微波电路用薄膜短路片及其制造方法

摘要

本发明公开了一种微波电路用薄膜短路片，包括陶瓷介质及覆盖于陶瓷介质表面金属薄膜电极；所述的金属薄膜至少包裹陶瓷介质包括上下端面在内的四个表面；陶瓷介质下端面金属薄膜用于接地焊接，上端面金属薄膜用于引线键合，其余表面金属薄膜与上端面金属薄膜和下端面金属薄膜均连通，起短路作用。本发明还涉及这种微波电路用薄膜短路片的制造方法。本发明的短路片仅由陶瓷介质以及包裹于陶瓷介质表面的金属薄膜组成，结构简单，尺寸可根据需求进行选择、调整，使用工艺简单，适合于表面贴装工艺，能够大大提高生产效率；采用陶瓷介质层，具有较强的刚性，可缩短接地引线，从而大大降低分布电感，提高电路性能，同时短路片可对跨接线起“桥墩”作用，提高跨接线稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波电路用短路片，特别是涉及一种微波电路用薄膜短路片。属于短路片领域。本发明还涉及这种微波电路用薄膜短路片的制造方法。

技术背景

微波电路用短路片(Microwave Circuit Shorts，简称MCS)是适应微波电路模块高频化，高集成化，微型化，低功耗和高可靠性的要求发展起来的新型陶瓷元件。微波集成电路越来越朝着高频化的方向发展，电路中越来越多的电子元件要求接地，或是电路中的不同器件要求相互连接。目前常用于此类用途的元件有铜丝、银丝、金丝等金属导线及无氧铜片镀金。

铜导线高频性能差，而且铜在空气中容易受潮、氧化，可靠差，所以，用铜导线作为微波集成电路中的短路器件，已经不能满足微波集成电路高频化、高稳定化、高可靠性的发展需要了。

微波集成电路中也常用银丝作为短路元件，但银在空气也易于氧化及硫化，因此用银丝作为微波集成电路中的短路器件，整个电路的可靠性和稳定性也不高。

微波集成电路中也常常使用金丝作为短路元件，金的高频性能好，而且，金在空气中不会被氧化，也不容易被腐蚀，因此金丝相比于铜丝和银丝，在微波集成电路中的用量大得多。但是，金的价格昂贵，如果电路中大量使用金丝，无疑增大了成本。

而且，所有的金属丝都不具备有较强的刚性，用于电路中会引入分布电感，影响电路性能。金属丝都需要通过焊接工艺与其它电子元件连接，只能手工操作，大大的影响生产效率。

发明内容

为克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明的第一个目的是提供一种结构简单、性能稳定、具有良好的引线键合性能，适合于表面贴装工艺，能够大大的提高生产效率的微波电路用薄膜短路片。

本发明的第二个目的是提供一种微波电路用稍薄膜短路片的制造方法。

本发明的第一个目的通过以下技术方案予以实现：

一种微波电路用薄膜短路片，其特征在于：它包括作为绝缘基体的陶瓷介质及覆盖于陶瓷介质表面的作为电极的金属薄膜。

所述的覆盖在陶瓷介质表面的金属薄膜至少包裹陶瓷介质包括上下端面在内的四个表面；陶瓷介质下端面金属薄膜用于接地焊接，上端面金属薄膜用于引线键合，其余表面金属薄膜与上端面金属薄膜和下端面金属薄膜均连通，起短路作用。

所述的附着于陶瓷表面的金属薄膜，可以是一层金属薄膜构成，也可以是两层或两层以上的多层金属薄膜构成。

所述的陶瓷介质、金属薄膜均为矩形，尺寸可视要求而定。

所述金属薄膜是金薄膜、钛钨合金薄膜、镍薄膜中的一种或几种。

本发明所述的陶瓷介质材料，优先选用高频特性好的纯度为大于或等于99.6％的三氧化二铝陶瓷。

本发明的第二个目的通过以下技术方案予以实现：

一种微波电路用薄膜短路片的制造方法，它包括如下步骤：

(1)通过精密划片工艺，将作为绝缘基体的陶瓷介质基片按目标尺寸的长度方向和/或宽度方向，划切成长方体；

(2)将上述划切成的长方体陶瓷介质基片通过表面印刷、烧渗或溅射工艺在四个或四个以上的表面上形成一层或多层金属薄膜。

(3)将上述表面溅射了金属薄膜的长方体陶瓷介质基片通过电镀的方法在表面再增加一层金属薄膜；

(4)将表面印刷、烧渗了金属薄膜或是通过溅射、电镀金属薄膜而得到的长方体陶瓷介质基片通过精密划片工艺划切成所需尺寸的产品；

(5)划片后通过清洗工艺得到产品。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明的短路片结构简单，仅由陶瓷介质以及包裹于陶瓷介质表面的金属组成，且尺寸可根据需求而定，具有灵活性。

