專利名稱：半導(dǎo)體器件和集成電路卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，特別是涉及檢查在非接觸型IC(集成電路)卡用半導(dǎo)體集成電路器件中是否存在著可以使裝載到內(nèi)部的信號處理功能部分動作的電力的檢測電路。
背景技術(shù)：
本說明書中要參考的文獻如下，借助于其文獻序號來參照文獻。[文獻1]特開平10-207580號公報。在‘文獻1’中，講述了采用對從外部供給的交流信號進行整流的辦法形成動作電壓進行動作的被裝載到非接觸IC卡上的電壓監(jiān)測型上電復(fù)位電路(例如，圖2)。該上電復(fù)位電路的輸出信號，在裝載到IC卡上的微計算機的復(fù)位中使用。
在卡內(nèi)已裝載上半導(dǎo)體集成電路器件和天線的所謂的非接觸型IC卡，在讀寫裝置和半導(dǎo)體集成電路器件之間進行信息的交換，實現(xiàn)非接觸型IC卡所保持的數(shù)據(jù)的發(fā)送、從讀寫器發(fā)送過來的數(shù)據(jù)的保持等各種各樣的功能。裝載到非接觸型IC卡上的半導(dǎo)體集成電路器件，用裝載到非接觸型IC卡上的天線接收從讀寫裝置供給的高頻信號，使在天線的兩端上產(chǎn)生的電壓進行整流和平滑化，形成內(nèi)部電路的動作所必須的內(nèi)部電壓。在該情況下，如果從讀寫器供給過剩的電力，供給超過構(gòu)成內(nèi)部電路的元件的耐壓的電源電壓，則元件將徹底破壞。為防止這種情況，大多都裝載有監(jiān)測在內(nèi)部產(chǎn)生的電源電壓電平，進行使之不會供給超過元件的耐壓的電源電壓那樣的控制電路。
另一方面，裝載到已裝載到非接觸型IC卡上的半導(dǎo)體集成電路器件上的信號處理電路，大多要檢測如上所述地產(chǎn)生的電源電壓電平，當達到裝載到內(nèi)部的信號處理電路不會進行誤動作的電源電壓電平時，就使信號處理電路動作，在未達到不會進行誤動作的電源電壓電平的情況下，則使信號處理電路停止。作為這樣的例子，在‘文獻1’中，示出了這樣的例子檢測電源電壓電平，若電源電壓小于規(guī)定的電壓電平，則采用使信號處理電路遷移到復(fù)位狀態(tài)的辦法使之停止，若電源電壓超過了規(guī)定的電壓電平，則采用解除復(fù)位狀態(tài)的辦法使之動作。
在本申請之前，本申請發(fā)明人等，對把具備‘文獻1’的電壓監(jiān)測器型的復(fù)位電路的半導(dǎo)體集成電路器件應(yīng)用于非接觸型IC卡的情況下的課題進行了研究。
圖1示出了用來自讀寫器的電磁波的形態(tài)供給電力，把整流電路連接到在非接觸型IC卡中具備的天線上的情況下的從整流電路輸出的本申請發(fā)明人等所研究過的電流(I)-電壓(V)特性VL。在這里，特性VL可以用V＝Vo-I·Rout的關(guān)系式表示，該關(guān)系式表明天線的兩端的電壓將依賴于在要連接到整流電路的輸出端子上的負載上流動的電流而變化，表明與具有輸出阻抗Rout的電壓源是等效的。Vo是假定在負載中完全不會流動電流時的電壓。如果在負載中流動電流，則供給電壓就要降低。這時，電流-電壓特性的斜率就變成為輸出阻抗Rout。
在圖2中，示出了已把具備‘文獻1’的復(fù)位電路的半導(dǎo)體集成電路器件連接到要變成為圖1所示的電流-電壓特性VL的讀寫器和天線上的情況下的動作波形的一個例子。在‘文獻1’的圖2中所示的上電復(fù)位電路，采用對用使電源電壓進行分壓的電阻分壓電路分壓后的電壓，和來自能帶間隙基準電壓產(chǎn)生電路的基準電壓進行比較的辦法，產(chǎn)生上電復(fù)位信號。借助于此，當電源電壓大于等于規(guī)定的電壓電平VACT時，信號處理電路就解除復(fù)位狀態(tài)，信號處理電路開始動作。
在開始圖2的信號處理電路的動作之前的時間T0處，要確認‘文獻1’的復(fù)位電路所輸出的復(fù)位信號，如果大于等于規(guī)定的電壓電平VACT，則在時間T1到T2之間使信號處理電路動作。在圖2中，在時間T0處，由于電源電壓已超過了規(guī)定的電壓電平VACT，故已裝載在內(nèi)部的信號處理電路的動作得到許可，動作得以開始。借助于此，與信號處理電路進行動作之前比，正在進行動作時消耗電流將僅僅增加I1。
