JP4996383B2 - Power storage device - Google Patents

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Description

本発明は、商用電力から電力の供給を受けることなく充電をすることのできる蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device that can be charged without receiving power supply from commercial power.

携帯電話、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルオーディオプレーヤーなど電子機器の小型化が進み、多種多様な製品が市場に出荷されている。このような携帯型の電子機器は駆動用の電源として二次電池を内蔵している。二次電池としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などが使われている。二次電池の充電は、商用電力から電力の供給を受けて行われている。例えば、利用者は各家庭に配設されているコンセントにＡＣアダプターを接続し、二次電池の充電を行っている。 As electronic devices such as mobile phones, mobile computers, digital cameras, and digital audio players are downsized, a wide variety of products are shipped to the market. Such a portable electronic device incorporates a secondary battery as a driving power source. As the secondary battery, a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery is used. The secondary battery is charged by receiving power from commercial power. For example, a user connects an AC adapter to an outlet provided in each home to charge a secondary battery.

携帯型の電子機器は便利なものであるが、その使用時間は二次電池の容量によって制限を受けている。当該電子機器の使用者は二次電池の残量に注意を払わなければならず、充電時間を常に気にしなければならない状況にある。また、電子機器の充電プラグは機器ごと又は機種ごとに異なっているので、多くのＡＣアダプターを所持することを強いられている。 Portable electronic devices are convenient, but their usage time is limited by the capacity of the secondary battery. The user of the electronic device has to pay attention to the remaining amount of the secondary battery, and must always care about the charging time. Moreover, since the charging plug of an electronic device differs for every apparatus or every model, it is forced to have many AC adapters.

これに対し、コイルが巻かれたスライド内で永久磁石を往復運動させて電磁誘導起電力を発生させることにより充電する蓄電装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この蓄電池によれば、商用電源から電力の供給を受けずに充電することができるとされている。
特開２００６−１４９１６３号公報（第１図、第４頁） On the other hand, a power storage device that is charged by reciprocating a permanent magnet in a slide around which a coil is wound to generate an electromagnetic induction electromotive force is disclosed (for example, see Patent Document 1). According to this storage battery, it can be charged without receiving supply of electric power from a commercial power source.
Japanese Patent Laying-Open No. 2006-149163 (FIG. 1, page 4)

しかしながら、コイルと永久磁石による電磁誘導起電力を利用するものは可動部が必要であり、構造的に小型化することは不向きである。また、そのような蓄電装置では磁石が所持されて運動しなければならないが、永久磁石を使用するため重量が増えてしまう。そのため、従来の蓄電装置は体積及び重量が増加して携帯性を損なうという問題がある。 However, those using electromagnetic induction electromotive force generated by a coil and a permanent magnet require a movable part and are not suitable for structural miniaturization. Moreover, in such a power storage device, a magnet must be carried and moved, but since a permanent magnet is used, the weight increases. Therefore, the conventional power storage device has a problem that the volume and weight increase and the portability is impaired.

ところで、携帯電話など移動体を対象とした地上デジタル放送のワンセグメント部分受信サービス「ワンセグ」が提供されるなど、携帯型の電子機器の分野では今後、より小型軽量であって、１回の充電で長時間使用することのできるものが求められている。そのため、小型軽量であって、商用電力から電力の供給を受けることなく充電をすることのできる蓄電装置のニーズは高まっている。 By the way, the one-segment partial reception service “One Seg” for terrestrial digital broadcasting for mobiles such as mobile phones will be provided, and in the field of portable electronic devices, it will be smaller and lighter in the future. What can be used for a long time is required. Therefore, there is an increasing need for a power storage device that is small and light and can be charged without receiving power from commercial power.

そこで本発明は、小型軽量化若しくは軽量薄型化を図りつつ充電を簡便にし、商用電力から電力の供給を受けることなく充電をすることのできる蓄電装置を提供することを目的とする。また、そのような蓄電装置を小型軽量化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a power storage device that can be easily charged while being reduced in size, weight, and thickness, and can be charged without receiving supply of electric power from commercial power. Another object of the present invention is to maintain the required functions while maintaining the strength even when such a power storage device is reduced in size and weight.

本発明は、電磁波を受信するアンテナと、電力を貯蔵するキャパシターと、電力の貯蔵及び供給を制御する回路を備えた蓄電装置である。そして、アンテナ、キャパシター、制御回路を一体構造にすると共に薄型化する場合に、セラミックス等で形成される構造体を一部に用いることを要旨とする。 The present invention is a power storage device including an antenna that receives electromagnetic waves, a capacitor that stores electric power, and a circuit that controls storage and supply of electric power. Then, when the antenna, the capacitor, and the control circuit are integrated and thinned, the structure formed of ceramics or the like is partially used.

セラミックス等で形成される構造体は、外部から加えられる押圧や曲げ応力に対し耐性を有するので、アンテナや制御回路を薄型化した場合に、保護体として機能する。また、この構造体にキャパシターとしての機能を持たせることもできる。 A structure formed of ceramics or the like has resistance to externally applied pressure and bending stress, and thus functions as a protective body when the antenna and the control circuit are thinned. In addition, the structure can have a function as a capacitor.

本発明によれば、アンテナにより電磁波を受信して、その電力をキャパシターに充電する回路及び任意に放電する制御回路を備えることにより、蓄電装置の寿命を延ばすことができる。 According to the present invention, it is possible to extend the life of a power storage device by including a circuit that receives electromagnetic waves by an antenna and charges the capacitor with electric power and a control circuit that arbitrarily discharges the electric power.

セラミックス等で形成される構造体を蓄電装置の一部に用いることで、剛性を高めることができる。それにより、蓄電装置を薄型化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することができる。 By using a structure formed of ceramics or the like as part of the power storage device, rigidity can be increased. Thereby, even when the power storage device is thinned, the required function can be maintained while maintaining the robustness.

例えば、ペン先など尖頭物による押圧が加えられたときにも、キャパシターや制御回路に応力が加わって動作不良となってしまうのを防止することができる。曲げ応力に対しても耐性を持たせることができる。また、セラミックス等で形成される構造体に接続用の配線を形成して、アンテナと制御回路を接続することで、曲げ応力が加わっても接続部がはずれて動作不良を起こすことを防止できる。 For example, even when a pointed object such as a pen tip is pressed, it is possible to prevent the capacitor and the control circuit from being stressed and causing malfunction. Resistance to bending stress can be imparted. In addition, by forming a wiring for connection in a structure formed of ceramics or the like and connecting the antenna and the control circuit, it is possible to prevent the connection portion from being disconnected even when bending stress is applied and causing malfunction.

（実施の形態１）
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる場合がある。 (Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in the structures of the present invention described below, the same reference numerals may be used in common in different drawings.

本発明に係る蓄電装置は、アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層を有し該半導体層で形成された電力供給制御回路と、第１の構造体よりも高い剛性を有しキャパシターが形成された第２の構造体を有している。この第２の構造体は、少なくとも内部に誘電体層を有し、その誘電体層と使ってキャパシターが形成されていることが好ましい。第２の構造体をセラミックス等、剛性の高いもので形成することにより、電力供給制御回路を薄型化しても蓄電装置の機械的強度を保つことができる。 The power storage device according to the present invention includes a first structure in which an antenna is formed, a power supply control circuit including a semiconductor layer in which an upper layer and a lower layer are sandwiched between insulating layers, The second structure body having a higher rigidity than the structure body and the capacitor is formed. The second structure body preferably has at least a dielectric layer therein, and a capacitor is preferably formed using the dielectric layer. By forming the second structure body with high rigidity such as ceramics, the mechanical strength of the power storage device can be maintained even if the power supply control circuit is thinned.

図１にこのような蓄電装置の一態様を示す。第１の構造体１０は絶縁材料で形成されている。第１の構造体１０の厚さは１μｍ〜１００μｍ、好ましくは５μｍ〜３０μｍとする。絶縁材料としては、プラスチックシート、プラスチックフィルム、ガラスエポキシ樹脂、ガラス板、紙、不織布など様々なものを適用することができる。第１の構造体１０の少なくとも一方の面には、導電性材料でアンテナ１６が形成されている。アンテナの構造は蓄電装置が利用する電磁波の周波数帯によって異ならせることが好ましい。短波帯（周波数１〜３０ＭＨｚの電磁波）、超短波帯（周波数３０〜３００ＭＨｚの電磁波）、極超短波帯（周波数０．３〜３ＧＨｚの電磁波）の周波数を適用する場合には、その周波数に適したアンテナ形状とすれば良い。図１はダイポールアンテナであり、超短波帯、極超短波帯の通信に適したアンテナを示している。アンテナは、図１で示すようなダイポールアンテナの他に、モノポールアンテナ、パッチアンテナ、スパイラルアンテナ、ループアンテナなどを適用することができる。 FIG. 1 illustrates one embodiment of such a power storage device. The first structure 10 is made of an insulating material. The thickness of the first structure 10 is 1 μm to 100 μm, preferably 5 μm to 30 μm. As the insulating material, various materials such as a plastic sheet, a plastic film, a glass epoxy resin, a glass plate, paper, and a nonwoven fabric can be applied. An antenna 16 is formed of a conductive material on at least one surface of the first structure 10. The structure of the antenna is preferably different depending on the frequency band of the electromagnetic wave used by the power storage device. When applying a frequency in a short wave band (electromagnetic wave having a frequency of 1 to 30 MHz), an ultra short wave band (electromagnetic wave having a frequency of 30 to 300 MHz), or an ultra high frequency band (electromagnetic wave having a frequency of 0.3 to 3 GHz), an antenna suitable for the frequency The shape may be used. FIG. 1 shows a dipole antenna, which is an antenna suitable for ultra-high frequency band and ultra-high frequency band communication. As the antenna, a monopole antenna, a patch antenna, a spiral antenna, a loop antenna, or the like can be applied in addition to the dipole antenna shown in FIG.