2.本发明的短路片因其基体是绝缘陶瓷介质，刚性强，分布电感可忽略不计。

3.本发明的短路片用于微波电路通过抬高接地端，缩短接地引线而大大的降低分布电感，提高电路性能。

4.本发明的短路片对跨接线起“桥墩”作用，提高跨接线稳定性。

5.本发明的短路片制造方法工艺简单，短路片性能稳定，具有良好的引线键合性能。

6.本发明的短路片使用工艺简单，适于表面贴装工艺，能够大大的提高生产效率，便于电子产品的现代化的批量生产。

附图说明

图1是实施例1的微波电路用薄膜短路片结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是实施例2的微波电路用薄膜短路片结构示意图之一；

图4是实施例2的微波电路用薄膜短路片结构示意图之二；

图5是实施例3的微波电路用薄膜短路片结构示意图；

图6是图5的B-B剖面图；

图7是实施例4的微波电路用薄膜短路片结构示意图；

图8是图7的C-C剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1、图2所示结构是本实施例的微波电路用薄膜短路片，它包括作为绝缘基体的纯度为大于或等于99.6％的Al₂O₃矩形陶瓷介质1及覆盖于陶瓷介质1表面的作为电极的矩形金薄膜2；所述的金薄膜2包裹陶瓷介质1的六个表面；陶瓷介质1下端面金薄膜用于接地焊接，上端面金薄膜用于引线键合，其余表面金薄膜与上端面金薄膜和下端面金薄膜均连通，起短路作用。

本微波电路用薄膜短路片选用厚度为0.381mm、长和宽均为50.8mm，纯度为99.6％的Al₂O₃陶瓷基片，按目标尺寸通过精密划片工艺划切成3.7mm×0.381mm×0.2mm的长方体，然后通过丝网印刷工艺在长方体的六个表面印上金浆，在800℃下热处理20分钟，制得六个面均包裹微波电路用薄膜短路片。

实施例2

如图3、图4所示结构是本实施例的微波电路用薄膜短路片，它包括作为绝缘基体的纯度为大于或等于99.6％的Al₂O₃矩形陶瓷介质1及覆盖于陶瓷介质1表面的作为电极的矩形金薄膜2；所述的金薄膜2至少包裹陶瓷介质1包括上下端面在内的四个表面；陶瓷介质1下端面金薄膜用于接地焊接，上端面金薄膜用于引线键合，其余表面金薄膜与上端面金薄膜和下端面金薄膜均连通，起短路作用。

本微波电路用薄膜短路片选用厚度为0.381mm、长和宽均为50.8mm纯度为99.6％的Al₂O₃基片，先通过精密划片工艺划切成50.7mm×0.381mm×0.25mm的长方体，然后通过丝网印刷工艺在长方体的六个表面印上金浆，在800℃下热处理20分钟，再将上述尺寸为50.7mm×0.381mm×0.25mm，烧渗了表面金电极的长方体通过精密划切工艺划切成3.9mm×0.381mm×0.25mm的小长方体，最后通过清洗工艺得到两个五个表面印有金浆的微波电路用薄膜短路片和十一个四个表面印有金薄膜的微波电路用薄膜短路片。

实施例3

如图5、图6所示结构是本实施例的微波电路用薄膜短路片，它包括作为绝缘基体的纯度为大于或等于99.6％的Al₂O₃矩形陶瓷介质1及覆盖于陶瓷介质1表面的作为电极的矩形钛钨合金薄膜3和金薄膜2；所述的钛钨合金薄膜3至少包裹陶瓷介质1包括上下端面在内的四个表面，金薄膜2包裹在钛钨合金薄膜3上；陶瓷介质1下端面金薄膜用于接地焊接，上端面金薄膜用于引线键合，其余表面金薄膜与上端面金薄膜和下端面金薄膜均连通，起短路作用。

本微波电路用薄膜短路片选用厚度为0.381mm、长和宽均为50.8mm纯度为99.6％的Al₂O₃基片，按目标尺寸通过精密划片工艺划切成1.5mm×0.381mm×0.30mm的长方体，然后通过真空磁控溅射工艺在长方体的六个表面溅射上0.15微米左右的底层金属钛钨合金及0.15微米左右的表层金属金，然后通过滚镀工艺将表层的金电镀加厚到2.5微米以上即得微波电路用薄膜短路片。

