专利名称：一种微波元器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种微波元器件及其制造方法，具体涉及对电极层厚度有要求的微波元器件及其制造方法。
背景技术：
近年来，随着各种膜材料制备技术的发展，对于采用微加工工艺光刻制造的移相器、滤波器、谐振器等微波元器件获得了较大的发展。
当前微波元器件研究遇到的最大问题是插入损耗较大。以铁电薄膜材料制备的移相器(简称铁电移相器)为例，其插入损耗主要来自以下三个方面，铁电薄膜材料的介电损耗，元器件结构内部因阻抗不匹配引入的损耗与电极层的传输损耗。由于近年来科研人员在铁电薄膜材料的研究与制备上投入了很大的精力，铁电薄膜材料的损耗已大大降低。而移相器结构内部阻抗不匹配的问题通过优化设计及采用先进的仿真软件也基本得以解决。研究表明，电极层过薄将使制备出的铁电移相器的插入损耗过大。由于电极层过薄引起的插入损耗占到了移相器总的插入损耗的30％以上。为了降低移相器的插入损耗必须采用厚的金属作导电层。
由于膜材料移相器方案(US6559 737；中国，专利申请号200510028313.9)中电极的制备大多要用到光刻工艺。常规光刻工艺有干法工艺和剥离(Lift-off)工艺。其中干法工艺主要包括以下步骤1)提供一陶瓷基片，在其上形成一金属层；2)在金属层上涂光胶，进行指定图案的光刻，露出金属层；3)对金属层进行干刻；4)除去光胶，获得移相器(材料)。
干法工艺中，如果增加金属层厚度，步骤3)中的干刻时间变长，工艺难以控制。
剥离(Lift-off)工艺主要包括以下步骤1)提供一陶瓷基片，2)在陶瓷基片上涂光胶，进行指定图案的光刻，露出陶瓷基片；3)沉积一金属层；4)剥离(Lift-off)去光胶，获得移相器(材料)。
剥离工艺受光胶影响，难以将光胶做厚，而且在步骤2)中的光胶厚度也存在工艺技术难控制的问题。
受上述现有工艺条件的限制，电极层厚度通常在微米级以下(标准光刻工艺中光刻金属层厚度通常为0.3～0.4微米)，通常连微波通信“趋肤深度”的要求都难以满足。如何制备厚金属作为电极层，以满足微波元器件对电极层厚度及“趋肤深度”的要求，是本发明要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对电极层厚度有要求的微波元器件及其制造方法，以降低电极层的传输损耗。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案一种微波元器件，包括陶瓷基片、位于陶瓷基片上的中间粘结层和位于中间粘结层上的电极层，所述中间粘结层和电极层为微波元器件图案，所述电极层为电镀电极层。
其中，所述电镀电极层的厚度为1.5～50微米。
其中，所述中间粘结层的材料为Ni、Cr或Cu其中之一。
其中，所述中间粘结层的厚度为0.005～0.020微米。
其中，所述陶瓷基片的材料选自蓝宝石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅、红宝石等高频陶瓷之类的低损耗介质。
其中，电镀电极层的材料为金。
一种微波元器件的制造方法，包括以下步骤(6)提供一陶瓷基片，在其表面形成一中间粘结层，(7)在中间粘结层上涂光胶并进行光刻，以露出部分中间粘结层；(8)在露出的中间粘结层上电镀电镀电极层；(9)去除剩余光胶；(10)去除剩余光胶下部的中间粘结层，获得微波元器件。
其中，所述步骤(3)中电镀的电极层厚度不超过光胶厚度。
其中，所述中间粘结层的形成方式为电镀、蒸镀或溅射。
本发明通过电镀与光刻相结合的方式，可根据实际需要设定电极层的厚度，满足了移相器、滤波器、谐振器等微波元器件对电极层厚度的要求，解决了其电极层厚度过薄的问题，降低了电极层的传输损耗，从而大大减少了微波元器件的插入损耗，提高了微波元器件的性能。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
图1至图5为本发明铁电移相器制造过程示意图。
具体实施例方式
微波元器件实施例由于与现有技术相比，本发明微波元器件的改进之处在于电极层。因此在本实施例中，省略微波元器件具体结构特征的说明，仅以其局部剖面结构进行说明。
如图5所示，一种微波元器件，包括陶瓷基片1、位于陶瓷基片上的中间粘结层2和位于中间粘结层上的电镀电极层3，所述中间粘结层2和电极层3为微波元器件图案。
其中，微波元器件的图案可以是移相器、滤波器、谐振器等对电极层有厚度要求的微波元器件。
其中，所述中间粘结层2、电镀电极层4的厚度可根据微波元器件的实际需要设定，电镀电极层4厚度的范围可以是1.0微米以上，优选1.5～50微米。所述中间粘结层2的厚度为0.005～0.020微米。
其中，所述中间粘结层2的材料选自Ni、Cr或Cu。
