CN112271421A - 一种玻璃基高隔离度三维双工器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃基高隔离度三维双工器，从上到下依次包括：第一金属层、第一介质层、第二金属层、键合层、第三金属层、第二介质层、第四金属层，其中，键合层和第三金属层位于第二金属层、第二介质层之间的中间位置，粘合层位于键合层和第三金属层两侧且位于第二金属层、第二介质层之间。本发明提出的玻璃基高隔离度三维双工器，采用玻璃基板代替硅衬底制作三维无源器件，由于玻璃的相对介电常数远小于硅衬底，采用玻璃基板代替硅衬底制作三维无源器件，可以消除高频电路中的涡流效应，显著降低了无源器件的高频损耗，使得本实施例双工器的功耗显著降低，提高了双工器的品质因数，进而提高了双工器的频率选择性和宽阻带特性。

Description

一种玻璃基高隔离度三维双工器

技术领域

本发明属于集成电路制造与封装技术领域，具体涉及一种玻璃基高隔离度三维双工器。

背景技术

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领域(5G毫米波(28-60GHz)、5G Sub-6GHz、5G物联网(Sub-1GHz))高速、高频、以及多种器件异质集成的运用要求，需要先进封装技术不断创新发展。

基于硅通孔的转接板(Interposer)2.5D集成技术作为先进系统集成技术，可实现多芯片高密度三维集成，但硅基转接板的成本高且电学性能差，使其市场化运用受限。作为一种可能替代硅基转接板的材料，玻璃通孔(Trough Glass Via，简称TGV)三维互连技术因众多优势正在成为当前的研究热点，与硅基板相比，TGV的优势主要体现在：(1)优良的高频电学特性，玻璃材料是一种绝缘体材料，介电常数只有硅材料的1/3左右，损耗因子比硅材料低2-3个数量级，使得衬底损耗和寄生效应大大减小，保证了传输信号的完整性；(2)大尺寸超薄玻璃衬底易于获取，Corning、Asahi以及SCHOTT等玻璃厂商可以提供超大尺寸(>2m×2m)和超薄(<50μm)的面板玻璃以及超薄柔性玻璃材料；(3)低成本,受益于大尺寸超薄面板玻璃易于获取，以及不需要沉积绝缘层，玻璃转接板的制作成本大约只有硅基转接板的1/8；(4)工艺流程简单，不需要在衬底表面及TGV内壁沉积绝缘层，且超薄转接板中不需要减薄；(5)机械稳定性强。即便当转接板厚度小于100μm时，翘曲依然较小；(6)应用领域广泛，除了在高频领域有良好应用前景，作为一种透明材料，还可应用于光电系统集成领域，气密性和耐腐蚀性优势使得玻璃衬底在MEMS封装领域有巨大的潜力。

但是，目前对于双工器实现还主要是基于传统工艺，比如硅通孔(ThroughSiliconⅥa，简称TSV)，由于半导体硅衬底在高频条件下会产生涡流效应，带来较大的损耗，严重影响双工器的频率选择性和宽阻带特性，而基于TVG工艺双工器的研究甚少。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种玻璃基高隔离度三维双工器。

本发明的一个实施例提供了一种玻璃基高隔离度三维双工器，该玻璃基高隔离度三维双工器包括：

从上到下依次包括：第一金属层、第一介质层、第二金属层、键合层、第三金属层、第二介质层、第四金属层，其中，所述键合层和所述第三金属层位于所述第二金属层、所述第二介质层之间的中间位置，粘合层位于所述键合层和所述第三金属层两侧且位于所述第二金属层、所述第二介质层之间。

在本发明的一个实施例中，所述第一金属层上设置有第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽，在所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽分别设置有第一金属片、第二金属片、第三金属片，其中，所述第一凹槽的宽度为w₄，所述第二凹槽的宽度为w₆，所述第三凹槽的宽度为w₁₀，所述第一金属片、所述第二金属片、所述第三金属片的宽度均为w₂，所述第一金属片在所述第一凹槽的深度为l₃，所述第二金属片在所述第二凹槽的深度为l₄，所述第三金属片在所述第三凹槽的深度为l₁₀。

在本发明的一个实施例中，所述第一介质层上设置有若干第一介质通孔，每个所述第一介质通孔内填充有第一金属导体柱，所述第一金属层通过所述第一金属导体柱与所述第二金属层连接。

在本发明的一个实施例中，所述第一介质层包括第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域、第六区域，所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域、所述第五区域、所述第六区域均由若干所述第一介质通孔围成，所述第一凹槽设置于所述第一区域对应的第一金属层上，所述第二凹槽设置于所述第六区域对应的第一金属层上，所述第三凹槽设置于所述第三区域对应的第一金属层上，其中，所述第一区域的长度为l、宽度为w，所述第二区域位于所述第一区域的下方侧且长度为l₂、宽度为w，所述第三区域位于所述第二区域的下方侧且长度为l₂、宽度为w，所述第四区域位于所述第一区域的一侧且长度为l₁、宽度为w₁，所述第五区域位于所述第四区域的下方侧且长度为l₁、宽度为w₁，所述第六区域位于所述第五区域的一侧长度为l₁、宽度为w₁。

在本发明的一个实施例中，所述第一区域与所述第二区域之间设置有宽度为w₁₁的第一耦合窗口，所述第二区域与所述第三区域之间设置有宽度为w₁₂的第二耦合窗口，所述第一区域与所述第三区域之间设置有宽度为l₅的第三耦合窗口，所述第五区域与所述第六区域之间设置有宽度为l₈的第四耦合窗口。

在本发明的一个实施例中，所述第二金属层上设置有第一辐射窗口、第二辐射窗口、第三辐射窗口、第四辐射窗口、第五辐射窗口、第六辐射窗口，其中，所述第一辐射窗口、所述第三辐射窗口、所述第四辐射窗口位于所述第四区域正下方对应的第二金属层上，所述第一辐射窗口设置于所述第三辐射窗口、所述第四辐射窗口之间的中间位置，所述第二辐射窗口、所述第五辐射窗口、所述第六辐射窗口位于所述第五区域正下方对应的第二金属层上，所述第二辐射窗口设置于所述第五辐射窗口、所述第六辐射窗口之间的中间位置。

在本发明的一个实施例中，所述第一辐射窗口、所述第二辐射窗口均为圆形结构；所述第三辐射窗口、所述第四辐射窗口、所述第五辐射窗口、所述第六辐射窗口均为矩形结构。

在本发明的一个实施例中，所述第三金属层上设置有第七辐射窗口、第八辐射窗口、第九辐射窗口、第十辐射窗口、第十一辐射窗口、第十二辐射窗口，所述第七辐射窗口、所述第八辐射窗口、所述第九辐射窗口、所述第十辐射窗口、所述第十一辐射窗口、所述第十二辐射窗口分别设置于所述第一辐射窗口、所述第二辐射窗口、所述第三辐射窗口、所述第四辐射窗口、所述第五辐射窗口、所述第六辐射窗口对应的正下方第三金属层上且对应的形状大小相同。

