DE4111866A1

DE4111866A1 - METHOD FOR PRODUCING REFLECTORS FOR DIFFERENTLY CODABLE REFLECTIVE DELAY LINES IN SURFACE WAVE TECHNOLOGY

Info

Publication number: DE4111866A1
Application number: DE19914111866
Authority: DE
Inventors: Bernd Fleischmann
Original assignee: Siemens Matsushita Components GmbH and Co KG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1992-10-15
Also published as: WO1992019042A1; DE4111866C2

Abstract

Process for producing reflectors for differently codable delay lines in surface wave technology in which, in an initial masking stage, finger electrodes which are unconnected or interconnected in pairs are produced for reflectors taking the form of multi-strip couplers and, in a second masking stage, to provide coding structures, the finger electrodes are connected in pairs in predetermined structures or totally short-circuited.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Reflektoren für unterschiedlich codierbare reflektive Ver zögerungsleitungen in Oberflächenwellentechnik nach dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 4.The present invention relates to a method for manufacturing of reflectors for different codable reflective ver delay lines in surface wave technology according to the Oberbe handle of claim 1 or claim 4.

Codierte reflektive Verzögerungsleitungen in Oberflächenwellen technik sind für viele Anwendungsfälle, beispielsweise Posi tionsfeststellung, Flugzeugidentifizierung oder in Kommunika tionssystemen geeignet. Grundsätzlich ist die Codierung derar tiger Verzögerungsleitungen, die über die Einstellung der Re flektivität der einzelnen Reflektoren in der Verzögerungslei tung erfolgt, aufwendig, wenn für jeden Code die jeweilige Einzeleinstellung der Reflektivität der Reflektoren in der Verzögerungsleitung erfolgen muß. Zwar können große Stückzah len von identischen Oberflächenwellen-Bauelementen mit geringem Aufwand wirtschaftlich hergestellt werden, wobei aber die Co dierung und Decodierung wegen der unterschiedlichen Codes die Herstellung kleiner Anzahlen unterschiedlicher Bauelemente not wendig macht. Beispielsweise können für bestimmte Anwendungs fälle mehrere Tausend Einzelcodes erforderlich sein. Für eine derartig große Anzahl von Codes ist die Herstellung kleiner Anzahlen von unterschiedlichen Bauelementen nicht mehr mit ge ringem billigem Aufwand möglich.Coded reflective delay lines in surface waves technology are for many applications, for example Posi determination, aircraft identification or in communication suitable systems. The coding is basically such tiger delay lines, the setting of Re flexibility of the individual reflectors in the delay line processing takes place if the code for each code Individual adjustment of the reflectivity of the reflectors in the Delay line must be done. Although large numbers of pieces len of identical surface wave components with low Effort can be produced economically, but the Co dation and decoding due to the different codes Manufacture of small numbers of different components makes maneuverable. For example, for certain applications several thousand individual codes may be required. For one such a large number of codes is smaller Numbers of different components no longer with ge little cheap effort possible.

Die generelle Art der Codierung von Oberflächenwellen-Bauele menten, insbesondere in Form von Filtern und Korrelatoren, ist beispielsweise aus "Surface Wave Filters", herausgegeben von Herbert Matthews, 1977 John Wiley & Sons, Inc., Seiten 307 bis 317 bekannt. The general type of coding of surface wave components elements, especially in the form of filters and correlators for example from "Surface Wave Filters", published by Herbert Matthews, 1977 John Wiley & Sons, Inc., pages 307 to 317 known.

