專利名稱：集成eas/rfid設(shè)備和其失效設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠?qū)嵤╇p重EAS/RPID功能的集成電子商品防盜 (EAS)和射頻識(shí)別(RFID)設(shè)備，尤其涉及能夠被重新激活以恢復(fù)EAS 和RFID功能性能的設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般，已知許多設(shè)計(jì)成只實(shí)現(xiàn)EAS功能(即，使商品"激活"或"失 活")的設(shè)備能夠被重新激活。例如，使EAS標(biāo)記失活的磁處理通過(guò)磁 偏條的磁化和退磁而提供了一種簡(jiǎn)單的失活方法。因?yàn)榇呕^(guò)程是可 逆的，所以在這類設(shè)備中重新激活是可能的。但是，在通過(guò)典型地大 約8.2MHz (±10%)范圍的射頻波來(lái)失活的EAS標(biāo)記(例如RFLC(射 頻感應(yīng)電容器)諧振標(biāo)記)的情況下，感應(yīng)的高壓可能破壞薄弱點(diǎn)處的 絕緣層，產(chǎn)生短路。這是毀壞的過(guò)程，并且典型地不能重新激活。
隨著RFID技術(shù)的出現(xiàn)，許多零售商正在考慮用RFID標(biāo)簽來(lái)標(biāo) 記商品(例如每項(xiàng)、每箱、每個(gè)貨架)。同時(shí)，電子商品防盜(EAS)技術(shù) 和設(shè)備已經(jīng)證明對(duì)于減少盜竊和所謂的"商品損失"是重要的。預(yù)想 RFID設(shè)備還可以提供許多EAS技術(shù)已知的相同優(yōu)點(diǎn)，還有附加的優(yōu) 點(diǎn)或能力，例如庫(kù)存控制、貨架讀取、非視線讀取等。但是，關(guān)于先 前已知的組合EAS和RFID設(shè)備或者標(biāo)簽或者標(biāo)識(shí)有幾個(gè)問(wèn)題。這些
問(wèn)題包括下面幾種
成本-因?yàn)榈湫偷匦枰獌蓚€(gè)設(shè)備和兩個(gè)單獨(dú)的讀取器或失活器，
組合EAS/RFID標(biāo)簽或標(biāo)識(shí)一般對(duì)于零售商/制造商來(lái)說(shuō)是更昂貴的。 尺寸-組合結(jié)構(gòu)的尺寸一般更大。
干擾-如果重疊設(shè)備可發(fā)生千擾，導(dǎo)致EAS和RFID功能的其 中之一或兩者性能降低，除非提供特定的設(shè)計(jì)特征來(lái)減小由重疊引起 的干擾。
在共同擁有的申請(qǐng)日為2004年11月15日、標(biāo)題為"COMBO EAS/RFID LABEL OR TAG"的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第60/628,303號(hào)、 現(xiàn)在共同待審的申請(qǐng)日為2005年11月15日、標(biāo)題為 "COMBINATION EAS AND RFID LABEL OR TAG"的PCT中請(qǐng)第 [代理案巻No. F-TP-00023US/WO號(hào)中解決并且克服了這些與成本、 尺寸和性能降低及由重疊引起的干擾相關(guān)的問(wèn)題，這些專利全部?jī)?nèi)容 在這里通過(guò)引用而并入。但是，相對(duì)于集成的EAS/RFID標(biāo)記，對(duì)于 在失活后重新激活EAS/RFID標(biāo)記的EAS功能的問(wèn)題還沒(méi)有解決方 法。因此，需要設(shè)計(jì)一種經(jīng)濟(jì)的并且解決許多上述問(wèn)題的集成 EAS/RFID標(biāo)記。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種甚至在斷電時(shí)也能保持其狀態(tài)的 集成EAS/RFID設(shè)備。
更具體地說(shuō)，本^S開(kāi)涉及具有電子商品防盜(EAS)和射頻識(shí)別 (RFID)標(biāo)記的半導(dǎo)體的使用。該半導(dǎo)體包括電流接收部分，其與天線 耦和并配置成與該半導(dǎo)體的至少一個(gè)其它部分通信，從而在從天線接 收并轉(zhuǎn)發(fā)能量和信號(hào)后，能夠通過(guò)所述半導(dǎo)體的至少一個(gè)其它部分來(lái) 實(shí)施多個(gè)功能。該半導(dǎo)體還包括下列開(kāi)關(guān)中的至少一個(gè)與所述電流 接收部分操作耦合的第一開(kāi)關(guān)，使得在第一開(kāi)關(guān)關(guān)斷后，所述多個(gè)功 能被失效；以及與所述電流接收部分操作耦合的第二開(kāi)關(guān)，使得在第 二開(kāi)關(guān)關(guān)斷后，所述多個(gè)功能的至少一個(gè)至少被部分失效.所述第一
