温度感知射频标签及利用其来感知温度变化的电路和方法

摘要

本发明公开了一种温度感知射频标签以及该温度感知射频标签感知温度的电路和方法，该射频标签包括：射频标签的集成电路，以及至少一个温度传感器，该温度传感器包括：带有浮栅的MOS晶体管，该晶体管的浮栅和焊接点金属面相连；被密封在一个空腔中的双金属温度敏感片，该双金属温度敏感片一端为固定端，与该射频标签的集成电路的“地”信号相连的，双金属温度敏感片的另一端为自由端，在空腔中可以自由随温度变化弯曲；并且在特定的温度下，该自由端可以接触到与浮栅相连的焊接点金属面；其中，射频标签的集成电路可检测温度传感器的MOS晶体管的浮栅上是否被注入自由电荷。

权利要求

1.一种温度感知射频标签，该射频标签包括:

射频标签的集成电路，以及

至少一个温度传感器，该温度传感器包括:

带有浮栅的MOS晶体管，该晶体管的浮栅和焊接点金属面相连;

被密封在一个空腔中的双金属温度敏感片，该双金属温度敏感片一端为固定端，与该射频标签的集成电路的“地”信号相连的，另一端为自由端，在空腔中可自由随温度变化弯曲，在特定的温度下该自由端可接触到与浮栅相连的焊接点金属面;其中，射频标签的集成电路用于检测温度传感器的MOS晶体管的浮栅上是否被注入自由电荷。

2.根据权利要求1所述的温度感知射频标签，其中所述焊接点金属面是一个具有钝化层窗口的裸露金属面，该裸露金属面和所述双金属温度敏感片密封在所述空腔中，所述带有浮栅的MOS晶体管的浮栅通过金属连线与所述焊接点金属面相连接。

3.根据权利要求1所述的温度感知射频标签，其中所述双金属温度敏感片使用两种或者两种以上热膨胀系数不同的金属材料，随着环境温度不同该双金属温度敏感片将向一边弯曲。

4.根据权利要求3所述的温度感知射频标签，其中所述两种热膨胀系数不同的金属材料为以下之一:铜和银;银和铬;银和金;银和钯;银和锌;银和镍。

5.根据权利要求1所述的温度感知射频标签，其中所述密封双金属温度敏感片的空腔使用芯片和/或MEMS传感器的刻蚀方法加工，在刻蚀形成的槽顶部通过硅帽封装得到密闭的腔体。

6.根据权利要求1所述的温度感知射频标签，其中所述双金属温度敏感片使用芯片金属层工艺来制作，在去除牺牲层后得到悬臂梁的双金属温度敏感片。

7.根据权利要求1所述的温度感知射频标签，其中所述双金属温度敏感片是独立加工的，通过封装的方法与射频标签芯片的地信号焊接点相连，所述双金属温度敏感片自由端的触点位于与MOS晶体管相连的焊接点金属面的钝化层窗口上方，芯片和双金属温度敏感片使用LTCC陶瓷被封装成温度传感器。

8.根据权利要求1所述的温度感知射频标签，其中通过调整所述双金属温度敏感片自由端的长度，来控制不同温度下双金属温度敏感片自由变形的最大行程，从而实现MOS晶体管在不同温度下实现浮栅电荷的泄放。

9.一种使用权利要求1至8中任一项所述的温度感知射频标签来感知温度变化的电路，该电路包括:射频标签的集成电路，包括射频标签模拟前端和射频标签控制器及存贮器，该集成电路通过射频标签模拟前端从阅读器耦合得到能量，以及集成电路工作所需要的低压电源(VDD/地)、时钟(CLK)和IO数据信号;初始化电路，用于响应于射频标签冷却到指定的保存温度，所述射频标签控制器通过IO数据信号控制该初始化电路使得MOS晶体管的浮栅被注入自由电荷;浮栅电荷检测电路，用于响应于环境温度变化，射频标签的集成电路通过该浮栅电荷检测电路检测MOS晶体管的浮栅上的自由电荷，如果该自由电荷不存在，则判定该射频标签在保存期间，存在过环境温度超出指定的温度范围的情况;其中，初始化电路包括:

