[发明专利]一种双模高可靠性硅基滤波器及其制作方法

说明书

本发明公开了一种双模高可靠性硅基滤波器及其制作方法，包括：硅腔谐振单元、微扰硅坑、输入馈线槽和输出馈线槽，所述硅腔谐振单元包括上下依次设置的第一金属层、厚膜层、高阻硅介质层和第二金属层，所述微扰硅坑设置在高阻硅介质层上并位于一角，所述输入馈线槽和输出馈线槽设置在第一金属层上并分别位于与微扰硅坑位置相对的另一角的两侧。通过上述方式，本发明所述的双模高可靠性硅基滤波器及其制作方法，通过在高阻硅介质层特定位置上刻蚀微扰硅坑，可以将硅腔谐振单元的单个谐振频点微扰产生两个谐振频点，从而实现展宽滤波器带宽的目的，有利于减小电路的面积以及集成电路的集成，损耗小，可靠性高。

技术领域

本发明涉及滤波器领域，特别是涉及一种双模高可靠性硅基滤波器及其制作方法。

背景技术

滤波器可使某段频率的电信号通过，而对其他频率的电信号进行阻拦，因此，滤波器在射频、微波系统中起着选频滤波的重要作用。滤波器的主要性能指标有插损、带宽、带外选择性以及电路尺寸等，降低滤波器损耗、增大滤波器的带宽以及电路小型化一直是滤波器的设计难点。

传统的滤波器主要包括腔体滤波器、LC滤波器和平面滤波器，腔体滤波器由金属整体切割形成，LC滤波器由电感、电容和电阻的组合设计构成，平面滤波器由传输线和PCB板制成，存在体积大、结构复杂、可靠性差等问题，影响了滤波器在小型化、芯片化方面的发展，需要改进。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种双模高可靠性硅基滤波器及其制作方法，在单个谐振单元上实现两个谐振单元的功能，实现展宽带宽、缩小体积的目的，达到扩大带宽、减小插损、小型化、提升可靠性的设计需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种双模高可靠性硅基滤波器及其制作方法，包括：硅腔谐振单元、微扰硅坑、输入馈线槽和输出馈线槽，所述硅腔谐振单元包括上下依次设置的第一金属层、厚膜层、高阻硅介质层和第二金属层，所述微扰硅坑设置在高阻硅介质层上并位于一角，所述输入馈线槽和输出馈线槽设置在第一金属层上并分别位于与微扰硅坑位置相对的另一角的两侧。

在本发明一个较佳实施例中，还包括第一缺陷耦合槽和第二缺陷耦合槽，所述输入馈线槽从第一金属层的对应边缘向内侧延伸，所述第一缺陷耦合槽设置第一金属层上并与输入馈线槽连通，进行待滤波信号的输入，所述输出馈线槽从第一金属层的对应边缘向内侧延伸，所述第二缺陷耦合槽设置第一金属层上并与输出馈线槽连通，进行滤波信号的输出。

在本发明一个较佳实施例中，所述输入馈线槽末端与第一缺陷耦合槽一端垂直连通，所述输出馈线槽末端与第二缺陷耦合槽一端垂直连通，所述输入馈线槽、第一缺陷耦合槽、输出馈线槽和第二缺陷耦合槽深度与第一金属层厚度相对应，所述输入馈线槽和输出馈线槽的数量分别至少为1根。

在本发明一个较佳实施例中，所述微扰硅坑刻蚀在高阻硅介质层表面，且不刻穿。

在本发明一个较佳实施例中，所述硅腔谐振单元的边缘设置有多个贯穿通孔，所述贯穿通孔分别贯穿第一金属层、厚膜层、高阻硅介质层和第二金属层，所述贯穿通孔内壁表面设置有金属沉积层。

在本发明一个较佳实施例中，所述微扰硅坑采用锥孔形结构。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种双模高可靠性硅基滤波器的制作方法，包括以下步骤：

先将高阻硅介质两面抛光，形成高阻硅介质层；

在高阻硅介质层正面一角刻蚀所需尺寸的微扰硅坑；

在高阻硅介质层上方形成厚膜层；

在厚膜层上面溅射电镀得到第一金属层，并在第一金属层上得到输入馈线槽、输出馈线槽、第一缺陷耦合槽和第二缺陷耦合槽；在高阻硅介质层反面电镀得到第二金属层；

贯穿刻蚀第一金属层、厚膜层、高阻硅介质层和第二金属层的边缘，形成贯穿通孔；