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DE69031349T2 - Induktiv gekoppelte oberflächenwellenanordnung und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Induktiv gekoppelte oberflächenwellenanordnung und verfahren zu deren herstellung

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Publication number
DE69031349T2
DE69031349T2 DE69031349T DE69031349T DE69031349T2 DE 69031349 T2 DE69031349 T2 DE 69031349T2 DE 69031349 T DE69031349 T DE 69031349T DE 69031349 T DE69031349 T DE 69031349T DE 69031349 T2 DE69031349 T2 DE 69031349T2
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DE
Germany
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substrate
transponder
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saw
transponder according
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DE69031349T
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Jon Nagel
Paul Nysen
Richard Smith
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Xcyte Inc
Original Assignee
Xcyte Inc
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6406—Filters characterised by a particular frequency characteristic
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
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    • G06K19/0672—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with resonating marks
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einkopplung von elektrischer Energie in ein akustisches und/oder Auskopplung von elektrischer Energie aus einem akustischen Oberflächenwellen-Gerät, nachfolgend "AOW"-Gerät genannt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Einkopplung von elektrischer Energie in ein und Auskopplung von Energie aus einem AOW-Gerät, welches in einem "passiven Abfrager- Markierersystem" ("passive interrogator label system") als Transponder dient.
  • Ein sogenanntes "passives Abfrager-Markierersystem" ist ein Radarsystem unter Einsatz von Transpondern, welche in der Lage sind, ein erstes Abfragesignal zu empfangen, dieses Signal zu verarbeiten und als Antwort ein zweites Signal abzustrahlen, das von dem ersten Signal abgeleitet ist und kodierte Informationen enthält. Weil die kodierten Informationen gewöhnlich einen jedem einzelnen Transponder eindeutig zuzuordnenden Kenncode enthalten, und weil die Transponder eines solchen Systems relativ leicht und klein sind und auf einfache Weise an anderen, zu identifizierenden, Objekten befestigt werden können, werden diese Transponder manchmal auch als "Markierungen" ("labels") bezeichnet. Ferner enthalten die Transponder, die durch AOW-Geräte realisiert werden können, keine interne Energiequelle wie etwa eine Batterie, die regelmäßig ersetzt werden müßte. Dementsprechend werden die Transponder als "passiv" bezeichnet; so erklärt sich der Name "passives Abfrager-Markierersystem".
  • Passive Abfrager-Markierersysterne von der Art, die die vorliegende Erfindung betrifft, werden beispielsweise in den folgenden US-Patenten offenbart: US-Patent Nr. 4.737.789 von Paul S. Nysen auf "Induktive Antennenkopplung für einen akustischen Oberflächenwellen-Transponder";
  • US-Patent Nr. 4.703.327 von Anthony J. Rossetti und Paul A. Nysen auf "Abfrager-/Empfängersystem zur Benutzung mit einem entfernten Transponder"; und
  • US-Patent Nr. 4.737.790 von Halvor Skeie und Donald Armstrong auf "Passives Abfrager- Markierersystem mit einem akustischen Oberflächenwellen-Transponder, der bei seiner dritten Oberschwingung arbeitet und eine erweiterte Bandbreite aufweist".
  • Ein passives Abfrager-Markierersystem, wie z.B. in US- Patent Nr. 4.737.785 beschrieben, enthält im allgemeinen einen "Abfrager", der ein erstes Hochfrequenz-Signal abstrahlt, mindestens einen passiven Transponder, der dieses erste Signal empfängt, es verarbeitet und ein zweites Hochfrequenz-Signal mit kodierten Informationen abstrahlt, und einen Empfänger, der sich normalerweise in der Nähe des Abfragers befindet und das zweite Signal empfängt und die vom Transponder kodierten Informationen dekodiert.
  • Der passive Transponder, wie er in genanntem US-Patent 4.737.789 offenbart wird, besteht aus einer Dipolantenne, die mit den AOW-Wandlern auf dem AOW-Gerät induktiv gekoppelt ist. Die Dipolantenne entsteht durch Bedrucken eines Substrates mit leitender Farbe (z.B. Silber) im vorgegebenen Antennenmuster oder durch Ausstanzen von Größe und Form des Antennenmusters aus einer Metallfolie und Verschweißung dieser Folie mit dem Substrat unter Hitze und Druck (z.B. eine mit Polyethylen überzogene Mylar-Platte). Die Antenne mit ihrem Substrat ist daher relativ flach und ist in Abhängigkeit von ihrem Arbeitsbereich im Hochfrequenzband von relativ bescheidener Größe.
