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一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片的制作方法

文檔序號:11871248閱讀:582來源:國知局
一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及數(shù)控衰減濾波器技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片。



背景技術(shù):

隨著雷達(dá)、反輻射導(dǎo)彈等具有收發(fā)系統(tǒng)的武器裝備的發(fā)展,電子器件集成化、模組化、高性能、低成本已經(jīng)成為國內(nèi)外電子研發(fā)行業(yè)的焦點(diǎn),同時(shí)隨著電磁波頻率段的迅速提高,電磁干擾的頻率也越來越高,迫切需要一種抗干擾且可調(diào)控衰減的濾波器,這也對衰減器與濾波器的綜合性能提出了更高的要求。這種高頻帶通濾波器的主要指標(biāo)有:通帶插入損耗、通帶回波損耗、回波損耗、矩形系數(shù)、時(shí)延頻率特性、阻帶衰減、品質(zhì)因數(shù)等。帶通濾波器允許一定頻段的信號通過,抑制低于或高于該頻段的信號、干擾和噪聲。而其加工工藝有很多種類,近年來國內(nèi)外大多采用的是低溫共燒陶瓷技術(shù)。

近年來低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,簡稱LTCC)技術(shù)的發(fā)展為多層射頻元器件向小型化、高性能、低成本方向發(fā)展提供了強(qiáng)大的動力。低溫共燒陶瓷技術(shù)是指在溫度低于1000℃,可以采用高電導(dǎo)率的金、銀、銅等金屬作為導(dǎo)電介質(zhì),所有的電路被層疊在一起進(jìn)行一次性燒結(jié),節(jié)省了時(shí)間,降低了成本,而且電介質(zhì)不易氧化,不需要電鍍保護(hù),大幅度減小了電路的尺寸。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片,實(shí)現(xiàn)了一種集成了濾波器和數(shù)控衰減器芯片的LTCC微波芯片,具有體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、使用方便、適用范圍廣、成品率高、批量一致性好、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:

一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片,包括微波帶通濾波器F1和數(shù)控衰減器芯片WSD,數(shù)控衰減器芯片WSD位于微波帶通濾波器F1的上表面,數(shù)控衰減器芯片WSD的左邊從前至后依次間隔設(shè)有輸出引腳RFout、第二接地引腳G2和輸入引腳RFin,數(shù)控衰減器芯片WSD的右邊從前至后依次間隔設(shè)有第一電源控鍵V1、第一接地引腳G1和第二電源控鍵V2,微波帶通濾波器F1的前側(cè)面設(shè)有引腳P1,微波帶通濾波器F1的左側(cè)面設(shè)有引腳P6,微波帶通濾波器F1的后側(cè)面設(shè)有引腳P2,微波帶通濾波器F1的右側(cè)面設(shè)有引腳P3、引腳P5和引腳P4,引腳P3、引腳P5和引腳P4為從后至前依次間隔設(shè)置,引腳P1通過金屬連接線連接輸出引腳RFout,引腳P6通過金屬連接線連接第二接地引腳G2,引腳P3通過金屬連接線連接第二電源控鍵V2,引腳P5通過金屬連接線連接第一接地引腳G1,引腳P4通過金屬連接線連接第一電源控鍵V1;

微波帶通濾波器F1包括第一帶狀線層、第二帶狀線層、第三帶狀線層和接地層GND1,第一帶狀線層、第二帶狀線層、第三帶狀線層和接地層GND1為從上至下依次設(shè)置;

第一帶狀線層包括第一輸入電感Lin1、第一帶狀線L11、第二帶狀線L12、第三帶狀線L13、第四帶狀線L14、第五帶狀線L15和第一接地線C1,第一輸入電感Lin1與第一帶狀線L11連接,第一輸入電感Lin1還與引腳P1連接,第一帶狀線L11的左端、第二帶狀線L12的左端、第三帶狀線L13的左端、第四帶狀線L14的左端和第五帶狀線L15的左端均通過第一接地線C1連接在一起,第一接地線C1連接引腳P6,第一帶狀線L11的右端、第二帶狀線L12的右端、第三帶狀線L13的右端、第四帶狀線L14的右端和第五帶狀線L15的右端均為開路;