在本发明的一个实施例中，所述第二介质层上设置有若干第二介质通孔，每个所述第二介质通孔内填充有第二金属导体柱，所述第三金属层通过所述第二金属导体柱与所述第四金属层连接。

在本发明的一个实施例中，所述第二介质层包括第七区域、第八区域，所述第七区域、所述第八区域均由若干所述第二介质通孔围成，其中，所述第七区域位于所述第四区域的正下方第二介质层上且与所述第四区域的形状大小相同，所述第八区域的位于所述第五区域的正下方第二介质层上且与所述第五区域的形状大小相同，所述第七区域、所述第八区域之间设置有宽度为w₈的第五耦合窗口。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供的玻璃基高隔离度三维双工器，采用玻璃基板代替硅衬底制作三维无源器件，由于玻璃的相对介电常数远小于硅衬底，采用玻璃基板代替硅衬底制作三维无源器件，可以消除高频电路中的涡流效应，显著降低了无源器件的高频损耗，使得本实施例双工器的功耗显著降低，提高了双工器的品质因数，进而提高了双工器的频率选择性和宽阻带特性。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的结构主视示意图；

图2a是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的第一金属层的俯视示意图；

图2b是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的第二金属层的俯视示意图；

图2c是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的键合层的俯视示意图；

图2d是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的第三金属层的俯视示意图；

图2e是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的第四金属层的俯视示意图；

图3是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的耦合机制示意图；

图4a是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器中当k＝1.5时的频率响应示意图；

图4b是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器中当k＝1.4时的频率响应示意图；

图4c是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器中当k＝1.3时的频率响应示意图。

附图标记说明：

1-第一金属层；2-第一介质层；3-第二金属层；4-第三金属层；5-第二介质层；6-第四金属层；7-键合层；8-第一介质通孔；9-第二介质通孔；10-粘合层；11-第一凹槽；12-第一金属片；13-第二凹槽；14-第二金属片；15-第三凹槽；16-第三金属片；17-第一辐射窗口；18-第二辐射窗口；19-第三辐射窗口；20-第四辐射窗口；21-第五辐射窗口；22-第六辐射窗口；23-第一耦合窗口；24-第二耦合窗口；25-第三耦合窗口；26-第四耦合窗口；27-第五耦合窗口；28-第七辐射窗口；29-第八辐射窗口；30-第九辐射窗口；31-第十辐射窗口；32-第十一辐射窗口；33-第十二辐射窗口；R1-第一阶谐振腔；R2-第二阶谐振腔；R3-第三阶谐振腔；R4-第四阶谐振腔；R5-第五阶谐振腔；R6-第六阶谐振腔；R7-第七阶谐振腔；R8-第八阶谐振腔；201-第一区域；202-第二区域；203-第三区域；204-第四区域；205-第五区域；206-第六区域；501-第七区域；502-第八区域。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

为了进一步降低欧姆接触的比接触电阻率，降低因欧姆接触带来的不必要的功耗以及信号损失，提高器件的性能，请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的结构主视示意图。本实施例提供了一种玻璃基高隔离度三维双工器，该玻璃基高隔离度三维双工器包括：

从上到下依次包括：第一金属层1、第一介质层2、第二金属层3、键合层7、第三金属层4、第二介质层5、第四金属层6，其中，键合层7和第三金属层4位于第二金属层3、第二介质层5之间的中间位置，粘合层10位于键合层7和第三金属层4两侧且位于第二金属层3、第二介质层5之间。其中，键合层7是为了防止第二金属层3与第三金属层4之间的电磁场泄露；粘合层10是为了防止第二金属层3与第二介质层5之间有空隙。

进一步地，请参见图2，图2a是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的第一金属层的俯视示意图，本实施例第一金属层1上设置有第一凹槽11、第二凹槽13、第三凹槽15，在第一凹槽11、第二凹槽13、第三凹槽15分别设置有第一金属片12、第二金属片14、第三金属片16。

具体而言，本实施例第一金属层1的侧壁上分别开设有第一凹槽11、第二凹槽13和第三凹槽15，第一凹槽11、第二凹槽13位于第一金属层1的相对侧壁，第二凹槽13、第三凹槽15位于第一金属层1的同一侧壁，第一金属片12设置在第一凹槽11中，第二金属片14设置在第二凹槽13中，第三金属片16设置在第三凹槽15中，第一金属片12、第二金属片14、第三金属片16均为矩形形状：第一凹槽11的宽度为w₄，第二凹槽13的宽度为w₆，第三凹槽15的宽度为w₁₀，第一金属片12、第二金属片14、第三金属片16的宽度均为w₂，第一金属片12在第一凹槽11的深度为l₃，第二金属片14在第二凹槽13的深度为l₄，第三金属片16在第三凹槽15的深度为l₁₀，第一金属片12作为本实施例双工器的输入端口，输入端口用于输入电磁波，第一金属片12输入侧宽度为w₃，第二金属片14和第三金属片16分别作为本实施例双工器的输出端口，输出端口分别用于输出电磁波，第二金属片14输出侧宽度为w₅，第三金属片16输出侧宽度为w₉。

优选地，w₄为570μm或580μm或595μm，w₆为530μm或550μm，w₁₀为580μm或610μm或620μm，w₂为500μm，l₃为3235μm或3415μm或3566μm，l₄为2755μm，l₁₀为350μm或365μm或430μm，w₃为1980μm或2000μm或2080μm，w₅为2400μm，w₉为1900μm或2000μm或2090μm。

进一步地，本实施例第一介质层2上设置有若干第一介质通孔8，每个第一介质通孔8内填充有第一金属导体柱，第一金属层1通过第一金属导体柱与第二金属层3连接。

具体而言，请再参见图2a，本实施例第一介质层2上设置有若干个第一介质通孔8，第一介质通孔8可以通过刻蚀得到，每个第一介质通孔8的直径为d_TGV，相邻两个第一介质通孔8之间的中心间距为p_TGV，每个第一介质通孔8的内部分别填充有第一金属导体柱，它的两端分别连接第一金属层1和第二金属层3，并且与第一金属层1和第二金属层3共同形成谐振腔，具体地：

