KR101107823B1 - 통합된 ｅａｓ／ｒｆｉｄ 장치 및 이를 비활성화하는 장치 - Google Patents

통합된 ｅａｓ／ｒｆｉｄ 장치 및 이를 비활성화하는 장치 Download PDF

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Abstract

통합된 전자식 물품 감시(EAS) 및 무선 주파수 식별(RFID) 표식(marker)이 제공되며, 반도체 장치는 안테나와 에너지와 신호를 수신하고 재전송하기 위해 안테나와 연결될 수 있다. 반도체 장치의 전류 수신 전단부는 반도체 장치의 적어도 하나의 다른 부와 통신하여, 에너지와 신호를 수신하고 재전송하면서 하나 이상의 기능들이 수행될 수 있다. 제 1 스위치의 단락시에 기능들이 완전히 그러나 가역적으로 디스에이블 되도록, 제 1 스위치는 전단부와 연결되어 동작가능하게 가역적 EAS 기능을 제공할 수 있다. 제 2 스위치의 단락시에 적어도 하나의 기능이 적어도 부분적으로 디스에이블 되도록, 제 2 스위치는 전단부에 연결되어 동작가능하다. EAS 비활성화된 경우에도 표식의 RFID 기능은 유지된다.

Description

통합된 ＥＡＳ／ＲＦＩＤ 장치 및 이를 비활성화하는 장치{AN INTEGRATED EAS/RFID DEVICE AND DISABLING DEVICES THEREFOR}
본원은 35 U.S.C.§119 규정에 따라서, 2004년 11월 23일에 제출된 "Disabling Devices for an Integrated EAS/RFTD Device" 라는 제목의 미국 가출원 제 60/630,351호에 대한 우선권을 주장하며, 이의 전체 내용은 본원에 참고문헌으로 통합된다.
본 발명은 듀얼 EAS/RFID 기능들을 수행할 수 있는 통합된 전자식 물품 감시(EAS) 및 전파식별(RFID) 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, EAS 기능과 RFID 기능 모두의 성능을 다시 시작하도록 재활성화 될 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 오직 EAS 기능만을 수행(즉, 물품을 "활성화" 또는 "비활성화"로 표시함)하도록 설계된 많은 장치들이 재활성화 될 수 있다고 알려져 있다. 예를 들면, EAS 표식(marker)을 비활성화시키기 위한 자화 프로세스(magnetic process)들은, 마그네틱 바이어스 스트립(magnetic bias strip)의 자화(magnetization) 또는 비자화(demagnetization)를 통해 비활성화를 위한 간단한 프로세스를 제공한다. 자화 프로세스가 가역적이기 때문에 재활성화가 이러한 형태의 장치에서 가능하다. 그러나, 전형적으로 약 8.2㎒(±10%)의 범위의 무선파(radio frequency wave)에 의해 비활성화되는 EAS 표식, 예를 들어, RF LC(radio frequency inductor capacitor) 공진 표식의 경우에, 유도된 고전압은 약한 지점에서 유전체 층을 파괴하여, 단락회로를 생성할 수 있다. 이는 부정적인 프로세스이며, 전형적으로 재활성화는 불가능하다.
RFID 기술의 출현으로 인해, 많은 소매 상인들은 RFID 태그를 사용하여 상품(예를 들면, 아이템 당, 케이스 당, 팔레트(pallet) 당)에 태그를 붙이는 것을 고려하고 있다. 동시에, 전자식 물품 감시(EAS) 기술과 장치들은 도난의 감소와, 소위 "위축(shrinkage)"에 중요하다고 증명되었다. 또한 RFID 장치들도 재고 관리, 셸프 리딩(shelf reading), 논-라인 오브 사이트 리딩(non-line of sight reading) 등과 같은 추가적인 이점 또는 능력과 결합된 EAS 기술에 알려진 동일한 이점들의 대부분을 제공할 수 있다고 계획되었다. 그러나, 이미 공개된 겸용 EAS 및 RFID 장치 또는 태그 또는 라벨과 관련된 몇 가지 문제점들이 있다. 이러한 문제점들은 다음과 같다.
비용 - 두 개의 장치 및 두 개의 분리된 판독기(reader) 또는 비활성기(deactivator)가 전형적으로 필요하기 때문에, 겸용 EAS/REID 태그 또는 라벨은 일반적으로 소매 상인/제조업자에게 보다 비싸다.
크기 - 겸용 구성의 크기는 일반적으로 더 크다.
