[發(fā)明專利]用于無(wú)線通信的半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110332695.X
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN102543993A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧田裕一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L27/02
• 分類號(hào): H01L27/02;H01Q1/22
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉倜

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

通過(guò)引用將日本專利申請(qǐng)第2010-242257號(hào)的整體公開內(nèi)容(包括說(shuō)明書、附圖和摘要)合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于無(wú)線通信的半導(dǎo)體裝置，具體地，涉及一種在應(yīng)用于在移動(dòng)電話中實(shí)現(xiàn)NFC(近場(chǎng)通信)功能的用于無(wú)線通信的半導(dǎo)體裝置時(shí)有效的技術(shù)。

背景技術(shù)

例如，在專利文獻(xiàn)1中，示出了非接觸IC卡，其中整流電流、兩個(gè)解調(diào)電路、和調(diào)制電路并聯(lián)耦合到天線線圈的兩端。此外，在專利文獻(xiàn)2中，示出了非接觸數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，其可以有選擇地將整流電路和信號(hào)接收節(jié)點(diǎn)或發(fā)送節(jié)點(diǎn)耦合到天線線圈。

相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)：

專利文獻(xiàn)1：日本未審專利申請(qǐng)公開2000-172806

專利文獻(xiàn)2：日本未審專利申請(qǐng)公開平(Hei)5(1993)-298498

發(fā)明內(nèi)容

近年來(lái)，在以日本為代表的不同國(guó)家以及海外國(guó)家中，已推廣了具有NFC(近場(chǎng)通信)功能的移動(dòng)電話系統(tǒng)的設(shè)備。嵌入在移動(dòng)電話系統(tǒng)中的NFC功能以卡模式和RW模式執(zhí)行，在卡模式中移動(dòng)電話系統(tǒng)作為IC卡(UICC：通用集成電路卡)操作，而在RW模式中移動(dòng)電話系統(tǒng)作為讀取器/寫入器(RW)進(jìn)行操作。卡模式和RW模式中的移動(dòng)通信操作由嵌入在移動(dòng)電話系統(tǒng)中的用于無(wú)線通信的半導(dǎo)體芯片(稱為“NFC芯片”)實(shí)現(xiàn)。

由于IC卡通過(guò)從讀取器/寫入器RW輸出的磁場(chǎng)接收供電進(jìn)行操作，因此基本上不必在IC卡上安裝電池等。然而，對(duì)于嵌入在移動(dòng)電話系統(tǒng)中的NFC芯片，諸如電池的外部電源通常是必不可少的。例如，當(dāng)NFC芯片操作于RW模式時(shí)，不存在從外部輸入的磁場(chǎng)，從而NFC芯片需要從外部電源接收供電。此外，當(dāng)操作于卡模式時(shí)，不同于典型的單功能IC卡(例如Suica(注冊(cè)商標(biāo))卡)，NFC芯片需要具有多個(gè)功能(實(shí)現(xiàn)例如Suica(注冊(cè)商標(biāo))卡和Edy(注冊(cè)商標(biāo))卡)。結(jié)果，隨著功耗的增加，來(lái)自磁場(chǎng)的供電可能不足。此外，當(dāng)操作于卡模式時(shí)，NFC芯片出于維持移動(dòng)電話系統(tǒng)的安全性等需要，需要驅(qū)動(dòng)移動(dòng)電話系統(tǒng)中的另一個(gè)卡(諸如UIM(用戶身份模塊)芯片)。因此，即使當(dāng)NFC芯片單獨(dú)利用來(lái)自磁場(chǎng)的供電進(jìn)行操作時(shí)，系統(tǒng)仍可能不能操作。

然而，如果假設(shè)即使當(dāng)NFC芯片操作于卡模式時(shí)外部電源仍是必不可少的，則在其實(shí)際使用中可能出現(xiàn)問(wèn)題。例如，當(dāng)移動(dòng)電話系統(tǒng)的用戶已使用移動(dòng)電話系統(tǒng)中嵌入的Suica(注冊(cè)商標(biāo))功能搭乘列車并且隨后移動(dòng)電話系統(tǒng)的電池耗盡時(shí)，用戶不再能夠使用Suica(注冊(cè)商標(biāo))功能從票閘(ticket?wicket)出去。此外，由于NFC功能作為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施變得更加重要，因此認(rèn)為依賴于諸如電池的外部電源的系統(tǒng)是有問(wèn)題的。

為了解決該問(wèn)題，可以考慮例如與低電池模式兼容的NFC芯片。這使得NFC芯片甚至能夠利用比移動(dòng)電話系統(tǒng)不再能夠操作的電壓低的電壓操作。就是說(shuō)，當(dāng)移動(dòng)電話系統(tǒng)的電池耗盡并且電池的輸出電壓降低時(shí)，系統(tǒng)停止。移動(dòng)電話系統(tǒng)即使在實(shí)際上未被使用(用于電話呼叫、電子郵件等)時(shí)仍與基站通信并且消耗可觀的電池電力。因此，當(dāng)系統(tǒng)已停止時(shí)，基本上抑制了進(jìn)一步的電池電力消耗。通過(guò)將NFC功能配置為使得其即使在該狀態(tài)下仍能夠操作，可以顯著延長(zhǎng)關(guān)于NFC功能的電池壽命。

然而，當(dāng)使用低電池模式時(shí)，可以延長(zhǎng)關(guān)于NFC功能的電池壽命，但是不能無(wú)限延長(zhǎng)，從而未提供本質(zhì)性的解決方案。即使當(dāng)移動(dòng)電話系統(tǒng)已停止時(shí)，電池電壓仍因漏電流的電池電力消耗、電池的自放電等而逐漸降低，并且最終，即使是低電池模式也不能解決該情況。此外，由于如果發(fā)生過(guò)放電則在移動(dòng)電話系統(tǒng)中用作二次電池的電池(諸如鋰電池)的功能被損害，因此當(dāng)電池電壓降低直至低電池模式不再能夠解決該情況為止時(shí)，需完全切斷電池輸出。在該情況下，需要兩級(jí)閾值電壓，并且因此可能使移動(dòng)電話系統(tǒng)的配置復(fù)雜化。

為了防止這一點(diǎn)，期望一種系統(tǒng)，其向NFC芯片提供通過(guò)對(duì)來(lái)自天線的輸入電力進(jìn)行整流來(lái)生成電力的功能，并且即使當(dāng)不從移動(dòng)電話系統(tǒng)的電池供電時(shí)仍能夠使用(無(wú)電池操作)。此時(shí)，如上文所述，NFC芯片需驅(qū)動(dòng)除其自身以外的芯片(諸如UIM芯片)，從而例如需要電力生成功能的較高的效率等。圖23是示出作為本發(fā)明所基于的示例而被研究的用于無(wú)線通信的半導(dǎo)體裝置的配置示例的示意圖。圖23中所示的半導(dǎo)體裝置(NFC芯片)NFCIC′包括整流電路RECTC′、接收塊RXBK和發(fā)送塊TXBK′。