电荷泵电路，用于使用射频标签的集成电路的电源电压VDD经过该电荷泵电路升压得到高压VPP;电平选择电路，通过选择控制MOS晶体管的控制栅与高压VPP或者射频标签的集成电路的电源电压VDD相连接。

10.根据权利要求9所述的电路，其中浮栅电荷检测电路使用浮栅MOS管阈值电压法或电流比较法检测浮栅电荷。

11.一种使用权利要求1至8中任一项所述的温度感知射频标签来感知温度变化的方法，该方法包括:射频标签的集成电路从阅读器耦合得到能量，以及集成电路工作所需要的低压电源(VDD/地)、时钟(CLK)和IO数据信号;响应于射频标签冷却到指定的保存温度，通过射频标签的集成电路的IO数据信号控制使得MOS晶体管的浮栅被注入自由电荷;响应于环境温度变化，射频标签的集成电路检测MOS晶体管的浮栅上的自由电荷，如果该自由电荷应将不存在，则判定该射频标签在保存期间，存在过环境温度超出指定的温度范围的情况;其中，射频标签的集成电路通过IO数据信号控制使得MOS晶体管的浮栅被注入自由电荷包括:使用射频标签的集成电路的电源电压VDD经过该电荷泵电路升压得到高压VPP;通过选择控制MOS晶体管的控制栅与高压VPP或者射频标签的集成电路的电源电压VDD相连。

12.根据权利要求11所述的方法，其中射频标签的集成电路检测MOS晶体管的浮栅上的自由电荷通过浮栅MOS管阈值电压法或电流比较法检测浮栅电荷。

说明书

温度感知射频标签及利用其来感知温度变化的电路和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及温度测量和射频识别技术领域，具体涉及一种温度感知射频标签及利用其来感知温度变化的电路和方法。

背景技术

[0002] 与普通的条形码相比，射频标签(RF Tag)具有访问速度高、可并行批量访问，双向数据传输和存储数据读写等很多优点。因此，射频标签已经被广泛用于各种物品的识别。

[0003] 根据射频标签有无电池供电，射频标签又可分为有源标签和无源标签两种，无源标签只有在阅读器进行识别的过程中才能工作。

[0004] 对于一些特殊的物品在传输过程中，需要使用保温箱或者类似的保温装置来确保运输的物品在传输过程中处于合适的温度氛围，比如，血液产品和血液制品、疫苗、冷藏食品等等，并且需要箱内保持相对稳定的温度，防止箱内物品因为温度变化较大而发生质变。对于这样的物品，在物品序列号识别的过程中，还希望能同时获取并物品保存的环境温度信息。

[0005] 一般来说，这样的保温箱内部装有至少一个物品，对于箱内的物品个体，比如血液产品的单个包装，现有技术中，可以使用射频标签，在不打开保温箱的前提下，能够快速检查保温箱内物品个体的编号、数量、种类等信息。通过在保温箱体上加装现有的温度测量和记录装置，也可以记录、保存和显示物品保温储存过程中的温度信息，从而实现物品存储运输过程中的温度监管。但是，这样的获得温度信息一方面自动化程度低，另一方面需要额外配置温度读出和传输装置，将温度信息传输到射频标签物品识别的数据库系统，这就增加了系统的复杂程度和成本。

[0006] 更一般的情形，在很多需要监控物品保存过程中环境温度信息的场合，并不需要采用电池供电的温度实时测量和监控系统全程测量和记录环境温度信息，只需要识别在物品保存过程中，检测到物品所处的环境温度有没有超出许可的范围，对于在保存过程中存在环境温度超过标准的物品报废处理即可。

发明内容

[0007] (一)要解决的技术问题

[0008] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种温度感知射频标签及利用其来感知温度变化的电路和方法，以能够在射频标签没有阅读器供电的情况下全程监控到物品保存过程中环境温度有没有超出许可的范围，保证在保存过程中存在环境温度超过标准的物品能够被识别出来并作进一步处理，保证物品存储的质量。

