專利名稱：一種微波元器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波元器件及其制造方法，具體涉及對(duì)電極層厚度有要求的微波元器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著各種膜材料制備技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于采用微加工工藝光刻制造的移相器、濾波器、諧振器等微波元器件獲得了較大的發(fā)展。
當(dāng)前微波元器件研究遇到的最大問(wèn)題是插入損耗較大。以鐵電薄膜材料制備的移相器(簡(jiǎn)稱鐵電移相器)為例，其插入損耗主要來(lái)自以下三個(gè)方面，鐵電薄膜材料的介電損耗，元器件結(jié)構(gòu)內(nèi)部因阻抗不匹配引入的損耗與電極層的傳輸損耗。由于近年來(lái)科研人員在鐵電薄膜材料的研究與制備上投入了很大的精力，鐵電薄膜材料的損耗已大大降低。而移相器結(jié)構(gòu)內(nèi)部阻抗不匹配的問(wèn)題通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)及采用先進(jìn)的仿真軟件也基本得以解決。研究表明，電極層過(guò)薄將使制備出的鐵電移相器的插入損耗過(guò)大。由于電極層過(guò)薄引起的插入損耗占到了移相器總的插入損耗的30％以上。為了降低移相器的插入損耗必須采用厚的金屬作導(dǎo)電層。
由于膜材料移相器方案(US6559 737；中國(guó)，專利申請(qǐng)?zhí)?00510028313.9)中電極的制備大多要用到光刻工藝。常規(guī)光刻工藝有干法工藝和剝離(Lift-off)工藝。其中干法工藝主要包括以下步驟1)提供一陶瓷基片，在其上形成一金屬層；2)在金屬層上涂光膠，進(jìn)行指定圖案的光刻，露出金屬層；3)對(duì)金屬層進(jìn)行干刻；4)除去光膠，獲得移相器(材料)。
干法工藝中，如果增加金屬層厚度，步驟3)中的干刻時(shí)間變長(zhǎng)，工藝難以控制。
剝離(Lift-off)工藝主要包括以下步驟1)提供一陶瓷基片，2)在陶瓷基片上涂光膠，進(jìn)行指定圖案的光刻，露出陶瓷基片；3)沉積一金屬層；4)剝離(Lift-off)去光膠，獲得移相器(材料)。
剝離工藝受光膠影響，難以將光膠做厚，而且在步驟2)中的光膠厚度也存在工藝技術(shù)難控制的問(wèn)題。
受上述現(xiàn)有工藝條件的限制，電極層厚度通常在微米級(jí)以下(標(biāo)準(zhǔn)光刻工藝中光刻金屬層厚度通常為0.3～0.4微米)，通常連微波通信“趨膚深度”的要求都難以滿足。如何制備厚金屬作為電極層，以滿足微波元器件對(duì)電極層厚度及“趨膚深度”的要求，是本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)電極層厚度有要求的微波元器件及其制造方法，以降低電極層的傳輸損耗。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種微波元器件，包括陶瓷基片、位于陶瓷基片上的中間粘結(jié)層和位于中間粘結(jié)層上的電極層，所述中間粘結(jié)層和電極層為微波元器件圖案，所述電極層為電鍍電極層。
其中，所述電鍍電極層的厚度為1.5～50微米。
其中，所述中間粘結(jié)層的材料為Ni、Cr或Cu其中之一。
其中，所述中間粘結(jié)層的厚度為0.005～0.020微米。
其中，所述陶瓷基片的材料選自藍(lán)寶石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅、紅寶石等高頻陶瓷之類的低損耗介質(zhì)。
其中，電鍍電極層的材料為金。
一種微波元器件的制造方法，包括以下步驟(6)提供一陶瓷基片，在其表面形成一中間粘結(jié)層，(7)在中間粘結(jié)層上涂光膠并進(jìn)行光刻，以露出部分中間粘結(jié)層；(8)在露出的中間粘結(jié)層上電鍍電鍍電極層；(9)去除剩余光膠；(10)去除剩余光膠下部的中間粘結(jié)層，獲得微波元器件。
其中，所述步驟(3)中電鍍的電極層厚度不超過(guò)光膠厚度。
其中，所述中間粘結(jié)層的形成方式為電鍍、蒸鍍或?yàn)R射。
本發(fā)明通過(guò)電鍍與光刻相結(jié)合的方式，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定電極層的厚度，滿足了移相器、濾波器、諧振器等微波元器件對(duì)電極層厚度的要求，解決了其電極層厚度過(guò)薄的問(wèn)題，降低了電極層的傳輸損耗，從而大大減少了微波元器件的插入損耗，提高了微波元器件的性能。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。


圖1至圖5為本發(fā)明鐵電移相器制造過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式
微波元器件實(shí)施例由于與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明微波元器件的改進(jìn)之處在于電極層。因此在本實(shí)施例中，省略微波元器件具體結(jié)構(gòu)特征的說(shuō)明，僅以其局部剖面結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
如圖5所示，一種微波元器件，包括陶瓷基片1、位于陶瓷基片上的中間粘結(jié)層2和位于中間粘結(jié)層上的電鍍電極層3，所述中間粘結(jié)層2和電極層3為微波元器件圖案。
其中，微波元器件的圖案可以是移相器、濾波器、諧振器等對(duì)電極層有厚度要求的微波元器件。
其中，所述中間粘結(jié)層2、電鍍電極層4的厚度可根據(jù)微波元器件的實(shí)際需要設(shè)定，電鍍電極層4厚度的范圍可以是1.0微米以上，優(yōu)選1.5～50微米。所述中間粘結(jié)層2的厚度為0.005～0.020微米。
其中，所述中間粘結(jié)層2的材料選自Ni、Cr或Cu。