本实施例第一介质层2包括第一区域201、第二区域202、第三区域203、第四区域204、第五区域205、第六区域206，第一区域201、第二区域202、第三区域203、第四区域204、第五区域205、第六区域206均由若干第一介质通孔8围成，如图2a、图2b所示，图2a、图2b中每个圆圈表示第一介质通孔8在第一介质层2中的分布情况，第一金属导体柱与第一金属层1、第二金属层3的连接位置为图2a、图2b中圆圈处所示的位置，第一金属层1和第二金属层3通过第一介质层2上第一金属导体柱围成的第一区域201、第二区域202、第三区域203、第四区域204、第五区域205、第六区域206，分别形成第一阶谐振腔R1、第七阶谐振腔R7、第八阶谐振腔R8、第二阶谐振腔R2、第五阶谐振腔R5、第六阶谐振腔R6。第一凹槽11设置于第一区域201正上方对应的第一金属层1上，即位于第一阶谐振腔R1中，第二凹槽13设置于第六区域206正上方对应的第一金属层1上，即位于第六阶谐振腔R6中，第三凹槽15设置于第三区域203正上方对应的第一金属层1上，即位于第八阶谐振腔R8中，其中，第一区域201与第二区域202、第四区域204相邻，第二区域202还与第三区域203相邻，第四区域204还与第五区域205相邻，第五区域205还与第六区域206相邻，第一区域201的长度为l、宽度为w，第二区域202位于第一区域201的下方侧且长度为l₂、宽度为w，第三区域203位于第二区域202的下方侧且长度为l₂、宽度为w，第四区域204位于第一区域201的一侧且长度为l₁、宽度为w₁，第五区域205位于第四区域204的下方侧且长度为l₁、宽度为w₁，第六区域206位于第五区域205的一侧长度为l₁、宽度为w₁。在本实施例中，第一阶谐振腔R1、第七阶谐振腔R7、第八阶谐振腔R8均为矩形谐振腔体，w与l不相等，w与l₂不相等，第一阶谐振腔R1输入侧宽度为w₃，第八阶谐振腔R8输出侧宽度为w₉，第二阶谐振腔R2、第五阶谐振腔R5、第六阶谐振腔R6均为正方形谐振腔体，w₁与l₁相等，第六阶谐振腔R6输出侧的宽度为w₅。

优选地，d_TGV为50μm，p_TGV为100μm，l为6270μm或6630μm或6932μm，w为4622μm或4720μm或4856μm，l₂为2065μm或2180μm或2250μm，l₁为5430μm，w₁为5430μm，第一介质层2的厚度为230μm。

本实施例第一区域201与第二区域202之间设置有宽度为w₁₁的第一耦合窗口23，第二区域202与第三区域203之间设置有宽度为w₁₂的第二耦合窗口24，第一区域201与第四区域204之间设置有宽度为l₅的第三耦合窗口25，第五区域205与第六区域206之间设置有宽度为l₈的第四耦合窗口26，具体地：在第一阶谐振腔R1与第七阶谐振腔R7连接的中间宽度为w₁₁部分未设置第一介质通孔8，从而形成了第一耦合窗口23，用于实现第一阶谐振腔R1和第七阶谐振腔R7之间的磁耦合；在第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8连接的中间宽度为w₁₂部分未设置第一介质通孔8，从而形成了第二耦合窗口24，用于实现第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8之间的磁耦合；在第一阶谐振腔R1与第二阶谐振腔R2连接的中间宽度为l₅部分未设置第一介质通孔8，从而形成了第三耦合窗口25，用于实现第一阶谐振腔R1与第二阶谐振腔R2之间的磁耦合；在第五阶谐振腔R5与第六阶谐振腔R6连接的中间宽度为l₈部分未设置第一介质通孔8，从而形成了第四耦合窗口26，用于实现第五阶谐振腔R5和第六阶谐振腔R6之间的磁耦合。

优选地，w₁₁为1940μm或2030μm或2118μm，w₁₂为1850μm或1960μm或2040μm，l₅为1930μm，l₈为1920μm。

进一步地，请参见图2b，图2b是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的第二金属层的俯视示意图，本实施例第二金属层3上设置有第一辐射窗口17、第二辐射窗口18、第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22。

具体而言，本实施例第二金属层3设置有第一辐射窗口17、第二辐射窗口18、第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22，具体地：第一辐射窗口17、第三辐射窗口19、第四辐射窗口20设置于第四区域204正下方对应的第二金属层3上，即第一辐射窗口17、第三辐射窗口19和第四辐射窗口20位于第二阶谐振腔R2的底部，第二辐射窗口18、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22位于第五区域205正下方对应的第二金属层3上，即第二辐射窗口18、第五辐射窗口21和第六辐射窗口22位于第五阶谐振腔R5的底部。第一辐射窗口17设置于第三辐射窗口19、第四辐射窗口20之间的中间位置，第二辐射窗口18设置于第五辐射窗口21、第六辐射窗口22之间的中间位置，第三辐射窗口19和第四辐射窗口20之间的距离与第五辐射窗口21和第六辐射窗口22之间的距离均为l₆。

优选地，第一辐射窗口17、第二辐射窗口18均为圆形结构，第一辐射窗口17和第二辐射窗口18的直径均为d_C，d_C均为560μm；第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22均为矩形结构，第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22的长度均为l₇、宽度均为w₇，l₇为100μm，w₇为680μm，l₆为5230μm。

进一步地，请参见图2c，图2c是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的键合层的俯视示意图，本实施例在第二金属层3与第三金属层4之间增加了键合层7，键合层7是为了防止第二金属层3与第三金属层4之间的电磁场泄露。键合层7的结构如图2c所示，中间为空心，键合边的宽度与第一介质通孔8的直径d_TGV相同。

优选地，键合层7的材料为铜。

进一步地，请参见图2d，图2d是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的第三金属层的俯视示意图，本实施例第三金属层4上设置有第七辐射窗口28、第八辐射窗口29、第九辐射窗口30、第十辐射窗口31、第十一辐射窗口32、第十二辐射窗口33。

具体而言，本实施例第三金属层4上设置有第七辐射窗口28、第八辐射窗口29、第九辐射窗口30、第十辐射窗口31、第十一辐射窗口32、第十二辐射窗口33，具体地：第三金属层4设置于第四区域204和第五区域205的正下方，其上第七辐射窗口28、第八辐射窗口29、第九辐射窗口30、第十辐射窗口31、第十一辐射窗口32、第十二辐射窗口33分别设置于第一辐射窗口17、第二辐射窗口18、第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22对应的正下方第三金属层4上，且对应的形状大小分别与第一辐射窗口17、第二辐射窗口18、第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22对应相同，即若第一辐射窗口17、第二辐射窗口18均为圆形结构，第一辐射窗口17和第二辐射窗口18的直径均为d_C，则第七辐射窗口28、第八辐射窗口29均为圆形结构，第七辐射窗口28、第八辐射窗口29的直径均为d_C，第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22均为矩形结构，第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22的长度均为l₇、宽度均为w₇，则第九辐射窗口30、第十辐射窗口31、第十一辐射窗口32、第十二辐射窗口33均为矩形结构，则第九辐射窗口30、第十辐射窗口31、第十一辐射窗口32、第十二辐射窗口33的长度均为l₇、宽度均为w₇，第七辐射窗口28设置于第九辐射窗口30、第十辐射窗口31之间的中间位置，第八辐射窗口29设置于第十一辐射窗口32、第十二辐射窗口33之间的中间位置，第三辐射窗口19和第四辐射窗口20之间的距离与第五辐射窗口21和第六辐射窗口22之间的距离均为l₆。

