JP2007148755A - Id tag - Google Patents

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JP2007148755A
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Takahiro Hamagishi
孝博 浜岸
Masami Kawamura
政美 河村
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Renesas Technology Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily check the state of electric wave intensity of an ID tag. <P>SOLUTION: An ID tag 1 includes a light emitting diode 4. The light emitting diode 4 emits light according to a voltage level output from a rectifier circuit 5 which generates a power supply voltage by rectifying the power produced by electromagnetic induction of an electric wave output from a reader/writer. With this, it is possible to visually grasp the supply condition of the electric wave and electric wave intensity quantitatively, from the presence or non-presence of the light emission from the light emitting diode 4, and the degree of emitted light intensity. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体集積回路装置の通信技術に関し、特に、RFID(Radio Frequency IDentification:電波方式認識)タグにおける電波強度の把握に有効な技術に関する。   The present invention relates to a communication technology of a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technology effective for grasping radio wave intensity in an RFID (Radio Frequency IDentification) tag.

無線通信によりデータ交信することができる自動認識技術として、RFIDが広まりつつある。このRFIDは、情報を記憶可能なIDタグと、該IDタグにおける情報の読み出しや書き込みを行うリーダ/ライタとによって構成されている。IDタグは、たとえば、非接触ICチップなどの半導体集積回路装置、およびアンテナからなる。   RFID is spreading as an automatic recognition technology capable of data communication by wireless communication. The RFID includes an ID tag that can store information and a reader / writer that reads and writes information from the ID tag. The ID tag includes, for example, a semiconductor integrated circuit device such as a non-contact IC chip and an antenna.

この種のIDタグには、レギュレータが設けられている。このレギュレータは、電波強度が強い領域でデータ交信する際に高くなりすぎたアンテナ端子に発生する電圧を任意の電圧レベルまで低下させる。それにより、半導体集積回路装置の半導体素子の破壊などを防止している。   This type of ID tag is provided with a regulator. This regulator reduces the voltage generated at the antenna terminal, which has become too high when data communication is performed in a region where the radio wave intensity is strong, to an arbitrary voltage level. Thereby, destruction of the semiconductor element of the semiconductor integrated circuit device is prevented.

ところが、上記のようなIDタグでは、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。   However, the present inventors have found that the ID tag as described above has the following problems.

IDタグの無線通信において、データ交信の際に電波強度が弱い領域では、アンテナ端子に発生する電圧が低くなり過ぎてしまい、半導体集積回路装置が動作しなくなってしまうことになる。この場合、IDタグが動作しなくなるポイントで、ある程度の電波強度の把握は可能である。   In ID tag wireless communication, in a region where the radio wave intensity is weak during data communication, the voltage generated at the antenna terminal becomes too low, and the semiconductor integrated circuit device does not operate. In this case, it is possible to grasp the radio wave intensity to some extent at the point where the ID tag stops operating.

しかし、電波強度が強い領域、すなわち強電界下において、IDタグに加わる電界強度、電波状態、および電力供給状態などを定量的に把握する手段が設けられておらず、それにより、無線通信の不具合発生時における解析などが困難となってしまうという問題がある。   However, there is no means for quantitatively grasping the electric field strength applied to the ID tag, the radio wave state, the power supply state, etc. in a region where the radio wave intensity is high, that is, under a strong electric field, thereby causing a problem in wireless communication. There is a problem that analysis at the time of occurrence becomes difficult.

本発明の目的は、IDタグにおける電波強度の状態を容易に確認することのできる技術を提供することにある。   The objective of this invention is providing the technique which can confirm the state of the electromagnetic wave intensity in an ID tag easily.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、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。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明は、リーダ/ライタからの受けた電波を電力に変換し、情報を該リーダ/ライタに返信するIDタグであって、該リーダ/ライタから受けた電波が電力に変換された際に、その電力に応じて発光する電力検出発光部を備えたものである。   The present invention is an ID tag that converts radio waves received from a reader / writer into power and returns information to the reader / writer, and when the radio waves received from the reader / writer are converted into power, A power detection light emitting unit that emits light according to the electric power is provided.

