CN102931466B - 毫米波腔体滤波器的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种毫米波腔体滤波器的制作方法。本发明使用光刻胶作为结构材料并配合不同图案的掩膜板,采用多层匀胶、逐层光刻、最终一次显影技术,可以精确构造出腔体滤波器复杂的三维结构。利用弹性优异的柔性材料PDMS对其进行翻模,构造模具,再对模具进行注塑固化,可以对腔体结构及盖板结构进行快速精确复制,最后将二者进行键合封装,即得到完整的毫米波腔体滤波器。本发明方法制得的滤波器体积轻巧、精度高、频率高、频带宽、信号容量大,且该滤波器腔体为一体化设置,避免了组装带来的误差,提高了滤波器的性能。本发明制作方法具有工艺简单、制作精度高等优点。本发明复制方法具有复制快速、复制精度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及微波通讯与电子对抗技术领域,具体是一种与微加工工艺密切相关的毫米波腔体滤波器的制作方法。
背景技术
滤波器作为一种常见的频率选择器件,被广泛应用于现代通讯技术与电子对抗等领域,用以消除所需信号频率以外的杂波和干扰信号。腔体滤波器是众多滤波器中的一种,因其具有结构坚固、工作频段高、损耗低、承受功率高等特点,在各种军用、民用电子系统中具有极其广泛的应用。作为一种纯结构性的器件,腔体滤波器的性能指标及可靠性都取决于自身的结构特征。
如今,无线电频谱资源日益紧张,而毫米波因其频率高、频带宽、信号容量大,易于实现窄波束定向辐射等诸多优点,越来越受到人们的关注和青睐。同时,射频器件的尺寸是与其工作频率密切相关的。应用于高频的器件往往拥有更小的尺寸,更能满足电子系统小型化和便携化的发展要求。但是,对于毫米波器件,特别是毫米波腔体滤波器,因其体积微小(尺寸为毫米级甚至亚毫米级),结构复杂,精度要求极高(要求精度为微米级),传统加工工艺很难满足需求。因此,设计高频段微型化滤波器,研发新型结构的微加工工艺,已成为业界广泛关注的问题。
对于应用频率较低、结构较大的滤波器件,可经传统机械加工得到;对于高频滤波器件,由于结构十分微小,精度要求高,传统机械加工难度较大,但随着MEMS(Microelectromechanical System 微机电系统)技术的不断发展,特别是硅工艺日趋成熟,很多科研人员开始应用MEMS技术,利用硅微加工工艺制造包括滤波器在内的微型射频器件。对于传统机械加工,其加工精度较低,难于制造微小结构,不适宜高频微波器件的制造与批量生产;硅工艺操作复杂,难以制造复杂的三维结构,且硅并非良好的绝缘材料,不便于与其他MEMS微波器件与系统集成。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种毫米波腔体滤波器的制作方法。本发明在加工过程中,使用光刻胶作为结构材料并配合不同图案的掩膜板,采用多层匀胶、逐层光刻、最终一次显影技术,可以精确构造出腔体滤波器复杂的三维结构(加工精度为微米甚至亚微米级)。此外,利用弹性优异的柔性材料PDMS对其进行翻模,构造模具,再对模具进行注塑固化,可以对所加工的滤波器下部腔体谐振部分及上部盖板部分进行快速精确复制(复制精度为纳米级),最后将二者进行键合封装,即得到完整的毫米波腔体滤波器。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种毫米波腔体滤波器的制作方法,毫米波腔体滤波器包括腔体、谐振柱和盖板,腔体内设有隔离架,隔离架由一个竖隔离壁以及若干个垂直交叉固定在竖隔离壁上的横隔离壁组成,隔离架的一端部与腔体侧板固定、其余各端部与腔体侧板之间留有耦合窗;隔离架将腔体内部空间分割成若干空腔,谐振柱分置收容于各空腔内;谐振柱均分为若干组且各组高度不相同;腔体侧板上开设有同轴馈源入、出口,与同轴馈源入、出口位置对应的一组谐振柱上各固接有一根同轴馈线,同轴馈线的另一端穿过同轴馈源入、出口后置于腔体外部;盖板上对应同轴馈源入、出口的位置设有可以卡入同轴馈源入、出口的卡块,盖板通过卡块与腔体紧密键合;工作时,微波信号由一端的同轴馈线经同轴馈源入口进入到腔体内,在腔体内依次经过呈U字形走向的各个空腔,被各个空腔内的谐振柱滤波后,筛选出所需要的信号后,由腔体另一端的同轴馈线经同轴馈源出口输出;该毫米波腔体滤波器是以光刻胶为结构材料,其是在基片上多层匀胶,同时先后配合若干片刻有不同图案的掩膜板多次对准光刻、逐层加工,最终经显影成一体式三维结构而制得的;具体的制作方法包括如下步骤(以负光刻胶为结构材料制作,且同轴馈线与谐振柱为分体设置):
1) 首先取基片,并在基片上旋涂第一层负光刻胶至所需高度,然后将A掩膜板置于旋涂好的第一层负光刻胶上,最后对准A掩膜板进行光刻;其中,A掩膜板上的图案为:腔体的四个侧板镂空;腔体内隔离架镂空,各组谐振柱镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第一层负光刻胶上,被A掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;
2)在第一层负光刻胶上继续旋涂第二层负光刻胶至所需高度,然后将B掩膜板置于旋涂好的第二层负光刻胶上,最后对准B掩膜板进行光刻其中,B掩膜板上的图案为:腔体的四个侧板除同轴馈源入、出口处遮挡外其余为镂空;腔体内隔离架镂空,各组谐振柱镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第二层负光刻胶上,被B掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置B掩膜板时,要将B掩膜板图案与第一层负光刻胶上的A掩膜板图案完全对齐放置,并且B掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
3)在第二层负光刻胶上继续旋涂第三层负光刻胶至所需高度,然后将C掩膜板置于旋涂好的第三层负光刻胶上,最后对准C掩膜板进行光刻;其中:C掩膜板上的图案为:腔体的四个侧板除同轴馈源入、出处遮挡外其余为镂空;腔体内隔离架镂空,除最低的一组谐振柱遮挡外其余各组谐振柱镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第三层负光刻胶上,被C掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置C掩膜板时,要将C掩膜板图案与第二层负光刻胶上的B掩膜板图案完全对齐放置,并且C掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
4)在第三层负光刻胶上继续旋涂第四层负光刻胶至所需高度,然后将D掩膜板置于旋涂好的第四层负光刻胶上,最后对准D掩膜板进行光刻;其中:D掩膜板上的图案为:腔体的四个侧板除同轴馈源入、出口处遮挡外其余为镂空;腔体内隔离架镂空,除最低与第二低的两组谐振柱遮挡外其余各组谐振柱镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第四层负光刻胶上,被D掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置D掩膜板时,要将D掩膜板图案与第三层负光刻胶上的C掩膜板图案完全对齐放置,并且D掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
5)之后旋涂每层负光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤4)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤4)中的D掩膜板图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次遮挡一组最低的谐振柱,直至最后一层的N掩膜板图案为:腔体的四个侧板除同轴馈源入、出口处遮挡外其余为镂空;腔体内隔离架镂空,其余部分全部遮挡;放置之后的各掩膜板以及最后的N掩膜板时,要将各掩膜板以及N掩膜板图案与各自上一层负光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
6)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体及其内部的谐振柱和隔离架组成的三维结构;
7)进行盖板的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层负光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板置于旋涂好的负光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板进行光刻;其中,盖板掩膜板上的图案为:两个卡块镂空,其余部分全为遮挡;经过光刻,该层负光刻胶上被盖板掩膜板遮挡的部分未固化,镂空的部分固化;完成光刻后,对结构进行充显影,即得到了盖板及其卡块组成的三维结构;
8)在与同轴馈源入、出口位置对应的一组谐振柱上各固接有一根同轴馈线,同轴馈线的另一端穿过同轴馈源入、出口后置于腔体外部;然后在腔体、谐振柱、隔离架、盖板、卡块表面均匀附着一层导电性良好的金属,最后将腔体与盖板键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
上述制作方法过程中,还可对制作得到的腔体结构和盖板结构进行快速复制制作,具体步骤为:将步骤6)中剥离好的金属腔体结构置于容器中,然后向容器中倒入调配好的黏稠液态PDMS直至完全淹没腔体结构,待PDMS固化成固态弹性体后,将嵌入在PDMS固态弹性体内的腔体结构取出,则PDMS固态弹性体上就形成了腔体结构负模,最后选用复制材料通过PDMS固态弹性体上的负模浇筑固化进行翻模,最后在翻模制得的腔体、谐振柱、隔离架、盖板、卡块表面均匀附着一层导电性良好的金属即可,从而达到批量复制腔体结构的目的,批量复制盖板结构的方法同上;之后继续按步骤8)进行操作处理。
