(57)【要約】データキャリア（１）またはデータキャリア（１）における集積回路（５）の場合、ＥＳＤ保護回路（８）は、第１の保護ダイオード（１０）および保護ステージ（１１）を備える直列接続部（９）と、直列接続部（９）に並列に接続される第２の保護ダイオードとによって形成される。また、ＥＳＤ保護回路（８）に接続される整流回路（１３）が設けられ、この整流回路は、ＥＳＤ保護回路（８）に並列に接続される整流ダイオードを備えている。整流ダイオードは、寄生ｐ／ｎ接合（２６）を有するショットキーダイオード（２１）の形態を成しており、寄生ｐ／ｎ接合（２６）を有するショットキーダイオード（２１）は、ＥＳＤ保護回路（８）の第２の保護ダイオードを形成する。
2005529533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データキャリアにおける集積回路であって、
前記データキャリアの送信手段と接続するために設けられた第１の端子および第２の端子と、
前記２つの端子間に接続されるとともに、第１の保護ダイオードと保護ステージとから成る直列接続部を備え、電圧閾値を超えることによって前記保護ステージが遮断状態から通電状態へと至ることができ、また、前記直列接続部の前記第１の保護ダイオードと逆向きに前記直列接続部と並列に接続された第２の保護ダイオードを備えているＥＳＤ保護回路と、
前記ＥＳＤ保護回路に接続されるとともに、前記ＥＳＤ保護回路と並列に接続された整流ダイオードを備える整流回路と、
を備え、
前記整流回路の前記整流ダイオードは、寄生ｐ／ｎ接合を有するショットキーダイオードの形態を成し、前記寄生ｐ／ｎ接合を有する前記ショットキーダイオードは、前記ＥＳＤ保護回路の前記第２の保護ダイオードを形成する、集積回路。
【請求項２】
前記整流回路が電圧ダブラ(doubler)回路の形態を成している、請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
送信手段と、この送信手段に接続された集積回路とを備え、通信ステーションと非接触通信するためのデータキャリアであって、
前記集積回路は、
前記送信手段と接続された第１の端子および第２の端子と、
前記２つの端子間に接続されるとともに、第１の保護ダイオードと保護ステージとから成る直列接続部を備え、電圧閾値を超えることによって前記保護ステージが遮断状態から通電状態へと至ることができ、また、前記直列接続部の前記第１の保護ダイオードと逆向きに前記直列接続部と並列に接続された第２の保護ダイオードを備えているＥＳＤ保護回路と、
前記ＥＳＤ保護回路に接続されるとともに、前記ＥＳＤ保護回路と並列に接続された整流ダイオードを備える整流回路と、
を備え、
前記整流回路の前記整流ダイオードは、寄生ｐ／ｎ接合を有するショットキーダイオードの形態を成し、前記寄生ｐ／ｎ接合を有する前記ショットキーダイオードは、前記ＥＳＤ保護回路の前記第２の保護ダイオードを形成する、データキャリア。
【請求項４】
前記整流回路が電圧ダブラ回路の形態を成している、請求項３に記載のデータキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データキャリアにおける集積回路であって、前記データキャリアの送信手段と接続するために設けられる第１の端子および第２の端子と、前記２つの端子間に接続されるとともに、第１の保護ダイオードと保護ステージとから成る直列接続部を備え、電圧閾値を超えることによって前記保護ステージが遮断状態から通電状態へと至ることができ、また、前記直列接続部の前記第１の保護ダイオードと逆向きに前記直列接続部と並列に接続された第２の保護ダイオードを備えているＥＳＤ保護回路と、前記ＥＳＤ保護回路に接続されるとともに、前記ＥＳＤ保護回路と並列に接続された整流ダイオードを備える整流回路とを備える集積回路に関する。
【０００２】
