本发明涉及射频器件制造领域，特别是涉及一种应用于高频w波段以及太赫兹波段的微同轴结构射频器件的制造技术，具体公开一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，属于微纳米加工的。
背景技术：
1、三维金属微同轴结构是实现太赫兹波段器件最具前景的结构，该结构不仅仅电磁损耗极低而且金属外壳的包覆也减小了杂散信号的干扰，但是该三维金属微同轴结构的加工十分昂贵。由于该结构属于三维构型，传统mems工艺需要将其拆解为多个平面结构进行加工，再通过不断叠层才能实现整体三维结构的制作。如此不仅仅加工成本巨大，而且加工的层与层之间的对准以及误差扰动会大大影响器件最终的电磁性能。另一方面，金属传输线通常通过传统mems电镀工艺制造，而电镀工艺利用光刻工艺制作出电镀模具，再通过电镀填充模具，最终去除模具即牺牲层实现金属传输线加工，耗费材料。传统mems工艺已不能满足三维金属微同轴结构的制造要求。
2、3d打印具有制作3维复杂结构的能力，而且可以一体化成型，加工成本大大降低。3d打印也具有其局限性，即打印材料的局限性和加工精度的局限性。目前的3d打印技术只能打印出非导电材料；另一方面，目前的3d打印技术能够一体化成型无定位要求的单根传输线，不能满足包含交叉排布相互耦合射频传输线制造过程中的对准要求。因此，不能通过3d打印技术制造三维金属微同轴结构的导电结构。
3、为了克服传统mems工艺的固有缺陷，并突破3d打印加工方式的材料限制以及精度不高的瓶颈，本发明旨在提出一种基于3d打印与mems混合的工艺加工射频微同轴器件。
技术实现思路
1、本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供一种兼顾低成本、简单易行的射频微同轴器件加工方式，实现加工射频性能优良的三维金属微同轴结构器件的发明目的，解决传统mems工艺制造三维金属微同轴结构器件成本高且耗材以及3d打印技术不能直接打印出三维金属微同轴结构器件的技术问题。
2、本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
3、一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，包括如下步骤：
4、步骤1，微同轴轴心处的金属射频传输线的混合加工流程：利用3d打印技术一体成型包括金属接地外壳和有机支撑结构的射频微同轴器件有机骨架，在金属接地外壳内外侧表面电镀金属层，有机支撑结构固定在金属接地外壳内侧，有机支撑结构用于支撑位于微同轴轴心位置的金属射频传输线；
5、步骤2，射频微同轴器件有机骨架的一体化加工流程：利用3d打印技术打印金属射频传输线有机骨架，在金属射频传输线有机骨架表面电镀金属层，制备得到金属射频传输线；
6、步骤3，射频微同轴器件有机骨架与金属射频传输线接合组装的流程：接合组装射频微同轴器件有机骨架和金属射频传输线。
7、作为一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法的进一步优化方案，步骤1利用3d打印技术一体成型的射频微同轴器件有机骨架包括两个沿轴线对称的第一半封闭结构和第二半封闭结构，第一半封闭结构包括金属接地外壳的第一部分以及固定在所述金属接地外壳第一部分内侧的有机支撑结构第一部分，第二半封闭结构包括金属接地外壳的第二部分以及固定在金属接地外壳第二部分内侧的有机支撑结构第二部分。
8、作为一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法的再进一步优化方案，步骤1在金属接地外壳内外侧表面电镀金属层的具体方法为：首先，将有机支撑结构第一部分和有机支撑结构第二部分遮盖住，在第一半封闭结构和第二半封闭结构的表面涂敷种子层，仅在金属接地外壳第一部分和第二部分内外侧生长黏附层；接在，在生长黏附层的金属接地外壳第一部分和金属接地外壳第二部分的表面进行电镀。
9、作为一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法的再进一步优化方案，步骤3接合组装射频微同轴器件有机骨架和金属射频传输线的具体方法为：首先，通过加温加压的方式，将金属射频传输线键合在支撑结构之上；接着，通过加温加压的方式，将第一半封闭结构和第二半封闭结构键合。
10、作为一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法的再进一步优化方案，步骤1利用3d打印技术一体成型包括金属接地外壳和有机支撑结构的射频微同轴器件有机骨架的时候，在金属接地外壳上沿轴线方向留有孔洞，孔洞宽度w孔洞和微同轴金属接地外壳宽度w外导体满足：w孔洞<0.1×w外导体，w外导体的取值范围为15μm ~25μm，w孔洞的取值范围为1.5μm ~2.5μm。
11、作为一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法的再进一步优化方案于，步骤1利用3d打印技术一体成型的射频微同轴器件有机骨架中，金属接地外壳的高度b1_h以及宽度b1_w相等且b1_w=b1_h=15 mm ~25μm，金属接地外壳的长度b1_l的取值范围为b1_l=11 mm ~12mm。
12、作为一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法的再进一步优化方案，步骤2在所述金属射频传输线有机骨架表面电镀金属层的具体方法为：在金属射频传输线有机骨架的表面涂敷种子层，在金属射频传输线有机骨架表面生长黏附层。
13、作为一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法的再进一步优化方案，步骤1采用有机物材料3d打印射频微同轴器件有机骨架，步骤2采用有机物材料3d打印金属射频传输线有机骨架，有机物材料包括但不限于abs、钛合金、铬合金、不锈钢、铝。
