Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen stellen dar:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine gepackte Einrichtung zur Signalverarbeitung mit Auswertung akustischer Oberflächenwellen vor einer Justierungsmaßnahme der hier angegebenen Art,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Einrichtung nach Fig. 1 entsprechend der in Fig. 1 angegebenen Schnittlinie 2-2,

Fig. 2A in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt der Querschnittsansicht von Fig. 2 entsprechend der in dieser Figur angegebenen Linie 2A-2A,

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine gepackte Einrichtung ähnlich der Darstellung von Fig. 1 nach Vornahme der Frequenzjustierung durch die hier angegebenen Maßnahmen,

Fig. 4 eine Querschnittsansicht entsprechend der in Fig.3 angegebenen Schnittlinie 4-4,

Fig. 4A eine vergrößerte Darstellung der Schnittansicht nach Fig. 4 entsprechend der in dieser Zeichnungsfigur angegebenen Linie 4A-4A,

Fig. 4B eine Schnittansicht einer Einrichtung zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform einer Einrichtung der hier angegebenen Art, bei welcher zur Justierung zwei konvergierende gerichtete Energiestrahlen eingesetzt werden,

Fig. 5A eine vergrößerte Ansicht der Schnittdarstellung von Fig. 5 entsprechend der in dieser Zeichnungsfigur angegebenen Linie 5A-5A,

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung einer wiederum anderen Ausführungsform einer Einrichtung der hier angegebenen Art, bei welcher zur Justierung zwei konvergierende Strahlen gerichteter Energie eingesetzt werden, um einen Ablagerungsflecken auf der wellenübertragenden Oberfläche teilweise abzutragen,

Fig. 6A eine vergrößerte Schnittdarstellung entsprechend der in Fig. 6 angegebenen Linie 6A-6A,

Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Einrichtung der hier angegegebenen Art mit einer Gasmischung, welche in der Packung eingeschlossen ist und Strahlungsenergie auf diese Gasmischung gerichtet wird, um eine Materialschicht auf der wellenübertragenden Oberfläche abzulagern und

Fig. 7A eine vergrößerte Ansicht entsprechend der in Fig. 7 angegebenen Linie 7A-7A.

Es sei zunächst auf die Fig. 1, 2 und 2A Bezug genommen. Sie zeigen eine gepackte Einrichtung zur Signalverarbeitung mit Auswertung akustischer Oberflächenwellen, vorliegend einen Resonator 10 mit einer Basis 12, dessen Oberfläche 12a für die, Ausbreitung von Oberflächenwellen vorgesehen ist, einem Deckelteil 14 und einer zur Abdichtung dienenden Glasfritte 16. Die Basis 12 ist aus ST-geschnittenem oder gedreht ST-geschnittenem Quarz gefertigt und trägt auf der Oberfläche 12a ein Paar von interdigital ausgebildeten Wandlern 20 und 24 sowie Reflexionsgitter 27 und 29. Die interdigital ausgebildeten Wandler 20 und 24 sind in der dargestellten Weise an Sammelleiter 18a und 18b bzw. 19a und 19b angeschlossen. Über der Basis 12 befindet sich das Deckelteil 14, das ebenfalls aus ST-geschnittenem oder gedreht ST-geschnittenem Quarz gefertigt ist. Quarz ist charakteristischerweise 85% bis 95% transparent gegenüber Energie mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 0,185 µ bis 4,0 µ bezüglich Proben oder Schichtdicken von 1 mm bis 3 mm Dicke. Alternativ können die Basis 12 und das Deckelteil 14 aus anderen transparenten Werkstoffen gefertigt sein, beispielsweise aus Lithiumniobat. Die Basis 12 und das Deckelteil 14 sind dicht aufeinandergesetzt, was unter Verwendung einer geeigneten Glasfritte 16 erreicht sein kann. Das Deckelteil 14 hat eine Breite wc, welche kleiner ist als die Breite wb der Basis 12, so daß nach dem Aufeinandersetzen von Deckelteil und Basis die Sammelleiter 18a und 18b sowie 19a und 19b im Randbereich der Basis freiliegen, um entsprechende elektrische Kontakte zu äußeren Bauteilen hin herstellen zu können.