また、本発明は、送信手段と、この送信手段に接続される集積回路とを備え、通信ステーションと非接触通信するためのデータキャリアであって、前記集積回路は、前記送信手段と接続される第１の端子および第２の端子と、前記２つの端子間に接続されるとともに、第１の保護ダイオードと保護ステージとから成る直列接続部を備え、電圧閾値を超えることによって前記保護ステージが遮断状態から通電状態へと至ることができ、また、前記直列接続部の前記第１の保護ダイオードと逆向きに前記直列接続部と並列に接続された第２の保護ダイオードを備えているＥＳＤ保護回路と、前記ＥＳＤ保護回路に接続されるとともに、前記ＥＳＤ保護回路と並列に接続された整流ダイオードを備える整流回路とを備えるデータキャリアに関する。
【背景技術】
【０００３】
第１の段落で前述したタイプの集積回路は、データキャリアにおいて使用するために本出願人によって開発されたものであり、周知である。この周知の解決法において、ＥＳＤ保護回路の２つの保護ダイオードはそれぞれ、単純なダイオードの形態、すなわち、ｐ／ｎ接合の形態を成している。この場合、２つの保護ダイオードは、例えば２０００ボルトの「人体モデル（ＨＢＭ）」における「ＥＳＤ電圧パルス（静電放電パルス）」の場合には、約１．２アンペアの電流の負荷に耐えなければならないため、高い通電容量を示す。集積回路で実施する場合、そのようなダイオードは、比較的大きな空間を必要とするため、好ましくない。また、そのようなダイオードが２つの端子間の入力キャパシタンスに比較的大きく貢献する。このようなことは、高い入力キャパシタンスがそのような所謂ＲＦＩＤデータキャリアのレンジに不利な影響を与えるため、ＭＨｚ範囲またはＧＨｚ範囲で通信するデータキャリアにおける集積回路の場合において特に不利となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、前述した状況を回避するとともに、改良された集積回路および改良されたデータキャリアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明に係る集積回路において、本発明に係る特徴が与えられ、それにより、本発明に係る集積回路を以下のように特徴付けることができる。すなわち、
データキャリアにおける集積回路であって、前記データキャリアの送信手段と接続するために設けられる第１の端子および第２の端子と、前記２つの端子間に接続されるとともに、第１の保護ダイオードと保護ステージとから成る直列接続部を備え、電圧閾値を超えることによって前記保護ステージが遮断状態から通電状態へと至ることができ、また、前記直列接続部の前記第１の保護ダイオードと逆向きに前記直列接続部と並列に接続された第２の保護ダイオードを備えているＥＳＤ保護回路と、前記ＥＳＤ保護回路に接続されるとともに、前記ＥＳＤ保護回路と並列に接続された整流ダイオードを備える整流回路とを備え、前記整流回路の前記整流ダイオードは、寄生ｐ／ｎ接合を有するショットキーダイオードの形態を成し、前記寄生ｐ／ｎ接合を有する前記ショットキーダイオードは、前記ＥＳＤ保護回路の前記第２の保護ダイオードを形成する集積回路。
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明に係るデータキャリアにおいて、本発明に係る特徴が与えられ、それにより、本発明に係るデータキャリアを以下のように特徴付けることができる。すなわち、
送信手段と、この送信手段に接続される集積回路とを備え、通信ステーションと非接触通信するためのデータキャリアであって、前記集積回路は、前記送信手段と接続される第１の端子および第２の端子と、前記２つの端子間に接続されるとともに、第１の保護ダイオードと保護ステージとから成る直列接続部を備え、電圧閾値を超えることによって前記保護ステージが遮断状態から通電状態へと至ることができ、また、前記直列接続部の前記第１の保護ダイオードと逆向きに前記直列接続部と並列に接続された第２の保護ダイオードを備えているＥＳＤ保護回路と、前記ＥＳＤ保護回路に接続されるとともに、前記ＥＳＤ保護回路と並列に接続された整流ダイオードを備える整流回路とを備え、前記整流回路の前記整流ダイオードは、寄生ｐ／ｎ接合を有するショットキーダイオードの形態を成し、前記寄生ｐ／ｎ接合を有する前記ショットキーダイオードは、前記ＥＳＤ保護回路の前記第２の保護ダイオードを形成するデータキャリア。
【０００７】
