專利名稱：半導(dǎo)體集成電路器件及使用該器件的非接觸電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于半導(dǎo)體集成電路器件的電源電路技術(shù)，尤其涉及安裝有電荷泵(charge pump)電路的半導(dǎo)體集成電路器件及使用該器件的非接觸電子裝置，該電荷泵電路，由天線接收到的電磁波生成電源電壓，由該電源電壓生成高電壓。
背景技術(shù)：
在電荷泵電路中，通常通過開關(guān)動(dòng)作對(duì)電容進(jìn)行充電，由此進(jìn)行電壓的升降。在專利文獻(xiàn)1——日本特開2000-262043號(hào)公報(bào)中，公開了具有自律調(diào)整系統(tǒng)的恒電壓電路的例子，上述自律調(diào)整系統(tǒng)，經(jīng)由輸出電壓檢測(cè)部和升壓電壓控制部，將電荷泵電路的輸出電壓反饋給在這種電荷泵電路中擔(dān)負(fù)升壓動(dòng)作的反相器的電源電壓。
另外，在專利文獻(xiàn)2——日本特開2000-166220號(hào)公報(bào)中公開了電源電路的例子，該電源電路，在具有輸入升壓用時(shí)鐘信號(hào)生成高電壓的升壓部的電荷泵電路中，具有將升壓部的輸出電壓與預(yù)定電壓進(jìn)行比較來生成上述升壓用時(shí)鐘信號(hào)的升壓控制部。在該例子中，為了任意設(shè)定輸出電壓并將其保持為恒定，在升壓控制部中進(jìn)行升壓用時(shí)鐘信號(hào)的供給、停止。

發(fā)明內(nèi)容
不具有蓄電池等電源而由天線接收到的電磁波生成電源來進(jìn)行動(dòng)作的非接觸電子裝置(以下稱作“非接觸型IC卡”)，在交通、金融等領(lǐng)域正被廣泛使用。非接觸型IC卡，接收由讀寫器(reader/writer)(詢問器)調(diào)制電磁波后發(fā)送的數(shù)據(jù)，進(jìn)而，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理得到發(fā)送數(shù)據(jù)。非接觸型IC卡，按照所得到的發(fā)送數(shù)據(jù)，使天線端子間的負(fù)載發(fā)生變化。結(jié)果，由天線接收到的電磁波被發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制，發(fā)送數(shù)據(jù)被發(fā)送到讀寫器。讀寫器檢測(cè)所發(fā)送的電磁波的反射發(fā)生變化，接收發(fā)送數(shù)據(jù)。
另外，由于非接觸型IC卡需要具有根據(jù)需要保持?jǐn)?shù)據(jù)等的功能，因此，安裝有EEPROM(電氣性可擦寫非易失性存儲(chǔ)器)等非易失性存儲(chǔ)器。
例如，EEPROM在刪除或?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)使用高電壓，因此，需要有從所提供的電源電壓生成高電壓的電荷泵電路。此時(shí)，為了確保EEPROM有充足的數(shù)據(jù)保持特性，需要將電荷泵電路的輸出電壓保持在預(yù)定電壓值。進(jìn)而，電荷泵電路，為了用從接收電波生成的有限的電源功率進(jìn)行動(dòng)作，需要以低功耗進(jìn)行動(dòng)作，而且，需要是適合于半導(dǎo)體集成化的電路。
接著，如上所述，在非接觸型IC卡中，通過使流到天線的電流產(chǎn)生變化，向讀寫器(詢問器)發(fā)送數(shù)據(jù)。此時(shí)，當(dāng)為了將電源電壓保持恒定，如專利文獻(xiàn)2所述的那樣，通過進(jìn)行升壓用時(shí)鐘信號(hào)的提供、停止等，電荷泵電路反復(fù)進(jìn)行間歇?jiǎng)幼鲿r(shí)，隨著間歇周期電荷泵電路的消耗電流發(fā)生變動(dòng)。
由此，當(dāng)電荷泵電路的間歇周期處于讀寫器(詢問器)能夠檢測(cè)的頻率頻帶內(nèi)，且電流變動(dòng)為讀寫器能夠檢測(cè)的大小以上時(shí)，讀寫器將電荷泵電路的消耗電流的變動(dòng)誤認(rèn)為是從非接觸型IC卡發(fā)送來的數(shù)據(jù)。
