硅基三维立体集成接收前端

摘要

本发明是三维立体接收前端，包括上层集成辐射单元的MEMS天线，中层具有微屏蔽结构的MEMS滤波器，下层实现接收通道功能及性能的硅基转接板；上、中、下三层通过TSV技术实现信号互连。本发明优点：1）采用MEMS加工工艺，可实现天线和滤波器小型化；2）采用MEMS加工工艺，可与传统集成电路工艺集成兼容；3）采用高阻硅基基板结构，内部可集成无源元件，实现多种功能，集成度高；4）所用滤波器采用微电子工艺加工克服传统滤波器由于加工精度导致的频飘问题；5）所用天线、滤波器、接收通道通过TSV技术实现垂直互连，减小体积；6）实现40GHz以内的硅基立体接收前端，微波性能优良，实现接收前端的小型化和低成本化。

主权项

三维立体接收前端，其特征在于：包括集成辐射单元的MEMS天线（1），具有微屏蔽结构的MEMS滤波器（2），实现接收通道功能及性能的硅基转接板（3）；所述MEMS天线（1）包含辐射单元贴片，贴片表面金属采用铜（Cu）材料，通过TSV过孔对辐射单元进行激励，贴片单元底部硅基材料通过MEMS工艺挖腔处理；所述具有微屏蔽结构的MEMS滤波器（2）包括上下两层衬底，通过键合工艺形成一体，下层衬底包含耦合线谐振器和传输结构，上层衬底对滤波器形成密闭；所述硅基转接板（3）至少包括三层金属布线，金属采用铜（Cu）材料，硅基表面使用多层低介电常数的介质材料进行金属层之间的隔离和表面钝化保护，基板表面利用多层技术设计模块所需的各类无源元件，转接板表面采用微组装工艺安装实现接收功能的MMIC；硅基转接板底部通过TSV将信号引入模块底部，形成模块射频及低频接口，MEMS天线（1）设在上层，具有微屏蔽结构的MEMS滤波器（2）设在中层，实现接收通道功能及性能的硅基转接板（3）设在下层，上、中、下三层通过TSV技术实现信号互连。