간섭 - 중첩에 의해 발생되는 간섭을 감소시키기 위한 특별한 설계 특징들이 제공되지 않는다면, 중첩된 장치들에 있어서, 간섭들이 발생할 것이며, EAS 기능 또는 RFID 기능의 하나 또는 둘 모두의 성능 저하를 야기할 것이다.
비용, 크기, 및 중첩에 의해 야기된 성능 저하 및 간섭과 관련된 상기 문제점들은, 공유된, "COMBO EAS/RFID LABEL OR TAG" 라는 제목으로 2004년 11월 15일에 출원된 미국 가특허출원 제 60/628,303호, "COMBINATION EAS AND RFID LABEL OR TAG" 라는 제목으로 2005년 11월 15일에 출원된 현재 동시계속 PCT 출원 제 [Attorney Docket No.F-TP-00034US/WO]호에서 언급되고 또한 극복되고 있으며, 상기 두 출원의 전체 내용은 본원에 참고문헌으로 통합된다. 그러나, 통합된 EAS/RFID 표식에 대해서, 비활성화시킨 후에 EAS/RFID 표식의 EAS 기능을 재활성화하는 문제에 대한 알려진 해결책은 없다. 그러므로, 경제적이면서도 상술된 많은 문제점을 해결하는 통합된 EAS/RFID 표식을 설계하는 것은 바람직할 것이다.
본 발명의 목적은 심지어 전원 공급이 없는 상태에서도 이의 상태를 계속 유지하는 통합된 EAS/RFID 장치를 제공하는 것이다.
보다 구체적으로는, 본 발명은 전자식 물품 감시(EAS) 및 무선식별(RFID) 표식(marker)으로 사용하기 위한 반도체에 관한 것이다. 반도체는 전류 수신부(current receiving portion)를 포함하며, 이 전류 수신부는 안테나와 연결되고, 반도체의 적어도 하나의 다른 부와 통신하도록 구성되어, 안테나로부터 에너지와 신호를 수신 및 재전송할 때 반도체의 상기 적어도 하나의 다른 부에 의해 다수의 기능들이 수행될 수 있다. 또한, 반도체는 제 1 스위치의 단락 시 다수의 기능들이 디스에이블(disable) 되도록 전류 수신부에 동작적으로 연결되는 제 1 스위치, 및 제 2 스위치 단락 시 다수의 기능 중 적어도 하나가 적어도 부분적으로 디스에이블 되도록 전류 수신부와 유동적으로 연결된 제 2 스위치 중 적어도 하나를 포함한다. 제 1 스위치와 제 2 스위치 중 적어도 하나는 프리셋 메모리(preset memory)를 포함하고, 이 프리셋 메모리는 제 1 스위치와 제 2 스위치 중 적어도 하나의 전도 상태(conduction state)를 설정한다. 전도 상태 저장용 메모리 저장장치를 가지는 전원 제어기(power controller)에 의해, 반도체의 활성(active) 동작 중에는 전도 상태가 설정될 수 있으며, 장치가 파워 다운 상태(power down state)에서는 유지될 수 있다. 전원 제어기는 제 1 스위치와 제 2 스위치 중 적어도 하나를 설정할 수도 있다.
전류 수신부는 전류 정류 전단부(current rectifying front end portion)일 수도 있으며, 이는 소스 전극; 드레인 전극; 병렬 공진 LC 회로를 형성하기 위해 소스 전극과 드레인 전극에 동작적으로 연결되는, 변조 임피던스(modulation impedance) 및 제 1 다이오드; 및 LC 회로가 전류 정류 회로를 형성하도록 드레인 전극에 동작적으로 연결되는 제 2 다이오드를 포함한다. 반도체는, 반도체와 전자기적으로 연결되고, 에너지와 신호를 전류 수신부로부터 수신하고 전류 수신부에 재전송하도록 설계된 안테나를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 통합된 전자식 물품 감시(EAS) 및 무선 주파수 식별(RFID) 표식에 관한 것으로, 이는 안테나, 및 안테나와 연결되도록 적응되고, 안테나와 에너지와 신호를 수신하고 전송하도록 구성된 반도체를 포함하며, 이 반도체는 반도체 내에 위치하고, 반도체의 적어도 하나의 다른 부와 통신하도록 구성된 전류 수신 종단부를 포함하여, 상기 안테나로부터 그리고 상기 안테나로, 상기 에너지와 신호를 수신하고 재전송하면서 다수의 기능들이 상기 적어도 하나의 다른 부에 의해 수행될 수 있다. 반도체는 제 1 스위치의 단락시 상기 다수의 기능들이 디세이블 되도록 상기 전류 수신부에 동작적으로 연결되는 제 1 스위치; 및 제 2 스위치의 단락시 상기 다수의 기능들 중 적어도 하나의 기능은 적어도 부분적으로 디스에이블 되도록 상기 전류 수신부에 동작적으로 연결되는 상기 제 2 스위치 중 적어도 하나의 스위치를 포함한다.