[0009] (二)技术方案

[0010] 为达到上述目的，本发明提供了一种温度感知射频标签，该射频标签包括：

[0011] 射频标签的集成电路，以及

[0012] 至少一个温度传感器，该温度传感器包括：

[0013] 带有浮栅的MOS晶体管，该晶体管的浮栅和焊接点(PAD)金属面相连；

[0014] 被密封在一个空腔中的双金属温度敏感片，该双金属温度敏感片一端为固定端，与该射频标签的集成电路的“地”信号相连的，另一端为自由端，在空腔中可自由随温度变化弯曲，在特定的温度下该自由端可接触到与浮栅相连的焊接点金属面；

[0015] 其中，射频标签的集成电路用于检测温度传感器的MOS晶体管的浮栅上是否被注入自由电荷。

[0016] 上述方案中，所述焊接点金属面是一个具有钝化层窗口的裸露金属面，该裸露金属面和所述双金属温度敏感片密封在所述空腔中，所述带有浮栅的MOS晶体管的浮栅通过金属连线与所述焊接点金属面相连接。

[0017] 上述方案中，所述双金属温度敏感片使用两种或者两种以上热膨胀系数不同的金属材料，随着环境温度不同该双金属温度敏感片将向一边弯曲。

[0018] 上述方案中，所述两种或者两种以上热膨胀系数不同的金属材料为以下之一：铜和银；银和铬；银和金；银和钯；银和锌；银和镍。

[0019] 上述方案中，所述密封双金属温度敏感片的空腔使用芯片和/或MEMS传感器的刻蚀方法加工，在刻蚀形成的槽顶部通过硅帽封装得到密闭的腔体。

[0020] 上述方案中，所述双金属温度敏感片使用芯片金属层工艺来制作，在去除牺牲层后得到悬臂梁的双金属温度敏感片。

[0021] 上述方案中，所述双金属温度敏感片是独立加工的，通过封装的方法与射频标签芯片的地信号焊接点相连，所述双金属温度敏感元件自由端的触点位于与MOS晶体管相连的焊接点金属面的钝化层窗口上方，芯片和双金属温度敏感元件使用LTCC陶瓷被封装成温度传感器。

[0022] 上述方案中，通过调整所述双金属温度敏感片自由端的长度，来控制不同温度下双金属温度敏感片自由变形的最大行程，从而实现MOS晶体管在不同温度下实现浮栅电荷的泄放。

[0023] 为达到上述目的，本发明还提供了一种使用温度感知射频标签来感知温度变化的电路，该电路包括：

[0024] 射频标签的集成电路，包括射频标签模拟前端和射频标签控制器及存贮器，该集成电路通过射频标签模拟前端从阅读器耦合得到能量，以及集成电路工作所需要的低压电源(VDD/地)、时钟(CLK)和IO数据信号；

[0025] 初始化电路，用于响应于射频标签冷却到指定的保存温度，所述射频标签控制器通过IO数据信号控制该初始化电路使得MOS晶体管的浮栅被注入自由电荷；

[0026] 浮栅电荷检测电路，用于响应于环境温度变化，射频标签的集成电路通过该浮栅电荷检测电路检测MOS晶体管的浮栅上的自由电荷，如果该自由电荷不存在，则判定该射频标签在保存期间，存在过环境温度超出指定的温度范围的情况。

[0027] 上述方案中，初始化电路包括：

[0028] 电荷泵电路，用于使用射频标签的集成电路的电源电压VDD经过该电荷泵电路升压得到高压VPP；

[0029] 电平选择电路，通过选择控制MOS晶体管的控制栅与高压VPP或者射频标签的集成电路的电源电压VDD相连接。

[0030] 上述方案中，浮栅电荷检测电路使用浮栅MOS管阈值电压法或电流比较法检测浮栅电荷。

[0031] 为达到上述目的，本发明还提供了一种使用温度感知射频标签来感知温度变化的方法，该方法包括：

[0032] 射频标签的集成电路从阅读器耦合得到能量，以及集成电路工作所需要的低压电源(VDD/地)、时钟(CLK)和IO数据信号；

[0033] 响应于射频标签冷却到指定的保存温度，通过射频标签的集成电路的IO数据信号控制使得MOS晶体管的浮栅被注入自由电荷；

[0034] 响应于环境温度变化，射频标签的集成电路检测MOS晶体管的浮栅上的自由电荷，如果该自由电荷应将不存在，则判定该射频标签在保存期间，存在过环境温度超出指定的温度范围的情况。

