JPH0713661A - 半導体集積回路とその使用方法 - Google Patents
半導体集積回路とその使用方法Info
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- JPH0713661A JPH0713661A JP5145296A JP14529693A JPH0713661A JP H0713661 A JPH0713661 A JP H0713661A JP 5145296 A JP5145296 A JP 5145296A JP 14529693 A JP14529693 A JP 14529693A JP H0713661 A JPH0713661 A JP H0713661A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
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- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Power Sources (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用時に電池や外部から接続する電源なしに
比較的短時間回路を動作させたり、データを保持する。 【構成】 同一基板上にメモリ回路部Ｍと電源回路部Ａ
を持つ。電源回路部Ａは高誘電体よりなるコンデンサＣ
と抵抗Ｒを直列接続してある。まず電源端子Ｖに外部電
源から電圧を印加してコンデンサＣにチャージする。次
に外部電源を切り放すとチャージされた電荷Ｑが抵抗Ｒ
を介して放電し、メモリ回路部Ｍに電流が供給される。
コンデンサＣの絶縁膜は面積１ｃｍ2 、厚さ１０Ａ、比
誘電膜率２００のＳｒＴｉＯ3 である。４０００ゲート
のメモリ回路を例にとると消費電流は０．３μＡ程度で
あり、外部電源から印加する電圧を１０Ｖとすると、６
０００秒＝１００分メモリ保持が可能である。ＩＣメモ
リやＩＣカードに機密を保持しながら速やかに情報を移
することができる。しかも保持時間を越えると自動的に
データが消去されるので情報の漏洩を防げる。
比較的短時間回路を動作させたり、データを保持する。 【構成】 同一基板上にメモリ回路部Ｍと電源回路部Ａ
を持つ。電源回路部Ａは高誘電体よりなるコンデンサＣ
と抵抗Ｒを直列接続してある。まず電源端子Ｖに外部電
源から電圧を印加してコンデンサＣにチャージする。次
に外部電源を切り放すとチャージされた電荷Ｑが抵抗Ｒ
を介して放電し、メモリ回路部Ｍに電流が供給される。
コンデンサＣの絶縁膜は面積１ｃｍ2 、厚さ１０Ａ、比
誘電膜率２００のＳｒＴｉＯ3 である。４０００ゲート
のメモリ回路を例にとると消費電流は０．３μＡ程度で
あり、外部電源から印加する電圧を１０Ｖとすると、６
０００秒＝１００分メモリ保持が可能である。ＩＣメモ
リやＩＣカードに機密を保持しながら速やかに情報を移
することができる。しかも保持時間を越えると自動的に
データが消去されるので情報の漏洩を防げる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は演算回路または記憶回路
またはセンサー素子を有する半導体集積回路とその使用
方法に関する。
またはセンサー素子を有する半導体集積回路とその使用
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路はコンピュータやテレ
ビ、各種制御システム等に広く用いられている。特に最
近ではＩＣカード等の携帯用装置に組み込まれ、さらに
小型化、電圧化が進められている。ところで一般に半導
体集積回路はチップ外より一定電圧の電源を接続して使
用するものが多い。通常の場合、半導体集積回路はチッ
プホルダに実装され、ソケットに装着されて、電源を外
部より接続して動作する。通常の論理回路やＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）メモリ等では電源がなければ、
動作しない。無電源で記憶を保持できるメモリとしては
ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去、書き込みができる読みだ
し専用メモリー）、フラッシュメモリ等が開発されてい
る。また電池を半導体集積回路とともに同一チップホル
ダ上に実装する場合もある。
ビ、各種制御システム等に広く用いられている。特に最
近ではＩＣカード等の携帯用装置に組み込まれ、さらに
小型化、電圧化が進められている。ところで一般に半導
体集積回路はチップ外より一定電圧の電源を接続して使
用するものが多い。通常の場合、半導体集積回路はチッ
プホルダに実装され、ソケットに装着されて、電源を外
部より接続して動作する。通常の論理回路やＲＡＭ（ラ
ンダムアクセスメモリ）メモリ等では電源がなければ、
動作しない。無電源で記憶を保持できるメモリとしては
ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去、書き込みができる読みだ
し専用メモリー）、フラッシュメモリ等が開発されてい
る。また電池を半導体集積回路とともに同一チップホル
ダ上に実装する場合もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】携帯用装置では小型
化、軽量化が期待され、電池は携帯用装置として大きな
障害となっている。電池はその化学的性格上、危険性を
伴ったり、有害廃棄物として処理する必要が生じる。
化、軽量化が期待され、電池は携帯用装置として大きな
障害となっている。電池はその化学的性格上、危険性を
伴ったり、有害廃棄物として処理する必要が生じる。
【０００４】特開昭６１−１５５３７号公報には大容量
のコンデンサを時計用ＩＣの電源供給部に接続して電源
断や電圧低下のときのバックアップとして使用すること
が記載されている。また実開昭６３−１９７８４号公報
にはＩＣソケットにバックアップ用のコンデンサを設け
たものが記載されている。また特開平２−１３３７２８
号公報には揮発性のメモリＩＣと同じプリント基板上に
バックアップ用電池とバックアップ用コンデンサを載せ
電池の交換時にこのコンデンサでバックアップすること
が記載されている。また特開平２−１５８８９２号公報
にはＩＣカード用端末の電源として大容量のコンデンサ
を載せ、この電源を充電するため太陽電池も内蔵したも
のが記載されている。また特開昭６２−７３４３号公報
にはＩＣメモリのバックアップ電源回路として、電源ラ
インとＩＣメモリ回路の間にコンデンサと電池を並列に
接続したものが記載されている。しかしこれらはいずれ
も外部電源あるいは電池をメモリまたは時計用ＩＣ回路
に接続して使用することを前提としており、前述と同じ
問題点がある。
のコンデンサを時計用ＩＣの電源供給部に接続して電源
断や電圧低下のときのバックアップとして使用すること
が記載されている。また実開昭６３−１９７８４号公報
にはＩＣソケットにバックアップ用のコンデンサを設け
たものが記載されている。また特開平２−１３３７２８
号公報には揮発性のメモリＩＣと同じプリント基板上に
バックアップ用電池とバックアップ用コンデンサを載せ
電池の交換時にこのコンデンサでバックアップすること
が記載されている。また特開平２−１５８８９２号公報
にはＩＣカード用端末の電源として大容量のコンデンサ
を載せ、この電源を充電するため太陽電池も内蔵したも
のが記載されている。また特開昭６２−７３４３号公報
にはＩＣメモリのバックアップ電源回路として、電源ラ
インとＩＣメモリ回路の間にコンデンサと電池を並列に
接続したものが記載されている。しかしこれらはいずれ
も外部電源あるいは電池をメモリまたは時計用ＩＣ回路
に接続して使用することを前提としており、前述と同じ
問題点がある。
【０００５】また電池の不要なＥＥＰＲＯＭやフラッシ
ュメモリのような記憶素子では書き込みの場合、比較的
高い電圧が必要となる。
ュメモリのような記憶素子では書き込みの場合、比較的
高い電圧が必要となる。
【０００６】本発明の目的は電池あるいは外部から接続
する電源なしに比較的短時間論理回路やセンサー素子を
動作させたり、データを保持することを可能とする半導
体集積回路とその使用方法を提供することにある。
する電源なしに比較的短時間論理回路やセンサー素子を
動作させたり、データを保持することを可能とする半導
体集積回路とその使用方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は同一基板上に演
算回路または記憶回路またはセンサー回路と、高誘電体
物質よりなる蓄電機能をもつ素子を有する半導体集積回
路である。
算回路または記憶回路またはセンサー回路と、高誘電体
物質よりなる蓄電機能をもつ素子を有する半導体集積回
路である。
【０００８】またこれは電池あるいは外部電源を接続し
て、蓄電機能を持つ素子に蓄電し、そのあと電池あるい
は外部電源を取り外して半導体集積回路を使用する。
て、蓄電機能を持つ素子に蓄電し、そのあと電池あるい
は外部電源を取り外して半導体集積回路を使用する。
【０００９】
【作用】同一基板上に論理回路等と高誘電体よりなるコ
ンデンサを形成することにより、電荷を蓄積することが
できる。外部より電源ラインを接続せずに動作すること
が可能となり、電源の準備、接続の煩雑性がなくしかも
軽量になる。また電池をもっていないので繰り返し使用
することのない装置などでは使いすてができ、その際電
池の廃棄の問題がない。
ンデンサを形成することにより、電荷を蓄積することが
できる。外部より電源ラインを接続せずに動作すること
が可能となり、電源の準備、接続の煩雑性がなくしかも
軽量になる。また電池をもっていないので繰り返し使用
することのない装置などでは使いすてができ、その際電