在這里，假定輸出阻抗Rout是0歐姆，則就不會有因消耗電流的變化而產(chǎn)生的電源電壓電平的變動，信號處理電路，就可以以比規(guī)定的VACT更大的電源電壓動作。但是，在輸出阻抗Rout大的情況下，結(jié)果就變成為電源電壓VDD恰好下降消耗電流的變化量I1與輸出阻抗Rout之積V1。因此，由于結(jié)果就變成為向信號處理電路供給比規(guī)定的電源電壓電平VACT怡好小了消耗電流的變化量I1與輸出阻抗Rout之積V1的電源電壓，故結(jié)果就變成為要以小于規(guī)定的電源電壓電平進行動作，因而就有可能會產(chǎn)生由信號處理電路的特性變化和特性的劣化引起的誤動作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供即便是產(chǎn)生了歸因于信號處理電路進行動作而產(chǎn)生的電流變化，也具有用來以規(guī)定的電源電壓使信號處理電路動作的復(fù)位信號輸出功能的半導(dǎo)體集成電路器件。
簡單地說來在本申請中公開的發(fā)明之內(nèi)代表性的發(fā)明的概要如下。就是說，本發(fā)明是一種用由天線從外部接收到的交流信號用由壓控(電壓控制)電路形成的內(nèi)部電源使內(nèi)部電路動作的IC卡，其構(gòu)成為用檢測要供給的內(nèi)部電源的電流的動作電流檢測電路控制該內(nèi)部電路的動作。在這里，本申請的壓控電路，是包括壓控電流源的電路，其構(gòu)成為在該內(nèi)部電路為非動作時，在壓控電流源中流動比規(guī)定的電流I1大的電流時，動作電流檢測電路就要輸出允許信號，當接收到該允許信號該內(nèi)部電路動作后，就從在壓控電流源中流動的電流中減少在該內(nèi)部電路中消耗的電流量I1。借助于此，由于可以防止作為整體的內(nèi)部電源的電流變動，故可以實質(zhì)上恒定地維持內(nèi)部電源的輸出電壓。


圖1是用來說明本發(fā)明的讀寫器和天線的電流-電壓特性。
圖2是用來說明電壓監(jiān)測型的上電復(fù)位電路的動作的波形的一個例子。
圖3是示出了本發(fā)明的非接觸型IC卡的一個實施例的框圖。
圖4是示出了裝載于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的動作電流檢測電路的一個實施例的基本電路構(gòu)成。
圖5是示出了裝載于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的動作電流檢測電路的動作的波形的一個例子。
圖6是示出了可在裝載于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的動作電流檢測電路中使用的電流源的一個實施例的電路圖。
圖7是示出了裝載于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的動作電流檢測電路的另一個實施例的電路圖。
圖8是示出了裝載于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的動作電流檢測電路的另一個實施例的電路圖。
具體實施例方式
以下，邊參看附圖邊對本發(fā)明的半導(dǎo)體器件和IC卡的優(yōu)選實施形態(tài)進行說明。
<實施例1>
在圖3中示出了具備本發(fā)明的動作電流檢測電路的半導(dǎo)體集成電路器件和已裝載上該器件的非接觸型IC卡的一個實施例的框圖。從未畫出來的讀寫器通過天線以電磁波的形態(tài)輸出的信號和電力，可用內(nèi)置于IC卡IC_CARD內(nèi)的天線ANT接收。ANT典型地說是用印制布線基板的布線旋渦狀地形成的天線線圈。把半導(dǎo)體集成電路器件IC裝載到已形成了該ANT的印制布線基板上。采用對該印制布線基板進行樹脂模鑄的辦法形成IC卡。本發(fā)明典型地說可應(yīng)用于在IC卡的表面上不具有用來與外部進行輸入輸出的電極的非接觸型IC卡。當然，也可以在具有用來與非接觸接口進行輸入輸出的電極的雙用型IC卡中使用。