開(kāi)關(guān)和笫二開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)包括預(yù)置存儲(chǔ)器，并且該預(yù)置存儲(chǔ)器設(shè)置 第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)的導(dǎo)通狀態(tài)?？梢栽诎雽?dǎo)體的有效操 作期間設(shè)置導(dǎo)通狀態(tài)，并且當(dāng)所述設(shè)備處于斷電狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)具 有用于存儲(chǔ)導(dǎo)通狀態(tài)的存儲(chǔ)設(shè)備的功率控制器來(lái)維持導(dǎo)通狀態(tài)。所述 功率控制器可以調(diào)制第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)。
電流接收部分可以是整流前端部分，其包括源電極、漏電極、調(diào) 制阻抗和第一二極管，調(diào)制阻抗和第一二極管均與源電極和漏電極操
作耦合，以形成并聯(lián)諧振電感電容(LC)電路；以及第二二極管，與漏 電極操作耦合，使得LC電路形成整流電路。所述半導(dǎo)體可以包括與 半導(dǎo)體電磁耦合并且被設(shè)計(jì)成從電流接收部分接收能量和信號(hào)以及向 其轉(zhuǎn)發(fā)能量和信號(hào)的天線。
本公開(kāi)還涉及一種集成電子商品防盜(E AS)和射頻識(shí)別(RFID)標(biāo) 記，其包括天線、適于和該天線耦合并且配置成接收并向天線發(fā)送能 量和信號(hào)的半導(dǎo)體，所述半導(dǎo)體包括電流接收端部分，其布置在半導(dǎo) 體中并且配置成與半導(dǎo)體的至少一個(gè)其它部分通信，使得在從天線接 收以及向其轉(zhuǎn)發(fā)能量和信號(hào)后，可以通過(guò)所述至少一個(gè)其它部分來(lái)實(shí) 現(xiàn)多個(gè)功能。所述半導(dǎo)體包括下列開(kāi)關(guān)中的至少一個(gè)與所述電流接 收部分操作耦合的第一開(kāi)關(guān)，使得在第一開(kāi)關(guān)關(guān)斷后，所述多個(gè)功能 被失效；以及與所述電流接收部分操作耦合的第二開(kāi)關(guān)，使得在第二 開(kāi)關(guān)關(guān)斷后，所述多個(gè)功能中的至少一個(gè)至少被部分失效。


具體地指出被看作實(shí)施例的主題并且在說(shuō)明書(shū)的結(jié)論部分明顯 地要求權(quán)利。但是，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)參考下面的詳細(xì)說(shuō)明，可以最 好地理解實(shí)施例的組織和操作方法以及其目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。 圖1是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的集成EAS/RFID設(shè)備的示意圖； 圖2A是圖1的集成EAS/RFID設(shè)備對(duì)于高頻操作的一個(gè)實(shí)施例 的電路示意圖2B是圖1的集成EAS/RFID設(shè)備對(duì)于射頻操作的一個(gè)實(shí)施例
的電路示意圖；以及
圖3是用于控制溝道電阻的浮柵/埋柵設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式
尤其是對(duì)于設(shè)備的EAS功能，沒(méi)有適當(dāng)?shù)氖Щ罘椒?，集?EAS/RFID ^殳備典型地不提供完全的功能。(EAS標(biāo)記或標(biāo)識(shí)通常被稱 作一位發(fā)射機(jī)應(yīng)答器，因?yàn)樗话粋€(gè)信息段無(wú)論標(biāo)識(shí)被激活還 是失活。)本公開(kāi)的集成EAS/RFID設(shè)備能夠?qū)嵤╇p重EAS/RFID功 能，即，RFID功能提供關(guān)于標(biāo)記物品的廣泛信息，而附屬的EAS功 能提供關(guān)于該物品的有限信息(激活/失活)。