第二帶狀線層包括第六帶狀線L21、第七帶狀線L22、第八帶狀線L23、第九帶狀線L24、第十帶狀線L25、第二接地線C2和第一輸出電感Lout1,第一輸出電感Lout1連接第十帶狀線L25,第一輸出電感Lout1還連接引腳P2,第六帶狀線L21的左端、第七帶狀線L22的左端、第八帶狀線L23的左端、第九帶狀線L24的左端和第十帶狀線L25的左端均為開路,第六帶狀線L21的右端、第七帶狀線L22的右端、第八帶狀線L23的右端、第九帶狀線L24的右端和第十帶狀線L25的右端均通過第二接地線C2連接在一起,第二接地線C2還連接引腳P5;

第三帶狀線層包括第一S型耦合帶狀線S1,第一S型耦合帶狀線S1的左端連接引腳P6,第一S型耦合帶狀線S1的右端連接引腳P5;

引腳P5和引腳P6均連接接地層GND1。

所述引腳P1為所述一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片的50歐姆阻抗的信號輸入端口,引腳P2為所述一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片的50歐姆阻抗信號輸出端口。

所述數(shù)控衰減器芯片WSD的型號為WSD000080-01。

所述一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片通過LTCC工藝制成。

本發(fā)明的目的在于提供一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片,實(shí)現(xiàn)了一種集成了濾波器和數(shù)控衰減器芯片的LTCC微波芯片,具有體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、使用方便、適用范圍廣、成品率高、批量一致性好、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn);本發(fā)明在加工時(shí)具有易于實(shí)現(xiàn)更多布線層數(shù)的優(yōu)點(diǎn),提高了組裝密度;本發(fā)明在加工時(shí)易于內(nèi)埋置元器件,實(shí)現(xiàn)了多功能;本發(fā)明具有良好的高頻特性和高速傳輸特性;本發(fā)明具有易于形成多種結(jié)構(gòu)的空腔的優(yōu)點(diǎn),從而可實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)良的多功能微波MEC;本發(fā)明便于基板燒成前對每一層布線和互連通孔進(jìn)行質(zhì)量檢查,有利于提高多層基板的成品率和質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期,降低成本;本發(fā)明具有易于實(shí)現(xiàn)多層布線與封裝一體化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),進(jìn)一步減小體積和重量,提高了可靠性;本發(fā)明具有與薄膜多層布線技術(shù)具有良好的兼容性的優(yōu)點(diǎn),二者結(jié)合可實(shí)現(xiàn)更高組裝密度和更好性能的混合多層基板和混合型多芯片組件(MCM-C/D)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的數(shù)控衰減器芯片WSD的示意圖;

圖2是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是本發(fā)明的微波帶通濾波器F1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4是本發(fā)明的插損態(tài)輸出端口的幅頻特性曲線;

圖5是本發(fā)明的插損態(tài)輸入端口的駐波特性曲線;

圖6是本發(fā)明的32dB衰減態(tài)輸出端口的幅頻特性曲線;

圖7是本發(fā)明的32dB衰減態(tài)的輸入端口的駐波特性曲線。

具體實(shí)施方式

如圖1-7所示的一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片,包括微波帶通濾波器F1和數(shù)控衰減器芯片WSD,數(shù)控衰減器芯片WSD位于微波帶通濾波器F1的上表面,數(shù)控衰減器芯片WSD的左邊從前至后依次間隔設(shè)有輸出引腳RFout、第二接地引腳G2和輸入引腳RFin,數(shù)控衰減器芯片WSD的右邊從前至后依次間隔設(shè)有第一電源控鍵V1、第一接地引腳G1和第二電源控鍵V2,微波帶通濾波器F1的前側(cè)面設(shè)有引腳P1,微波帶通濾波器F1的左側(cè)面設(shè)有引腳P6,微波帶通濾波器F1的后側(cè)面設(shè)有引腳P2,微波帶通濾波器F1的右側(cè)面設(shè)有引腳P3、引腳P5和引腳P4,引腳P3、引腳P5和引腳P4為從后至前依次間隔設(shè)置,引腳P1通過金屬連接線連接輸出引腳RFout,引腳P6通過金屬連接線連接第二接地引腳G2,引腳P3通過金屬連接線連接第二電源控鍵V2,引腳P5通過金屬連接線連接第一接地引腳G1,引腳P4通過金屬連接線連接第一電源控鍵V1;

