JP2009123035A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】物品等の認識番号が書き込まれた半導体装置において、電波障害の問題を発生させないで認識番号の読み出しができる技術を提供する。
【解決手段】電子線により認識番号が書き込まれた読み出し専用メモリ(電子線メモリ101)と、2つの端子(信号用端子109、接地用端子110)とを備えた半導体装置108であって、前記2つの端子から前記認識番号を有線にて送信する。これにより、電波障害なく、電子線による繰り返しのない信頼性の高い認識番号の読み取りを低コストで実現でき、かつ2個の接点によりダイオードのような小型形状の認識可能な半導体装置が実現できる。
【選択図】図1
【解決手段】電子線により認識番号が書き込まれた読み出し専用メモリ(電子線メモリ101)と、2つの端子(信号用端子109、接地用端子110)とを備えた半導体装置108であって、前記2つの端子から前記認識番号を有線にて送信する。これにより、電波障害なく、電子線による繰り返しのない信頼性の高い認識番号の読み取りを低コストで実現でき、かつ2個の接点によりダイオードのような小型形状の認識可能な半導体装置が実現できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体装置に関し、特に、接続式により物品等の認識を行う半導体装置に関する。
物品の認識や偽造防止を行うために無線ICタグが活用されている。特許文献1などがその代表例である。この技術は、リーダから無線により強い電波エネルギをアンテナ付ICチップに照射して、ICチップ内の認識番号をリーダにより読み取るものである。
特開2005-101892号公報
ところで、前記のような半導体装置の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
例えば、ルータなどの通信装置において、通信回線に使用される光ファイバ等のケーブルの繋ぎ間違い防止のため、接続コネクタ部にICタグを利用することが考えられる。
しかし、上記特許文献1に代表される無線ICタグでは、強い電波エネルギを照射するため、病院などの器具や通信会社の高度な通信装置に影響を与える可能性がある。
そこで、本発明の目的は、認識番号が書き込まれた半導体装置において、電波障害の問題を発生させないで認識番号の読み出しができる技術を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される実施例のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
すなわち、代表的な実施例による半導体装置は、電子線により認識番号が書き込まれた読み出し専用メモリと、2つの端子とを有し、前記2つの端子から前記認識番号を有線にて送信するものである。
本願において開示される実施例のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
(1)無線を使わないため、電波障害の問題を発生させないで認識番号の読み出しができる。
(2)電子線によるマスクレスで繰り返し性のない認識番号を有する読み出し専用メモリを経済的に作成できる。
(3)2個の接点で接続できるため、超小型のダイオードパッケージが利用可能で、小面積で済む。
(4)動作する回路も簡潔でチップサイズを小さくすることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1による半導体装置の構成を示すブロック図、図2は本実施の形態1の半導体装置において、信号波形を示す図である。
図1は本発明の実施の形態1による半導体装置の構成を示すブロック図、図2は本実施の形態1の半導体装置において、信号波形を示す図である。
まず、図1により、本実施の形態1による半導体装置の構成の一例を説明する。本実施の形態1の半導体装置108は、例えばICタグとされ、2つの端子によりリーダ104と接続され、リーダ104からの要求に応答して認識番号を有線にて送信するものである。
半導体装置108は、例えば、電子線メモリ101と、半導体装置側抵抗102と、半導体装置側トランジスタ103などから構成されている。半導体装置108は、リーダ104と接続するための2つの端子を有し、一方の端子(信号用端子109)は、電子線メモリ101の一方の端子と半導体装置側抵抗102の一方の端子に接続され、他方の端子(接地用端子110)は、半導体装置側トランジスタ103のエミッタに接続されている。また、半導体装置側トランジスタ103のコレクタは、半導体装置側抵抗102の他方の端子に接続され、半導体装置側トランジスタ103のベースは、電子線メモリ101の他方の端子に接続されている。
