一种声表面波射频识别标签制造技术

本实用新型专利技术公开了一种声表面波（SAW）射频识别标签，包括基底、压电基板、叉指换能器、反射栅阵、L型标签天线组成，其特征在于，所述压电基板采用的是多层膜结构，所述天线为左右对称的L型结构天线。本实用新型专利技术可以实现高频、低传播损耗、小型化、高机电耦合系数和频率温度特性好的需求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射频识别
，具体地说是一种基于多层膜结构的声表面波(SAW)射频识别标签。
技术介绍
利用声表面波(SAW)技术实现射频识别标签始于上世纪80年代末。由于声表面波(SAW)器件工作在射频频段，而且纯无源、抗电磁干扰能力强，因此利用声表面波(SAW)技术实现的识别射频标签具有独特优势，已成为自动识别技术的重要补充。声表面波(SAW)射频识别标签具有如下优点:无源，识别距离远；读取数据稳定可靠，有效范围广；标签芯片与天线匹配简单，制作工艺简单且成本低；可应用于金属和液态产品；能识别高速运动物体；可应用于高温、强电、强磁等恶劣环境。目前基于声表面波(SAW)射频识别标签技术的发展主要是追求高性能、低成本、小型化。在国内，虽然一些重点高校和研究所在声表面波(SAW)射频识别标签技术的研究中做了一些理论研究与试验性的工作，但是仍然没有开发出成熟的声表面波(SAW)射频识别系统；开发出的样机由于相关技术还不够成熟，性能不够优越，目前不能在国内市场推广。
技术实现思路
本技术为了避免现有技术存在的不足之处，提供了 一种声表面波(SAW)射频识别标签，该射频识别标签可以实现标签的高性能、低成本、小型化，可以满足高频、大功率、低传播损耗、高机电耦合系数、频率温度特性好的需求。为解决上述技术问题，本技术所采用技术方案如下:一种声表面波(SAW)射频识别标签，包括基底、压电基板、叉指换能器、反射栅阵、L型标签天线，所述压电基板采用的是多层膜结构。本技术结构特点还在于:所述多层膜结构中，是由BN、Al、金刚石三层膜组成。所述多层膜结构中，是在硅基底上制备金刚石膜，其沉积厚度是20Mffl。所述多层膜结构中，是在金刚石膜上制备纳米AL膜，AL膜厚度为0.10-0.15Mm。所述多层膜结构中，是在纳米AL膜表面制备纳米氮化硼BN膜，BN膜厚度为0.8-1.0Wn0所述叉指换能器和反射栅阵的电极是在多层膜基础上制备AL膜，AL膜厚度为40-50 nm，采用刻蚀技术制备出叉指换能器和反射栅阵电极的形状。其中叉指对数24对，叉指电极宽度0.4Mm，叉指间距0.4Mm，反射栅阵共4组，每组9对，电极宽度为0.lMffl，间距为0.lMffl，反射栅阵为开路栅。所述L型标签天线为左右对称的L型结构天线。与已有技术相比，本技术有益效果体现在:BN、Al、金刚石多层膜结构中的声表面波(SAW)相速度很高，因为金刚石声表面波(SAW)相速度在所有物质中是最高的，而BN和金刚石相速度差别小，所以易于制备高频率声表面波(SAW)标签。BN、Al、金刚石多层膜结构具有高机电耦合系数，因为在BN膜与金刚石膜之间加了一层AL膜，可以有效地提高机电耦合系数，由于AL膜层很薄，所以它对声波传播速度的影响可以忽略不计；另外BN、Al、金刚石多层膜结构表现出很小的速度频散，即表面波(SAW)相速度随频率不同变化很小，有利于同时达到高频、高机电耦合系数的要求。BN膜和金刚石膜的材料热膨胀系数小，热导率高，当器件承受大功率温度升高时，中心频率随温度升高而漂移很小，表现出很好的频率温度特性。L型标签天线为左右对称的L型结构天线，L型结构标签天线可以收发的信号频率可达2.45-5.8GHz，具有很强的可靠性和稳定性，天线尺寸小，结构简单，与芯片匹配简单。本技术性能稳定,制作简单，有利于全面推广。附图说明图1本技术涉及的声表面波标签结构不意图。图2本技术的压电基板多层膜结构示意图。图中标号:1叉指换能器、2反射栅阵、3L型标签天线、4基底、5金刚石膜、6AL膜、7BN膜、8电极、9压电基板。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。如图1和2所示，首先利用微波等离子CVD法，在基底4硅上制备金刚石膜5，其沉积厚度20Mm，要求晶粒细小，均匀，致密。对金刚石膜5表面抛光，先用金刚石微粉进行粗抛，再用二氧化硅为研磨料进行表面精密修复，使金刚石膜5表面粗糙度小于3nm。在金刚石膜5表面用直流磁控溅射的方法制作纳米AL膜6，AL膜6厚度为0.10-0.15Wn0在纳米AL膜6上使用超高真空射频磁控溅射系统制备BN膜7，BN膜7厚度为0.8-1.0Wn0采用电子束蒸发法在BN膜7上沉积一层厚度为IOOnm的AL薄膜，粗糙度小于4nm，经过刻蚀工艺制成叉指换能器I和反射栅阵2的电极8结构。叉指换能器I的叉指对数24对，反射栅4组，每组9对。与叉指换能器I匹配的L型标签天线3，其印刷偶极子天线的偶极子臂采用L型结构，天线总长为原来的60%，偶极子臂通过巴比伦微带线与接地板连接；小型化后的声表面波射频识别系统标签天线不仅尺寸大大减小，而且声表面波射频识别系统标签天线增益没有显著减小，完全满足声表面波标签的需求。最后声表面波(SAW)射频识别标签封装，先将连接芯片的小块基板和大尺寸的天线基板分别制造，完成芯片贴装和互连后，再通过大焊盘与大尺寸天线基板完成电路导通，实现封装。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声表面波射频识别标签，包括基底、压电基板、叉指换能器、反射栅阵、L型标签天线，其特征在于，所述压电基板为多层膜结构。

【技术特征摘要】
1.一种声表面波射频识别标签，包括基底、压电基板、叉指换能器、反射栅阵、L型标签天线，其特征在于，所述压电基板为多层膜结构。2.根据权利要求1所述的一种声表面波射频识别标签，其特征在于，所述多层膜结构中，是由BN、Al、金刚石三层膜组成。3.根据权利要求1所述的一种声表面波射频识别标签，其特征在于，所述多层膜结构中，是在基底硅上制备金刚石膜，金刚石膜沉积厚度为20Mm。4.根据权利要求1所述的一种声表面波射频识别标签，其特征在于，所述多层膜结构中，是在金刚石膜上制备纳米AL膜，AL膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小萍，
申请(专利权)人：淮南联合大学，朱小萍，
类型：实用新型
国别省市：