실시예로 언급된 본 내용은 본 명세서의 종결 부분에서 구체적으로 개시되며 명백히 주장된다. 그러나 이의 목적, 특징, 및 이점 외에도, 구성과 동작 방법에 관한 본 실시예들은, 후술하는 실시예를 참조로 본원에 첨부한 도면과 함께 읽을 때 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 통합된 EAS/RFID 장치의 개략도이다.
도 2A는 고 주파수 동작을 위한 도 1의 통합된 EAS/RFID 장치의 일 실시예에 대한 회로도이다.
도 2B는 라디오 주파수 동작을 위한 도 1의 통합된 EAS/RFID 장치의 일 실시예에 대한 회로도이다.
도 3은 채널 저항을 조절하기 위한 플로팅/베리드(floating/buried) 게이트 장치의 개략도이다.
통합된 EAS/RFID 장치는 전형적으로 적절한 비활성화 방법 - 특히, 장치의 EAS 기능에 대하여 - 없이는 완벽한 기능성을 제공한다고 할 수 없다. (EAS 표식 또는 라벨은, 라벨이 활성화 상태이든지 아니면 비활성화 상태이든지, 일반적으로 오직 매우 적은 양의 정보만을 포함하기 때문에 단일 비트 트랜스폰더(transponder)라고 불린다.) 본 발명의 통합된 EAS/RFID 장치는 듀얼 EAS/RFID 기능을 수행 할 수 있다: 즉, RFID 기능은 태그가 붙여진 아이템에 관한 광범위한 정보의 제공이며, 부속된 EAS 기능은 아이템에 관한 한정된 정보(활성화/비활성화)를 제공하는 것이다.
일반적으로, EAS 기능의 감지 범위(detection range)가 RFID 기능의 감지 범위보다 더 넓다. 상기 통합된 장치의 한 가지 매력적인 특징은, RFID 장치 내에 미리 설치된 복잡한 코드를 기초로 EAS 비활성화 기능을 제공할 수 있다는 것이다. 일단 확인되면, 통합된 장치의 RFID 부는 통합된 장치의 상태를 변경하는 전기 펄스를 생성하여, EAS 및/또는 RFID 장치의 기능을 비활성화되게 한다. 본 발명은 심지어 전원이 없는 경우에도 이의 임피던스 상태를 변경하거나 유지할 수 있는 장치를 기술한다.
게다가, 본원에 개시된 EAS 부 또는 EAS/RFID 부의 비활성화에 대한 신규한 접근 방법은, 통합된 EAS/RFID 장치의 RFID 부에 저장된 어떤 데이터라도 보존하도록 한다. 이러한 접근 방법으로, 두 기능을 수행하는 한 라벨을 사용함으로써 상당한 절약이 이루어진다. RFID 기능은 제조 공정 관리, 상품 운송, 재고 조사, 반출 반송용 아이템 식별 등과 같은 논리적인(logistical) 동작에서 사용된다. EAS 기능은 출구에서의 도난 방지 목적을 위해 사용된다.
기본적으로, 단일 비트 EAS 기능의 성능을 인에이블(enable) 하는 프리셋 메모리를 가진 적어도 하나의 스위치가 RFID 회로부 안으로 도입된다. 스위치의 전도 상태(예를 들면, 온/오프, 저/고 저항)는, 장치의 활성(파워 업(power up) 상태) 기간 동안 조절될 수 있으며, 장치가 전원이 내려간 상태인 경우 유지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해, 수많은 구체적인 상세한 설명들이 본원에 개시될 것이다. 그러나, 본 기술분야의 당업자들은 본 발명의 다양한 실시예들이 본 구체적인 상세한 설명 없이도 실행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 다른 사례들에서, 공지된 방법, 과정, 구성 요소, 및 회로들은 본 발명의 다양한 실시예들을 불명료하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다. 본원에 개시된 특정 구조적 기능적 항목들은 대표적이며, 본 발명의 범위를 반드시 한정하는 것은 아니라고 인식될 수 있다.
본 발명에 따른 "일 실시예" 또는 "실시예"라는 본 명세서의 임의의 참조는, 실시예에 관련되어 기재된 특정 특징, 구조, 또는 특성들이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다는 점을 유의하도록 한다. 본 명세서의 다양한 위치에서 사용되는 "일 실시예에서"라는 구는 반드시 모두 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니다.