リーダ104は、例えば、リーダ側抵抗105と、リーダ側トランジスタ106と、制御装置107などから構成されている。リーダ104は、半導体装置108と接続するための2つの端子を有し、一方の端子(信号用端子109)は、制御装置107の一方の端子とリーダ側抵抗105の一方の端子とリーダ側トランジスタ106のコレクタに接続され、他方の端子(接地用端子110)は、リーダ側トランジスタ106のエミッタに接続され、接地されている。また、リーダ側トランジスタ106のベースは、制御装置107の他方の端子に接続されている。また、リーダ側抵抗105の他方の端子は電源電圧VDDに接続されている。
電子線メモリ101は、半導体基板上に、電子線により認識番号が書き込まれた読み出し専用メモリである。電子線により認識番号を描画することにより、高額なガラスマスクを不要にすることができるので、経済的に認識番号を形成する(書き込む)ことができる。電子線メモリ101は、認識番号の描画パターンをコンピュータで自動制御するため、大量の繰り返しのない認識番号を効率的に形成する(書き込む)ことが可能である。また、それぞれのメモリセルは、配線の接続有り/無し(ショート/オープン)のみでよい。そのため、小面積で済むので、チップサイズを小さくすることが可能である。また、メモリセルの接続情報は温度、放射能等で変更されることがないので、耐環境性にも優れている。電子線メモリ101は、リーダ104からクロック信号を受信するごとにメモリセルの1ビット単位に半導体装置側トランジスタ103のベース電位を変化させる。
制御装置107は、リーダ104の動作を制御するものであり、半導体装置108に対して送信するクロック信号を生成し、半導体装置108から送信された認識番号を読み取る。
図2は信号用端子109の信号波形を示している。図2の(A)は、電子線メモリ101における認識番号中の1ビットの出力がHのときのクロック信号と応答信号の波形を示している。リーダ104からクロック信号201が半導体装置108に送信されると、半導体装置108からその応答として、認識番号が送信される。その際、認識番号の出力がHのとき、半導体装置側トランジスタ103のベースがLレベルとなる。したがって、半導体装置側トランジスタ103がオフして半導体装置側トランジスタ103のコレクタには電流が流れないため、信号用端子109における出力は出力Hの波形202となる。
図2の(B)は、電子線メモリ101における認識番号中の1ビットの出力がLのときのクロック信号と応答信号の波形を示している。リーダ104からクロック信号201が半導体装置108に送信されると、半導体装置108からその応答として、認識番号が送信される。その際、認識番号の出力がLのとき、半導体装置側トランジスタ103のベースがHレベルとなる。したがって、半導体装置側トランジスタ103がオンして半導体装置側トランジスタ103のコレクタには電流が流れる。このとき、信号用端子109における出力レベルは半導体装置側抵抗102とリーダ側抵抗105の分割比となる。その際、信号用端子109における出力レベルがクロック信号201の論理閾値204を超えない電圧変化となるように、半導体装置側抵抗102とリーダ側抵抗105の抵抗値を設定する。したがって、信号用端子109における出力は、出力Lの波形203のように、完全にLレベルとはならないので、クロック信号と誤認することがない。
これらの信号用端子109における応答信号(出力Hの波形202、出力Lの波形203)は、リーダ104の制御装置107で受信されて、リーダ104は認識番号を得ることができる。すべての認識番号を得ると、制御装置107は、必要に応じて高電圧を半導体装置108に与えて、半導体装置108の一部またはすべてを破壊する。このことにより、半導体装置108の機能は失われて、認識番号を送信することができなくなる。したがって、偽造防止などに有効に使うことができる。
(実施の形態2)
図3は本発明の実施の形態2による半導体装置の構成を示すブロック図、図4は本実施の形態2の半導体装置において、信号波形を示す図である。
図3は本発明の実施の形態2による半導体装置の構成を示すブロック図、図4は本実施の形態2の半導体装置において、信号波形を示す図である。
まず、図3により、本実施の形態2による半導体装置の構成の一例を説明する。本実施の形態2の半導体装置301は、例えばICタグとされ、2つの端子によりリーダ303と接続され、リーダ303からの要求に応答して認識番号を有線にて送信するものである。
半導体装置301は、例えば、電子線メモリ101と、幅広波形発生装置302などから構成されている。半導体装置301は、リーダ303と接続するための2つの端子を有し、一方の端子(信号用端子305)は、電子線メモリ101の一方の端子と幅広波形発生装置302の第1の端子に接続され、他方の端子(接地用端子306)は、幅広波形発生装置302の第2の端子に接続されている。また、幅広波形発生装置302の第3の端子は、電子線メモリ101の他方の端子に接続されている。