雖然沒有特別限定，但是，同圖的半導(dǎo)體集成電路IC，可用眾所周知的半導(dǎo)體集成電路的制造技術(shù)，在單晶硅等之類的1個半導(dǎo)體襯底上邊形成。整流電路RECT，對在非接觸型IC卡內(nèi)具備的天線ANT接收到的交流信號進行整流，平滑電容C1使得用RECT進行了整流后的整流電壓平滑化，產(chǎn)生直流電源電壓。壓控電路(或壓控裝置)REG，是使所供給的電源電壓小于構(gòu)成連到直流電源電壓上的電路的元件的耐壓那樣地監(jiān)測電源電壓電平并控制電源電壓電平的裝置。作為內(nèi)部電路MC、上電復(fù)位電路POR、電流檢測電路PWR、收發(fā)電路RX/TX的動作電源電壓，供給用REG控制后的電源電壓VDD-VSS的電壓差VOUT。
上電復(fù)位電路POR，是監(jiān)測電源電壓VDD，在電源投入時發(fā)生上電復(fù)位信號的上電復(fù)位產(chǎn)生電路。上電復(fù)位信號是供往微計算機MC等在電源投入使必須使內(nèi)部狀態(tài)復(fù)位的電路的信號。
電流檢測電路PWR，判定在壓控電路REG中流動的電流大于等于規(guī)定電流，輸出檢測信號SIG1。SIG1在作為內(nèi)部電路的微處理器MC的動作控制中使用。內(nèi)部電路MC典型地說包括與收發(fā)電路RX/TX之間的接口電路(I/O)、中央運算單元(CPU)、RAM、用快閃存儲器或EEPROM構(gòu)成的非易失性存儲部分以及協(xié)處理器。在這里，在IC卡的信息交換中，與外部之間的信息交換，常常要加密化，為了對已加密化的接收數(shù)據(jù)的解密，就需要協(xié)處理器。當動作開始時協(xié)處理器消耗比較多的動作電流，易于成為電壓降低的原因。于是，在本發(fā)明的一個典型的例子中，在內(nèi)部電路之內(nèi)的協(xié)處理器的動作控制方面要使用檢測信號SIG1。協(xié)處理器，典型地說，當來自CPU的動作請求和用AND條件滿足了SIG1的啟動(允許)條件時開始動作。圖3的內(nèi)部電路MC內(nèi)的LG1，雖然一般地說意味著進行1種功能的電路塊，但是，在本實施例中協(xié)處理器卻成為其典型例子。
收發(fā)電路RX/TX，包括發(fā)送部分和接收部分。接收部分，采用對已疊加到由在非接觸型IC卡內(nèi)具備的天線ANT接收到的交流信號上的信息信號進行解調(diào)的辦法變成為數(shù)字的信息信號后供往內(nèi)部電路MC。接收部分還具有產(chǎn)生時鐘信號的功能。相對于此，發(fā)送部分，形成接收從內(nèi)部電路MC輸出的數(shù)字的信息信號并通過天線向外部輸出的交流信號。
圖4示出了本發(fā)明的動作電流檢測電路PWR的一個實施例的基本電路構(gòu)成。在圖4中，在電源電位VDD與基準電位VSS之間，設(shè)置進行使得電源電位VDD與基準電位VSS的電位差VOUT變成為恒定的控制的壓控電路REG，同時，在電源電位VDD與基準電位VSS之間，設(shè)置形成與由壓控電流源VCCS形成的輸出電壓VOUT的變化對應(yīng)的檢測電壓的電壓比較電路VCC。借助于該電壓比較電路VCC所輸出的檢測電壓，壓控電流源VCCS控制電位差VOUT。
電壓比較電路VCC，由下面的電路構(gòu)成。在電源電位VDD與基準電位VSS之間設(shè)置分壓電阻R01和R02。在這些分壓電阻R01和R02的連接點上得到的分壓電壓，被供往運算放大器A01的非反相輸入(+)。在該運算放大器A01的反相輸入(-)與基準電位VSS之間連接基準電壓源VREF。
圖4的壓控電流源VCCS，由以下的電路構(gòu)成。在連接點N02與基準電位VSS之間連接已把柵極端子連接到運算放大器A01的輸出端子上的NMOS晶體管M01。以下，把NMOS晶體管即N型MOSFET縮寫成NMOS，把PMOS晶體管即N型MOSFET縮寫成PMOS。在本申請中雖然典型地說是以所使用的MOSFET為例進行的說明，但是一般地說可以使用MISFET(金屬絕緣體半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。