池の廃棄の問題がない。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の一実施例によるＩＣメモリ
の電源回路の構成を示す図である。符号Ｖは”初期に”
直流電圧が印加される正電源端子であり、ダイオードＤ
１のカソードは電源ラインＬ１に接続されている。また
電源ラインＬ２は接地され、電源ラインＬ１，Ｌ２間に
ＩＣメモリのメモリ回路Ｍが設置されている。また符号
Ａは高誘電体よりなる電源回路部で電源ラインＬ１、Ｌ
２間に抵抗Ｒおよび高誘電体よりなるコンデンサＣが直
列に配置されている。
の電源回路の構成を示す図である。符号Ｖは”初期に”
直流電圧が印加される正電源端子であり、ダイオードＤ
１のカソードは電源ラインＬ１に接続されている。また
電源ラインＬ２は接地され、電源ラインＬ１，Ｌ２間に
ＩＣメモリのメモリ回路Ｍが設置されている。また符号
Ａは高誘電体よりなる電源回路部で電源ラインＬ１、Ｌ
２間に抵抗Ｒおよび高誘電体よりなるコンデンサＣが直
列に配置されている。
【００１１】本構造において電源端子Ｖに直流電圧が供
給されている場合、ダイオードＤ１を介してメモリ回路
部Ｍに電力が供給され、また抵抗Ｒを通してコンデンサ
Ｃに電荷Ｑが蓄積される。次に電源端子Ｖから電源を切
り放すとコンデンサＣに蓄積されている電荷Ｑが抵抗Ｒ
を介して放電される。そしてメモリ回路部に電荷が供給
される。
給されている場合、ダイオードＤ１を介してメモリ回路
部Ｍに電力が供給され、また抵抗Ｒを通してコンデンサ
Ｃに電荷Ｑが蓄積される。次に電源端子Ｖから電源を切
り放すとコンデンサＣに蓄積されている電荷Ｑが抵抗Ｒ
を介して放電される。そしてメモリ回路部に電荷が供給
される。
【００１２】図２は面積１ｃｍ2 、厚み１０Ａのキャパ
シタの誘電率と容量の関係である。バリウムタイタネー
ト（ＢａＴｉＯ3 ）やストロンチウムタイタネート（Ｓ
ｒＴｉＯ3 ）の比誘電率はそれぞれ約１００および２０
０であり、その場合、容量は８．８×１０- 4 および
１．７８×１０- 4 ファラッドである。ところで一般に
ＩＣメモリなどでは消費電流量は現状の４，０００ゲー
トのメモリ回路では０．３〜１μＡ程度である。いま比
誘電率を２００として、１．７８×１０- 4 ファラッド
の容量のコンデンサを１０Ｖで充電し、０．３μＡの電
流を消費するＩＣメモリの使用時間、ｔ、は １．７８×１０- 4 ×１０＝０．３×１０- 6 ×ｔ より ｔ＝６０００（ｓｅｃ） となり、約１００分メモリ保持が可能となる。しかも本
実施例では電源端子に再度直流電源を接続することによ
り、容量に充電され、再使用が可能である。
シタの誘電率と容量の関係である。バリウムタイタネー
ト（ＢａＴｉＯ3 ）やストロンチウムタイタネート（Ｓ
ｒＴｉＯ3 ）の比誘電率はそれぞれ約１００および２０
０であり、その場合、容量は８．８×１０- 4 および
１．７８×１０- 4 ファラッドである。ところで一般に
ＩＣメモリなどでは消費電流量は現状の４，０００ゲー
トのメモリ回路では０．３〜１μＡ程度である。いま比
誘電率を２００として、１．７８×１０- 4 ファラッド
の容量のコンデンサを１０Ｖで充電し、０．３μＡの電
流を消費するＩＣメモリの使用時間、ｔ、は １．７８×１０- 4 ×１０＝０．３×１０- 6 ×ｔ より ｔ＝６０００（ｓｅｃ） となり、約１００分メモリ保持が可能となる。しかも本
実施例では電源端子に再度直流電源を接続することによ
り、容量に充電され、再使用が可能である。
【００１３】このような蓄電機能を付加したＩＣメモリ
やＩＣカードは比較的短時間ではあるが、電池なしにデ
ータを保存できる。たとえばＩＣメモリやＩＣカードに
機密を保持しながら、速やかに情報を移することが可能
となる。しかもこの場合は保持時間を越えるとデータが
自動的に消去されるため、さらに情報の漏洩を防ぐこと
ができる。
やＩＣカードは比較的短時間ではあるが、電池なしにデ
ータを保存できる。たとえばＩＣメモリやＩＣカードに
機密を保持しながら、速やかに情報を移することが可能
となる。しかもこの場合は保持時間を越えるとデータが
自動的に消去されるため、さらに情報の漏洩を防ぐこと
ができる。
【００１４】また本実施例の装置は記憶回路と蓄電素子
を同一基板上に形成することができる。したがって製造
工程は長くなるが、個別に形成した場合と比較し、チッ
プホルダ上に実装する工程は短くなり、信頼性は向上す
る。
を同一基板上に形成することができる。したがって製造
工程は長くなるが、個別に形成した場合と比較し、チッ
プホルダ上に実装する工程は短くなり、信頼性は向上す
る。
【００１５】さらに本装置には電池による電源のサポー
トをしないため、電池等の有害廃棄物の処理の問題も考
慮する必要がない。
トをしないため、電池等の有害廃棄物の処理の問題も考
慮する必要がない。
【００１６】実施例ではメモリカードを用いて、本発明
を説明したが、シリコン基板を用いたセンサー素子や演
算回路を備えた装置に適応してもよいことは明らかであ
る。
