微同轴传输线路、铜基微同轴结构及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种微同轴传输线路、铜基微同轴结构及制备方法，属于半导体技术领域，铜基微同轴结构包括矩形外导体、两个内导体段，以及阻抗匹配段；其中，矩形外导体设有容腔，且两端分别设有与容腔连通的微同轴接口；两个内导体段分别位于两个微同轴接口内部，且与微同轴接口的内壁隔绝；阻抗匹配段设于容腔内，中部与矩形外导体的内壁连接，两端分别与两个内导体段对接，用于传递微波信号以及将内导体段的热量传递至矩形外导体。本发明专利技术提供的一种微同轴传输线路、铜基微同轴结构及制备方法，能够提高微同轴内导体段的散热能力，避免因高温而导致内导体段坍塌失效的现象，提高微同轴结构及微同轴传输线路的耐功率能力。

Micro coaxial transmission line, copper based micro coaxial structure and preparation method

【技术实现步骤摘要】
微同轴传输线路、铜基微同轴结构及制备方法
本专利技术属于半导体
，更具体地说，是涉及一种微同轴传输线路、铜基微同轴结构及制备方法。
技术介绍
目前，在微同轴传输系统中，由于微同轴内导体段很细，具有较大的欧姆电阻，所以在通过大功率微波信号时，会因欧姆损耗在内导体上产生一定热量，微同轴内导体只在两端与外部器件键合或焊接连接，介质条材料为有机介质，其热导率较低，因此通过热传递进行散热的能力很差，主要通过效率很低的热辐射方式进行散热，从而导致内导体温度过高，甚至会超过支撑介质玻璃化温度，从而导致介质条融化，使内导体发生坍塌而失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种微同轴传输线路、铜基微同轴结构及制备方法，旨在解决现有技术的微同轴结构散热能力差的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种铜基微同轴结构，包括矩形外导体、两个内导体段，以及阻抗匹配段；其中，矩形外导体设有容腔，且两端分别设有与容腔连通的微同轴接口；两个内导体段分别位于两个微同轴接口内部，且与微同轴接口的内壁隔绝；阻抗匹配段设于容腔内，中部与矩形外导体的内壁连接，两端分别与两个内导体段对接，用于传递微波信号以及将内导体段的热量传递至矩形外导体。作为本申请另一实施例，微同轴接口内设有用于支撑内导体段的支撑体。作为本申请另一实施例，阻抗匹配段包括：第一阶层，设于矩形外导体的内部底壁，且位于两个微同轴接口的连线上；第二阶层，连接于第一阶层的顶面，且第二阶层的两端分别与两个内导体段对接。作为本申请另一实施例，第二阶层的厚度等于第一阶层的厚度，第二阶层的面积大于第一阶层的面积。作为本申请另一实施例，矩形外导体为沿其自身中心线的轴对称结构；阻抗匹配段为以两个微同轴接口中心的连线的垂直平分线为中心线的轴对称结构。作为本申请另一实施例，矩形外导体的对称轴上开设有多个槽口，且槽口与容腔连通。作为本申请另一实施例，槽口位于矩形外导体的各个顶角位置，以及矩形外导体沿其长度方向的各个棱边的中点位置。本专利技术提供的铜基微同轴结构的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术一种铜基微同轴结构，内导体段与矩形外导体通过阻抗匹配段连接，在内导体段与矩形外导体之间能够建立直接的热传递通道，使内导体段上因欧姆损耗产生的热量通过阻抗匹配段快速传递至矩形外导体上，再经矩形外导体传递至外部安装壳体上，从而提高内导体段的散热能力，避免内导体段因温度过高而导致坍塌失效的现象，提高微同轴的耐功率能力；矩形外导体的两端均设有微同轴接口，能够在微同轴传输线路上插入一个或多个本专利技术提供的铜基微同轴结构，从而提高传输线路中微同轴内导体段的散热能力，进而提高耐功率能力。本专利技术还提供了一种微同轴传输线路，包括微同轴线以及串接于微同轴线上的一个或多个上述铜基微同轴结构。本专利技术提供的微同轴传输线路的有益效果与上述铜基微同轴结构的有益效果相同，在此不再赘述。本专利技术还提供了一种用于获得上述铜基微同轴结构的制备方法，包括以下步骤：在基片上通过微机械加工方式制备第一铜层作为矩形外导体的底壁；在第一铜层的顶面通过微机械加工方式制备第二铜层；其中，第二铜层包括矩形外导体的侧壁图形以及阻抗匹配段下半部分的结构图形，图形区域以外保留光刻胶；在第二铜层的顶面通过微机械加工方式制备第三铜层；其中，第三铜层包括矩形外导体的侧壁图形、两个内导体段的结构图形以及阻抗匹配段上半部分的结构图形，图形区域以外保留光刻胶；在第三铜层的顶面通过微机械加工方式制备第四铜层；其中，第四铜层为矩形外导体的侧壁图形，图形区域以外保留光刻胶；在第四铜层的顶面通过微机械加工方式制备第五铜层作为矩形外导体的顶壁，获得完整的铜基微同轴结构。作为本申请另一实施例，在第二铜层的顶面通过微机械加工方式制备第三铜层之前，还包括：在第三铜层顶面的两端分别通过涂胶、光刻制作用于支撑内导体段的支撑体；在获得完整的铜基微同轴结构之后，还包括：将光刻胶进行溶解释放，获得空气腔铜基微同轴结构。本专利技术提供的铜基微同轴结构的制备方法的有益效果在于：通过本专利技术铜基微同轴结构制备方法获得的铜基微同轴结构，与上述铜基微同轴结构具有相同的有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的铜基微同轴结构的立体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的铜基微同轴结构的侧视及局部剖视结构示意图；图3为沿图2中A-A线的剖视结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的铜基微同轴结构的加工工艺示意图；图5为本专利技术实施例提供的微同轴传输线路的立体结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的铜基微同轴结构的制备方法的流程图一；图7为本专利技术实施例提供的铜基微同轴结构的制备方法的流程图二。图中：1、矩形外导体；10、容腔；11、微同轴接口；12、槽口；2、内导体段；3、阻抗匹配段；31、第一阶层；32、第二阶层；4、支撑体；5、微同轴线；101、第一铜层；102、第二铜层；103、第三铜层；104、第四铜层；105、第五铜层。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请一并参阅图1至图4，现对本专利技术提供的铜基微同轴结构进行说明。所述铜基微同轴结构，包括矩形外导体1、两个内导体段2，以及阻抗匹配段3；其中，矩形外导体1设有容腔10，且两端分别设有与容腔10连通的微同轴接口11；两个内导体段2分别位于两个微同轴接口11内部，且与微同轴接口11的内壁隔绝；阻抗匹配段3设于容腔10内，中部与矩形外导体1的内壁连接，两端分别与两个内导体段2对接，用于传递微波信号以及将内导体段2的热量传递至矩形外导体1。本专利技术提供的铜基微同轴结构的加工方式：矩形外导体1以及设于矩形外导体1两端的微同轴接口11均通过MEMS制造工艺(MicrofabricationProcess，是下至纳米尺度，上至毫米尺度微结构加工工艺的通称，以光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸馏、刻蚀、划片和封装等为基本工艺步骤来制造复杂三维形体的微加工技术)加工成型，微同轴接口11与矩形外导体1的容腔10连通，内导体段2位于微同轴接口11内且两者之间相互隔绝，两个内导体段2通过与其对接的阻抗匹配段3与矩形外导体1进行连接，从而建立内导体段2的散热通道。本专利技术提供的铜基微同轴结构的连接原理：应当说明，微同轴内导体段2为TEM模(transverseelectromagneticmode，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铜基微同轴结构，其特征在于，包括：/n矩形外导体，设有容腔，两端分别设有与所述容腔连通的微同轴接口；/n两个内导体段，分别位于两个所述微同轴接口内部，且与所述微同轴接口的内壁隔绝；/n阻抗匹配段，设于所述容腔内，中部与所述矩形外导体的内壁连接，两端分别与两个所述内导体段对接，用于传递微波信号以及将所述内导体段的热量传递至所述矩形外导体。/n