圖4的動作電流檢測電路PWR，由以下的電路構(gòu)成。在電源電位VDD與連接點N02之間連接已把柵極端子和漏極端子連接起來的PMOS晶體管M02，把已把柵極端子連接到連接點N02上的PMOS晶體管M03連接到電源電位VDD與連接點N03之間。在這里，PMOS晶體管M03的尺寸，要做成為PMOS晶體管M02的N倍。M02和M03形成電流鏡電路，借助于M02監(jiān)測在M01中流動的電流并作為M03的漏極電流復(fù)制下來。在連接到N03與基準電位VSS之間連接基準電流源IREF01，把連接點N02連接到用PMOS晶體管M04和NMOS晶體管M05構(gòu)成的反相器INV01的輸入端子上，把該反相器INV01的輸出端子當作圖4的檢測信號SIG1。在這里，采用把N設(shè)定為遠小于1的值的辦法，由于可以降低要在PMOS晶體管M03中流動的電流，故在可以減小動作電流檢測電路PWR應(yīng)檢測的動作電流的同時，還具有減小消耗電流的優(yōu)點。因此，N理想的是設(shè)定為0.1～0.01左右的值。
另外，動作電流檢測電路PWR的動作，也可以像以下那樣地理解，就是說，當借助于電流源IREF01已變成為流動恒定電流的M03的柵極因節(jié)點N02的電位而產(chǎn)生了變化時，節(jié)點M03的電壓就會因M03的阻抗變化而產(chǎn)生變化。借助于反相器INV1判定N03的電位形成SIG1。
在輸出電壓VOUT的電壓電平未達到規(guī)定電壓的情況下，在壓控電流源VCCS中就不會有電流流動。反之，當輸出電壓VOUT的電壓電平達到了規(guī)定電壓的情況下，在壓控電流源VCCS中就會流動電流，歸因于上述的讀寫器和天線所產(chǎn)生的電力供給源的輸出阻抗Rout，加上使得輸出電壓VOUT減小那樣的負反饋。
設(shè)置采用檢測與在壓控電流源VCCS中流動的電流成比例的電流的辦法判定該電流已達到了規(guī)定電流的情況的動作電流檢測電路PWR。該動作電流檢測電路PWR，判定壓控電流源中流動的電流已達到了規(guī)定電流的情況，產(chǎn)生檢測信號SIG1。向圖3的微計算機MC輸入動作電流檢測電路PWR的檢測信號SIG1，借助于檢測信號SIG1控制圖3的電路塊LG1的動作和非動作。因此，在壓控電流源VCCS的輸出電壓VOUT達到了規(guī)定電壓電平，此外，在壓控電流源中流動的電流達到了規(guī)定電流的情況下，就是說，在達到了為使電路塊LG1動作所必須的電力的情況下，結(jié)果就變成為檢測信號SIG1使LG1激活化。
在該實施例中，如果在連接點N01處得到的分壓電壓變得比基準電壓VREF更大，則電流就開始在NMPS M01和PMOS M02中流動。借助于該電流和輸出阻抗Rout，加上使得輸出電壓VOUT減小那樣的負反饋。
在NMOS M03中流動的電流比電流源IREF1小的情況下，連接點N03的電位就變成為與基準電位VSS同等的電位，就要向反相器INV01的檢測信號SIG1輸出‘H’。在NMOS M03中流動的電流變得比電流源IREF01大的情況下，連接點N03的電位將變成為與基準電位VSS同等的電位，向反相器INV01的檢測信號SIG1輸出‘L’。這時，結(jié)果就變成為在NMOS M01中流動的電流流動著電流源IREF1的(1/N)倍的電流。在這里，要設(shè)定為使得電流源IREF1的(1/N)倍的電流比借助于檢測信號SIG1激活化的電路塊LG1的消耗電流I1更大。
在檢測信號SIG1為‘H’的情況下，就使電路塊LG1停止。在檢測信號SIG1為‘L’的情況下，就使LG1動作。雖然做成為歸因于LG1動作而使得消耗電流增加，歸因于輸出阻抗Rout使得輸出電壓VOUT減小，但是，可借助于負反饋，進行使得在NMOS M01中流動的電流減小，輸出電壓VOUT變成為規(guī)定電壓那樣的控制。