对于毫米波腔体滤波器的翻膜复制,我们采用微加工领域常用的柔性材料PDMS,应用该材料可精确复制微小结构。所述PDMS(英文名:Polydimethylsiloxane、中文名:聚二甲基硅氧烷)是一种高分子有机硅化合物,通常被称为有机硅,具有光学透明,且在一般情况下,被认为是惰性,无毒,不易燃。聚二甲基硅氧烷(PDMS)在液态时为一种黏稠液体,称做硅油,是一种具有不同聚合度链状结构的有机硅氧烷混合物;在固态时为一种硅胶,无毒、疏水性的惰性物质,且为非易燃性、透明弹性体。实验室中通常用主剂与固化剂以一定比例(10:1、20:1或者根据具体要求的其它比例)混合均匀后,利用抽真空的方式使混合液中的气泡浮至表面并破裂,再在一定温度下烘烤一定时间后使其固化,主剂和固化剂的比例、加热温度、加热时间等参数的不同将会制作出不同硬度的PDMS。使用PDMS负模,可对滤波器腔体连同内部的谐振柱等结构进行精确而快速的复制。在腔体滤波器母版(腔体、盖板等)显影完毕后,使用黏稠液态PDMS翻出负模,然后向负模内浇筑复制材料,待复制材料固化后,揭去负模,完成快速复制。其中,复制材料的固化可为光敏、热敏或溶剂挥发的方式,复制材料可采用不同的材料,这是本领域技术人员清楚并能够实现的,本领域技术人员进行选用时可具体视机械强度、传导特性、材料成本及加工工艺等条件和因素而定。
进一步地,上述方法过程中,所述的均匀附着金属层的方法有溅射、气象沉淀、非电镀。
此外,在该毫米波腔体滤波器的制作过程中,也可以将同轴馈线通过同样的逐层光刻方法与谐振柱制作成一体结构,具体制作方法包括如下步骤(以负光刻胶为结构材料):
1)首先取基片,并在基片上旋涂第一层负光刻胶至所需高度,然后将A掩膜板置于旋涂好的第一层负光刻胶上,最后对准A掩膜板进行光刻;其中,A掩膜板上的图案为:腔体的四个侧板镂空;腔体内隔离架镂空,各组谐振柱镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第一层负光刻胶上,被A掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;
2)在第一层负光刻胶上继续旋涂第二层负光刻胶至所需高度,然后将B掩膜板置于旋涂好的第二层负光刻胶上,最后对准B掩膜板进行光刻;其中,B掩膜板上的图案为:腔体的四个侧板除同轴馈源入、出口处遮挡外其余为镂空;腔体内隔离架镂空,各组谐振柱镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第二层负光刻胶上,被B掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置B掩膜板时,要将B掩膜板图案与第一层负光刻胶上的A掩膜板图案完全对齐放置,并且B掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
3)在第二层负光刻胶上位于同轴馈源入、出口的位置处先附着一层金属作为遮光层,接着在第二层负光刻胶上继续旋涂第三层负光刻胶至所需高度,然后将H掩膜板置于旋涂好的第三层负光刻胶上,最后对准H掩膜板进行光刻;其中:H掩膜板上的图案为:腔体的四个侧板除同轴馈源入、出口处遮挡外其余为镂空;腔体内隔离架镂空,各组谐振柱镂空,同轴馈线镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第三层负光刻胶上,被H掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置H掩膜板时,要将H掩膜板图案与第二层负光刻胶上的B掩膜板图案完全对齐放置,并且H掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
4)在第三层负光刻胶上继续旋涂第四层负光刻胶至所需高度,然后再将B掩膜板置于旋涂好的第四层负光刻胶上,最后对准B掩膜板进行光刻;经过光刻,第四层负光刻胶上,被B掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置B掩膜板时,要将B掩膜板图案与第三层负光刻胶上的H掩膜板图案完全对齐放置,并且B掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
5)在第四层负光刻胶上继续旋涂第五层负光刻胶至所需高度,然后再将C掩膜板置于旋涂好的第五层负光刻胶上,最后对准C掩膜板进行光刻;经过光刻,第五层负光刻胶上,被C掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;其中:C掩膜板上的图案为:腔体的四个侧板除同轴馈源入、出口处遮挡外其余为镂空;腔体内隔离架镂空,除最低的一组谐振柱遮挡外其余各组谐振柱镂空,其余部分为遮挡;放置C掩膜板时,要将C掩膜板图案与第四层负光刻胶上的B掩膜板图案完全对齐放置,并且C掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
6)在第五层负光刻胶上继续旋涂第六层负光刻胶至所需高度,然后将D掩膜板置于旋涂好的第六层负光刻胶上,最后对准D掩膜板进行光刻;其中:D掩膜板上的图案为:腔体的四个侧板除同轴馈源入、出口处遮挡外其余为镂空;腔体内隔离架镂空,除最低与第二低的两组谐振柱遮挡外其余各组谐振柱镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第六层负光刻胶上,被D掩膜板遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置D掩膜板时,要将D掩膜板图案与第五层负光刻胶上的C掩膜板图案完全对齐放置,并且D掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
7)之后旋涂每层负光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤6)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤6)中的D掩膜板图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次遮挡一组最低的谐振柱,直至最后一层的N掩膜板图案为:腔体的四个侧板除同轴馈源入、出口处遮挡外其余为镂空;腔体内隔离架镂空,其余部分全部遮挡;放置之后的各掩膜板以及最后的N掩膜板时,要将各掩膜板以及N掩膜板图案与各自上一层负光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N掩膜板上的图案尺寸与A掩膜板图案尺寸完全相同;
8)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体及其内部的谐振柱、同轴馈线、隔离架组成的一体三维结构;
9)进行盖板的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层负光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板置于旋涂好的负光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板进行光刻;其中,盖板掩膜板上的图案为:两个卡块镂空,其余部分全部遮挡;经过光刻,该层负光刻胶上被盖板掩膜板遮挡的部分未固化,镂空的部分固化;完成光刻后,对结构进行充分显影,即得到了盖板及其卡块组成的三维结构;
10)在腔体、谐振柱、隔离架、同轴馈线、盖板、卡块表面均匀附着一层导电性良好的金属,最后将腔体与盖板键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
众所周知,光刻胶是图形转移的基本材料,是记录掩膜板图形的转移材料,在曝光后,光刻胶上会形成遮挡的图形。光刻胶分为正光刻胶和负光刻胶。光刻胶在曝光时,如果是正光刻胶,曝光过的胶可以被显影掉,而如果是负光刻胶则相反,曝光过的区域不能被显影掉,而未被曝光的区域能够被显影掉。由此可知,正光刻胶也可适用于本发明方法中以达到制作本发明所述毫米波滤器的目的,原理及步骤方法与上述负光刻胶步骤方法相同,不同之处就是正光刻胶所选用的各掩膜板上的图案与负光刻胶的不同:采用正光刻胶时的掩膜板图案就是将采用负光刻胶时的掩膜板图案其镂空部分与遮挡部分反过来设置即可。
本发明方法制得的毫米波滤波器体积轻巧、精度等级高、频率高、频带宽、信号容量大,且该滤波器腔体及盖板两部分分别为一体化设置,避免了组装带来的误差,提高了滤波器的性能。本发明滤波器的制作方法具有加工工艺简单、制作精度高等优点。本发明滤波器的复制方法具有复制快速、复制精度高等优点,便于在生产实践中应用。
附图说明
图1为本发明毫米波腔体滤波器的腔体及其内部结构示意图。
图2为本发明毫米波腔体滤波器的腔体俯视图。
图3为本发明毫米波腔体滤波器的腔体侧视图。
图4为本发明毫米波腔体滤波器的盖板结构示意图。
图5为A掩膜板结构示意图。
图6为B掩膜板结构示意图。
图7为C掩膜板结构示意图。
图8为D掩膜板结构示意图。
图9为N掩膜板结构示意图。
图10为H掩膜板结构示意图。
图11为盖板掩膜板结构示意图。
图12为A′掩膜板结构示意图。
图13为B′掩膜板结构示意图。
图14为C′掩膜板结构示意图。
图15为D′掩膜板结构示意图。
图16为N′掩膜板结构示意图。
图17为H′掩膜板结构示意图。
图18为盖板掩膜板L结构示意图。
图中:1-腔体、2-谐振柱、3-盖板、4-隔离架、5-耦合窗、6-同轴馈源入口、7-同轴馈源出口、8-同轴馈线、9-卡块、100-盖板掩膜板、101-A掩膜板、102-B掩膜板、103-C掩膜板、104-D掩膜板、105-N掩膜板、106-H掩膜板、107-A′掩膜板、108-B′掩膜板、109-C′掩膜板、110-D′掩膜板、111-N′掩膜板、112-盖板掩膜板L、113-H′掩膜板。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
一种毫米波腔体滤波器的制作方法,毫米波腔体滤波器包括腔体1、谐振柱2和盖板3,腔体1内设有隔离架4,隔离架4由一个竖隔离壁以及若干个垂直交叉固定在竖隔离壁上的横隔离壁组成,隔离架4的一端部与腔体1侧板固定、其余各端部与腔体1侧板之间留有耦合窗5;隔离架4将腔体1内部空间分割成若干空腔,谐振柱2分置收容于各空腔内;谐振柱2均分为若干组且各组高度不相同;腔体1侧板上开设有同轴馈源入、出口6、7,与同轴馈源入、出口6、7位置对应的一组谐振柱2上各固接有一根同轴馈线8,同轴馈线8的另一端穿过同轴馈源入、出口6、7后置于腔体1外部;盖板3上对应同轴馈源入、出口6、7的位置设有可以卡入同轴馈源入、出口6、7的卡块9,盖板3通过卡块9与腔体1紧密键合;该毫米波腔体滤波器是以光刻胶为结构材料,其是在基片上多层匀胶,同时先后配合若干片刻有不同图案的掩膜板多次对准光刻、逐层加工,最终经显影成一体式三维结构而制得的。
以下以六空腔毫米波腔体滤波器为例,进行制作与复制。需要说明的是,以下实施例仅是本发明中的一部分实施例而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域的普通技术人员在未作出创造性劳动的前提下,所获得的其他所有实施例,均属于本发明的保护范围。
