[发明专利]一种微波薄膜衰减器的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波衰减器，尤其涉及一种微波薄膜衰减器的制作方法，属于衰减器技术领域。

背景技术

微波频段使用的衰减器主要采用两种传输线结构形式：一种采用悬带线结构形式，主要用于程控步进衰减器、同轴固定衰减器等微波部件内；另一种采用微带线结构，虽然可以单独封装成为微波模块，但更多的应用于微波有源部件中，主要用来实现部件内部电路间的匹配、改善端口驻波比、提高部件承受功率、调节放大器增益等功能。微带线结构的衰减器尺寸微小，要求驻波比小、衰减频响好且相互之间指标一致性高，要求接地电极接地良好，寄生参数小，加工难度较大。

现有技术中的产品主要存在两方面的缺陷：1，采用厚膜衰减器。由于厚膜衰减器印制工艺的限制，难以实现小型化，同时其制作不够精细，导致高频(＞18GHz)特性差，无法满足微波有源部件中对衰减器元件的技术需求。例如苏州市新诚氏电子有限公司在2012申请公开的一系列衰减片专利中，以国家专利公开号102723549A和102332628A为例，使用的是氧化铝或氮化铝陶瓷基片，并采用厚膜印制工艺制作而成；同时，衰减片的正面接地极未与背面接地面相互连接，文中也未提及在装配过程中的接地方式；2，采用薄膜衰减器。薄膜衰减器虽然能够实现精细的电路图形，满足了高频应用的场合，但其接地电极包边却是一项极为繁重的工作，效率低且成本高，非常不利于量产。尤其对于小型化的衰减器(＜1mm2)，包边接地变得难以控制和实现。市场上的产品多将接地电极放到后续的装配环节，接地电极通过键合金丝或侧面包金带、金网实现，生产效率低、使用不便且接地效果欠佳。例如深圳市研通高频技术有限公司生产的固定衰减片，使用的是氧化铝陶瓷基片，有采用厚膜印制工艺和薄膜光刻工艺制作的两类衰减片；其薄膜衰减片是通过地电极包边的方式实现接地的。

因此，能否设计一种新型的微波衰减器制作方法克服上述缺陷，成为本领域技术人员有待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明旨在提供一种微波薄膜衰减器的制作方法，以克服现有微带衰减器制作方法的不足，能够实现精细的电路图形，利于小型化，满足了高频应用的场合，且避免了单片手工包边接地，提高了生产效率，利于量产。

本发明是这样实现的，该微波薄膜衰减器的制作方法包括如下步骤：

步骤一：采用激光切割的方法加工介质基片，预先在接地电极处形成通孔；

步骤二：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，形成金属化膜层结构；

步骤三：采用光刻工艺形成衰减器图形；

步骤四：电镀加厚导体电路；

步骤五：通过加热的办法对整片衰减器电路进行热氧化调阻；

步骤六：使用探针台对衰减器进行指标测试；

步骤七：使用划切的方法分割成独立的衰减器图形，在衰减器的四个角上体现侧面金属化效果。

在一些技术方案中，衰减器的接地电极通过所述步骤二的通孔金属化而实现侧面金属化接地；所述金属化膜层结构为TaN-TiW-Au，其中的外层TaN为TaN电阻膜层，中间层TiW为钛钨层，其钛：钨质量比为1：9，外层Au为金导体层。

在一些技术方案中，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。

在一些技术方案中，介质基片为纯度99.6％以上的氧化铝陶瓷基片，或纯度98％的氮化铝陶瓷基片或蓝宝石基片或石英基片，介质基片的厚度范围为：0.1mm～1mm。

在一些技术方案中，激光切割时所使用的激光光源波长为355nm或532nm或1064nm，激光切割所形成的每个通孔为四个接地电极所共用。

在一些技术方案中，涂胶采用超声喷雾涂覆法，所使用的光刻胶的成分是12～25％酚醛树脂，溶剂成分是75％以上的丙二醇单甲醚醋酸酯。

在一些技术方案中，电镀加厚采用的金属为金，厚度为1～10μm。

在一些技术方案中，电镀加厚采用直流电镀金，电流密度为1～10mA／cm²，电镀溶液的成分包括是氰化亚金钾。

在一些技术方案中，加热时使用的设备是电炉或电加热板，工作温度范围为400～700℃。

本发明还公开了一种采用上述方法制作的微波薄膜衰减器。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)能够实现精细的电路图形，利于小型化，满足了高频应用的场合；

2)避免了单片手工包边接地，可以实现微带衰减器的微型化，提高了其接地的可靠性，操作简单，加工效率高，利于批量生产。