182839. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés felületi hullámú akusztikus eszközök gyártásközi ellenőrzésére
1 182 839 2 A találmány tárgya olyan kapcsolási elrendezés, mely a felületi hullámú akusztikus eszközök gyártásközi ellenőrzését célozza. A javasolt kapcsolási elrendezésben alkalmazott elektronikus elemek lehetőséget nyújtanak arra, hogy az egyidejűleg alkalmazott, de különböző frekvencia tartományú jeleket a mérendő felületi hullámú akusztikus eszköz átvitelének függvényében mérjük és értékeljük. A napjaink gyakorlatában széles körben alkalmazzák televízió középfrekvenciás szűrőként (TV KF szűrő) a Lítium-niobát (LiNb03) hordozón kialakított akusztikus felületi hullámú szűrőt. A Lítium-niobát egykristályt növesztés után elektromos tér segítségével monodomén struktúrává alakítják. A kristályt röntgendifrakciós módszerrel orientálva a kívánt kristálytani iránynak megfelelően feldarabolják. A kapott szeleteket mechanikus úton csiszolják, polírozzák. A szeletek gondosan polírozott felületére a félvezető és vékonyréteg technológiából jól ismert vákuumtechnológiai (vákuum porlasztás) fémbevonási eljárással kb. 2000 Ä vastagságú A1 réteget választanak le. Ezen réteg felvitele után szintén ettől a technológiától kölcsönzött úgynevezett fotolitográfiai eljárással alakítják ki a szelet felületén a szűrő struktúrát. A például 4X10 mm nagyságú eszköz felületén 0,25 jam pontossággal 5-10 jum szélességű vonalrendszereket kell kialakítani, úgy, hogy a többszáz vonalból álló rendszerben folytonossági hiány vagy zárlat ne legyen. Ez rendkívül szigorú követelmények, rendkívüli feladatok elé állítják a fotolitográfiai eljárást. A technológiai fegyelem szigorú betartása feltétlenül indokolt, mert a fotolitográfiai technológia minden lépéséből pl. a szelet felületének fotolakkal való felöntése, a hőkezelés után egy maszkon át történő megvilágítás, a megvilágított lakk előhívása, lakkleoldás, fémek vegyi marással történő eltávolítása stb. igen sok hibalehetőséget rejtenek magukban. Közismert, hogy e munkafolyamatok miatt a kész felhasználható áramkörök kihozatala meglehetősen alacsony, mintegy 70 %. Az akusztikus felületi hullámú szűrők gyártása során már jelenleg is azokat az eljárásokat és berendezéseket alkalmazzák, amelyeket az igen nagy bonyolultságú integrált áramkörök jövőbeni generációi számára fejlesztettek ki. A szűrőgyártási technológia folyamán a szeleteken kialakult elemek szétválasztása is igen nehéz feladat. A Lítium-niobátot kis hősokktűrő képesség kis mechanikai hatásokra is törékenység jellemez, e tulajdonsága miatt különleges darabolási eljárást igényel. Erre a feladatra félautomata gyémánttárcsás daraboló berendezés alkalmas. Az ezután következő szerelés-tokozási műveletek rendkívül munkaigényesek. Nagysorozatú gyártás esetén a megfelelő minőség és kihozatal biztosítása érdekében nagyfokú automatizáltság szükséges. A szerelési műveletek egyik fázisa a rombusz alakra darabolt kristályszélek speciális műgyantával történő bevonása, amelynek az a feladata, hogy az eszköz, határfelületéről visszaverődő reflexciós felületi hullámokat elnyelje, illetve kioltsa. Többnyire ezt speciális műgyanta oldja meg. Ezután a félvezető technikában általánosan használt huzalkötési eljárás egyikével biztosítják a tok kivezetési és az eszköz közötti galvanikus kapcsolatot. A szerelt szűrő műanyag házba való behelyezése után a szűrőtartó és a tok közötti kapcsolatot szintén műgyanta kiöntés biztosítja. Napjaink gyakorlatában tehát a tokozott áramköröket mérik, illetve minősítik. A mérés, illetve a minősítésre használt műszerek bonyolult és nagyértékű berendezések, melyek a fejlett technika legújabb eredményei. A berendezésekkel a tokozott kész áramköröket mérik. A hibás vagy alkalmatlan paraméterekkel rendelkező áramköröket, vagyis az akusztikus felületi hullámú szűrőket már nem lehet felhasználni. Î Ismert az is, hogy ezen akusztikus felületi hullámú 1 szűrők fizikai és elektromos paraméterei utólag nem javíthatók, illetve semmilyen beállítási lehetőség nincsen. ^ E tényből következik, hogy ezen példányok végleg se- Iejtté válnak. \z akusztikus felületi hullámú szűrők mérésének lényegében mint négypólusnak a csillapítás felvétele a frekvencia függvényében, a minősítése pedig felvett karakterisztika értékelése az adott célkitűzésnek megfelelően. Egy ismert és elterjedt mérési módszert valósít meg a 1 541 837 lajstromszámú NSZK szabadalom. A kivitelezett kapcsolási elrendezést az 1.ábrában mutatjuk be. A kapcsolási elrendezésből egyértelműen kitűnik, hogy a mérőjelet egyrészt az x mérendő négypóluson keresztül, másrészt egy dekád szekrény vezeti át a Szi szintjelzőhöz. A dekád szekrényt úgy állítják be, hogy a két ágon átjutó jel amplitúdója azonos legyen. A beállított Dk dekád szekrény értéke mutatja meg az x mérendő négypólus csillapítását. A mérés annyi frekvencián végezhető el. ahány frekvenciára késztettek a G, változtatható frekvenciájú generátort. Egy másik mérési módszert ismertet az 1 490 850 lajstromszámú angol szabadalom. A kapcsolási elrendezést a 2. ábrában közöljük. A vázolt kapcsolási elrendezésből megállapítható, hogy a mérőjelet két ágban vezetik az egyik ágban az x vizsgálandó négypóluson a K keverőn az Ssz sávszűrőn keresztül jut el az E amplitúdó és fázis kiértékelő egységbe. A másik ágon pedig az x vizsgálandó négypólus bemenetéből kiindulva a K keverőn az Ssz sávszűrőn és az f; fázistolón áthaladva jut el az E amplitúdó és fázis kiértékelő egységbe. A keveréshez a G3 változtatható frekvenciájú generátor jelét használják fel mind a két ágban. Az E amplitúdó és fázis kiértékelő egység a bevezetett két jel közti amplitúdó és fázis különbséget dolgozza fel és értékeli. Mindkét kivitelezett mérőberendezés korszerű és feltételezi a fejlett technikával készült áramköri egységeket, E megoldásoknál lehetséges a számítógép csatlakoztatása és a minősítés automatizálhatósága. A gyártó vállalatok között azonban felmerült olyan igény is, mely ezt a mérési feladatokat és minősítést egyszerűbb eszközzel kisebb sávszélességgel, de hasonló pontossággal végezzék el. Ezt a kitűzött feladatot oldja meg az általunk javasolt kapcsolási elrendezés. Az általunk javasolt kapcsolási elrendezés tehát alkalmas a felületi hullámú akusztikus eszközök gyártásközi • mérésére és minősítésére. A kapcsolási elrendezésben alkalmazott elektronikus elemek lehetőséget nyújtanak arra. hogy az egyidejűleg 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 *7
