CN103730712A

CN103730712A - 一种高屏蔽准平面传输线的制作方法

Info

Publication number: CN103730712A
Application number: CN201310682647.2A
Authority: CN
Inventors: 马子腾; 刘金现; 阴磊; 许延峰
Original assignee: CETC 41 Institute
Current assignee: CETC 41 Institute
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2014-04-16

Abstract

本发明提供一种高屏蔽准平面传输线的制作方法，包括步骤101、加工介质基片，预先在金属接地层位置形成通孔；步骤102、实现介质基片表面与通孔内的金属化膜层；步骤103形成共面波导图形，并电镀加厚,形成电镀层；步骤104、在导带上方形成绝缘介质层；步骤105、在介质层上方形成金属化膜层；步骤106、在介质层上方形成金属连接层，并电镀加厚,形成电镀层；步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。采用上述方案，与波导、同轴线等传输线相比，制作工艺更为简单，更容易与普遍使用的微带线、共面波导等平面传输线相集成；与微带线、共面波导等平面传输线相比，更能够有效地避免信号串扰等平面传输线工作中所存在的问题。

Description

一种高屏蔽准平面传输线的制作方法

技术领域

本发明属于平面传输线制作技术领域，尤其涉及的是一种高屏蔽准平面传输线的制作方法。

背景技术

在涉及到微波频率的各类传输线中，平面传输线因其开放式结构，便于在微波集成电路中集成，得以广泛的应用。经常使用的平面传输线有微带线、悬带线、槽线、共面波导以及背面接地的共面波导，如图1所示，图1中是最具有代表的微带线结构，中间是介质基片，底层是接地金属层，上层是金属导带，微波信号在上层金属导带中进行传播。其上层空间是开放的，信号会在传播中产生辐射。

平面传输线制作工艺简单、成本低，容易与其它器件集成，但其场结构都是半开放性质的，存在辐射效应，在微波模块中集成后，封装在一起的电路之间不可避免存在串扰，给电磁兼容工作及信号完整性带来挑战，随着集成度及信号工作频率的提高，该现象愈发严重。

波导、同轴线等传输线的场结构为闭合式的，虽然避免了辐射效应，但其制作成本高，难以与其它器件进行集成，使用场合受到了限制。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高屏蔽准平面传输线的制作方法。

本发明的技术方案如下：

一种高屏蔽准平面传输线的制作方法，其中，包括以下步骤：

步骤101、采用激光切割的方法加工介质基片，预先在金属接地层位置形成通孔；

步骤102、采用真空溅射的方法实现介质基片表面与通孔内的金属化膜层；

步骤103、采用光刻工艺形成共面波导图形，并电镀加厚,形成电镀层；

步骤104、采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层；

步骤105、采用真空溅射的方法在介质层上方形成金属化膜层；

步骤106、采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层，并电镀加厚,形成电镀层；

步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。

所述的制作方法，其中，所述步骤101中，所述介质基片的材料为纯度99.6%-100%的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片；所述介质基片的厚度为：0.1mm～1mm；所述介质基片的平面尺寸为50.8mm×50.8mm。

所述的制作方法，其中，所述介质基片的厚度为0.254mm。

所述的制作方法，其中，所述步骤101中，所述通孔为矩形；所述激光源波长为355nm或532nm或1064nm。

所述的制作方法，其中，所述步骤102和105中，所述金属化膜层结构为钛钨金结构，其中钛与钨质量比为1：9；

所述的制作方法，其中，所述步骤103和106中，所述光刻工艺的具体步骤依次为：在基片上涂胶、前烘、曝光、显影、后烘、刻蚀、去胶；所述涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶；所述涂胶的方法是旋转涂覆法或超声喷雾涂覆法。

所述的制作方法，其中，所述步骤103和106中，所述电镀采用的是直流电镀金，电流密度为1～10mA/cm2，电镀溶液的成分为质量分数8%-12%氰化亚金钾，余量为水；所述电镀层的厚度为1～10μm。

所述的制作方法，其中，所述步骤104中，所述绝缘介质层为聚酰亚胺；所述光刻工艺的具体步骤依次为：在基片上涂覆聚酰亚胺胶、前烘、曝光、显影、后烘；所述聚酰亚胺层厚度范围为1～10μm。

采用上述方案，基于薄膜光刻工艺制作，具有类同轴线结构，属于准平面传输线。它与波导、同轴线等传输线相比，制作工艺更为简单，更容易与普遍使用的微带线、共面波导等平面传输线相集成；与微带线、共面波导等平面传输线相比，更能够有效地避免信号串扰等平面传输线工作中所存在的问题。

附图说明

图1为现有技术中平面传输线的结构示意图。

图2为本发明平面传输线制作方法流程图。

图3为本发明实现步骤101的工艺图。

图4为本发明实现步骤102的工艺图。

图5为本发明实现步骤103的工艺图。

图6为本发明实现步骤104的工艺图。

图7为图6的正视图。

图8为本发明实现步骤105的工艺图。

图9为本发明实现步骤106的工艺图。

图10为本发明实现步骤107的工艺图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

如图2所示，本发明提供的一种高屏蔽准平面传输线的制作方法的流程，主要步骤包括：

步骤102、采用真空溅射的方法实现介质基片表面与通孔内的金属化；

步骤103、采用光刻工艺形成共面波导图形，并电镀加厚；

步骤104、采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层；

步骤105、采用真空溅射的方法在介质层上方形成金属化层；

步骤106、采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层，并电镀加厚；

步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。

上述步骤中，介质基片材料为纯度99.6%以上的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片，基片的厚度范围为：0.1mm～1mm；