일부 실시예들은 "결합된(coupled)"과 "연결된(connected)"이라는 표현과 이들의 파생어들을 사용하여 기술될 수 있다. 예를 들면, 둘 이상의 엘리먼트들이 서로 직접적으로 물리적 또는 전기적인 접촉을 하고 있음을 나타내기 위해서, 일부 실시예에서는 "연결된(connected)"라는 단어를 사용하여 기술될 수 있다. 다른 예 를 들면, 둘 이상의 엘리먼트들이 직접적으로 물리적 또는 전기적인 접촉을 하고 있음을 나타내기 위해서, 일부 실시예에서는 "결합된(coupled)"라는 단어를 사용하여 설명될 수 있다. 그러나, "결합된(coupled)"라는 단어는, 둘 이상의 엘리먼트들이 서로 직접적으로 접촉하고 있지는 않지만, 여전히 서로 같이 동작하거나 상호작용한다는 것도 의미할 수 있다. 본 실시예들은 본 문맥 내로 제한되지 않는다.
이제, 도면들을 상세히 참조하면, 도 1에서 도시된 것과 같이, 도면 전체에 대해서 동일한 도면 부호는 동일한 부분을 나타내며, 본 발명의 통합된 수동 EAS/RFID 태그 또는 표식(100)의 컴포넌트들은 안테나를 포함하며, 안테나는 지능형 반도체 장치(130)로부터 에너지와 신호(120)를 수신하고 재전송하도록 설계된 에너지 결합 장치이다. 안테나(110)는 태그 또는 표식(100)과 관련된 에너지와 신호들을 수신 및 재전송하는데 사용될 수 있다. 안테나(110)는 초단파(UHF) 어플리케이션 용 다이폴 안테나일 수도 있으며, 라디오 주파수(RF) 어플리케이션 용 코일 안테나일 수도 있다. 본 실시예는 본 문맥으로 제한되지 않는다. 도 2와 함께 아래에서 보다 자세히 설명되겠지만, 반도체(130)는 분석 및 계산 기능을 수행하도록 설계된다. 안테나(110)는 신호(120)를 통해 반도체 장치(130)에 연결되어 동작가능하며, EAS 및 RFID 기능 모두를 위한 송수신기 장치로서 기능한다. 일 실시예에서, 안테나(100)가 반도체 장치(130)와 분리되어 있는 것으로 도시되어 있을지라도, 안테나(100)는 통합된 유닛처럼 반도체 장치(130) 상에 형성될 수도 있다. 본 실시예는 본 문맥으로 제한되지 않는다.
반도체 장치(130)는 EAS 및 RFID 기능을 제어하기 위한 각각의 내장된 듀얼-기능 회로를 포함한다. EAS/RFID 기능을 제어하는 회로는 동일 회로(또는 동일 회로의 일부)를 공유할 수도 있고, 또는 예를 들어 안테나와 같은 공통 컴포넌트에 결합될 수도 있다. 후술되는 바와 같이, 일 특정 실시예에서, 일반적으로 정류(보통은 비선형)에 사용되는 다이오드를 믹싱(mixing) 및 고조파 생성(harmonic generation)과 같은 어떤 EAS 기능을 수행하도록 설계할 수 있다. 또한, 판독기도 EAS 또는 RFID 장치/기능 중 어느 하나(또는 둘 다)와 협력하도록 설계될 수 있다. 공유된, "INTEGRATED 13.56 MHz EAS/RFID DEVICE" 라는 제목으로 2004년 11월 18일에 출원된 미국 가특허출원 제60/629,571호, "EAS READER DETECTING EAS FUNCTION FROM RFID DEVICE" 라는 제목으로 현재 함께 출원된 PCT 특허 출원 제 [Attorney Docket No.F-TP-00018US/WO]호에서, 상기 판독기를 개시하며, 상기 둘의 전체 내용은 참고문헌으로써 본원에 통합된다.
출입 관리, 문서 추적(tracking), 가축 추적, 생산품 인증, 소매 직무, 및 공급망 직무와 같은, 다양한 RFID 어플리케이션을 위해 필요한 논리적인 동작들을 실행하기 위해서는 반도체 장치(130)가 충분히 강력해야만 한다. EAS 장치의 주된 기능은 시스템 요청(system inquiry)에 응답해서 유일한 신호(signature)를 생성하는 것이다(근처의 RFID 태그 또는 표식의 RFID 논리적 기능을 완전히 활성화시키지 않고 수행되어야 바람직하다). 결과적으로, 유효한 EAS 감지 범위(read range)는 유효한 RFID 감지 범위보다 넓으며, EAS 장치/기능은 차폐 및 디튜닝(detuning) 효과에 대해 보다 탄력적인 경향이 있다.