  • Zum Beispiel verlangen die für diese Anwendung mit einer Arbeitsfreguenz von etwa 915 MHz erforderlichen Antenneneigenschaften, daß die räumlichen Abmessungen der Antenne etwa ein Zoll Breite und drei Zoll Länge betragen. Das AOW-Gerät, an das die Antenne gekoppelt ist, wird ebenfalls auf dem Substrat untergebracht, so daß die komplette Baugruppe eines Markierers entsteht.
  • Diese flache, kartenähnliche Formgebung ist für viele Anwendungen, wie etwa Ausweisplaketten für Personal, Autokennzeichen, Fabrikteile oder ähnliches, ideal.
  • Das US-Patent Nr. 4.737.789 beschreibt Mittel zur induktiven Ankopplung eines AOW-Transponders an eine Antenne mittels einer Induktionsschleife, die aus mindestens einer Windung eines elektrischen Leiters gebildet wird und innerhalb des Arbeitsfrequenzbereiches eine Induktivität aufweist, die im wesentlichen der Kapazität an den Anschlüssen des AOW-Gerätes gleich ist. Die zwei freien Enden der Schleife sind mit den zwei Wandler-Anschlüssen des AOW-Gerätes elektrisch verbunden, so daß die Schleife und das Gerät im Arbeitsfrequenzbereich einen Resonanzkreis bilden.
  • Das US-Patent Nr. 4.737.789 beschreibt ebenfalls einen kompakten Baustein bestehend aus einem Substrat aus einer auf beiden Seiten mit einem thermoaktivierten Klebstoff auf Polyethylen-Basis beschichteten Mylar-Platte; aus einem AOW-Gerät, das ein piezoelektrisches Substrat aus Lithiumniobat enthält und aus einer partiellen Windung einer Metallfolien-Induktionsschleife, die mit dem Mylar- Substrat verklebt und mit dem zwei Anschlüssen des AOW-Gerätes elektrisch verbunden ist. Diese gesamte Baugruppe wird dann verkapselt und in die Nachbarschaft einer Induktionsschleife gebracht, die elektrisch mit der Antenne verbunden oder in diese integriert ausgebildet ist.
  • Obgleich das auf diese Weise geschaltete AOW-Gerät und seine zugehörige Induktionsschleife in geeigneter Weise gemeinsam in eine Glas- oder Keramik-Umhüllung verpackt werden können, so daß ein zusammengehöriges Bauteil entsteht, was dann in der Nähe einer Antennenstruktur montiert werden kann, so erfordert die Herstellung dieser kompakten Baugruppe doch notwendigerweise mehrere Herstellungsschritte. Der Baustein ist außerdem in seiner Endform relativ dick. Wenn auch die räumliche Größe der Baugruppe bei vielen Anwendungen nicht von Belang ist, so erfordern doch manche Anwendungen, wie etwa brieftaschengroße Ausweiskarten, eine möglichst dünne Baugruppe.
  • Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Transponder mit einem AOW-Gerät bereitzustellen, das an eine Signalquelle oder -senke, wie etwa eine Antenne, angekoppelt werden kann, aber extrem klein und dünn ist.
  • Diese Aufgabe wird, ebenso wie andere Aufgaben, die aus der nachfolgenden Diskussion deutlich werden, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß ein Transponder, umfassend eine Antenne und ein akustisches Oberflächenwellen (AOW-) Gerät, nachfolgend als AOW-Gerät bezeichnet, vorgesehen wird, wobei das AOW- Gerät mit der genannten Antenne verbunden ist, umfassend:
  • - eine AOW-Substratschicht mit einer exponierten Oberfläche,
  • - mindestens einen auf der genannten Oberfläche dieser Substratschicht angebrachten AOW-Wandler zur Umwandlung zwischen elektrischer Energie und AOW- Energie, die diese Oberfläche über mindestens einen akustischen Weg überquert,
  • - den genannten Wandler mit erstem und zweitem elektrischen Anschluß,
  • dadurch gekennzeichnet, daß
  • eine erste schichtförmige Leiterschleife auf der genannten Oberfläche der genannten Substratschicht angebracht wird und an seinen Enden elektrisch mit dem genannten ersten und zweiten Anschluß verbunden ist und
  • eine leitende ebene Dipolantenne, die in einer Ebene parallel zur ersten Schleife liegt und selbst eine zweite Schleife besitzt, wobei die zweite Schleife paßgenau zur ersten Schleife angeordnet ist und die erste und zweite Schleife eine induktive Kopplung für in das und aus dem AOW-Gerät fließende Energie bilden.
