CN211980613U - 一种mems 5g通讯射频天线 - Google Patents
一种mems 5g通讯射频天线 Download PDFInfo
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Abstract
一种MEMS 5G通讯射频天线，包括盖帽晶圆，键合界面，衬底晶圆，微型天线，微型天线锚点，金属焊盘，中间晶圆，电学连接点，金属侧壁，硅通孔连接，薄膜滤波器，真空腔；衬底晶圆为微型天线提供基座和外接集成电路；微型天线锚点是微型天线与衬底晶圆的接触部分；中间晶圆作为圆锥侧壁的组成部分，在中间晶圆上带有开口；薄膜滤波器为在衬底晶圆上的压电薄膜，形成薄膜滤波器。本实用新型的优点：从天线制成和天线脆弱性的保护两方面运用微机械设计和工艺，来完成并与薄膜滤波器和射频开关结合使用。其中天线保护材料和结构设计针对于硅，玻璃，III‑V半导体，GaAs,GaN等集成电路晶圆，不会造成信号的衰减，性能稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及微型天线领域，特别涉及了一种MEMS 5G通讯射频天线。
背景技术
小型微机械独立天线能在集成电路晶圆上制作，由于微型天线自身的脆弱性，如果不对制成的微型天线加以结构保护，很容易发生弯曲损坏或者灰尘沾污。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述问题，特提供了一种MEMS 5G通讯射频天线。
本实用新型提供了一种MEMS 5G通讯射频天线，其特征在于：所述的MEMS 5G通讯射频天线，包括盖帽晶圆1，键合界面2，衬底晶圆3，微型天线4，微型天线锚点5，金属焊盘6，金属凸点7，中间晶圆8，电学连接点9，金属侧壁10，硅通孔连接11，薄膜滤波器12，真空腔13；
其中：盖帽晶圆1作为微型天线的保护结构，键合界面2为盖帽晶圆1、衬底晶圆3和中间晶圆8界面层；衬底晶圆3为微型天线提供基座和外接集成电路；微型天线锚点5是微型天线4与衬底晶圆3 的接触部分；金属焊盘6是微型天线4的金属连接线，用于连接微型天线4和其他器件；金属凸点7是在衬底晶圆3上的通孔并填充金属形成凸起结构，作为封装的电学接触点；中间晶圆8作为圆锥侧壁的组成部分，在中间晶圆8上带有开口；电学连接点9连接金属侧壁 10、微型天线4和金属凸点7；金属侧壁10设置在中间晶圆8的开口的侧壁；硅通孔连接11在衬底晶圆上的硅通孔中，作为微型天线与外界器件的电学连接通道；薄膜滤波器12为在衬底晶圆上的压电薄膜，形成薄膜滤波器；真空腔13为薄膜滤波器12的真空腔，属于薄膜滤波器12的组成部分。
所述的微型天线4为一个单独微型天线、多微型天线阵列结构或集成式微型天线结构。
所述的中间晶圆8的开口为圆锥形开口结构。
所述的MEMS 5G通讯射频天线，在硅，玻璃，III-V半导体， GaAs,GaN等集成电路晶圆上，通过LIGA-光刻图样，平面电印铸模的方法，通过光刻胶在半导体基底平面上形成金属天线模型；也能在硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN等集成电路晶圆上通过3D打印技术，制作金属微型天线。微型天线能是正常平面天线，也能是特殊的圆锥形天线。制作完成的微型天线能通过硅通孔工艺，与射频前端的滤波器和射频开关相连；微型天线通过衬底晶圆与盖板晶圆键合工艺，形成空腔，微型天线位于空腔内，既能保护微型天线，也能在空腔侧壁能沉积金属来增加信号接收效率。
盖帽晶圆1为硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN材料构成，作为微型天线的保护结构；键合界面2为盖帽晶圆1、衬底晶圆3和中间晶圆8在键合工艺中的界面层，由金属、多晶硅、硅、玻璃材料组成；衬底晶圆3为硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN材料构成；微型天线4由金属构成，利用LIGA工艺或者3D打印计划制成，能根据信号频率来设计不同的平面形状，也能由3D打印金属制成圆锥形状。