14、作为一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法的再进一步优化方案，有机支撑结构第一部分和有机支撑结构第二部分都包括：在竖直纵向进行支撑的有机绝缘支撑结构以及在水平横向进行支撑的有机绝缘支撑结构，在竖直纵向进行支撑的有机绝缘支撑结构的高度z1为0.5×b1_h，在水平横向进行支撑的有机绝缘支撑结构的高度z2为0.35×b1_h。
15、根据上述加工方法制成的射频同轴器件，包括：金属接地外壳、有机支撑结构以及位于微同轴轴心位置的金属射频传输线，有机支撑结构固定在金属接地外壳内侧，金属射频传输线与有机支撑结构键合，金属射频传输线悬置于金属接地外壳包覆的谐振空气腔体内。
16、本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
17、（1）本发明所提加工方式结合mems加工的高精度优势和3d打印的低成本、一体化优势，先通过有机材料3d技术一体化成型包括支撑结构和金属接地外壳的射频微同轴器件有机骨架，将3d打印的金属接地外壳作为模具进行化学处理和mems电镀，实现绝缘材质的射频微同轴器件有机骨架的局部金属化，避免传统mems电镀工艺的耗材，减小传统mems工艺叠层引入的误差；通过3d技术打印非金属的金属射频传输线有机骨架，在金属射频传输线有机骨架的基础上进行化学处理和mems电镀，实现绝缘材质的金属射频传输线有机骨架全部金属化；最后将射频微同轴器件的有机骨架与金属射频传输线接合，能够满足在轴心附近具有至少两列交叉排布的相互耦合的射频传输线的对准要求，避免传统mems工艺多层堆叠的复杂工艺。
18、（2）本发明所提加工方式，通过沿纵向剖开射频微同轴器件有机骨架的方式，将整体有机骨架拆解后以便电镀，后期通过键合等简单的接合工艺实现整体有机骨架的拼接，降低加工难度和成本，同时提高器件流片的成功率。
19、（3）本发明所提加工方式制成的射频微同轴器件，因通过3d工艺一体化成型金属接地外壳和支撑结构，大大减少射频损耗，降低金属射频传输线的电磁损耗，提升射频器件性能。
1.一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，其特征在于，所述步骤1利用3d打印技术一体成型的射频微同轴器件有机骨架包括两个沿轴线对称的第一半封闭结构和第二半封闭结构，所述第一半封闭结构包括金属接地外壳的第一部分以及固定在所述金属接地外壳第一部分内侧的有机支撑结构第一部分，所述第二半封闭结构包括金属接地外壳的第二部分以及固定在所述金属接地外壳第二部分内侧的有机支撑结构第二部分。
3.根据权利要求2所述一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，其特征在于，所述步骤1在所述金属接地外壳内外侧表面电镀金属层的具体方法为：首先，将有机支撑结构第一部分和有机支撑结构第二部分遮盖住，在第一半封闭结构和第二半封闭结构的表面涂敷种子层，仅在金属接地外壳第一部分和第二部分内外侧生长黏附层；接在，在生长黏附层的金属接地外壳第一部分和金属接地外壳第二部分的表面进行电镀。
4.根据权利要求3所述一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，其特征在于，所述步骤3接合组装所述射频微同轴器件有机骨架和所述金属射频传输线的具体方法为：首先，通过加温加压的方式，将金属射频传输线键合在支撑结构之上；接着，通过加温加压的方式，将第一半封闭结构和第二半封闭结构键合。
5.根据权利要求1所述一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，其特征在于，所述步骤1利用3d打印技术一体成型包括金属接地外壳和有机支撑结构的射频微同轴器件有机骨架的时候，在所述金属接地外壳上沿轴线方向留有孔洞，孔洞宽度w孔洞和微同轴金属接地外壳宽度w外导体满足：w孔洞<0.1×w外导体，w外导体的取值范围为15μm ~25μm，w孔洞的取值范围为1.5μm ~2.5μm。
6.根据权利要求1所述一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，其特征在于，所述步骤1利用3d打印技术一体成型的射频微同轴器件有机骨架中，金属接地外壳的高度b1_h以及宽度b1_w相等且b1_w=b1_h=15 mm ~25μm，金属接地外壳的长度b1_l的取值范围为b1_l=11 mm ~12mm。
7.根据权利要求1所述一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，其特征在于，所述步骤2在所述金属射频传输线有机骨架表面电镀金属层的具体方法为：在金属射频传输线有机骨架的表面涂敷种子层，在金属射频传输线有机骨架表面生长黏附层。
8.根据权利要求1所述一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，其特征在于，所述步骤1采用有机物材料3d打印射频微同轴器件有机骨架，步骤2采用有机物材料3d打印金属射频传输线有机骨架，所述有机物材料包括但不限于abs、钛合金、铬合金、不锈钢、铝。
9.根据权利要求6所述一种基于3d打印与mems混合工艺的射频微同轴器件加工方法，其特征在于，所述有机支撑结构第一部分和有机支撑结构第二部分都包括：在竖直纵向进行支撑的有机绝缘支撑结构以及在水平横向进行支撑的有机绝缘支撑结构，所述在竖直纵向进行支撑的有机绝缘支撑结构的高度z1为0.5×b1_h，所述在水平横向进行支撑的有机绝缘支撑结构的高度z2为0.35×b1_h。
10.根据权利1所述加工方法制成的射频同轴器件，其特征在于，包括：金属接地外壳、有机支撑结构以及位于微同轴轴心位置的金属射频传输线，所述有机支撑结构固定在金属接地外壳内侧，所述金属射频传输线与有机支撑结构键合，金属射频传输线悬置于金属接地外壳包覆的谐振空气腔体内。