專利文獻(xiàn)1的恒壓電路具有如下特點(diǎn)利用反饋(自律調(diào)整)使電壓保持恒定，因此，能夠避免間歇?jiǎng)幼鳎M(jìn)而，不使用穩(wěn)壓二極管等難以集成化的元件即可。但是，另一方面，由于要從升壓電壓控制部提供所有逆變器的電源，因此，不得不增大升壓電壓控制部的驅(qū)動(dòng)能力，故而不能避免功耗變大。
本發(fā)明的目的在于，提供具有不使消耗電流間歇地變化就可將輸出電壓保持在預(yù)定電壓值的低功耗的電荷泵電路的、半導(dǎo)體集成電路器件及使用該器件的非接觸電子裝置。
如下所述，簡(jiǎn)單說明本申請(qǐng)所公開的發(fā)明中有代表性的內(nèi)容的概要。即，本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件及使用該器件的非接觸電子裝置包括電源電路，對(duì)從天線傳送的交流信號(hào)進(jìn)行整流平滑，生成直流電壓；電荷泵電路，以上述電源電路生成的直流電壓進(jìn)行動(dòng)作；以及電壓檢測(cè)電路，輸出對(duì)應(yīng)于上述電荷泵電路的輸出電壓的電壓，上述電荷泵電路，包括通過前級(jí)輸出端子和后級(jí)輸入端子互相連接而級(jí)聯(lián)的多個(gè)充放電電路，上述多個(gè)充放電電路的每一個(gè)具有電容，使用上述直流電壓對(duì)上述電容進(jìn)行充放電，按照上述電壓檢測(cè)電路的輸出電壓控制對(duì)上述電容的充放電電流，從而將上述電荷泵電路的輸出電壓保持在預(yù)定電壓。通過使用電壓檢測(cè)電路的輸出電壓的控制產(chǎn)生反饋，從而能夠不間歇?jiǎng)幼鞯厥馆敵鲭妷罕３趾愣ā＿M(jìn)而，由電源電路對(duì)電容進(jìn)行充電，根據(jù)電壓檢測(cè)電路的輸出電壓對(duì)該充放電電流進(jìn)行控制，從而能夠減輕電壓檢測(cè)電路的負(fù)載，能夠使電壓檢測(cè)電路為低功耗的電路。
根據(jù)本發(fā)明，不使電荷泵電路的消耗電流間歇地變化，就能夠?qū)㈦姾杀秒娐返妮敵鲭妷罕３衷陬A(yù)定電壓值，能夠?qū)⒐囊种频煤艿汀?br>

圖1是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件和非接觸電子裝置的實(shí)施方式1的框圖。
圖2是用于說明本發(fā)明的非接觸電子裝置的立體圖。
圖3是用于說明實(shí)施方式1的安裝在半導(dǎo)體集成電路器件中的電荷泵電路的一例的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是表示圖3所示的電荷泵電路的動(dòng)作波形的一例的圖。
圖5是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式2的電荷泵電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示圖5所示的電荷泵電路的動(dòng)作波形的一例的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖所示的實(shí)施方式，更詳細(xì)地說明本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件和使用該器件的非接觸電子裝置。
<實(shí)施方式1>
圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件和非接觸型IC卡(非接觸電子裝置)的第1實(shí)施方式的基本結(jié)構(gòu)的框圖。
在圖1中，1是非接觸型IC卡，2是安裝在非接觸型IC卡1上的半導(dǎo)體集成電路器件，L1是安裝在非接觸型IC卡1上的天線。天線L1和并聯(lián)連接的電容CA構(gòu)成諧振電路。由于電容CA要考慮寄生電容等進(jìn)行調(diào)整，故而未必連接。半導(dǎo)體集成電路器件2，包括具有電源端子PA和PB的電源電路(PSC)3、內(nèi)部電路4、以及用于連接天線L1的天線端子LA和LB。
圖2表示非接觸型IC卡1的結(jié)構(gòu)。非接觸型IC卡1，由被樹脂模制的印刷電路板10形成卡的形狀。接收來自外部讀寫器13的電磁波的天線L1，由用印刷電路板10的布線形成的螺旋形線圈11形成。另外，雖然沒有特別進(jìn)行限定，但根據(jù)公知的半導(dǎo)體集成電路器件的制造技術(shù)，半導(dǎo)體集成電路器件2作為IC芯片12形成在單晶硅等那樣的1個(gè)半導(dǎo)體襯底上。這樣，作為半導(dǎo)體集成電路器件2的1個(gè)IC芯片12被安裝在印刷電路板10上，成為天線L1的線圈11被連接在IC芯片12上。