Um den Aufwand bei der Herstellung von codierten Oberflächen wellen-Bauelementen der vorgenannten Art zu verringern, ist bereits ein Verfahren entwickelt worden, bei dem eine zu co dierende Komponente des Oberflächenwellen-Bauelementes, bei spielsweise ein Ausgangswandler eines Filters in zwei Maskie rungsschritten zunächst als gemeinsame Grundstruktur und sodann in einem weiteren Maskierungsschritt in einer Codierungsstruk tur hergestellt wird, wobei diese Codierungsstruktur von Bau element zu Bauelement verschieden sein kann. Dies bietet den Vorteil, daß unterschiedlich codierte Oberflächenwellen-Bauele mente hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Codierung in ledig lich zwei Maskierungsschritten hergestellt werden können.The effort involved in the production of coded surfaces to reduce wave components of the aforementioned type a method has already been developed in which one too co component of the surface acoustic wave component for example, an output converter of a filter in two maskies steps first as a common basic structure and then in a further masking step in a coding structure tur is produced, this coding structure of construction element to component can be different. This offers the Advantage that differently coded surface wave components elements regarding their different coding in single Lich two masking steps can be produced.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Ver fahren der in Rede stehenden Art anzugeben, das sich speziell zur Herstellung von reflektiven Verzögerungsleitungen mit co dierbaren Reflektoren eignet.The present invention has for its object a Ver drive of the type in question, which is specific for the production of reflective delay lines with co suitable reflectors.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentan spruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 4 gelöst.This task is carried out in a method of the type mentioned at the beginning Kind by the features of the characterizing part of the patent claim 1 and claim 4 solved.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprü chen.Further developments of the invention are the subject of dependent claims chen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below with reference to the figures of the Drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine an sich bekannte Ausführungsform eines als Reflek tor verwendbaren Multistripkopplers; Figure 1 shows a known embodiment of a multistrip coupler usable as a reflector tor.

Fig. 2 bis 4 eine erste Ausführungsform eines gemäß dem er findungsgemäßen Verfahren codierbaren Reflektors in Form eines Multistripkopplers; Fig. 2 to 4 show a first embodiment of a codable according to the inventive method it reflector in the form of a multi-strip coupler;

Fig. 5 bis 7 eine zweite Ausführungsform eines gemäß dem er findungsgemäßen Verfahren codierbaren Reflektors in Form eines Multistripkopplers; und Fig. 5 to 7 show a second embodiment of a codable according to the inventive method it reflector in the form of a multi-strip coupler; and

Fig. 8 und 9 jeweils eine weitere Ausführungsform eines erfin dungsgemäß codierbaren Reflektors in Form eines Multistripkopplers. FIGS. 8 and 9 each a further embodiment of a dung according OF INVENTION encodable reflector in the form of a multi-strip coupler.

Anhand von Fig. 1 sei zunächst der generelle Aufbau eines als Reflektor wirkenden Multistripkopplers beschrieben. Dieser Multistripkoppler 10 besitzt eine Anzahl von parallelen Elektro denfingern, im vorliegenden Beispiel acht Elektrodenfinger 1 bis 8, die paarweise miteinander verbunden sind. So sind die Elektrodenfinger 1 und 2 mittels einer Verbindung 1-2, die Elektrodenfinger 3 und 4 mittels einer Verbindung 3-4, die Elektrodenfinger 5 und 6 mittels einer Verbindung 5-6 und die Elektrodenfinger 7 und 8 mittels einer Verbindung 7-8 paarweise miteinander verbunden. Durch diese Art der Verbindung der Elektrodenfinger 1 bis 8 ergibt sich eine reflektierende Multistripkoppler-Struktur. Sind dagegen die paarweisen Ver bindungen der Elektrodenfinger aufgetrennt, so reflektiert die Struktur nicht bzw. nur schmalbandig.The general structure of a multistrip coupler acting as a reflector will first be described with reference to FIG. 1. This multistrip coupler 10 has a number of parallel electrode fingers, in the present example eight electrode fingers 1 to 8 , which are connected to one another in pairs. Thus, the electrode fingers 1 and 2 using a compound 1-2, the electrode fingers 3 and 4 by means of a compound 3-4, the electrode fingers 5 and 6 by means of a compound 5-6, and the electrode fingers 7 and 8 by means of a connection 7 are - 8 pairs connected with each other. This type of connection of the electrode fingers 1 to 8 results in a reflective multistrip coupler structure. If, however, the paired connections of the electrode fingers are separated, the structure does not reflect or only reflects in a narrow band.

