一種基于光敏BCB技術(shù)的蘭格耦合器制備工藝研究

梁廣華，賈世旺，趙 飛，韓 威，徐亞新，莊治學(xué)，陳 雨，劉曉蘭，何 超

（中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，石家莊 050081）

1 引言

蘭格耦合器廣泛用于平衡放大器結(jié)構(gòu)中，相比于其他耦合器，采用蘭格耦合器所構(gòu)成的平衡放大器具有更寬的帶寬、更好的輸入、輸出駐波比以及更優(yōu)異的穩(wěn)定性[1]。

在制備工藝上，用于低頻段的蘭格耦合器的尺寸比較大，一般都是采用微帶線來制作指條，再利用金絲跳線去互連各指條。但在較高頻段中，如在Ka波段，由于蘭格耦合器的指條寬度和指條間距都非常小，無法實現(xiàn)金絲跳接，因此一般都采用介質(zhì)隔離或借助空氣橋技術(shù)來實現(xiàn)各指條間的互連[2]。對于介質(zhì)隔離型的蘭格耦合器，在商用MMIC工藝中，通常采用Si3N4（介電常數(shù)7.2）介質(zhì)來進(jìn)行隔離，這會在蘭格耦合器的指交之間形成較大的MIM電容，進(jìn)而影響蘭格耦合器的性能；對于空氣橋型的蘭格耦合器，在后期組裝過程中空氣橋的存在增加了組裝難度，造成成品率的降低。

苯并環(huán)丁烯（BCB）具有高熱穩(wěn)定性、低介電系數(shù)（2.6～3.4）、良好的平坦性和可加工性，是廣泛應(yīng)用的一種介質(zhì)材料，尤其是光敏BCB可以直接通過光刻技術(shù)實現(xiàn)圖形化，大大簡化了圖形化介質(zhì)層制備的工藝過程，得到了業(yè)內(nèi)越來越廣泛的關(guān)注[3-4]。

本文主要針對高頻應(yīng)用下的空氣橋型蘭格耦合器存在的可靠性問題，確定了一種基于光敏BCB技術(shù)的介質(zhì)橋蘭格耦合器的制備方法，從加工流程入手，研究了加工過程中影響介質(zhì)橋質(zhì)量的光敏BCB圖形化工藝和BCB固化工藝這兩項關(guān)鍵技術(shù)，并對關(guān)鍵技術(shù)的重要因素進(jìn)行了分析和試驗。……