圖5示出了把具備圖4的動作電流檢測電路的圖3的半導(dǎo)體集成電路器件連接到變成為圖1所示的電流-電壓特性的讀寫器和天線上的情況下的動作波形的一個例子。圖5(a)示出了要向天線ANT輸入的交流波形的時間變化，圖5(b)示出了輸出電壓VOUT的電壓的時間變化，圖5(c)示出了在電路塊(協(xié)處理器)LG1中流動的電流ILG1的時間變化，圖5(d)示出了在壓控電路VCCS(更為具體地說是M01)中流動的電流IVCCS的時間變化。另外，圖5(a)的交流波形，是在正弦波上已疊上了相位調(diào)制后的數(shù)字信號的波形。該正弦波典型地說頻率約為13.56MHz左右，在該圖中擴大畫出了時間軸。
在開始電路塊LG1的動作的前邊的時間T0處，要確認圖4所示的動作電流檢測電路所輸出的檢測信號SIG1，如果在壓控電流源VCCS中流動著規(guī)定的電流，則從時間T1到T2的期間內(nèi)使LG1動作。這時，如果輸出電壓VOUT達到了規(guī)定的電壓電平，此外，在壓控電流源VCCS中流動著大于等于動作電流I1的電流，則已裝載在內(nèi)部的信號處理電路的動作就被許可，在從時間T1到時間T2內(nèi)動作。
借助于此，電路塊LG1被激活化，流動LG1的動作電流I1。輸出電壓VOUT雖然歸因于輸出阻抗Rout而要減小，但是，可借助于負反饋，進行使得在壓控電路內(nèi)流動的電流僅僅減小動作電流I1，輸出電壓VOUT變成為規(guī)定的電壓那樣的控制。因此，在信號處理電路LG1動作時輸出電壓VOUT永遠保持恒定，即便是產(chǎn)生了歸因于LG1動作而發(fā)生消耗電流的變化，也可以以規(guī)定的電源電壓電平使之動作。就是說，本申請的壓控電路REG，已做成為使得在LG1為非動作時，在壓控電流源VCCS的M01中流動比電流I1還大的電流，其構(gòu)成為當LG1動作時從在VCCS中流動的電流中減少在LG1中消耗的電流I1。借助于此，由于可以防止作為整體的電流變動，故也可以使輸出電壓VOUT保持恒定。
圖6示出了基準電流源IREF01的一個例子。在這里，使用的是電流鏡型的基準電流源。在VDD與VSS之間把電阻R31和進行二極管連接的NMOS M31串聯(lián)連接起來形成基準電流電路，進行電流鏡連接的NMOS M32變成為電流源，在連接點N03處進行連接。此外，作為基準電流源IREF01的變形例，可以更為簡便地用連接到VSS與N03之間的電阻代替。
<實施形態(tài)2>
圖7示出了圖4的壓控電路REG和動作電流檢測電路PWR的另一個實施例的電路圖。該圖的電壓比較電路VCC，與圖4的電壓比較電路同樣地構(gòu)成。另一方面，在壓控電流源VCCS已把NMOS M11的漏極直接連接到VDD上這一點不同。
圖7的動作電流檢測電路PWR，由以下的電路構(gòu)成。把已把柵極端子連接到運算放大器A11的輸出端子上的NMOS M12連接到連接點N12和基準電位VSS之間。在這里，NMOS M12的尺寸，要做成為NMOS M11的尺寸的N倍。把基準電流源IREF11連接到電源電位VDD與連接點N12之間，把連接到N12連接到反相器INV11的輸入端子上，把該反相器INV11的輸出端子當作圖4的檢測信號SIG1。
圖7的基準電流源IREF11用圖6所示的電路使VDD和VSS反轉(zhuǎn)?？梢杂梅謩e把M31和M32做成為PMOS的電路實現(xiàn)。更為簡便地說可以用電阻代替。
在該實施例中，如果在連接點處得到的分壓電壓比基準電壓VREF更大，則電流就開始在NMOS M11中流動。借助于該電流和輸出阻抗Rout，加上使得輸出電壓VOUT減小那樣的反饋。由于NMOS M21的尺寸是NMOS M11的N倍，故在NMOS M12中流動的電流，將變成為在NMOS M11中流動的電流的N倍。
在NMOS M12中流動的電流，比電流源IREF11小的情況下，連接點N12的電位就將變成為與電源電位VDD同等的電位，向反相器INV11的檢測信號SIG1輸出‘L’。在NMOS M12中流動的電流比電流源IREF11大的情況下，就向反相器INV11的檢測信號SIG1輸出‘H’。這時，結(jié)果變成為在NMOS M11中流動的電流，將流動著電流源IREF1的(1/N)倍的電流。在這里，要設(shè)定為使得被檢測信號SIG1激活化的電路塊LG1的消耗電流變成為比電流源IREF1的(1/N)倍的電流小。
電路塊LG1可借助于檢測信號SIG1與圖4所示的電路同樣地進行控制。因此，圖7的實施例電路，在可以實現(xiàn)與圖4的實施例同等的功能的同時，還可以減小晶體管的使用面積。
