LTCC带通滤波器的制作及工艺研究.pdf

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1、第24卷第1期混合微电子技术Vo1．24No．12013年3月HybridMicroelectronicsTechnologyMar．2013LTCC带通滤波器的制作及工艺研究唐月明(中国电子科技集团公司第43研究所，合肥230088)摘要：本文以ZiTiO作为滤波器的低温共烧介质材料，采用AnsoftHighFrequencyStructureSim—ulator(简称HFSS)软件设计与仿真多层带通滤波器，根据仿真的设计结果，指导和优化材料和工艺，并采用多层片式器件生产工艺制备出符合3G标准要求的带通滤波器，使材料、器件设计及生产工艺有机结合。采用该方法，

2、解决了一系列LTCC多层带通滤波器用软件仿真与生产工艺实现的一致性问题。关键词：低温共烧介质材料；带通滤波器；仿真；制作中图分类号：TN713+．5文献标识码：A文章编号：AH00—240(2013)O1—52—03FabricationandTechnologyResearchofBandPassFilteronLTCCTangYue—ming(The43ResearchInstituteofCETC，Hefei230088，China)Abstract：ThematerialZiTOisusedaslowtemperatureco—fireddielect

3、ricceramicmaterialforfilter，andAnsoftHighFrequencyStructureSimulator(HFSS)softwareisusedtodesignandsimulatemuhilayerbandpassfiher．Accordingtothesimu-lationresults，toguideandoptimizematerialsandprocess．Muhi—layerchipprocessisutilizedtopreparethebandpassfilterwhichcanmeetthe3Gstandard

4、srequirements，SOthatthematerial，devicedesignandproductioncanbecombinedorganically．ByusingthismethodtosolveaconsistencyproblembetweensoftwaresimulationandproductionprocessforaseriesofLTCCmulti—layerbandpassfilter．KeyWords：lowtemperatureCO—firedceramic，bandpassfilter，stimulation，fabri

5、cation在规律和制约关系，打破了材料特性、工艺及设计1引言分离的研究模式，具有重要的应用价值。随着电子整机系统向着小型化、轻型化方向2多层片式带通滤波器的设计的发展，要求器件的尺寸越来越小。因此，在三维集成微波组件的研制中，采用了许多新材料、新封2．1设计目标装和互连工艺。如引入LTCC⋯技术，该技术具外形尺寸：2．50mmx2mmxlmm有比传统厚膜、薄膜和高温共烧陶瓷(HTCC)技中心频率(fo)：2450MHz术更加灵活的设计方法。采用低损耗的低温共烧插损：~<2dB陶瓷材料叠层结构方法，可以将滤波器的布局由带宽：2450MHz-4-100MHz平面

6、转为立体，并且可以将电阻、电容和电感等无驻波比：>2源器件集成在LTCC多层电路基板中，进而制作阻带衰耗(f0—400MHz)：~>60dB出微小的叠层片式滤波器_2J，不仅降低了成本，2．2设计过程及结果而且还提高了系统的集成度和可靠性J。LTCC滤波器目前已经应用于各种制式的手机、蓝牙模首先使用AnsoftHighFrequencyStructure块、GPS、PDA、WLAN、汽车电子和导航系统等电Simulator(简称HFSS)软件设计与仿真多层带通子产品中。滤波器。AnsoflHFSS软件是一个三维结构电磁本文采用材料特性、器件设计及制备工艺相场模

7、拟仿真软件，可以分析仿真任意三维无源结结合的三位一体研究模式，探讨了相互影响的内构的高频电磁场，在模型的建立、参数设定以后，52第24卷第1期唐月明：LTCC带通滤波器的制作及工艺研究2013年3月通过对电磁场有限元分析计算可直接得到特性阻中曲线1为传输特性曲线，曲线2为反射特性曲抗、传输参数、s参数及电磁场、辐射场、天线方向线。不同材料仿真的电性能指标如表1所示：图等微波特性。表1不同介电常数的介电性能多层带通滤波器的设计与仿真分为以下几个步骤：①建立模型：根据多层带通滤波器的形式以及外观尺寸，在HFSS软件的画图界面中建立模型，画出原始电极图案，如图所示。

8、②材料设置：设置微波介质陶瓷的介电特性