Wie in Vergrößerung in Fig. 2A dargestellt ist, befindet sich auf der Innenfläche 14a des Deckelteiles 14, einen Teil der Innenfläche überdeckend, ein Schichtverband 26 mehrerer Schichten mit einer thermischen Pufferschicht oder thermoschockabsorbierenden Schicht 26a, einer Energieumwandlungsschicht 26b und einer thermisch verdampfbaren oder abtragbaren Schicht 26c. Bei dieser besonderen Anordnung enthält die thermoschocksorbierende Schicht 26a ein dielektrisches Material, welches gegenüber der einfallenden Energie im wesentlichen transparent ist, wobei die Energie durch das Deckelteil 14 der Einrichtung hindurch in der nachfolgend zu beschreibenden Weise gerichtet wird, wobei jedoch ein ausreichender thermischer Widerstand vorgesehen ist, um das Deckelteil 14 thermisch gegenüber der Hitzeentwicklung zu puffern, die in der energieabsorbierenden Schicht 26b erzeugt wird, worauf nachfolgend ebenfalls näher eingegangen wird. Die Energieumwandlungsschicht 26b besteht aus einem Material, welches die einfallende Energie im wesentlichen absorbiert, die über das Deckelteil 14 und die Pufferschicht 26a die Energieumwandlungsschicht erreicht, welche die Aufgabe hat, die einfallende, gebündelte Energie in Wärme umzuwandeln. Die thermisch abtragbare oder verdampfbare Schicht 26c befindet sich über der Strahlungsumwandlungsschicht 26b und absorbiert zumindest anteilsweise die von der Schicht 26b erzeugte Strahlungsenergie oder Wärmeenergie und wenn die erzeugte Energie eine ausreichende Intensität erreicht, so wird die Schicht 26c teilweise entfernt und insbesondere abgetragen oder verdampft und setzt sich auf der Oberfläche 12a, wie in Fig. 4 gezeigt, wieder ab oder kondensiert darauf. Die Menge der wieder abgelagerten Materialien ist so bemessen, daß sie dazu ausreichen, die Übertragungsgeschwindigkeit für Oberflächenwellen auf der Oberfläche der Einrichtung zu verändern und dadurch die Frequenzübertragungseigenschaften der Einrichtung in der gewünschten Weise zu justieren.

Es sei nun auf die Fig. 3, 4 und 4a Bezug genommen. Einfallende Strahlungsenergie entsprechend dem Strahlungsstrahl 30 erreicht über das Deckelteil 14 den zur Justierung dienenden Materialteil 26. Die einfallende Energie durchdringt die transparente Pufferschicht 26a und wird durch ausgewählte, darunterliegende Bereiche der Energieumwandlungsschicht 26b absorbiert. Die Umwandlungsschicht 26b formt die einfallende Energie in Wärme um. Die Wärme in der Umwandlungsschicht 26b bewirkt die Abtragung oder Verdampfung von Bereichen der Schicht 26c, wie in den vorgenannten Figuren dargestellt ist. In Abhängigkeit von der Impulsbreite, dem Leistungspegel, der Wellenlänge und der Wiederholungsrate der Energieimpulse wird die Schicht 26c entweder bei niedrigen Energieniveaus verdampft oder bei höheren Energieniveaus abgetragen. Darüberhinaus läßt sich bei ausreichenden Energieniveaus erreichen, daß ausgewählte Bereiche jeder der Schichten 26a bis 26c entfernt werden. Das abgetragene Material wird entweder abgestoßen oder für eine Kondensation verdampft und lagert sich wieder als eine Schicht 34 auf der Basis 12 der Einrichtung 10 ab. Das Vorhandensein der Ablagerung 34 auf der Oberfläche 12a der Basis 12 vermindert die Übertragungsgeschwindigkeit für Oberflächenwellen in diesem Bereich aufgrund der Massenablagerung gegenüber Oberflächenwellen, die über die Oberfläche der Basis sich ausbreiten. Durch Erhöhung der Anzahl der Ablagerung 34 und ihrer Breite sowie der gesamten Masse kann der Einstellbereich bezüglich der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen justiert werden.