进一步地，本实施例第二介质层5上设置有若干第二介质通孔9，每个第二介质通孔9内填充有第二金属导体柱，第三金属层4通过第二金属导体柱与第四金属层6连接。

具体而言，请再参见图2d，本实施例第二介质层5上设置有若干第二介质通孔9，第二介质通孔9可以通过刻蚀得到，每个第二介质通孔9的直径为d_TGV，相邻两个第二介质通孔9之间的中心间距为p_TGV，每个第二介质通孔9的内部分别填充有第二金属导体柱，它的两端分别连接第三金属层4和第四金属层6，并且与第三金属层4和第四金属层6共同形成谐振腔，具体地：

本实施例第二介质层5包括第七区域501、第八区域502，第七区域501、第八区域502均由若干第二介质通孔9围成，如图2d、图2e所示，图2d、图2e中每个圆圈表示第二介质通孔9在第二介质层5中的分布情况，第二金属导体柱与第三金属层4、第四金属层6的连接位置为图2d、图2e中圆圈处所示的位置，第三金属层4和第四金属层6通过第二介质层5上第二金属导体柱围成的第七区域501、第八区域502，分别形成第三阶谐振腔R3和第四阶谐振腔R4。其中，第七区域501位于第四区域204的正下方第二介质层5上且与第四区域204的形状大小相同，即第三阶谐振腔R3位于第二阶谐振腔R2的正下方且第三阶谐振腔R3与第二阶谐振腔R2的形状大小相同，第三阶谐振腔R3与第二阶谐振腔R2通过第一辐射窗口17、第七辐射窗口28实现电耦合，第三阶谐振腔R3与第二阶谐振腔R2通过第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第九辐射窗口30、第十辐射窗口31实现磁耦合，第八区域502的位于第五区域205的正下方第二介质层5上且与第五区域205的形状大小相同，即第四阶谐振腔R4位于第五阶谐振腔R5的正下方且第四阶谐振腔R4与第五阶谐振腔R5的形状大小相同，第四阶谐振腔R4与第五阶谐振腔R5通过第二辐射窗口18、第八辐射窗口29实现电耦合，第四阶谐振腔R4与第五阶谐振腔R5通过第五辐射窗口21、第六辐射窗口22、第十一辐射窗口32、第十二辐射窗口33实现磁耦合，第七区域501、第八区域502之间设置有宽度为w₈的第五耦合窗口27，即在第三阶谐振腔R3和第四阶谐振腔R4连接的中间宽度为w₈部分未设置第二介质通孔9，从而形成了第五耦合窗口27，用于实现第三阶谐振腔R3和第四阶谐振腔R4之间的磁耦合。

优选地，第二介质层5的厚度为230μm，w₈为1980μm。

请参见图2e，图2e是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器的第四金属层的俯视示意图，可见，第四金属层6与第三金属层4上通过第二金属导体柱连接的位置、形成的区域一致。

优选地，第一金属层1、第二金属层3、第三金属层4、第四金属层6、第一金属导体柱和第二金属导体柱的材料为铜。

请参见图3，图3是玻璃基高隔离度三维双工器的耦合机制示意图。K₁₂表示第一阶谐振腔R1与第二阶谐振腔R2之间的耦合系数，K₂₃表示第二阶谐振腔R2与第三阶谐振腔R3之间的耦合系数，K₃₄表示第三阶谐振腔R3与第四阶谐振腔R4之间的耦合系数，K₄₅表示第四阶谐振腔R4与第五阶谐振腔R5与之间的耦合系数，K₅₆表示第五阶谐振腔R5与第六阶谐振腔R6与之间的耦合系数，K₁₇表示第一阶谐振腔R1与第七阶谐振腔R7之间的耦合系数，K₇₈表示第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8之间的耦合系数，Q_E表示谐振腔的外部品质因数。具体的：第一阶谐振腔R1与第七阶谐振腔R7通过第一耦合窗口23实现磁耦合；第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8通过第二耦合窗口24实现磁耦合；第一阶谐振腔R1与第二阶谐振腔R2通过第三耦合窗口25实现磁耦合；第五阶谐振腔R5与第六阶谐振腔R6通过第四耦合窗口26实现磁耦合；第二阶谐振腔R2与第三阶谐振腔R3通过第一辐射窗口17、第七辐射窗口28实现电耦合，通过第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第九辐射窗口30、第十辐射窗口31实现磁耦合；第三阶谐振腔R3与第四阶谐振腔R4通过第五耦合窗口27实现磁耦合；第四阶谐振腔R4与第五阶谐振腔R5通过第二辐射窗口18、第八辐射窗口29实现电耦合，通过第五辐射窗口21、第六辐射窗口22、第十一辐射窗口32、第十二辐射窗口33实现磁耦合。

本实施例双工器的工作过程如下：第一金属层1、第一介质层2、第二金属层3、键合层7、第三金属层4、第二介质层5、第四金属层6、第一金属导体柱以及第二金属导体柱形成封闭的双工器谐振腔。首先，电磁波从第一金属层1对应的输入端口输入至第一阶谐振腔R1同时激励起TE₁₀₁模式和TE₁₀₃模式的电磁波；然后，通过第三耦合窗口25进行磁耦合传输至第二阶谐振腔R2，由于在第一阶谐振腔R1与第二阶谐振腔R2之间采用磁耦合，该磁耦合方式在传播TE₁₀₁模式电磁波的同时可以抑制TE₁₀₃模式的电磁波的传播，使得TE₁₀₃模式的能量无法传播至第二阶谐振腔R2；当电磁波耦合至第二阶谐振腔R2之后，TE₁₀₁模式在第二阶谐振腔R2中得以激励，所述电磁波通过第一辐射窗口17、第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第七辐射窗口28、第九辐射窗口30、第十辐射窗口31实现磁耦合至第三阶谐振腔R3，耦合方式为电磁耦合；再然后，所述电磁波继续通过第五耦合窗口27以磁耦合的方式传输至第四阶谐振腔R4；之后，所述电磁波再通过第二辐射窗口18、第五辐射窗口21、第六辐射窗口22、第八辐射窗口29、第十一辐射窗口32和第十二辐射窗口33以电磁耦合的方式传输至第五阶谐振腔R5，最后，所述电磁波通过第四耦合窗口26进行磁耦合传输至第六阶谐振腔R6，再从所述第二金属片14输出；TE₁₀₃模式的电磁波通过第一耦合窗口23以磁耦合的方式传输到第七阶谐振腔R7中，TE₁₀₃模式在第七谐振腔R7中得以激励，TE₁₀₁模式的电磁波得以抑制，最后，所述电磁波通过第二耦合窗口24进行磁耦合传输至第八阶谐振腔R8，再从所述第三金属层4对应的输出端口输出。本实施例双工器工作时，在第一阶谐振腔R1同时存在TE₁₀₁模式和TE₁₀₃模式的电磁波，由于第二阶谐振腔R2和第七阶谐振腔R7尺寸不同，使得TE₁₀₁模式的能量只能在第二阶谐振腔R2至第六阶谐振腔R6之间耦合传递，TE₁₀₃模式的能量只能在第七阶谐振腔R7和第八阶谐振腔R8之间耦合传递，并且由于TE₁₀₁模式和TE₁₀₃模式的谐振频率相差很大，显著提高了该双工器的隔离度。