【技术特征摘要】
1.铜基微同轴结构，其特征在于，包括：
矩形外导体，设有容腔，两端分别设有与所述容腔连通的微同轴接口；
两个内导体段，分别位于两个所述微同轴接口内部，且与所述微同轴接口的内壁隔绝；
阻抗匹配段，设于所述容腔内，中部与所述矩形外导体的内壁连接，两端分别与两个所述内导体段对接，用于传递微波信号以及将所述内导体段的热量传递至所述矩形外导体。


2.如权利要求1所述的铜基微同轴结构，其特征在于：所述微同轴接口内设有用于支撑所述内导体段的支撑体。


3.如权利要求1所述的铜基微同轴结构，其特征在于，所述阻抗匹配段包括：
第一阶层，设于所述矩形外导体的内部底壁，且位于两个所述微同轴接口的连线上；
第二阶层，连接于所述第一阶层的顶面，且所述第二阶层的两端分别与两个所述内导体段对接。


4.如权利要求3所述的铜基微同轴结构，其特征在于：所述第二阶层的厚度等于所述第一阶层的厚度，所述第二阶层的面积大于所述第一阶层的面积。


5.如权利要求1所述的铜基微同轴结构，其特征在于：所述矩形外导体为沿其自身中心线的轴对称结构；所述阻抗匹配段为以两个所述微同轴接口中心的连线的垂直平分线为中心线的轴对称结构。


6.如权利要求5所述的铜基微同轴结构，其特征在于：所述矩形外导体上设有多个槽口，且所述槽口与所述容腔连通。


7.如权利要求6所述的铜基微同轴结构，其特征在于：所述槽口位于所述矩形外导体的各个顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建，周彪，许向前，要志宏，胡丹，李丰，孔令甲，史光华，李德才，彭同辉，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13