アンテナ１６には、電力供給制御回路１４と接続するためにアンテナ端子１８が設けられている。電力供給制御回路１４は、少なくとも一部が第１の構造体１０と重なるように設けられている。第１の構造体１０と電力供給制御回路１４の接続を強固にするために連結体として第２の構造体１２が用いられている。 The antenna 16 is provided with an antenna terminal 18 for connection with the power supply control circuit 14. The power supply control circuit 14 is provided so that at least a part thereof overlaps the first structure 10. In order to strengthen the connection between the first structure 10 and the power supply control circuit 14, the second structure 12 is used as a coupling body.

図２は、図１におけるＡ−Ｂ切断線に沿った蓄電装置の断面構造を示している。第１の構造体１０のアンテナ端子１８が形成されている面には、第２の構造体１２が対向するように配置されている。第２の構造体１２の他方の面には電力供給制御回路１４が対向するように配置されている。第２の構造体１２には、アンテナ端子１８に対応する位置に貫通電極２０が形成されている。貫通電極２０は、第２の構造体１２の他方の面で、電力供給制御回路１４の接続電極２４と接続できるように形成されている。貫通電極２０は、第２の構造体１２に形成された貫通孔に金属箔や金属ペーストを使って形成されている。 FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the power storage device along the line AB in FIG. The second structure 12 is disposed so as to face the surface of the first structure 10 where the antenna terminal 18 is formed. The power supply control circuit 14 is disposed so as to face the other surface of the second structure 12. In the second structure 12, a through electrode 20 is formed at a position corresponding to the antenna terminal 18. The through electrode 20 is formed on the other surface of the second structure 12 so as to be connected to the connection electrode 24 of the power supply control circuit 14. The through electrode 20 is formed in the through hole formed in the second structure 12 using a metal foil or a metal paste.

第２の構造体１２は、厚さが０．１μｍ〜５０μｍ、好ましくは５μｍ〜３０μｍの厚さを有し、第１の構造体１０と比較して硬質なものであることが好ましい。また、第２の構造体１２は、靱性を有し一定の曲げ応力に対しては弾性を有していることがより好ましい。第１の構造体１０がプラスチックフィルムや不織布などの可撓性材料で形成されている場合に、第２の構造体１２に一定の弾性力を持たせることで、曲げ応力を分散させることができるためである。それにより、貫通電極２０を介して接続されるアンテナ端子１８と接続電極２４が断線する故障を無くすことができる。また、第２の構造体１２の内側に貫通電極２０を形成することで、電力供給制御回路１４を小型化することができる。 The second structure 12 has a thickness of 0.1 μm to 50 μm, preferably 5 μm to 30 μm, and is preferably harder than the first structure 10. Moreover, it is more preferable that the second structural body 12 has toughness and elasticity with respect to a certain bending stress. When the first structure 10 is formed of a flexible material such as a plastic film or a nonwoven fabric, the bending stress can be dispersed by giving the second structure 12 a certain elastic force. Because. Thereby, it is possible to eliminate a failure in which the antenna terminal 18 and the connection electrode 24 connected through the through electrode 20 are disconnected. In addition, the power supply control circuit 14 can be reduced in size by forming the through electrode 20 inside the second structure 12.

第２の構造体１２としては、絶縁物質として硬質プラスチック、ガラスなどを用いることができるが、特にセラミックス材料を用いて形成することが好ましい。セラミックス材料は上記の特性を発現させるために素材の選択手が広く、また複数のセラミックスを組み合わせて複合化することができるからである。 As the second structural body 12, hard plastic, glass, or the like can be used as an insulating material, but it is particularly preferable to use a ceramic material. This is because ceramic materials have a wide selection of materials in order to exhibit the above-described characteristics, and a plurality of ceramics can be combined and combined.

セラミックス材料の代表例としては、高絶縁性材料としてアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いることが好ましい。また、高容量性材料としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を用いることが好ましい。機械的強度を優先させるにはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、強化ガラス、結晶化ガラスを用いることが好ましい。また、ＳｉＣのナノ粒子をＳｉ３Ｎ４に添加した複合セラミックス、六方晶ＢＮを含む複合セラミックスを用いると、高強度、耐酸化、高靱性が得られるので好ましい。 As a representative example of the ceramic material, it is preferable to use alumina (Al 2 O 3 ) as a highly insulating material. Moreover, it is preferable to use barium titanate (BaTiO 3 ) as the high-capacity material. In order to give priority to mechanical strength, it is preferable to use alumina (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO x ), silicon carbide (SiC), tempered glass, or crystallized glass. Further, it is preferable to use composite ceramics obtained by adding SiC nanoparticles to Si 3 N 4 or composite ceramics containing hexagonal BN because high strength, oxidation resistance, and high toughness can be obtained.

このようなセラミックス材料を用い、一つの層の厚さを０．１μｍ〜２μｍとして、複数の層を積層した形態としても良い。すなわち、積層基板として各層に電極を形成して積層型のキャパシターを形成することが好ましい。 Using such a ceramic material, the thickness of one layer may be 0.1 μm to 2 μm, and a plurality of layers may be stacked. That is, it is preferable to form a multilayer capacitor by forming electrodes on each layer as a multilayer substrate.

電力供給制御回路１４は、厚さ５ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは３０ｎｍ〜１５０ｎｍの半導体層で形成された能動素子で回路が形成されている。半導体層の下層及び上層側には絶縁層が形成されている。これらの絶縁層は、半導体層を保護するための層として形成される。また、ゲート絶縁層のように機能層として利用されることもある。能動素子は、代表例として電界効果トランジスタが形成される。上述のように半導体層が薄膜であることから、ここで形成される電界効果トランジスタは薄膜トランジスタとも呼ばれる。半導体層は、気相成長法、スパッタリング法などで形成された半導体層を熱処理及び／又はレーザービーム等のエネルギービームの照射により結晶化させた結晶性半導体層を用いることが好ましい。結晶性半導体層により、電界効果トランジスタの電界効果移動度が３０〜５００ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ（電子）となり、電力の損失を抑えることができるからである。 The power supply control circuit 14 is formed of an active element formed of a semiconductor layer having a thickness of 5 nm to 500 nm, preferably 30 nm to 150 nm. Insulating layers are formed on the lower and upper layers of the semiconductor layer. These insulating layers are formed as layers for protecting the semiconductor layer. Further, it may be used as a functional layer like a gate insulating layer. As a typical example of the active element, a field effect transistor is formed. Since the semiconductor layer is a thin film as described above, the field effect transistor formed here is also called a thin film transistor. As the semiconductor layer, a crystalline semiconductor layer obtained by crystallizing a semiconductor layer formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like by heat treatment and / or irradiation with an energy beam such as a laser beam is preferably used. This is because the crystalline semiconductor layer has a field-effect mobility of the field-effect transistor of 30 to 500 cm 2 / V · sec (electrons), and power loss can be suppressed.

電力供給制御回路１４は半導体層、絶縁層、配線を形成する層を含み、合計０．５〜５μｍの厚さで形成することが好ましい。この厚さで形成することで、蓄電装置の薄型化に寄与することができる。また、曲げ応力に対して耐性を持たせることができる。この場合において、半導体層を島状に分離して形成することで、曲げ応力に対する耐性を向上させることができる。 The power supply control circuit 14 includes a semiconductor layer, an insulating layer, and a layer for forming a wiring, and is preferably formed with a total thickness of 0.5 to 5 μm. By forming with this thickness, the power storage device can be made thinner. Further, resistance to bending stress can be provided. In this case, the resistance to bending stress can be improved by forming the semiconductor layer in an island shape.

第１の構造体１０と第２の構造体１２は、アンテナ端子１８と貫通電極２０が電気的に接続するように接着材２８で固定する。例えば、接着材２８として導電性粒子を分散させたアクリル、ウレタン又はエポキシ系接着材を用いることができる。また、アンテナ端子１８と貫通電極２０との接続を導電性ペースト又は半田ペーストで形成し、他の部分にアクリル、ウレタン又はエポキシ系接着材を形成して固めても良い。第２の構造体１２と電力供給制御回路１４も同様であり、貫通電極２０と接続電極２４が電気的に接続するように固定する。 The first structure 10 and the second structure 12 are fixed with an adhesive 28 so that the antenna terminal 18 and the through electrode 20 are electrically connected. For example, an acrylic, urethane, or epoxy adhesive in which conductive particles are dispersed can be used as the adhesive 28. Further, the connection between the antenna terminal 18 and the through electrode 20 may be formed by a conductive paste or a solder paste, and an acrylic, urethane, or epoxy adhesive may be formed and hardened in other portions. The same applies to the second structure 12 and the power supply control circuit 14, and the through electrode 20 and the connection electrode 24 are fixed so as to be electrically connected.

封止材３０は、アクリル、ウレタン、フェノール、エポキシ又はシリコーン系樹脂材料で形成し、電力供給制御回路１４を保護するために設けることが好ましい。封止材３０は、電力供給制御回路１４が覆われるように形成し、電力供給制御回路１４、第２の構造体１２の側端面が覆われるように形成することが好ましい。この封止材３０により、電力供給制御回路１４が損傷することを防ぐことができる。また、電力供給制御回路１４と第２の構造体１２及び第１の構造体１０との接着強度を高めることができる。このようにして、２μｍ〜１５０μｍ、好ましくは１０〜６０μｍの蓄電装置を得ることができる。 The sealing material 30 is preferably formed of acrylic, urethane, phenol, epoxy, or silicone resin material and provided to protect the power supply control circuit 14. The sealing material 30 is preferably formed so as to cover the power supply control circuit 14 and so as to cover the power supply control circuit 14 and the side end surfaces of the second structure 12. The sealing material 30 can prevent the power supply control circuit 14 from being damaged. In addition, the adhesive strength between the power supply control circuit 14, the second structure 12, and the first structure 10 can be increased. In this manner, a power storage device having a size of 2 μm to 150 μm, preferably 10 to 60 μm can be obtained.