Diese Eigenschaften eines Multistripkopplers macht sich die Erfindung nun zunutze, um auf einfache Weise durch nur zwei Maskierungsschritte unterschiedlich codierte reflektive Verzö gerungsleitungen herstellen zu können.These are the characteristics of a multistrip coupler Now take advantage of the invention to easily by just two Masking steps of differently coded reflective delays to be able to manufacture power lines.

Gemäß Fig. 2, in der gleiche Elemente wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, werden in einer Vielzahl von reflektiven Verzögerungsleitungen in einem ersten Maskie rungsschritt zunächst identische Grundstrukturen hergestellt, in denen die paarweisen Verbindungen 1-2, 3-4, 5-6 und 7-8 zwi schen den Elektrodenfingern 1 bis 8 zunächst durch schmale Spalte 12, 34, 56 bzw. 78 aufgetrennt sind, so daß nicht reflek tierende oder nur schmalbandig reflektierende Strukturen ent stehen.Are provided according to FIG. 2, the same elements as in Fig. 1 with the same reference characters are in a plurality of reflective delay lines in a first Maskie annealing step initially identical basic structures prepared in which the pair of compounds 1-2, 3-4, 5-6 and 7-8 between the electrode fingers 1 to 8 are initially separated by narrow gaps 12 , 34 , 56 and 78 , so that non-reflective or only narrow-band reflective structures arise.

In einem zweiten Maskierungsschritt werden nun selektiv gemäß dem jeweils vorgegebenen Code in bestimmten Strukturen die spaltförmigen Auftrennungen 12, 34, 56 und 78 zwischen den Elektrodenfingern 1 bis 8 geschlossen, so daß reflektierende Multistripkoppler entstehen. Dazu ist gemäß Fig. 3 in einer Maske eine zweite codierende Struktur vorgesehen, die hier schematisch in Form von Punkten 80 bis 95 dargestellt ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß in der Darstellung nach Fig. 3 lediglich ein Teil einer solchen Codierungsstruktur dargestellt ist, die in ihrer Gesamtheit alle vorkommenden Codes für eine bestimmte Anzahl von Bits abdeckt. Die Auswahl des Codes kann durch entsprechende Maskenverschiebung in Wellenausbreitungs richtung der reflektiven Verzögerungsleitung, d. h., in Aus breitungsrichtung einer akustischen Welle erfolgen.In a second masking step, the gap-shaped separations 12 , 34 , 56 and 78 between the electrode fingers 1 to 8 are then closed selectively in accordance with the respectively predetermined code, so that reflective multistrip couplers are produced. For this purpose, Fig. 3 is provided a second encoding structure in a mask according to, which is illustrated schematically here in the form of points 80 to 95. It should be pointed out that only a part of such a coding structure is shown in the representation according to FIG. 3, which in its entirety covers all occurring codes for a certain number of bits. The selection of the code can be made by a corresponding mask shift in the direction of wave propagation of the reflective delay line, ie, in the direction of propagation of an acoustic wave.

Aus Fig. 4, in der ebenfalls gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 3 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist ersicht lich, wie die Codierungsstruktur nach Fig. 3 die Grundstruk tur nach Fig. 2 abdeckt, so daß durch Schließen der Verbindun gen 1-2, 3-4, 5-6 und 7-8 gemäß den Punkten 84 bis 87 nach Fig. 3 eine reflektierende Struktur entsteht.From Fig. 4, in which the same parts as in Figs. 1 to 3 are given the same reference numerals, it is evident how the coding structure of Fig. 3 covers the basic structure of Fig. 2, so that by closing the connection gene 1-2 , 3-4 , 5-6 and 7-8 according to points 84 to 87 of FIG. 3, a reflective structure is formed.

In den Fig. 5 bis 7, in denen ebenfalls gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 4 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt. Gemäß Fig. 5 sind in den Verbindungen 1-2, 3-4, 5-6 und 7-8 der Elektrodenfinger 1 bis 8 zunächst offene Spalte 12′, 34′, 56′ und 78′ vorgesehen. Fig. 5 zeigt damit ebenfalls eine zunächst allen Reflektoren 10 gemeinsame Grundstruktur mit unverbundenen Elektrodenfingern 1 bis 8.In Figs. 5 to 7, in which is also the same parts as in Figs. 1 to 4 provided with the same reference numerals, another embodiment of the invention is shown. According to Fig. 5 in the compounds 1-2, 3-4, 5-6 and 7-8 of the electrode fingers 1 to 8 initially open gaps 12 ', 34', 56 'and 78' are provided. Fig. 5 therefore also a not all reflectors 10 shows common basic structure with unbonded electrode fingers 1 to 8.