其中，所述陶瓷基片1的材料选自蓝宝石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅、红宝石等高频陶瓷之类的低损耗介质。
其中，电镀电极层4的材料为金。
微波元器件制造方法实施例一种微波元器件的制造方法，其工艺流程如下(1)提供一陶瓷基片1，在其表面形成一中间粘结层2，如图1所示；(2)在中间粘结层2上涂光胶3并进行光刻，以露出部分中间粘结层2，如图2所示；其中光刻的图案可以是移相器、滤波器、谐振器等对电极层有厚度要求的微波元器件图案；(3)在露出的中间粘结层2上电镀电极层4；(4)去除剩余光胶3；(5)去除剩余光胶3下部的中间粘结层2，获得微波元器件。
此外，在步骤(1)之前，还可包括对陶瓷基片1的清洗步骤，将含铁电薄膜材料的陶瓷基片1进行清洗，如去油等。可采用汽油或者OP液除油，然后用蒸馏水洗净。
所述步骤(1)中间粘结层的形成方法可采用常规电镀、蒸镀或溅射实现。
(6)所述步骤(3)中，在露出的中间粘结层2上电镀电镀电极层4，电镀的电极层厚度原则上不要超过光胶3厚度；所述陶瓷基片1的材料选自蓝宝石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅、红宝石。
在步骤(1)镀中间粘结层2时，中间粘结层2的材料可以选自Ni、Cr或Cu(镍、铬、铜)。可采用常规电镀、蒸镀或溅射实现，该部分为现有技术。在所述步骤(3)中在露出的中间粘结层2上电镀电镀电极层4的整个工艺包括粗化、敏化、活化、预镀、终镀等主要工序，该部分为现有技术。
以上所述的实施例仅为了说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内普通技术人员能够了解本发明的内容并据此实施，本发明并不仅局限于上述具体实施方式
，只要微波元器件具有电镀电极层这一结构特征，无论是何种微波元器件，以及其它依据本发明所揭示的精神所作的等同变化或修饰，均涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种微波元器件，包括陶瓷基片、位于陶瓷基片上的中间粘结层和位于中间粘结层上的电极层，所述中间粘结层和电极层为微波元器件图案，其特征在于所述电极层为电镀电极层。
2.根据权利要求1所述的微波元器件，其特征在于所述电镀电极层的厚度为1.5～50微米。
3.根据权利要求1或2所述的微波元器件，其特征在于所述中间粘结层的材料为Ni、Cr或Cu其中之一。
4.根据权利要求1或2所述的微波元器件，其特征在于所述中间粘结层的厚度为0.005～0.020微米。
5.根据权利要求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选自蓝宝石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅、红宝石。
6.根据权利要求1或2所述的微波元器件，其特征在于所述电镀电极层的材料为金。
7.一种微波元器件的制造方法，包括以下步骤(1) 提供一陶瓷基片，在其表面形成一中间粘结层，(2)在中间粘结层上涂光胶并进行光刻，以露出部分中间粘结层；(3)在露出的中间粘结层上电镀电镀电极层；(4)去除剩余光胶；(5)去除剩余光胶下部的中间粘结层，获得微波元器件。
8.根据权利要求7所述的一种微波元器件的制造方法，其特征在于所述步骤(3)中电镀的电极层厚度不超过光胶厚度。
9.根据权利要求7或8所述的一种微波元器件的制造方法，其特征在于所述步骤(1)中间粘结层的形成方式为电镀、蒸镀或溅射。
10.根据权利要求7或8所述的一种微波元器件的制造方法，其特征在于所述陶瓷基片的材料选自蓝宝石、Al2O3、LaAlO3、MgO、高阻硅、多孔硅。
全文摘要
本发明提供一种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间粘结层和位于中间粘结层上的电极层，所述中间粘结层和电极层为微波元器件图案，所述电极层为电镀电极层。一种微波元器件的制造方法，提供一陶瓷基片，在其表面形成一中间粘结层，在中间粘结层上涂光胶并进行光刻，以露出部分中间粘结层；在露出的中间粘结层上电镀电镀电极层；去除剩余光胶和剩余光胶下部的中间粘结层。本发明通过电镀与光刻相结合的方式，可根据实际需要设定电极层的厚度，满足了移相器、滤波器、谐振器等微波元器件对电极层厚度的要求，解决了其电极层厚度过薄的问题，降低了电极层的传输损耗，从而大大减少了微波元器件的插入损耗，提高了微波元器件的性能。
文档编号H01P11/00GK101093907SQ20061002778
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月19日 优先权日2006年6月19日
发明者贺连星, 朱守正 申请人:上海联能科技有限公司