また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。   Moreover, the outline | summary of the other invention of this application is shown briefly.

本発明は、前記電力検出発光部が発光ダイオードよりなるものである。   In the present invention, the power detection light emitting unit is formed of a light emitting diode.

また、本発明は、前記発光ダイオードが表面実装部品よりなるものである。   In the present invention, the light-emitting diode is made of a surface mount component.

さらに、本発明は、前記発光ダイオードが、IDタグの制御を司る半導体チップとボンディングワイヤによって接続されているものである。   Furthermore, in the present invention, the light emitting diode is connected to a semiconductor chip for controlling the ID tag by a bonding wire.

本願において開示される発明のうち、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。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

(1)電力検出発光部における発光の有無、および発光の強弱により、電波の供給状態、および電波強度を目視によって定量的に把握することができる。   (1) It is possible to quantitatively grasp the radio wave supply state and radio wave intensity visually by the presence or absence of light emission in the power detection light emitting unit and the intensity of light emission.

(2)上記(1)により、IDタグにおける電波の供給状態、ならびに電波強度の把握が容易になり、該IDタグの信頼性を向上させることができる。   (2) According to the above (1), it is easy to grasp the radio wave supply state and radio wave intensity in the ID tag, and the reliability of the ID tag can be improved.

(3)また、電力検出発光部として発光ダイオードを用いることにより、整流電圧を一定にする電圧リミッタ効果を得ることができ、IDタグにレギュレータなどの保護回路を不要にすることができる。   (3) Further, by using a light emitting diode as the power detection light emitting unit, a voltage limiter effect that makes the rectified voltage constant can be obtained, and a protective circuit such as a regulator can be eliminated from the ID tag.

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、同一の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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

図1は、本発明の一実施の形態によるIDタグのブロック図、図2は、図1のIDタグ概要を示す平面図である。   FIG. 1 is a block diagram of an ID tag according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing an outline of the ID tag of FIG.

本実施の形態において、IDタグ1は、たとえば、自動認識技術の1つであるRFIDに用いられる。IDタグ1は、図1に示すように、アンテナ2、RFIDチップ3、および発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)4から構成されている。   In the present embodiment, the ID tag 1 is used for RFID, which is one of automatic recognition technologies, for example. As shown in FIG. 1, the ID tag 1 includes an antenna 2, an RFID chip 3, and a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode) 4.

アンテナ2は、リーダ/ライタとの交信においてアナログ信号の送受信を行う。RFIDチップ3は、整流回路5、クロック回路6、変調回路7、論理回路8、ならびに平滑用コンデンサ9から構成されている。   The antenna 2 transmits and receives analog signals in communication with the reader / writer. The RFID chip 3 includes a rectifier circuit 5, a clock circuit 6, a modulation circuit 7, a logic circuit 8, and a smoothing capacitor 9.

整流回路5には、アンテナ用パッド3a、グランド(基準電位)パッド3bを介してアンテナ2が接続されている。この整流回路5は、アンテナ2を介してIDタグにおける情報の読み出しや書き込みを行うリーダ/ライタから出力された電波の電磁誘導による電力を整流して電源電圧VCCとして出力する。   The rectifier circuit 5 is connected to the antenna 2 via an antenna pad 3a and a ground (reference potential) pad 3b. The rectifier circuit 5 rectifies electric power by electromagnetic induction of radio waves output from a reader / writer that reads and writes information in the ID tag via the antenna 2 and outputs the rectified power as a power supply voltage VCC.

クロック回路6は、クロック信号を生成し、論理回路8に供給する。変調回路7は、アンテナ2が受信したアナログ信号をデジタル信号に復調して論理回路8に出力するとともに、該論理回路8から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変調してアンテナ2を介してリーダ/ライタに送信する。   The clock circuit 6 generates a clock signal and supplies it to the logic circuit 8. The modulation circuit 7 demodulates the analog signal received by the antenna 2 into a digital signal and outputs it to the logic circuit 8, and also modulates the digital signal output from the logic circuit 8 into an analog signal and reads it through the antenna 2. / Send to writer.