接收到來自讀寫器13的電磁波的天線L1，輸出高頻交流信號(hào)到天線端子LA和LB。交流信號(hào)在特定期間內(nèi)通過信息信號(hào)(數(shù)據(jù))被調(diào)制。
本發(fā)明典型地適用于作為卡表面不具有與外部連接的輸入輸出端子的非接觸電子裝置的非接觸型IC卡，當(dāng)然，本發(fā)明可以適用于除非接觸接口外還具有用于輸入輸出的端子的兩用(dual type)IC卡。
另外，雖然沒有特別進(jìn)行限定，但根據(jù)公知的半導(dǎo)體集成電路器件的制造技術(shù)，作為半導(dǎo)體集成電路器件2的IC芯片12形成在單晶硅等那樣的1個(gè)半導(dǎo)體襯底上。
在圖1中，電源電路3由整流電路和平滑電容構(gòu)成。當(dāng)然，也可以設(shè)置進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器功能，使得電源電路3輸出的電壓VDD不超過預(yù)定的電壓值。
電源電路3從電源端子PA、PB輸出的電壓VDD，作為內(nèi)部電路4的電源電壓VDD進(jìn)行提供。內(nèi)部電路4包括接收電路(RU)5、發(fā)送電路(TU)6、控制部(CTR)7、存儲(chǔ)器(MEM)8、以及電荷泵電路(CPC)9。接收電路5，對(duì)疊加在由非接觸型IC卡1具有的天線L1接收到的交流信號(hào)上的信息信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，將所得到的作為數(shù)字信息信號(hào)的接收信號(hào)提供給控制部7。
發(fā)送電路6，接收從控制部7輸出的作為數(shù)字信息信號(hào)的發(fā)送信號(hào)，利用該發(fā)送信號(hào)調(diào)制天線L1接收到的交流信號(hào)。讀寫器13，接收來自天線L1的電磁波的反射隨上述調(diào)制發(fā)生變化的情況，接收來自控制部7的發(fā)送信號(hào)。
存儲(chǔ)器8，被用于與控制部7之間進(jìn)行解調(diào)后的信息數(shù)據(jù)、發(fā)送數(shù)據(jù)的記錄等。電荷泵電路9，從電源電壓生成負(fù)電壓或高電壓。該生成后的高電壓，例如被用于存儲(chǔ)器8記錄數(shù)據(jù)等，但使用目的沒有特別進(jìn)行限定。
圖3是表示本實(shí)施例的安裝在半導(dǎo)體集成電路器件的電荷泵電路9的一例的電路結(jié)構(gòu)圖。在圖3中，電荷泵電路9，由N級(jí)電荷泵電路單位單元(充放電電路)15a、15b、15c、15d和單向元件D2構(gòu)成，從時(shí)鐘發(fā)生電路16向所有電荷泵電路單位單元15的時(shí)鐘輸入端子CLKIN，提供時(shí)鐘信號(hào)CLK或?qū)r(shí)鐘信號(hào)CLK反轉(zhuǎn)后的時(shí)鐘信號(hào)CLKB。
電荷泵電路單位單元15，包括由PMOS(Metal OxideSemiconductor)晶體管M1和NMOS晶體管M2構(gòu)成的反相器電路、和將控制端子CTRL連接在柵極端子的PMOS晶體管M3。晶體管M3和反相器電路，串聯(lián)連接在一個(gè)電源端子PA和另一個(gè)電源端子PB之間。該反相器電路，利用輸入到時(shí)鐘輸入端子CLKIN的時(shí)鐘信號(hào)，驅(qū)動(dòng)連接在電荷泵電路單位單元15的電荷輸出端子QOUT和反相器電路的輸出端子之間的電容C1。在此，從時(shí)鐘發(fā)生電路16向時(shí)鐘輸入端子CLKIN提供時(shí)鐘信號(hào)。另外，在電荷泵電路單位單元15的電荷輸入端子QIN和電荷輸出端子QOUT之間插入單向元件D1。
在圖3中，單向元件D1、D2由二極管構(gòu)成，但不限于此，例如也可以由通過柵極電壓控制電路控制柵極電壓來進(jìn)行導(dǎo)通截止動(dòng)作的MOS晶體管構(gòu)成。另外，在晶體管M1和晶體管M3的串聯(lián)連接中，也可以將晶體管M 1連接在電源一側(cè)，將晶體管M3連接在晶體管M2一側(cè)。