金属焊盘6利用物理气相沉积技术制备，金属凸点7利用光刻、刻蚀、电镀等工艺在衬底晶圆3上刻蚀通孔，并填充金属，作为封装的电学接触点使用；中间晶圆8由硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN 等材料构成，作为圆锥侧壁的主要组成部分，通过光刻、刻蚀、减薄等工艺，在中间晶圆8制作圆锥形开口，起到增强信号的作用。
金属侧壁10利用物理气相沉积技术，在中间晶圆8圆锥形开口侧壁沉积金属薄膜，起到增强信号作用；硅通孔连接11利用光刻、刻蚀工艺，在衬底晶圆上制作硅通孔，在硅通孔中，利用物理气相沉积和电镀工艺，在硅通孔侧壁沉积金属，作为电学连接线，作为微型天线与外界器件如滤波器等期间的电学连接通道。
薄膜滤波器12在衬底晶圆上通过化学气相沉积或物理气相沉积技术沉积压电薄膜，形成薄膜滤波器，为天线接收信号做处理，形成集成式微型天线；薄膜滤波器12的真空腔13，属于薄膜滤波器12 的组成部分，能使薄膜滤波器12振动。
本实用新型的优点：
本实用新型所述的MEMS 5G通讯射频天线，从天线制成和天线脆弱性的保护两方面运用微机械设计和工艺，来完成并与薄膜滤波器和射频开关结合使用。其中天线保护材料和结构设计针对于硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN等集成电路晶圆，不会造成信号的衰减，性能稳定。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1为单独微型天线剖面图；
图2为单独圆锥形微型天线刨面图；
图3为带有圆锥金属侧壁微型天线剖面图；
图4为多微型天线阵列剖面图；
图5为集成式微型天线剖面图。
具体实施方式
实施例1
本实用新型提供了一种MEMS 5G通讯射频天线，其特征在于：所述的MEMS 5G通讯射频天线，包括盖帽晶圆1，键合界面2，衬底晶圆3，微型天线4，微型天线锚点5，金属焊盘6，金属凸点7，中间晶圆8，电学连接点9，金属侧壁10，硅通孔连接11，薄膜滤波器12，真空腔13；
其中：盖帽晶圆1作为微型天线的保护结构，键合界面2为盖帽晶圆1、衬底晶圆3和中间晶圆8界面层；衬底晶圆3为微型天线提供基座和外接集成电路；微型天线锚点5是微型天线4与衬底晶圆3 的接触部分；金属焊盘6是微型天线4的金属连接线，用于连接微型天线4和其他器件；金属凸点7是在衬底晶圆3上的通孔并填充金属形成凸起结构，作为封装的电学接触点；中间晶圆8作为圆锥侧壁的组成部分，在中间晶圆8上带有开口；电学连接点9连接金属侧壁 10、微型天线4和金属凸点7；金属侧壁10设置在中间晶圆8的开口的侧壁；硅通孔连接11在衬底晶圆上的硅通孔中，作为微型天线与外界器件的电学连接通道；薄膜滤波器12为在衬底晶圆上的压电薄膜，形成薄膜滤波器；真空腔13为薄膜滤波器12的真空腔，属于薄膜滤波器12的组成部分。
所述的微型天线4为一个单独微型天线、多微型天线阵列结构或集成式微型天线结构。
所述的中间晶圆8的开口为圆锥形开口结构。
所述的MEMS 5G通讯射频天线，在硅，玻璃，III-V半导体， GaAs,GaN等集成电路晶圆上，通过LIGA-光刻图样，平面电印铸模的方法，通过光刻胶在半导体基底平面上形成金属天线模型；也能在硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN等集成电路晶圆上通过3D打印技术，制作金属微型天线。微型天线能是正常平面天线，也能是特殊的圆锥形天线。制作完成的微型天线能通过硅通孔工艺，与射频前端的滤波器和射频开关相连；微型天线通过衬底晶圆与盖板晶圆键合工艺，形成空腔，微型天线位于空腔内，既能保护微型天线，也能在空腔侧壁能沉积金属来增加信号接收效率。