알다시피, 일단 아이템이 구매되거나 혹은 장치가 건물 밖으로 나가게 될 때, EAS/RFID 장치를 비활성화하거나 디스에이블하는 것이 중요한데, 이는 상점 내에 위치한 다른 EAS/RFID로 동작되는 시설과의 간섭 및/또는 프라이버시와 관련된 이유 때문이다. 게다가, RFID 라벨을 부착한 아이템을 구매한 고객들은 이들의 개인적인 정보가 비밀로 유지되기를 희망한다는 점에서 더욱 그러하다. 이러한 목적을 위해, RFID 장치는 표준 프로토콜을 제공함으로써 다양한 보안 등급을 설정할 수 있도록 잘 조절된다. 즉, EAS 기능의 비활성화는 지능적인 RFID 장치를 통해 달성될 수 있다.
도 2A는 본 발명에 따른 통합된 EAS/RFID 반도체 장치(130)의 특정 예를 도시하며, 본 장치는 RFID 어플리케이션에게 적합한 UHF 밴드의 범위에서 EAS 기능 비활성화 성능을 갖고 있다. 반도체 장치(130)는 기판(210)에 장착된다. 반도체 장치(130)는 전류 수신 전단부(220)를 포함하며, 이는 EAS/RFID 반도체 장치(130)의 전류 정류 전단부로서 기능할 수도 있다. 전단부(220)는 일반적으로 다수의 RFID 기능을 수행하는 EAS/RFID 반도체 장치(130)의 다른 단부 또는 후단부(260)와 접점(1 및 2)에서 결합한다. 전단부(220)는 단자(T1 및 T2)에서 안테나(110)와 결합한다. 단자(T1)는 안테나를 소스 전극(230)에 결합시키며, 단자(T2)는 안테나(110)를 드레인 전극(240)에 결합시킨다. 가변 또는 변조 임피던스(ΔZ)는 접점(3 및 4)에서 각각 전극(230 및 240)과 병렬로 결합한다. 다이오드(D1)는 접점(5 및 6)에서 각각 전극(230 및 240)과 병렬로 결합한다. 유사하게, 커패시터(C1)는 접점(7 및 8)에서 각각 전극(230 및 240)과 병렬로 결합한다. 접점(7)의 소스 전압(Vss)과 접점(8)의 드레인 전압(Vdd)은 커패시터(C1)의 저장을 위한 에너 지를 공급한다.
일 실시예에서, 장치의 EAS 부(220)는 통합된 EAS/RFID 장치(130)의 전단부(220)의 비선형성에 기초하여 RF 전기장에 UHF(초단파) 신호를 혼합한다. 보다 구체적으로, 공유된, "TECHNIQUES FOR DETECTING RFID TAGS IN ELECTRONIC ARTICLE SURVEILLANCE SYSTEMS USING FREQUENCY MIXING" 이란 제목으로, 2005년 6월 3일에 출원된 동시-계류중인 미국 특허 출원 제11/144,883호에서, 상기 실시예가 상세히 기재되어 있다.
EAS 기능의 비활성화를 위해, 적어도 하나의 스위치(S1 및 S2)가 전단부(220)에 도입된다. 특히, 스위치(S1)는 단자(T1)와 접점(3) 사이의 소스 전극(230)에 위치하여, 단자(T1)와 접점(3)에 연결된다. 그러므로, 스위치(S1)는 변조 임피던스(ΔZ), 다이오드(D1), 및 커패시터(C1)의 위쪽인 소스 전극(230)에 위치하므로, 스위치(S1)는 전체 반도체 장치(130)에 흐르는 전류를 제어한다. 일 실시예에서, 스위치(S2)는 소스 전극의 접점(5)과 다이오드(D1) 사이에 위치되어, 소스 전극(230)과 다이오드(D1)에 연결된다. 그러므로, 스위치(S2)는 다이오드(D1)에 흐르는 전류를 제어한다.
