ES2343976T3 - Microcomponente integrado que asocia las funciones de recuperacion y almacenamiento de energia. - Google Patents
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Abstract
Micro-componente que comprende una fuente de almacenamiento electroquímico, caracterizado porque comprende un primer substrato (1, 21, 41) que presenta una cara (3) de contacto y un segundo substrato (10, 20, 50) que presenta una cara (13) de contacto, formándose al menos una cavidad (5, 25, 55) en al menos uno de los substratos a partir de su cara de contacto, estando solidarizados los dos substratos (1, 10) según dichas caras (3, 13) de contacto mediante medios de estanqueidad, conteniendo dicha cavidad, estanca de este modo, la fuente de almacenamiento electroquímico, suministrando el micro-componente uniones eléctricas entre la fuente de almacenamiento electroquímico y el medio exterior.
Description
Microcomponente integrado que asocia las
funciones de recuperación y almacenamiento de energía.
La invención se refiere al campo de la
fabricación de un componente que garantiza las funciones de
almacenamiento electroquímico de la energía en un volumen reducido
(microscópico) y que permite una integración optimizada con, por
ejemplo, una fuente de recuperación de energía y un sistema de
gestión de la energía (ASIC). Por tanto, el conjunto del sistema
está perfectamente adaptado a la alimentación de MEMS (para
"Microelectromechanical Systems").
El campo de aplicación principal previsto se
refiere a "la inteligencia ambiental", es decir microsensores
(inalámbricos, conectados eventualmente en red) en ocasiones
designados bajo los términos de "smart dust",
"e-grains", etc. Este tipo de producto requiere
varias funciones asociadas en un volumen muy reducido (típicamente
una superficie de varios mm^{2} a 1 cm^{2} con un espesor
inferior a 1 mm): comunicación, sensor, energía, inteligencia
embarcada. La invención se refiere a la parte energía de estos
sistemas, eventualmente asociada a la inteligencia.
Los sistemas electroquímicos de almacenamiento
de energía pueden clasificarse en dos categorías: las
supercapacidades y las baterías.
Las supercapacidades presentan la posibilidad de
liberar fuertes potencias pero en detrimento de la cantidad de
energía almacenada con respecto a una batería. Los sistemas actuales
de supercapacidades más competentes presentan una capacitancia de
aproximadamente 7 mF (siendo del orden de 10 \muAh para las
tensiones consideradas). El problema principal reside en la
dificultad de integración y de reducción del tamaño a una escala
micrométrica.
Las baterías, cuyo tamaño puede reducirse con
fines de integración, son esencialmente de dos tipos: baterías de
estado sólido (denominadas en lo sucesivo microbaterías) fabricadas
por técnicas de deposición en vacío, cuyo espesor es de varios
micrómetros, y baterías obtenidas por recubrimiento con un espesor
del orden de varios centenares de micrómetros (denominadas en lo
sucesivo minibaterías). Sin embargo, se ha propuesto igualmente otra
solución basada en un electrolito líquido que es integrable (véase
la solicitud de patente US 2005/0110457).
Las microbaterías "totalmente sólidas" en
forma de películas delgadas son objeto de numerosas publicaciones y
patentes (véase la solicitud de patente
FR-A-2874128). El principio de
funcionamiento reside en la inserción y la desinserción (o
intercalación - desintercalación) de un ión de metal alcalino o de
un protón en el electrodo positivo. El sistema presentado utiliza
como especie iónica Li^{+} emitido por ejemplo de un electrodo de
litio metálico. Todas las capas que componen la microbatería
(colectores de corriente, electrodos positivo y negativo,
electrolito, encapsulación) se obtienen por depósito PVD (para
"Physical Vapor Deposition") o CVD (para "Chemical Vapor
Deposition"). El espesor total del apilamiento es del orden de 15
\mum. Pueden utilizarse materiales diferentes:
- los colectores de corriente son metálicos y
pueden ser por ejemplo a base de Pt, Cr, Au, Ti.