図３は、第１の構造体１０のアンテナ端子１８と電力供給制御回路１４の接続電極２４を対向させて配置し、これらを接続する構造を示している。第２の構造体１２は電力供給制御回路１４を保護するように背面に配置している。第２の構造体１２にキャパシターを形成する場合には、電力供給制御回路１４にセラミックスアンテナ接続電極２７を形成し、第２の構造体１２のキャパシター外部電極２２と電気的に接続するようにしても良い。第１の構造体１０、第２の構造体１２及び電力供給制御回路１４は接着材２８で固定することが好ましい。図３の構成では、電力供給制御回路１４の背面に第２の構造体１２が配設されているので、封止材３０は適宜設ければ良い。 FIG. 3 shows a structure in which the antenna terminal 18 of the first structure 10 and the connection electrode 24 of the power supply control circuit 14 are arranged to face each other, and these are connected. The second structure 12 is disposed on the back surface so as to protect the power supply control circuit 14. When a capacitor is formed on the second structure 12, a ceramic antenna connection electrode 27 is formed on the power supply control circuit 14 so as to be electrically connected to the capacitor external electrode 22 of the second structure 12. Also good. The first structure 10, the second structure 12, and the power supply control circuit 14 are preferably fixed with an adhesive 28. In the configuration of FIG. 3, since the second structure 12 is disposed on the back surface of the power supply control circuit 14, the sealing material 30 may be provided as appropriate.

以上の通り、本発明に係る蓄電装置は、セラミックス等で形成される構造体を用いることで、蓄電装置の剛性を高めることができる。それにより、蓄電装置を薄型化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することができる。セラミックス等で形成される構造体に接続用の配線を形成して、アンテナと電力供給制御回路を接続することで、曲げ応力が加わっても接続部がはずれて動作不良を起こすことを防止できる。 As described above, the power storage device according to the present invention can increase the rigidity of the power storage device by using a structure formed of ceramics or the like. Thereby, even when the power storage device is thinned, the required function can be maintained while maintaining the robustness. By forming connection wiring on a structure formed of ceramics or the like and connecting the antenna and the power supply control circuit, even if bending stress is applied, the connection portion can be prevented from being disconnected and causing malfunction.

本実施例は、アンテナが形成された第１の構造体、キャパシターが形成された第２の構造体及び電力供給制御回路１４を組み合わせた蓄電装置の一例について図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は当該蓄電装置の平面図であり、図５はＡ−Ｂ切断線、Ｃ−Ｄ切断線に対応する断面図を示す。 In this embodiment, an example of a power storage device in which a first structure body in which an antenna is formed, a second structure body in which a capacitor is formed, and a power supply control circuit 14 are combined will be described with reference to FIGS. To do. 4 is a plan view of the power storage device, and FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to the line AB and the line CD.

図４（Ａ）は、第１の構造体１０にコイル状のアンテナ１６が形成されている形態を示している。第１の構造体１０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、ポリフタールアミド、アクリル、ポリイミドなどのプラスチック材料や不織布、紙などの絶縁材料で形成する。 FIG. 4A shows a form in which a coiled antenna 16 is formed on the first structure 10. The first structure 10 is made of PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PES (polyethersulfone), polypropylene, polypropylene sulfide, polycarbonate, polyetherimide, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polysulfone, polyphthalamide. It is made of a plastic material such as acrylic or polyimide, or an insulating material such as nonwoven fabric or paper.

アンテナ１６は、第１の構造体１０に印刷法、メッキ法などにより、銅、銀、アルミニウムなどの低抵抗金属材料を用いて形成する。図４ではアンテナ１６の形状としてコイル状のものを示しているが、これは電磁誘導方式（例えば１３．５６ＭＨｚ帯）を適用する場合に適している。マイクロ波方式（例えば、ＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ帯）、２．４５ＧＨｚ帯等）を適用する場合には、信号の伝送に用いる電磁波の波長を考慮してアンテナとして機能する導電層の長さ等の形状を適宜設定すれば良い。この場合には、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、パッチアンテナなどを形成すれば良い。 The antenna 16 is formed on the first structure 10 using a low-resistance metal material such as copper, silver, or aluminum by a printing method, a plating method, or the like. In FIG. 4, the antenna 16 has a coil shape, which is suitable when an electromagnetic induction method (for example, 13.56 MHz band) is applied. When a microwave method (for example, UHF band (860 to 960 MHz band), 2.45 GHz band, or the like) is applied, the length of a conductive layer that functions as an antenna in consideration of the wavelength of an electromagnetic wave used for signal transmission, etc. The shape may be set as appropriate. In this case, a monopole antenna, a dipole antenna, a patch antenna, or the like may be formed.

図４（Ａ）はアンテナ端子１８に合わせて第２の構造体１２、電力供給制御回路１４が配設されている状態を示している。図４（Ｂ）は第２の構造体１２の平面図であり、図４（Ｃ）は電力供給制御回路１４の平面図である。第２の構造体１２と電力供給制御回路１４の外形寸法は略同一とすることが好ましい。或いは、第２の構造体１２よりも電力供給制御回路１４の外形寸法を小さくしても良い。 FIG. 4A shows a state where the second structure 12 and the power supply control circuit 14 are arranged in accordance with the antenna terminal 18. FIG. 4B is a plan view of the second structure 12, and FIG. 4C is a plan view of the power supply control circuit 14. The external dimensions of the second structure 12 and the power supply control circuit 14 are preferably substantially the same. Alternatively, the external dimensions of the power supply control circuit 14 may be made smaller than that of the second structure 12.

本実施例において、第２の構造体１２はセラミックス材料で形成されていることが好ましい。この第２の構造体１２には貫通電極２０及びキャパシター電極３４が形成されている。電力供給制御回路１４にはアンテナ端子１８と接続する接続電極２４とキャパシター電極３４と接続するキャパシター部接続電極２６が形成されている。次いで、第２の構造体１２及び電力供給制御回路１４の接続構造の詳細について図５を参照して説明する。 In the present embodiment, the second structure 12 is preferably formed of a ceramic material. A through electrode 20 and a capacitor electrode 34 are formed in the second structure 12. In the power supply control circuit 14, a connection electrode 24 connected to the antenna terminal 18 and a capacitor portion connection electrode 26 connected to the capacitor electrode 34 are formed. Next, details of the connection structure between the second structure 12 and the power supply control circuit 14 will be described with reference to FIG.

図５（Ａ）はＡ−Ｂ切断線に対応する断面図を示している。第１の構造体１０と電力供給制御回路１４は第２の構造体１２に形成された貫通電極２０によって接続されている。これらは接着材２８によって固定されている。第２の構造体１２は誘電体層３２とキャパシター電極３４が形成された層が、交互に咬み合うように積層されている。このように誘電体層３２とキャパシター電極３４を積層することでキャパシターを形成している。 FIG. 5A shows a cross-sectional view corresponding to the line AB. The first structure 10 and the power supply control circuit 14 are connected by a through electrode 20 formed in the second structure 12. These are fixed by an adhesive 28. The second structure 12 is laminated so that the dielectric layer 32 and the layer on which the capacitor electrode 34 is formed are alternately engaged with each other. Thus, a capacitor is formed by laminating the dielectric layer 32 and the capacitor electrode 34.

誘電体層３２はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、鉛複合ペロブスカイト化合物材料などのセラミックス材料にバインダー化合物、可塑剤及び有機溶剤を含むセラミックスペーストを基板上に塗布して誘電体層を形成する。その上に銅又は銅合金、ニッケル又はニッケル合金、銀又は銀合金、スズ又はスズ合金から選ばれる電極ペーストを印刷してキャパシター電極３４を形成する。なお、貫通電極２０を形成する場合は、その該当位置に開口が形成される形状とする。これらを乾燥させた後、所定の大きさに分断し、キャパシター電極３４が交互に咬み合うように複数層積層する。これをセラミックス材料で形成された保護層３６で挟み、脱バインダー、焼成及び熱処理を施すことで形成される。 The dielectric layer 32 is formed by applying a ceramic paste containing a binder compound, a plasticizer and an organic solvent to a ceramic material such as barium titanate (BaTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), or a lead composite perovskite compound material on a substrate. A dielectric layer is formed. An electrode paste selected from copper or copper alloy, nickel or nickel alloy, silver or silver alloy, tin or tin alloy is printed thereon to form the capacitor electrode 34. In addition, when forming the penetration electrode 20, it is set as the shape by which an opening is formed in the applicable position. After these are dried, they are divided into a predetermined size, and a plurality of layers are laminated so that the capacitor electrodes 34 are alternately engaged with each other. It is formed by sandwiching this between protective layers 36 made of a ceramic material, and performing binder removal, firing and heat treatment.

図５において、誘電体層３２及びキャパシター電極３４は、ナノ粒子を用いることで１〜１０μｍの厚さに形成することができる。それにより、２μｍの厚さの誘電体層３２を５層積層すると厚さは１０μｍとなる。また、１μｍの厚さの誘電体層３２を１０層重ねても１０μｍの厚さで済ませることができる。 In FIG. 5, the dielectric layer 32 and the capacitor electrode 34 can be formed to a thickness of 1 to 10 μm by using nanoparticles. Thereby, when five dielectric layers 32 each having a thickness of 2 μm are stacked, the thickness becomes 10 μm. Further, even if 10 dielectric layers 32 each having a thickness of 1 μm are stacked, the thickness can be reduced to 10 μm.

図５（Ｂ）はＣ−Ｄ切断線に対応する断面図であり、キャパシター電極３４と電力供給制御回路１４のキャパシター部接続電極２６の構造を示している。第２の構造体１２において、外周部に形成されるキャパシター外部電極２２は、ニッケルメッキやスズメッキなどが施されている。キャパシター外部電極２２とキャパシター部接続電極２６の接続には接着材２８により形成することができる。 FIG. 5B is a cross-sectional view corresponding to the CD cut line, and shows the structure of the capacitor electrode 34 and the capacitor portion connection electrode 26 of the power supply control circuit 14. In the second structure 12, the capacitor external electrode 22 formed on the outer peripheral portion is subjected to nickel plating, tin plating, or the like. The capacitor external electrode 22 and the capacitor portion connection electrode 26 can be formed by an adhesive 28.