本発明に係る特徴を与えることにより、特に簡単に且つ更なる努力を殆ど要することなく、いずれにしても整流回路において必要であり且つここでは寄生ｐ／ｎ接合を有するショットキーダイオードの形態を成す整流ダイオードが同時にＥＳＤ保護回路における保護ダイオードとして使用され、それにより、ｐ／ｎ接合を有する１つのダイオードをＥＳＤ保護回路から省くことができるようになる。その結果、ＥＳＤ保護回路が集積技術によって設けられる場合には、集積回路の２つの端子間で入力キャパシタンスが著しく減少し、省スペース化が図られる。
【０００８】
本発明に係る解決策においては、整流回路が様々な形態を成していても良い。例えば、整流回路は、電圧乗算回路の形態を成していても良い。整流回路が電圧ダブラ回路(doubler circuit)の形態を成していることが特に有益であることが分かった。これは、考えられる最も簡単な構造を得るという点で有利である。
【０００９】
本発明の前述した態様および更なる態様は、後述する実施形態から明らかであり、この実施形態を参照しながら前記態様について説明する。
【００１０】
図面に示される実施形態を参照しながら本発明について更に説明するが、本発明は、これらの実施形態に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、図示しない通信ステーションと非接触通信できるように設けられ且つ構成された周知のデータキャリア１を示している。そのような通信は、いわゆるＲＦＩＤ技術に基づいて行なわれる。この場合、非接触データ伝送は、例えば８６９ＭＨｚの搬送周波数で行なわれる。
【００１２】
ここで、データキャリア１は、電磁的にアクティブな送信手段２を有しており、この送信手段２はダイポール（双極子）３を備えている。
【００１３】
また、データキャリア１は、第１の端子６と第２の端子７とを備える集積回路５を有している。送信手段２すなわちダイポール３は、２つの端子６，７に接続されている。すなわち、２つの端子６，７は、データキャリア１の送信手段２との接続のために設けられている。
【００１４】
周知のデータキャリア１の集積回路５は、ＥＳＤ保護回路８を有している。ＥＳＤ保護回路８は、２つの端子６，７間に接続されている。ＥＳＤ保護回路８は、第１の保護ダイオード１０と保護ステージ１１とから成る直列接続部９を有している。保護ステージ１１は、保護ステージ１１内で所定の電圧閾値を超えることにより保護ステージ１１が遮断状態から通電状態へと至ることができるように構成されている。そのような保護ステージ１１は、長い間、専門家集団の中で知られてきており、そのため、ここでは、その詳細な回路構成についてこれ以上検討しない。保護ステージ１１が遮断状態にある時、保護ステージ１１は略無限の体積抵抗を示し、それにより、第１の保護ダイオード１０が何ら影響無く接続される。保護ステージ１１が通電状態にある時、保護ステージは殆ど無視できる体積抵抗を示し、それにより、第１の保護ダイオード１０が実際に基準電位Ｇに接続される。図１から明らかなように、ＥＳＤ保護回路８は、直列接続部９と並列に接続され且つ直列接続部９の第１の保護ダイオード１０と逆向きに接続された第２の保護ダイオード１２を更に備えている。２つの各保護ダイオード１０，１２は、単純な従来のダイオードの形態、すなわち、ｐ／ｎ接合の形態を成している。２つの保護ダイオード１０，１２は、高い通電容量を示す。それぞれの場合において、２つの各保護ダイオード１０，１２には、破損または動作の機能障害を伴わないで、約５アンペアの電流強さを有する電流が短く負荷されても良い。
【００１５】
集積回路５は、ＥＳＤ保護回路８と接続される、すなわち、ＥＳＤ保護回路８と並列に接続される整流回路１３を更に備えている。この場合、整流回路１３は、電圧ダブラ回路の形態を成している。整流回路１３は、ここでは、ＥＳＤ保護回路８に対して並列に接続された第１の整流ダイオード１４と、第２の整流ダイオード１５と、２つの整流ダイオード１４，１５の下流に接続された蓄電キャパシタ１６とを備えている。データキャリア１が動作する場合、整流回路１３の第１の入力部に動作電位Ｖが存在し、第２の入力部に基準電位Ｇが存在する。データキャリア１の動作時には、整流回路１３により供給電圧ＶＳが発生されても良い。この供給電圧ＶＳは、動作電位値Ｖの２倍に対応しており、この供給電圧ＶＳを必要とする集積回路５の全ての構成要素に対して出力される。