在電荷泵電路單位單元15的控制端子CTRL，輸入由運(yùn)算放大電路17和電阻R1、R2構(gòu)成的電壓檢測(cè)電路18的輸出信號(hào)S1。該輸出信號(hào)S1，是通過對(duì)根據(jù)電阻R1和電阻R2對(duì)電荷泵電路9的輸出端子VPP中的輸出電壓Vout進(jìn)行分壓后的電壓、和基準(zhǔn)電壓V1進(jìn)行比較，按照電荷泵電路9的輸出電壓Vout輸出的電壓信號(hào)。
在時(shí)鐘輸入端子CLKIN為“L”時(shí)，晶體管M1導(dǎo)通，晶體管M2截止，因此，電流I1流經(jīng)晶體管M3、M1，電容C1被充電。此時(shí)，經(jīng)由單向元件D1從電荷輸入端子QIN提供電荷。在時(shí)鐘輸入端子CLKIN為“H”時(shí)，晶體管M1截止，晶體管M2導(dǎo)通，因此，電流I2流經(jīng)晶體管M2，蓄積在電容C1的電荷被釋放。此時(shí)，由于單向元件D1截止，因此，電荷從電荷輸出端子QOUT輸出到后級(jí)的電荷泵電路單位單元。這樣，反相器電路和晶體管M3，構(gòu)成進(jìn)行將電容C1的一個(gè)端子經(jīng)由晶體管M3連接在電源端子PA、或連接在電源端子PB的開關(guān)動(dòng)作的開關(guān)電路。
由于時(shí)鐘信號(hào)被輸入到時(shí)鐘輸入端子CLKIN，因此，反復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作，電荷被持續(xù)提供給后級(jí)。提供給前級(jí)和后級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)分別是相位互為反相的時(shí)鐘信號(hào)CLK和時(shí)鐘信號(hào)CLKB，因此，前級(jí)為充電動(dòng)作時(shí)后級(jí)為放電動(dòng)作，相反，前級(jí)為放電動(dòng)作時(shí)后級(jí)為充電動(dòng)作。由此，能夠向N級(jí)后方對(duì)電容C1的電荷進(jìn)行累加，同時(shí)，最終電荷經(jīng)由單向元件D2被提供到輸出端子VPP，由此生成負(fù)電壓。
另一方面，按照輸出端子VPP的電壓值，控制信號(hào)S1發(fā)生變化，因此，該控制信號(hào)S1被輸入到控制端子CTRL，由此流到晶體管M3的電流發(fā)生變化。當(dāng)輸出電壓Vout達(dá)到預(yù)定電壓值時(shí)，流到晶體管M3的電流被控制得很小。由此，能夠抑制蓄積在電容C1的電荷，并能夠抑制輸出到下一級(jí)的電荷。
圖4示出了圖3所示的電荷泵電路9的動(dòng)作波形的一個(gè)例子。如圖4所示，通過將時(shí)鐘信號(hào)CLK提供到電荷泵電路9，反復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作，輸出電壓Vout下降。電壓檢測(cè)電路3的輸出信號(hào)S1輸出接地電壓電平，直至電荷泵電路的輸出電壓Vout達(dá)到預(yù)定電壓值為止。由此，電荷泵電路單位單元15的P型晶體管M3為導(dǎo)通狀態(tài)，電荷泵電路9以最大能力使輸出電壓下降。
然后，當(dāng)電荷泵電路9的輸出電壓Vout達(dá)到預(yù)定電壓值時(shí)，電壓檢測(cè)電路18的輸出信號(hào)S1上升，進(jìn)行反饋，使得電荷泵電路單位單元15的P型晶體管M3的柵極、源極間電壓Vgsp變小。由此，流到晶體管M3的電流減小，對(duì)電容C1進(jìn)行充電的充電電流I1被抑制。結(jié)果，從電荷泵電路9經(jīng)由單向元件D2輸出的電荷被抑制，因此，輸出電壓Vout被保持在預(yù)定電壓值。
通過以上動(dòng)作，控制流到電荷泵電路單位單元15的晶體管M3的電流，能夠使輸出電壓Vout保持在預(yù)定電壓值。由此，電荷泵電路9不會(huì)間歇地動(dòng)作，因此，電荷泵電路9的消耗電流ICP也不會(huì)間歇地變動(dòng)。進(jìn)而，對(duì)晶體管M3的柵極進(jìn)行電荷泵電路9的輸出電壓Vout的控制，因此，能夠降低運(yùn)算放大電路17的驅(qū)動(dòng)能力，因而能夠?qū)\(yùn)算放大電路17采用功耗低的電路，能夠使電荷泵電路9的功耗降低。