一般地，EAS功能的檢測(cè)范圍大于RFID功能的檢測(cè)范圍。這種 集成設(shè)備的一個(gè)吸引人的特征是可以基于RFID設(shè)備中預(yù)設(shè)的復(fù)雜代 碼來(lái)提供EAS失活功能。 一旦證實(shí)，集成設(shè)備的RFID部分產(chǎn)生電脈 沖來(lái)改變集成設(shè)備的狀態(tài)，導(dǎo)致EAS和/或RFID設(shè)備功能失活。本 公開(kāi)描述了一種甚至在斷電下也能夠改變或保留其阻抗?fàn)顟B(tài)的設(shè)備。
另外，本文所述的EAS部分或EAS/RFID部分的失活的新途徑 允許保留存儲(chǔ)在集成EAS/RFID設(shè)備的RFID部分中的任何數(shù)據(jù).通 過(guò)這種途徑，通過(guò)使用一個(gè)實(shí)現(xiàn)雙重功能的標(biāo)識(shí)實(shí)現(xiàn)了顯著的節(jié)省。 RFID功能用于邏輯運(yùn)算，例如制造工藝控制、商品運(yùn)輸、存貨、物 品檢驗(yàn)復(fù)核、返還等.為了防盜目的在出口處執(zhí)行EAS功能。
基本上，向RFID電路的一部分引入至少一個(gè)開(kāi)關(guān)和使能執(zhí)行一 位EAS功能的預(yù)置存儲(chǔ)器.可以在設(shè)備有效(加電)期間設(shè)置開(kāi)關(guān)的導(dǎo) 通狀態(tài)(例如通/斷、低阻/高阻)，并且在設(shè)備處于斷電狀態(tài)時(shí)維持開(kāi)關(guān) 的導(dǎo)通狀態(tài).
此處可以提出許多具體細(xì)節(jié)來(lái)提供本發(fā)明實(shí)施例的全部理解。但
是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，不用這些具體細(xì)節(jié)也可以實(shí)踐本發(fā)明
的各個(gè)實(shí)施例。在其它情況中，沒(méi)有詳細(xì)描述公知的方法、程序、組
件和電路，從而不會(huì)掩蓋本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例?？梢灶I(lǐng)會(huì)本文所述的 具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)是代表性的并且不一定限制本發(fā)明的范圍。值得注意的是，根據(jù)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中引用的"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí) 施例"意指在至少一個(gè)實(shí)施例中包括與該實(shí)施例相關(guān)描述的特定特征、 結(jié)構(gòu)或特性。說(shuō)明書(shū)中許多地方的短語(yǔ)"在一個(gè)實(shí)施例中"的出現(xiàn)不一 定全部指同一個(gè)實(shí)施例。
可以使用表達(dá)"耦合，，和"連接"以及它們的衍生詞來(lái)說(shuō)明 一些實(shí) 施例。例如， 一些實(shí)施例可以使用術(shù)語(yǔ)"連接"來(lái)表示兩個(gè)或多個(gè)元件 彼此直接物理或電學(xué)接觸。在另一個(gè)例子中，描述一些實(shí)施例可以使 用術(shù)語(yǔ)"耦合"來(lái)表示兩個(gè)或多個(gè)元件直接物理或電學(xué)接觸。但是，術(shù) 語(yǔ)"耦合"還指兩個(gè)或多個(gè)元件彼此不直接接觸，但是仍協(xié)作或者彼此 相互作用。實(shí)施例在這方面不受限制。
現(xiàn)在詳細(xì)地參照附圖，其中如圖1中所示，整個(gè)附圖中相似的部
件可以由相似的附圖標(biāo)記來(lái)指示，本發(fā)明的無(wú)源集成EAS/RFID標(biāo)簽 或標(biāo)記100的組件包括天線110，其是設(shè)置成從智能半導(dǎo)體設(shè)備130 接收能量和信號(hào)120以及向智能半導(dǎo)體設(shè)備130轉(zhuǎn)發(fā)能量和信號(hào)120 的能量耦合設(shè)備。天線110可以用于接收并且轉(zhuǎn)發(fā)與標(biāo)簽或標(biāo)記100 相關(guān)的能量和信號(hào)，天線110可以是用于超高頻(UHF)應(yīng)用的偶極天 線并且可以是用于射頻(RF)應(yīng)用的環(huán)形天線。實(shí)施例在這方面不受限 制.將半導(dǎo)體130設(shè)計(jì)成執(zhí)行分析和計(jì)算功能，這將在下面就圖2更 詳細(xì)地解釋。天線110經(jīng)由信號(hào)120與半導(dǎo)體設(shè)備130操作耦合，并 且用作EAS和RFID功能的收發(fā)器。盡管在一個(gè)實(shí)施例中，天線IIO 被顯示為與半導(dǎo)體設(shè)備130分離，但是天線110也可以作為一個(gè)集成 單元形成在半導(dǎo)體設(shè)備130上.實(shí)施例在這方面不受限制。
