[发明专利]一种提高重复使用率的低损硅基滤波芯片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种提高重复使用率的低损硅基滤波芯片及其制作方法，其中的硅基滤波芯片包括：高阻硅介质层、第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层，所述第一金属层设置在高阻硅介质层的顶面，所述高阻硅介质层底面内凹设置有硅腔，所述第二金属层设置在硅腔中，所述第三金属层设置在高阻硅介质层底面并避开硅腔，所述第四金属层设置在第三金属层的底面，所述高阻硅介质层中设置有向上贯穿第一金属层的通孔，所述通孔内壁设置有金属沉积层，通过刻蚀及微机械加工工艺生产。通过上述方式，本发明所述的提高重复使用率的低损硅基滤波芯片及其制作方法，生产便利，提升了硅基滤波芯片的带外抑制度，降低了损耗，重复使用率高。

技术领域

本发明涉及滤波电路领域，特别是涉及一种提高重复使用率的低损硅基滤波芯片及其制作方法。

背景技术

滤波器在微波毫米波系统中起着选频滤波的重要作用，具体的，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。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，展宽带宽、提高带外抑制度以及电路小型化一直是滤波器的关键设计难点。

传统的滤波器包括腔体滤波器、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，均存在体积大、不易与多芯片互连集成等问题，影响了滤波器在小型化芯片化滤波器方面的发展。而现有硅基滤波器芯片均采用导电胶将背面金属大面积粘连在PCB板上进行使用，拆卸时极易损坏，重复使用率低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种提高重复使用率的低损硅基滤波芯片及其制作方法，以解决现有传统滤波器体积较大、不易实现多芯片集成的问题，以及解决现有硅基滤波器芯片带外抑制度差、损耗大、芯片使用率低等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种提高重复使用率的低损硅基滤波芯片，包括：高阻硅介质层、第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层，所述第一金属层设置在高阻硅介质层的顶面，所述高阻硅介质层底面内凹设置有硅腔，所述第二金属层设置在硅腔中，所述第三金属层设置在高阻硅介质层底面并避开硅腔，所述第四金属层设置在第三金属层的底面，所述高阻硅介质层中设置有向上贯穿第一金属层的通孔，所述通孔分别与第二金属层和/或第三金属层位置对应并向下贯穿对应的第二金属层和/或第三金属层，所述通孔内壁设置有金属沉积层。

在本发明一个较佳实施例中，所述通孔向下贯穿对应的第三金属层时，第四金属层上设置有与通孔底部对应的避让孔或者避让槽。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一金属层和/或第二金属层上设置有开槽谐振器，以提高滤波器的带外抑制度。

在本发明一个较佳实施例中，所述开槽谐振器为直线型槽线、弧线型槽线和波浪型槽线中的任意一种。

在本发明一个较佳实施例中，所述高阻硅介质层的电阻率≥3000Ω/cm。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一金属层的厚度为D1，且2um≤D1≤10um，所述高阻硅介质层的厚度为D2，200um≤D2≤500um，所述第二金属层及第三金属层的厚度为D3，且2um≤D3≤10um，所述第四金属层的厚度为D4，且10um≤D4≤20um，所述金属沉积层的厚度为D5，且2um≤D5≤10um。

在本发明一个较佳实施例中，所述通孔位于硅腔四周。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种硅基滤波芯片的制作方法，包括以下步骤：

在高阻硅介质层的底部通过局部深硅刻蚀，不刻穿而形成具有一定深度的硅腔；

在高阻硅介质层上通过局部深硅刻蚀，刻穿而形成多个通孔；