以上の様に、アンテナが形成された第１の構造体１０、キャパシターが形成された第２の構造体１２及び電力供給制御回路１４を組み合わせた蓄電装置が得られる。セラミックス等で形成される第２の構造体１２を用いることで、蓄電装置の剛性を高めることができる。それにより、電力供給制御回路１４を有する蓄電装置を薄型化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することができる。 As described above, a power storage device is obtained in which the first structure 10 in which the antenna is formed, the second structure 12 in which the capacitor is formed, and the power supply control circuit 14 are combined. By using the second structure body 12 formed of ceramics or the like, the rigidity of the power storage device can be increased. Thereby, even when the power storage device having the power supply control circuit 14 is thinned, the required function can be maintained while maintaining the robustness.

本実施例は、複数のアンテナを装備した本発明に係る蓄電装置の一例について説明する。アンテナが形成された第１の構造体１０、キャパシターが形成された第２の構造体１２、電力供給制御回路１４及びセラミックスアンテナ３８を組み合わせた蓄電装置の一例について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は当該蓄電装置の平面図であり、図７はＥ−Ｆ切断線、Ｇ−Ｈ切断線に対応する断面図を示す。 In this embodiment, an example of a power storage device according to the present invention equipped with a plurality of antennas will be described. An example of a power storage device in which the first structure 10 in which the antenna is formed, the second structure 12 in which the capacitor is formed, the power supply control circuit 14, and the ceramic antenna 38 are combined is described with reference to FIGS. explain. 6 is a plan view of the power storage device, and FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to the EF cutting line and the GH cutting line.

図６（Ａ）は、第１の構造体１０にコイル状のアンテナ１６が形成されている。アンテナ１６は実施例１と同様に通信に使用する周波数帯によって形状を適宜変更することができる。 In FIG. 6A, a coiled antenna 16 is formed on the first structure 10. As in the first embodiment, the shape of the antenna 16 can be changed as appropriate depending on the frequency band used for communication.

図６（Ａ）はアンテナ端子１８に合わせて第２の構造体１２、電力供給制御回路１４、セラミックスアンテナ３８が配設されている状態を示している。なお、図６（Ｂ）は第２の構造体１２の平面図であり、図６（Ｃ）は電力供給制御回路１４の平面図であり、図６（Ｄ）はセラミックスアンテナ３８の平面図である。第２の構造体１２、電力供給制御回路１４及びセラミックスアンテナ３８の外形寸法は略同一とすることが好ましい。或いは、第２の構造体１２及びセラミックスアンテナ３８よりも電力供給制御回路１４の外形寸法を小さくしても良い。 FIG. 6A shows a state in which the second structure 12, the power supply control circuit 14, and the ceramic antenna 38 are arranged in accordance with the antenna terminal 18. 6B is a plan view of the second structure 12, FIG. 6C is a plan view of the power supply control circuit 14, and FIG. 6D is a plan view of the ceramic antenna 38. is there. The external dimensions of the second structure 12, the power supply control circuit 14, and the ceramic antenna 38 are preferably substantially the same. Alternatively, the outer dimensions of the power supply control circuit 14 may be smaller than those of the second structure 12 and the ceramic antenna 38.

第２の構造体１２はセラミックス材料で形成され、貫通電極２０及びキャパシター外部電極２２が形成されている。電力供給制御回路１４にはアンテナ端子１８と接続する接続電極２４と、キャパシター外部電極２２と接続するキャパシター部接続電極２６、セラミックスアンテナ３８と接続するセラミックスアンテナ接続電極２７が形成されている。次いで、第２の構造体１２及び電力供給制御回路１４の接続構造の詳細について図７を参照して説明する。 The second structure 12 is made of a ceramic material, and the through electrode 20 and the capacitor external electrode 22 are formed. In the power supply control circuit 14, a connection electrode 24 connected to the antenna terminal 18, a capacitor part connection electrode 26 connected to the capacitor external electrode 22, and a ceramics antenna connection electrode 27 connected to the ceramics antenna 38 are formed. Next, details of the connection structure of the second structure 12 and the power supply control circuit 14 will be described with reference to FIG.

図７（Ａ）はＥ−Ｆ切断線に対応する断面図を示している。第２の構造体１２は実施例１と同様にセラミックス材料でキャパシターが形成されている。第１の構造体１０のアンテナ端子１８と電力供給制御回路１４の接続電極２４を接続する貫通電極２０を有する構造は、図５（Ａ）と同様である。電力供給制御回路１４の背面にはセラミックスアンテナ３８が配置されている。電力供給制御回路１４を挟む第２の構造体１２とセラミックスアンテナ３８は、保護層としての機能を兼ね備えている。 FIG. 7A shows a cross-sectional view corresponding to the EF cutting line. The second structure 12 has a capacitor formed of a ceramic material as in the first embodiment. The structure having the through electrode 20 that connects the antenna terminal 18 of the first structure 10 and the connection electrode 24 of the power supply control circuit 14 is the same as that shown in FIG. A ceramics antenna 38 is disposed on the back surface of the power supply control circuit 14. The second structure 12 and the ceramic antenna 38 sandwiching the power supply control circuit 14 also have a function as a protective layer.

図７（Ｂ）はＧ−Ｈ切断線に対応する断面図であり、電力供給制御回路１４とセラミックスアンテナ３８の接続構造を示している。セラミックスアンテナ３８は、誘電体４２の一方（電力供給制御回路１４側）に接地体４４が形成され、他方に反射体４６が形成されている。電力供給制御回路１４にはセラミックスアンテナ接続電極２７が形成され、これに接地体４４と給電体４０が接続している。反射体４６には指向性を高めるためのスリットが形成されていても良い。反射体４６と給電体４０とは間隙をもって配置され、容量結合されている。 FIG. 7B is a cross-sectional view corresponding to the GH cutting line and shows a connection structure between the power supply control circuit 14 and the ceramic antenna 38. The ceramic antenna 38 has a grounding body 44 formed on one side of the dielectric 42 (on the power supply control circuit 14 side) and a reflector 46 formed on the other side. A ceramic antenna connection electrode 27 is formed in the power supply control circuit 14, and a grounding body 44 and a power feeding body 40 are connected to the ceramic antenna connection electrode 27. The reflector 46 may be formed with a slit for improving directivity. The reflector 46 and the power feeder 40 are arranged with a gap and are capacitively coupled.

本実施例の蓄電装置は、第１の構造体１０に形成されたアンテナ１６とセラミックスアンテナ３８を給電用のアンテナとして用い、第２の構造体１２に形成されたキャパシターに充電する。キャパシターは誘電体層３２とキャパシター電極３４で形成されている。この誘電体層３２とキャパシター電極３４を複数層重ねることで大きな容量を形成することができる。この場合、アンテナ１６とセラミックスアンテナ３８が受信する電磁波の周波数を異ならせることで、効率良くキャパシターに充電することができる。すなわち、キャパシターに充電するために受信する電磁波の帯域を広げることができる。この場合において、誘電体層３２及びキャパシター電極３４は、ナノ粒子を用いることで１〜１０μｍの厚さに形成することができる。それにより、２μｍの厚さの誘電体層３２を５層積層すると厚さは１０μｍとなる。また、１μｍの厚さの誘電体層３２を１０層重ねても１０μｍの厚さで済ませることができる。 The power storage device of this embodiment uses the antenna 16 and the ceramic antenna 38 formed on the first structure 10 as power feeding antennas, and charges the capacitor formed on the second structure 12. The capacitor is formed of a dielectric layer 32 and a capacitor electrode 34. A large capacitance can be formed by overlapping a plurality of dielectric layers 32 and capacitor electrodes 34. In this case, the capacitor can be efficiently charged by making the frequency of the electromagnetic wave received by the antenna 16 and the ceramic antenna 38 different. That is, the band of the electromagnetic wave received for charging the capacitor can be widened. In this case, the dielectric layer 32 and the capacitor electrode 34 can be formed to a thickness of 1 to 10 μm by using nanoparticles. Thereby, when five dielectric layers 32 each having a thickness of 2 μm are stacked, the thickness becomes 10 μm. Further, even if 10 dielectric layers 32 each having a thickness of 1 μm are stacked, the thickness can be reduced to 10 μm.

以上の様に、アンテナが形成された第１の構造体１０、キャパシターが形成された第２の構造体１２、電力供給制御回路１４及びセラミックスアンテナ３８を組み合わせた蓄電装置が得られる。セラミックス等で形成される第２の構造体１２及びセラミックスアンテナ３８を用いることで、蓄電装置の剛性を高めることができる。それにより、電力供給制御回路１４を有する蓄電装置を薄型化した場合にも、丈夫さを保ち要求される機能を維持することができる。 As described above, a power storage device is obtained in which the first structure 10 in which the antenna is formed, the second structure 12 in which the capacitor is formed, the power supply control circuit 14, and the ceramic antenna 38 are combined. By using the second structure 12 and the ceramic antenna 38 formed of ceramics or the like, the rigidity of the power storage device can be increased. Thereby, even when the power storage device having the power supply control circuit 14 is thinned, the required function can be maintained while maintaining the robustness.

本発明に係る蓄電装置の電力供給制御回路の一例について、図８に示すブロック図を用いて説明する。 An example of a power supply control circuit for a power storage device according to the present invention will be described with reference to a block diagram shown in FIG.

図８の蓄電装置１００は、アンテナ１０２、電力供給制御回路１０４、キャパシター１０６によって構成されている。電力供給制御回路１０４は、整流回路１０８、低周波信号発生回路１１０、スイッチ回路１１２、電源回路１１４によって構成される。電力供給制御回路における電源回路から、蓄電装置の外部にある負荷１１８に電力の出力が行われる。 The power storage device 100 in FIG. 8 includes an antenna 102, a power supply control circuit 104, and a capacitor 106. The power supply control circuit 104 includes a rectifier circuit 108, a low frequency signal generation circuit 110, a switch circuit 112, and a power supply circuit 114. Power is output from a power supply circuit in the power supply control circuit to a load 118 outside the power storage device.