其中，所述陶瓷基片1的材料選自藍(lán)寶石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅、紅寶石等高頻陶瓷之類的低損耗介質(zhì)。
其中，電鍍電極層4的材料為金。
微波元器件制造方法實(shí)施例一種微波元器件的制造方法，其工藝流程如下(1)提供一陶瓷基片1，在其表面形成一中間粘結(jié)層2，如圖1所示；(2)在中間粘結(jié)層2上涂光膠3并進(jìn)行光刻，以露出部分中間粘結(jié)層2，如圖2所示；其中光刻的圖案可以是移相器、濾波器、諧振器等對(duì)電極層有厚度要求的微波元器件圖案；(3)在露出的中間粘結(jié)層2上電鍍電極層4；(4)去除剩余光膠3；(5)去除剩余光膠3下部的中間粘結(jié)層2，獲得微波元器件。
此外，在步驟(1)之前，還可包括對(duì)陶瓷基片1的清洗步驟，將含鐵電薄膜材料的陶瓷基片1進(jìn)行清洗，如去油等?？刹捎闷突蛘逴P液除油，然后用蒸餾水洗凈。
所述步驟(1)中間粘結(jié)層的形成方法可采用常規(guī)電鍍、蒸鍍或?yàn)R射實(shí)現(xiàn)。
(6)所述步驟(3)中，在露出的中間粘結(jié)層2上電鍍電鍍電極層4，電鍍的電極層厚度原則上不要超過(guò)光膠3厚度；所述陶瓷基片1的材料選自藍(lán)寶石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅、紅寶石。
在步驟(1)鍍中間粘結(jié)層2時(shí)，中間粘結(jié)層2的材料可以選自Ni、Cr或Cu(鎳、鉻、銅)。可采用常規(guī)電鍍、蒸鍍或?yàn)R射實(shí)現(xiàn)，該部分為現(xiàn)有技術(shù)。在所述步驟(3)中在露出的中間粘結(jié)層2上電鍍電鍍電極層4的整個(gè)工藝包括粗化、敏化、活化、預(yù)鍍、終鍍等主要工序，該部分為現(xiàn)有技術(shù)。
以上所述的實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)此實(shí)施，本發(fā)明并不僅局限于上述具體實(shí)施方式
，只要微波元器件具有電鍍電極層這一結(jié)構(gòu)特征，無(wú)論是何種微波元器件，以及其它依據(jù)本發(fā)明所揭示的精神所作的等同變化或修飾，均涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微波元器件，包括陶瓷基片、位于陶瓷基片上的中間粘結(jié)層和位于中間粘結(jié)層上的電極層，所述中間粘結(jié)層和電極層為微波元器件圖案，其特征在于所述電極層為電鍍電極層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波元器件，其特征在于所述電鍍電極層的厚度為1.5～50微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微波元器件，其特征在于所述中間粘結(jié)層的材料為Ni、Cr或Cu其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微波元器件，其特征在于所述中間粘結(jié)層的厚度為0.005～0.020微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微波元器件，其特征在于所述陶瓷基片的材料選自藍(lán)寶石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅、紅寶石。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微波元器件，其特征在于所述電鍍電極層的材料為金。
7.一種微波元器件的制造方法，包括以下步驟(1) 提供一陶瓷基片，在其表面形成一中間粘結(jié)層，(2)在中間粘結(jié)層上涂光膠并進(jìn)行光刻，以露出部分中間粘結(jié)層；(3)在露出的中間粘結(jié)層上電鍍電鍍電極層；(4)去除剩余光膠；(5)去除剩余光膠下部的中間粘結(jié)層，獲得微波元器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微波元器件的制造方法，其特征在于所述步驟(3)中電鍍的電極層厚度不超過(guò)光膠厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種微波元器件的制造方法，其特征在于所述步驟(1)中間粘結(jié)層的形成方式為電鍍、蒸鍍或?yàn)R射。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種微波元器件的制造方法，其特征在于所述陶瓷基片的材料選自藍(lán)寶石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微波元器件及其制造方法，包括陶瓷基片、位于陶瓷基片上的中間粘結(jié)層和位于中間粘結(jié)層上的電極層，所述中間粘結(jié)層和電極層為微波元器件圖案，所述電極層為電鍍電極層。一種微波元器件的制造方法，提供一陶瓷基片，在其表面形成一中間粘結(jié)層，在中間粘結(jié)層上涂光膠并進(jìn)行光刻，以露出部分中間粘結(jié)層；在露出的中間粘結(jié)層上電鍍電鍍電極層；去除剩余光膠和剩余光膠下部的中間粘結(jié)層。本發(fā)明通過(guò)電鍍與光刻相結(jié)合的方式，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定電極層的厚度，滿足了移相器、濾波器、諧振器等微波元器件對(duì)電極層厚度的要求，解決了其電極層厚度過(guò)薄的問(wèn)題，降低了電極層的傳輸損耗，從而大大減少了微波元器件的插入損耗，提高了微波元器件的性能。
文檔編號(hào)H01P11/00GK101093907SQ20061002778
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2006年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者賀連星, 朱守正 申請(qǐng)人:上海聯(lián)能科技有限公司