实施例4

如图7、图8所示结构是本实施例的微波电路用薄膜短路片，它包括作为绝缘基体的纯度为大于或等于99.6％的Al₂O₃矩形陶瓷介质1及覆盖于陶瓷介质1表面的作为电极的矩形钛钨合金薄膜3、镍薄膜4和金薄膜2；所述的钛钨合金薄膜3至少包裹陶瓷介质1包括上下端面在内的四个表面，镍薄膜4包裹在钛钨合金薄膜3上，金薄膜2包裹在镍薄膜4上；陶瓷介质1下端面金薄膜用于接地焊接，上端面金薄膜用于引线键合，其余表面金薄膜与上端面金薄膜和下端面金薄膜均连通，起短路作用。

本微波电路用薄膜短路片选用厚度为0.381mm、长和宽均为50.8mm，纯度为99.6％的Al₂O₃基片，按目标尺寸通过精密划片工艺划切成1.5mm×0.381mm×0.30mm的长方体，然后通过真空磁控溅射工艺在长方体的6个表面溅射上0.15微米左右的底层金属钛钨合金、0.15微米左右的中间层金属镍及0.15微米左右的表层金属金，然后通过滚镀工艺将表层的金电镀加厚到2.5微米以上即得微波电路用薄膜短路片。

实施例5

如图5、图6所示结构是本实施例的微波电路用薄膜短路片，它包括作为绝缘基体的纯度为大于或等于99.6％的Al₂O₃矩形陶瓷介质1及覆盖于陶瓷介质1表面的作为电极的矩形钛钨合金薄膜3和金薄膜2；所述的钛钨合金薄膜3至少包裹陶瓷介质1包括上下端面在内的四个表面，金薄膜2包裹在钛钨合金薄膜3上；陶瓷介质1下端面金薄膜用于接地焊接，上端面金薄膜用于引线键合，其余表面金薄膜与上端面金薄膜和下端面金薄膜均连通，起短路作用。

本微波电路用薄膜短路片选用厚度为0.254mm、长和宽均为50.8mm，纯度为99.6％的Al₂O₃基片，先将基片通过精密划片工艺划切成50.8mm×0.4mm×0.254mm的长方体，然后通过真空磁控溅射工艺在长方体的6个表面溅射上0.15微米左右的底层金属钛钨合金及0.15微米左右的表层金属金，然后通过挂镀工艺将表层的金电镀加厚到2.5微米以上，再通过精密划片工艺将尺寸为50.8mm×0.4mm×0.254mm的长方体划切成2.5mm×0.4mm×0.254mm的目标尺寸，经清洗即得微波电路用薄膜短路片。

实施例6

图5、图6所示结构是本实施例的微波电路用薄膜短路片，选用厚度为0.254mm、长和宽均为50.8mm，纯度为99.6％的Al₂O₃基片，先将基片通过精密划片工艺划切成50.8mm×0.35mm×0.254mm的长方体，然后通过真空磁控溅射工艺在长方体的6个表面溅射上0.15微米左右的底层金属钛钨合金及0.15微米左右的表层金属金，然后通过挂镀工艺将表层的金电镀加厚到2.5微米以上，再通过精密划片工艺将尺寸为50.8mm×0.35mm×0.254mm的长方体划切成2.7mm×0.35mm×0.254mm的目标尺寸，经清洗即得微波电路用薄膜短路片。

实施例7

图7、图8所示结构是本实施例的微波电路用薄膜短路片，选用厚度为0.254mm、长和宽均为50.8mm，纯度为99.6％的Al₂O₃基片，先将基片通过精密划片工艺划切成50.8mm×0.381mm×0.254mm的长方体，然后通过真空磁控溅射工艺在长方体的6个表面溅射上0.15微米左右的底层金属钛钨合金、0.15微米左右的中间层金属镍及0.15微米左右的表层金属金，然后通过挂镀工艺将表层的金电镀加厚到2.5微米以上，再通过精密划片工艺将尺寸为50.8mm×0.381mm×0.254mm的长方体划切成1.2mm×0.381mm×0.254mm的目标尺寸，经清洗即得微波电路用短路片。

实施例8

图7、图8所示结构是本实施例的微波电路用薄膜短路片，选用厚度为0.254mm、长和宽均为50.8mm，纯度为99.6％的Al₂O₃基片，先将基片通过精密划片工艺划切成50.8mm×0.381mm×0.254mm的长方体，然后通过真空磁控溅射工艺在长方体的6个表面溅射上0.15微米左右的底层金属钛钨合金、0.15微米左右的中间层金属镍及0.15微米左右的表层金属金，然后通过挂镀工艺将表层的金电镀加厚到2.5微米以上，再通过精密划片工艺将尺寸为50.8mm×0.381mm×0.254mm的长方体划切成3.7mm×0.381mm×0.254mm的目标尺寸，经清洗即得微波电路用短路片。

本发明并不限于以上技术方案，只要是本说明书中提及的方案均是可以实施的。