実施例１との関連において、アンテナ１０２は第１の構造体１０に形成されている。キャパシター１０６は第２の構造体１２に形成されている。電力供給制御回路１０４は電力供給制御回路１４に相当する。 In connection with the first embodiment, the antenna 102 is formed in the first structure 10. The capacitor 106 is formed in the second structure 12. The power supply control circuit 104 corresponds to the power supply control circuit 14.

なお図８における負荷１１８の構成は電子機器により異なっている。例えば、携帯電話やデジタルビデオカメラにおいては、ロジック回路、増幅回路、メモリコントローラなどが負荷に相当する。また、ＩＣカード、ＩＣタグなどでは高周波回路及びロジック回路などが負荷に相当する。 In addition, the structure of the load 118 in FIG. 8 changes with electronic devices. For example, in a mobile phone or a digital video camera, a logic circuit, an amplifier circuit, a memory controller, and the like correspond to loads. Further, in an IC card, an IC tag, etc., a high frequency circuit, a logic circuit, and the like correspond to loads.

また、図８には、給電器１２０が発する電磁波を、アンテナ１０２が受信してキャパシター１０６に充電する構成の蓄電装置１００を示す。図８において、アンテナ１０２が受信した電磁波は整流回路１０８で整流され、キャパシター１０６に充電する。また、アンテナ１０２で電磁波を受信することにより得られた電力は、整流回路１０８を介して低周波信号発生回路１１０に入力される。さらに、アンテナ１０２で電磁波を受信することで得られた電力は、整流回路１０８及びスイッチ回路１１２を介して電源回路１１４に信号として入力される。また、低周波信号発生回路１１０は、入力される信号で動作が制御されて、スイッチ回路１１２に対し、オンオフの制御信号を出力する。 FIG. 8 illustrates the power storage device 100 configured to receive the electromagnetic wave generated by the power feeder 120 by the antenna 102 and charge the capacitor 106. In FIG. 8, the electromagnetic wave received by the antenna 102 is rectified by the rectifier circuit 108 and charges the capacitor 106. In addition, power obtained by receiving electromagnetic waves with the antenna 102 is input to the low frequency signal generation circuit 110 via the rectifier circuit 108. Further, power obtained by receiving electromagnetic waves with the antenna 102 is input as a signal to the power supply circuit 114 via the rectifier circuit 108 and the switch circuit 112. The operation of the low-frequency signal generation circuit 110 is controlled by an input signal, and outputs an on / off control signal to the switch circuit 112.

図８において、電磁波を受信することによって得られる電力は、キャパシター１０６に充電される。給電器１２０から十分な電力の供給が受けられない場合には、キャパシター１０６より供給される電力がスイッチ回路１１２を介して電源回路１１４へ電力を供給される。給電器１２０は、アンテナ１０２が受信することができる電磁波を放射する機器である。 In FIG. 8, the electric power obtained by receiving the electromagnetic wave is charged in the capacitor 106. When sufficient power cannot be supplied from the power feeder 120, the power supplied from the capacitor 106 is supplied to the power supply circuit 114 via the switch circuit 112. The power feeder 120 is a device that emits electromagnetic waves that can be received by the antenna 102.

図８におけるアンテナ１０２の構成は、電磁結合方式、電磁誘導方式又はマイクロ波方式等、受信する電磁波の周波数帯に応じて選択すれば良い。アンテナ１０２は、給電器１２０が供給する電磁波の有無によらず、任意に電磁波を受信して電力供給制御回路１０４に信号を供給することができる。例えば、蓄電装置１００のキャパシター１０６を充電するためにアンテナ１０２で受信する電磁波として、携帯電話の電磁波（８００〜９００ＭＨｚ帯、１．５ＧＨｚ、１．９〜２．１ＧＨｚ帯等）、携帯電話から発振される電磁波、電波時計の電磁波（４０ｋＨｚ等）、家庭用の交流電源のノイズ（６０Ｈｚ等）、他の無線信号出力手段から無作為に生じている電磁等を利用することができる。 The configuration of the antenna 102 in FIG. 8 may be selected according to the frequency band of the received electromagnetic wave, such as an electromagnetic coupling method, an electromagnetic induction method, or a microwave method. The antenna 102 can arbitrarily receive an electromagnetic wave and supply a signal to the power supply control circuit 104 regardless of the presence or absence of the electromagnetic wave supplied by the power feeder 120. For example, as an electromagnetic wave received by the antenna 102 for charging the capacitor 106 of the power storage device 100, an electromagnetic wave of a mobile phone (800 to 900 MHz band, 1.5 GHz, 1.9 to 2.1 GHz band, etc.), oscillated from the mobile phone Electromagnetic waves generated by radio waves, radio wave clock electromagnetic waves (40 kHz, etc.), household AC power supply noise (60 Hz, etc.), electromagnetic waves generated randomly from other wireless signal output means, and the like can be used.

次に、図８に示す蓄電装置１００に、電磁波を受信して、キャパシター１０６の充電及び電源回路１１４への電力の供給をする動作について説明する。アンテナ１０２で受信した電磁波は、整流回路１０８により半波整流され平滑化される。そして整流回路１０８から出力される電力は、スイッチ回路１１２を介して電源回路１１４に供給され、余剰電力がキャパシター１０６に蓄えられる。 Next, an operation in which the power storage device 100 illustrated in FIG. 8 receives electromagnetic waves and charges the capacitor 106 and supplies power to the power supply circuit 114 will be described. The electromagnetic wave received by the antenna 102 is half-wave rectified and smoothed by the rectifier circuit 108. The power output from the rectifier circuit 108 is supplied to the power supply circuit 114 via the switch circuit 112, and surplus power is stored in the capacitor 106.

本実施例の蓄電装置１００は、電磁波の強度に応じて間欠的に動作させることにより、キャパシター１０６に充電した電力が無駄に消費されないように工夫されている。一般に蓄電回路は負荷に対し常時電力を供給するが、用途によっては必ずしも常時電力の供給をしなくとも良い場合もある。そのような場合に、蓄電装置１００からの電力の供給の動作を停止することによって、キャパシター１０６に蓄えた電力の消費を押さえることができる。本実施例において、常時動作しているのは、図８における低周波信号発生回路１１０のみである。低周波信号発生回路１１０はキャパシター１０６に蓄えられた電力をもとに動作する。図９を用いて、低周波信号発生回路１１０の出力波形について説明する。 The power storage device 100 of the present embodiment is devised so that the power charged in the capacitor 106 is not wasted by operating intermittently according to the intensity of electromagnetic waves. In general, a power storage circuit always supplies power to a load, but depending on the application, there is a case where it is not always necessary to supply power. In such a case, consumption of power stored in the capacitor 106 can be suppressed by stopping the operation of supplying power from the power storage device 100. In the present embodiment, only the low frequency signal generation circuit 110 in FIG. 8 is always operating. The low frequency signal generation circuit 110 operates based on the electric power stored in the capacitor 106. The output waveform of the low frequency signal generation circuit 110 will be described with reference to FIG.

図９には、低周波信号発生回路１１０がスイッチ回路に出力する信号の波形について示している。図９の例では出力波形のデューティを１：ｎ（ｎは整数）にすることによって、消費電力を１／（ｎ＋１）程度にすることができる。この信号を元にしてスイッチ回路１１２を駆動する。スイッチ回路１１２はキャパシター１０６と電源回路１１４を出力信号がハイになっている期間だけ接続し、それによって、その期間だけ蓄電装置におけるバッテリーより電源回路を介して負荷に電力が供給される。 FIG. 9 shows a waveform of a signal output from the low frequency signal generation circuit 110 to the switch circuit. In the example of FIG. 9, the power consumption can be reduced to about 1 / (n + 1) by setting the duty of the output waveform to 1: n (n is an integer). Based on this signal, the switch circuit 112 is driven. The switch circuit 112 connects the capacitor 106 and the power supply circuit 114 only during a period in which the output signal is high, whereby electric power is supplied from the battery in the power storage device to the load via the power supply circuit only during that period.

図１０は、図８における低周波信号発生回路１１０の一例を示す。図１０の低周波信号発生回路１１０は、リングオシレータ１２２、分周回路１２４、ＡＮＤ回路１２６、インバータ１２８、インバータ１３０によって構成されている。リングオシレータ１２２の発振信号を分周回路１２４で分周し、その出力をＡＮＤ回路１２６に入力している。そして、ＡＮＤ回路１２６で低デューティ比の信号を作り出している。さらにＡＮＤ回路１２６の出力をインバータ１２８及びインバータ１３０を介して、トランスミッションゲート１３２で構成されるスイッチ回路１１２に入力している。リングオシレータ１２２は低周波数で発振するものであり、例えば１ＫＨｚで発振させている。 FIG. 10 shows an example of the low-frequency signal generation circuit 110 in FIG. The low frequency signal generation circuit 110 in FIG. 10 includes a ring oscillator 122, a frequency divider circuit 124, an AND circuit 126, an inverter 128, and an inverter 130. The oscillation signal of the ring oscillator 122 is divided by the frequency divider circuit 124, and the output is input to the AND circuit 126. The AND circuit 126 produces a signal with a low duty ratio. Further, the output of the AND circuit 126 is input to the switch circuit 112 including the transmission gate 132 via the inverter 128 and the inverter 130. The ring oscillator 122 oscillates at a low frequency, and oscillates at 1 KHz, for example.

