[发明专利]一种兰格耦合器生产工艺

说明书

本发明公开了一种兰格耦合器生产工艺，它包括指线加宽电镀工艺和指线金丝压点键合工艺，指线加宽电镀工艺首先在清洗洁净的陶瓷基片上镀指线，然后在指线的金丝压点位置再加宽电镀，在加宽的指线位置进行金丝引线键合，通过调控压力、温度、时间等键和参数使金丝压点牢固连接兰格耦合器的相应指线。本发明工艺简单，成本低，焊接可靠性高，通过控制金丝的数量和金丝跨接的拱高等调节兰格耦合器的微波特性，应用本发明的工艺组合参数制作的兰格耦合器用于放大器设计，能稳定工作在50W条件下，在6‑18GHz内输入输出驻波小于1.4dB，带内损耗小于0.35dB，表现出了优异的指标性能。

技术领域

本发明涉及兰格耦合器加工制作领域，具体是一种兰格耦合器生产工艺。

背景技术

在微波毫米波组件系统中，经常因为管芯的阻抗参数不确定、增加连接元件数目等对微波特性产生影响，所以调节功率分配和合成对高性能的微波特性输出非常重要。常见的做法是通过调整电容值、改变键合引线长度、弧度等来微调匹配电路，从而使管芯发挥出更好的性能。而兰格耦合器凭借其结构紧凑、可灵活外接负载电阻、较宽的通频带等优点，用于体积要求较高的宽带内匹配功率管的功率合成设计中，可以用于功率分配和功率合成，因此对兰格耦合器的设计、加工和封装十分重要。

由于连接的金丝存在寄生电感影响微波性能，所以微带线之间的高效率连接直接关系到性能的提高，而金丝键合是芯片组装的关键工序，键合位置，键合时间和功率大小等对引线的键合强度都存在至关重要的影响，甚至是只要有一根连接金丝失效，就会影响到整个电路系统的正常工作。现有的兰格耦合器加工制作采用空气桥工艺，增加刻孔和空气桥接等使得工艺难度增加，加工成本高昂。在集成电路制造中金丝键合工艺较为成熟，将这种成熟的工艺运用到兰格耦合器的制作中，并进行改进，尤其是要考虑到兰格耦合器耦合交叉指处短金丝线的连接和金丝压点位置的定位问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种兰格耦合器生产工艺，以至少实现降低兰格耦合器加工工艺难度、降低制作成本、提升兰格耦合器性能的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种兰格耦合器生产工艺，它包括指线加宽电镀工艺和指线金丝压点键合工艺，所述的指线加宽电镀工艺，首先在清洗洁净的陶瓷基片上镀指线，然后在耦合交叉指处设置金丝压点，进行加宽电镀，指条加宽位置用于键合工艺金丝线的连接，所述的加宽电镀包括以下步骤：

1.1：配置电镀液，亚硫酸金纳浓度为16.00g/l~17.00g/l，氯化钾浓度为95.00g/l~100.00g/l，柠檬酸钾浓度为130.00g/l~150.00g/l，电镀液PH在7.5-8.5之间；

1.2：金丝压点加宽位置作为电镀阴极，通电，电镀液中的金离子，在电位差的作用下移动到金丝压点位置形成镀层，电镀时间在25mins~30mins之间，通过控制电镀时间来调节指线金丝压点位置的宽度；

1.3：加热电镀液，温度在35℃~40℃之间，使用玻璃棒轻微搅动金丝压点位置，通过温度控制仪控制温度在35℃~40℃范围内，保持在该区间温度范围下反应25mins~30mins，实现金丝压点位置的指条加宽；

所述的金丝压点键合工艺，包括以下步骤：

2.1：使用键合设备对准指线加宽位置的金丝压点位置，下降搜索焊盘，对准金丝压点，控制焊盘与劈刀之间的高度为1mm~2mm；

2.2：开启超声振动，超声功率在80w~100w之间调节，超声时间200ms~300ms之间，金丝超过劈刀的伸出部分在超声振动的作用下变成熔融状态的金球，大小为金丝压点宽度±1μm，通过温度控制仪保持温度在210℃~230℃之间，下降劈刀接触焊盘，按压，保持按压时间200ms~300ms，形成第一金丝压点；