【００１６】
また、第３の整流ダイオード１７および第４の整流ダイオード１８は、整流回路１３の第１の整流ダイオード１４と協働する。これらの２つの更なる各整流ダイオード１７，１８には、図示しない蓄電キャパシタが接続されている。従来から周知のように、集積回路５の復調回路が第３の整流ダイオード１７に接続され、集積回路５の変調回路が第４の整流ダイオード１８に接続されている。集積回路５は図１に示されない一連の回路部品を備えており、これらの回路部品としては、例えばクロック信号生成ステージやマイクロコンピュータを挙げることができ、あるいは、マイクロコンピュータの代わりに、ハードワイヤド論理回路（配線論理回路）およびメモリチップを挙げることができるが、これらは、この文脈において重要でないため、ここではこれ以上検討しない。
【００１７】
また、４個の整流ダイオード１４，１５，１７，１８はそれぞれ、従来のダイオードの形態、すなわち、ｐ／ｎ接合の形態を成している。
【００１８】
図２は、本発明に係るデータキャリア１を示している。図２に係るデータキャリア１に関する限り、以下では、主に、図１に係る周知のデータキャリア１との差について言及する。
【００１９】
図２に係るデータキャリア１は、図１に係るデータキャリア１よりも著しく高い搬送周波数で通信できるように設けられ且つ構成されている。図２に係るデータキャリア１は、約２．４５ＧＨｚの搬送周波数で通信できるように設けられ且つ構成されている。しかしながら、図２に係るデータキャリア１は、８６９ＭＨｚの搬送周波数または９０２ＭＨｚ〜９３０ＭＨｚの範囲の搬送周波数で通信できるように設けられ且つ構成されていても良い。約５．８ＧＨｚの搬送周波数も可能である。
【００２０】
図２に係るデータキャリア１は、そのような高い搬送周波数に適するように構成された送信手段２を備えている。この場合、前記送信手段２は、ダイポール２０の形態を成している。ダイポール２０は、図１に係るデータキャリア１のダイポールと同様に、図２に係るデータキャリア１の集積回路５の２つの端子６，７に接続されており、ここでは、２つの端子６，７間で直接的な電気接続を形成していない。また、図２に係るデータキャリア１は、ＥＳＤ保護回路８と整流回路１３とを備えている。
【００２１】
この場合、整流回路１３は、ショットキーダイオードによって実施され、すなわち、第１のショットキーダイオード２１と第２のショットキーダイオード２２とによって実施される。この場合、第１のショットキーダイオード２１と協働する更なるダイオード２３，２４もショットキーダイオードの形態を成している。図２に係るデータキャリア１の集積回路５のショットキーダイオード２１における特定の構造上の特徴は、第１の整流ダイオードとして設けられるこの第１のショットキーダイオード２１が、第１のショットキーダイオード２１に関する図３から推察できるように、寄生ｐ／ｎ接合２６を有する純粋なショットキーダイオード２５の形態を成している点である。図３から明らかなように、第１のショットキーダイオード２１は、純粋なショットキーダイオード２５と、純粋なショットキーダイオード２５と協働する寄生ｐ／ｎ接合２６とから成る。寄生ｐ／ｎ接合２６は、基準電位Ｇに接続される集積回路５の基板と対向しており、これこそが正に、寄生ｐ／ｎ接合たる所以である。しかしながら、寄生ｐ／ｎ接合は、必ずしも基板と対向している必要はないが、例えば純粋なショットキーダイオード２５と並列に位置するように何らかの他の方法で成されても良い。
【００２２】
寄生ｐ／ｎ接合２６を備える第１のショットキーダイオード２１、すなわち、純粋なショットキーダイオード２５と寄生ｐ／ｎ接合２６とから成る第１のショットキーダイオード２１の利点は、純粋なショットキーダイオード２５が比較的低い通電状態電圧および比較的高い順方向ｄ．ｃ．抵抗を示すという点であり、また、少なくとも実質的に通常のダイオードに対応する寄生ｐ／ｎ接合が比較的高い通電状態電圧および比較的低い順方向ｄ．ｃ．抵抗を示すという点である。
【００２３】
データキャリア１すなわち集積回路５が図２にしたがって構成されると、寄生ｐ／ｎ接合２６を有する第１のショットキーダイオード２１は、同時に、ＥＳＤ保護回路８の第２の保護ダイオードを形成し、それにより、ＥＳＤ保護回路８には、第１の保護ダイオード８と保護ステージ１１とを設けるだけで済む。