半導(dǎo)體設(shè)備130包括內(nèi)置的雙功能電路，用于分別控制EAS和 RFID功能?？刂艵AS/RFID功能的電路可以共享相同(或者相同的部 分)電路或者與共同組件，例如天線110耦合。如后面所述，在一個(gè)特 別的實(shí)施例中，可以設(shè)計(jì)常用于整流(通常非線性)的二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)某 些EAS功能，例如混合和諧波產(chǎn)生。還可以i殳計(jì)讀取器與EAS或RFID i史備/功能的任一個(gè)(或者兩者)合作。在申請(qǐng)日為2004年11月18日、 標(biāo)題為"INTEGRATED 13.56 MHz EAS/RFID DEVICE"的共同擁有 的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第60/629,571號(hào)、現(xiàn)在同時(shí)申請(qǐng)的標(biāo)題為"EAS READER DETECTING EAS FUNCTION FROM RFID DEVICE"的 PCT專利申請(qǐng)第[代理案巻No. F-TP-00018US/WO1號(hào)中公開(kāi)這種讀取 器，這兩篇專利全部?jī)?nèi)容在這里通過(guò)引用而并入。
半導(dǎo)體設(shè)備130必須被完全供電，以便執(zhí)行各種RFID應(yīng)用所需 的邏輯運(yùn)算，例如存取控制、文檔跟蹤、家畜跟蹤、產(chǎn)品認(rèn)證、零售 任務(wù)和供應(yīng)鏈任務(wù)。EAS設(shè)備的主要功能是，響應(yīng)系統(tǒng)詢問(wèn)而產(chǎn)生唯 一簽名(優(yōu)選實(shí)現(xiàn)而不完全激活附近的RFID標(biāo)簽或標(biāo)記的RFID邏輯 功能)。結(jié)果，有效EAS讀取范圍大于有效RFID讀取范圍，并且EAS 設(shè)備/功能趨向于對(duì)屏蔽和去諧效應(yīng)更有彈性。
可以理解， 一旦購(gòu)買(mǎi)了物品或者因?yàn)殡[私和/或與商店中其它 EAS/RFID操作設(shè)備干擾的原因設(shè)備離開(kāi)了前提，使EAS/RFID設(shè)備 失活或失效是重要的。另外，存在已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)了具有RFID標(biāo)識(shí)的消費(fèi) 者比較喜歡他們的個(gè)人信息保持隱密的情況。為此，RFID設(shè)備非常 適于通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議來(lái)設(shè)置不同的安全級(jí)別，即，可以通過(guò)RFID 設(shè)備的能力來(lái)實(shí)現(xiàn)EAS功能的失活。
圖2A顯示了根據(jù)本發(fā)明的集成EAS/RFID半導(dǎo)體設(shè)備130的一 個(gè)具體例子，其在適于RFID應(yīng)用的UHF頻帶具有EAS功能失活能 力。半導(dǎo)體設(shè)備130安裝在基底210上。半導(dǎo)體設(shè)備130包括電流接 收前端部分220，它還可以用作EAS/RFID半導(dǎo)體i殳備130的整流前 端部分.前端部分220通常在結(jié)點(diǎn)1和2處與執(zhí)行多個(gè)RFID功能的 EAS/RFID半導(dǎo)體設(shè)備130的另 一個(gè)或者后端部分耦合。前端部分220 在端子Tl和T2處與天線110耦合.端子Tl耦合天線110與源電極 230，而端子T2耦合天線110與漏電極240。分別在結(jié)點(diǎn)3和4處與 電極230和240并聯(lián)耦合可變或可調(diào)阻抗AZ。分別在結(jié)點(diǎn)5和6處與 電極230和240并聯(lián)耦合二極管Dl。相似地，分別在結(jié)點(diǎn)7和8處與 電極230和240并聯(lián)耦合電容Cl。結(jié)點(diǎn)7處的源電壓Vss和結(jié)點(diǎn)8 處的漏電壓Vdd通過(guò)電容Cl提供了儲(chǔ)備能量。
在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備的EAS部分220基于集成EAS/RFID設(shè)