  • Dieses Gerät, bestehend aus dem AOW-Substrat mit dem Induktionsschleifen-Muster und seiner zugehörigen Abdeckung, wird in einen Schutzrahmen eingebracht, welcher das AOW-Substrat und die Abdeckung seitlich umgibt. Der Schutzrahmen, der aus Metall bestehen kann, um Spannkraft zu bieten, kann dieselbe Dicke aufweisen wie die zusammengelegte Dicke von Substrat und Abdeckung. Dieser gesamte Baustein aus Substrat, Abdeckung und Rahmen ist daher in seinen Abmessungen äußerst klein, dabei aber mechanisch fest und vollständig passiviert und gegen Fremdkörper geschützt.
  • Zum vollständigen Verständnis der vorliegenden Erfindung sollte man sich nunmehr der folgenden detaillierten Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zuwenden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Figur 1 ist eine Schemazeichnung eines Gerätes nach dem Stand der Technik für die Ankopplung eines AOW-Gerätes an eine Antenne.
  • Figur 2 ist eine Draufsicht eines Transponders nach dem Stand der Technik, umfassend einem AOW-Gerät, das mit einer aus Metallfolie ausgeformten Dipolantenne verbunden und mit einer Mylar-Platte verklebt ist.
  • Figur 3 ist ein Querschnitt durch ein AOW-Gerät nach dem Stand der Technik, das mit einer Metallfolienantenne verbunden und in einem kleinen Gehäuse verpackt ist.
  • Figur 4 ist eine Draufsicht der AOW-Substratoberfläche mit einer Vielzahl von Wandlern, die mit zwei Bus- Leiterstreifen verbunden sind, einer mit dem Bus- Leiterstreifen verbundenen Leiterschleife und einer Vielzahl von Reflektoren und Verzögerungsflächen, die entlang der durch die Wandler definierten akustischen Oberflächenwellenwege angeordnet sind.
  • Figur 5 ist eine Draufsicht einer nichtleitenden Abdeckung für das Substrat in Figur 4.
  • Figur 6 ist ein Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Figur 5, der eine auf dem AOW-Substrat aus Figur 4 angeordnete nichtleitende Abdeckung zeigt.
  • Figur 7 ist eine perspektivische Ansicht des mit der Abdeckung zusammengesetzten AOW-Substrates aus den Figuren 4-6.
  • Figur 8(a) ist eine Draufsicht des AOW-Gerätes aus Figur 7, das zur Bildung eines Transponders paßgenau mit einer Dipolantenne angeordnet wird.
  • Figur 8(b) ist eine Draufsicht eines vergrößerten Ausschnitts von Figur 8(a), in der das AOW-Gerät und die Induktionskopplungsschleife der Antenne detaillierter dargestellt werden.
  • Figur 8(c) ist ein Querschnitt entlang der Linie 8(c)-8(c) in Figur 8(b).
  • Figur 9 ist eine Draufsicht eines paßgenau mit der Antenne angeordneten AOW-Gerätes.
  • Figuren 10(a) bis (c) sind Schemazeichnungen im Querschnitt, die die Plazierung eines AOW-Substrates, eines Klebstoffes und einer Abdeckungsschicht in einer Vertiefungsform und die Anordnung einer Preßplatte auf der Abdeckung zum richtigen Verkleben des Klebstoffs mit dem Substrat und der Abdeckung zeigen.
  • Figur 11 ist eine Draufsicht der Vertiefungsform aus Figur 10.
  • Figur 12 ist ein Querschnitt der Vertiefungsform entlang der Linie 12-12 in Figur 11.
  • Figur 13 ist ein Querschnitt eines AOW-Gerätes.
  • Figur 14 ist eine perspektivische Ansicht eines in einem Schutzrahmen untergebrachten AOW-Gerätes.
  • Figur 15 ist eine Draufsicht des AOW-Gerätes und des Schutzrahmens aus Figur 14.