<實施例3>
圖8是示出了裝載于本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中的動作電流檢測電路PWR的另一個實施例的電路圖。在該實施例中，示出了圖7的動作電流檢測電路PWR的變形例。
圖8的動作電流檢測電路PWR，用以下的電路構(gòu)成。把已把柵極端子連接到運算放大器A21的輸出端子上的NMOS M21連接到連接點N21與基準電位VSS之間。把基準電流源IREF21連接到電源電位VDD與連接點N21之間，把用電阻R21和電容C11構(gòu)成的低通濾波器LPF的輸入端子連接到連接點N21上，把已把柵極端子連接到低通濾波器LPF的輸出端子上的PMOS M22連接到電源電位VDD與連接點N22之間，把IREF22連接到連接點N221與基準電位VSS之間，把連接點N22連接到反相器INV21的輸入端子上，把該反相器INV21的輸出端子當作圖6的檢測信號SIG1。在這里，低通濾波器用來除去連接點N22的高頻成分，其電路構(gòu)成，在電路構(gòu)成中未畫出來。
圖8的基準電流源IREF21用圖6所示的電路使VDD和VSS反轉(zhuǎn)，可以用分別把M31和M32做成為PMOS的電路實現(xiàn)。此外，基準電流源IREF22，可以用與圖6同樣的電路實現(xiàn)。IREF21和IREF22可以更為簡便地用電阻代替。
在本實施例中，在NMOS M21中流動的電流比電流源IREF21小的情況下，連接點N21的電位就將變成為與電源電位VDD同等的電位，向反相器INV21的檢測信號SIG1輸出‘H’。在NMOS M21中流動的電流比電流源IREF21大的情況下，連接點N21的電位就變成為與基準電位VSS同等的電位，向反相器INV21的檢測信號SIG1輸出‘L’。這時，結(jié)果變成為在NMOS M11中流動的電流，將流動著電流源IREF1的(1/N)倍的電流。
電路塊LG1可借助于檢測信號SIG1與圖4所示的電路同樣地進行控制。因此，圖8的實施例電路在可以實現(xiàn)與圖4的實施例同等的功能的同時，還可以減小檢測電路的貫通電流。
以上，根據(jù)實施例具體地說明了由本發(fā)明人完成的發(fā)明，但是，本申請發(fā)明并不限定于實施例，在不背離其要旨的范圍內(nèi)理所當然可以進行變更。例如，把動作電流檢測電路的檢測信號SIG1應(yīng)用于圖3所示的上電復(fù)位電路POR的輸出信號，或?qū)幼麟娏鞑煌亩鄠€信號處理電路設(shè)置要檢測的電流值不同的多個動作電流檢測電路，也都是可能的。在該情況下也可以與作為對象的電路相對應(yīng)地調(diào)整在壓控電流源中流動的基準電流。此外，雖然是對裝載在非接觸型IC卡上的半導(dǎo)體集成電路器件的實施例進行的說明，但是在內(nèi)部裝載壓控電路的其他半導(dǎo)體集成電路器件中，采用同樣地檢測已裝載到內(nèi)部的壓控電路的動作狀態(tài)的辦法，也可以實現(xiàn)同樣的效果。
用本申請發(fā)明得到的效果如下。采用判定在已裝載到內(nèi)部的壓控電路中流動的電流達到了規(guī)定電流的情況，允許已裝載到內(nèi)部的壓控電路的動作的辦法，即便是發(fā)生了在已裝載到內(nèi)部的信號處理電路進行動作所產(chǎn)生的電流變化，也可以用規(guī)定的電壓使信號處理電路動作。借助于此，裝載不進行誤動作的電源電壓的范圍窄的信號處理電路就變得容易起來，抑制由電源電壓電平的變動所產(chǎn)生的特性變化和特性的劣化和由特性的劣化所產(chǎn)生的誤動作成為可能。
工業(yè)上利用的可能性本申請發(fā)明，適合應(yīng)用于IC卡等。
權(quán)利要求
