本發(fā)明主要涉及集成電路制造及濾波器，特別是涉及一種雙層堆疊式微帶帶通濾波器。

背景技術(shù)：

1、濾波器是雷達、通信及測量系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一，其功能在于允許某一段頻率的信號順利通過，而讓另外一部分頻率的信號受到較大的抑制，其性能對于整個系統(tǒng)性能具有重要的影響。濾波器技術(shù)指標(biāo)包括通帶帶寬、回波損耗、帶外抑制等。微帶濾波器具有體積小、重量輕、使用頻段寬、可靠性高和制造成本低等優(yōu)點，是應(yīng)用廣泛的一類傳輸線濾波器。

2、隨著小型化要求和集成化要求的不斷提高，三維集成技術(shù)將傳統(tǒng)的二維集成電路垂直堆疊起來，硅通孔（tsv）作為三維集成電路中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)微帶濾波器由于硅基基板介電常數(shù)較低導(dǎo)致尺寸較大難以集成在三維系統(tǒng)的芯片之中，并且硅具有半導(dǎo)體的物理特性，對濾波器性能產(chǎn)生影響。目前，如何制作小型化尺寸和便于集成封裝的微帶濾波器是亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種雙層堆疊式微帶帶通濾波器，通過采用雙層堆疊的方法，顯著減小濾波器的尺寸、降低無源器件的高頻損耗，并獲得更好的帶外抑制功能。

2、為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種雙層堆疊式微帶帶通濾波器，包括從上至下依次設(shè)置的上層金屬層、上層基板、中間金屬層、下層基板和下層金屬層；

3、上層基板上設(shè)置有多個通孔，對通孔的側(cè)壁進行金屬化；

4、中間金屬層包括位于上層基板下表面的第一金屬層和位于下層基板上表面的第二金屬層，下層基板上表面的第二金屬層上設(shè)置有輸入端口和輸出端口；

5、下層基板上設(shè)置有多個通孔，對通孔的側(cè)壁進行金屬化。

6、進一步的，上層金屬層的尺寸、上層基板的尺寸、中間金屬層的尺寸、下層基板的尺寸和下層金屬層的尺寸都包括第一方向上的尺寸、第二方向上的尺寸和第三方向上的尺寸；

7、在第一方向和第二方向上，上層金屬層和上層基板的尺寸相同，下層基板和下層金屬層的尺寸相同；

8、在第一方向上，下層基板的尺寸大于上層基板的尺寸；

9、在第二方向和第三方向上，下層基板的尺寸和上層基板的尺寸相同，上層金屬層和下層金屬層的尺寸相同；

10、上層基板和下層基板通過金屬鍵合進行連接，金屬鍵合連接后，上層基板位于下層基板的正中上方。

11、進一步的，輸入端口和輸出端口設(shè)置在第二金屬層位于第二方向上短邊的中心位置，除第二金屬層的輸入端口和輸出端口的位置不設(shè)置通孔，上層基板的外圍、中間金屬層的外圍和下層基板的外圍在第一方向和第二方向上都設(shè)置等距對應(yīng)的通孔。

12、進一步的，第一金屬層的通孔第二金屬層的通孔之間還設(shè)置等距、大小相同的鍵合金屬體。

13、進一步的，上層基板的外圍、中間金屬層中的外圍和下層基板的外圍的通孔關(guān)于通過輸入端口和輸出端口第一方向上的直線呈軸對稱。

14、進一步的，在第二金屬層通孔構(gòu)成的范圍內(nèi)，沿第一方向排列設(shè)置輸入端口、數(shù)階諧振器、輸出端口；

15、第一金屬層通過側(cè)壁金屬化的通孔與上層金屬層連通，通過鍵合金屬體與第二金屬層連通；

16、第二金屬層通過側(cè)壁金屬化的通孔與下層金屬層連通，通過鍵合金屬體與第一金屬層連通。

17、進一步的，所述數(shù)階諧振器為階躍阻抗諧振器，鍵合金屬體位鍵合金屬球。

18、進一步的，上層金屬層、中間金屬層和下層金屬層所用的金屬均相同。

19、進一步的，上層基板和下層基板的材質(zhì)為陶瓷或玻璃。

20、進一步的，上層金屬層、中間金屬層和下層金屬層所用的金屬均為金。

21、有益效果：本發(fā)明提供一種雙層堆疊式微帶帶通濾波器，采用雙層堆疊的方法，將數(shù)階諧振器放置于下玻璃基板上，上層金屬層、側(cè)壁金屬化通孔和下層金屬層形成金屬腔結(jié)構(gòu)，顯著減小了濾波器尺寸；數(shù)階諧振器采用階躍阻抗諧振器結(jié)構(gòu)，能夠有效地使用高次模電耦合產(chǎn)生的低頻端零點，從而獲得更好的帶外抑制；選用介電常數(shù)較大的陶瓷基板或玻璃基板，顯著降低無源器件的高頻損耗，提高品質(zhì)因子。

22、

技術(shù)特征：

1.一種雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，包括從上至下依次設(shè)置的上層金屬層、上層基板、中間金屬層、下層基板和下層金屬層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，上層金屬層的尺寸、上層基板的尺寸、中間金屬層的尺寸、下層基板的尺寸和下層金屬層的尺寸都包括第一方向上的尺寸、第二方向上的尺寸和第三方向上的尺寸；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所示的雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，輸入端口和輸出端口設(shè)置在第二金屬層位于第二方向上短邊的中心位置，除第二金屬層的輸入端口和輸出端口的位置不設(shè)置通孔，上層基板的外圍、中間金屬層的外圍和下層基板的外圍在第一方向和第二方向上都設(shè)置等距對應(yīng)的通孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所示的雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，第一金屬層的通孔第二金屬層的通孔之間還設(shè)置等距、大小相同的鍵合金屬體。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所示的雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，上層基板的外圍、中間金屬層中的外圍和下層基板的外圍的通孔關(guān)于通過輸入端口和輸出端口第一方向上的直線呈軸對稱。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所示的雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，在第二金屬層通孔構(gòu)成的范圍內(nèi)，沿第一方向排列設(shè)置輸入端口、數(shù)階諧振器、輸出端口；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所示的雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，所述數(shù)階諧振器為階躍阻抗諧振器，鍵合金屬體位鍵合金屬球。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所示的雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，上層金屬層、中間金屬層和下層金屬層所用的金屬均相同。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所示的雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，上層基板和下層基板的材質(zhì)為陶瓷或玻璃。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所示的雙層堆疊式微帶帶通濾波器，其特征在于，上層金屬層、中間金屬層和下層金屬層所用的金屬均為金。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于集成電路制造及濾波器技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種雙層堆疊式微帶帶通濾波器。該濾波器包括從上至下依次設(shè)置的上層金屬層、上層基板、中間金屬層、下層基板和下層金屬層。本發(fā)明采用雙層堆疊的方法，將數(shù)階諧振器放置于下玻璃基板上，上層金屬層、側(cè)壁金屬化通孔和下層金屬層形成金屬腔結(jié)構(gòu)，顯著減小了濾波器尺寸；數(shù)階諧振器采用階躍阻抗諧振器結(jié)構(gòu)，能夠有效地使用高次模耦合產(chǎn)生的低頻端零點，從而獲得更好的帶外抑制；選用介電常數(shù)較大的陶瓷基板或玻璃基板，顯著降低無源器件的高頻損耗，提高品質(zhì)因子。

技術(shù)研發(fā)人員：梅迪,陳沈華,吳睿杰,張薇
受保護的技術(shù)使用者：南京國睿微波器件有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2