  • Figur 16 ist ein Querschnitt des AOW-Gerätes und des Schutzrahmens entlang der Linie 16-16 in Figur 15
  • Figur 17 ist eine perspektivische Ansicht einer Federklammer, die während der Herstellung Druck auf das AOW-Gerät ausübt.
  • Figur 18 ist ein Querschnitt der Federklammer aus Figur 17 in einer Position, in der sie Druck auf die Abdeckung eines AOW-Gerätes ausübt.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Figuren 1 bis 18 der Zeichnungen beschrieben. Identische Elemente in den verschiedenen Figuren sind mit denselben Bezugszahlen bezeichnet.
  • Figur 1 veranschaulicht den grundlegenden Aufbau eines passiven Abfrager-Markierersystems mit induktiver Eingangs /Ausgangs kopplung, wie in dem oben erwähnten US-Patent Nr. 4.737.789 beschrieben. Der Entwurf umfaßt ein AOW-Gerät mit einer induktiv mit einer Antenne gekoppelten Leiterschleife. Bisher mußte ein AOW-Gerät direkt mit seiner Dipolantenne verdrahtet werden, was bei diesem Entwurf entfällt.
  • Eine Alternative und ein direktes Mittel für die Verbindung mit der Antenne wird in Figur 2 gezeigt, wobei das AOW-Gerät durch physisches Verdrahten mit mehreren Kontaktflächen verbunden ist. Eine Dipolantenne, die eine Induktionsschleife oder einen Gleichstromkurzschluß erzeugt, wird eingefügt, um das Entstehen von statischer Ladung zu vermeiden.
  • Gemäß Figur 3 (Querschnitt von Figur 2) ist das AOW-Gerät von einem schachtelartigen, mit einem Epoxy- Klebstoff zusammengehaltenen Behälter eingekapselt. Diese Ansicht veranschaulicht die Notwendigkeit der Verbindung verschiedener Leitungen mit einem benachbarten Abschnitt, um einen Gleichstromkurzschluß zwischen beiden Antennenelementen zu erzeugen.
  • Figur 4 veranschaulicht ein Gerät 10 mit einer Substratschicht 12, auf der sich eine Vielzahl von AOW- Wandlern 14 befinden, die auf der Substratschicht 12 gegenüber einer Vielzahl von Reflektoren 20 und Verzögerungsflächen 18 angeordnet sind. Jeder AOW-Wandler 14 besitzt zwei zu beiden Seiten angebrachte Reflektoren 20 und ist mit einem leitenden Bus- Leiterstreifen 16 verbunden, der alle Wandler 14 miteinander verbindet. Der leitende Bus-Leiterstreifen 16 und die Wandler 14 können aus demselben leitenden Material hergestellt sein, z.B. aus Aluminium. Eine U-förmige Leiterschleife 22 mit einer Dicke von etwa 4.000 Angström (4 10&supmin;&sup7;m) ist mit den Bus-Leiterstreifen verbunden. Die Substratschicht 12, auf der alle Wandler 14 und die leitenden Schichten 16 und 22 angeordnet sind, ist ein piezoelektrisches Material, vorzugsweise Lithiumniobat. Diese Konfiguration erzeugt eine Leiterschleife 22, die induktiv mit einer (nicht gezeigten) Dipolantenne gekoppelt ist.
  • Wie es für die meisten hochempfindlichen elektronischen Geräte der Fall ist, so ist auch hier ein Schutz vor Fremdkörpern wie Staubpartikel, Fingerabdrücke oder ähnliche Kurzschluß verursachende Objekte für den fortwährenden störungsfreien Betrieb erforderlich Die erste Ausführungsform offenbart einen Schutz für AOW-Substrate, der durch seinen Aufbau unerwünschte Störungen innerhalb des akustischen Weges oder der akustischen Wege ausschließt, um eine störungsfreie AOW-Leistung zu gewährleisten.