微波帶通濾波器F1包括第一帶狀線層、第二帶狀線層、第三帶狀線層和接地層GND1,第一帶狀線層、第二帶狀線層、第三帶狀線層和接地層GND1為從上至下依次設(shè)置;

第一帶狀線層包括第一輸入電感Lin1、第一帶狀線L11、第二帶狀線L12、第三帶狀線L13、第四帶狀線L14、第五帶狀線L15和第一接地線C1,第一輸入電感Lin1與第一帶狀線L11連接,第一輸入電感Lin1還與引腳P1連接,第一帶狀線L11的左端、第二帶狀線L12的左端、第三帶狀線L13的左端、第四帶狀線L14的左端和第五帶狀線L15的左端均通過第一接地線C1連接在一起,第一接地線C1連接引腳P6,第一帶狀線L11的右端、第二帶狀線L12的右端、第三帶狀線L13的右端、第四帶狀線L14的右端和第五帶狀線L15的右端均為開路;

第二帶狀線層包括第六帶狀線L21、第七帶狀線L22、第八帶狀線L23、第九帶狀線L24、第十帶狀線L25、第二接地線C2和第一輸出電感Lout1,第一輸出電感Lout1連接第十帶狀線L25,第一輸出電感Lout1還連接引腳P2,第六帶狀線L21的左端、第七帶狀線L22的左端、第八帶狀線L23的左端、第九帶狀線L24的左端和第十帶狀線L25的左端均為開路,第六帶狀線L21的右端、第七帶狀線L22的右端、第八帶狀線L23的右端、第九帶狀線L24的右端和第十帶狀線L25的右端均通過第二接地線C2連接在一起,第二接地線C2還連接引腳P5;

第三帶狀線層包括第一S型耦合帶狀線S1,第一S型耦合帶狀線S1的左端連接引腳P6,第一S型耦合帶狀線S1的右端連接引腳P5;

引腳P5和引腳P6均連接接地層GND1。

所述引腳P1為所述一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片的50歐姆阻抗的信號輸入端口,引腳P2為所述一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片的50歐姆阻抗信號輸出端口。

所述數(shù)控衰減器芯片WSD的型號為WSD000080-01。

所述一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片通過LTCC工藝制成。

本發(fā)明采用的WSD000080-01芯片的尺寸為1.45mm×1.2mm×0.1mm,微波帶通濾波器F1的尺寸為3.2mm×3.2mm×1.5mm,其性能可從圖2、圖3、圖4、圖5看出微波帶通濾波器F1的通帶帶寬為4.3GHz~6.5GHz,插損態(tài)的輸入端口回波損耗達(dá)到18.8dB,插損態(tài)的輸出端口插入損耗達(dá)到3.5dB,32dB衰減態(tài)的輸入端口回波損耗達(dá)到20dB,32dB衰減態(tài)的輸出端口插入損耗達(dá)到34dB。

本發(fā)明的目的在于提供一種C波段與X波段數(shù)控衰減濾波器集成芯片,實(shí)現(xiàn)了一種集成了濾波器和數(shù)控衰減器芯片的LTCC微波芯片,具有體積小、重量輕、可靠性高、電性能優(yōu)異、使用方便、適用范圍廣、成品率高、批量一致性好、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn);本發(fā)明在加工時(shí)具有易于實(shí)現(xiàn)更多布線層數(shù)的優(yōu)點(diǎn),提高了組裝密度;本發(fā)明在加工時(shí)易于內(nèi)埋置元器件,實(shí)現(xiàn)了多功能;本發(fā)明具有良好的高頻特性和高速傳輸特性;本發(fā)明具有易于形成多種結(jié)構(gòu)的空腔的優(yōu)點(diǎn),從而可實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)良的多功能微波MEC;本發(fā)明便于基板燒成前對每一層布線和互連通孔進(jìn)行質(zhì)量檢查,有利于提高多層基板的成品率和質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期,降低成本;本發(fā)明具有易于實(shí)現(xiàn)多層布線與封裝一體化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),進(jìn)一步減小體積和重量,提高了可靠性;本發(fā)明具有與薄膜多層布線技術(shù)具有良好的兼容性的優(yōu)點(diǎn),二者結(jié)合可實(shí)現(xiàn)更高組裝密度和更好性能的混合多層基板和混合型多芯片組件(MCM-C/D)。

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