Besondere Beispiele von Einrichtungen unter Einsatz der hier angegebenen Maßnahmen seien nachfolgend beschrieben. Wie in den Fig. 3, 4 und 4A gezeigt, kann ein Bearbeitungsstrahl, vorliegend in Gestalt eines Lichtstrahls von einem Laser (siehe anliegende Tabelle) erzeugt werden, der auf die wellenübertragende Oberfläche hin gerichtet ist und Breiten hat, die in der Größenordnung der Wellenlänge der akustischen Wellen innerhalb der Einrichtung dimensioniert ist (typisch im Bereich von 2,5 µ bis 50 µ). Das bedeutet, daß eine lange, schmale Linie des Strahlungsquerschnittes über die Breite der wellenübertragenden Oberfläche hin gerichtet ist und so zentriert ist, daß sie parallel zu dem Zwischenraum zwischen den interdigitalen Wandlerelementen verläuft und durch das Deckelteil der Einrichtung dringt. Dieser Energiestrahl wird von dem zusammengesetzten, strahlungsabsorbierenden Flecken 26 aufgefangen, welcher sich auf der Innenfläche 14a des Deckelteiles 14 befindet. Aufgrund dieser Orientierung und Querschnittsgestalt des Laserstrahls wird die vorzugsweise aus Aluminium bestehende Schicht 26b selektiv in einem Teil ihres Bereiches durch den einfallenden Laserstrahl erhitzt. Aufgrund dieser örtlichen Erhitzung der Aluminiumschicht werden Teile der darauf befindlichen Aluminiumoxidschicht 26c verdampft oder von der Aluminiumschicht 26b abgetragen und setzen sich auf der darunter befindlichen wellenübertragenden Oberfläche 12a ab. Da, wie im einzelnen festzustellen ist, der Betrag der Frequenzjustierung von der Masse des wieder abgelagerten Materials auf der wellenübertragenden Oberfläche abhängig ist, kann der Betrag der Frequenzjustierung je Impuls des Lasers durch Steuerung der Breite und der Amplitude des Laserimpulses beeinflußt werden und kann auch von der Stärke des Materials abhängig sein, das auf der Innenfläche des Deckelteiles 14 zur Verfügung gehalten wird. Wird der gesamte Abstand zwischen den Interdigitalwandlern ausgenützt, so kann man im Bereich einer maximalen Frequenzverschiebung von über 1% justieren. Es ist jedoch zu vermuten, daß derartige Justierungsbereiche sowohl die Betriebsdämpfung als auch die Leerlaufgüte der Einrichtung verschlechtern würden. Da jedoch nur 0,025 bis 0,05 Promill einer Justierung im allgemeinen zur Berücksichtigung der Frequenzverschiebungen nach der Packung der Einrichtung erforderlich sind, wird im allgemeinen nur ein kleiner Teil der Deckelablagerung auf den aktiven Bereichen zwischen den Interdigitalwandlern auf der wellenübertragenden Oberfläche wieder abgelagert.