盖帽晶圆1为硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN材料构成，作为微型天线的保护结构；键合界面2为盖帽晶圆1、衬底晶圆3和中间晶圆8在键合工艺中的界面层，由金属、多晶硅、硅、玻璃材料组成；衬底晶圆3为硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN材料构成；微型天线4由金属构成，利用LIGA工艺或者3D打印计划制成，能根据信号频率来设计不同的平面形状，也能由3D打印金属制成圆锥形状。
金属焊盘6利用物理气相沉积技术制备，金属凸点7利用光刻、刻蚀、电镀等工艺在衬底晶圆3上刻蚀通孔，并填充金属，作为封装的电学接触点使用；中间晶圆8由硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN 等材料构成，作为圆锥侧壁的主要组成部分，通过光刻、刻蚀、减薄等工艺，在中间晶圆8制作圆锥形开口，起到增强信号的作用。
金属侧壁10利用物理气相沉积技术，在中间晶圆8圆锥形开口侧壁沉积金属薄膜，起到增强信号作用；硅通孔连接11利用光刻、刻蚀工艺，在衬底晶圆上制作硅通孔，在硅通孔中，利用物理气相沉积和电镀工艺，在硅通孔侧壁沉积金属，作为电学连接线，作为微型天线与外界器件如滤波器等期间的电学连接通道。
薄膜滤波器12在衬底晶圆上通过化学气相沉积或物理气相沉积技术沉积压电薄膜，形成薄膜滤波器，为天线接收信号做处理，形成集成式微型天线；薄膜滤波器12的真空腔13，属于薄膜滤波器12 的组成部分，能使薄膜滤波器12振动。
实施例2
本实用新型提供了一种MEMS 5G通讯射频天线，其特征在于：所述的MEMS 5G通讯射频天线，包括盖帽晶圆1，键合界面2，衬底晶圆3，微型天线4，微型天线锚点5，金属焊盘6，金属凸点7，中间晶圆8，电学连接点9，金属侧壁10，硅通孔连接11，薄膜滤波器12，真空腔13；
其中：盖帽晶圆1作为微型天线的保护结构，键合界面2为盖帽晶圆1、衬底晶圆3和中间晶圆8界面层；衬底晶圆3为微型天线提供基座和外接集成电路；微型天线锚点5是微型天线4与衬底晶圆3 的接触部分；金属焊盘6是微型天线4的金属连接线，用于连接微型天线4和其他器件；金属凸点7是在衬底晶圆3上的通孔并填充金属形成凸起结构，作为封装的电学接触点；中间晶圆8作为圆锥侧壁的组成部分，在中间晶圆8上带有开口；电学连接点9连接金属侧壁 10、微型天线4和金属凸点7；金属侧壁10设置在中间晶圆8的开口的侧壁；硅通孔连接11在衬底晶圆上的硅通孔中，作为微型天线与外界器件的电学连接通道；薄膜滤波器12为在衬底晶圆上的压电薄膜，形成薄膜滤波器；真空腔13为薄膜滤波器12的真空腔，属于薄膜滤波器12的组成部分。
所述的微型天线4为一个单独微型天线、多微型天线阵列结构或集成式微型天线结构。
所述的MEMS 5G通讯射频天线，在硅，玻璃，III-V半导体， GaAs,GaN等集成电路晶圆上，通过LIGA-光刻图样，平面电印铸模的方法，通过光刻胶在半导体基底平面上形成金属天线模型；也能在硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN等集成电路晶圆上通过3D打印技术，制作金属微型天线。微型天线能是正常平面天线，也能是特殊的圆锥形天线。制作完成的微型天线能通过硅通孔工艺，与射频前端的滤波器和射频开关相连；微型天线通过衬底晶圆与盖板晶圆键合工艺，形成空腔，微型天线位于空腔内，既能保护微型天线，也能在空腔侧壁能沉积金属来增加信号接收效率。
盖帽晶圆1为硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN材料构成，作为微型天线的保护结构；键合界面2为盖帽晶圆1、衬底晶圆3和中间晶圆8在键合工艺中的界面层，由金属、多晶硅、硅、玻璃材料组成；衬底晶圆3为硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN材料构成；微型天线4由金属构成，利用LIGA工艺或者3D打印计划制成，能根据信号频率来设计不同的平面形状，也能由3D打印金属制成圆锥形状。
