[发明专利]一种MEMS 5G通讯射频天线及制作工艺

说明书

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，中间晶圆，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。一种MEMS 5G通讯射频天线的制作工艺，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。本发明的优点：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，天线保护材料和结构，不会造成信号的衰减，性能稳定。

技术领域

本发明涉及微型天线领域，特别涉及了一种MEMS 5G通讯射频天线及制作工艺。

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。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述问题，特提供了一种MEMS 5G通讯射频天线及制作工艺。

本发明提供了一种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。

一种MEMS 5G通讯射频天线的制作工艺，其特征在于：所述的MEMS 5G通讯射频天线的制作工艺，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。