  • Wie in Figuren 5, 6 und 7 gezeigt, wird eine nichtleitende Abdeckung 24 offenbart, die direkt über der AOW-Substratschicht 12 mit Hilfe einer Klebeplatte 26 befestigt ist. Die nichtleitende Abdeckung 24 fungiert als Schutz für die Substratoberfläche 12 und hält die Substratoberfläche intakt. Figur 7 ist eine perspektivische Ansicht des mit der Abdeckung 24 verkapselten AOW-Gerätes 28 mit der Substratschicht 12 und dem Klebstoff 26. Die nichtleitende Abdeckung sollte im Dickebereich zwischen 0,003 bis 0,030 Zoll (0.00762 bis 0,0762 cm) liegen und kann aus Glas bestehen. Sowohl das Substrat 12 als auch die nichtleitende Abdeckung 24 sollten eine seitliche Breitenabmessung von 0,1 bis 0,2 Zoll (0,254 bis 0,508 cm) und eine seitliche Längenabmessung von 0,2 bis 0,4 Zoll (0,503 bis 1,016 cm) haben, d.h., sie haben im wesentlichen die gleichen Abmessungen. Der genannte Klebstoff berührt und bedeckt die Leiterschleife 22.
  • Der Epoxy-Klebstoff 26 sollte eine Dicke im Bereich von 0,002 bis 0,10 Zoll (0,00503 bis 0,0254 cm) und eine Breite von 0,01 bis 0,05 Zoll (0,0254 bis 0,127 cm) haben. Eine üblicherweise verwendete Klebstoffschicht ist aufgrund ihrer starken Klebeeigenschaften bei Glas und Metall und ihrer begrenzten Ausgasung während der Aushärtung die Klebefilmmarke 3M AF-42.
  • Figuren 8 (a-c) und 9 veranschaulichen, wie der Aufbau des AOW-Geräts von Figur 7 paßgenau mit einer Induktionsschleife auf einer Antenne angeordnet werden muß, um Energie zwischen der Antenne und dem AOW-Gerät zu koppeln. Figur 8(a) veranschaulicht eine Draufsicht auf das AOW-Gerät 28, das im Zentrum der aus Metallfolie oder leitendern Lack bestehenden Dipolantenne 30 angeordnet ist. Die Antenne 30 ist auf einem flachen Substrat 32 angebracht, das aus einer mit Polyethylen überzogenen Mylar-Platte bestehen kann. Die Position des AOW-Gerätes wird in Figur 8(b) noch hervorgehoben. Das AOW-Gerät 28 ist paßgenau mit einem entsprechenden Schleifenbereich 34 auf der Antenne 30 angeordnet, um die induktive Kopplung zwischen der Antenne und der Leiterschleife 22 auf den Geräten herzustellen. Die Querschnittansicht der relativen Positionierung und Ausrichtung des AOW-Gerätes 28 für eine präzise Paßgenauigkeit mit der Leiterschleife 22 im Verhältnis zum Induktionsschleifenabschnitt 34 der Antenne wird in Figur 8(c) gezeigt.
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart einen vollständigeren Baustein, der in Figur 10(a-c) gezeigt wird. Zuerst wird die Substratschicht 12 in eine Vertiefungsform 40, wie in Figuren 10(a) und 11 gezeigt, gegeben. Eine wie im vorhergehenden offenbarte Klebeplatte 26 wird auf der Substratschicht 12 positioniert, um ein AOW-Gerät 28 zu bilden. Die Konfiguration der nichtleitenden Abdeckung und der Substratschicht ermöglicht die Übertragung von akustischer Energie zwischen dem Wandler und dem Reflektor, während gleichzeitig die obere Fläche des Substrates direkt geschützt wird. Weiterhin wird eine Preßplatte auf das AOW-Gerät 28 oberhalb der Vertiefungsform 40 aufgebracht, um eine ebene Versiegelung zu erzeugen und einen Überschuß herauszudrücken. Die Montageeinheit 46 wird dann bei 175ºC für 45 Minuten ausgehärtet, um die Substratschicht hermetisch zu versiegeln. Schließlich kann das AOW-Gerät 28 mit der an der nichtleitenden Abdeckung 24 anschließenden Substratschicht 12 aus der Vertiefungsform 40 entfernt werden.
  • Wie es bei Verpackungen von AOW-Geräten häufig vorkommt, verhindert Staubaufkommen innerhalb der Vertiefungsforrn 40 das richtige Setzen und Positionieren des AOW-Substrates 12 während des Aushärtungsprozesses. Gemäß Figur 12 wird eine Reihe von Furchen 50 in der Innenfläche der Vertiefungsform 40 dort offenbart, wo die Substratschicht positioniert werden soll. Diese Konstruktion ermöglicht es den Staubpartikeln in die Furchen 50 zu fallen und dadurch eine Störung des Substrates zu verhindern, während dieser mit der nichtleitenden Abdeckung 24 verbunden wird.