リーダ303は、例えば、幅広波形検出装置304と、制御装置107などから構成されている。リーダ303は、半導体装置301と接続するための2つの端子を有し、一方の端子(信号用端子305)は、制御装置107の一方の端子と幅広波形検出装置304の第1の端子に接続され、他方の端子(接地用端子306)は、幅広波形検出装置304の第2の端子に接続され、接地されている。また、幅広波形検出装置304の第3の端子は、制御装置107の他方の端子に接続されている。
制御装置107は、リーダ303の動作を制御するものであり、半導体装置301に対して送信するクロック信号を生成し、半導体装置301から送信された認識番号を、幅広波形検出装置304を介して読み取る。
幅広波形発生装置302は、クロック信号よりも信号幅の広い応答信号を生成するものである。幅広波形検出装置304は、幅広波形発生装置302で生成されたクロック信号よりも信号幅の広い応答信号を検出するものである。
なお、電子線メモリ101の機能は、前記実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。
図4は信号用端子305の信号波形を示している。図4の(A)は、電子線メモリ101における認識番号中の1ビットの出力がHのときのクロック信号と応答信号の波形を示している。リーダ303からクロック信号201が半導体装置301に送信されると、半導体装置301からその応答として、認識番号が送信される。その際、認識番号の出力がHのとき、信号用端子305における出力は出力Hの波形401となる。
図4の(B)は、電子線メモリ101における認識番号中の1ビットの出力がLのときのクロック信号と応答信号の波形を示している。リーダ303からクロック信号201が半導体装置301に送信されると、半導体装置301からその応答として、認識番号が送信される。その際、認識番号の出力がLのとき、幅広波形発生装置302から、クロック信号201よりも信号幅の広い信号が発生し、信号用端子305における出力は出力Lの波形402となる。なお、出力Lの信号幅404は、クロック信号の信号幅403よりも大きければよいが、クロック信号と誤認しないためには、クロック信号の信号幅403の2倍以上であることが望ましい。
半導体装置301からの応答信号の波形を、幅広波形検出装置304で検出すると、リーダ303の制御装置107は認識番号を得ることができる。すべての認識番号を得ると、制御装置107は必要に応じて高電圧を半導体装置301に与えて、半導体装置301の一部またはすべてを破壊する。このことにより、半導体装置301の機能は失われて、認識番号を送信することができなくなる。したがって、偽造防止などに有効に使うことができる。
(実施の形態3)
図5は本発明の実施の形態3による半導体装置の構成を示すブロック図、図6は本実施の形態3の半導体装置において、信号波形を示す図である。
図5は本発明の実施の形態3による半導体装置の構成を示すブロック図、図6は本実施の形態3の半導体装置において、信号波形を示す図である。
まず、図5により、本実施の形態3による半導体装置の構成の一例を説明する。本実施の形態3の半導体装置301は、例えばICタグとされ、2つの端子によりリーダ303と接続され、リーダ303からの要求に応答して認識番号を有線にて送信するものである。
半導体装置301は、例えば、電子線メモリ101と、幅狭波形発生装置501などから構成されている。半導体装置301は、リーダ303と接続するための2つの端子を有し、一方の端子(信号用端子503)は、電子線メモリ101の一方の端子と幅狭波形発生装置501の第1の端子に接続され、他方の端子(接地用端子504)は、幅狭波形発生装置501の第2の端子に接続されている。また、幅狭波形発生装置501の第3の端子は、電子線メモリ101の他方の端子に接続されている。
リーダ303は、例えば、幅狭波形検出装置502と、制御装置107などから構成されている。リーダ303は、半導体装置301と接続するための2つの端子を有し、一方の端子(信号用端子503)は、制御装置107の一方の端子と幅狭波形検出装置502の第1の端子に接続され、他方の端子(接地用端子504)は、幅狭波形検出装置502の第2の端子に接続され、接地されている。また、幅狭波形検出装置502の第3の端子は、制御装置107の他方の端子に接続されている。
制御装置107は、リーダ303の動作を制御するものであり、半導体装置301に対して送信するクロック信号を生成し、半導体装置301から送信された認識番号を、幅狭波形検出装置502を介して読み取る。
幅狭波形発生装置501は、クロック信号よりも信号幅の狭い応答信号を生成するものである。幅狭波形検出装置502は、幅狭波形発生装置501で生成されたクロック信号よりも信号幅の狭い応答信号を検出するものである。
なお、電子線メモリ101の機能は、前記実施の形態1と同じであるので、説明を省略する。