- El electrodo positivo puede estar constituido
de LiCoO_{2}, LiNiO_{2}, LiMn_{2}O_{4}, CuS, CuS_{2},
WO_{y}S_{z}, TiO_{y}S_{z}, V_{2}O_{5}, V_{3}O_{8},
así como formas de litio de estos óxidos de vanadio y de sulfuros
metálicos. Según los materiales elegidos, puede ser necesario un
recocido térmico para aumentar la cristalización de las películas y
su propiedad de inserción. Sin embargo, ciertos materiales amorfos,
particularmente oxisulfuros de titanio, no requieren un tratamiento
tal, permitiendo una inserción elevada de iones litio.
- El electrolito debe ser un buen conductor
iónico y aislante electrónico. En general, se trata de un material
vítreo a base de óxido de boro, de óxidos de litio o de sales de
litio.
- El electrodo negativo puede ser litio metálico
depositado por evaporación térmica, una aleación metálica a base de
litio o bien un compuesto de inserción (SiTON, SnN_{x}, InN_{x},
SnO_{2},...).
- La encapsulación tiene por objeto proteger el
apilamiento activo del entorno exterior y especialmente de la
humedad. Puede estar hecho de cerámica, polímero
(hexametildisiloxano, parileno) o metal así como por una
superposición de capas de estos materiales diferentes.
Según los materiales utilizados, la tensión de
funcionamiento de este tipo de objeto está comprendida entre 2 y 4
V. Las capacidades de superficie son del orden de 100
\muAh/cm^{2}. Las técnicas utilizadas permiten la realización de
objetos de todas las superficies y formas.
A superficie constante, la capacidad de estos
sistemas puede aumentar principalmente de dos maneras:
- aumento del espesor de los electrodos,
- superposición de microbaterías conectadas en
paralelo.
Sin embargo, estas técnicas son delicadas de
poner en práctica. En efecto, es difícil obtener capas de espesor
superior a 10 \mum por PVD conservando las propiedades iniciales.
Por otro lado, los cambios volumétricos ocasionados en las
diferentes capas por la difusión del litio causan fuertes problemas
de limitaciones en los sistemas que comprenden microbaterías
apiladas.
La mayor parte del tiempo las minibaterías están
elaboradas a partir de técnicas de recubrimiento. La realización de
estos objetos es de hecho una reducción de escala de sistemas
existentes, obtenida por un desarrollo del procedimiento de
fabricación. El espesor total es del orden de algunos centenares de
\mum (de 300 a 650 \mum). Estas minibaterías las realizan los
actuales fabricantes de baterías y comienzan a estar disponibles en
el mercado. Su comercialización se efectuará por aplicaciones
dedicadas (por ejemplo, desarrollo para alimentación de pantallas
para tarjetas inteligentes).
Las capacidades superficiales de estos sistemas
son superiores a las de las microbaterías (algunos mAh/cm^{2}
frente a 100 \muAh/cm^{2}). En cambio, su espesor es tal que son
incompatibles con un posicionamiento sobre un circuito integrado de
tarjetas inteligentes (espesor máximo del conjunto 0,76 mm) y son
difícilmente integrables en pequeños volúmenes (inferiores a 1
mm^{3}). Las capas se fabrican actualmente sobre soportes
metálicos que, a continuación, se ensamblan por presión. No es
posible realizar pequeñas superficies (inferiores a 1 mm^{2}).
Además, estos dispositivos no están encapsulados.
En la solicitud de patente US 2005/0110457, se
propone una solución mixta utilizando a la vez capas de electrodos
depositados mediante técnicas de capas delgadas (CVD, PVD,
electrodeposición) y un electrolito líquido. Sin embargo, el
procedimiento de fabricación reside en un apilamiento de capas sobre
un mismo substrato. Se crea una cavidad entre las dos capas de
electrodo por eliminación de una parte de un electrodo y de un
separador de poliimida. Tal configuración impone fuertes
limitaciones mecánicas a la capa de electrodo superior que es la
única que soporta el encapsulante. Por otro lado, este último no
puede ser en ningún caso un elemento activo (es decir, contener un
circuito integrado o un componente de recuperación de energía por
ejemplo).