本实施例双工器工作时，通过调节第一阶谐振腔R1的长宽比k值来调节第一阶谐振腔R1的TE₁₀₃模式的谐振频率及第七阶谐振腔R7和第八阶谐振腔R8的尺寸，实现双工器的可配置性，具体地：

本实施例当第一阶谐振腔R1的长l为6270μm，宽w为4856μm，即长宽比k＝1.3时，第一凹槽11的宽度w₄为580μm，第一金属层12在第一凹槽11的深度l₃为3235μm，第一阶谐振腔R1输入侧宽度w₃为2080μm，第三凹槽15的宽度w₁₀为610μm，第三金属片16在第三凹槽15的深度l₁₀为365μm，第八阶谐振腔R8输出侧的宽度w₉为2090μm，第七阶谐振腔R7和第八阶谐振腔R8的长度l₂为2065μm，宽度w为4856μm，第一阶谐振腔R1与第七阶谐振腔R7之间设置的第一耦合窗口23的宽度w₁₁为2118μm，第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8之间设置的第二耦合窗口24的宽度w₁₂为2040μm，此时TE₁₀₃模式的谐振频率变为40.35Hz；当第一阶谐振腔R1的长l为6630μm，宽w为4720μm，即长宽比k＝1.4时，第一凹槽11的宽度w₄为570μm，第一金属层12在第一凹槽11的深度l₃为3415μm，第一阶谐振腔R1输入侧宽度w₃为2000μm，第三凹槽15的宽度w₁₀为580μm，第三金属片16在第三凹槽15的深度l₁₀为430μm，第八阶谐振腔R8输出侧的宽度w₉为2000μm，第七阶谐振腔R7和第八阶谐振腔R8的长度l₂为2180μm，宽度w为4720μm，第一阶谐振腔R1与第七阶谐振腔R7之间设置的第一耦合窗口23的宽度w₁₁为2030μm，第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8之间设置的第二耦合窗口24的宽度w₁₂为1960μm，此时TE₁₀₃模式的谐振频率变为38.73GHz；当第一阶谐振腔R1的长l为6932μm，宽w为4622μm，即长宽比k＝1.5时，第一凹槽11的宽度w₄为595μm，第一金属片12在第一凹槽11的深度l₃为3566μm，第一阶谐振腔R1输入侧宽度w₃为1980μm，第三凹槽15的宽度w₁₀为620μm，第三金属片16在第三凹槽15的深度l₁₀为350μm，第八阶谐振腔R8输出侧的宽度w₉为1900μm，第七阶谐振腔R7和第八阶谐振腔R8的长度l₂为2250μm，宽度w为4622μm，第一阶谐振腔R1与第七阶谐振腔R7之间设置的第一耦合窗口23的宽度w₁₁为1940μm，第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8之间设置的第二耦合窗口24的宽度w₁₂为1850μm，此时TE₁₀₃模式的谐振频率变为37.5GHz。

本实施例第一阶谐振腔R1设计为矩形结构，进而可以分离f_TE301与f_TE103模式，使得第一阶谐振腔R1工作于TE₁₀₁模式和TE₁₀₃双模模式，其中，低通道中心频率为f_TE101,高通道中心频率为f_TE103，并且可通过改变第一阶谐振腔R1的宽长比来配置高通道中心频率的f_TE103第一阶谐振腔R1为矩形，第一通道中的第二阶谐振腔R2、第三阶谐振腔R3、第四阶谐振腔R4、第五阶谐振腔R5、第六阶谐振腔R6均为正方形，且第一阶谐振腔R1与第六阶谐振腔R6只有TE₁₀₁模式的谐振频率相同，其余高次模式的谐振频率均不相同，因此第一阶谐振腔R1中的高次模不能在第一通道的谐振腔中传输；第一阶谐振腔R1与第六阶谐振腔R6采用深槽馈电方式，且第一阶谐振腔R1和第二阶谐振腔R2、第五阶谐振腔R5和第六阶谐振腔R6之间采用横向耦合方式，使得TE_m0n(m与n至少有一个为偶数)模式均被抑制，因而，本实施例双工器的带外抑制特性得以显著提高，达到3倍f_TE101，且两通道之间也实现了良好的带外抑制与隔离度；本实施例在第二阶谐振腔R2和第三阶谐振腔R3、第四阶谐振腔R4和第五阶谐振腔R5之间引入混合耦合方式，即同时包含电耦合与磁耦合，进而同步增强了电场耦合与磁场耦合，在低通带附近引入传输零点，提高了低通带的频率选择特性，同时提高了地通带的带宽，降低了回波损耗。

本实施例的高隔离度紧凑型双工器的设计方法，包括以下步骤：

S1：切比雪夫滤波器低通原型参数的计算。

在s域对复频率进行变换，变换公式如下：

其中，Ω_a是偶数阶切比雪夫多项式的第一正根，可由下式计算：

其中，n为偶数。将s＝jΩ(Ω≥Ω_a)与s′＝jΩ′代入公式(1)，Ω与Ω′可以表示为：

T'_n(Ω')＝T_n(Ω)/Ω² (4)