を説明したが、シリコン基板を用いたセンサー素子や演
算回路を備えた装置に適応してもよいことは明らかであ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
電源の装着や持ち運びがなく、また電池の廃棄問題を考
慮する必要がない。特に野外で用いるようなセンサー素
子の場合、軽量化、装置の使い捨てが可能となりうる。
電源の装着や持ち運びがなく、また電池の廃棄問題を考
慮する必要がない。特に野外で用いるようなセンサー素
子の場合、軽量化、装置の使い捨てが可能となりうる。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す回路図である。
【図２】面積１ｃｍ2 、厚み１０Ａのキャパシタの誘電
率と容量の関係を示す図である。
率と容量の関係を示す図である。
Ｖ 電源端子 Ｃ コンデンサ Ｄ１ ダイオード Ｒ 抵抗 Ｍ メモリ Ａ 電源回路部 Ｌ１、Ｌ２ 電源ライン
Claims (2)
- 【請求項１】 同一基板上に演算回路または記憶回路ま
たはセンサー回路と、高誘電体物質よりなる蓄電機能を
もつ素子を有する半導体集積回路。 - 【請求項２】 電池あるいは外部電源を接続して蓄電機
能を有する素子に蓄電し、その後前記電池あるいは外部
電源を取り外して前記回路を使用することを特徴とする
請求項１に記載の半導体集積回路の使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145296A JPH0713661A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 半導体集積回路とその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145296A JPH0713661A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 半導体集積回路とその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0713661A true JPH0713661A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15381870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5145296A Pending JPH0713661A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 半導体集積回路とその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713661A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002032685A (ja) * | 2000-05-11 | 2002-01-31 | Nec Corp | コンテンツレンタルシステム |
| JP2002108717A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-04-12 | Nec Corp | コンテンツ再生制限機構付きディスクシステムおよび媒体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60160154A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Nec Kansai Ltd | Ｈｉｃ |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP5145296A patent/JPH0713661A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60160154A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Nec Kansai Ltd | Ｈｉｃ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002032685A (ja) * | 2000-05-11 | 2002-01-31 | Nec Corp | コンテンツレンタルシステム |
| JP2002108717A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-04-12 | Nec Corp | コンテンツ再生制限機構付きディスクシステムおよび媒体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960423 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000606 |