Las tareas que se refieren a la hibridación de
microsistemas de recuperación por una parte y de almacenamiento de
la energía por otra parte son mucho menos importantes que las que se
refieren a los sistemas individuales. La relativa escasez de la
producción actual reside en los problemas de integración.
Los mayores esfuerzos de integración para
integrar micro-recuperación y
micro-almacenamiento de la energía los ha realizado
Bipolar Technologies Corp. Se trata de una sociedad americana que,
en colaboración con Brigham Young University, desarrolla un
microsistema de suministro de energía que se basa en microbaterías
Ni-Zn (con electrolito líquido) conectadas a
células solares. Este microsistema está concebido según una
arquitectura planar donde todos los elementos están dispuestos
adyacentes, lo que consume mucha superficie y volumen, reduciendo la
energía volumétrica (y másica) disponible.
El objetivo de la invención es la obtención de
un componente integrado que pueda asociar recuperación,
almacenamiento y eventualmente gestión de la energía, todo ello en
un volumen reducido (que puede ser inferior a 1 mm de espesor y
oscilar entre algunos \mum^{2} y algunos cm^{2} de superficie)
y con el máximo de energía embarcada. Esto se obtiene utilizando el
volumen de substratos que sirven para realizar eventualmente la
recuperación de energía y/o la fabricación de la inteligencia
embarcada (circuito integrado) para fabricar allí el almacenamiento
de la energía.
Un primer objeto de la invención se refiere a un
micro-componente que comprende una fuente de
almacenamiento electroquímico, caracterizado porque comprende un
primer substrato que presenta una cara de contacto y un segundo
substrato que presenta una cara de contacto, formándose al menos una
cavidad en al menos uno de los substratos a partir de su cara de
contacto, estando solidarizados los dos substratos según dichas
caras de contacto mediante medios de estanqueidad, conteniendo
dicha cavidad, estanca de este modo, la fuente de almacenamiento
electroquímico, suminis-
trando el micro-componente uniones eléctricas entre la fuente de almacenamiento electroquímico y el medio exterior.
trando el micro-componente uniones eléctricas entre la fuente de almacenamiento electroquímico y el medio exterior.
Ventajosamente, el
micro-componente comprende además un dispositivo de
recuperación de energía y medios de conexión eléctrica del
dispositivo de recuperación de energía con la fuente de
almacenamiento electroquímico. También puede comprender además un
circuito integrado que permite gestionar los medios de conexión
eléctrica entre la fuente de almacenamiento electroquímico y el
medio exterior.
Las uniones eléctricas pueden comprender
conexiones eléctricas que atraviesan al menos uno de los substratos.
Pueden comprender también conexiones por cable exteriores a los
substratos.
Los medios de estanqueidad pueden comprender una
película anisótropa conductora dispuesta entre los dos substratos y
que permite una unión eléctrica entre los dos substratos.
La fuente de almacenamiento electroquímico puede
comprender un primer electrodo solidario del primer substrato y un
segundo electrodo solidario del segundo substrato. Medios de
protección química pueden estar dispuestos entre un electrodo y el
substrato al que es solidario.
Al menos uno de los substratos puede ser de
material semiconductor, por ejemplo, de silicio.
La invención se comprenderá mejor y otras
ventajas y particularidades aparecerán al leer la siguiente
descripción, facilitada a título de ejemplo no limitativo,
acompañada de los dibujos adjuntos entre los que:
- las figuras 1A a 1D ilustran un procedimiento
de tratamiento de un primer substrato para la realización de un
micro-componente según la presente invención,
- las figuras 2A a 2D ilustran un procedimiento
de tratamiento de un segundo substrato para la realización de un
micro-componente según la presente invención,
- la figura 3 es una vista en corte de un
micro-componente según la presente invención,
- la figura 4 es una vista en corte de otro
micro-componente según la presente invención,
-la figura 5 es una vista en corte de otro
micro-componente más según la presente
invención.