[0035] 上述方案中，射频标签的集成电路通过IO数据信号控制使得MOS晶体管的浮栅被注入自由电荷包括：

[0036] 使用射频标签的集成电路的电源电压VDD经过该电荷泵电路升压得到高压VPP；

[0037] 通过选择控制MOS晶体管的控制栅与高压VPP或者射频标签的集成电路的电源电压VDD相连。

[0038] 上述方案中，射频标签的集成电路检测MOS晶体管的浮栅上的自由电荷通过浮栅MOS管阈值电压法或电流比较法检测浮栅电荷。

[0039] (三)有益效果

[0040] 本发明提供的温度感知射频标签及利用其来感知温度变化的电路和方法，能够在射频标签没有阅读器供电的情况下全程监控到物品保存过程中环境温度有没有超出许可的范围，从而保证了在保存过程中存在环境温度超过标准的物品能够被识别出来并作进一步处理，保证了物品存储的质量。

附图说明

[0041] 通过对附图中本发明示例实施例方式的更详细描述，本发明的上述、以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，相同的参考标号通常代表本发明示例实施例方式中的相同部件。

[0042] 图1示出了典型的带MOS晶体管；

[0043] 图2表示了MOS晶体管浮栅加载电子过程；

[0044] 图3表示了电子的电学方法擦除的过程；

[0045] 图4示意性地示出了一种浮栅自由电荷检测电路；

[0046] 图5示出了本发明的射频标签的温度传感器的结构；

[0047] 图6示出了采用芯片和/或MEMS传感器的刻蚀方法加工出的温度传感器的结构；

[0048] 图7示出了独立双金属敏感元件和MOS晶体管/标签芯片的封装形成的温度传感器的结构；

[0049] 图8示出了环境温度变化时温度传感器的改变；

[0050] 图9示出了上述温度感知射频标签感知温度的电路结构；

[0051] 图10示出了初始化电路组成；

[0052] 图11a和图11b示出了两种电平选择电路；

[0053] 图12a和图12b分别示出了两种浮栅电荷检测电路；以及

[0054] 图13示出了温度感知射频标签测量温度变化的方法流程。

具体实施方式

[0055] 将参照附图更加详细地描述本发明的优选实施方式，在附图中显示了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以各种形式实现而不应该理解为被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且，完全将本发明的范围传达给本领域的技术人员。

[0056] 对于特殊物品在保存过程中的温度历史，可以通过在射频标签上集成半导体温度传感器，将测量电路输出的对应环境温度的电信号数字化，利用射频标签识别系统私有的扩展命令将数字化的温度信息传输给射频标签阅读器系统，来实现在物品识别的同时获取物品存储的温度信息。

[0057] 但是，上述带有温度测量功能的温度标签在这些物品标识和温度测量应用中有如下问题：1.如果使用没有电池的无源标签，由于射频标签上的电路只有在阅读器访问的时候才能工作，因此，除非阅读器始终在访问射频标签，否则，不可能检测到物品存储和转移过程中的环境温度超出许可的情况；2.如果使用带电池的有源标签，虽然可以实现全过程的物品保存温度环境，但是有源标签的价格较高，会对物品的成本带来很大的影响；并且标签的电池还可能污染环境和物品。

[0058] 在很多实际应用中，只需要监控到物品保存过程中环境温度有没有超出许可的范围，对于在保存过程中存在环境温度超过标准的物品报废处理即可，而不需要记录全程的温度细节。

[0059] 因此，需要一种低成本的射频标签，在没有阅读器为射频标签电路供电的情况下也能够全程监控到物品保存过程中环境温度有没有超出许可范围的情况，从而保证在保存过程中存在环境温度超过标准的物品能够被识别出来作进一步处理，保证物品的质量。