六空腔毫米波腔体滤波器包括腔体1、谐振柱2和盖板3,腔体1外形为长方体,腔体1内设有隔离架4,隔离架4由一个竖隔离壁以及两个垂直交叉固定在竖隔离壁上的横隔离壁组成,竖隔离壁垂直固定在腔体1内的底板中线上,竖隔离壁与腔体1的长侧板平行设置,且竖隔离壁的一端与腔体1的一个短侧板固定、另一端与腔体1另一个短侧板间留有耦合窗5;垂直交叉固定在竖隔离壁上的横隔离壁的两端与腔体1长侧板间留有耦合窗5;腔体1内部被隔离架4分成六个空腔,每个空腔内设有一个与腔体1底板固定的谐振柱2;六个谐振柱2被分为三组,靠近与竖隔离壁固定的短侧板的两个谐振柱2为第一组,靠近另一个短侧板的两个谐振柱2为第二组,位于中间的两个谐振柱2为第三组,且三组谐振柱高度不同:第一组高于第二组、第二组高于第三组;腔体1的两个长侧板上对应第一组谐振柱2的位置对称开设有同轴馈源入、出口6、7,第一组谐振柱2上分别各固接有一根同轴馈线8,同轴馈线8的另一端穿过同轴馈源入、出口6、7后置于腔体1外部;盖板3上对应同轴馈源入、出口6、7的位置设有可以卡入同轴馈源入、出口6、7的卡块9,盖板3通过卡块9与腔体1紧密键合。
1、当使用负光刻胶为结构材料、且同轴馈线8与谐振柱2为非一体设计时(即:同轴馈线8为后来固接在谐振柱2上的),其制作方法包括如下步骤:
1)首先取基片,并在基片上旋涂第一层负光刻胶至所需高度,然后将A掩膜板101置于旋涂好的第一层负光刻胶上,最后对准A掩膜板101进行光刻;其中,A掩膜板101上的图案为:腔体1的四个侧板镂空;腔体1内隔离架4镂空,各组谐振柱2镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第一层负光刻胶上,被A掩膜板101遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;
2)在第一层负光刻胶上继续旋涂第二层负光刻胶至所需高度,然后将B掩膜板102置于旋涂好的第二层负光刻胶上,最后对准B掩膜板102进行光刻其中,B掩膜板102上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处遮挡外其余为镂空;腔体1内隔离架4镂空,各组谐振柱2镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第二层负光刻胶上,被B掩膜板102遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置B掩膜板102时,要将B掩膜板102图案与第一层负光刻胶上的A掩膜板101图案完全对齐放置,并且B掩膜板102上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
3)在第二层负光刻胶上继续旋涂第三层负光刻胶至所需高度,然后将C掩膜板103置于旋涂好的第三层负光刻胶上,最后对准C掩膜板103进行光刻;其中:C掩膜板103上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处遮挡外其余为镂空;腔体1内隔离架4镂空,除最低的一组谐振柱2遮挡外其余各组谐振柱2镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第三层负光刻胶上,被C掩膜板103遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置C掩膜板103时,要将C掩膜板103图案与第二层负光刻胶上的B掩膜板102图案完全对齐放置,并且C掩膜板103上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
4)在第三层负光刻胶上继续旋涂第四层负光刻胶至所需高度,然后将D掩膜板104置于旋涂好的第四层负光刻胶上,最后对准D掩膜板104进行光刻;其中:D掩膜板104上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处遮挡外其余为镂空;腔体1内隔离架4镂空,除最低与第二低的两组谐振柱2遮挡外其余各组谐振柱2镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第四层负光刻胶上,被D掩膜板104遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置D掩膜板104时,要将D掩膜板104图案与第三层负光刻胶上的C掩膜板103图案完全对齐放置,并且D掩膜板104上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
5)之后旋涂每层负光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤4)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤4)中的D掩膜板104图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次遮挡一组最低的谐振柱2,直至最后一层的N掩膜板105图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处遮挡外其余为镂空;腔体1内隔离架4镂空,其余部分全部遮挡;放置之后的各掩膜板以及最后的N掩膜板105时,要将各掩膜板以及N掩膜板105图案与各自上一层负光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N掩膜板105上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
6)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体1及其内部的谐振柱2和隔离架4组成的三维结构;
7)进行盖板3的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层负光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板100置于旋涂好的负光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板100进行光刻;其中,盖板掩膜板100上的图案为:两个卡块9镂空,其余部分全为遮挡;经过光刻,该层负光刻胶上被盖板掩膜板100遮挡的部分未固化,镂空的部分固化;完成光刻后,对结构进行充分显影,即得到了盖板3及其卡块9组成的三维结构;
8)在与同轴馈源入、出口6、7位置对应的一组谐振柱2上各固接有一根同轴馈线8,同轴馈线8的另一端穿过同轴馈源入、出口6、7后置于腔体1外部;然后在腔体1、谐振柱2、隔离架4、盖板3、卡块9表面均匀溅射(气象沉淀、非电镀)一层导电性良好的金属,最后将腔体1与盖板3键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
六空腔毫米波腔体滤波器以上述步骤制得后,在之后的制作过程中除了继续使用上述步骤方法制造外,还可以进行快速复制制造,具体方法如下:
在上述步骤7)之后进行如下步骤操作:将步骤6)中光刻好的腔体1结构置于容器中,然后向容器中倒入调配好的黏稠液态PDMS直至完全淹没腔体1结构(本实施例所使用的PDMS是由美国Dow Corning Corp生产的SYLGARD 184型硅橡胶,它是由液体组分组成的双组分套件产品,包括预聚物与固化剂。使用时,先将预聚物和固化剂按照10:1的体积比混合,混合时需要缓慢搅拌,减少空气的混入量,然后将混合好的PDMS液体放在真空干燥箱中保持抽真空状态直至液体中无气泡为止,该过程需要约5-15分钟),然后将容器放置在100℃的烘盘上加热固化1小时,待PDMS液体转化为固体后,将PDMS固体从容器中取出,然后将嵌入在PDMS固态弹性体内的腔体1结构取出,则PDMS固态弹性体上就形成了腔体1结构负模,最后选用复制材料通过PDMS固态弹性体上的负模浇筑固化进行翻模,从而达到批量复制腔体1结构的目的,批量复制盖板3结构的方法同上;之后继续按上述步骤8)进行操作处理。
2、当使用负光刻胶为结构材料、且当同轴馈线8与谐振柱2为一体设计时(即:同轴馈线通过同样的逐层光刻方法与谐振柱制作成一体结构),其制作方法包括如下步骤:
1)首先取基片,并在基片上旋涂第一层负光刻胶至所需高度,然后将A掩膜板101置于旋涂好的第一层负光刻胶上,最后对准A掩膜板101进行光刻;其中,A掩膜板101上的图案为:腔体1的四个侧板镂空;腔体1内隔离架4镂空,各组谐振柱2镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第一层负光刻胶上,被A掩膜板101遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;
2)在第一层负光刻胶上继续旋涂第二层负光刻胶至所需高度,然后将B掩膜板102置于旋涂好的第二层负光刻胶上,最后对准B掩膜板102进行光刻;其中,B掩膜板102上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处遮挡外其余为镂空;腔体1内隔离架4镂空,各组谐振柱2镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第二层负光刻胶上,被B掩膜板102遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置B掩膜板102时,要将B掩膜板102图案与第一层负光刻胶上的A掩膜板101图案完全对齐放置,并且B掩膜板102上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
3)在第二层负光刻胶上位于同轴馈源入、出口6、7的位置处先附着一层金属作为遮光层,接着在第二层负光刻胶上继续旋涂第三层负光刻胶至所需高度,然后将H掩膜板106置于旋涂好的第三层负光刻胶上,最后对准H掩膜板106进行光刻;其中:H掩膜板106上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处遮挡外其余为镂空;腔体1内隔离架4镂空,各组谐振柱2镂空,同轴馈线8镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第三层负光刻胶上,被H掩膜板106遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置H掩膜板106时,要将H掩膜板106图案与第二层负光刻胶上的B掩膜板102图案完全对齐放置,并且H掩膜板106上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