Según la invención, se ensamblan dos substratos
ensamblados encerrando al menos una cavidad, lo que permite la
utilización del volumen disponible de la cavidad para realizar ahí
una fuente de almacenamiento electroquímico. Así, cada uno de los
substratos puede comportar una parte de la tecnología necesaria para
la realización de un sistema de almacenamiento de energía. A partir
de esta arquitectura, pueden declinarse varios casos. En todos los
casos, al menos una cavidad está formada en la cara trasera (o cara
de contacto) de al menos uno de los substratos. Una cavidad
realizada en los dos substratos permite maximizar el volumen útil
para la fuente de energía. En el caso de un substrato de silicio,
la cavidad se obtiene típicamente por grabado KOH localizado. La
pared de la cavidad debe ser inerte cara a cara del electrolito
utilizado. Para ello, puede ser necesario depositar una capa de
aislamiento químico y electrónico sobre la pared de la cavidad. Esta
capa puede ser por ejemplo un polímero. Sobre esta capa, se
deposita a continuación un conductor electrónico de tipo metal (Ti,
Cr, Au, Pt, ...) compatible con los materiales de electrodos
utilizados. En el caso en el que el ensamblaje de los dos substratos
conduzca a un aislamiento electrónico entre ellos, la capa de
inertizado de la cavidad puede realizarse directamente con un metal
y servir igualmente de colector de corriente.
Según un primer ejemplo de realización, sobre
cada substrato se deposita una capa de electrodo de batería o de
supercapacidad (positivo sobre uno y negativo sobre el otro). En
este caso, el electrolito presente al final en la cavidad es
líquido. Esto permite utilizar capas espesas de electrodos (de 10 a
varios cientos de \mum) pues el electrolito puede embeber estas
capas. Por tanto, es posible obtener capacidades muy elevadas
(hasta varios 100 mAh/cm^{2}). Según los sistemas presentes sobre
los substratos (circuito integrado, sistema de recuperación de
energía), las capas de electrodos pueden elegirse de tal manera que
no tengan que experimentar un recocido térmico a temperaturas
superiores a las que ocasionan deterioros de sistemas ya presentes.
Así, una capa que requiere un recocido a 700ºC no se realizará
sobre la cara trasera de un circuito. Potencialmente, puede
realizarse tal capa en la cara trasera del substrato antes de la
realización de otros tratamientos en la cara delantera. En ciertos
casos, puede depositarse una protección (tipo resina) para proteger
esta capa durante el tratamiento de la cara delantera.
Las capas de electrodos de baterías o
supercapacidades pueden depositarse mediante cualquier técnica que
permita obtener los espesores deseados. Así, pueden utilizarse
técnicas que utilizan tintas (que contienen típicamente el elemento
activo que puede insertar el litio, por ejemplo, un ligante polímero
y un conducto electrónico) tales como el chorro de tinta, la
serigrafía, la flexografía, el offset... Las técnicas de deposición
en vacío (CVD, PECVD, PVD...) también pueden utilizarse. Cabe
destacar las técnicas que permiten una localización de la deposición
y una velocidad de deposición rápida.
Según un segundo ejemplo de realización, sobre
cada substrato se depositan todas las capas necesarias para la
realización de una batería o supercapacidad (electrodos y
electrolito). Esta configuración presenta el inconveniente de
depositar más capas que en el primer ejemplo de realización, pero
tiene la ventaja de permitir la disposición de dos sistemas
diferentes en cada una de las caras. Por ello, es posible por
ejemplo tener una conexión en serie de estos sistemas y por tanto,
doblar la tensión de salida. En el caso de una batería de litio, se
puede obtener así un sistema que libere tensiones superiores a 8V.
En otra configuración, es posible elegir sistemas que presenten
características diferentes (batería y supercapacidad, baterías con
pares electroquímicos diferentes, baterías con espesores de
electrodos diferentes y por tanto, comportamiento en potencia
diferente). Una solución tal permite por ejemplo adaptar una de las
fuentes a la recuperación de energía (corriente débil) y la otra a
la alimentación de un sensor (impulsos de corriente elevados).
Esta configuración impone conexiones eléctricas
suplementarias: colector de corriente sobre los electrodos
externos.