[0060] 本发明需要利用浮栅技术。首先对该技术作简要介绍。带有浮栅的MOS晶体管广泛用于电可改写存储器，比如：EEPROM和Flash存储器。图1示出了典型的带MOS晶体管，该晶体管具有两个栅(Gate)，一个是控制栅(CG)，另一个称为浮栅(Floating Gate，FG)。这种器件的浮栅不带电荷的时候，在控制栅加电压则浮栅中的电子跑到浮栅的靠近控制栅的一侧，另一侧出现空穴。由于感应，便会吸引电子并开启MOS晶体管的沟道。

[0061] 图2表示了MOS晶体管浮栅加载电子过程。具体来说，在漏极(D)加电压，在沟道电场EL的作用下，电子从源极(S)流向漏极(D)；当控制栅(CG)和地之间加10V以上的电压时，在栅-衬底电场ET的作用下，当EL的场强大于100kV/cm的时候，源、漏的沟道电子能跃过浮栅(FG)下方的SiO2的势垒，注入到浮栅中，这个过程也称为热电子注入(Hot Electron Ejection)。在没有别的外力的情况下，电子会很好的保持在浮栅上。如果浮栅上有自由电子的时候，由于自由电子电场的影响，这时候晶体管的开启电压就会变大，开启电压的变化等于 伏，其中ΔQ为浮栅(FG)的自由电荷，Ccfg为控制栅(CG)和浮栅(FG)之间的电容。换句话说，在控制栅(CG)上施加正常的导通电压(例如，1伏)信号，不能使晶体管的漏、源导通，或者漏、源的导通电流变小，根据这个变化可以检测浮栅晶体管的浮栅(FG)有无自由电荷。

[0062] 图3表示了电子的电学方法擦除的过程，对于浮栅(FG)有自由电荷的浮栅晶体管，将漏极(D)悬空，源极(S)施加正电源，比如5V电压，在控制栅(CG)施加负电源，比如-8V的电压，当电场ET的场强达到8～10MV/cm的时候，浮栅(FG)的自由电荷会通过Fowler-Nordheim Tunneling效应回到衬底，如图3所示。

[0063] 对于确定的设计，选择合适的参考电流Iref，通过比较器C比较浮栅MOS管的漏、源电流Ic和参考电源Iref的大小，则可以通过比较器的输出电压Out来检测浮栅MOS管的浮栅是否带有自由电荷，图4示意性地示出了一种浮栅自由电荷检测电路。

[0064] 本发明利用了上述MOS晶体管的工作原理，提供了一种温度感知射频标签和使用该射频标签测量记录温度变化的方法。该射频标签是可重复使用的。图5示出了本发明的射频标签的温度传感器的结构，根据图5，该射频标签包括：

[0065] 射频标签的集成电路；以及

[0066] 至少一个温度传感器，该温度传感器包括：

[0067] 带有浮栅的MOS晶体管，该晶体管的浮栅和焊接点(PAD)金属面相连；

[0068] 被密封在一个空腔中的双金属温度敏感片，该双金属温度敏感片一端为固定端，与该射频标签的集成电路的“地”信号相连的，双金属温度敏感片的另一端为自由端，在空腔中可以自由随温度变化弯曲；并且在特定的温度下，该自由端可以接触到与浮栅相连的PAD金属面，

[0069] 其中，射频标签的集成电路可检测MOS晶体管的浮栅上是否被注入自由电荷。

[0070] 优选地，MOS晶体管的浮栅通过金属连线和PAD金属面相连，该PAD金属面是一个具有钝化层窗口的裸露金属面。裸露的金属面和双金属温度敏感片密封在所述空腔中。与MOS晶体管的浮栅相连的PAD可以不必是芯片严格意义上信号PAD，可以是一段大小合适的金属引线；所谓大小合适，是说金属引线的面积要和双金属热元件的接触端点的大小相适应。

