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Welche Einluß haben erhöhte Umgebungstemperaturen auf die Halbleiterspeicher im RFID-IC?

Im Zusammenhang mit dem Einsatz unserer NeoTAG® Transponder haben wir aufgrund der vielen Applikationen, in denen die Produkte eingesetzt werden, eine große Anzahl an Hintergrundinformationen zu Montage, Funktion, Auslegung, Betriebsverhalten u.s.w. erarbeitet. Als Ergänzung zu unserem Datenblatt Produktinformationen HF-RFID-Transponder sind in diesem Beitrag weitere technische Erläuterungen und applikationsunterstützende Informationen genannt.

 

Jedes RFID-IC hat eine begrenzte Menge an Datenspeicher, in dem digitale Informationen abgelegt sind. Der eindeutige Identifizierungs-Code (unique identifier, UID) eines jeden RFID-Chips wird z.B. durch den Hersteller des ICs in den Speicher programmiert. Damit ist sichergestellt, dass es keinen zweiten Transponder gibt, der eine identische UID trägt. Darüber hinaus gibt die UID Auskunft über den Hersteller und den Typ des verwendeten RFID-ICs. Diese Information ist unveränderbar im IC gespeichert.

Über die UID hinausgehend steht in den meisten RFID-ICs ein weiterer Speicherbereich zur Verfügung, welchen der Anwender beliebig für seine Applikation programmieren kann (user memory).

Alle Speicherbereiche im Halbleiter unterliegen einer Alterung. Die Hersteller der RFID-ICs geben die Datenbeständigkeit bei Einhaltung einer maximalen Betriebstemperatur im Datenblatt an, z.B. 50 Jahre bei maximal +55° C (data retention time). Die Alterung wird beschleunigt, sobald das RFID-IC höheren Umgebungstemperaturen als der für diesen Parameter genannten Maximal-Temperatur ausgesetzt ist.

Da unsere RFID-Transponder in Ihrem Einsatz häufig Umgebungstemperaturen von mehr als +55° C ausgesetzt sind, ist es von großem Interesse, auf welchen Wert sich die Datenerhaltungszeit in der jeweiligen Applikation reduziert.

Die Temperaturabhängigkeit der Datenerhaltungszeit kann durch folgende Kennlinie beschrieben werden:

neosid_graph_datenerhaltungszeit-temperatur_web

Zur Datenerhaltungszeit bei Überschreiten der spezifizierten Temperatur von +55° C gibt es i.d.R. keine eindeutigen Angaben der RFID-IC-Hersteller. Die von uns gemachten Angaben zur Datenerhaltungszeit basieren auf internen Untersuchungen, in denen unsere Transponder bei erhöhten Umgebungstemperaturen eingesetzt werden und auf technischen Aussagen der Chiphersteller. Die genannten Werte sind Richtwerte und dienen zur Orientierung.

Folgende Applikationsbeispiele haben wir zusammengestellt. Nach Absolvieren der genannten Zyklenanzahl kann die Datenerhaltung der Speicherzelle theoretisch erschöpft sein:

  • ╸ 1,5 h @   +80° C nach 20000 Zyklen

  • ╸ 1,5 h @ +110° C nach 12500 Zyklen

  • ╸ 1,5 h @ +134° C nach 10000 Zyklen

  • ╸ 1,5 h @ +150° C nach 6000 Zyklen

  • ╸ 1,5 h @ +180° C nach 870 Zyklen

  • ╸  90 h @ +180° C nach 14 Zyklen

  • ╸    5 h @ +200° C nach 100 Zyklen

  • ╸    2 h @ +220° C nach 167 Zyklen

 

Nach Ablauf der Datenerhaltungszeit kann es zu Veränderungen am Inhalt der Halbleiter-Speicherzellen kommen. Zur Vorbeugung von Datenverlusten sollte die Datenerhaltungszeit in der Nutzung des RFID-Transponders eingehalten werden.

 

 

Nennen Sie uns Ihre Anforderungen – wir entwickeln die passende Lösung.

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann sprechen Sie uns an zu RFID-Transpondern für unterschiedliche Frequenzbereiche. Kundenspezifische Lösungen sind unsere Spezialität. Gerne unterstützen wir Sie mit unserem Know-How zur Realisierung Ihrer Produktentwicklung.

 

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PDF: Technischeinfo NeoTag 4-0922