金属焊盘6利用物理气相沉积技术制备，金属凸点7利用光刻、刻蚀、电镀等工艺在衬底晶圆3上刻蚀通孔，并填充金属，作为封装的电学接触点使用；中间晶圆8由硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN 等材料构成，作为圆锥侧壁的主要组成部分，通过光刻、刻蚀、减薄等工艺，在中间晶圆8制作圆锥形开口，起到增强信号的作用。
金属侧壁10利用物理气相沉积技术，在中间晶圆8圆锥形开口侧壁沉积金属薄膜，起到增强信号作用；硅通孔连接11利用光刻、刻蚀工艺，在衬底晶圆上制作硅通孔，在硅通孔中，利用物理气相沉积和电镀工艺，在硅通孔侧壁沉积金属，作为电学连接线，作为微型天线与外界器件如滤波器等期间的电学连接通道。
薄膜滤波器12在衬底晶圆上通过化学气相沉积或物理气相沉积技术沉积压电薄膜，形成薄膜滤波器，为天线接收信号做处理，形成集成式微型天线；薄膜滤波器12的真空腔13，属于薄膜滤波器12 的组成部分，能使薄膜滤波器12振动。
实施例3
本实用新型提供了一种MEMS 5G通讯射频天线，其特征在于：所述的MEMS 5G通讯射频天线，包括盖帽晶圆1，键合界面2，衬底晶圆3，微型天线4，微型天线锚点5，金属焊盘6，金属凸点7，中间晶圆8，电学连接点9，金属侧壁10，硅通孔连接11，薄膜滤波器12，真空腔13；
其中：盖帽晶圆1作为微型天线的保护结构，键合界面2为盖帽晶圆1、衬底晶圆3和中间晶圆8界面层；衬底晶圆3为微型天线提供基座和外接集成电路；微型天线锚点5是微型天线4与衬底晶圆3 的接触部分；金属焊盘6是微型天线4的金属连接线，用于连接微型天线4和其他器件；金属凸点7是在衬底晶圆3上的通孔并填充金属形成凸起结构，作为封装的电学接触点；中间晶圆8作为圆锥侧壁的组成部分，在中间晶圆8上带有开口；电学连接点9连接金属侧壁 10、微型天线4和金属凸点7；金属侧壁10设置在中间晶圆8的开口的侧壁；硅通孔连接11在衬底晶圆上的硅通孔中，作为微型天线与外界器件的电学连接通道；薄膜滤波器12为在衬底晶圆上的压电薄膜，形成薄膜滤波器；真空腔13为薄膜滤波器12的真空腔，属于薄膜滤波器12的组成部分。
所述的MEMS 5G通讯射频天线，在硅，玻璃，III-V半导体， GaAs,GaN等集成电路晶圆上，通过LIGA-光刻图样，平面电印铸模的方法，通过光刻胶在半导体基底平面上形成金属天线模型；也能在硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN等集成电路晶圆上通过3D打印技术，制作金属微型天线。微型天线能是正常平面天线，也能是特殊的圆锥形天线。制作完成的微型天线能通过硅通孔工艺，与射频前端的滤波器和射频开关相连；微型天线通过衬底晶圆与盖板晶圆键合工艺，形成空腔，微型天线位于空腔内，既能保护微型天线，也能在空腔侧壁能沉积金属来增加信号接收效率。
盖帽晶圆1为硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN材料构成，作为微型天线的保护结构；键合界面2为盖帽晶圆1、衬底晶圆3和中间晶圆8在键合工艺中的界面层，由金属、多晶硅、硅、玻璃材料组成；衬底晶圆3为硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN材料构成；微型天线4由金属构成，利用LIGA工艺或者3D打印计划制成，能根据信号频率来设计不同的平面形状，也能由3D打印金属制成圆锥形状。
金属焊盘6利用物理气相沉积技术制备，金属凸点7利用光刻、刻蚀、电镀等工艺在衬底晶圆3上刻蚀通孔，并填充金属，作为封装的电学接触点使用；中间晶圆8由硅，玻璃，III-V半导体，GaAs,GaN 等材料构成，作为圆锥侧壁的主要组成部分，通过光刻、刻蚀、减薄等工艺，在中间晶圆8制作圆锥形开口，起到增强信号的作用。