【００２４】
したがって、データキャリア１が図２にしたがって構成されると、図１に係る周知のデータキャリア１のようにＥＳＤ保護回路８内に１つの保護ダイオードすなわちｐ／ｎ接合を設けないで済む。これは、この保護ダイオードの機能が第１の整流ダイオードすなわち第１のショットキーダイオード２１によって果たされるからである。このことは、それに伴って、通電ダイオードを省くことができるという大きな利点、すなわち、通電ダイオードを設ける必要がないという大きな利点をもたらし、それにより、２つの端子６，７間での入力キャパシタンスを著しく減らすことができ、集積プロセス中における省スペース化を図ることができる。
【００２５】
図２に係るデータキャリア１の通常の動作時、すなわち、キャリア信号がダイポール２０によって受信される場合には、結果として、約１．０Ｖの動作電位および約２．０Ｖの供給電圧ＶＳが得られる。
【００２６】
データキャリア１すなわち集積回路５の通常の動作時においては、保護ステージ１１がその遮断状態に設定され、その結果、第１の保護ダイオード１０が動作不能状態となる。また、低い通電状態電圧に起因して、純粋なショットキーダイオード２５すなわち第１のショットキーダイオード２１の導電部分が作動状態（アクティブ）となる。これに対し、寄生ｐ／ｎ接合２６は、高い通電状態電圧に起因して、非作動状態のまま、すなわち、非通電状態のままである。
【００２７】
「ＥＳＤ電圧パルス」すなわち短期過電圧が生じる場合には、２つの状態間で差異が引き出されても良い。プラスの高いＥＳＤ電圧パルスが端子６で生じる場合には、これにより、保護ステージ１１が機能を停止し、すなわち、保護ステージ１１が通電状態となり、プラスの高いＥＳＤ電圧パルスによって生じるＥＳＤ電流が第１の保護ダイオード１０を横切って流れることができ、結果として、その後の回路部品において保護機能が確保される。
【００２８】
マイナスの高いＥＳＤ電圧パルスが端子６で生じる場合には、低い順方向ｄ．ｃ．抵抗に起因して、寄生ｐ／ｎ接合２６すなわち第１のショットキーダイオード２１の導電部分が作動状態（アクティブ）となる。これに対し、純粋なショットキーダイオード２５は、高い順方向ｄ．ｃ．抵抗に起因して、非作動状態のまま、すなわち、非通電状態のままである。したがって、この場合、寄生ｐ／ｎ接合２６によって保護機能が果たされる。
【００２９】
したがって、第１のショットキーダイオード２１と保護ダイオード１０と保護ステージ１１とによって、集積回路５の残りの部分、したがって、データキャリア１の残りの部分の問題のない保護が確保される。しかしながら、２つの端子６，７間には僅かな入力キャパシタンスしか存在しないという大きな利点が得られ、これは、データキャリア１の最大可能レンジにおいて有益である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来技術に係るデータキャリアの本文脈において不可欠な部分の概略図である。
【図２】図１と類似する本発明の実施形態に係るデータキャリアを示している。
【図３】図２に係るデータキャリアの整流ダイオードを示している。
【符号の説明】
【００３１】
１  データキャリア
２  送信手段
３  ダイポール
５  集積回路
６，７  端子
８  ＥＳＤ保護回路
９  直列接続部
１０  第１の保護ダイオード
１１，１２  保護ステージ
１３  整流回路
１４  第１の整流ダイオード
１５  第２の整流ダイオード
１６  蓄電キャパシタ
１７  第３の整流ダイオード
１８  第４の整流ダイオード
２０  ダイポート
２１  第１のショットキーダイオード
２２  第２のショットキーダイオード
２３，２４  ダイオード
２５  ショットキーダイオード
２６  ｐ／ｎ接合
【図１】
2005529533.tif 000003
【図２】
2005529533.tif 000004
【図３】
2005529533.tif 000005
【国際調査報告】
2005529533.tif 000006
2005529533.tif 000007
2005529533.tif 000008