[发明专利]多通道硅基开关滤波器组及其制作方法

说明书

本发明公开了一种多通道硅基开关滤波器组及其制作方法，涉及半导体和微电子器件技术领域，包括硅基载体层、硅基引线保护层、硅基外框层、硅基盖板层和开关芯片；本发明利用硅基MEMS工艺制作开关滤波器组，将开关芯片预埋在硅基载体层上，并采用硅基MEMS结构的叉指滤波器，硅基基板具有较高的介电常数，因此可以在硅基基板上制作小体积的滤波器，同时采用带状线结构，应用MEMS工艺加工的滤波器，进一步减小了滤波器组的体积，借助高精度半导体加工工艺，可以实现微米级加工误差，从而提高滤波器组的性能，滤波器组采用开关芯片，降低了滤波器组的耗能。

技术领域

本发明涉及半导体和微电子器件技术领域，特别是涉及一种多通道硅基开关滤波器组及其制作方法。

背景技术

随着宽带通信技术的发展，选频网络广泛用于频率合成器、发射机、接收机等系统中。选频网络要求选频信号频谱要具有纯度高、快速跟踪频率变化、宽频带等性能。开关滤波器组由多路开关滤波器组成，通过开关组切换到所需的波段, 能够满足宽带通信的要求。作为选频网络中的重要微波器件，在整个系统中占据着相当重要的地位。为了保证整体系统的信噪比，要求有较低的插入损耗。为了抑制强的干扰信号要求单个滤波器有很窄的带宽、陡的过渡带和很高的阻带抑制。由于输入输出的滤波器每路是独立的，在选通任意一路滤波器的过程中，不涉及端口阻抗变换对其他信道的影响，因此不需要复杂的无源滤波器组匹配，可以用任意的单个滤波器构成N选1滤波器组。电路开关相对也比较简单。组合网络由开关阵+滤波器+开关阵的结构构成。

传统开关滤波器组体积庞大，能耗高，影响电子系统的小型化、微型化发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种多通道硅基开关滤波器组及其制作方法，解决传统开关滤波器组体积大、耗能高的问题，具有开关滤波器组体积小、耗能低的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多通道硅基开关滤波器组，包括硅基载体层、硅基引线保护层、硅基外框层、硅基盖板层和开关芯片；硅基载体层、硅基引线保护层、硅基外框层、硅基盖板层自下而上依次堆叠连接，硅基载体层、硅基引线保护层、硅基外框层和硅基盖板层均设有通孔，硅基载体层、硅基引线保护层、硅基外框层和硅基盖板层上表面均设有金属层；开关芯片安装在硅基载体层上，开关芯片通过引线和硅基引线保护层连接，硅基引线保护层和硅基外框层之间设有滤波器。

优选地，所述硅基载体层、硅基引线保护层、硅基外框层和硅基盖板层厚度均为250微米。

优选地，所述通孔直径为120微米。

优选地，所述金属层厚度为3.5微米。

优选地，所述开关芯片为砷化镓芯片。

优选地，所述开关芯片包括输入单刀多掷开关芯片和输出单刀多掷开关芯片。

优选地，所述滤波器为叉指无源滤波器。

优选地，所述引线为键合金丝。

一种多通道硅基开关滤波器组的制作方法，包括以下步骤：

在硅基基板的表面涂覆光刻胶，形成掩膜层，硅基基板包括硅基载体层、硅基引线保护层、硅基外框层和硅基盖板层；

在硅基基板上制造通孔；

对硅基基板的表面进行光刻显影电镀，形成金属腐蚀图形；

对硅基基板的表面电镀加厚金属层；

将硅基载体层和硅基引线保护层进行晶圆级键合连接，硅基引线保护层和硅基外框层进行晶圆级键合连接，在硅基引线保护层和硅基外框层的接触面形成叉指滤波器；

安装开关芯片至硅基载体层上，用键合金丝实现开关芯片和硅基引线保护层的互联；