1.一種IC卡，具備接收疊加有信息信號的交流信號的天線，接收上述天線接收到的交流信號并輸出用來得到直流電源的整流電壓的整流電路，接收上述整流電路輸出的整流電壓并輸出作為第1電位和第2電位的差電壓的動作電壓的壓控電路，被供給上述動作電壓的內(nèi)部電路，檢測由上述動作電壓供給的電流并輸出表明是否大于規(guī)定電流的檢測信號的動作電流檢測電路，由上述檢測信號控制上述內(nèi)部電路的動作/非動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡，上述壓控電路包括將上述動作電壓和規(guī)定的基準電壓進行比較的電壓比較電路以及受上述電壓比較電路的輸出所控制的壓控電流源，上述動作電流檢測電路檢測在上述壓控電流源中流動的電流并輸出上述檢測信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC卡，當啟動上述檢測信號使上述內(nèi)部電路開始動作時，上述壓控電路從上述壓控電流源中流動的電流減去供往該內(nèi)部電路的電流來控制上述動作電壓的電壓值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡，上述內(nèi)部電路包括中央運算單元(CPU)和協(xié)處理器，上述協(xié)處理器被做成為可在啟動上述檢測信號時進行動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡，還具備收發(fā)電路，該收發(fā)電路包括調(diào)制上述天線接收到的交流信號中所疊加的信息信號并作為數(shù)字信息信號供給上述內(nèi)部電路的接收部分，和接收上述內(nèi)部電路輸出的數(shù)字信息信號并形成從上述天線向外部輸出的交流信號的發(fā)送部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡，還包括監(jiān)測上述動作電壓的電壓值并輸出復(fù)位信號的上電復(fù)位電路，上述內(nèi)部電路包括中央運算單元(CPU)和協(xié)處理器，上述中央運算單元通過啟動上述復(fù)位信號來開始動作，上述協(xié)處理器被做成為可在啟動上述檢測信號時進行動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡，上述整流電路、上述壓控電路、上述內(nèi)部電路和上述動作電流檢測電路，在1個硅襯底上以單片形式形成為半導(dǎo)體集成電路，在作為天線線圈由布線圖形形成了上述天線的布線基板上裝載有上述半導(dǎo)體集成電路，并且用樹脂將它們密封起來。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IC卡，上述電壓比較電路包括將上述動作電壓分壓后與上述基準電壓進行比較的運算放大器，上述壓控電流源包括由上述運算放大器的輸出控制其柵極的第1MISFET，上述動作電流檢測電路包括在上述第1電位與上述第2電位之間與第2MISFET串聯(lián)連接的第1電流源，上述動作電流檢測電路通過使上述第2MISFET的阻抗與在上述第1MISFET中流動的電流對應(yīng)地進行變化，檢測上述第1電流源與上述第2MISFET之間的連接節(jié)點的電位變化并形成上述檢測信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的IC卡，上述第2MISFET與在上述第1MISFET中流動的電流對應(yīng)地控制其柵極電位。
10.一種半導(dǎo)體器件，具備接收從外部供給的交流信號并輸出用來得到直流電源的整流電壓的整流電路，接收上述整流電壓并輸出作為第1電位和第2電位的差電壓的動作電壓的壓控電路，被供給上述動作電壓的內(nèi)部電路，檢測由上述動作電壓供給的電流并輸出表明是否大于規(guī)定電流的檢測信號的動作電流檢測電路，由上述檢測信號控制上述內(nèi)部電路的動作/非動作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，上述壓控電路包括將上述動作電壓和規(guī)定的基準電壓進行比較的電壓比較電路以及受上述電壓比較電路的輸出所控制的壓控電流源，上述動作電流檢測電路檢測在上述壓控電流源中流動的電流并輸出上述檢測信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，上述電壓比較電路包括將上述動作電壓分壓后與上述基準電壓進行比較的運算放