所述步骤101中，介质基片的上、下接地面的导通是通过侧面金属化实现的，侧面金属化又是通过金属化通孔体现的；

所述步骤101中，激光加工所形成的通孔形状为矩形；

所述步骤101中，激光加工时所使用的激光光源波长为355nm（紫外光）或532nm（绿光）或1064nm（红外光）；

所述步骤102和105中，介质基片上形成的金属化膜层结构为TiW-Au（钛钨-金），其中钛：钨质量比为1：9；

所述步骤103和106中，光刻工艺的具体步骤包括：在基片上涂胶——前烘——曝光——显影——后烘——刻蚀——去胶；

所述步骤103和106中，涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶；

所述步骤103、104和106中，在基片上涂胶的方法是旋转涂覆法或超声喷雾涂覆法；

所述步骤103和106中，所述电镀金采用的是直流电镀金，电流密度为1～10mA/cm²，电镀溶液的主要成分是氰化亚金钾；

所述步骤103和106中，电镀金的厚度范围为1～10μm；

所述步骤104中，绝缘介质层为聚酰亚胺；

所述步骤104中，光刻工艺的具体步骤包括：在基片上涂覆聚酰亚胺胶——前烘——曝光——显影——后烘；

所述步骤104中，聚酰亚胺层厚度范围为1～10μm；

所述步骤107中，划切完成后，侧面金属化效果体现在电路两侧。

上述基础上，对本发明作进一步详细说明。

如图3所示，选择材料为纯度99.6%以上的氧化铝陶瓷，平面尺寸为50.8mm×50.8mm，厚度H1为0.254mm，通过激光的手段获得方形通孔。

如图4所示，清洗带有方孔的陶瓷基片，通过真空磁控溅射的方法获得金属化膜层结构为TiW-Au（钛钨-金）。

如图5所示，采用光刻工艺形成共面波导图形，并进行电镀加厚。其中，光刻工艺的具体步骤为：在基片上涂胶——前烘——曝光——显影——后烘——刻蚀——去胶，涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶，涂胶的方法是旋转涂覆法。电镀金采用的是直流电镀技术，电流密度为4mA/cm²，电镀溶液的主要成分是氰化亚金钾，电镀层厚度为2μm；

如图6-图7所示，采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层。具体的光刻步骤是：在基片上涂覆聚酰亚胺胶——前烘——曝光——显影——后烘，聚酰亚胺层厚度为2μm；

如图8所示，再次通过真空磁控溅射的方法获得金属化膜层结构为TiW-Au（钛钨-金）。

如图9所示，采用光刻工艺在介质层上方形成金属连接层，并电镀加厚。新形成的金属连接层作用表现在将波导图形的两侧图形进行短路，以获得可靠的接地效果。电镀参数同d中一致。

如图10所示，使用砂轮划切的方法分割成独立图形。侧面金属化效果便体现在电路两侧。

本发明提出了一种高屏蔽准平面传输线的制作方法，它基于薄膜光刻工艺制作，具有类同轴线结构，属于准平面传输线。它与波导、同轴线等传输线相比，制作工艺更为简单，更容易与普遍使用的微带线、共面波导等平面传输线相集成；与微带线、共面波导等平面传输线相比，更能够有效地避免信号串扰等平面传输线工作中所存在的问题。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种高屏蔽准平面传输线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤104、采用光刻工艺在导带上方形成绝缘介质层；

步骤107、使用砂轮划切的方法分割成独立图形。

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤101中，所述介质基片的材料为纯度99.6%-100%的氧化铝基片或纯度98%的氮化铝基片或蓝宝石基片；所述介质基片的厚度为：0.1mm～1mm；所述介质基片的平面尺寸为50.8mm×50.8mm。

3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述介质基片的厚度为0.254mm。

4.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述步骤101中，所述通孔为矩形；所述激光源波长为355nm或532nm或1064nm。

5.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤102和105中，所述金属化膜层结构为钛钨金结构，其中钛与钨质量比为1：9。

6.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤103和106中，所述光刻工艺的具体步骤依次为：在基片上涂胶、前烘、曝光、显影、后烘、刻蚀、去胶；所述涂胶时所使用的光刻胶为RZJ-390型正性光刻胶；所述涂胶的方法是旋转涂覆法或超声喷雾涂覆法。

7.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤103和106中，所述电镀采用的是直流电镀金，电流密度为1～10mA/cm²，电镀溶液的成分为质量分数8%-12%氰化亚金钾，余量为水；所述电镀层的厚度为1～10μm。

8.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤104中，所述绝缘介质层为聚酰亚胺；所述光刻工艺的具体步骤依次为：在基片上涂覆聚酰亚胺胶、前烘、曝光、显影、后烘；所述聚酰亚胺层厚度范围为1～10μm。