備130的前端220的非線性，來(lái)混合UHF(超高頻)信號(hào)和射頻(RF)電 場(chǎng)。更具體地說(shuō)，在申請(qǐng)日為2005年6月3日、標(biāo)題為"TECHNIQUES FOR DETECTING RFID TAGS IN ELECTRONIC ARTICLE SURVEILLANCE SYSTEMS USING FREQUENCY MIXING"的共 同擁有的待審美國(guó)專利申請(qǐng)第11/144,883號(hào)中描述了此類實(shí)施例，該 專利全部?jī)?nèi)容在這里通過(guò)引用而并入。
對(duì)于EAS功能的失活，將至少一個(gè)開(kāi)關(guān)SI和S2插入前端部分 220中。具體地，開(kāi)關(guān)S1位于端子T1和結(jié)點(diǎn)3之間的源電極230中， 并且與端子T1和結(jié)點(diǎn)3耦合。因此，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)S1位于調(diào)制阻抗AZ、 二極管Dl和電容CI上游的源電極230上，開(kāi)關(guān)SI控制流向整個(gè)半 導(dǎo)體設(shè)備130的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)S2位于源電極230上的 結(jié)點(diǎn)5和二極管Dl之間并且與源電極230和二極管Dl耦合.因此， 開(kāi)關(guān)S2控制流過(guò)二極管Dl的電流。
設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)SI和S2具有某些基本特性，例如預(yù)置存儲(chǔ)器和可編程 元件?？梢栽谠O(shè)備有效(加電)期間設(shè)置開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)(例如通/斷、低 阻/高阻)，并且當(dāng)半導(dǎo)體設(shè)備130處于斷電狀態(tài)時(shí)維持。由RFID后端 部分260經(jīng)由功率控制器250來(lái)提供編程功能，功率控制器250包括 至少一個(gè)狀態(tài)機(jī)250a(其是執(zhí)行邏輯運(yùn)算的開(kāi)關(guān)設(shè)備)、存儲(chǔ)器250b、 調(diào)制器250c和解調(diào)器250d,調(diào)制器250c與調(diào)制阻抗AZ、開(kāi)關(guān)Sl和 開(kāi)關(guān)S2耦合，漏電極240在結(jié)點(diǎn)2處與解調(diào)器250d耦合。狀態(tài)機(jī)250a 確定開(kāi)關(guān)Sl和S2及調(diào)制阻抗AZ的操作狀態(tài)并且控制開(kāi)關(guān)Sl和S2 及調(diào)制阻抗AZ.操作狀態(tài)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器250b中。狀態(tài)機(jī)250a還通 過(guò)調(diào)制器250c來(lái)控制開(kāi)關(guān)Sl和S2及調(diào)制阻抗AZ。典型地通過(guò)電容 Cl向功率控制器250提供能量。
一旦接通開(kāi)關(guān)S2連同開(kāi)關(guān)S1，電阻充分降低以最大化EAS/RFID 標(biāo)記100的靈敏度。 一旦關(guān)斷開(kāi)關(guān)S1或S2，電阻顯著增加，使EAS 功能靈敏度降低。另外，設(shè)計(jì)半導(dǎo)體130，使得RFID設(shè)備功能不同 地取決于哪個(gè)開(kāi)關(guān)被關(guān)斷.例如，當(dāng)關(guān)斷開(kāi)關(guān)S1時(shí)，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)S1控 制從端子Tl流向源電極230的電流，半導(dǎo)體設(shè)備130的RFID功能 260失效。相反，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)S2只控制流過(guò)二極管D1的電流，所以如 果關(guān)斷S2，只發(fā)生RFID功能260的RFID性能或者功能降低。存儲(chǔ) 器250b可以包括例如程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或者它們的任意組合。 存儲(chǔ)器250b還可以包括例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 (EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)或者它們的組合等 等。
