[发明专利]一种空气桥及提高空气桥与下层金属之间隔离度的方法

说明书

本发明公开了一种空气桥，包括位于同一轴线的端口一和端口二以及位于同一轴线的端口三和端口四，所述端口一与端口二之间留有间隙，端口三与端口四之间留有间隙，所述端口一和端口二的连线与端口三和端口四之间的连线垂直，所述端口一与端口二之间的间隙上安装有连接空气桥，空气桥下方安装有下层金属，所述下层金属一端连接在端口三上，另一端连接在端口四上；本发明专利研发一种新的电路形式，能够大大提高微波毫米波频段空气桥的隔离度，减小两路信号之间相互的耦合量，提高隔离度，减小两路信号之间的影响，尽可能使两路信号相互独立，在空气桥的四周，放上地孔，因此在空气桥的区域附近，实际上形成了类似CPWG的结构。

技术领域

本发明涉及微波射频芯片领域，具体涉及一种空气桥及提高空气桥与下层金属之间隔离度的方法。

背景技术

空气桥是一种以MEMS的三维结构为概念，将两接点相连并横跨其他线路，相当于一种立交桥，避免绕线导致电阻及功耗增加，而空气的介电常数约为1，有利于形成桥上与桥下之间良好的绝缘层。一般空气桥基于结构强度的需求，桥厚度大于2um，以此避免湿式制程因毛细力作用使桥塌陷，并增加晶背制程可承受的应力，因此镀膜的金属消耗量较大(通常是金)。当设计的两连接点高低差较大时，桥底可能会接触衬底或桥下线路。而距离加长会降低空气桥可承受应力，所以通常所设计的空气桥越短越好。

空气桥是一种电路结构，是以三维桥形结构实现平面电路跨接的一种方式，适应于各种芯片上，特别适用于倒装焊芯片和超导量子芯片等。由于桥与电路之间的介质为空气或者真空，所以称为空气桥或者真空桥，一般也会简称为空桥。

在制备空气桥的过程中，需要先制备出支撑物，以支撑桥梁，这部分支撑物称为桥撑。相关技术中，在空气桥的制备过程中，使用非光刻胶的桥撑(如二氧化硅、氧化锌等)，在其上部沉积材料，再进行光刻胶的涂敷、曝光、显影，在空桥结构位置处覆盖上保护胶并将其余位置的材料刻蚀掉，然后使用去胶液去除所有光刻胶，最后再释放桥撑得到空气桥。

然而，通过上述方式制备空气桥，尤其是全包式空气桥时，因为桥的纵深长，所以在释放桥撑时，桥洞内部很容易留下大量桥撑残渣，器件的质量会受到极大影响。

发明内容

本发明的目的在于研发一种新的电路形式，能够大大提高微波毫米波频段空气桥的隔离度，减小两路信号之间相互的耦合量，提高隔离度，减小两路信号之间的影响，尽可能使两路信号相互独立：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空气桥及提高空气桥与下层金属之间隔离度的方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种空气桥，包括位于同一轴线的端口一和端口二以及位于同一轴线的端口三和端口四，所述端口一与端口二之间留有间隙，端口三与端口四之间留有间隙，所述端口一和端口二的连线与端口三和端口四之间的连线垂直，所述端口一与端口二之间的间隙上安装有连接空气桥，空气桥下方安装有下层金属，所述下层金属一端连接在端口三上，另一端连接在端口四上；所述端口一与端口三之间的夹角区域为象限一，端口三与端口二之间的夹角区域为象限二，端口二与端口四之间的夹角区域为象限三，端口四与端口二之间的夹角为象限四，所述象限一、象限二、象限三、象限四的区域内设置有金属板，金属板上开设有金属背孔，所述金属板与端口一、端口二、端口三和端口四位于同一水平面上。

空气桥是一种电路结构，是以三维桥形结构实现平面电路跨接的一种方式，适应于各种芯片上，特别适用于倒装焊芯片和超导量子芯片等。由于桥与电路之间的介质为空气或者真空，所以称为空气桥或者真空桥，一般也会简称为空桥。

在制备空气桥的过程中，需要先制备出支撑物，以支撑桥梁，这部分支撑物称为桥撑。相关技术中，在空气桥的制备过程中，使用非光刻胶的桥撑，在其上部沉积材料，再进行光刻胶的涂敷、曝光、显影，在空桥结构位置处覆盖上保护胶并将其余位置的材料刻蚀掉，然后使用去胶液去除所有光刻胶，最后再释放桥撑得到空气桥。