本發(fā)明涉及聲表面波器件應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于聲表面波諧振器的RFID芯片及其封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

聲表面波器件是利用聲表面波對電信號進(jìn)行模擬處理的器件。聲表面波諧振器是在叉指換能器兩邊分別放置不連續(xù)結(jié)構(gòu)金屬條帶的反射柵陣。每個(gè)柵陣由幾十個(gè)或上百個(gè)寬與間隔各為λ/4的金屬條帶組成。這是一種分別反饋結(jié)構(gòu)，聲波雖然在每個(gè)金屬條帶上反射很小，但所有反射信號都是以同步頻率和同相疊加，從而使聲波接近全部反射而構(gòu)成諧振器。聲表面波射頻標(biāo)簽（SAW RFID）是利用根據(jù)編碼需要的一組有固定頻率間隔的聲表面波諧振器諧振器組來實(shí)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的RFID相比能實(shí)現(xiàn)無線無源，且能在惡劣的環(huán)境下工作的優(yōu)點(diǎn)。

傳統(tǒng)的聲表面波射頻標(biāo)簽包括有兩個(gè)聲表面波諧振器，且兩個(gè)聲表面波諧振器單獨(dú)封裝無法滿足市場對RFID小型化的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述問題而提出一種基于聲表面波諧振器的RFID芯片，該RFID芯片通過將兩個(gè)聲表面波諧振器設(shè)置于同一塊壓電芯片之上，縮小了RFID芯片的體積，有利于RFID小型化的發(fā)展。

為此，本發(fā)明提出如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提出一種基于聲表面波諧振器的RFID芯片，包括兩個(gè)聲表面波諧振器，所述聲表面波諧振器包括叉指換能器及設(shè)置于叉指換能器兩側(cè)的反射柵陣，還包括一塊長方體的壓電芯片，所述兩個(gè)聲表面波諧振器并列設(shè)置于所述壓電芯片之上，所述叉指換能器靠近所述壓電芯片邊緣的一端引出信號電極，所述叉指換能器的另一端、所述壓電芯片的中間部位及位于叉指換能器兩側(cè)的反射柵陣一起引出一用于接地的接地電極。

進(jìn)一步的，所述信號電極與接地電極表面植有金球。

進(jìn)一步的，所述叉指換能器從左到右相鄰兩根金屬指條的重疊長度按余弦函數(shù)變化。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提出一種上述基于聲表面波諧振器的RFID芯片的封裝結(jié)構(gòu)，該封裝結(jié)構(gòu)將傳統(tǒng)的聲表面波射頻標(biāo)簽單獨(dú)封裝變?yōu)榭勺詣?dòng)生產(chǎn)的統(tǒng)一封裝，減少了生產(chǎn)成本的投入，有利于RFID小型化的發(fā)展。

為此，本發(fā)明還提出一種RFID芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括RFID芯片及SMD管殼，所述RFID芯片的信號電極對接于位于SMD管殼內(nèi)部兩端的引腳，所述RFID芯片為上述基于聲表面波諧振器的RFID芯片。

優(yōu)選的，所述SMD管殼為SMD2520。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明對聲表面波諧振器芯片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)的兩個(gè)諧振器設(shè)于同一壓電芯片上，兩諧振器的信號電極由叉指換能器一端引出并設(shè)于壓電芯片的兩端，叉指換能器的另一端、壓電芯片的中間部位及位于叉指換能器兩側(cè)的反射柵陣一起引出一用于接地的接地電極，縮小了RFID芯片的體積，有利于RFID小型化的發(fā)展；

2.信號電極通過倒裝貼片焊接連接到SMD封裝的信號引腳上作為編碼信號的輸入，兩叉指換能器的另一端在芯片中間和叉指換能器兩側(cè)的反射器一起連接到地，使得構(gòu)成叉指換能器的兩電學(xué)端形成電壓差，完成電-聲和聲-電的轉(zhuǎn)換。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于聲表面波諧振器的RFID芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為聲表面波諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為叉指換能器的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-聲表面波諧振器，2-壓電芯片，3-信號電極，4-金球，11-叉指換能器，12-反射柵陣。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-3所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提出了一種基于聲表面波諧振器的RFID芯片，包括兩個(gè)聲表面波諧振器1及一塊長方體的壓電芯片2，其中，每一個(gè)聲表面波諧振器1包括叉指換能器11及設(shè)置于叉指換能器11兩側(cè)的反射柵陣12，兩個(gè)聲表面波諧振器1并列設(shè)置于壓電芯片2之上，叉指換能器11靠近壓電芯片2邊緣的一端引出信號電極3，叉指換能器11的另一端、壓電芯片2的中間部位及位于叉指換能器11兩側(cè)的反射柵陣12一起引出一用于接地的接地電極。