圖2B顯示了根據(jù)本發(fā)明的集成EAS/RFID半導(dǎo)體設(shè)備的一個(gè)具 體例子，其在適于RFID應(yīng)用的RF頻帶范圍具有EAS功能失活能力。 更具體地說(shuō)，除了將半導(dǎo)體設(shè)備130，安裝在也包括電流接收前端部分 220，的基底210，上之外，半導(dǎo)體設(shè)備130，與半導(dǎo)體設(shè)備130相同。前 端部分220，與半導(dǎo)體設(shè)備130的前端部分220之間的差異在于，開(kāi)關(guān) S2不再在結(jié)點(diǎn)5和6之間與二極管Dl串聯(lián)耦合。相反，開(kāi)關(guān)S2現(xiàn) 在跨越端子Tl和T2耦合。此外，電容C2也跨越端子Tl和T2與開(kāi) 關(guān)S2串聯(lián)耦合。前端部分220，還用作EAS/RFID半導(dǎo)體設(shè)備130，的 整流前端部分。電容C2能夠?qū)⒄{(diào)制阻抗AZ所控制的前端部分220， 的諧振頻率與詢問(wèn)信號(hào)120的頻率調(diào)諧或者頻率匹配(參見(jiàn)圖1).
典型地，當(dāng)將商品從失活位置帶向EAS系統(tǒng)所在的出口點(diǎn)時(shí)， 通常發(fā)生對(duì)集成標(biāo)記100的功率損失。EAS功能失活的有效性直接與 開(kāi)關(guān)Sl和S2的通/斷電阻比RR的數(shù)值成正比，RR由關(guān)斷位置的開(kāi) 關(guān)電阻R。ff除以接通位置的開(kāi)關(guān)電阻R。n來(lái)定義，或RR = Rofl/Ron。
一個(gè)提供用作開(kāi)關(guān)Sl和S2的開(kāi)關(guān)功能性能的預(yù)期設(shè)備與非易失 閃存設(shè)備(或者浮柵設(shè)備)相似，如圖3中所示.更具體地說(shuō)，圖3顯 示了用來(lái)控制溝道電阻的浮柵/埋柵設(shè)備300的示意圖。設(shè)備300可以 設(shè)計(jì)為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)設(shè)備，其包括與源 電極320和漏電極330處于共面取向的基底(或者絕緣層)310,浮柵 340位于控制柵350和基底310上的源電極320及漏電極330之間. 設(shè)備300是具有浮柵340的MOSFET設(shè)備.已知場(chǎng)效應(yīng)晶體管溝道 的導(dǎo)電特性取決于柵結(jié)構(gòu)或島上的電荷量?？梢酝ㄟ^(guò)
Fowler-Nordheim隧穿360a或者溝道熱電子注入(CHE) 360b來(lái)實(shí)施 這種島上的電荷注入。 一旦注入了電荷360a或360b，電荷可以多年 保持在適當(dāng)狀態(tài)而沒(méi)有狀態(tài)改變。
對(duì)于MOSFET設(shè)備，溝道電阻取決于設(shè)備的結(jié)構(gòu)和組成，如下
面的等式(l)中所示
/ = (*.//.c,u))-1 (1)
其中
R=溝道電阻，單位歐姆(Q);
Z=溝道寬度，單位微米(fim);
L=溝道長(zhǎng)度，單位微米Oim);
Q=單位面積絕緣層電容，單位法拉弟/cm2;
H=電荷載體遷移率，單位cm2/Volt-sec;以及
Vg和VT分別是有效柵電壓(單位伏)和閾值電壓(單位伏)， 其中，VT取決于設(shè)備的組成以及S1和S2的狀態(tài)。
假定RFID部分260仍運(yùn)行，簡(jiǎn)單地通過(guò)將電荷360a或360b注 入浮柵設(shè)備340，或者經(jīng)由地線370從浮*&備340排出電荷360a或 360b，失活或失效過(guò)程是可逆的。結(jié)果，前述MOSFET設(shè)備300可 以用作任一個(gè)開(kāi)關(guān)SI或S2的接通和關(guān)斷功能。
功率控制器250可以控制任何浮槺沒(méi)備，例如浮^"i殳備300。可 以跨越端子Tl和T2耦合一個(gè)終止設(shè)備(kill device),例如模擬終 止設(shè)備，并且可以控制阻抗和損失和讀取范圍以及一些RFID功能。 經(jīng)由結(jié)點(diǎn)2向解調(diào)器250d輸入數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)從調(diào)制器250c直接 輸出到開(kāi)關(guān)S1、調(diào)制阻抗AZ和開(kāi)關(guān)S2。開(kāi)關(guān)S1或S2短路有多好確 定了電阻比RR的可能數(shù)值。