Gemäß einem praktischen Ausführungsbeispiel wurden vier Einrichtungen der hier angegebenen Art mit einer Betriebsfrequenz von 402 MHz in der vorstehend angegebenen Weise justiert. Ein dreischichtiger Verband gemäß Fig. 4 wurde auf der Innenfläche des Deckelteiles 14 abgelagert, wobei dieser Verband eine 40 nm dicke Schicht aus Aluminiumoxid Al₂O₃ entsprechend der Schicht 28a, eine 10 nm dicke Schicht aus Aluminium entsprechend der Schicht 26b und eine 25 nm dicke Schicht aus Aluminiumoxid entsprechend der Schicht 26c enthielt. Die Dicken der abgelagerten Schichten 26a bis 26c wurden so gewählt, daß sich unterschiedliche Mengen der Massenablagerung je Impuls einfallender Strahlungsenergie in Form von Licht ergaben. Die Schicht 26a hat aufgrund dieses Mechanismus eine Dicke im Bereich von 20 nm bis 100 nm, die Schicht 26b hat zweckmäßig eine Dicke im Bereich von 2,5 nm bis 20 nm und die Schicht 26c hat eine Dicke im Bereich von 5 nm bis 50 nm.

Der Leistungspegel, die Anzahl der Impulse und die Anzahl wieder abgelagerter Linien oder Streifen für die vier Beispiele der hier angegebenen Justierung sowie die Anfangsfrequenz, die Endfrequenz und die Frequenzverschiebung aufgrund der Justierung in den Einrichtungen sind in der beigefügten Tabelle, Beispiele 1 bis 4, festgehalten.

Alternativ kann die einfallende Laserenergie durch die Basis 12 auf die Justierungsablagerung 26 gerichtet werden, wie in Fig. 4B dargestellt ist. Die einfallende Laserenergie kann dann wiederum dazu verwendet werden, bestimmte Bereiche des Justierungsfleckens am Deckelteil abzutragen, beispielsweise dadurch, daß die zu justierende Einrichtung umgedreht wird, um die Massenbeladung der wellenübertragenden Oberfläche zu verändern, und dadurch die Eigenschaften der wellenübertragenden Oberfläche bezüglich der Übertragungsgeschwindigkeit zu verändern.

Anhand von Fig. 5 sei nun eine andere Ausführungsform der hier angegebenen Einrichtung bzw. des vorliegend an gegebenen Verfahrens erläutert, gemäß welchen eine selektive Änderung der Frequenzeigenschaften einer gepackten Einrichtung zur Signalverarbeitung mit Auswertung akustischer Oberflächenwellen erreicht werden kann. Die gepackte Einrichtung 10' enthält die zuvor schon erwähnte Basis 12 und das im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 erwähnte Deckelteil 14. Gerichtete Energie in Gestalt der Strahlen eines "Excimer"-Lasers wird durch das aus Quarz bestehende Deckelteil 14 auf die Basis 12 gerichtet. Vorliegend wird ein Paar von Strahlen des Lasers durch das Deckelteil 14 unter bestimmtem Einfallswinkel auf die Basis 12 gerichtet, so daß die Strahlen auf einen bestimmten Bereich der Basis fokussiert oder konvergiert gehalten sind, um diesen Bereich zu entfernen oder einen Bereich der Basis 12 abzutragen, der zwischen dem Paar von Interdigitalwandlern liegt, wie aus Fig. 5A ersichtlich ist. Alternativ können drei oder mehr Energiestrahlen oder ein einziger gebündelter Strahl ein gesetzt werden. Die Leistungsdichte an dem Punkt, an dem der Strahl oder die Strahlen auftrifft oder auftreffen, muß ausreichend sein, um die gewünschten Mengen des Materials abzutragen oder zu verdampfen. Da das Deckelteil aus Quarz beispielsweise in einer Stärke von 1 mm bis 2 mm Dicke besteht und eine Durchlässigkeit von 85% bis 95% aufweist, muß die Leistungsdichte am Punkt der Fokussierung ausreichend sein, um das Quarz, befindet sich die wellenübertragende Oberfläche am Deckelteil, zu entfernen oder um das Quarz, befindet sich die wellenübertragende Oberfläche am Basisteil, im Deckelbereich zu durchdringen. Da die akustischen Wellenübertragungseigenschaften der Oberfläche zwischen dem Paar von Wandlern 20 und 24 durch selektive Abtragung von Material geändert wird, wird die Übertragungsgeschwindigkeit für Oberflächenwellen zwischen dem Wandlerpaar aufgrund der Abtragung geändert. Die Frequenz des in der hier angegebenen Weise behandelten Bauteiles wird also selektiv eingestellt.