上述基于聲表面波諧振器的RFID芯片在工作時(shí)，電信號通過信號電極3輸入到叉指換能器11，叉指換能器11通過逆壓電效應(yīng)將電信號轉(zhuǎn)換機(jī)械信號在壓電芯片2表面?zhèn)鞑バ纬陕暠砻娌?，?dāng)聲表面波的的頻率等于該諧振腔的中心頻率時(shí)，反射柵陣12反射的能量最大，聲表面波在該諧振腔內(nèi)多次反射形成駐波又傳到叉指換能器11，叉指換能器11通過壓電效應(yīng)將聲表面波信號轉(zhuǎn)換成電信號，在此過程中，濾掉電信號中的雜訊，最后通過信號電極傳送給天線發(fā)射到終端。

本發(fā)明對聲表面波諧振器芯片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)的兩個(gè)諧振器設(shè)于同一壓電芯片上，兩諧振器的信號電極由叉指換能器一端引出并設(shè)于壓電芯片的兩端，叉指換能器的另一端、壓電芯片的中間部位及位于叉指換能器兩側(cè)的反射柵陣一起引出一用于接地的接地電極，縮小了RFID芯片的體積，有利于RFID小型化的發(fā)展。

在本發(fā)明的一具體實(shí)施方式中，如圖3所示，為了提高聲表面波諧振器1對信號的處理效率以及效果，本發(fā)明的叉指換能器11的指條從左到右采用變跡加權(quán)方式變化，即從左到右相鄰指條的重疊長度按余弦函數(shù)變化，叉指換能器的指條在中間位置的重疊長度最大。設(shè)叉指換能器有2N+1根指條，采用變跡加權(quán)，也就是說相鄰指條重疊的長度隨指條序列按照余弦函數(shù)變化，即：

,i=(-N,...-2,-1,0,1,2...,N)

其中為第i根指條的長度，為中間最大指條的長度，叉指換能器采用這種變跡結(jié)構(gòu)能夠很好的一致縱向聲波的干擾。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，針對上述RFID芯片，本發(fā)明提出了一種RFID芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括RFID芯片及SMD管殼，RFID芯片的信號電極對接于位于SMD管殼內(nèi)部兩端的引腳，RFID芯片為上述基于聲表面波諧振器的RFID芯片。上述SMD管殼優(yōu)選為SMD2520。

在封裝過程中，將上述RFID芯片置于SMD管殼之內(nèi)，再將RFID芯片的信號電極與SMD管殼內(nèi)部兩端的引腳相接在一起即可，封裝過程簡單方便，與傳統(tǒng)的單獨(dú)封裝方式相比，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化量產(chǎn)，降低了勞動(dòng)成本，提高了生產(chǎn)效率。

作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明采用植球倒裝貼片焊接的封裝形式，即在上述RFID芯片的中的信號電極3以及接地電極表面植入金球4，再通過金球4將信號電極連接在SMD管殼的引腳以及將接地電極接入地面，一方面能夠保證連接的可靠，信號傳輸?shù)姆€(wěn)定，另一方面，還能起到固定整個(gè)RFID芯片的作用。

本發(fā)明將信號電極3通過倒裝貼片焊接連接到SMD封裝的信號引腳上作為編碼信號的輸入，兩叉指換能器11的另一端在壓電芯片2中間和叉指換能器11兩側(cè)的反射柵陣12一起連接到地，使得構(gòu)成叉指換能器11的兩電學(xué)端形成電壓差，完成電-聲和聲-電的轉(zhuǎn)換。具體的，每一個(gè)諧振器對應(yīng)一位編碼，當(dāng)外部有信號輸入編碼為1，當(dāng)外部沒有信號輸入時(shí)編碼為0，當(dāng)編碼為1時(shí)諧振器的工作原理：外部激勵(lì)信號加載到叉指換能器信號電極2上，叉指換能器11將電信號轉(zhuǎn)換為聲表面波，聲表面波沿著壓電晶體表面向兩邊傳播，經(jīng)兩側(cè)反射柵12反射疊加，返回到叉指換能器，叉指換能器把聲表面波轉(zhuǎn)換為電信號由叉指換能器信號電極3輸出，本結(jié)構(gòu)適用于無線無源RFID。

本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。