本發(fā)明的實(shí)施例可以預(yù)期為專用硬件，例如電路、專用集成電路 (ASIC)、可編程序邏輯設(shè)備(PLD)或者數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。在再另 一個(gè)實(shí)施例中，可以使用編程的通用計(jì)算機(jī)組件和客戶硬件組件的任 意組合來(lái)設(shè)計(jì)標(biāo)記100、半導(dǎo)體130或讀取器硬件。實(shí)施例在這方面 不受限制。
當(dāng)如本文中所述已經(jīng)闡述了本發(fā)明實(shí)施例的一些特征時(shí)，現(xiàn)在對(duì) 于本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)發(fā)生許多修改、替換、改變和等價(jià)物。因此，應(yīng) 當(dāng)理解，所附權(quán)利要求書(shū)打算涵蓋所有此類修改和改變，如同它們落 在本發(fā)明實(shí)施例的真實(shí)精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于電子商品防盜(EAS)和射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)記的半導(dǎo)體，該半導(dǎo)體包括電流接收部分，其與天線耦合并且配置成與所述半導(dǎo)體的至少一個(gè)其它部分通信，使得在從天線接收以及轉(zhuǎn)發(fā)能量和信號(hào)后，可以通過(guò)所述半導(dǎo)體的至少一個(gè)其它部分來(lái)執(zhí)行多個(gè)功能；以及第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)，所述第一開(kāi)關(guān)與所述電流接收部分操作耦合，使得在關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)后，所述多個(gè)功能被失效，所述第二開(kāi)關(guān)與所述電流接收部分操作耦合，使得在關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)后，所述多個(gè)功能的至少一個(gè)至少被部分失效。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體，其中，所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān) 的至少一個(gè)包括預(yù)置存儲(chǔ)器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的半導(dǎo)體，其中，所述預(yù)置存儲(chǔ)器設(shè)置所述 第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)的導(dǎo)通狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體，其中，可以在半導(dǎo)體的有效操作 期間設(shè)置導(dǎo)通狀態(tài)，并且當(dāng)所述設(shè)備處于斷電狀態(tài)時(shí)，可由具有用于 存儲(chǔ)導(dǎo)通狀態(tài)的存儲(chǔ)設(shè)備的功率控制器來(lái)維持導(dǎo)通狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的半導(dǎo)體，其中，所迷功率控制器調(diào)制所述 第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體，其中，所述電流接收部分是前端 部分，其包括源電極； 漏電極； 調(diào)制阻抗和第一二極管，它們均與源電極和漏電極操作耦合，以形成并聯(lián)諧振電感電容(LC)電路；以及與漏電極操作耦合的第二二極管，使得所述LC電路形成整流電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的半導(dǎo)體，其中，所述電流接收部分還包括 電容，其使得所述前端部分的諧振頻率與當(dāng)從天線接收時(shí)詢問(wèn)信號(hào)的 頻率能夠頻率匹配。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體，還包括天線，與所述半導(dǎo)體電磁 耦合并被設(shè)計(jì)成從電流接收部分接收能量和信號(hào)以及將能量和信號(hào)轉(zhuǎn) 發(fā)給電流接收部分。