論理回路8は、たとえば、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)などの不揮発性半導体メモリからなるメモリを含み、情報の読み出し/書き込みにおける動作制御を司り、情報の読み出し/書き込みを行う。平滑用コンデンサ9は、整流回路5が生成した電源電圧VCCの電圧を平滑化する。   The logic circuit 8 includes a memory made of a nonvolatile semiconductor memory such as an EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory), for example, and controls operation in reading / writing information, and reads / writes information. The smoothing capacitor 9 smoothes the power supply voltage VCC generated by the rectifier circuit 5.

発光ダイオード(電力検出発光部)4は、RFIDチップ3の電圧モニタパッド3cとグランドパッド3bとの間に接続されており、整流回路5から出力される電源電圧VCCの電圧レベルに応じて発光する。   The light emitting diode (power detection light emitting unit) 4 is connected between the voltage monitor pad 3c and the ground pad 3b of the RFID chip 3, and emits light according to the voltage level of the power supply voltage VCC output from the rectifier circuit 5. .

そして、これらアンテナ2、RFIDチップ3、ならびに発光ダイオード4は、たとえば、紙やプラスティックなどによってラミネートされて、カード状に形成されている。   The antenna 2, the RFID chip 3, and the light emitting diode 4 are laminated in, for example, paper or plastic, and formed in a card shape.

図2は、IDタグ1における構成例を示した平面図である。   FIG. 2 is a plan view showing a configuration example of the ID tag 1.

アンテナ2は、銅やアルミニウムなどの金属からなり、図示するように、長方形のフィルム状に形成されている。アンテナ2の任意の位置には、アンテナ利得を最適化するためのスリットが形成されている。アンテナ2は、リーダ/ライタとの交信においてアナログ信号の送受信を行う。   The antenna 2 is made of a metal such as copper or aluminum, and is formed in a rectangular film shape as illustrated. A slit for optimizing the antenna gain is formed at an arbitrary position of the antenna 2. The antenna 2 transmits and receives analog signals in communication with the reader / writer.

RFIDチップ3は、アンテナ2に実装されており、RFIDチップ3の裏面に形成されたグランドパッド3bがアンテナ2の主面に接続されている。また、RFIDチップ3の主面にはアンテナ用パッド3aが形成されており、該アンテナ用パッド3aとアンテナ2に形成されたスリットの先端部とがボンディングワイヤ10を介して接続されている。   The RFID chip 3 is mounted on the antenna 2, and a ground pad 3 b formed on the back surface of the RFID chip 3 is connected to the main surface of the antenna 2. An antenna pad 3 a is formed on the main surface of the RFID chip 3, and the antenna pad 3 a is connected to the tip of the slit formed in the antenna 2 via a bonding wire 10.

発光ダイオード4は、該発光ダイオード4の主面に形成されたアノードがボンディングワイヤ11を介して電圧モニタパッド3cに接続されている。また、発光ダイオード4の裏面に形成されたカソードは、アンテナ2の主面に直接接続されている。   In the light emitting diode 4, the anode formed on the main surface of the light emitting diode 4 is connected to the voltage monitor pad 3 c through the bonding wire 11. Further, the cathode formed on the back surface of the light emitting diode 4 is directly connected to the main surface of the antenna 2.

無線通信によりリーダ/ライタとのデータ交信が開始されると、該リーダ/ライタからの電波を受けて、IDタグ1の整流回路5は、アンテナ2で受信した電波強度に比例した電圧レベルの電源電圧VCCを生成する。   When data communication with the reader / writer is started by wireless communication, the rectifier circuit 5 of the ID tag 1 receives a radio wave from the reader / writer, and the voltage level power supply proportional to the radio wave intensity received by the antenna 2 A voltage VCC is generated.