図１１は、図１０で示した低周波信号発生回路１１０から出力される信号のタイミングチャートを示す。図１１は、リングオシレータ１２２の出力波形、分周回路１２４の出力波形及びＡＮＤ回路１２６の出力波形の一例を示している。図１１は、リングオシレータ１２２から出力された信号を、１０２４分周する場合の出力波形を示している。出力波形は、分周回路出力波形１、分周回路出力波形２、分周回路出力波形３が順次出力されていく。これらの出力波形をＡＮＤ回路１２６で処理すると、デューティを１：１０２４の信号を形成することができる。このときリングオシレータ１２２の発振周波数が１ＫＨｚであれば１つの周期において動作期間は０．５μｓｅｃ、非動作期間は５１２μｓｅｃとなる。 FIG. 11 is a timing chart of signals output from the low-frequency signal generation circuit 110 shown in FIG. FIG. 11 shows an example of the output waveform of the ring oscillator 122, the output waveform of the frequency divider circuit 124, and the output waveform of the AND circuit 126. FIG. 11 shows an output waveform when the signal output from the ring oscillator 122 is divided by 1024. As the output waveform, a frequency divider circuit output waveform 1, a frequency divider circuit output waveform 2, and a frequency divider circuit output waveform 3 are sequentially output. When these output waveforms are processed by the AND circuit 126, a signal having a duty of 1: 1024 can be formed. At this time, if the oscillation frequency of the ring oscillator 122 is 1 KHz, the operation period is 0.5 μsec and the non-operation period is 512 μsec in one cycle.

低周波信号発生回路１１０から出力される信号は、定期的にスイッチ回路１１２のトランスミッションゲート１３２のオンとオフを制御し、キャパシター１０６から電源回路１１４への電力の供給を制御する。それにより、蓄電装置１００からの負荷への電力の供給を制御することができる。すなわち、キャパシター１０６から信号制御回路部への電力の供給を間欠的に行うことにより、蓄電装置１００から負荷１１８への電力の供給を抑え、低消費電力化を行うことができる。 A signal output from the low-frequency signal generation circuit 110 periodically controls on / off of the transmission gate 132 of the switch circuit 112 and controls supply of power from the capacitor 106 to the power supply circuit 114. Thereby, supply of electric power from power storage device 100 to the load can be controlled. That is, by intermittently supplying power from the capacitor 106 to the signal control circuit unit, power supply from the power storage device 100 to the load 118 can be suppressed, and power consumption can be reduced.

図８における電源回路１１４の例について図１２を用いて説明する。電源回路１１４は基準電圧回路とバッファアンプで構成される。基準電圧回路は抵抗１３４、ダイオード接続されたトランジスタ１３６、１３８によって構成されている。この回路によって、トランジスタ１３６、１３８により、トランジスタのゲート・ソース間電圧（Ｖｇｓ）に応じた基準電圧（２×Ｖｇｓ）を発生させている。バッファアンプはトランジスタ１４０、１４２で構成される差動回路、トランジスタ１４４、１４６によって構成されるカレントミラー回路、電流供給用抵抗１４８、トランジスタ１５０、抵抗１５２によって構成されるソース接地アンプより構成される。 An example of the power supply circuit 114 in FIG. 8 will be described with reference to FIG. The power supply circuit 114 includes a reference voltage circuit and a buffer amplifier. The reference voltage circuit includes a resistor 134 and diode-connected transistors 136 and 138. With this circuit, the transistors 136 and 138 generate a reference voltage (2 × Vgs) corresponding to the gate-source voltage (Vgs) of the transistor. The buffer amplifier is composed of a differential circuit composed of transistors 140 and 142, a current mirror circuit composed of transistors 144 and 146, a current supply resistor 148, a transistor 150, and a common source amplifier composed of a resistor 152.

図１２に示す電源回路１１４において、出力端子より流れる電流が大きいときはトランジスタ１５０に流れる電流が少なくなり、また、出力端子より流れる電流が小さいときはトランジスタ１５０に流れる電流が多くなる。これにより、抵抗１５２に流れる電流はほぼ一定となるように動作する。また出力端子の電位は基準電圧回路とほぼ同じ値となる。ここでは基準電圧回路とバッファアンプを有する電源回路を示したが、電源回路１１４としては図１２に限定されず、他の形式の電源回路であっても良い。 In the power supply circuit 114 shown in FIG. 12, when the current flowing from the output terminal is large, the current flowing through the transistor 150 decreases, and when the current flowing from the output terminal is small, the current flowing through the transistor 150 increases. As a result, the current flowing through the resistor 152 operates so as to be substantially constant. Further, the potential of the output terminal is almost the same value as that of the reference voltage circuit. Although a power supply circuit having a reference voltage circuit and a buffer amplifier is shown here, the power supply circuit 114 is not limited to FIG. 12 and may be another type of power supply circuit.

上記したように、本実施例の電力供給制御回路を実施例１の蓄電装置に適用することができる。本実施例の電力供給制御回路によれば、電磁波を受信して、それを電力としてキャパシターに充電することができる。キャパシター１０６に充電した電力は負荷に供給することができる。また、蓄電装置からの負荷への電力の供給を制御することができる。すなわち、キャパシターから信号制御回路部への電力の供給を間欠的に行うことにより、蓄電装置から負荷への電力の供給を抑え低消費電力化を行うことができる。 As described above, the power supply control circuit according to the present embodiment can be applied to the power storage device according to the first embodiment. According to the power supply control circuit of the present embodiment, electromagnetic waves can be received and the capacitor can be charged as electric power. The electric power charged in the capacitor 106 can be supplied to the load. In addition, power supply from the power storage device to the load can be controlled. That is, by intermittently supplying power from the capacitor to the signal control circuit unit, it is possible to suppress power supply from the power storage device to the load and reduce power consumption.

本実施例は、実施例２に対応する蓄電装置の一例を図１３を参照して説明する。なお、以下の説明では図８と相違する点を中心に説明する。 In this example, an example of a power storage device corresponding to Example 2 will be described with reference to FIG. In the following description, differences from FIG. 8 will be mainly described.

図１３の複数のアンテナ回路を具備する蓄電装置の構成について示す。図８と異なる点は、複数のアンテナ回路としてアンテナ１０２、第２のアンテナ１０３を具備する点にある。アンテナ１０２、第２のアンテナ１０３は適合する受信周波数が異なるように構成されていることが好ましい。例えば、実施例２の図６で示すように、アンテナ１０２をスパイラルアンテナで構成し、第２のアンテナ１０３をセラミックスアンテナ（パッチアンテナ）で構成することができる。 A structure of a power storage device including the plurality of antenna circuits in FIG. 13 is described. 8 is different from FIG. 8 in that an antenna 102 and a second antenna 103 are provided as a plurality of antenna circuits. It is preferable that the antenna 102 and the second antenna 103 are configured to have different compatible reception frequencies. For example, as shown in FIG. 6 of the second embodiment, the antenna 102 can be configured by a spiral antenna, and the second antenna 103 can be configured by a ceramic antenna (patch antenna).

実施例２との関連において、アンテナ１０２は第１の構造体１０に形成されている。第２のアンテナ１０３はセラミックスアンテナ３８に相当する。キャパシター１０６は第２の構造体１２に形成されている。電力供給制御回路１０４は電力供給制御回路１４に相当する。 In connection with the second embodiment, the antenna 102 is formed in the first structure 10. The second antenna 103 corresponds to the ceramic antenna 38. The capacitor 106 is formed in the second structure 12. The power supply control circuit 104 corresponds to the power supply control circuit 14.

アンテナ１０２、第２のアンテナ１０３が受信した電磁波は整流回路１０８で整流され、キャパシター１０６に充電される。整流回路１０８では、両方のアンテナが受信した電磁波を同時に整流してキャパシター１０６に充電するようにすることができる。また、整流回路１０８において、アンテナ１０２、第２のアンテナ１０３が受信した電磁波で、電界強度が強い方の電磁波を優先的に整流してキャパシター１０６に充電するようにしても良い。 The electromagnetic waves received by the antenna 102 and the second antenna 103 are rectified by the rectifier circuit 108 and charged to the capacitor 106. In the rectifier circuit 108, electromagnetic waves received by both antennas can be simultaneously rectified to charge the capacitor 106. In the rectifier circuit 108, the electromagnetic wave received by the antenna 102 and the second antenna 103 may be preferentially rectified to charge the capacitor 106 with the stronger electric field strength.

本実施例の蓄電装置１００において、他の構成は図８と同じであり、同様の作用効果を得ることができる。 In the power storage device 100 of the present embodiment, other configurations are the same as those in FIG. 8, and the same operational effects can be obtained.

本実施例は、キャパシターに充電した電力の供給を制御する機能を備えた蓄電装置について示す。なお、本実施例において、実施例３に示すものと同様の機能を有するものについては同じ符号を付して説明する。 This embodiment shows a power storage device having a function of controlling supply of electric power charged in a capacitor. In the present embodiment, components having functions similar to those shown in the third embodiment will be described with the same reference numerals.

図１４の蓄電装置１００は、アンテナ１０２、電力供給制御回路１０４、キャパシター１０６によって構成されている。電力供給制御回路１０４は、整流回路１０８、制御回路１１６、低周波信号発生回路１１０、スイッチ回路１１２、電源回路１１４によって構成される。負荷１１８への電力の供給は、電源回路１１４から行われる。 The power storage device 100 in FIG. 14 includes an antenna 102, a power supply control circuit 104, and a capacitor 106. The power supply control circuit 104 includes a rectifier circuit 108, a control circuit 116, a low frequency signal generation circuit 110, a switch circuit 112, and a power supply circuit 114. Power is supplied to the load 118 from the power supply circuit 114.

実施例１との関連において、アンテナ１０２は第１の構造体１０に形成されている。キャパシター１０６は第２の構造体１２に形成されている。電力供給制御回路１０４は電力供給制御回路１４に相当する。 In connection with the first embodiment, the antenna 102 is formed in the first structure 10. The capacitor 106 is formed in the second structure 12. The power supply control circuit 104 corresponds to the power supply control circuit 14.