Fig. 6 zeigt schematisch eine spaltschließende Codierungs struktur in Form von Punkten 80′ bis 87′, mit der die Grund struktur nach Fig. 5 durch Schließen der Spalte 12′, 34′, 56′ und 78′ in eine reflektierende Struktur überführt werden kann, in der wiederum die Elektrodenfinger 1 bis 8 paarweise mit einander verbunden sind. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 4, bei der die spaltschließende Codie rungsstruktur nach Fig. 3 durch Maskenverschiebung in Wellen ausbreitungsrichtung so auf eine Grundstruktur nach Fig. 2 ge führt wird, daß die reflektierende Struktur nach Fig. 4 ent steht, ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 7 die Codierungsstruktur nach Fig. 6 senkrecht zur Wellenaus breitungsrichtung verschiebbar, so daß sie auf einen Elektro denfinger und die Spalte in den Verbindungen zwischen den Elektrodenfingern zu liegen kommt, wodurch die Struktur nach Fig. 7 entsteht. Fig. 6 shows schematically a gap-closing coding structure in the form of points 80 'to 87 ', with which the basic structure of Fig. 5 can be converted into a reflective structure by closing the column 12 ', 34 ', 56 'and 78 ' , in which the electrode fingers 1 to 8 are in turn connected to one another in pairs. In contrast to the embodiment according to FIGS . 2 to 4, in which the gap-closing coding structure according to FIG. 3 by mask shift in the direction of wave propagation leads to a basic structure according to FIG. 2 such that the reflective structure according to FIG. 4 is formed is in the embodiment of FIGS. 5 to 7, the coding structure of Fig. 6 perpendicular to Wellenaus propagation direction slidably, so that they and the column is denfinger an electric to lie in the connections between the electrode fingers, whereby the structure of FIG. 7 arises.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform ist in Fig. 8 dargestellt. Für diese Ausführungsform ist Ausgangspunkt eine Reflektorstruktur nach Fig. 1, in der Elektrodenfinger paar weise miteinander verbunden sind, so daß die gemeinsame durch einen ersten Maskierungsschritt entstehende Grundstruktur eine reflektierende Struktur ist. In einem zweiten Maskierungs schritt wird nun eine Maske mit einer derartigen Codierungs struktur verwendet, daß die Elektrodenfinger 1 bis 8 des Re flektors 10 kurzgeschlossen werden. Speziell ist dabei die Codierungsstruktur so gewählt, daß die Elektrodenfinger 1 bis 8 an beiden Enden durch eine Kurzschlußverbindung 100 bzw. 101 kurzgeschlossen werden.Another embodiment according to the invention is shown in FIG. 8. The starting point for this embodiment is a reflector structure according to FIG. 1, in which electrode fingers are connected to one another in pairs, so that the common basic structure created by a first masking step is a reflective structure. In a second masking step, a mask with such a coding structure is now used that the electrode fingers 1 to 8 of the reflector 10 are short-circuited. Specifically, the coding structure is selected so that the electrode fingers 1 to 8 are short-circuited at both ends by a short-circuit connection 100 and 101, respectively.

In Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 8 kann ein Kurz schluß auch dadurch realisiert werden, daß eine Kurzschlußver bindung 102 senkrecht zur Wellenausbreitungsrichtung durch einen Elektrodenfinger (hier den Elektrodenfinger 7) und die Verbindungen zwischen jeweils zwei Elektrodenfingern verläuft, so daß insgesamt eine kurzgeschlossene Reflektorstruktur ent steht.In a modification of the embodiment according to FIG. 8, a short circuit can also be realized in that a short circuit connection 102 runs perpendicular to the direction of wave propagation through an electrode finger (here the electrode finger 7 ) and the connections between two electrode fingers each, so that a short-circuited reflector structure ent stands.