  • Eine weitere Verpackungsalternative wird in Figur 13 offenbart, wobei die Substratschicht 12 in einer großen Vertiefungsform 52 angeordnet wird, die aus keramischem Material besteht. Ein (nicht gezeigter) Klebstoff wird auf der Unterseite der Substratschicht 12 zur Vertiefungsform 52 hin aufgetragen. Weiterhin wird eine nichtleitende Abdeckung 54 offenbart, die das Substrat 12 innerhalb der Vertiefungsform 54 während der Aushärtung hermetisch versiegelt.
  • Eine weitere Ausführungsform offenbart eine Verpackungsalternative, die in Figuren 14-18 veranschaulicht wird. Ein SAW-Substrat 12 wird durch ein aus einem steifen Material, wie z.B. rostfreiem Stahl, bestehendes Rahmenbauteil 66 umgeschlossen, um eine mechanische Unterstützung gegen Verbiegen zu bieten und die Ränder des Substrates 12 vor dem Ausfransen zu schützen. Zuerst wird das Substrat 12 innerhalb des Rahmenbauteils 66 positioniert. Dann kann eine nichtleitende Abdeckung 24 und ein (nicht gezeigter) Klebstoff zum Schutz vor Fremdkörpern auf Abschnitten der oberen Fläche des Gerätes aufgetragen werden. Außerdem besitzt das Rahmenbauteil einer Lücke in seinem Umfang.
  • Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsformen, die eine Preßplatte verwenden, wird eine Federklammer 70 von einem viertel Zoll (0,635 cm) Spannweite mit einem halben Pfund Druck (3447,5 N/m²) eingesetzt, um einen konstanten, gleichmäßigen Druck auf die Abdeckung und die Substratoberfläche in einem Bereich außerhalb des akustischen Weges auszuüben. Solche Klammern sind bereits erhältlich bei RSP Tool Engineering Inc., Freemont, California, USA. Weiterhin möchten wir darauf hinweisen, daß eine unterhalb des Substrates angeordnete Bodenabdeckung oder -vertiefung verwendet werden kann, um weiteren Schutz zu erleichtern. Der gesamte Baustein mit Federklammern wird anschließend ausgehärtet.
  • Es ist also eine neuartige Eingangs/Ausgangs- Induktionskopplung für ein AOW-Gerät gezeigt und beschrieben worden, die alle von ihr verlangten Aufgaben erfüllt und weitere Vorteile aufweist.

Claims (27)

1. Transponder, umfassend eine Antenne und ein akustisches Oberflächenwellen (AOW-)Gerät (28), nachfolgend als AOW-Gerät bezeichnet, wobei das AOW Gerät (28) mit der genannten Antenne verbunden ist, umfassend:
- eine AOW-Substratschicht (12) mit einer exponierten Oberfläche,
- mindestens einen auf der genannten Oberfläche dieser Substratschicht (12) angebrachten AOW- Wandler (14) zur Umwandlung zwischen elektrischer Energie und AOW-Energie, die diese Oberfläche über mindestens einen akustischen Weg überquert,
- den genannten Wandler (14) mit erstem und zweitem elektrischen Anschluß,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine erste schichtförmige Leiterschleife (22) auf der genannten Oberfläche der genannten Substratschicht angebracht wird und an seinen Enden elektrisch mit dem genannten ersten und zweiten Anschluß verbunden ist
und
eine leitende ebene Dipolantenne (30), die in einer Ebene parallel zur ersten Schleife (22) liegt und selbst eine zweite Schleife (34) besitzt, wobei die zweite Schleife (34) paßgenau zur ersten Schleife (22) angeordnet ist und die erste (22) und zweite Schleife (34) eine induktive Kopplung für in das und aus dem AOW-Gerät fließende Energie bildet.
2. Transponder nach Anspruch 1, wobei der genannte Wandler (28) und die genannte Leiterschleife (22) aus demselben leitenden Material hergestellt sind.
3. Transponder nach Anspruch 2, wobei der genannte Wandler (28) und die genannte Leiterschleife (22) aus einer auf dem genannten Substrat angebrachten Metallschicht bestehen.