9. 一種集成電子商品防盜(EAS)和射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)記，包括 天線；適于和所述天線耦合并被配置成接收以及向天線發(fā)送能量和信 號(hào)的半導(dǎo)體，所述半導(dǎo)體包括電流接收端部分，其布置在半導(dǎo)體中并被配置成與半導(dǎo)體的至少 一個(gè)其它部分通信，使得在從天線接收以及向其轉(zhuǎn)發(fā)能量和信號(hào)后， 可以由所述至少一個(gè)其它部分來(lái)執(zhí)行多個(gè)功能；以及第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)，所述第一開(kāi)關(guān)與所述電流接收部分操作耦合，使得在關(guān)斷第一開(kāi) 關(guān)后，所述多個(gè)功能被失效；及所述第二開(kāi)關(guān)與所述電流接收部分操作耦合，使得在關(guān)斷第二開(kāi) 關(guān)后，所述多個(gè)功能的至少一個(gè)至少被部分失效。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的集成標(biāo)記，其中，所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi) 關(guān)的至少一個(gè)包括設(shè)置所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)的導(dǎo)通狀 態(tài)的預(yù)置存儲(chǔ)器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的集成標(biāo)記，其中，可以在半導(dǎo)體的有效操作期間設(shè)置所述導(dǎo)通狀態(tài)，并且當(dāng)所述設(shè)備處于斷電狀態(tài)時(shí)，可由 具有用于存儲(chǔ)導(dǎo)通狀態(tài)的存儲(chǔ)設(shè)備的功率控制器來(lái)維持所述導(dǎo)通狀 態(tài)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9的集成標(biāo)記，其中，所述電流接收部分是前 端部分，其包括源電極； 漏電極；調(diào)制阻抗和笫一二極管，它們均與源電極和漏電極操作耦合，以 形成并聯(lián)諧振電感電容(LC)電路；以及與漏電極操作耦合的第二二極管，使得所述LC電路形成整流電路。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的集成標(biāo)記，其中，所述電流接收部分還 包括電容，使得所述前端部分的諧振頻率與當(dāng)從天線接收時(shí)詢問(wèn)信號(hào) 的頻率能夠頻率匹配。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種集成電子商品防盜(EAS)和射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)記，其中，半導(dǎo)體設(shè)備可以與天線耦合，以便接收和向天線轉(zhuǎn)發(fā)能量和信號(hào)。該半導(dǎo)體設(shè)備的電流接收前端部分與該設(shè)備的至少另一個(gè)部分通信，從而可以在接收和轉(zhuǎn)發(fā)能量和信號(hào)后實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能。第一開(kāi)關(guān)與前端部分操作耦合使得所述功能完全，但是在第一開(kāi)關(guān)關(guān)斷后，所述功能可逆地失效，從而實(shí)現(xiàn)可逆EAS功能。第二開(kāi)關(guān)與所述前端部分操作耦合，使得在關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)后至少部分失效至少一個(gè)功能。在EAS失活后保留標(biāo)記的RFID功能。
文檔編號(hào)G06K19/077GK101099167SQ200580046043
公開(kāi)日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月23日
發(fā)明者蓋瑞·馬克·謝弗, 連明仁 申請(qǐng)人:傳感電子公司