Es ist darauf hinzuweisen, daß in den Fig. 1 bis 9 aus Übersichtlichkeitsgründen jeweils die Verhältnisse nur für einen einzigen Reflektor in einer reflektiven Verzögerungs leitung dargestellt sind. Natürlich enthält eine vollständige Verzögerungsleitung neben mehreren einen vollständigen Code realisierenden Reflektoren der beschriebenen Art in an sich bekannter Weise auch einen Eingangs/Ausgangs-Interdigitalwand ler. Ebenso ist in den Figuren ein die Reflektoren und den Interdigitalwandler tragendes piezzoelektrisches Substrat nicht eigens dargestellt, da dies zur Erläuterung der Erfindung nichts beiträgt.It should be noted that in FIGS. 1 to 9, for reasons of clarity, the relationships are only shown for a single reflector in a reflective delay line. Of course, in addition to several reflectors of the type described which implement a complete code, a complete delay line also contains an input / output interdigital converter in a manner known per se. Likewise, a piezzoelectric substrate carrying the reflectors and the interdigital transducer is not specifically shown in the figures, since this does nothing to explain the invention.

Claims

1. A method for producing reflectors ( 10 ) for different codable reflective delay lines in surface wave technology, in which the reflectors ( 10 ) are formed by a grid of electrically conductive electrode fingers ( 1 to 8 ) on a piezoelectric substrate and the grid itself a first basic structure common to all reflectors ( 10 ) and a second one composed of a plurality of different coding structures from selected structure, and
the common basic structure is produced using a first masking step and the respective coding structure for the reflectors ( 10 ) is produced using a second masking step,
characterized,
be that as reflectors (10) with parallel electric multistrip the fingers (1 to 8) used are produced as a common basic structure in the first masking steps un connected electrode fingers (1 to 8),
and to create the coding structures in the second masking step, the electrode fingers ( 1 to 8 ) of predetermined reflectors ( 10 ) are connected to one another in pairs.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the first masking step as a common basic structure unconnected electrode fingers ( 1 to 8 ) with closable for coding columns ( 12 , 34 , 56 , 78 ) between the electrode fingers ( 1 to 8 ) are produced and a mask with such coding structures ( 80 to 94 ) is used for the second masking step that predetermined codes can be realized by shifting the mask in the direction of wave propagation of the reflector ( 10 ).

3. The method according to claim 1, characterized in that in the first masking step as a common basic structure unconnected electrode fingers ( 1 to 8 ) with closable for coding columns ( 12 ', 34 ', 56 ', 78 ') are produced and for the second Masking step a mask with such coding structures ( 80 'to 87 ') is used that given codes can be implemented by shifting the mask perpendicular to the direction of wave propagation of the reflector ( 10 ).

4. Process for the production of reflectors ( 10 ) for different codable reflective delay lines in surface wave technology, in which
the reflectors ( 10 ) are formed by a grid of electrically conductive electrode fingers ( 1 to 8 ) on a piezoelectric substrate and the grid is composed of a first basic structure common to all reflectors ( 10 ) and a second one from a large number of different coding structures of selected structure , and
the common basic structure is produced by means of a first masking step and the respective coding structure for the reflectors ( 10 ) is produced by means of a second masking step, characterized in that
that as reflectors ( 10 ) multi-trip coupler with parallel electrode denfingern ( 1 to 8 ) are used, as a common basic structure in the first masking step, a paired connection of all electrode fingers ( 1 to 8 ) is Herge, and
to create the coding structures in the second masking step, the electrode fingers ( 1 to 8 ) in predetermined reflectors ( 10 ) are short-circuited.

5. The method according to claim 4, characterized in that the electrode fingers ( 1 to 8 ) are short-circuited by connection in the direction of wave propagation at at least one end.

6. The method according to claim u, characterized in that the electrode fingers ( 1 to 8 ) are short-circuited by connection in a direction perpendicular to the direction of wave propagation.