4)在第三层负光刻胶上继续旋涂第四层负光刻胶至所需高度,然后再将B掩膜板102置于旋涂好的第四层负光刻胶上,最后对准B掩膜板102进行光刻;经过光刻,第四层负光刻胶上,被B掩膜板102遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置B掩膜板102时,要将B掩膜板102图案与第三层负光刻胶上的H掩膜板图案完全对齐放置,并且B掩膜板102上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
5)在第四层负光刻胶上继续旋涂第五层负光刻胶至所需高度,然后再将C掩膜板103置于旋涂好的第五层负光刻胶上,最后对准C掩膜板103进行光刻;经过光刻,第五层负光刻胶上,被C掩膜板103遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;其中:C掩膜板103上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处遮挡外其余为镂空;腔体1内隔离架4镂空,除最低的一组谐振柱2遮挡外其余各组谐振柱2镂空,其余部分为遮挡;放置C掩膜板103时,要将C掩膜板103图案与第四层负光刻胶上的B掩膜板102图案完全对齐放置,并且C掩膜板103上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
6)在第五层负光刻胶上继续旋涂第六层负光刻胶至所需高度,然后将D掩膜板104置于旋涂好的第六层负光刻胶上,最后对准D掩膜板104进行光刻;其中:D掩膜板104上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处遮挡外其余为镂空;腔体1内隔离架4镂空,除最低与第二低的两组谐振柱2遮挡外其余各组谐振柱2镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第六层负光刻胶上,被D掩膜板104遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置D掩膜板104时,要将D掩膜板104图案与第五层负光刻胶上的C掩膜板103图案完全对齐放置,并且D掩膜板104上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
7)之后旋涂每层负光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤6)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤6)中的D掩膜板104图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次遮挡一组最低的谐振柱2,直至最后一层的N掩膜板105图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处遮挡外其余为镂空;腔体1内隔离架4镂空,其余部分全部遮挡;放置之后的各掩膜板以及最后的N掩膜板105时,要将各掩膜板以及N掩膜板105图案与各自上一层负光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N掩膜板105上的图案尺寸与A掩膜板101图案尺寸完全相同;
8)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体1及其内部的谐振柱2、同轴馈线8、隔离架4组成的一体三维结构;
9)进行盖板3的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层负光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板置于旋涂好的负光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板100进行光刻;其中,盖板掩膜板100上的图案为:两个卡块9镂空,其余部分全部遮挡;经过光刻,该层负光刻胶上被盖板掩膜板100遮挡的部分未固化,镂空的部分固化;完成光刻后,对结构进行充分显影,即得到了盖板3及其卡块9组成的三维结构;
10)在腔体1、谐振柱2、隔离架4、同轴馈线8、盖板3、卡块9表面通过气象沉淀(溅射、非电镀)的方法均匀附着一层导电性良好的金属,最后将腔体1与盖板3键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
3、当使用正光刻胶为结构材料、且同轴馈线8与谐振柱2为非一体设计时(即:同轴馈线8为后来固接在谐振柱2上的),其制作方法包括如下步骤:
1)首先取基片,并在基片上旋涂第一层正光刻胶至所需高度,然后将A′掩膜板107置于旋涂好的第一层正光刻胶上,最后对准A′掩膜板107进行光刻;其中,A′掩膜板107上的图案为:腔体1的四个侧板遮挡,隔离架4遮挡,各组谐振柱2遮挡;经过光刻,第一层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;
2)在第一层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层(避免第一层胶须留下的部分在第二次曝光时被误曝光),接着继续旋涂第二层正光刻胶至所需高度,然后将B′掩膜板108置于旋涂好的第二层正光刻胶上,最后对准B′掩膜板108进行光刻;其中,B′掩膜板108上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处镂空外其余为遮挡;腔体1内隔离架4遮挡,各组谐振柱2遮挡,其余镂空;经过光刻,第二层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置B′掩膜板108时,要将B′掩膜板108图案与第一层正光刻胶上固化留下的A′掩膜板107图案完全对齐放置,并且B′掩膜板108上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
3)在第二层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层(避免第二层胶须留下的部分在第三次曝光时被误曝光),接着继续旋涂第三层正光刻胶至所需高度,然后将C′掩膜板109置于旋涂好的第三层正光刻胶上,最后对准C′掩膜板109进行光刻;其中:C′掩膜板109上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处镂空外其余为遮挡;腔体1内隔离架4遮挡,除最低的一组谐振柱2镂空外其余各组谐振柱2遮挡,其余部分镂空;经过光刻,第三层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置C′掩膜板109时,要将C′掩膜板109图案与第二层正光刻胶上B′掩膜板108图案完全对齐放置,并且C′掩膜板109上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
4)在第三层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层(避免第三层胶须留下的部分在第四次曝光时被误曝光),接着继续旋涂第四层正光刻胶至所需高度,然后将D′掩膜板110置于旋涂好的第四层正光刻胶上,最后对准D′掩膜板110进行光刻;其中:D′掩膜板110上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处镂空外其余为遮挡;腔体1内隔离架4遮挡,除最低与第二低的两组谐振柱2镂空外其余各组谐振柱2遮挡,其余部分为镂空;经过光刻,第四层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置D′掩膜板110时,要将D′掩膜板110图案与第三层正光刻胶上C′掩膜板109图案完全对齐放置,并且D′掩膜板110上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
5)之后旋涂每层正光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤4)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤4)中的D′掩膜板110图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次镂空一组最低的谐振柱2,直至最后一层的N′掩膜板111图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处镂空外其余为遮挡;腔体1内隔离架4遮挡,其余部分为镂空;放置之后的各掩膜板以及最后的N′掩膜板111时,要将各掩膜板以及N′掩膜板111图案与各自上一层负光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N′掩膜板111上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
6)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体1及其内部的谐振柱2和隔离架4组成的三维结构;
7)进行盖板3的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层正光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板L112置于旋涂好的正光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板L112进行光刻;其中,盖板掩膜板L112上的图案为:两个卡块9遮挡,其余部分全为镂空;经过光刻,该层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;完成光刻后,对结构进行充分显影,即得到了盖板3及其卡块9组成的三维结构;
