JP2015159222A - 二次電池搭載回路チップ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回路に対応した領域に二次電池を直接作製して、二次電池と回路を一体構成とした二次電池搭載回路チップ88であり、ウェハ上に作製された回路領域48に対向した面に二次電池68を形成する。多層配線された回路の最上部を二次電池構造として、パッシベーションされた回路面の上部への形成や、回路の多層配線部の最上部の配線層を面構造として共通に使用することで二次電池を直接積層した形成や、回路が形成された基板の裏面への二次電池の形成により、二次電池と回路を一体構成とした。
【選択図】図7
Description
(実施例)
12 負電極
14 n型金属酸化物半導体層
16 充電層
18 p型金属酸化物半導体層
20 正電極
40 ウェハ
42 集積回路チップ
44 チップ基板
46 電極パッド
48 集積回路
52 ゲート電極
54 第1配線層
56 第2配線層
58 第3配線層
59 面電極層
60,60−1,60−2,60−3,60−4 ビアホール
61−1,61−2 正電極用ビアホール
62 電極パッド
63 面電極
64 スクライブ領域
66 二次電池搭載領域
68 搭載された二次電池
70 二次電池搭載回路チップの製造方法を示すフローチャート
72 フォトレジスト
73 負電極
74 負電極層
75 正電極
76,76−1,76−2 負電極用電極パッド
78 充電層
80,80−1,80−2 正電極用電極パッド
82 正電極層
81 負電極接続パッド
83,83−1,83−2 絶縁層
84 ダイシング部
85 導電性ペースト
86 バックグラインド部
87 正電極接続パッド
88 二次電池搭載集積回路チップ
89 パッケージ基板
90−1,90−2,90−3,90−4 内部負電極配線
91 導電性ペースト
Claims (24)
- 回路と一体的に形成される二次電池搭載回路チップであって、
回路に面した領域に二次電池を形成したことを特徴とする二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池は多層配線された回路の最上部に形成したことを特徴とする請求項1に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池は多層配線された回路の裏面に形成したことを特徴とする請求項1に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池を多層配線された回路の最上部に形成し、さらに多層配線された回路の裏面にも形成したことを特徴とする請求項1に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池の下部電極及び/又は上部電極は回路の配線層及びビアホールにより回路内部の電源層配線と接続されることを特徴とする請求項1から4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池は実装時に他の電気部品に電力を供給できるように配置されたパッドに接続すること
を特徴とする請求項1から4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池の制御を行う回路が設けられており、二次電池の電極が配線及びビアホールを通して接続していること、
を特徴とする請求項1から4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記回路チップには電子回路、論理回路、センサーまたはMEMSにより形成された要素部品を有していることを特徴とする請求項1から4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池は、分割された複数個の二次電池であること、
を特徴とする請求項1から4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 複数の前記二次電池が積層されていること、
を特徴とする請求項1から4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- パッシベーションされた回路面に前記二次電池を直接作製したことを特徴とする請求項1、2または4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記回路の多層配線の最上部配線層の少なくとも一部の領域、又は、全面を、面構造の負電極又は正電極とし、前記二次電池の負電極又は正電極と共通に使用することを特徴とする請求項1、2または4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池の下部電極及び上部電極が回路チップの外部を通して、回路チップ内の電源配線あるいは二次電池制御回路に接続することを特徴とする請求項1、3または4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池の下部電極及び上部電極を回路チップの基板を貫通するビアホールを通して回路内の電源配線あるいは二次電池制御回路に接続することを特徴とする請求項1、3または4に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 前記二次電池は量子電池であることを特徴とする請求項1から14に記載の二次電池搭載回路チップ。
- 回路上に二次電池を搭載した二次電池搭載回路チップの製造方法であって、ウェハに形成された複数個の回路に対してパッシベーションされた上面に、回路チップ毎に分割され、かつ回路チップが電気的に接続する領域を除いた領域、かつパッシベーション下層の配線と接続部分を含む領域にパターニングされた下部電極層を形成する下部電極層形成工程と、
前記ウェハの下部電極上に電気を蓄える充電層を、充電層用材料の塗布・焼成により形成する充電層形成工程と、
少なくとも、前記充電層上およびパッシベーション層の下層配線と接続する領域に、パターニングされた上部電極層を形成する上部電極層形成工程からなることを特徴とする二次電池搭載回路チップの製造方法。
- 回路上に二次電池を搭載した二次電池搭載回路チップの製造方法であって、回路チップの最上層配線でパッシベーション後に裸出している二次電池の下部電極パターンを作製した回路チップ上に、
電気を蓄える充電層を、充電層用材料の塗布・焼成により形成する充電層形成工程と、
少なくとも、前記充電層上およびパッシベーション下層と接続する領域にパターニングされた、上部電極層を形成する上部電極層形成工程からなることを特徴とする二次電池搭載回路チップの製造方法。
- 回路上に二次電池を搭載した二次電池搭載回路チップの製造方法であって、
ウェハに形成された複数個の回路の基板の裏面に、絶縁層を形成する工程と、
回路チップ毎に分割された下部電極層を形成する下部電極層形成工程と、
前記下部電極層形成工程が形成されたウェハの裏面、少なくとも下層電極上に電気を蓄える充電層を、充電層用材料の塗布・焼成により形成する充電層形成工程と、
前記充電層上に、各回路に対応して充電層用フォトレジストパターンを形成する充電層用フォトレジストパターン形成工程と、
前記充電層用フォトレジストパターンのない充電層領域を除去する充電層除去工程と、
前記充電層用フォトレジストパターンを除去する充電層用フォトレジストパターン除去工程と、
下部電極の外部への接続領域を除く下部電極及び充電層領域にパターニングされた上部電極層を形成する上部電極層形成工程とからなることを特徴とする二次電池搭載回路チップの製造方法。
- 前記下部電極層形成工程、上部電極形成工程、及び充電層形成工程の少なくとも1つの工程が印刷技術によるものであることを特徴とする請求項16または請求項17に記載の二次電池搭載回路チップの製造方法。
- 上部電極及び下部電極の形成工程において、フォトレジストパターンを形成し、電極膜形成後、レジストを除去しリフトオフすることによりパターンを形成することを特徴とする請求項16から18に記載の二次電池搭載回路チップの製造方法。
- 上部電極及び下部電極の形成工程において、電極膜形成後、フォトレジストパターンをマスクに電極膜をエッチングし、レジスト除去を行うことによりパターンを形成することを特徴とする請求項16から18に記載の二次電池搭載回路チップの製造方法。
- 前記下部電極層形成工程、充電層形成工程、上部電極層形成工程において、複数の二次電池を形成するようにパターニングすることを含む請求項16から18に記載の二次電池搭載回路チップの製造方法。
- 前記充電層形成工程は、
前記下部電極層が形成されたウェハの表面又は裏面の、少なくとも全ての下部電極層を含む領域に、充電層用材料の塗布・焼成により、電気を蓄える充電層を形成する充電層形成工程と、
前記下部電極層に対応して充電層用フォトレジストパターンを形成する充電層用フォトレジストパターン形成工程と、
前記充電層用フォトレジストパターンのない充電層領域を除去する充電層除去工程と、
前記充電層用フォトレジストパターンを除去する充電層用フォトレジストパターン除去工程と、
からなることを特徴とする請求項16から18に記載の二次電池搭載回路チップの製造方法。
- 上記製造方法において、二次電池形成後に電池を試験する工程と二次電池に電圧を印加することにより、コンディショニングを行なうコンディショニング工程と有する請求項16から18に記載の二次電池搭載回路チップの製造方法。
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