図6は信号用端子503の信号波形を示している。図6の(A)は、電子線メモリ101における認識番号中の1ビットの出力がHのときのクロック信号と応答信号の波形を示している。リーダ303からクロック信号201が半導体装置301に送信されると、半導体装置301からその応答として、認識番号が送信される。その際、認識番号の出力がHのとき、信号用端子503における出力は出力Hの波形401となる。
図6の(B)は、電子線メモリ101における認識番号中の1ビットの出力がLのときのクロック信号と応答信号の波形を示している。リーダ303からクロック信号201が半導体装置301に送信されると、半導体装置301からその応答として、認識番号が送信される。その際、認識番号の出力がLのとき、幅狭波形発生装置501から、クロック信号201よりも信号幅の狭い信号が発生し、信号用端子503における出力は出力Lの波形601となる。なお、出力Lの信号幅602は、クロック信号の信号幅403よりも小さければよいが、クロック信号と誤認しないためには、クロック信号の信号幅403の1/2以下であることが望ましい。
半導体装置301からの応答信号の波形を、幅狭波形検出装置502で検出すると、リーダ303の制御装置107は認識番号を得ることができる。すべての認識番号を得ると、制御装置107は必要に応じて高電圧を半導体装置301に与えて、半導体装置301の一部またはすべてを破壊する。このことにより、半導体装置301の機能は失われて、認識番号を送信することができなくなる。したがって、偽造防止などに有効に使うことができる。
したがって、本実施の形態1〜3の半導体装置によれば、無線を使わないため、電波障害の問題を発生させないで認識番号の読み出しができる。電子線によるマスクレスで繰り返し性のない認識番号を有するメモリを経済的に作成できる。2個の接点で接続できるため、超小型のダイオードパッケージが利用可能で、小面積で済む。動作する回路も簡潔でチップサイズを小さくすることができる。これらの特徴を生かした組み合わせは前例がなく、また、微小な物品の認識用装置として有効性を発揮する。
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
本発明は、微小な物品の認識用装置として有効性を発揮する。
101 電子線メモリ
102 半導体装置側抵抗
103 半導体装置側トランジスタ
104,303 リーダ
105 リーダ側抵抗
106 リーダ側トランジスタ
107 制御装置
108,301 半導体装置
109,305,503 信号用端子
110,306,504 接地用端子
201 クロック信号
202,401 出力Hの波形
203,402,601 出力Lの波形
204 論理閾値
302 幅広波形発生装置
304 幅広波形検出装置
403 クロック信号の信号幅
404,602 出力Lの信号幅
501 幅狭波形発生装置
502 幅狭波形検出装置
102 半導体装置側抵抗
103 半導体装置側トランジスタ
104,303 リーダ
105 リーダ側抵抗
106 リーダ側トランジスタ
107 制御装置
108,301 半導体装置
109,305,503 信号用端子
110,306,504 接地用端子
201 クロック信号
202,401 出力Hの波形
203,402,601 出力Lの波形
204 論理閾値
302 幅広波形発生装置
304 幅広波形検出装置
403 クロック信号の信号幅
404,602 出力Lの信号幅
501 幅狭波形発生装置
502 幅狭波形検出装置
Claims (5)
- 電子線により認識番号が書き込まれた読み出し専用メモリと、
2つの端子とを有し、
前記2つの端子から前記認識番号を有線にて送信することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記2つの端子は、一方が信号用端子、他方が接地用端子であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1または2記載の半導体装置において、
前記2つの端子はリーダと接続され、前記リーダからのクロック信号を受信すると、前記クロック信号の論理閾値を超えない電圧変化を前記リーダ側へ与えて前記認識番号を送信することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1または2記載の半導体装置において、
前記2つの端子はリーダと接続され、前記リーダからクロック信号を受信すると、前記クロック信号より信号幅の広いまたは狭い信号を前記リーダへ送信して前記認識番号を送信することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記認識番号の送信完了後、前記半導体装置の一部またはすべてが破壊されて前記認識番号の読み取りができなくなることを特徴とする半導体装置。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121127 |