步骤s503，在硅基基板上制造通孔6，在底层硅基基板1上表面沉积形成电阻薄膜7；

步骤s504，在硅基基板表面进行电镀，加厚金属层；

步骤s505，将顶层硅基基板1和底层硅基基板2进行键合，顶层硅基基板1的下表面和底层硅基基板2的上表面连接。

采用上述技术方案后，应用硅基mems加工工艺加工了一款抗电磁辐射的功率分配器。此功率分配器应用带状结构的微波传输线金属层8，由顶层硅基基板1和底层硅基基板2组成，应用硅基mems表面硅加工工艺制作金属层和电阻层。硅基mems体硅加工工艺制作硅通孔6，实现顶层金属和底层金属的互联。此结构减小器件的体积，在带状线部分，微波以tem模式传播，上层金属对电磁波形成有效的屏蔽，因此有效地抑制了电磁波的空间辐射，提高电子系统的抗干扰性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。