金属侧壁10利用物理气相沉积技术，在中间晶圆8圆锥形开口侧壁沉积金属薄膜，起到增强信号作用；硅通孔连接11利用光刻、刻蚀工艺，在衬底晶圆上制作硅通孔，在硅通孔中，利用物理气相沉积和电镀工艺，在硅通孔侧壁沉积金属，作为电学连接线，作为微型天线与外界器件如滤波器等期间的电学连接通道。
薄膜滤波器12在衬底晶圆上通过化学气相沉积或物理气相沉积技术沉积压电薄膜，形成薄膜滤波器，为天线接收信号做处理，形成集成式微型天线；薄膜滤波器12的真空腔13，属于薄膜滤波器12 的组成部分，能使薄膜滤波器12振动。
Claims (3)
1.一种MEMS 5G通讯射频天线，其特征在于：所述的MEMS 5G通讯射频天线，包括盖帽晶圆(1)，键合界面(2)，衬底晶圆(3)，微型天线(4)，微型天线锚点(5)，金属焊盘(6)，金属凸点(7)，中间晶圆(8)，电学连接点(9)，金属侧壁(10)，硅通孔连接(11)，薄膜滤波器(12)，真空腔(13)；
其中：盖帽晶圆(1)作为微型天线的保护结构，键合界面(2)为盖帽晶圆(1)、衬底晶圆(3)和中间晶圆(8)界面层；衬底晶圆(3)为微型天线提供基座和外接集成电路；微型天线锚点(5)是微型天线(4)与衬底晶圆(3)的接触部分；金属焊盘(6)是微型天线(4)的金属连接线，用于连接微型天线(4)金属凸点(7)是在衬底晶圆(3)上的通孔并填充金属形成凸起结构，作为封装的电学接触点；中间晶圆(8)作为圆锥侧壁的组成部分，在中间晶圆(8)上带有开口；电学连接点(9)连接金属侧壁(10)、微型天线(4)和金属凸点(7)；金属侧壁(10)设置在中间晶圆(8)的开口的侧壁；硅通孔连接(11)在衬底晶圆上的硅通孔中，作为微型天线与外界器件的电学连接通道；薄膜滤波器(12)为在衬底晶圆上的压电薄膜，形成薄膜滤波器；真空腔(13)为薄膜滤波器(12)的真空腔，属于薄膜滤波器(12)的组成部分。
2.按照权利要求1所述的MEMS 5G通讯射频天线，其特征在于：所述的微型天线(4)为一个单独微型天线、多微型天线阵列结构或集成式微型天线结构。
3.按照权利要求1所述的MEMS 5G通讯射频天线，其特征在于：所述的中间晶圆(8)的开口为圆锥形开口结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020671874.0U CN211980613U (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种mems 5g通讯射频天线 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020671874.0U CN211980613U (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种mems 5g通讯射频天线 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211980613U true CN211980613U (zh) | 2020-11-20 |
Family
ID=73344736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020671874.0U Active CN211980613U (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种mems 5g通讯射频天线 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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2020
- 2020-04-28 CN CN202020671874.0U patent/CN211980613U/zh active Active
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