4. Transponder nach Anspruch 1, wobei die genannte erste Leiterschleife (22) U-förmig ist.
5. Transponder nach Anspruch 3, wobei die genannte Metallschicht aus Aluminium besteht.
6. Transponder nach Anspruch 3, wobei die genannte Metallschicht eine Dicke von ca. 4.000 Angström (4x10&supmin;&sup7; m) beträgt.
7. Transponder nach Anspruch 1, wobei das genannte Substrat aus Lithiumniobat besteht.
8. Transponder nach Anspruch 1, umfassend eine nichtleitende Abdeckung (24), die auf der genannten Substratoberfläche angebracht ist, um den Kontakt von Fremdpartikeln mit der Oberfläche im Bereich des akustischen Weges zu verhindern.
9. Transponder nach Anspruch 8, wobei die genannte Abdeckung (24) aus Glas besteht.
10. Transponder nach Anspruch 9, wobei das genannte Glas eine Dicke im Bereich von 0,003 bis 0,030 Zoll (0,00762 bis 0,0762 cm) hat.
11. Transponder nach Anspruch 8, wobei die seitlichen Ränder des genannten Substrats und der genannten Abdeckung im wesentlichen die gleichen Abmessungen haben.
12. Transponder nach Anspruch 8, wobei die Abdeckung mit Hilfe eines Klebstoffs auf der genannten Substratoberfläche befestigt ist.
13. Transponder nach Anspruch 12, wobei der genannte Klebstoff in Kontakt mit der genannten ersten Leiterschleife (22) kommt und sie abdeckt.
14. Transponder nach Anspruch 12, wobei der genannte Klebstoff zwischen der Abdeckung (24) und dem Substrat (12) angebracht wird.
15. Transponder nach Anspruch 14, wobei der Klebstoff zwischen der Abdeckung und dem Substrat eine Dicke im Bereich von 0,002 bis 0,010 Zoll (0,00508 bis 0,0234 cm) hat.
16. Transponder nach Anspruch 14, wobei der Klebstoff im Bereich zwischen der Abdeckung und dem Substrat such auf einer Breite im Bereich von 0,01 bis 0,05 Zoll (0,0254 bis 0,927 cm) befindet.
17. Transponder nach Anspruch 12, wobei das Substrat (12) und die Abdeckung (24) eine seitliche Breitenabmessung im Bereich von 0,1 bis 0,2 Zoll (0,254 bis 0,508 cm) und eine seitliche Längenabmessung im Bereich von 0,2 bis 0,4 Zoll (0,508 bis 1,016 cm) hat.
18. Transponder nach Anspruch 1, umfassend ein ebenes Substrat-Rahmenbauteil (66), das im wesentlichen das Substrat (12) umgibt, um das Substrat vor dem Zerbrechen zu schützen.
19. Transponder nach Anspruch 18, wobei die Dicke des Rahmenbauteils (66) etwas größer als die des genannten Substrats ist.
20. Transponder nach Anspruch 19, wobei das genannte Rahmenbauteil (66) eine Abdeckung (24) besitzt, die über der Substratoberfläche angebracht ist.
21. Transponder nach Anspruch 20, wobei das Rahmenbauteil (66) weiterhin ein unter dem Substrat angebrachtes Bodenteil umfaßt.
22. Transponder nach Anspruch 8, umfassend ein ebenes Substrat-Rahmenbauteil (66), das im wesentlichen das Substrat und die Abdeckung umgibt.
23 Transponder nach Anspruch 22, wobei das Rahmenbauteil (66) eine Dicke hat, die etwa der gemeinsamen Dicke des Substrats und der Abdeckung entspricht.
24. Transponder nach Anspruch 23, wobei das Rahmenbauteil (66) durch Klebstoff mit dem Substrat und der Abdeckung verbunden ist.
25. Transponder nach Anspruch 24, wobei sich im Umfang des Rahmenbauteils eine Lücke befindet.
26. Transponder nach Anspruch 25, wobei das Rahmenteil aus Metall besteht.
27. Transponder nach Anspruch 26, wobei das genannte Metall rostfreier Stahl ist.
DE69031349T 1989-11-13 1990-11-13 Induktiv gekoppelte oberflächenwellenanordnung und verfahren zu deren herstellung Expired - Fee Related DE69031349T2 (de)

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