本実施例の蓄電装置は、電力供給制御回路１０４は、整流回路１０８から出力される電力が負荷１１８の消費電力に対して余剰である場合には、その余剰分の電力をキャパシター１０６に蓄えるようにする。また、整流回路１０８から出力される電力が負荷１１８の消費電力に対して不足する場合には、キャパシター１０６を放電して電源回路１１４に電力を供給する。図１４において、整流回路１０８の後段にある制御回路１１６は、このような動作を行うために設けている。 In the power storage device of this embodiment, the power supply control circuit 104 stores the surplus power in the capacitor 106 when the power output from the rectifier circuit 108 is surplus with respect to the power consumption of the load 118. To. Further, when the power output from the rectifier circuit 108 is insufficient with respect to the power consumption of the load 118, the capacitor 106 is discharged to supply power to the power supply circuit 114. In FIG. 14, the control circuit 116 in the subsequent stage of the rectifier circuit 108 is provided to perform such an operation.

図１５に制御回路１１６の一例を示す。制御回路１１６はスイッチ１５４、スイッチ１５６、整流素子１５８、整流素子１６０及び電圧比較回路１６２を有している。図１５において、電圧比較回路１６２は、キャパシター１０６から出力される電圧と整流回路１０８から出力される電圧とを比較する。整流回路１０８から出力される電圧がキャパシター１０６から出力される電圧よりも十分に高いときには、電圧比較回路１６２はスイッチ１５４をオンにし、スイッチ１５６をオフにする。この状態で、整流回路１０８から整流素子１５８及びスイッチ１５４を介してキャパシター１０６に電流が流れる。一方、整流回路１０８から出力される電圧がキャパシター１０６から出力される電圧と比較して十分な高さでなくなると、電圧比較回路１６２はスイッチ１５４をオフにし、スイッチ１５６をオンにする。このとき、整流回路１０８から出力された電圧がキャパシター１０６から出力された電圧より高ければ、整流素子１６０には電流が流れないが、整流回路１０８から出力された電圧がバッテリーから出力された電圧より低ければ、キャパシター１０６からスイッチ１５６及び整流素子１６０を介してスイッチ回路１１２に電流が流れる。 FIG. 15 shows an example of the control circuit 116. The control circuit 116 includes a switch 154, a switch 156, a rectifier element 158, a rectifier element 160, and a voltage comparison circuit 162. In FIG. 15, the voltage comparison circuit 162 compares the voltage output from the capacitor 106 with the voltage output from the rectifier circuit 108. When the voltage output from the rectifier circuit 108 is sufficiently higher than the voltage output from the capacitor 106, the voltage comparison circuit 162 turns on the switch 154 and turns off the switch 156. In this state, a current flows from the rectifier circuit 108 to the capacitor 106 via the rectifier element 158 and the switch 154. On the other hand, when the voltage output from the rectifier circuit 108 is not sufficiently higher than the voltage output from the capacitor 106, the voltage comparison circuit 162 turns off the switch 154 and turns on the switch 156. At this time, if the voltage output from the rectifier circuit 108 is higher than the voltage output from the capacitor 106, no current flows through the rectifier element 160, but the voltage output from the rectifier circuit 108 is higher than the voltage output from the battery. If low, a current flows from the capacitor 106 to the switch circuit 112 via the switch 156 and the rectifying element 160.

図１６は電圧比較回路１６２の構成について示す。図１６に示す構成において、電圧比較回路１６２は、キャパシター１０６から出力される電圧を抵抗素子１６４と抵抗素子１６６で抵抗分割し、整流回路１０８から出力される電圧を抵抗素子１６８と抵抗素子１７０で抵抗分割し、それぞれ抵抗分割した電圧をコンパレータ１７２に入力している。コンパレータ１７２の出力は、インバータ形式のバッファ回路１７４及びバッファ回路１７６を直列に接続する。バッファ回路１７４の出力をスイッチ１５４の制御端子に入力し、バッファ回路１７６の出力をスイッチ１５６の制御端子に入力しする。これにより、スイッチ１５４及びスイッチ１５６のオンとオフを制御する。例えば、スイッチ１５４及びスイッチ１５６は、バッファ回路１７４若しくはバッファ回路１７６の出力が高電位（”Ｈ”レベル）のときオンとなり、低電位（”Ｌ”レベル）のときオフとなるようにする。このように、キャパシター１０６と整流回路１０８の電圧を抵抗分割してコンパレータ１７２に入力することにより、スイッチ１５４とスイッチ１５６のオンオフ制御をすることができる。 FIG. 16 shows the configuration of the voltage comparison circuit 162. In the configuration shown in FIG. 16, the voltage comparison circuit 162 divides the voltage output from the capacitor 106 by the resistance element 164 and the resistance element 166, and the voltage output from the rectifier circuit 108 by the resistance element 168 and the resistance element 170. The resistors are divided, and the respective divided voltages are input to the comparator 172. The output of the comparator 172 connects an inverter-type buffer circuit 174 and a buffer circuit 176 in series. The output of the buffer circuit 174 is input to the control terminal of the switch 154, and the output of the buffer circuit 176 is input to the control terminal of the switch 156. Thereby, ON / OFF of the switch 154 and the switch 156 is controlled. For example, the switch 154 and the switch 156 are turned on when the output of the buffer circuit 174 or the buffer circuit 176 is a high potential (“H” level) and turned off when the output is a low potential (“L” level). As described above, the voltages of the capacitor 106 and the rectifier circuit 108 are divided by resistance and input to the comparator 172, whereby the switches 154 and 156 can be controlled on and off.

なお、制御回路１１６、電圧比較回路１６２は上記した構成に限定されず、同様な機能を有するものであれば、他の形式の回路を用いても良い。 Note that the control circuit 116 and the voltage comparison circuit 162 are not limited to the above configuration, and other types of circuits may be used as long as they have similar functions.

図１４に示す蓄電装置１００の動作は概略、次の通りである。まず、アンテナ１０２で受信した外部の無線信号は、整流回路１０８により半波整流され、平滑化される。そして制御回路１１６において、キャパシター１０６から出力される電圧と整流回路１０８から出力される電圧とを比較する。整流回路１０８から出力される電圧がキャパシター１０６から出力される電圧よりも十分高ければ、整流回路１０８とキャパシター１０６は接続する。このとき整流回路１０８から出力される電力はキャパシター１０６と電源回路１１４の両方に供給され、余剰電力がキャパシター１０６に蓄えられる。 The operation of the power storage device 100 shown in FIG. 14 is roughly as follows. First, an external radio signal received by the antenna 102 is half-wave rectified and smoothed by the rectifier circuit 108. Then, the control circuit 116 compares the voltage output from the capacitor 106 with the voltage output from the rectifier circuit 108. If the voltage output from the rectifier circuit 108 is sufficiently higher than the voltage output from the capacitor 106, the rectifier circuit 108 and the capacitor 106 are connected. At this time, power output from the rectifier circuit 108 is supplied to both the capacitor 106 and the power supply circuit 114, and surplus power is stored in the capacitor 106.

制御回路１１６は、整流回路１０８とキャパシター１０６の出力電圧を比較する。整流回路１０８の出力電圧が低い場合には、キャパシター１０６と電源回路１１４が接続されるように制御する。また、整流回路１０８の出力電圧がキャパシター１０６よりも高い場合には、整流回路１０８の出力が電源回路１１４に入力されるように動作する。すなわち、制御回路１１６は整流回路１０８から出力される電圧とキャパシター１０６から出力される電圧とに応じて電流の方向を制御する。 The control circuit 116 compares the output voltages of the rectifier circuit 108 and the capacitor 106. When the output voltage of the rectifier circuit 108 is low, control is performed so that the capacitor 106 and the power supply circuit 114 are connected. When the output voltage of the rectifier circuit 108 is higher than that of the capacitor 106, the output of the rectifier circuit 108 operates so as to be input to the power supply circuit 114. That is, the control circuit 116 controls the direction of the current according to the voltage output from the rectifier circuit 108 and the voltage output from the capacitor 106.

また、実施例３の図８で示すように、キャパシター１０６から電源回路１１４介して負荷１１８に供給する電力を間欠的に行うことにより、電力の消費量を低減することができる。また、実施例４で示すように複数のアンテナを備えていても良い。 Further, as shown in FIG. 8 of the third embodiment, power consumption can be reduced by intermittently supplying power supplied from the capacitor 106 to the load 118 via the power supply circuit 114. Further, as shown in Embodiment 4, a plurality of antennas may be provided.

本実施例の蓄電装置は、電磁波の受信状態に応じて、アンテナが受信した電磁波の電力と、キャパシターに蓄電された電力を制御回路により比較することで、負荷に供給する電力の経路を選択することができる。それにより、キャパシターに充電されている電力を有効に利用することができ、安定的に電力を負荷に供給することができる。 The power storage device according to the present embodiment selects a path of power supplied to the load by comparing the power of the electromagnetic wave received by the antenna and the power stored in the capacitor by the control circuit according to the reception state of the electromagnetic wave. be able to. Thereby, the electric power charged in the capacitor can be used effectively, and the electric power can be stably supplied to the load.

本実施例は、実施例１乃至実施例５の電力供給制御回路１４に適用することのできるトランジスタについて例示する。 In this embodiment, a transistor that can be applied to the power supply control circuit 14 of Embodiments 1 to 5 is illustrated.

図１７は、絶縁表面を有する基板１７８に形成された薄膜トランジスタを示している。基板はアルミノシリケートガラスなどのガラス基板、石英基板などが適用される。基板１７８の厚さは４００〜７００μｍであるが、研磨して５〜１００μｍに薄片化しても良い。実施例１乃至実施例３で示すように第２の構造体１２と組み合わせることにより、機械的強度を保てるからである。 FIG. 17 illustrates a thin film transistor formed over a substrate 178 having an insulating surface. As the substrate, a glass substrate such as aluminosilicate glass, a quartz substrate, or the like is used. The thickness of the substrate 178 is 400 to 700 μm, but it may be polished and thinned to 5 to 100 μm. This is because the mechanical strength can be maintained by combining with the second structural body 12 as shown in the first to third embodiments.