通过公式(3)～(5)，偶数阶切比雪夫多项式T′_n(Ω)可修正为：

六阶T₆(Ω)与T′₆(s)可分别表示为：

对于任意二端口滤波器，其传输特性均可由传输方程H(s)与反射方程K(s)表示：

对于切比雪夫滤波器，其传输方程H(s)与反射方程K(s)可表示为：

其中，ε为一实数，P(s)为一常数，计算公式分别为：

其中，AP为通带波纹，本实施例中选为0.5dB。则其输入阻抗可表示为：

将公式(8)代入公式(11)～(12)，E(s)以及F(s)分别表示为：

通过多项式除法计算，可将输入阻抗Z_in(s)表示为：

通过以上计算，可提取切比雪夫滤波器低通原型参数，分别为：g₀＝g₇＝1，g₁＝g₆＝1.461，g₂＝g₅＝1.508，g₃＝g₄＝1.934，其用于下述耦合系数计算。

S2：双工器器整体尺寸的设计与计算。

S21：谐振腔尺寸计算。

本实施例的双工器的TE₁₀₁输出模式，带宽为0.83GHz，中心频率为：

由(21)可得f₀＝20.18Hz。

f₀与等效矩形波导的尺寸关系为：

其中，w_eff与l_eff分别为等效矩形波导的宽度与长度，其与SIW谐振腔尺寸的关系分别表示为：

对于正方形SIW谐振腔，则有w_eff＝l_eff，因此式(22)可简化为：

根据所计算的SIW谐振腔尺寸，在高频结构仿真(HFSS)三维电磁仿真软件中建模，请再参见图2a，第一介质层2的第一介质通孔8、第二介质层5的第二介质通孔9的直径均为d_TGV＝50μm，两个第一介质通孔8通孔之间、两个第二介质通孔9之间的中心间距均为p_TGV＝100μm，谐振模式设置为1。经仿真调整得到，当w₁＝l₁＝5430μm时SIW谐振腔的中心频率为20.18GHz。

本实施例双工器的TE₁₀₃输出模式，根据所计算的SIW谐振腔尺寸，请再参见图2a，在高频结构仿真(HFSS)三维电磁仿真软件中：当带宽为1GHz，中心频率由公式(21)可得f₀＝40.35Hz，经仿真调整得到，当l₂＝2065μm，w＝4856μm时，k＝1.3，SIW谐振腔的中心频率为40.35GHz；当带宽为1.2GHz，中心频率由公式(21)可得f₀＝38.73Hz，经仿真调整得到，当l₂＝2180μm，w＝4720μm时，k＝1.4，SIW谐振腔的中心频率为38.73GHz；当带宽为1.3GHz，中心频率由(21)可得f₀＝37.5Hz；经仿真调整得到，当l₂＝2250μm，w＝4622μm时，k＝1.5，SIW谐振腔的中心频率为37.5GHz。

S22：耦合系数计算。

本实施例的双工器的TE₁₀₁输出模式，由S1计算得到g₁～g₆的值，进一步可得到谐振腔之间的耦合系数，其计算公式为：

其中，FBW为SIW双工器的相对带宽，其计算公式为：

因此，可计算得到k₁₂＝k₅₆＝0.0277，k₂₃＝k₄₅＝0.0241，k₃₄＝0.0213。

请再参见图2，本实施例第一阶谐振腔R1与第二阶谐振腔R2之间的耦合为磁耦合，耦合窗口为第三耦合窗口25，耦合强度由耦合窗口的宽度l₅决定，l₅越大耦合越强。把谐振模式设置为2，仿真可得到两个谐振频率f₁与f₂，根据f₁与f₂可计算k₁₂为：

经仿真调整得到，当l₅为1930μm时第一阶谐振腔R1与第二阶谐振腔R2之间的耦合系数k₁₂＝0.0277。

同理，请再参见图2d，当第三阶谐振腔R3与第四阶谐振腔R4之间的第五耦合窗口27的宽度w₈为1980μm时，耦合系数k₃₄＝0.0213。

同理，请再参见图2a，当第五阶谐振腔R5与第六阶谐振腔R6之间的第四耦合窗口26的宽度l₈为1920μm时，耦合系数k₅₆＝0.0277。

同理，请再参见图2b，第二阶谐振腔R2与第三阶谐振腔R3之间的耦合为电磁耦合，耦合窗口为第一辐射窗口17、第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第七辐射窗口28、第九辐射窗口30、第十辐射窗口31，耦合强度由第一辐射窗口17的直径d_c、第七辐射窗口28的直径d_c、第三辐射窗口19和第四辐射窗口20的长度w₇和宽度l₇、第九辐射窗口30和第十辐射窗口31的长度w₇和宽度l₇决定，d_c尺寸适中时耦合越强。谐振模式设置为2，仿真可得到两个谐振频率f₁与f₂，k₂₃仍由公式(28)计算得到。经仿真调整得到，当d_c为560μm、l₇为100μm、w₇为680μm时，第一阶谐振腔R1与第二阶谐振腔R2之间的耦合系数k₂₃＝0.0241。

同理，第四阶谐振腔R4与第五阶谐振腔R5之间的耦合系数k₄₅＝0.0241。

本实施例的双工器的输出模式为TE₁₀₃，由上述可知：g₀＝g₄＝1，g₁＝g₃＝1.5963，g₂＝1.0967。由公式(26)和公式(27)可计算得到，当k＝1.3时，k₁₇＝k₇₈＝0.0187；当k＝1.4时，k₁₇＝k₇₈＝0.0234；当k＝1.5时，k₁₇＝k₇₈＝0.0242。双工器的输出模式为TE₁₀₃时，第一阶谐振腔R1和第七阶谐振腔R7为磁耦合，耦合窗口为第一耦合窗口23，耦合强度由第一耦合窗口23的宽度w₁₁决定，w₁₁越大耦合越强。当k＝1.3时，第一耦合窗口23的宽度w₁₁为2118μm时，第一阶谐振腔R1和第七阶谐振腔R7之间的耦合系数k₁₂＝0.0187；当k＝1.4时，第一耦合窗口23的宽度w₁₁为2030μm时，第一阶谐振腔R1和第七阶谐振腔R7之间的耦合系数k₁₇＝0.0234；当k＝1.5时，第一耦合窗口23的宽度w₁₁为1940μm时，第一阶谐振腔R1和第七阶谐振腔R7之间的耦合系数k₁₂＝0.0242；第七阶谐振腔R7和第八阶谐振腔R8为磁耦合，耦合窗口为第二耦合窗口24，耦合强度由第二耦合窗口24的宽度w₁₂决定，w₁₂越大耦合越强。当k＝1.3时，第二耦合窗口24的宽度w₁₂为2040μm时，第七阶谐振腔R7和第八阶谐振腔R8之间的耦合系数k₇₈＝0.0187；当k＝1.4时，第二耦合窗口24的宽度w₁₂为1960μm时，第七阶谐振腔R7和第八阶谐振腔R8之间的耦合系数k₇₈＝0.0234；当k＝1.5时，第二耦合窗口24的宽度w₁₂为1850μm时，第七阶谐振腔R7和第八阶谐振腔R8之间的耦合系数k₇₈＝0.0242。