El electrolito utilizado es líquido y común a
los dos sistemas. En este caso, las capas de electrolito depositadas
previamente son membranas porosas de tipo polímero que sirven de
aislante electrónico y mecánico entre los electrodos y que pueden
"colmarse de electrolito líquido".
El ensamblaje de dos substratos puede obtenerse
de diferentes maneras. Son preferibles dos soluciones. Según una
primera solución, se realiza un pre-ensamblaje
estanco de dos substratos y el micro-componente se
sumerge en el electrolito tras la deposición de una cola sobre el
contorno. El encolado puede mejorarse calentándolo y presionando.
Si la estanqueidad no es suficiente, se puede crear una estanqueidad
perfecta, fuera del electrolito, por el método del encapsulante
"glop top". Según una segunda solución, la cavidad se rellena
tras el ensamblaje de los dos substratos realizado por ejemplo por
encolado anódico (o "anodic bonding" en inglés). El rellenado
de la cavidad puede por tanto realizarse lateralmente por presencia
de micro-canales en uno y otro de los substratos o
verticalmente por un orificio realizado sobre uno de los substratos.
Ventajosamente, los fenómenos de capilaridad se utilizan para la
introducción del líquido. La abertura necesaria para el rellenado se
obtura a continuación por vaciado o con una resina.
Según el modo de realización utilizado para
obtener el micro-componente, son posibles diferentes
soluciones de conectividad. La solución más integrada consiste en
preparar conexiones que atraviesan el substrato (realizadas antes
de las deposiciones de las capas de electrodos). Una arquitectura
tal permite ser más competente en términos de dimensiones totales:
el volumen de los substratos contiene no solamente las fuentes de
energía sino también las conexiones eléctricas. Idealmente, el
encolado entre los dos substratos puede obtenerse por medio de un
polímero de tipo ACF (película conductora anisótropa) que permite
una conducción eléctrica. La conexión eléctrica puede realizarse
por tanto únicamente en la cara trasera o por la parte de ensamblaje
de la cavidad. Independientemente de esta solución, es posible
igualmente realizar conexiones por cable tras el traspaso de los
colectores de corriente de los sistemas energéticos al exterior de
la cavidad.
En la descripción que sigue, el
micro-componente según la invención sólo comporta
una única cavidad. Sin embargo, es posible crear una multitud de
pequeñas cavidades adyacentes permitiendo así tener una red de
micro-fuentes de almacenamiento de la energía y de
conectarlas según se desee en serie o en paralelo. Una solución tal
es perfectamente versátil y permite adaptarse a diferentes
aplicaciones o diferentes modos de funcionamiento para una misma
aplicación. Además, repartir la fuente de almacenamiento
electroquímico por los dos substratos permite repartir por cada
substrato, en función de su eventual fragilidad debida por ejemplo a
la presencia de circuitos activos, las etapas de depósito
apropiadas.
Las figuras 1A a 1D ilustran un procedimiento de
tratamiento de un primer substrato para la realización de un
micro-componente según la presente invención. Éstas
son vistas en corte transversal.
La figura 1A muestra un primer substrato 1 de
silicio sobre una cara principal del que se ha realizado un
circuito integrado 2. La cara 3, opuesta al circuito integrado 2,
constituye la cara de contacto del primer substrato 1. A
continuación, se realizan conexiones eléctricas 4 de lado a lado
mediante grabado y a continuación mediante rellenado con un
material conductor. Éstas permiten conectar eléctricamente el
circuito integrado 2 a la cara 3 de contacto (véase la figura 1B).
A continuación, el substrato 1 se graba a partir de la cara 3 de
contacto (por grabado KOH localizado) para suministrar una cavidad 4
y canales 6 que sirven para la introducción del electrolito y
desembocan lateralmente (véase la figura 1C). A continuación, se
deposita una capa 7 de aislamiento (químico y electrónico), por
ejemplo un nitruro de silicio o un sílice, sobre la pared de la
cavidad 5 (véase la figura 1D) y se realiza un electrodo 8 en el
fondo de la cavidad teniendo cuidado de realizar la unión eléctrica
correspondiente entre el electrodo 8 y el circuito integrado 2.