この電源電圧VCCは、電圧モニタパッド3cに印加されるので、予め整流回路5の変換効率が判明していれば発光ダイオード4の発光の有無、および発光ダイオード4の発光の強弱により、電波の供給状態、および電波強度の定量的な把握を目視によって行うことができる。   Since the power supply voltage VCC is applied to the voltage monitor pad 3c, if the conversion efficiency of the rectifier circuit 5 is known in advance, the supply of radio waves depends on whether or not the light emitting diode 4 emits light and the intensity of light emitted from the light emitting diode 4. The state and the radio wave intensity can be quantitatively grasped visually.

また、発光ダイオード4を設けて平滑用コンデンサ9の電荷を放電させることにより、整流電圧を一定にする電圧リミッタ効果を得ることができる。これにより、レギュレータなどの保護回路が不要となり、RFIDチップ3を、より小型化することが可能になる。   Further, by providing the light emitting diode 4 to discharge the electric charge of the smoothing capacitor 9, a voltage limiter effect that makes the rectified voltage constant can be obtained. Thereby, a protection circuit such as a regulator is not necessary, and the RFID chip 3 can be further downsized.

それにより、本実施の形態によれば、IDタグ1における電波強度の目視による確認を行うことができるので、電波の供給状態、ならびに電波強度の把握が容易になり、該IDタグの信頼性を向上させることができる。   Thereby, according to the present embodiment, the radio wave intensity in the ID tag 1 can be confirmed by visual observation, so that it is easy to grasp the radio wave supply state and the radio wave intensity, and the reliability of the ID tag is improved. Can be improved.

以上、本発明者によってなされた発明を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。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明は、RFIDに用いられるIDタグにおける信頼性の向上化技術に適している。   The present invention is suitable for a technique for improving the reliability of an ID tag used for RFID.

本発明の一実施の形態によるIDタグのブロック図である。It is a block diagram of the ID tag by one embodiment of this invention. 図1のIDタグ概要を示す平面図である。It is a top view which shows the ID tag outline | summary of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 IDタグ
2 アンテナ
3 RFIDチップ
3a アンテナ用パッド
3b グランド(基準電位)パッド
3c 電圧モニタパッド
4 発光ダイオード(電力検出発光部)
5 整流回路
6 クロック回路
7 変調回路
8 論理回路
9 平滑用コンデンサ
10,11 ボンディングワイヤ
VCC 電源電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ID tag 2 Antenna 3 RFID chip 3a Antenna pad 3b Ground (reference potential) pad 3c Voltage monitor pad 4 Light emitting diode (power detection light emitting unit)
5 Rectifier circuit 6 Clock circuit 7 Modulation circuit 8 Logic circuit 9 Smoothing capacitors 10 and 11 Bonding wire VCC Power supply voltage

Claims (4)

リーダ/ライタからの受けた電波を電力に変換し、情報を前記リーダ/ライタに返信するIDタグであって、
前記リーダ/ライタから受けた電波が電力に変換された際に、その電力に応じて発光する電力検出発光部を備えたことを特徴とするIDタグ。
An ID tag that converts radio waves received from a reader / writer into electric power and returns information to the reader / writer,
An ID tag, comprising: a power detection light emitting unit that emits light in accordance with electric power when radio waves received from the reader / writer are converted into electric power.
請求項1記載のIDタグにおいて、
前記電力検出発光部は、発光ダイオードであること特徴とするIDタグ。
The ID tag according to claim 1,
The ID tag, wherein the power detection light emitting unit is a light emitting diode.
請求項2記載のIDタグにおいて、
前記発光ダイオードは、表面実装部品よりなることを特徴とするIDタグ。
The ID tag according to claim 2,
The light emitting diode is formed of a surface mount component.
請求項2または3記載のIDタグにおいて、
前記発光ダイオードは、
前記IDタグの制御を司る半導体チップとボンディングワイヤによって接続されていることを特徴とするIDタグ。
In the ID tag according to claim 2 or 3,
The light emitting diode is
The ID tag is connected to a semiconductor chip for controlling the ID tag by a bonding wire.
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