8)在与同轴馈源入、出口6、7位置对应的一组谐振柱2上各固接有一根同轴馈线8,同轴馈线8的另一端穿过同轴馈源入、出口6、7后置于腔体1外部;然后在腔体1、谐振柱2、隔离架4、盖板3、卡块9表面通过非电镀(溅射、气象沉淀)的方法均匀附着一层导电性良好的金属,最后将腔体1与盖板3键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
六空腔毫米波腔体滤波器以上述步骤制得后,在之后的制作过程中除了继续使用上述步骤方法制造外,还可以进行快速复制制造,具体方法如下:
在上述步骤7)之后进行如下步骤操作:将步骤6)中光刻好的腔体1结构置于容器中,然后向容器中倒入调配好的黏稠液态PDMS直至完全淹没腔体1结构(本实施例所使用的PDMS是由美国Dow Corning Corp生产的SYLGARD 184型硅橡胶,它是由液体组分组成的双组分套件产品,包括预聚物与固化剂。使用时,先将预聚物和固化剂按照10:1的体积比混合,混合时需要缓慢搅拌,减少空气的混入量,然后将混合好的PDMS液体放在真空干燥箱中保持抽真空状态直至液体中无气泡为止,该过程需要约5-15分钟),然后将容器放置在100℃的烘盘上加热固化1小时,待PDMS液体转化为固体后,将PDMS固体从容器中取出,然后将嵌入在PDMS固态弹性体内的腔体1结构取出,则PDMS固态弹性体上就形成了腔体1结构负模,最后选用复制材料通过PDMS固态弹性体上的负模浇筑固化进行翻模,从而达到批量复制腔体1结构的目的,批量复制盖板3结构的方法同上;之后继续按上述步骤8)进行操作处理。
4、当使用正光刻胶为结构材料、且当同轴馈线8与谐振柱2为一体设计时(即:同轴馈线通过同样的逐层光刻方法与谐振柱制作成一体结构),其制作方法包括如下步骤:
1)首先取基片,并在基片上旋涂第一层正光刻胶至所需高度,然后将A′掩膜板107置于旋涂好的第一层正光刻胶上,最后对准A′掩膜板107进行光刻;其中,A′掩膜板107上的图案为:腔体1的四个侧板遮挡,隔离架4遮挡,各组谐振柱2遮挡;经过光刻,第一层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;
2)在第一层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层(避免第一层胶须留下的部分在第二次曝光时被误曝光),接着继续旋涂第二层正光刻胶至所需高度,然后将B′掩膜板108置于旋涂好的第二层正光刻胶上,最后对准B′掩膜板108进行光刻;其中,B′掩膜板108上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处镂空外其余为遮挡;腔体1内隔离架4遮挡,各组谐振柱2遮挡,其余镂空;经过光刻,第二层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置B′掩膜板108时,要将B′掩膜板108图案与第一层正光刻胶上固化留下的A′掩膜板107图案完全对齐放置,并且B′掩膜板108上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
3)在第二层正光刻胶上继续旋涂第三层正光刻胶至所需高度,然后将H′掩膜板113置于旋涂好的第三层正光刻胶上,最后对准H′掩膜板113进行光刻;其中:H′掩膜板113上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处镂空外其余为遮挡;腔体1内隔离架4遮挡,各组谐振柱2遮挡,同轴馈线8遮挡,其余部分为镂空;经过光刻,第三层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置H′掩膜板113时,要将H′掩膜板113图案与第二层正光刻胶上的B′掩膜板108图案完全对齐放置,并且H′掩膜板113上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
4)在第三层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层(避免第三层胶须留下的部分在第四次曝光时被误曝光),接着继续旋涂第四层正光刻胶至所需高度,然后再将B′掩膜板108置于旋涂好的第四层正光刻胶上,最后对准B′掩膜板108进行光刻;经过光刻,第四层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置B′掩膜板108时,要将B′掩膜板108图案与第三层正光刻胶上的H′掩膜板图案完全对齐放置,并且B′掩膜板108上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
5)在第四层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层(避免第四层胶须留下的部分在第五次曝光时被误曝光),接着继续旋涂第五层正光刻胶至所需高度,然后将C′掩膜板109置于旋涂好的第五层正光刻胶上,最后对准C′掩膜板109进行光刻;其中:C′掩膜板109上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处镂空外其余为遮挡;腔体1内隔离架4遮挡,除最低的一组谐振柱2镂空外其余各组谐振柱2遮挡,其余部分镂空;经过光刻,第五层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置C′掩膜板109时,要将C′掩膜板109图案与第四层正光刻胶上B′掩膜板(108)图案完全对齐放置,并且C′掩膜板109上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
6)在第五层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层(避免第五层胶须留下的部分在第六次曝光时被误曝光),接着继续旋涂第六层负光刻胶至所需高度,然后将D′掩膜板110置于旋涂好的第六层正光刻胶上,最后对准D′掩膜板110进行光刻;其中:D′掩膜板110上的图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处镂空外其余为遮挡;腔体1内隔离架4遮挡,除最低与第二低的两组谐振柱2镂空外其余各组谐振柱2遮挡,其余部分为镂空;经过光刻,第六层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置D′掩膜板110时,要将D′掩膜板110图案与第五层正光刻胶上C′掩膜板109图案完全对齐放置,并且D′掩膜板110上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
7)之后旋涂每层正光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤6)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤6)中的D′掩膜板110图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次镂空一组最低的谐振柱2,直至最后一层的N′掩膜板111图案为:腔体1的四个侧板除同轴馈源入、出口6、7处镂空外其余为遮挡;腔体1内隔离架4遮挡,其余部分全部镂空;放置之后的各掩膜板以及最后的N′掩膜板111时,要将各掩膜板以及N′掩膜板111图案与各自上一层正光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N′掩膜板111上的图案尺寸与A′掩膜板107图案尺寸完全相同;
8)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体1及其内部的谐振柱2、同轴馈线8、隔离架4组成的一体三维结构;
9)进行盖板3的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层正光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板L112置于旋涂好的正光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板L112进行光刻;其中,盖板掩膜板L112上的图案为:两个卡块9遮挡,其余部分全为镂空;经过光刻,该层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;完成光刻后,对结构进行充分显影,即得到了盖板3及其卡块9组成的三维结构;
10)在腔体1、谐振柱2、隔离架4、同轴馈线8、盖板3、卡块9表面均匀溅射(非电镀、气象沉淀)一层导电性良好的金属,最后将腔体1与盖板3键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
Claims (10)
1.一种毫米波腔体滤波器的制作方法,毫米波腔体滤波器包括腔体(1)、谐振柱(2)和盖板(3),腔体(1)内设有隔离架(4),隔离架(4)由一个竖隔离壁以及若干个垂直交叉固定在竖隔离壁上的横隔离壁组成,隔离架(4)的一端部与腔体(1)侧板固定、其余各端部与腔体(1)侧板之间留有耦合窗(5);隔离架(4)将腔体(1)内部空间分割成若干空腔,谐振柱(2)分置收容于各空腔内;谐振柱(2)均分为若干组且各组高度不相同;腔体(1)侧板上开设有同轴馈源入、出口(6、7),与同轴馈源入、出口(6、7)位置对应的一组谐振柱(2)上各固接有一根同轴馈线(8),同轴馈线(8)的另一端穿过同轴馈源入、出口(6、7)后置于腔体(1)外部;盖板(3)上对应同轴馈源入、出口(6、7)的位置设有可以卡入同轴馈源入、出口(6、7)的卡块(9),盖板(3)通过卡块(9)与腔体(1)紧密键合;其特征在于:该毫米波腔体滤波器是以光刻胶为结构材料,其是在基片上多层匀胶,同时先后配合若干片刻有不同图案的掩膜板多次对准光刻、逐层加工,最终经显影成一体式三维结构而制得的;具体的制作方法包括如下步骤:
1)首先取基片,并在基片上旋涂第一层负光刻胶至所需高度,然后将A掩膜板(101)置于旋涂好的第一层负光刻胶上,最后对准A掩膜板(101)进行光刻;其中,A掩膜板(101)上的图案为:腔体(1)的四个侧板镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,各组谐振柱(2)镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第一层负光刻胶上,被A掩膜板(101)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;