[0071] 本发明温度传感器的双金属热敏元件使用两种或者两种以上的金属，比如：铜和银，银和铬，银和金，银和钯，银和锌，银和镍等面复、条复、多条复等热敏元件，这种材料由于组成的材料热膨胀系数不同，因而随着环境温度不同会向一边弯曲，由于历史原因，这一类材料通常被称为双金属热敏元件；双金属热敏元件和PAD密封在腔体中。双金属热元件可以使用芯片金属层工艺来制作，在去除牺牲层后得到悬臂梁的双金属热敏元件；

[0072] 本发明温度传感器的密封腔体也可以使用芯片和/或MEMS传感器的刻蚀方法加工，在刻蚀形成的槽顶部通过硅帽封装得到密闭的腔体，图6示出了采用芯片和/或MEMS传感器的刻蚀方法加工出的温度传感器的结构。

[0073] 还可以使用其他加工方法得到该标签温度传感器，例如，图7示出了独立双金属敏感元件和MOS晶体管/标签芯片的封装形成的温度传感器的结构，根据图7，双金属温度敏感元件是独立加工的，通过封装的方法和射频标签芯片的地PAD相连，双金属温度敏感元件自由端的触点位于MOS晶体管相连的PAD窗口上方，芯片和双金属温度敏感元件可以使用LTCC陶瓷封装成标签温度传感器系统。

[0074] MOS晶体管中，简言之，如果浮栅上有自由电子的时候，MOS晶体管的漏、源导通；浮栅上没有自由电子的时候，MOS晶体管的漏、源不导通。

[0075] 现有技术中，浮栅上的电荷可通过以下两种方法得以去除，使得浮栅上没有自由电子：

[0076] (1)通过紫外线长时间的照射。当紫外线照射时，浮栅上的电子形成光电流而泄放。

[0077] (2)通过在漏、控制栅之间加一大电压，即前面所说的Fowler-Nordheim Tunneling效应，将电子从浮栅拉回到衬底中，从而实现浮栅电荷的去除。

[0078] 而本发明浮栅电荷的去除方法为：上述双金属温度敏感片在特定的温度下，该自由端可以接触到与浮栅相连的PAD金属面，就使得浮栅上的电子和芯片的地信号形成回路，电荷就被放掉了。

[0079] 图8示出了环境温度变化时温度传感器的改变，如图8所示，在感知温度变化过程中，响应于环境温度变化，双金属温度敏感片由于两侧的膨胀系数不同产生弯曲。如果标签和物品的存储温度始终低于双金属温度敏感元件弯曲接触浮栅PAD必须的温度，双金属温度敏感片弯曲不大，双金属温度敏感片自由端的触点不能接触到与浮栅相连PAD的金属，则浮栅的电荷会继续保持；如果标签和物品的存储温度上升并且超过了双金属温度敏感元件弯曲接触浮栅PAD的温度，双金属温度敏感片弯曲很大到一定程度，双金属温度敏感片自由端的触点接触到与浮栅相连PAD的金属，则浮栅的电荷通过温度敏感双金属连通的地回路泄放掉，因此，通过使用电路检测浮栅上是否保持电荷就能确定该射频标签在保存期间，是否存在过环境温度超出许可的情况。

[0080] 通过调整双金属温度敏感片的材料和/或双金属温度敏感片自由端的长度，控制不同温度下，双金属温度敏感片自由变形的最大行程，从而可以实现MOS晶体管在不同温度下实现浮栅电荷的泄放。

[0081] 下面详细描述该温度传感器的电路动态工作流程：该温度传感器的动态工作流程包括两个过程，初始化过程和感知温度变化过程，图9示出了上述温度感知射频标签感知温度的电路结构。根据图9，该电路包括：

[0082] 射频标签的集成电路，包括射频标签模拟前端和射频标签控制器及存贮器，该集成电路通过射频标签模拟前端从阅读器耦合得到能量，以及集成电路工作所需要的低压电源(VDD/地)、时钟(CLK)和IO数据信号；

[0083] 初始化电路，用于响应于射频标签冷却到指定的保存温度，射频标签的集成电路的射频标签控制器通过IO数据信号控制该初始化电路使得MOS晶体管的浮栅被注入自由电荷；