S23：外部品质因数Q_E计算。

本实施例谐振腔的外部品质因数Q_E由下式计算：

计算可得输出为TE₁₀₁模式时，Q_E＝35.5217；输出为TE₁₀₃模式时，当k＝1.3时，Q_E＝64.4107，当k＝1.4时，Q_E＝51.5206，当k＝1.5时，Q_E＝49.8844。

在HFSS三维电磁仿真软件中，外部品质因数Q_E可由下式表示：

其中，ω₀＝2πf₀，Q_E正比于谐振器的S11(回波损耗)群时延τ_S11，因此可计算出HFSS三维电磁仿真软件中τ_S11的理论值：输出为TE₁₀₁模式时，τ_S11＝1.12×10^-9s；输出为TE₁₀₃模式时，当k＝1.3时，τ_S11＝1.02×10^-9s，当k＝1.4时，τ_S11＝0.85×10^-9s，当k＝1.5时，τ_S11＝0.85×10^-9s。请再参见图2a，在HFSS三维电磁仿真软件中建模，当各参数分别调整为：当k＝1.3时，w＝4856μm，w₂＝500μm，w₃＝2080μm，w₄＝580μm，l＝6270μm，l₃＝3235μm时，τ_S11的仿真值达到最大值1.02×10^-9s，且最大值的位置在f₀＝40.35GHz；当k＝1.4时，w＝4720μm，w₂＝500μm，w₃＝2000μm，w₄＝570μm，l＝6630μm，l₃＝3415μm时，τ_S11的仿真值达到最大值0.85×10^-9s，且最大值的位置在f₀＝38.73GHz；当k＝1.5时，w＝4622μm，w₂＝500μm，w₃＝1980μm，w₄＝595μm，l＝6932μm，l₃＝3566μm时，τ_S11的仿真值达到最大值0.85×10^-9s，且最大值的位置在f₀＝37.5GHz。

请再参见图2a，在HFSS三维电磁仿真软件中建模，当各参数分别调整为：w₁＝5430μm，w₅＝2400μm，w₆＝550μm，l₁＝5430μm，l₄＝2755μm时，τ_S11的仿真值达到最大值1.12×10^{- 9}s，且最大值的位置在f₀＝20.18GHz。

请再参见图2a，在HFSS三维电磁仿真软件中建模，当各参数分别调整为：当k＝1.3时，w＝4856μm，w₉＝2090μm，w₁₀＝610μm，l₂＝2065μm，l₉＝1700μm，l₁₀＝365μm时，τ_S11的仿真值达到最大值1.02×10^-9s，且最大值的位置在f₀＝40.35GHz；当k＝1.4时，w＝4720μm，w₉＝2000μm，w₁₀＝580μm，l₂＝2180μm，l₉＝1750μm，l₁₀＝430μm时，τ_S11的仿真值达到最大值0.85×10^-9s，且最大值的位置在f₀＝38.73GHz；当k＝1.5时，w＝4622μm，w₉＝1900μm，w₁₀＝620μm，l₂＝2250μm，l₉＝1900μm，l₁₀＝350μm时，τ_S11的仿真值达到最大值0.85×10^-9s，且最大值的位置在f₀＝37.5GHz。

根据以上所述计算结果，将各个谐振腔按照所述耦合机制进行综合，最终得到本实施例的玻璃基高隔离度三维双工器，其中，第一阶谐振腔R1与第二阶谐振腔R2之间的第三耦合窗口25的宽度l₅＝1930μm，第二阶谐振腔R2与第三阶谐振腔R3之间的第一辐射窗口17、第七辐射窗口28的直径d_c＝560μm，第三辐射窗口19、第四辐射窗口20、第九辐射窗口30、第十辐射窗口31的长度l₇＝100μm，宽度w₇＝680μm，第三阶谐振腔R3和第四阶谐振腔R4之间的第五耦合窗口27的宽度w₈＝1980μm，第四阶谐振腔R4与第五阶谐振腔R5之间的第二辐射窗口18、第八辐射窗口29的直径d_c＝560μm，第五辐射窗口21、第六辐射窗口22、第十一辐射窗口32、第十二辐射窗口33的长度l₇＝100μm，宽度w₇＝680μm，第五阶谐振腔R5和第六阶谐振腔R6之间的第四耦合窗口26的宽度l₈＝1920μm。当k＝1.3时，第一阶谐振腔R1与第七阶谐振腔R7之间的第一耦合窗口23的宽度w₁₁＝2118μm，第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8之间的第二耦合窗口24的宽度w₁₂＝2040μm；当k＝1.4时，第一阶谐振腔R1与第七阶谐振腔R7之间的第一耦合窗口23的宽度w₁₁＝2030μm，第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8之间的第二耦合窗口24的宽度w₁₂＝1960μm；当k＝1.5时，第一阶谐振腔R1与第七阶谐振腔R7之间的第一耦合窗口23的宽度w₁₁＝1940μm，第七阶谐振腔R7与第八阶谐振腔R8的第二耦合窗口24的宽度w₁₂＝1850μm。

请参见图4a、4b、4c，图4a是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器中当k＝1.5时的频率响应示意图，图4b是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器中当k＝1.4时的频率响应示意图，图4c是本发明实施例提供的一种玻璃基高隔离度三维双工器中当k＝1.3时的频率响应示意图，可以看到，本实施例得到了TE₁₀₁模式的谐振频率为20.18GHz、TE₁₀₃模式的谐振频率为37.5GHz的具有超宽阻带的微波双工器，通过调整第一阶谐振腔R1的k值可以在保持TE₁₀₁模式的谐振频率为20.18GHz不变时，得到TE₁₀₃模式的三种谐振频率，当k＝1.3时，谐振频率为40.35GHz，当k＝1.4时，谐振频率为38.73GHz，当k＝1.5时，谐振频率为37.5GHz，从而实现了双工器的可配置性。