2)在第一层负光刻胶上继续旋涂第二层负光刻胶至所需高度,然后将B掩膜板(102)置于旋涂好的第二层负光刻胶上,最后对准B掩膜板(102)进行光刻;其中,B掩膜板(102)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处遮挡外其余为镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,各组谐振柱(2)镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第二层负光刻胶上,被B掩膜板(102)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置B掩膜板(102)时,要将B掩膜板(102)图案与第一层负光刻胶上的A掩膜板(101)图案完全对齐放置,并且B掩膜板(102)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
3)在第二层负光刻胶上继续旋涂第三层负光刻胶至所需高度,然后将C掩膜板(103)置于旋涂好的第三层负光刻胶上,最后对准C掩膜板(103)进行光刻;其中,C掩膜板(103)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处遮挡外其余为镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,除最低的一组谐振柱(2)遮挡外其余各组谐振柱(2)镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第三层负光刻胶上,被C掩膜板(103)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置C掩膜板(103)时,要将C掩膜板(103)图案与第二层负光刻胶上的B掩膜板(102)图案完全对齐放置,并且C掩膜板(103)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
4)在第三层负光刻胶上继续旋涂第四层负光刻胶至所需高度,然后将D掩膜板(104)置于旋涂好的第四层负光刻胶上,最后对准D掩膜板(104)进行光刻;其中,D掩膜板(104)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处遮挡外其余为镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,除最低与第二低的两组谐振柱(2)遮挡外其余各组谐振柱(2)镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第四层负光刻胶上,被D掩膜板(104)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置D掩膜板(104)时,要将D掩膜板(104)图案与第三层负光刻胶上的C掩膜板(103)图案完全对齐放置,并且D掩膜板(104)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
5)之后旋涂每层负光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤4)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤4)中的D掩膜板(104)图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次遮挡一组最低的谐振柱(2),直至最后一层的N掩膜板(105)图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处遮挡外其余为镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,其余部分全部遮挡;放置之后的各掩膜板以及最后的N掩膜板(105)时,要将各掩膜板以及N掩膜板(105)图案与各自上一层负光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N掩膜板(105)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
6)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体(1)及其内部的谐振柱(2)和隔离架(4)组成的三维结构;
7)进行盖板(3)的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层负光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板(100)置于旋涂好的负光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板(100)进行光刻;其中,盖板掩膜板(100)上的图案为:两个卡块(9)镂空,其余部分全为遮挡;经过光刻,该层负光刻胶上被盖板掩膜板(100)遮挡的部分未固化,镂空的部分固化;完成光刻后,对结构进行充分显影,即得到了盖板(3)及其卡块(9)组成的三维结构;
8)在与同轴馈源入、出口(6、7)位置对应的一组谐振柱(2)上各固接有一根同轴馈线(8),同轴馈线(8)的另一端穿过同轴馈源入、出口(6、7)后置于腔体(1)外部;然后在腔体(1)、谐振柱(2)、隔离架(4)、盖板(3)、卡块(9)表面均匀附着一层导电性良好的金属,最后将腔体(1)与盖板(3)键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
2.根据权利要求1所述的毫米波腔体滤波器的制作方法,其特征在于,步骤7)之后还包括如下步骤:将步骤6)中光刻好的腔体(1)结构置于容器中,然后向容器中倒入调配好的黏稠液态PDMS直至完全淹没腔体(1)结构,待PDMS固化成固态弹性体后,将嵌入在PDMS固态弹性体内的腔体(1)结构取出,则PDMS固态弹性体上就形成了腔体(1)结构负模,最后选用复制材料通过PDMS固态弹性体上的负模浇筑固化进行翻模,从而达到批量复制腔体(1)结构的目的,批量复制盖板(3)结构的方法同上;之后继续按步骤8)进行操作处理。
3.根据权利要求1或2所述的毫米波腔体滤波器的制作方法,其特征在于:所述的均匀附着金属层的方法为溅射法。
4.一种毫米波腔体滤波器的制作方法,毫米波腔体滤波器包括腔体(1)、谐振柱(2)和盖板(3),腔体(1)内设有隔离架(4),隔离架(4)由一个竖隔离壁以及若干个垂直交叉固定在竖隔离壁上的横隔离壁组成,隔离架(4)的一端部与腔体(1)侧板固定、其余各端部与腔体(1)侧板之间留有耦合窗(5);隔离架(4)将腔体(1)内部空间分割成若干空腔,谐振柱(2)分置收容于各空腔内;谐振柱(2)均分为若干组且各组高度不相同;腔体(1)侧板上开设有同轴馈源入、出口(6、7),与同轴馈源入、出口(6、7)位置对应的一组谐振柱(2)上各固接有一根同轴馈线(8),同轴馈线(8)的另一端穿过同轴馈源入、出口(6、7)后置于腔体(1)外部;盖板(3)上对应同轴馈源入、出口(6、7)的位置设有可以卡入同轴馈源入、出口(6、7)的卡块(9),盖板(3)通过卡块(9)与腔体(1)紧密键合;其特征在于:该毫米波腔体滤波器是以光刻胶为结构材料,其是在基片上多层匀胶,同时先后配合若干片刻有不同图案的掩膜板多次对准光刻、逐层加工,最终经显影成一体式三维结构而制得的;具体的制作方法包括如下步骤:
1)首先取基片,并在基片上旋涂第一层负光刻胶至所需高度,然后将A掩膜板(101)置于旋涂好的第一层负光刻胶上,最后对准A掩膜板(101)进行光刻;其中,A掩膜板(101)上的图案为:腔体(1)的四个侧板镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,各组谐振柱(2)镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第一层负光刻胶上,被A掩膜板(101)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;
2)在第一层负光刻胶上继续旋涂第二层负光刻胶至所需高度,然后将B掩膜板(102)置于旋涂好的第二层负光刻胶上,最后对准B掩膜板(102)进行光刻;其中,B掩膜板(102)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处遮挡外其余为镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,各组谐振柱(2)镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第二层负光刻胶上,被B掩膜板(102)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置B掩膜板(102)时,要将B掩膜板(102)图案与第一层负光刻胶上的A掩膜板(101)图案完全对齐放置,并且B掩膜板(102)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
3)在第二层负光刻胶上位于同轴馈源入、出口(6、7)的位置处先附着一层金属作为遮光层,接着在第二层负光刻胶上继续旋涂第三层负光刻胶至所需高度,然后将H掩膜板(106)置于旋涂好的第三层负光刻胶上,最后对准H掩膜板(106)进行光刻;其中,H掩膜板(106)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处遮挡外其余为镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,各组谐振柱(2)镂空,同轴馈线(8)镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第三层负光刻胶上,被H掩膜板(106)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置H掩膜板(106)时,要将H掩膜板(106)图案与第二层负光刻胶上的B掩膜板(102)图案完全对齐放置,并且H掩膜板(106)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