특정한 기본적인 특성들을 갖는 스위치(S1 및 S2), 예를 들어, 프리셋 메모리 및 프로그램 가능 엘리먼트들이 설계된다. 각각의 스위치(S1 및 S2)의 전도 상태(예를 들면, 온/오프, 저/고 저항)는, 장치의 활성(파워 업 상태) 기간 동안에 조절될 수 있으며, 반도체 장치(130)가 파워 다운 상태일 때는 유지될 수 있다. 프로그래밍 기능은 전원 제어기(250)를 통해 RFID 후단부(260)에 의해 제공되며, 전원 제어기는 적어도 논리적인 동작들을 실행하는 스위칭 장치(switching device)인 상태 머신(state machine: 250a), 메모리(250b), 변조기(modulator: 250c) 및 복조기(demodulator: 250d)를 포함한다. 변조기(250c)는 변조 임피던스(ΔZ), 스위치(S1) 및 스위치(S2)와 연결된다. 드레인 전극(240)은 접점(2)에서 복조기(250d)와 연결된다. 상태 머신(250a)은 스위치(S1 및 S2)와 변조 임피던스(ΔZ)의 동작 상태를 결정한다. 동작 상태는 메모리(250b)에 저장된다. 또한, 상태 머신(250a)은 변조기(250c)를 통해서 스위치(S1 및 S2)와 변조 임피던스(ΔZ)를 제어한다. 에너지는 전형적으로 커패시터(C1)를 통해 전원 제어기(250)에 공급된다.
일단 스위치(S1)와 함께 스위치(S2)가 켜지면, 저항은 EAS/RFID 표식(100)의 감도(sensitivity)를 최대화하도록 충분히 감소된다. 일단 스위치(S1 또는 S2)가 꺼지면, 저항은 EAS 기능의 감도를 줄이기 위해 충분히 증가된다. 게다가, 반도체(130)는 어느 스위치가 꺼지는가에 따라서 상이하게 RFID 장치가 기능하도록 설계된다. 예를 들면, 스위치(S1)가 꺼지면, 스위치(S1)가 단자(T1)에서 소스 전극(230)으로 흐르는 전류를 제어하기 때문에, 반도체 장치(130)의 RFID 기능부(260)는 디스에이블 된다. 반대로 스위치(S2)는 다이오드(D1)에 흐르는 전류만을 제어하기 때문에, 스위치(S2)가 꺼진다면, RFID 기능부(260)의 RFID 성능 또는 기능에 대한 감소만이 발생한다. 메모리(250b)는 예를 들어 프로그램 메모리, 데이터 메모리, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 메모리(250b)는 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 프로그램 가능 판독 전용 메모리(PROM), 소거 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적 소거 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EEPROM), 또는 이들의 조합 등을 포함할 수도 있다.
도 2B는 본 발명에 따른 통합된 EAS/RFID 반도체 장치의 특정 예를 도시하며, 본 장치는 RFID 어플리케이션에게 적합한 RF 밴드의 범위에서 EAS 기능 비활성화 성능을 갖고 있다. 보다 구체적으로, 반도체 장치(130')는 기판 위에 장착되며, 또한 전류 수신 전단부(220')를 포함한다. 전단부(220')와 반도체 장치(130)의 전단부(220)의 차이는 스위치(S2)가 더 이상 접점(5)과 접점(6) 사이의 다이오드(D1)와 직렬로 결합되지 않는다는 것이다. 오히려, 스위치(S2)는 이제 단자(T1)와 단자(T2) 사이에 결합된다. 더구나, 커패시터(C2)도 단자(T1)와 단자(T2) 사이에 스위치(S2)와 직렬로 결합한다. 또한, 전단부(220')도 EAS/RFID 반도체 장치(130')의 전류 정류 전단부로써 기능할 수 있다. 커패시터(C2)는 튜닝을 이네이블 하거나, 또는 변조 임피던스(ΔZ)에 의해 조절되는 전단부(220')의 공진 주파수를 호출신호(interrogation signal: 120)(도 1을 참조)의 주파수에 주파수 매칭(matching)을 인에이블 한다.
상품이 비활성화 스테이션(deactivation station)에서 EAS 시스템이 위치한 출구로 이동될 때, 전형적으로 통합된 표식(100)에 대한 전력 전원의 손실은 정상적으로 발생한다. EAS 기능 비활성화의 효율은 스위치(S1 및 S2)의 ON/OFF 저항비(RR)의 크기에 직접 비례하며, 여기서 OFF 위치 시의 스위치 저항 값(Roff)을 ON 위치 시의 스위치 저항 값(Ron)으로 나눈 값, 즉, RR=Roff/Ron으로 정의된다.