<實(shí)施方式2>
圖5是表示本實(shí)施例的安裝在半導(dǎo)體集成電路器件上的電荷泵電路的其他結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)圖。在圖5中，電荷泵電路9由N級(jí)電荷泵電路單位單元19a、19b、19c、19d和單向元件D4構(gòu)成，從時(shí)鐘發(fā)生電路16向所有電荷泵電路單位單元19的時(shí)鐘輸入端子CLKIN提供時(shí)鐘信號(hào)CLK、或?qū)r(shí)鐘信號(hào)CLK反轉(zhuǎn)后的時(shí)鐘信號(hào)CLKB。
電荷泵電路單位單元19，包括由PMOS晶體管M4和NMOS晶體管M5構(gòu)成的反相器電路、和控制端子CTRL連接在柵極端子的NMOS晶體管M6。晶體管M6和反相器電路串聯(lián)連接在一個(gè)電源端子PA和另一個(gè)電源端子PB之間。該反相器電路，按照輸入到時(shí)鐘輸入端子CLKIN的時(shí)鐘信號(hào)，驅(qū)動(dòng)連接在電荷泵電路單位單元19的電荷輸出端子QOUT和反相器電路的輸出端子之間的電容C2。在此，從時(shí)鐘發(fā)生電路16向時(shí)鐘輸入端子CLKIN提供時(shí)鐘信號(hào)。另外，在電荷泵電路單位單元19的電荷輸入端子QIN和電荷輸出端子QOUT之間插入單向元件D3。
在圖5中，單向元件D3、D4由二極管構(gòu)成，但不限于此，例如也可以由通過柵極電壓控制電路控制柵極電壓來進(jìn)行導(dǎo)通截止動(dòng)作的MOS晶體管構(gòu)成。另外，在晶體管M5和晶體管M6的串聯(lián)連接中，也可以將晶體管M5連接在接地一側(cè)，將晶體管M6連接在晶體管M4一側(cè)。
在電荷泵電路單位單元19的控制端子CTR，輸入由運(yùn)算放大電路20和電阻R3、R4構(gòu)成的電壓檢測(cè)電路21的輸出信號(hào)S2。該輸出信號(hào)S2，是通過對(duì)根據(jù)電阻R3和電阻R4對(duì)電荷泵電路9的輸出電壓Vout進(jìn)行分壓后的電壓、和基準(zhǔn)電壓V2進(jìn)行比較，按照電荷泵電路9的輸出電壓Vout輸出的電壓信號(hào)。
在時(shí)鐘輸入端子CLKIN為“L”時(shí)，晶體管M4導(dǎo)通，晶體管M5截止，因此，電流I3流經(jīng)晶體管M4，對(duì)電容C2進(jìn)行充電。此時(shí)，經(jīng)由單向元件D3從電荷輸入端子QIN提供電荷。在時(shí)鐘輸入端子CLKIN為“H”時(shí)，晶體管M4截止，晶體管M5導(dǎo)通，因此，電流I4流經(jīng)晶體管M5和M6，蓄積在電容C2的電荷被釋放。此時(shí)，由于單向元件D3截止，因此，電荷從電荷輸出端子QOUT被輸出到后級(jí)的電荷泵電路單位單元。這樣，反相器電路和晶體管M6，構(gòu)成進(jìn)行將電容C2的一個(gè)端子連接在電源端子PA、或經(jīng)由晶體管M6連接在電源端子PB的開關(guān)動(dòng)作的開關(guān)電路。
由于將時(shí)鐘信號(hào)輸入到時(shí)鐘輸入端子CLKIN，因此，反復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作，電荷被持續(xù)提供給后級(jí)。提供給前級(jí)和后級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)分別是相位互為反相的時(shí)鐘信號(hào)CLK和時(shí)鐘信號(hào)CLKB，因此，前級(jí)為充電動(dòng)作時(shí)后級(jí)為放電動(dòng)作，相反，前級(jí)為放電動(dòng)作時(shí)后級(jí)為充電動(dòng)作。由此，能夠向N級(jí)后方對(duì)電容C2的電荷進(jìn)行累加，同時(shí)，經(jīng)由單向元件D2將最終電荷提供到輸出端子VPP，由此生成負(fù)電壓。
如上所述，由于控制信號(hào)S2按照輸出端子VPP的電壓值發(fā)生變化，因此，該控制信號(hào)S2被輸入到控制端子CTRL，流到晶體管M6的電流發(fā)生變化。當(dāng)輸出電壓Vout達(dá)到預(yù)定電壓值時(shí)，流到晶體管M6的電流被控制得很小。由此，能夠抑制蓄積在電容C2的電荷，并能夠抑制輸入到下一級(jí)的電荷。