综上所述，本实施例提出了一种玻璃基高隔离度三维双工器，采用玻璃基板代替硅衬底制作三维无源器件，由于玻璃的相对介电常数远小于硅衬底，采用玻璃基板代替硅衬底制作三维无源器件，可以消除高频电路中的涡流效应，显著降低了无源器件的高频损耗，使得本实施例双工器的功耗显著降低，提高了双工器的品质因数，进而提高了双工器的频率选择性和宽阻带特性；本实施例采用双模谐振腔代替传统双工器中的T型结构，同时采用双层堆叠的键合方式，将部分谐振腔放置于下玻璃基板上，显著减小了该双工器结构的面积，使得SIW结构的特征尺寸显著减小，无需增加谐振腔与阻抗变换器，实现了偶数阶等输入输出阻抗的双工器，进而使得本实施例的双工器的谐振频率提取得以显著提高；本实施例第一阶谐振腔R1设计为矩形结构，使得第一阶谐振腔R1工作于TE₁₀₁模式和TE₃₀₁双模模式，并且可通过改变第一阶谐振腔R1的宽长比来配置不同的双工器，且第一阶谐振腔R1采用深槽馈电方式，第一阶谐振腔R1和第二阶谐振腔R2、第五阶谐振腔R5和第六阶谐振腔R6之间采用横向耦合方式，使得TE_m0n(m与n至少有一个为偶数)模式均被抑制，双工器的带外抑制特性得以显著提高，进而提高了双工器的频率选择性和宽阻带特性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，从上到下依次包括：第一金属层(1)、第一介质层(2)、第二金属层(3)、键合层(7)、第三金属层(4)、第二介质层(5)、第四金属层(6)，其中，所述键合层(7)和所述第三金属层(4)位于所述第二金属层(3)、所述第二介质层(5)之间的中间位置，粘合层(10)位于所述键合层(7)和所述第三金属层(4)两侧且位于所述第二金属层(3)、所述第二介质层(5)之间。

2.根据权利要求1所述的玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，所述第一金属层(1)上设置有第一凹槽(11)、第二凹槽(13)、第三凹槽(15)，在所述第一凹槽(11)、所述第二凹槽(13)、所述第三凹槽(15)分别设置有第一金属片(12)、第二金属片(14)、第三金属片(16)，其中，所述第一凹槽(11)的宽度为w₄，所述第二凹槽(13)的宽度为w₆，所述第三凹槽(15)的宽度为w₁₀，所述第一金属片(12)、所述第二金属片(14)、所述第三金属片(16)的宽度均为w₂，所述第一金属片(12)在所述第一凹槽(11)的深度为l₃，所述第二金属片(14)在所述第二凹槽(13)的深度为l₄，所述第三金属片(16)在所述第三凹槽(11)的深度为l₁₀。

3.根据权利要求2所述的玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，所述第一介质层(2)上设置有若干第一介质通孔(8)，每个所述第一介质通孔(8)内填充有第一金属导体柱，所述第一金属层(1)通过所述第一金属导体柱与所述第二金属层(3)连接。

4.根据权利要求3所述的玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，所述第一介质层(2)包括第一区域(201)、第二区域(202)、第三区域(203)、第四区域(204)、第五区域(205)、第六区域(206)，所述第一区域(201)、所述第二区域(202)、所述第三区域(203)、所述第四区域(204)、所述第五区域(205)、所述第六区域(206)均由若干所述第一介质通孔(8)围成，所述第一凹槽(11)设置于所述第一区域(201)正上方对应的第一金属层(1)上，所述第二凹槽(13)设置于所述第六区域(206)正上方对应的第一金属层(1)上，所述第三凹槽(15)设置于所述第三区域(203)正上方对应的第一金属层(1)上，其中，所述第一区域(201)的长度为l、宽度为w，所述第二区域(202)位于所述第一区域(201)的下方侧且长度为l₂、宽度为w，所述第三区域(203)位于所述第二区域(202)的下方侧且长度为l₂、宽度为w，所述第四区域(204)位于所述第一区域(201)的一侧且长度为l₁、宽度为w₁，所述第五区域(205)位于所述第四区域(204)的下方侧且长度为l₁、宽度为w₁，所述第六区域(206)位于所述第五区域(205)的一侧长度为l₁、宽度为w₁。

5.根据权利要求4所述的玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，所述第一区域(201)与所述第二区域(202)之间设置有宽度为w₁₁的第一耦合窗口(23)，所述第二区域(202)与所述第三区域(203)之间设置有宽度为w₁₂的第二耦合窗口(24)，所述第一区域(201)与所述第三区域(203)之间设置有宽度为l₅的第三耦合窗口(25)，所述第五区域(205)与所述第六区域(206)之间设置有宽度为l₈的第四耦合窗口(26)。

6.根据权利要求4所述的玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，所述第二金属层(3)上设置有第一辐射窗口(17)、第二辐射窗口(18)、第三辐射窗口(19)、第四辐射窗口(20)、第五辐射窗口(21)、第六辐射窗口(22)，其中，所述第一辐射窗口(17)、所述第三辐射窗口(19)、所述第四辐射窗口(20)位于所述第四区域(204)正下方对应的第二金属层(3)上，所述第一辐射窗口(17)设置于所述第三辐射窗口(19)、所述第四辐射窗口(20)之间的中间位置，所述第二辐射窗口(18)、所述第五辐射窗口(21)、所述第六辐射窗口(22)位于所述第五区域(205)正下方对应的第二金属层(3)上，所述第二辐射窗口(18)设置于所述第五辐射窗口(21)、所述第六辐射窗口(22)之间的中间位置。

7.根据权利要求6所述的玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，所述第一辐射窗口(17)、所述第二辐射窗口(18)均为圆形结构；所述第三辐射窗口(19)、所述第四辐射窗口(20)、所述第五辐射窗口(21)、所述第六辐射窗口(22)均为矩形结构。

8.根据权利要求6所述的玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，所述第三金属层(4)上设置有第七辐射窗口(28)、第八辐射窗口(29)、第九辐射窗口(30)、第十辐射窗口(31)、第十一辐射窗口(32)、第十二辐射窗口(33)，所述第七辐射窗口(28)、所述第八辐射窗口(29)、所述第九辐射窗口(30)、所述第十辐射窗口(31)、所述第十一辐射窗口(32)、所述第十二辐射窗口(33)分别设置于所述第一辐射窗口(17)、所述第二辐射窗口(18)、所述第三辐射窗口(19)、所述第四辐射窗口(20)、所述第五辐射窗口(21)、所述第六辐射窗口(22)对应的正下方第三金属层(4)上且对应的形状大小相同。

9.根据权利要求4所述的玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，所述第二介质层(5)上设置有若干第二介质通孔(9)，每个所述第二介质通孔(9)内填充有第二金属导体柱，所述第三金属层(4)通过所述第二金属导体柱与所述第四金属层(6)连接。

10.根据权利要求9所述的玻璃基高隔离度三维双工器，其特征在于，所述第二介质层(5)包括第七区域(501)、第八区域(502)，所述第七区域(501)、所述第八区域(502)均由若干所述第二介质通孔(9)围成，其中，所述第七区域(501)位于所述第四区域(204)的正下方第二介质层(5)上且与所述第四区域(204)的形状大小相同，所述第八区域(502)的位于所述第五区域(205)的正下方第二介质层(5)且与所述第五区域(205)的形状大小相同，所述第七区域(501)、所述第八区域(502)之间设置有宽度为w₈的第五耦合窗口(27)。

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