도 3에서 도시된 것과 같이, 스위치(S1 및 S2)와 같이 기능하도록 스위칭 기능 성능을 제공하는 하나의 계획된 장치(one envisioned device)는 비휘발성 플래시 메모리 장치(또는 플로팅 게이트 장치)와 유사하다. 보다 구체적으로, 채널 저항을 조절하기 위한 플로팅/베리드(floatind/buried) 게이트 장치(300)의 개념도가 도 3에서 도시된다. 장치(300)는 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)와 같이 설계될 수 있으며, 이는 소스 전극(320)과 드레인 전극(330)과 함께 동일 평면 방향(coplanar orientation)으로 배치된 기판(또는 유전체 층)(310)을 포함한다. 플로팅 게이트(340)는 제어 게이트(350)와 기판(310) 상의 소스 전극(320) 및 드레인 전극(330) 사이에 배치된다. 장치(300)는 플로팅 게이트를 갖는 MOSFET 장치이다. 전계 효과 트랜지스터 채널의 전도 특성은 게이트 구조 또는 전자섬(island)의 전하의 양에 종속된다. 상기 전자섬 상의 전하 주입은 파울러-노르트하임 터널링(Fowlet-Nordheim tunneling: 360a) 또는 채널 핫 전자(CHE) 주입(360b)에 의해 수행될 수 있다. 일단 전하(360a 또는 360b)가 주입되면, 전하는 상태 변화에 대한 고려 없이도, 수년 동안 적절한 상태로 보존될 수 있다.
MOSFET 장치에 대해, 채널 저항은 다음의 수학식 1에 의해 도시된 것과 같이 장치의 구조와 구성(composition)에 달려있다.
Figure 112007044957673-pct00001
여기서, R은 옴(Ω)으로 나타낸 채널 저항; Z는 마이크로미터(㎛)로 나타낸 채널 폭; L은 마이크로미터(㎛)로 나타낸 채널 길이; Ci는 F/㎠로 나타낸 단위 면적당 유전체 층의 커패시턴스; μ는 ㎠/V-sec로 나타낸 전하 캐리어(charge carrier)의 이동도(mobility); 및 VG 및 VT는 각각 V로 나타낸 유효 게이트 전압 및 V로 나타낸 임계 전압이며, 여기서 VT는 장치의 구성(composition)과 스위치(S1 및 S2)의 상태에 달려있다.
비활성화 또는 디스에이블 프로세스는 전하(360a 또는 360b)를 플로팅 게이트 장치(340)에 주입하거나, 또는 그라운드 라인(370)을 통해서 플로팅 게이트 장치(340)로부터의 전하(360a 또는 360b)를 배출시킴으로써 간단히 가역적으로 될 수 있으며, 이때 RFID 부(260)는 여전히 기능한다. 결과적으로 전술한 MOSFET 장치(300)는 스위치(S1 또는 S2)의 개방 및 단락 기능을 수행할 수 있다.
전원 제어기(250)는 플로팅 게이트 장치(300)와 같은 어떠한 플로팅 게이트도 제어할 수 있다. 아날로그 킬 디바이스(kill device)와 같은 킬 디바이스는 단자(T1 및 T2) 사이에 연결될 수 있으며, 임피던스 및 손실 및 인식 범위 및 일부 RFID 기능들을 제어 할 수 있다. 데이터는 접점(2)을 통해 복조기(250d)에 입력되고, 변조기(250c)로부터 스위치(S1), 변조 임피던스(ΔZ), 및 스위치(S2)로 직접 출력된다. 스위치(S1 또는 S2) 단락이 저항비(RR)의 크기를 잘 결정한다는 것은 가능하다.
본 발명의 실시예들은 회로, 주문형 반도체(ASIC), 프로그램 가능 로직 디바이스(PLD) 또는 디지털 신호 프로세서(DSP)와 같은 전용 하드웨어로서 존재할 수 있다고 인식된다. 다른 실시예에서, 표식(100), 반도체(130) 또는 판독기 하드웨어는 프로그램된 범용 컴퓨터와 주문 컴퓨터의 임의의 조합을 구성요소로 사용하여 설계될 수 있다. 본 실시예는 본 문맥으로 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들의 임의의 특성들이 본원에 개시된 것과 같이 도시되었기 때문에, 이제 많은 수정, 대체, 변경 및 등가물들이 본 기술분야의 당업자들로 하여금 발생될 것이다. 그러므로 첨부한 청구항들은 상기 모든 수정과 변경들을 본 발명의 진실한 사상 내로 포함할 수 있도록 주장되었음을 이해해야만 한다.