Las figuras 2A a 2D ilustran un procedimiento de
tratamiento de un segundo substrato para la realización de un
micro-componente según la presente invención. Éstas
son vistas en corte transversal.
- La figura 2A muestra un segundo substrato 10 de silicio que presenta una primera cara 12 y una segunda cara 13 denominada cara de contacto. Se realizan conexiones eléctricas 11 de lado a lado en el substrato 10, particularmente para establecer uniones eléctricas con ciertas conexiones eléctricas 4 de lado a lado del substrato 1 (véase la figura 2B). La figura 2C muestra un dispositivo 14 de recuperación de energía fijado (por ejemplo por encolado) sobre la cara 12 del substrato 10. El dispositivo 14 está eléctricamente unido a las conexiones 11. Sobre la cara 13 de contacto, se deposita una capa 15 de aislamiento químico y eléctricamente conductora, por ejemplo de metal (véase la figura 2D). Sobre la capa 15 de aislamiento se deposita un electrodo 16.
Uno de los dos electrodos 8 o 16 es un electrodo
positivo y el otro es un electrodo negativo. El electrodo negativo
puede estar compuesto de silicio obtenido por PECVD y formar una
capa de 1 \mum de espesor. El electrodo positivo puede obtenerse
por serigrafía a partir de LiCoO_{2} y formar una capa de 200
\mum de espesor.
La figura 3 es una vista en corte de un
micro-componente según la presente invención,
obtenido solidarizando los substratos 1 y 10 según sus caras 3 y 13
de contacto. La solidarización de los substratos 1 y 10 se obtiene
por encolado mediante una película anisótropa conductora o ACP, es
decir, una película que permite una conducción eléctrica vertical
con respecto al plano de la película y un aislamiento eléctrico en
el plano de la película. Así, el circuito integrado 2 puede estar
unido eléctricamente al dispositivo 14 de recuperación de energía
por medio de conexiones eléctricas 4 y 11. El circuito integrado 2
también está eléctricamente unido, por una parte, al electrodo 8
gracias a una conexión 4 de lado a lado y, por otra parte, al
electrodo 16 gracias a otra conexión 4 de lado a lado, la capa
metálica 15 y la película anisótropa conductora 18.
A continuación, el electrolito se introduce en
la cavidad 5 por capilaridad gracias a los canales 6 cuyo acceso se
obtura a continuación.
Tal como se muestra en las figuras 4 y 5 pueden
utilizarse otras técnicas de conexión eléctrica.
El micro-componente mostrado en
corte transversal en la figura 4 comprende un primer substrato 21
cuya primera cara principal soporta un circuito integrado 22 y cuya
segunda cara principal constituye la cara de contacto de este
primer substrato. El micro-componente comprende
también un segundo substrato 20 cuya primera cara principal soporta
un dispositivo 24 de recuperación de energía y cuya segunda cara
principal constituye la cara de contacto de este segundo substrato.
La cavidad interna 25 está constituida por una primera cavidad
realizada en el substrato 21 y una segunda cavidad realizada en el
substrato 20. Al lado de la cavidad 25, el primer substrato 21
soporta un electrodo 28 y el segundo substrato 20 soporta un
electrodo 26. Una conexión 34 de lado a lado, realizada en el
primer substrato 21, une eléctricamente el circuito integrado 22 con
el electrodo 28. Una capa conductora 35, dispuesta entre el segundo
substrato 20 y el electrodo 26, se prolonga sobre la parte libre de
la cara de contacto del segundo substrato 20. Se establece una
conexión 32 por cable exterior para unir eléctricamente el circuito
integrado 22 al electrodo 26 a través de la capa conductora 35. El
segundo substrato 20 comprende conexiones 31 de lado a lado que
permiten unir eléctricamente el dispositivo 24 de recuperación de
energía al circuito integrado 22 por medio de conexiones exteriores
33 por cable. La cavidad 25 se llena con el electrolito. La junta 38
garantiza la estanqueidad de la cavidad 25.
