一种硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器

本发明属于集成电路制造与封装，具体涉及一种硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器。

背景技术：

1、摩尔定律发展趋势放缓和集成电路应用的多元化发展是当前集成电路产业的两个重要特点。随着智能手机、物联网、汽车电子、高性能计算、5g和人工智能等领域产品的兴起，特别是5g频段高速、高频、以及多种器件异质集成的应用要求，需要先进封装技术不断创新发展。其中，5g频段包括：5g毫米波覆盖的28-60ghz，5g sub覆盖的6ghz以及5g物联网sub覆盖的1ghz等。

2、基片集成波导(substrate integrated waveguide，siw)技术由于其能够在平面级别的介质基板上像金属波导那样传输信号，保证信号低辐射损耗的传输，因此能够接替矩形波导和平面传输线结构继续推动者微波电路系统的发展。随着工艺的不断发展，siw可以和大部分通信系统元件集成在一个基板上且不用通过额外工艺制造特定器件进行过度，从而降低信号传输过程中的损耗，扼制寄生现象。

3、然而，使用siw技术制造的滤波器中不可避免地会用到平面螺旋电感，导致滤波器整体结构的面积较大，不利于滤波器与其他器件的集成。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供了一种硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器。

2、本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

3、一种硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，包括：硅基复合介质层、第一属层以及第二金属层；

4、所述第一金属层叠加在所述硅基复合介质层的上表面，所述第二金属层叠加在所述硅基复合介质层的下表面；所述第一金属层设有第一窗口，所述第一窗口中设有第一金属图案，所述第二金属层设有第二窗口，所述第二窗口中设有第二金属图案；

5、所述硅基复合介质层设有多个通孔，每个通孔中均设有被二氧化硅包围的金属柱，所述第一金属层和所述第二金属层通过所述金属柱实现电连接，以利用所述第一金属图案和所述第二金属图案在所述硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器中形成三维螺旋电感。

6、在一个实施例中，所述第一金属层包括：第一矩形金属片；所述第一矩形金属片的中部对称开设两个第一窗口，所述两个第一窗口彼此间隔一段距离；所述两个第一窗口中均设有所述第一金属图案；

7、所述第二金属层包括：第二矩形金属片；所述第二矩形金属片的中部对称开设两个第二窗口，所述两个第二窗口和所述两个第一窗口的开窗位置上下对应，所述两个第二窗口中均设有所述第二金属图案；

8、所述多个通孔包括：多个第一通孔和多个第二通孔；

9、所述多个第一通孔沿所述硅基复合介质层的一条对称轴间隔排布于所述一段距离内；所述多个第二通孔中的金属柱用于电连接上下对应的第一金属图案和第二金属图案。

10、在一个实施例中，所述第一金属图案包括：一对第一条形金属子片和一对第二条形金属子片；其中，所述一对第一条形金属子片关于所述第一窗口的中心原点对称并与所述第一矩形金属片相连；所述一对第二条形金属子片关于所述第一窗口的中心原点对称；

11、所述第二金属图案包括三个第三条形金属子片，所述三个第三条形金属子片呈平行排布；

12、所述第一金属图案和所述第二金属图案通过3×2个呈矩阵排布的第二通孔实现电连接。

13、在一个实施例中，所述第一金属图案包括：第四条形金属子片、一对第五条形金属子片以及一对第六条形金属子片；其中，所述第四条形金属子片的长边中点连线和所述一条对称轴重合；所述一对第五条形金属子片与所述第四条形金属子片平行并与所述第一矩形金属片相连，该对第五条形金属子片分别位于所述第四条形金属子片的两侧且关于所述一条对称轴对称；所述一对第六条形金属子片与所述第四条形金属子片平行且关于所述一条对称轴对称；

14、所述第二金属图案包括四个第七条形金属子片，所述四个第七条形金属子片呈平行排布；

15、所述第一金属图案和所述第二金属图案通过4×2个呈矩阵排布的第二通孔实现电连接。

16、在一个实施例中，所述第一金属层还包括：输入枝节和输出枝节；

17、所述输入枝节和所述输出枝节分别连接所述第一矩形金属片的两个侧边，所述两个侧边关于所述一条对称轴对称。

18、在一个实施例中，所述两个侧边均开设凹口；所述输入枝节和所述输出枝节连接所述两个侧边的位置均位于所述凹口中。

19、在一个实施例中，当所述第一矩形金属片的长度w1低于目标长度时，所述硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器为双通带滤波器，当所述第一矩形金属片的长度w1高于所述目标长度时，所述硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器为宽通带滤波器；所述目标长度通过仿真获得。

20、在一个实施例中，所述硅基复合介质层包括：硅介质层、第一sio2介质层以及第二sio2介质层；

21、所述第一sio2介质层叠加在所述硅介质层的上表面，所述第二sio2介质层叠加在所述硅介质层的下表面；

22、所述第一金属层叠加在所述第一sio2介质层的上表面，所述第二金属层叠加在所述第二sio2介质层的下表面。

23、在一个实施例中，所述第一金属层和所述第二金属层的材质均为铜。

24、本发明提供的硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器中，硅基复合介质层的上下表面均有金属层，且两个金属层均包含金属图案，由此上下两层的金属图案共同在硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器中形成三维螺旋电感，从而避免了在滤波器中使用平面螺旋电感，减小了滤波器的面积，更有利于滤波器与其他器件的集成。

25、以下将结合附图及对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，其特征在于，包括：硅基复合介质层、第一属层(1)以及第二金属层(5)；

2.根据权利要求1所述的硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，其特征在于，所述第一金属层(1)还包括：输入枝节(8)和输出枝节(9)；

6.根据权利要求5所述的硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，其特征在于，所述两个侧边均开设凹口(7)；所述输入枝节(8)和所述输出枝节(9)连接所述两个侧边的位置均位于所述凹口(7)中。

7.根据权利要求2所述的硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，其特征在于，当所述第一矩形金属片(10)的长度w1低于目标长度时，所述硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器为双通带滤波器，当所述第一矩形金属片(10)的长度w1高于所述目标长度时，所述硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器为宽通带滤波器；所述目标长度通过仿真获得。

8.根据权利要求1所述的硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，其特征在于，所述硅基复合介质层包括：硅介质层(3)、第一sio2介质层(2)以及第二sio2介质层(4)；

9.根据权利要求1所述的硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，其特征在于，所述第一金属层(1)和所述第二金属层(5)的材质均为铜。

技术总结
本发明公开了一种硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器，包括：硅基复合介质层、第一金属层以及第二金属层；第一金属层叠加在硅基复合介质层的上表面，第二金属层叠加在硅基复合介质层的下表面；第一金属层设有第一窗口，第一窗口中设有第一金属图案，第二金属层设有第二窗口，第二窗口中设有第二金属图案；硅基复合介质层设有多个通孔，每个通孔中均设有被二氧化硅包围的金属柱，第一金属层和第二金属层通过金属柱实现电连接，以利用第一金属图案和第二金属图案在硅基超宽通带/双通带可调微波滤波器中形成三维螺旋电感。本发明减小了滤波器面积，更有利于更有利于滤波器与其他硅基器件的集成。

技术研发人员：刘晓贤,刘诺,朱樟明,范晨晖,张谦,张涛,卢启军
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16