4)在第三层负光刻胶上继续旋涂第四层负光刻胶至所需高度,然后再将B掩膜板(102)置于旋涂好的第四层负光刻胶上,最后对准B掩膜板(102)进行光刻;经过光刻,第四层负光刻胶上,被B掩膜板(102)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置B掩膜板(102)时,要将B掩膜板(102)图案与第三层负光刻胶上的H掩膜板图案完全对齐放置,并且B掩膜板(102)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
5)在第四层负光刻胶上继续旋涂第五层负光刻胶至所需高度,然后再将C掩膜板(103)置于旋涂好的第五层负光刻胶上,最后对准C掩膜板(103)进行光刻;经过光刻,第五层负光刻胶上,被C掩膜板(103)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;其中,C掩膜板(103)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处遮挡外其余为镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,除最低的一组谐振柱(2)遮挡外其余各组谐振柱(2)镂空,其余部分为遮挡;放置C掩膜板(103)时,要将C掩膜板(103)图案与第四层负光刻胶上的B掩膜板(102)图案完全对齐放置,并且C掩膜板(103)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
6)在第五层负光刻胶上继续旋涂第六层负光刻胶至所需高度,然后将D掩膜板(104)置于旋涂好的第六层负光刻胶上,最后对准D掩膜板(104)进行光刻;其中,D掩膜板(104)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处遮挡外其余为镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,除最低与第二低的两组谐振柱(2)遮挡外其余各组谐振柱(2)镂空,其余部分为遮挡;经过光刻,第六层负光刻胶上,被D掩膜板(104)遮挡的部分未固化、镂空的部分固化;放置D掩膜板(104)时,要将D掩膜板(104)图案与第五层负光刻胶上的C掩膜板(103)图案完全对齐放置,并且D掩膜板(104)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
7)之后旋涂每层负光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤6)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤6)中的D掩膜板(104)图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次遮挡一组最低的谐振柱(2),直至最后一层的N掩膜板(105)图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处遮挡外其余为镂空;腔体(1)内隔离架(4)镂空,其余部分全部遮挡;放置之后的各掩膜板以及最后的N掩膜板(105)时,要将各掩膜板以及N掩膜板(105)图案与各自上一层负光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N掩膜板(105)上的图案尺寸与A掩膜板(101)图案尺寸完全相同;
8)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体(1)及其内部的谐振柱(2)、同轴馈线(8)、隔离架(4)组成的一体三维结构;
9)进行盖板(3)的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层负光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板置于旋涂好的负光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板(100)进行光刻;其中,盖板掩膜板(100)上的图案为:两个卡块(9)镂空,其余部分全部遮挡;经过光刻,该层负光刻胶上被盖板掩膜板(100)遮挡的部分未固化,镂空的部分固化;完成光刻后,对结构进行充分显影,即得到了盖板(3)及其卡块(9)组成的三维结构;
10)在腔体(1)、谐振柱(2)、隔离架(4)、同轴馈线(8)、盖板(3)、卡块(9)表面均匀附着一层导电性良好的金属,最后将腔体(1)与盖板(3)键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
5.根据权利要求4所述的毫米波腔体滤波器的制作方法,其特征在于:所述步骤10)中均匀附着金属层的方法为溅射法。
6.一种毫米波腔体滤波器的制作方法,毫米波腔体滤波器包括腔体(1)、谐振柱(2)和盖板(3),腔体(1)内设有隔离架(4),隔离架(4)由一个竖隔离壁以及若干个垂直交叉固定在竖隔离壁上的横隔离壁组成,隔离架(4)的一端部与腔体(1)侧板固定、其余各端部与腔体(1)侧板之间留有耦合窗(5);隔离架(4)将腔体(1)内部空间分割成若干空腔,谐振柱(2)分置收容于各空腔内;谐振柱(2)均分为若干组且各组高度不相同;腔体(1)侧板上开设有同轴馈源入、出口(6、7),与同轴馈源入、出口(6、7)位置对应的一组谐振柱(2)上各固接有一根同轴馈线(8),同轴馈线(8)的另一端穿过同轴馈源入、出口(6、7)后置于腔体(1)外部;盖板(3)上对应同轴馈源入、出口(6、7)的位置设有可以卡入同轴馈源入、出口(6、7)的卡块(9),盖板(3)通过卡块(9)与腔体(1)紧密键合;其特征在于:该毫米波腔体滤波器是以光刻胶为结构材料,其是在基片上多层匀胶,同时先后配合若干片刻有不同图案的掩膜板多次对准光刻、逐层加工,最终经显影成一体式三维结构而制得的;具体的制作方法包括如下步骤:
1)首先取基片,并在基片上旋涂第一层正光刻胶至所需高度,然后将A′掩膜板(107)置于旋涂好的第一层正光刻胶上,最后对准A′掩膜板(107)进行光刻;其中,A′掩膜板(107)上的图案为:腔体(1)的四个侧板遮挡,隔离架(4)遮挡,各组谐振柱(2)遮挡;经过光刻,第一层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;
2)在第一层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层,接着继续旋涂第二层正光刻胶至所需高度,然后将B′掩膜板(108)置于旋涂好的第二层正光刻胶上,最后对准B′掩膜板(108)进行光刻;其中,B′掩膜板(108)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处镂空外其余为遮挡;腔体(1)内隔离架(4)遮挡,各组谐振柱(2)遮挡,其余镂空;经过光刻,第二层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置B′掩膜板(108)时,要将B′掩膜板(108)图案与第一层正光刻胶上固化留下的A′掩膜板(107)图案完全对齐放置,并且B′掩膜板(108)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
3)在第二层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层,接着继续旋涂第三层正光刻胶至所需高度,然后将C′掩膜板(109)置于旋涂好的第三层正光刻胶上,最后对准C′掩膜板(109)进行光刻;其中:C′掩膜板(109)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处镂空外其余为遮挡;腔体(1)内隔离架(4)遮挡,除最低的一组谐振柱(2)镂空外其余各组谐振柱(2)遮挡,其余部分镂空;经过光刻,第三层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置C′掩膜板(109)时,要将C′掩膜板(109)图案与第二层正光刻胶上B′掩膜板(108)图案完全对齐放置,并且C′掩膜板(109)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
4)在第三层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层,接着继续旋涂第四层正光刻胶至所需高度,然后将D′掩膜板(110)置于旋涂好的第四层正光刻胶上,最后对准D′掩膜板(110)进行光刻;其中:D′掩膜板(110)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处镂空外其余为遮挡;腔体(1)内隔离架(4)遮挡,除最低与第二低的两组谐振柱(2)镂空外其余各组谐振柱(2)遮挡,其余部分为镂空;经过光刻,第四层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置D′掩膜板(110)时,要将D′掩膜板(110)图案与第三层正光刻胶上C′掩膜板(109)图案完全对齐放置,并且D′掩膜板(110)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
5)之后旋涂每层正光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤4)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤4)中的D′掩膜板(110)图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次镂空一组最低的谐振柱(2),直至最后一层的N′掩膜板(111)图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处镂空外其余为遮挡;腔体(1)内隔离架(4)遮挡,其余部分为镂空;放置之后的各掩膜板以及最后的N′掩膜板(111)时,要将各掩膜板以及N′掩膜板(111)图案与各自上一层负光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N′掩膜板(111)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
6)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体(1)及其内部的谐振柱(2)和隔离架(4)组成的三维结构;