Es sei nochmals erwähnt, daß die Anzahl, die Tiefe und die Breite der Bereiche 12c, welche in der Oberfläche, welche die Wellen auf der Basis 12 überträgt, so gewählt werden, daß eine gewünschte Frequenzverschiebung bezüglich der akustischen Wellen, die in der hier angegebenen Einrichtung verarbeitet werden, eintritt. Charakteristischerweise ist die Tiefe der eingegrabenen Rillen annähernd 0,5 µ und die Breite der Rillen liegt in der Größenordnung der Wellenlänge der übertragenen Oberflächenwellen, also 2 bis 50 µ. Bei dem hier angegebenen Beispiel ist die Intensität der durch das Deckelteil 14 einfallenden Laserstrahlen 30a und 30b nicht ausreichend, um das Material des Deckelteiles 14 zu beschädigen oder zu stören. Da sich aber am Punkt des Zusammentreffens der beiden Laserstrahlen die Intensität der Strahlen addiert, reicht die Gesamtintensität dazu aus, bestimmte Bereiche 12c der wellenübertragenden Oberfläche 12a abzutragen. Da die Masse und der Ausbreitungsweg der Oberflächenwellen eine Änderung erfährt, werden die Übertragungsgeschwindigkeit oder Ausbreitungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen und damit die Betriebsfrequenz der Einrichtung geändert. Beispiel 5 in der vorstehenden Tabelle zeigt die Ergebnisse einer in der hier angegebenen Weise justierten Einrichtung.

Anhand von Fig. 6 sei nun ein weiteres Ausführungsbeispiel erklärt. Ein Justierungsbelag 26' ist auf der Basis innerhalb des Zwischenraumes zwischen den Interdigitalwandlern vorgesehen. Eine Strahlungsanordnung, vorzugsweise ein Paar konvergierender Laserstrahlen kann dazu eingesetzt werden, selektiv einen Bereich des Justierungsbelages 26' zu bestrahlen und die molekulare Bindung dieses Bereiches des Justierungsbelages zu beeinflussen. Da die Massenbelastung in dem Bereich, in dem die Zusammensetzung des Materials des Justierungsbelages verändert wird, eine Abänderung erfährt, werden die akustischen Übertragungseigenschaften und daher die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Oberflächenwellen und somit die Frequenzeigenschaften der Einrichtung ebenfalls verändert.

Verschiedene Möglichkeiten zur Änderung der molekularen Bindung des Materials im Justierungsbelag können eingesetzt werden. Beispielsweise kann hierzu eine Aluminium-Sauerstoff- Verbindung verwendet werden, wie sie in der Veröffentlichung "Submicron Patterning by Projecting Excimer-Laser-Beam Induced Chemistry" von Ehrlich u. a., J. Vac. Sci. Tech. B 3 (1) Januar/Februar 1985, angegeben ist. In diesem Falle wird eine Cermet-Schicht oder Metallkeramikschicht als Justierungsbelag 26 abgelagert. Die Laserenergie wird auf den Justierungsbelag gerichtet und aufgrund des Energieeinfalls werden die Aluminium-Sauerstoff-Verbindungen auf gebrochen und es entsteht eine lokalisierte Bildung von Al₂O₃ innerhalb des Justierungsbelages. Es sei nochmals erwähnt, daß der Abstand und die Anzahl lokalisierter Bereiche der Bildung von Al₂O₃ abhängig von der gewünschten Stärke der Änderung der Übertragungsgeschwindigkeit von Oberflächenwellen gewählt wird. Ein Beispiel für diese Justierungstechnik ist in der beigefügten Tabelle unter Nr. 6 festgehalten. Alternativ können Schichten aus Al₂O₃, Al als Justierungsbeläge 26 vorgesehen sein und ein derartiger Justierungsbelag wird wiederum in ausgewählten Bereichen einem Energiestrahl eines Excimer-Lasers ausgesetzt und die Al-Al-Bindungen und Al-O-Bindungen werden aufgebrochen, wobei neue Verbindungen Al₂O_x entstehen, worin x eine nichtstoichiometrische Zusammensetzung anzeigt.