El micro-componente mostrado en
corte transversal en la figura 5 comprende un primer substrato 41
cuya primera cara principal soporta un circuito integrado 42 y cuya
segunda cara principal constituye la cara de contacto de este
primer substrato. El micro-componente comprende
también un segundo substrato 50 cuya primera cara principal soporta
un dispositivo 54 de recuperación de energía y cuya segunda cara
principal constituye la cara de contacto de este segundo substrato.
La cavidad interna 55 se ha realizado únicamente en el segundo
substrato 50. Al lado de la cavidad 55, el primer substrato 41
soporta un electrodo 48 y el segundo substrato 50 soporta un
electrodo 56. Una conexión 44 de lado a lado, realizada en el primer
substrato 41, une eléctricamente el circuito integrado 42 al
electrodo 48. Una capa conductora 65, dispuesta entre el segundo
substrato 50 y el electrodo 56, se prolonga sobre la parte libre de
la cara de contacto del segundo substrato 50. Se establece una
conexión exterior 62 por cable para unir eléctricamente el circuito
integrado 42 al electrodo 56 a través de la capa conductora 65. El
segundo substrato 50 comprende conexiones 51 de lado a lado que
permiten unir eléctricamente el dispositivo 54 de recuperación de
energía al circuito integrado 42 por medio de conexiones exteriores
53 por cable. La cavidad 55 se llena con el electrolito. La junta 58
garantiza la estanqueidad de la cavidad 55.
Esta técnica está particularmente adaptada a
fuentes con electrolito líquido (como los electrolitos de tipo
líquido iónico) pero puede utilizarse para electrolitos sólidos.
Claims (10)
1. Micro-componente que
comprende una fuente de almacenamiento electroquímico,
caracterizado porque comprende un primer substrato (1, 21,
41) que presenta una cara (3) de contacto y un segundo substrato
(10, 20, 50) que presenta una cara (13) de contacto, formándose al
menos una cavidad (5, 25, 55) en al menos uno de los substratos a
partir de su cara de contacto, estando solidarizados los dos
substratos (1, 10) según dichas caras (3, 13) de contacto mediante
medios de estanqueidad, conteniendo dicha cavidad, estanca de este
modo, la fuente de almacenamiento electroquímico, suministrando el
micro-componente uniones eléctricas entre la fuente
de almacenamiento electroquímico y el medio exterior.
2. Micro-componente según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un
dispositivo (14, 24, 54) de recuperación de energía y medios de
conexión eléctrica del dispositivo de recuperación de energía con la
fuente de almacenamiento electroquímico.
3. Micro-componente según la
reivindicación 2, caracterizado porque comprende además un
circuito (2, 22, 42) integrado que permite gestionar los medios de
conexión eléctrica entre la fuente de almacenamiento electroquímico
y el medio exterior.
4. Micro-componente según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque las uniones eléctricas comprenden conexiones (4, 11, 31, 34,
44, 51) eléctricas que atraviesan al menos uno de los
substratos.
5. Micro-componente según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado
porque las uniones eléctricas comprenden conexiones (32, 33, 53, 62)
por cable exteriores a los substratos.
6. Micro-componente según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado
porque los medios de estanqueidad comprenden una película (18)
anisótropa conductora dispuesta entre los dos substratos (1, 10) y
que permiten una unión eléctrica entre los dos substratos.
7. Micro-componente según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado
porque la fuente de almacenamiento electroquímico comprende un
primer electrodo (8, 28, 48) solidario del primer substrato (1, 21,
41) y un segundo electrodo (16, 26, 56) solidario del segundo
substrato (10, 20, 50).
8. Micro-componente según la
reivindicación 7, caracterizado porque medios (7, 15) de
protección química están dispuestos entre un electrodo y el
substrato al que es solidario.
9. Micro-componente según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado
porque al menos uno de los substratos es de material
semiconductor.
10. Micro-componente según la
reivindicación 9, caracterizado porque el material
semiconductor es silicio.
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