7)进行盖板(3)的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层正光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板L(112)置于旋涂好的正光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板L(112)进行光刻;其中,盖板掩膜板L(112)上的图案为:两个卡块(9)遮挡,其余部分全为镂空;经过光刻,该层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;完成光刻后,对结构进行充分显影,即得到了盖板(3)及其卡块(9)组成的三维结构;
8)在与同轴馈源入、出口(6、7)位置对应的一组谐振柱(2)上各固接有一根同轴馈线(8),同轴馈线(8)的另一端穿过同轴馈源入、出口(6、7)后置于腔体(1)外部;然后在腔体(1)、谐振柱(2)、隔离架(4)、盖板(3)、卡块(9)表面均匀附着一层导电性良好的金属,最后将腔体(1)与盖板(3)键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
7.根据权利要求6所述的毫米波腔体滤波器的制作方法,其特征在于,步骤7)之后还包括如下步骤:将步骤6)中光刻好的腔体(1)结构置于容器中,然后向容器中倒入调配好的黏稠液态PDMS直至完全淹没腔体(1)结构,待PDMS固化成固态弹性体后,将嵌入在PDMS固态弹性体内的腔体(1)结构取出,则PDMS固态弹性体上就形成了腔体(1)结构负模,最后选用复制材料通过PDMS固态弹性体上的负模浇筑固化进行翻模,从而达到批量复制腔体(1)结构的目的,批量复制盖板(3)结构的方法同上;之后继续按步骤8)进行操作处理。
8.根据权利要求6或7所述的毫米波腔体滤波器的制作方法,其特征在于:所述步骤8)中均匀附着金属层的方法为溅射法。
9.一种毫米波腔体滤波器的制作方法,毫米波腔体滤波器包括腔体(1)、谐振柱(2)和盖板(3),腔体(1)内设有隔离架(4),隔离架(4)由一个竖隔离壁以及若干个垂直交叉固定在竖隔离壁上的横隔离壁组成,隔离架(4)的一端部与腔体(1)侧板固定、其余各端部与腔体(1)侧板之间留有耦合窗(5);隔离架(4)将腔体(1)内部空间分割成若干空腔,谐振柱(2)分置收容于各空腔内;谐振柱(2)均分为若干组且各组高度不相同;腔体(1)侧板上开设有同轴馈源入、出口(6、7),与同轴馈源入、出口(6、7)位置对应的一组谐振柱(2)上各固接有一根同轴馈线(8),同轴馈线(8)的另一端穿过同轴馈源入、出口(6、7)后置于腔体(1)外部;盖板(3)上对应同轴馈源入、出口(6、7)的位置设有可以卡入同轴馈源入、出口(6、7)的卡块(9),盖板(3)通过卡块(9)与腔体(1)紧密键合;其特征在于:该毫米波腔体滤波器是以光刻胶为结构材料,其是在基片上多层匀胶,同时先后配合若干片刻有不同图案的掩膜板多次对准光刻、逐层加工,最终经显影成一体式三维结构而制得的;具体的制作方法包括如下步骤:
1)首先取基片,并在基片上旋涂第一层正光刻胶至所需高度,然后将A′掩膜板(107)置于旋涂好的第一层正光刻胶上,最后对准A′掩膜板(107)进行光刻;其中,A′掩膜板(107)上的图案为:腔体(1)的四个侧板遮挡,隔离架(4)遮挡,各组谐振柱(2)遮挡;经过光刻,第一层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;
2)在第一层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层,接着继续旋涂第二层正光刻胶至所需高度,然后将B′掩膜板(108)置于旋涂好的第二层正光刻胶上,最后对准B′掩膜板(108)进行光刻;其中,B′掩膜板(108)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处镂空外其余为遮挡;腔体(1)内隔离架(4)遮挡,各组谐振柱(2)遮挡,其余镂空;经过光刻,第二层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置B′掩膜板(108)时,要将B′掩膜板(108)图案与第一层正光刻胶上固化留下的A′掩膜板(107)图案完全对齐放置,并且B′掩膜板(108)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
3)在第二层正光刻胶上继续旋涂第三层正光刻胶至所需高度,然后将H′掩膜板(113)置于旋涂好的第三层正光刻胶上,最后对准H′掩膜板(113)进行光刻;其中:H′掩膜板(113)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处镂空外其余为遮挡;腔体(1)内隔离架(4)遮挡,各组谐振柱(2)遮挡,同轴馈线(8)遮挡,其余部分为镂空;经过光刻,第三层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置H′掩膜板(113)时,要将H′掩膜板(113)图案与第二层正光刻胶上的B′掩膜板(108)图案完全对齐放置,并且H′掩膜板(113)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
4)在第三层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层,接着继续旋涂第四层正光刻胶至所需高度,然后再将B′掩膜板(108)置于旋涂好的第四层正光刻胶上,最后对准B′掩膜板(108)进行光刻;经过光刻,第四层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置B′掩膜板(108)时,要将B′掩膜板(108)图案与第三层正光刻胶上的H′掩膜板图案完全对齐放置,并且B′掩膜板(108)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
5)在第四层正光刻胶上附着一层金属作为遮光层,接着继续旋涂第五层正光刻胶至所需高度,然后将C′掩膜板(109)置于旋涂好的第五层正光刻胶上,最后对准C′掩膜板(109)进行光刻;其中:C′掩膜板(109)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处镂空外其余为遮挡;腔体(1)内隔离架(4)遮挡,除最低的一组谐振柱(2)镂空外其余各组谐振柱(2)遮挡,其余部分镂空;经过光刻,第五层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置C′掩膜板(109)时,要将C′掩膜板(109)图案与第四层正光刻胶上B′掩膜板(108)图案完全对齐放置,并且C′掩膜板(109)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
6)在第五层负光刻胶上附着一层金属作为遮光层,接着继续旋涂第六层负光刻胶至所需高度,然后将D′掩膜板(110)置于旋涂好的第六层正光刻胶上,最后对准D′掩膜板(110)进行光刻;其中:D′掩膜板(110)上的图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处镂空外其余为遮挡;腔体(1)内隔离架(4)遮挡,除最低与第二低的两组谐振柱(2)镂空外其余各组谐振柱(2)遮挡,其余部分为镂空;经过光刻,第六层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;放置D′掩膜板(110)时,要将D′掩膜板(110)图案与第五层正光刻胶上C′掩膜板(109)图案完全对齐放置,并且D′掩膜板(110)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
7)之后旋涂每层正光刻胶进行光刻加工时,方法重复骤6)操作即可,各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤6)中的D′掩膜板(110)图案大体相同,不同之处在于:之后各层使用的掩膜板图案依次镂空一组最低的谐振柱(2),直至最后一层的N′掩膜板(111)图案为:腔体(1)的四个侧板除同轴馈源入、出口(6、7)处镂空外其余为遮挡;腔体(1)内隔离架(4)遮挡,其余部分全部镂空;放置之后的各掩膜板以及最后的N′掩膜板(111)时,要将各掩膜板以及N′掩膜板(111)图案与各自上一层正光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置,并且各掩膜板以及N′掩膜板(111)上的图案尺寸与A′掩膜板(107)图案尺寸完全相同;
8)完成上述所有光刻后,对结构进行充分显影,即得到了腔体(1)及其内部的谐振柱(2)、同轴馈线(8)、隔离架(4)组成的一体三维结构;
9)进行盖板(3)的制作:首先取基片,并在基片上旋涂一层正光刻胶至所需高度,然后将盖板掩膜板L(112)置于旋涂好的正光刻胶层上,最后对准盖板掩膜板L(112)进行光刻;其中,盖板掩膜板L(112)上的图案为:两个卡块(9)遮挡,其余部分全为镂空;经过光刻,该层正光刻胶上遮挡的部分固化,镂空的部分未固化;完成光刻后,对结构进行充分显影,即得到了盖板(3)及其卡块(9)组成的三维结构;
10)在腔体(1)、谐振柱(2)、隔离架(4)、同轴馈线(8)、盖板(3)、卡块(9)表面均匀附着一层导电性良好的金属,最后将腔体(1)与盖板(3)键合封装,即得到了完整的毫米波腔体滤波器。
10.根据权利要求9所述的毫米波腔体滤波器的制作方法,其特征在于:所述步骤10)中均匀附着金属层的方法为溅射法。
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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微F-P腔可调谐滤波器的研究与制备;许蔚;《中国优秀硕士论文全文数据库》;20120715;正文第4章 * |
许蔚.微F-P腔可调谐滤波器的研究与制备.《中国优秀硕士论文全文数据库》.2012, |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN102931466A (zh) | 2013-02-13 |
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