[0084] 浮栅电荷检测电路，用于响应于环境温度变化，射频标签的集成电路通过该浮栅电荷检测电路检测MOS晶体管的浮栅上的自由电荷，如果该自由电荷应将不存在，则判定该射频标签在保存期间，存在过环境温度超出许可的情况。

[0085] 图10示出了初始化电路组成，根据图10，初始化电路具体包括电荷泵电路和点平选择电路，电荷泵电路用于使用射频标签的集成电路的电源电压VDD经过该电荷泵电路升压得到高压VPP；而电平选择电路通过选择控制MOS晶体管的控制栅与高压VPP或者射频标签的集成电路的电源电压VDD相连。图11a和图11b示出了两种电平选择电路。

[0086] INV1和INV2为低压反相器，MN1和MP1为低压NMOS和PMOS管，在VDD低压电源下工作；MP2和MP3为高压PMOS管，能够承受VPP高压电源。对于图11a，当电平控制为“高”的时候MP1关闭，MP2和MP3开启，FGMOS栅压输出VPP高压；当电平控制为“低”的时候，MP2和MP3关闭，MP1开启，FGMOS栅压输出VDD低。图11b实现的控制正好相反：电平控制为“高”的时候，FGMOS栅压输出VDD电平；反之输出VPP高电平。

[0087] 当传感器初始化完成后，浮栅和PAD上具有电荷。当双金属温度敏感片自由端的触点远离PAD金属层的时候，浮栅和PAD的电荷被保持，因而MOS晶体管具有较大的阈值(或开启)电压。

[0088] 浮栅电荷检测电路也有多种实施方式，图12a和图12b分别示出了两种浮栅电荷检测电路，图12a浮栅MOS管阈值电压法的浮栅电荷检测电路，在该电路中，浮栅有自由电荷的时候，浮栅MOS管不导通，Vout输出低；反之，Vout输出高，通过检测Vout的高低可以得到浮栅上是否有自由电荷。图12b是一种电流比较法的浮栅电荷检测电路，在该电路中，使用和传感器浮栅MOS管相同的器件作参考电流支路，该器件不做初始化，浮栅上永远不会有自由电荷，这是衡量传感器浮栅MOS器件漏、源电流是否受浮栅自由电荷影响的精密方法。因此，在同样的条件下，如果传感器用的浮栅器件的漏源电源和参考浮栅器件的电流不同，也就是比较器输出Vout不为零，则表示传感器浮栅MOS管的浮栅存在自由电荷，物品的存储温度条件没有遭到破坏；反之，则表示传感器浮栅MOS管的浮栅没有自由电荷，物品的存储温度条件发生了变化。

[0089] 因此，上述温度感知射频标签测量温度变化的方法流程如图13所示。根据图13，在步骤S1301，射频标签的集成电路从阅读器耦合得到能量，以及集成电路工作所需要的低压电源(VDD/地)、时钟(CLK)和IO数据信号；在步骤S1302，响应于射频标签冷却到指定的保存温度，通过射频标签的集成电路的IO数据信号控制使得MOS晶体管的浮栅被注入自由电荷；在步骤S1303，响应于环境温度变化，射频标签的集成电路检测MOS晶体管的浮栅上的自由电荷，如果该自由电荷应将不存在，则判定该射频标签在保存期间，存在过环境温度超出指定的温度范围的情况。

[0090] 在一种实施方式中，射频标签的集成电路通过IO数据信号控制使得MOS晶体管的浮栅被注入自由电荷包括：使用射频标签的集成电路的电源电压VDD经过该电荷泵电路升压得到高压VPP；通过选择控制MOS晶体管的控制栅与高压VPP或者射频标签的集成电路的电源电压VDD相连。

[0091] 在一种实施方式中，射频标签的集成电路检测MOS晶体管的浮栅上的自由电荷通过以下电路方式之一检测浮栅电荷：浮栅MOS管阈值电压法的浮栅电荷检测电路；或者电流比较法的浮栅电荷检测电路。

[0092] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。