圖6示出了圖5所示的電荷泵電路9的動(dòng)作波形的一個(gè)例子。如圖6所示，通過將時(shí)鐘信號(hào)提供給電荷泵電路9，反復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作，輸出電壓Vout下降。電壓檢測(cè)電路21的輸出信號(hào)S2輸出電源電壓電平，直至電荷泵電路的輸出電壓Vout達(dá)到預(yù)定電壓值為止。由此，電荷泵電路單位單元19的N型晶體管M6為導(dǎo)通狀態(tài)，電荷泵電路9以最大能力使輸出電壓下降。
然后，當(dāng)電荷泵電路9的輸出電壓Vout達(dá)到預(yù)定電壓值時(shí)，電壓檢測(cè)電路21的輸出信號(hào)S2下降，進(jìn)行反饋，使得電荷泵電路單位單元19的N型晶體管M6的柵極、源極間電壓Vgsn變小。由此，流到晶體管M6的電流減小，對(duì)電容C2進(jìn)行放電的放電電流I4被抑制。結(jié)果，從電荷泵電路9經(jīng)由單向元件D4輸出的電荷被抑制，因此，輸出電壓Vout被保持在預(yù)定電壓值。
通過以上動(dòng)作，控制流到電荷泵電路單位單元19的晶體管M6的電流，能夠使輸出電壓Vout保持在預(yù)定電壓值。由此，電荷泵電路9不會(huì)間歇地動(dòng)作，因此，電荷泵電路9的消耗電流ICP也不會(huì)間歇地變動(dòng)。進(jìn)而，對(duì)晶體管M6的柵極進(jìn)行電荷泵電路9的輸出電壓Vout的控制，因此，能夠降低運(yùn)算放大電路17的驅(qū)動(dòng)能力，因而能夠?qū)\(yùn)算放大電路17采用功耗低的電路，能夠使電荷泵電路的功耗降低。
此時(shí)，NMOS晶體管比PMOS晶體管流動(dòng)性大，因此，能夠減小控制對(duì)電容C2的充電電流的NMOS晶體管M6的晶體管大小，能夠縮小芯片面積。
以上，基于實(shí)施方式具體地說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，當(dāng)然在不超出其要點(diǎn)的范圍內(nèi)還可進(jìn)行各種變更。例如，圖3和圖5中的電荷泵電路生成負(fù)電壓，但在生成正電壓的電荷泵電路中，也可進(jìn)行相同的控制。生成正電壓的電荷泵電路，例如從接地一側(cè)提供電荷對(duì)電容進(jìn)行充電，在正極電源一側(cè)對(duì)持續(xù)充電后的電荷進(jìn)行釋放，而此時(shí)單向元件截止，電荷被輸出到后級(jí)的電荷泵電路單位單元。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于，包括電源電路，對(duì)從天線傳送的交流信號(hào)進(jìn)行整流平滑，生成直流電壓；電荷泵電路，用上述電源電路生成的直流電壓進(jìn)行動(dòng)作；以及電壓檢測(cè)電路，輸出對(duì)應(yīng)于上述電荷泵電路的輸出電壓的電壓，上述電荷泵電路，包括通過將前級(jí)輸出端子和后級(jí)輸入端子互相連接而級(jí)聯(lián)的多個(gè)充放電電路，上述多個(gè)充放電電路的每一個(gè)具有電容，使用上述直流電壓對(duì)上述電容進(jìn)行充放電，按照上述電壓檢測(cè)電路的輸出電壓控制對(duì)上述電容的充放電電流，將上述電荷泵電路的輸出電壓保持在預(yù)定電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于，上述多個(gè)充放電電路的每一個(gè)，在上述電源電路的電源端子之間串聯(lián)連接反相器電路和MOS晶體管，且將上述電容連接在上述反相器電路的輸出端子和上述充放電電路的輸出端子之間，進(jìn)而，將單向元件連接在上述充放電電路的輸入端子和輸出端子之間，將上述電壓檢測(cè)電路的輸出電壓輸入到上述MOS晶體管的柵極端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于將時(shí)鐘信號(hào)輸入到上述反相器電路的輸入端子，且輸入到上述多個(gè)充放電電路的相鄰的前級(jí)和后級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)，相位互為反相，上述反相器電路，按照上述時(shí)鐘信號(hào)對(duì)上述電容進(jìn)行充放電。