Eine weitere Technik sieht vor, eine Aluminiumschicht als Justierungsbelag 26 abzulagern. Der Hohlraum der Packung 10 wird mit einem Reaktionsgas gefüllt, beispielsweise O₂ oder NO₃, wobei der Druck beispielsweise im Bereich von 2 . 10^-6 Torr bis 1 . 10^-4 Torr liegt. Es wird wiederum ein einfallender Energiestrahl auf den Justierungsbelag 26 gerichtet, wo die Al-Al-Bindungen aufgebrochen werden, so daß sich Al₂O₃ pyrolytisch bildet. Durch Steuerung der Oberflächengröße des bestrahlten Bereiches und der darauf einfallenden Energie kann die Stärke der Justierung bezüglich der Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Oberflächenwellen bestimmt werden.

Es sei nun auf die Fig. 7 und 7A Bezug genommen. Hier wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegend angegebenen Maßnahmen beschrieben. Die gepackte Einrichtung zur Signalverarbeitung mit Auswertung akustischer Oberflächenwellen enthält wiederum ein Deckelteil 14 und eine Basis 12, welche ein Reaktionsgas 32 einschließen. Ein Laserstrahl, beispielsweise ein Laser-Lichtstrahl eines Excimer-Lasers, Nd-YAG- Lasers usw. wird durch das Gerät eingestrahlt, um photoaktiv die Verbindungen der Reaktionsgases aufzubrechen, so daß aufgrund der Photoreaktion ein Material auf der Oberfläche der wellenausbreitenden Teile des Gerätes abgelagert wird. Das Muster des einfallenden Laserstrahls wird so gewählt, daß sich bestimmte Muster des abgelagerten Materials auf der wellenausbreitenden Oberfläche ergeben. Die Reaktionsgase können Sauerstoff und eine Quelle eines geeigneten Metalls enthalten, beispielsweise Aluminium oder Silizium usw. So kann etwa TMAl (Trimethylaluminium), SiH₄ Silan usw. verwendet werden. Ein bestimmtes Gas als Metallquelle muß während der Abdichtung der Glasfritte in den Fällen stabil sein, in denen eine solche Abdichtungstechnik eingesetzt wird.

Der Lichtstrahl eines Excimer-Lasers kann auf die gewählten Reaktionsgase gelenkt werden und photoaktiv die Verbindungen der als Metallquelle dienenden Gase aufbrechen. Das freie Metall reagiert dann mit dem Sauerstoff und es lagert sich eine Metalloxidschicht 34' auf dem Substrat aus dem gebildeten Dampf ab. So kann beispielsweise ein lokalisierter Bereich aus Al₂O₃ auf der oberflächenwellenübertragenden Seite des Substrates abgelagert werden.

Dem Fachmann bietet sich im Rahmen der vorliegend angegebenen Konstruktionsprinzipien eine Anzahl von Weiterbildungs- und Abwandlungsmöglichkeiten. Insbesondere kann ein einzelner Energiestrahl oder ein Paar konvergierender Energiestrahlen in solcher Weise über das Deckelteil oder die Basis des Gerätes eingeleitet werden, daß ein Justierungsbelag, der sich auf der Innenseite des Deckelteils oder auf der Oberseite der Basis befindet, bzw. der sich zwischen den Interdigitalwandlern der Basis befindet, abgetragen werden bzw. wieder abgelagert werden, so daß schließlich als Ergebnis eine Änderung der Übertragungseigenschaften des betreffenden Oberflächenbereiches der Einrichtung zur Signalverarbeitung mit Auswertung akustischer Oberflächenwellen erzielt wird.