Claims (13)

  1. 전자식 물품 감시(EAS)와 무선 주파수 식별(RFID) 표식에 사용되는 반도체로서,
    안테나와 연결되고, 상기 안테나로부터 에너지와 신호들을 수신하고 재전송할 때 다수의 기능이 상기 반도체의 적어도 하나의 다른 부분에 의해 수행될 수 있도록 상기 반도체의 상기 적어도 하나의 다른 부분과 통신하도록 구성되는, 전류 수신부; 및
    제 1 스위치 단락(closure)시, 상기 다수의 기능들이 디스에이블(disable) 되도록, 상기 전류 수신부에 동작적으로 연결되는 상기 제 1 스위치, 및 제 2 스위치 단락시 상기 다수의 기능들 중 적어도 하나의 기능이 적어도 부분적으로 디스에이블 되도록, 상기 전류 수신부에 동작적으로 연결된 상기 제 2 스위치 중 적어도 하나를 포함하는,
    반도체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 중 적어도 하나는 프리셋(preset) 메모리를 포함하는,
    반도체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프리셋 메모리는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 중 적어도 하나의 전도 상태를 설정하는,
    반도체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전도상태는, 상기 반도체의 활성 동작 동안에 설정될 수 있고 상기 전도 상태를 저장하기 위한 메모리 저장장치를 갖는 전원 제어기에 의해 상기 장치가 파워 다운 상태(power down state)에 있을 때 유지될 수 있는,
    반도체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전원 제어기는 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 중 적어도 하나를 조절(modulate)하는,
    반도체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 수신부는,
    소스 전극;
    드레인 전극;
    병렬 공진 LC 회로를 형성하기 위해, 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극에 동작적으로 연결된, 변조 임피던스 및 제 1 다이오드; 및
    상기 LC 회로가 전류 정류 회로를 형성하도록 상기 드레인 전극에 동작적으로 연결된 제 2 다이오드를 포함하는 전단부인 반도체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전류 수신부는, 상기 안테나로부터 호출(interogation) 신호가 수신될 때, 상기 전단부의 공진 주파수를 상기 호출 신호의 주파수에 주파수 매칭(matching)하도록 하는, 커패시터를 더 포함하는,
    반도체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체와 전자기적으로 결합되고, 상기 전류 수신부로부터 그리고 상기 전류 수신부에, 상기 에너지 및 신호를, 수신하고 재전송하도록 설계된, 안테나를 더 포함하는,
    반도체.
  9. 통합된 전자식 물품 감시(EAS) 및 무선 주파수 식별(RFID) 표식으로서,
    안테나; 및
    안테나와 연결되도록 적응(adapt)되고, 상기 안테나로부터 에너지와 신호를 수신하고 그리고 상기 안테나로 에너지와 신호를 전송하도록 구성되는 반도체를 포함하며,
    상기 반도체는,
    상기 반도체 내에 위치하고, 상기 안테나로부터 그리고 상기 안테나로, 상기 에너지와 신호들을 수신하고 재전송할 때, 다수의 기능들이 상기 반도체의 적어도 하나의 다른 부분에 의해 수행될 수 있도록 상기 반도체의 상기 적어도 하나의 다른 부분과 통신하도록 구성되는, 전류 수신부; 및
    제 1 스위치의 단락시 상기 다수의 기능들이 디스에이블 되도록 상기 전류 수신부에 동작적으로 연결되는 상기 제 1 스위치; 및
    제 2 스위치의 단락시 상기 다수의 기능들 중 적어도 하나의 기능이 적어도 부분적으로 디스에이블 되도록 상기 전류 수신부에 동작적으로 연결되는 상기 제 2 스위치 중 적어도 하나의 스위치를 포함하는,
    통합된 전자식 물품 감시(EAS) 및 무선 주파수 식별(RFID) 표식.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치 중 적어도 하나는, 상기 제 1 및 제 2 스위치들 중 적어도 하나의 전도 상태를 설정하는 프리셋 메모리를 포함하는,
    통합된 EAS 및 RFID 표식.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전도상태는, 상기 반도체의 활성 동작 동안에 설정될 수 있고 상기 전도 상태를 저장하기 위한 메모리 저장장치를 갖는 전원 제어기에 의해 상기 장치가 파워 다운 상태(power down state)에 있을 때 유지될 수 있는,
    통합된 EAS 및 RFID 표식.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 전류 수신부는,
    소스 전극;
    드레인 전극;
    병렬 공진 LC 회로를 형성하기 위해, 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극에 동작적으로 연결되는, 변조 임피던스 및 제 1 다이오드; 및
    상기 LC 회로가 전류 정류 회로를 형성하도록 상기 드레인 전극에 동작적으로 연결되는 제 2 다이오드를 포함하는 전단부인,
    통합된 EAS 및 RFID 표식.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전류 수신부는, 상기 안테나로부터 호출 신호가 수신될 때, 상기 전단부의 공진 주파수를 상기 호출 신호의 주파수에 주파수 매칭하도록 하는, 커패시터를 더 포함하는,
    통합된 EAS 및 RFID 표식.
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