4.一種半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于，包括連接在天線的天線端子；電源電路，對(duì)從上述天線傳送到上述天線端子的交流信號(hào)進(jìn)行整流平滑，生成直流電壓；電荷泵電路，用上述電源電路生成的直流電壓進(jìn)行動(dòng)作；以及電壓檢測(cè)電路，輸出對(duì)應(yīng)于上述電荷泵電路的輸出電壓的電壓，上述電荷泵電路，包括通過將前級(jí)輸出端子和后級(jí)輸入端子互相連接而級(jí)聯(lián)的多個(gè)充放電電路，上述多個(gè)充放電電路的每一個(gè)包括電容，充電電流從輸出上述直流電壓的一個(gè)電源端子流入，放電電流向另一個(gè)電源端子流出；以及開關(guān)電路，按照時(shí)鐘信號(hào)對(duì)上述電容進(jìn)行充放電，其中，按照上述電壓檢測(cè)電路的輸出電壓控制對(duì)上述電容的充放電電流，將上述電荷泵電路的輸出電壓保持在預(yù)定電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于上述多個(gè)充放電電路的每一個(gè)，具有連接在充放電電路的輸入端子和輸出端子之間的單向元件，上述開關(guān)電路，包含串聯(lián)連接在上述電源電路的一個(gè)電源端子和另一個(gè)電源端子之間的反相器電路和MOS晶體管，上述電容，連接在上述反相器電路的輸出端子和上述充放電電路的輸出端子之間，將上述時(shí)鐘信號(hào)輸入到上述反相器電路的輸入端子，將上述電壓檢測(cè)電路的輸出電壓輸入到上述MOS晶體管的柵極端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于輸入到上述多個(gè)充放電電路的相鄰的前級(jí)和后級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)，相位互為反相。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于上述單向元件是二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于上述單向元件是MOS晶體管，根據(jù)柵極電壓控制上述MOS晶體管的導(dǎo)通截止動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征在于上述電壓檢測(cè)電路具有第一電阻、第二電阻以及運(yùn)算放大電路，通過上述第一電阻和上述第二電阻，對(duì)上述電源電路的輸出電壓和上述電荷泵電路的輸出電壓的電位差進(jìn)行分壓，通過上述運(yùn)算放大電路對(duì)上述分壓后的電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出對(duì)應(yīng)于電荷泵電路的輸出電壓的電壓。
10.一種非接觸電子裝置，其特征在于，包括基板；形成在上述基板上、成為天線的線圈；以及與上述線圈連接，安裝在上述基板上的權(quán)利要求1或4所記載的半導(dǎo)體集成電路器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體集成電路器件及使用該器件的非接觸電子裝置，該半導(dǎo)體集成電路器件具有不使消耗電流間歇地變化，就可將輸出電壓保持在預(yù)定電壓值的低功耗的電荷泵電路。在構(gòu)成電荷泵電路(9)的電荷泵電路單位單元(充放電電路)(15)中，按照電荷泵電路的輸出電壓，控制對(duì)電容(C1)的充電電流或放電電流。由此，電荷泵電路不間歇?jiǎng)幼?，就將輸出電壓保持在預(yù)定電壓。充電電流和放電電流，從電源電路的電源端子傳送，通過晶體管(M3)進(jìn)行電流控制，將對(duì)應(yīng)于電荷泵電路的輸出電壓的電壓傳送到晶體管的柵極。
文檔編號(hào)H02M3/07GK1956289SQ200610142500
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月27日
發(fā)明者渡邊一希 申請(qǐng)人:株式會(huì)社瑞薩科技