[发明专利]毫米波腔体滤波器的制作方法

摘要

本发明为一种毫米波腔体滤波器的制作方法。本发明使用光刻胶作为结构材料并配合不同图案的掩膜板，采用多层匀胶、逐层光刻、最终一次显影技术，可以精确构造出腔体滤波器复杂的三维结构。利用弹性优异的柔性材料PDMS对其进行翻模，构造模具，再对模具进行注塑固化，可以对腔体结构及盖板结构进行快速精确复制，最后将二者进行键合封装，即得到完整的毫米波腔体滤波器。本发明方法制得的滤波器体积轻巧、精度高、频率高、频带宽、信号容量大，且该滤波器腔体为一体化设置，避免了组装带来的误差，提高了滤波器的性能。本发明制作方法具有工艺简单、制作精度高等优点。本发明复制方法具有复制快速、复制精度高等优点。

主权项

一种毫米波腔体滤波器的制作方法，毫米波腔体滤波器包括腔体（1）、谐振柱（2）和盖板（3），腔体（1）内设有隔离架（4），隔离架（4）由一个竖隔离壁以及若干个垂直交叉固定在竖隔离壁上的横隔离壁组成，隔离架（4）的一端部与腔体（1）侧板固定、其余各端部与腔体（1）侧板之间留有耦合窗（5）；隔离架（4）将腔体（1）内部空间分割成若干空腔，谐振柱（2）分置收容于各空腔内；谐振柱（2）均分为若干组且各组高度不相同；腔体（1）侧板上开设有同轴馈源入、出口（6、7），与同轴馈源入、出口（6、7）位置对应的一组谐振柱（2）上各固接有一根同轴馈线（8），同轴馈线（8）的另一端穿过同轴馈源入、出口（6、7）后置于腔体（1）外部；盖板（3）上对应同轴馈源入、出口（6、7）的位置设有可以卡入同轴馈源入、出口（6、7）的卡块（9），盖板（3）通过卡块（9）与腔体（1）紧密键合；其特征在于：该毫米波腔体滤波器是以光刻胶为结构材料，其是在基片上多层匀胶，同时先后配合若干片刻有不同图案的掩膜板多次对准光刻、逐层加工，最终经显影成一体式三维结构而制得的；具体的制作方法包括如下步骤：1)首先取基片，并在基片上旋涂第一层负光刻胶至所需高度，然后将A掩膜板（101）置于旋涂好的第一层负光刻胶上，最后对准A掩膜板（101）进行光刻；其中，A掩膜板（101）上的图案为：腔体（1）的四个侧板镂空；腔体（1）内隔离架（4）镂空，各组谐振柱（2）镂空，其余部分为遮挡；经过光刻，第一层负光刻胶上，被A掩膜板（101）遮挡的部分未固化、镂空的部分固化；2)在第一层负光刻胶上继续旋涂第二层负光刻胶至所需高度，然后将B掩膜板（102）置于旋涂好的第二层负光刻胶上，最后对准B掩膜板（102）进行光刻；其中，B掩膜板（102）上的图案为：腔体（1）的四个侧板除同轴馈源入、出口（6、7）处遮挡外其余为镂空；腔体（1）内隔离架（4）镂空，各组谐振柱（2）镂空，其余部分为遮挡；经过光刻，第二层负光刻胶上，被B掩膜板（102）遮挡的部分未固化、镂空的部分固化；放置B掩膜板（102）时，要将B掩膜板（102）图案与第一层负光刻胶上的A掩膜板（101）图案完全对齐放置，并且B掩膜板（102）上的图案尺寸与A掩膜板（101）图案尺寸完全相同；3)在第二层负光刻胶上继续旋涂第三层负光刻胶至所需高度，然后将C掩膜板（103）置于旋涂好的第三层负光刻胶上，最后对准C掩膜板（103）进行光刻；其中，C掩膜板（103）上的图案为：腔体（1）的四个侧板除同轴馈源入、出口（6、7）处遮挡外其余为镂空；腔体（1）内隔离架（4）镂空，除最低的一组谐振柱（2）遮挡外其余各组谐振柱（2）镂空，其余部分为遮挡；经过光刻，第三层负光刻胶上，被C掩膜板（103）遮挡的部分未固化、镂空的部分固化；放置C掩膜板（103）时，要将C掩膜板（103）图案与第二层负光刻胶上的B掩膜板（102）图案完全对齐放置，并且C掩膜板（103）上的图案尺寸与A掩膜板（101）图案尺寸完全相同；4)在第三层负光刻胶上继续旋涂第四层负光刻胶至所需高度，然后将D掩膜板（104）置于旋涂好的第四层负光刻胶上，最后对准D掩膜板（104）进行光刻；其中，D掩膜板（104）上的图案为：腔体（1）的四个侧板除同轴馈源入、出口（6、7）处遮挡外其余为镂空；腔体（1）内隔离架（4）镂空，除最低与第二低的两组谐振柱（2）遮挡外其余各组谐振柱（2）镂空，其余部分为遮挡；经过光刻，第四层负光刻胶上，被D掩膜板（104）遮挡的部分未固化、镂空的部分固化；放置D掩膜板（104）时，要将D掩膜板（104）图案与第三层负光刻胶上的C掩膜板（103）图案完全对齐放置，并且D掩膜板（104）上的图案尺寸与A掩膜板（101）图案尺寸完全相同；5)之后旋涂每层负光刻胶进行光刻加工时，方法重复骤4）操作即可，各层涂胶光刻所选用的掩膜板图案与步骤4）中的D掩膜板（104）图案大体相同，不同之处在于：之后各层使用的掩膜板图案依次遮挡一组最低的谐振柱（2），直至最后一层的N掩膜板（105）图案为：腔体（1）的四个侧板除同轴馈源入、出口（6、7）处遮挡外其余为镂空；腔体（1）内隔离架（4）镂空，其余部分全部遮挡；放置之后的各掩膜板以及最后的N掩膜板（105）时，要将各掩膜板以及N掩膜板（105）图案与各自上一层负光刻胶上的掩膜板图案完全对齐放置，并且各掩膜板以及N掩膜板（105）上的图案尺寸与A掩膜板（101）图案尺寸完全相同；6)完成上述所有光刻后，对结构进行充分显影，即得到了腔体（1）及其内部的谐振柱（2）和隔离架（4）组成的三维结构；7)进行盖板（3）的制作：首先取基片，并在基片上旋涂一层负光刻胶至所需高度，然后将盖板掩膜板（100）置于旋涂好的负光刻胶层上，最后对准盖板掩膜板（100）进行光刻；其中，盖板掩膜板（100）上的图案为：两个卡块（9）镂空，其余部分全为遮挡；经过光刻，该层负光刻胶上被盖板掩膜板（100）遮挡的部分未固化，镂空的部分固化；完成光刻后，对结构进行充分显影，即得到了盖板（3）及其卡块（9）组成的三维结构；8)在与同轴馈源入、出口（6、7）位置对应的一组谐振柱（2）上各固接有一根同轴馈线（8），同轴馈线（8）的另一端穿过同轴馈源入、出口（6、7）后置于腔体（1）外部；然后在腔体（1）、谐振柱（2）、隔离架（4）、盖板（3）、卡块（9）表面均匀附着一层导电性良好的金属，最后将腔体（1）与盖板（3）键合封装，即得到了完整的毫米波腔体滤波器。