大器，上述壓控電流源包括由上述運算放大器的輸出控制其柵極的第1MISFET，上述動作電流檢測電路包括將上述第1MISFET中流動的電流復(fù)制為第2MISFET的源漏電流的電流鏡電路和在上述第1電位與上述第2電位之間與上述電流鏡電路的第2MISFET串聯(lián)連接的第1電流源，上述動作電流檢測電路通過使上述第2MISFET中流動的電流與在上述第1MISFET中流動的電流對應(yīng)地進行變化，檢測上述第1電流源與上述第2MISFET之間的連接節(jié)點的電位變化并形成上述檢測信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，當啟動上述檢測信號使上述內(nèi)部電路開始動作時，上述壓控電路從上述第1MISFET中流動的電流減去供往該內(nèi)部電路的電流量來控制上述動作電壓的電壓值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，上述電壓比較電路包括將上述動作電壓分壓后與上述基準電壓進行比較的運算放大器，上述壓控電流源包括其源漏連接在上述第1電位與上述第2電位之間且由上述運算放大器的輸出控制其柵極的第3MISFET，上述動作電流檢測電路包括串聯(lián)連接在上述第1電位與上述第2電位之間的第2電流源和第4MISFET，通過由上述運算放大器的輸出控制上述第4MISFET的柵極，上述動作電流檢測電路檢測上述第1電流源與上述第4MISFET之間的連接節(jié)點的電位變化并形成上述檢測信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，上述電壓比較電路包括將上述動作電壓分壓后與上述基準電壓進行比較的運算放大器，上述壓控電流源包括其源漏連接在上述第1電位與上述第2電位之間且由上述運算放大器的輸出控制其柵極的第5MISFET，上述動作電流檢測電路包括串聯(lián)連接在上述第1電位與上述第2電位之間的第3電流源和第6MISFET、串聯(lián)連接在上述第1電位與上述第2電位之間的第4電流源和第7MISFET以及連接在上述第3電流源和上述第6MISFET的連接節(jié)點與上述第7MISFET的柵極之間的低通濾波器，上述動作電流檢測電路，通過由上述運算放大器的輸出控制上述第4MISFET，檢測上述第4電流源與上述第7MISFET之間的連接節(jié)點的電位變化并形成上述檢測信號。
16.一種半導(dǎo)體器件，具備接收從外部供給的交流信號并輸出用來得到直流電源的整流電壓的整流電路，接收上述整流電壓并輸出作為第1電位與第2電位的差電壓的動作電壓的壓控電路，被供給上述動作電壓的內(nèi)部電路，上述壓控電路包括壓控電流源，在上述壓控電流源中流動的電流超過一定值時可使上述內(nèi)部電路動作，通過在動作開始后從上述壓控電流源中流動的電流減去在上述內(nèi)部電路中流動的電流量來控制上述動作電壓。
全文摘要
在用使用天線從外部接收到的交流信號形成的內(nèi)部電源(VSS，VDD)使內(nèi)部電路動作的IC卡中，內(nèi)部電源的電壓常常會因該內(nèi)部電路的動作而變動。于是，本申請的壓控電路REG是包括壓控電流源的壓控電路，其構(gòu)成為在該內(nèi)部電路非動作時，檢測在壓控電流源中流動著比規(guī)定的電流大的電流的情況后動作電流檢測電路PWR輸出啟動信號SIG1；當該內(nèi)部電路接收到該啟動信號而進行動作時從在壓控電流源中流動的電流中減去在該內(nèi)部電路中消耗的電流量I1。借助于此，由于可以防止作為整體的內(nèi)部電源的電流變動，故實質(zhì)上可以使內(nèi)部電源的輸出電壓保持恒定。
文檔編號H01L21/8238GK1625723SQ02828840
公開日2005年6月8日 申請日期2002年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者渡邊一希, 角田尚隆, 山本師久, 松下一浩 申請人:株式會社瑞薩科技, 日立超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)株式會社