[发明专利]半导体器件及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件。特别是，本发明涉及一种通过无线电波发送和接 收数据并且接收电能的半导体器件。另外，本发明涉及操作该器件的方法。

此外，本发明涉及一种通信系统，它使用：利用无线电波的半导体器件； 用于向半导体器件发送数据/接收来自半导体器件的数据的天线和读取器/写入 器；以及用于向半导体器件提供电能的电池。

背景技术

近年来，利用无线电通信(比如无线电波或电磁波)的个体识别技术已经 吸引了很多人的注意。特别是，作为一种通过无线电通信来传输数据的半导体 器件，利用RFID(射频身份识别)标签的个体识别技术已经引起了人们的注 意。RFID标签(下文中简称为RFID)也被称为IC(集成电路)标签、IC芯 片、RF标签、无线标签、或电子标签。利用RFID的个体识别技术已经用于个 体对象的生产、管理等，并且已经预期会有个人验证的应用。

RFID被分成两类，这取决于是嵌入了电池还是从外部提供电能，其中一 种是包括电池的有源型RFID，另一种利用外部的无线电波或电磁波(载波) 的电能来驱动的无源型RFID。(关于有源型RFID，参照文献1：日本专利申 请公报2005-316724，关于无源型RFID，参照文献2：日本专利申请公报 2006-503376)。在这两者之间，在有源型RFID中，嵌入了用于驱动RFID的 电源，并且所包括的电池就是电源。另外，在无源型RFID中，通过利用外部 的无线电波或电磁波(载波)的电能，产生用于驱动RFID的电源，使得一种 不带电池的结构得以实现。

图3显示出有源型RFID的具体结构的框图。在图3的有源型RFID 300 中，由天线电路301接收到的通信信号被输入到信号处理电路302中的解调电 路306和放大器307中。通常，通过应用载波(比如13.56MHz或915MHz) 的ASK调制或PSK调制等处理，发送上述通信信号。此处，图3显示出一个 示例，其中13.56MHz被用作通信信号。为了处理一信号，在图3中，需要一 种作为基准信号的时钟信号，此处，13.56MHz的载波被用作时钟信号。放大 器307放大13.56MHz的载波，并且将它作为时钟信号提供给逻辑电路308。 另外，已对其应用了ASK调制或PSK调制的通信信号在解调电路306中被解 调。解调之后的信号也被发送到逻辑电路308以待分析。逻辑电路308中所分 析的信号被发送到存储器控制电路309，并且基于此，存储器控制电路309控 制存储器电路310并且取出存储器电路310中所存储的数据以将它发送到逻辑 电路305。存储器电路310中所存储的数据在逻辑电路305中被编码，接下来， 在放大器304中它被放大，并且调制电路303调制该信号。此处，图3中的电 源由电池321通过电源供给电路320来提供。电源供给电路320将电能提供给 放大器307、解调电路306、逻辑电路308、存储器控制电路309、存储器电路 310、逻辑电路305、放大器304、调制电路303等。有源型RFID以这种方式 操作。

图2显示出无源型RFID的具体结构的框图。在图2的无源型RFID 200 中，由天线电路201接收到的通信信号被输入到信号处理电路202中的解调电 路206和放大器207中。通常，通过应用载波(比如13.56MHz或915MHz) 的ASK调制或PSK调制等处理，发送上述通信信号。此处，图2显示出一个 示例，其中13.56MHz被用作通信信号。为了处理一信号，在图2中，需要一 种作为基准信号的时钟信号，此处，13.56MHz的载波被用作时钟信号。放大 器207放大13.56MHz的载波，并且将它作为时钟信号提供给逻辑电路208。 另外，已对其应用了ASK调制或PSK调制的通信信号在解调电路206中被解 调。解调之后的信号也被发送到逻辑电路208以待分析。逻辑电路208中所分 析的信号被发送到存储器控制电路209，并且基于此，存储器控制电路209控 制存储器电路210并且取出存储器电路210中所存储的数据以将它发送到逻辑 电路205。存储器电路210中所存储的数据在逻辑电路205中被编码，接下来， 在放大器204中它被放大，并且调制电路203调制该信号。另一方面，被输入 到整流电路220中的通信信号经整流并被输入到电源供给电路221。电源供给 电路221将电能提供给放大器207、解调电路206、逻辑电路208、存储器控制 电路209、存储器电路210、逻辑电路205、放大器204、调制电路203等。无 源型RFID以这种方式操作。