基板１７８上には、窒化シリコンや酸化シリコンで第１絶縁層１８０が形成されていても良い。第１絶縁層１８０は薄膜トランジスタの特性を安定化させる効果がある。半導体層１８２は多結晶シリコンであることが好ましい。また、半導体層１８２は、ゲート電極１８６と重畳するチャネル形成領域において結晶粒界がキャリアのドリフトに影響しない単結晶のシリコン薄膜であっても良い。 On the substrate 178, the first insulating layer 180 may be formed of silicon nitride or silicon oxide. The first insulating layer 180 has an effect of stabilizing the characteristics of the thin film transistor. The semiconductor layer 182 is preferably polycrystalline silicon. Further, the semiconductor layer 182 may be a single crystal silicon thin film in which a crystal grain boundary does not affect carrier drift in a channel formation region overlapping with the gate electrode 186.

また、他の構造として基板１７８をシリコン半導体で構成し、第１絶縁層１８０を酸化シリコンで形成したものを適用することができる。この場合、半導体層１８２は単結晶シリコンで形成することができる。すなわちＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を適用することができる。 As another structure, a structure in which the substrate 178 is formed using a silicon semiconductor and the first insulating layer 180 is formed using silicon oxide can be used. In this case, the semiconductor layer 182 can be formed of single crystal silicon. That is, an SOI (Silicon on Insulator) substrate can be applied.

ゲート電極１８６はゲート絶縁層１８４を介して半導体層１８２上に形成されている。ゲート電極１８６の両側にはサイドウオールが形成されていても良く、それによって半導体層１８２に低濃度ドレインが形成されていても良い。第２絶縁層１８８は酸化シリコン、酸窒化シリコンなどで形成されている。これは所謂層間絶縁層であり、第１配線１９０がこの層上に形成されている。第１配線１９０は半導体層１８２に形成されたソース領域及びドレイン領域とコンタクトを形成する。 The gate electrode 186 is formed over the semiconductor layer 182 with the gate insulating layer 184 interposed therebetween. Sidewalls may be formed on both sides of the gate electrode 186, whereby a low concentration drain may be formed in the semiconductor layer 182. The second insulating layer 188 is formed of silicon oxide, silicon oxynitride, or the like. This is a so-called interlayer insulating layer, and the first wiring 190 is formed on this layer. The first wiring 190 forms a contact with the source region and the drain region formed in the semiconductor layer 182.

さらに、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化シリコンなどで第３絶縁層１９２、その上に第２配線１９４が形成されている。図１７では第１配線１９０と第２配線１９４を示すが、配線の積層数は回路構成に応じて適宜選択すれば良い。配線構造についても、コンタクトホールにタングステンを選択成長させて埋込プラグを形成しても良いし、ダマシンプロセスを使って銅配線を形成しても良い。 Further, a third insulating layer 192 is formed of silicon nitride, silicon oxynitride, silicon oxide, or the like, and a second wiring 194 is formed thereon. Although FIG. 17 shows the first wiring 190 and the second wiring 194, the number of wirings stacked may be appropriately selected depending on the circuit configuration. As for the wiring structure, tungsten may be selectively grown in the contact hole to form a buried plug, or a copper wiring may be formed using a damascene process.

接続電極２４は電力供給制御回路１４の最表面に露出する電極である。その他の領域は、例えば第２配線１９４が露出しないように、第４絶縁層１９６によって被覆されている。第４絶縁層１９６は表面を平坦化するために、塗布形成される酸化シリコンで形成することが好ましい。接続電極２４は印刷法やメッキ法で銅や金のバンプを形成することによって形成されている。これは、コンタクト抵抗を下げるためである。 The connection electrode 24 is an electrode exposed on the outermost surface of the power supply control circuit 14. Other regions are covered with the fourth insulating layer 196 so that the second wiring 194 is not exposed, for example. The fourth insulating layer 196 is preferably formed of silicon oxide that is formed by coating in order to planarize the surface. The connection electrode 24 is formed by forming a copper or gold bump by a printing method or a plating method. This is to lower the contact resistance.

このように、薄膜トランジスタによって集積回路を形成することで、ＲＦ帯（代表的には１３．５６ＭＨｚ）からマイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）の通信信号を受信して動作する電力供給制御回路１４を形成することができる。 Thus, by forming an integrated circuit with thin film transistors, a power supply control circuit 14 that operates by receiving a communication signal in the microwave band (2.45 GHz) from the RF band (typically 13.56 MHz) is formed. can do.

本実施例は、実施例１乃至実施例５の電力供給制御回路１４に適用することのできるトランジスタの他の構成について図１８に示す。なお、実施例６と同じ機能を示す要素には同じ符号を用いている。 This embodiment shows another configuration of a transistor that can be applied to the power supply control circuit 14 of Embodiments 1 to 5. FIG. In addition, the same code | symbol is used for the element which shows the same function as Example 6. FIG.

図１８はＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタであり、半導体基板１９８を利用して形成されている。半導体基板１９８として代表的には単結晶シリコン基板が採用される。基板１９８の厚さは１００〜３００μｍであるが、研磨して１０〜１００μｍに薄片化しても良い。実施例１乃至実施例３で示すように第２の構造体１２と組み合わせることにより、機械的強度を保てるからである。 FIG. 18 shows a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor, which is formed using a semiconductor substrate 198. As the semiconductor substrate 198, a single crystal silicon substrate is typically employed. The thickness of the substrate 198 is 100 to 300 μm, but it may be polished and thinned to 10 to 100 μm. This is because the mechanical strength can be maintained by combining with the second structural body 12 as shown in the first to third embodiments.

半導体基板１９８には素子分離絶縁層２００が形成されている。素子分離絶縁層２００は半導体基板１９８に窒化膜などのマスクを形成し、熱酸化して素子分離用の酸化膜を形成するＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）技術を使って形成することができる。また、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）技術を使って、半導体基板１９８に溝を形成し、そこに絶縁膜を埋め込み、さらに平坦化することで素子分離絶縁層２００を形成しても良い。ＳＴＩ技術を使うことで素子分離絶縁層２００の側壁を急峻にすることができ、素子分離幅を縮小することができる。 An element isolation insulating layer 200 is formed on the semiconductor substrate 198. The element isolation insulating layer 200 can be formed using a LOCOS (Local Oxidation of Silicon) technique in which a mask such as a nitride film is formed on the semiconductor substrate 198 and is thermally oxidized to form an oxide film for element isolation. Alternatively, the element isolation insulating layer 200 may be formed by forming a trench in the semiconductor substrate 198 using an STI (Shallow Trench Isolation) technique, embedding an insulating film therein, and further planarizing. By using the STI technique, the side wall of the element isolation insulating layer 200 can be made steep, and the element isolation width can be reduced.

半導体基板１９８にはｎウエル２０２、ｐウエル２０４を形成し、所謂ダブルウエル構造としてｎチャネル型トランジスタ及びｐチャネル型トランジスタを形成することができる。又はシングルウエル構造としても良い。ゲート絶縁層１８４、ゲート電極１８６、第２絶縁層１８８、第１配線１９０、第３絶縁層１９２、第２配線１９４、接続電極２４、第４絶縁層１９６は実施例６と同様である。 An n-well 202 and a p-well 204 are formed in the semiconductor substrate 198, and an n-channel transistor and a p-channel transistor can be formed as a so-called double well structure. Alternatively, a single well structure may be used. The gate insulating layer 184, the gate electrode 186, the second insulating layer 188, the first wiring 190, the third insulating layer 192, the second wiring 194, the connection electrode 24, and the fourth insulating layer 196 are the same as in the sixth embodiment.

このように、ＭＯＳトランジスタによって集積回路を形成することで、ＲＦ帯（代表的には１３．５６ＭＨｚ）からマイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）の通信信号を受信して動作する電力供給制御回路１４を形成することができる。 Thus, by forming an integrated circuit with MOS transistors, the power supply control circuit 14 that operates by receiving a communication signal in the microwave band (2.45 GHz) from the RF band (typically 13.56 MHz) can be provided. Can be formed.

本実施例は、所謂アクティブ型無線タグの一例として、センサ付きＩＣ（集積回路）と、該センサ付きＩＣに駆動電力を供給する蓄電装置を備えたものについて図１９に示す。 In this embodiment, as an example of a so-called active wireless tag, an IC (integrated circuit) with a sensor and a power storage device that supplies driving power to the IC with a sensor are shown in FIG.

このアクティブ型無線タグはセンサ付きＩＣ２０６と蓄電装置１００を備えている。蓄電装置１００は、アンテナ１０２、キャパシター１０６、電力供給制御回路１０４を有している。 This active wireless tag includes an IC 206 with a sensor and a power storage device 100. The power storage device 100 includes an antenna 102, a capacitor 106, and a power supply control circuit 104.

蓄電装置１００において、アンテナ１０２が受信した電磁波は共振回路１０７により誘導起電力が生じる。誘導起電力は整流回路１０８を経てキャパシター１０６に充電される。センサ付きＩＣ２０６に電力を供給する場合には、定電圧回路１０９により出力電圧を安定化させてから出力をする。 In the power storage device 100, an electromagnetic force received by the antenna 102 generates an induced electromotive force by the resonance circuit 107. The induced electromotive force is charged in the capacitor 106 through the rectifier circuit 108. When supplying power to the IC 206 with sensor, the constant voltage circuit 109 stabilizes the output voltage before outputting.

センサ付きＩＣ２０６において、センサ部２２０は温度、湿度、照度、その他の特性を物理的又は化学的手段により検出する機能を備えている。センサ部２２０は、センサ２１０とそれを制御するセンサ駆動回路２１９が含まれている。センサ２１０は抵抗素子、容量結合素子、誘導結合素子、光起電力素子、光電変換素子、熱起電力素子、トランジスタ、サーミスタ、ダイオードなどの半導体素子で形成される。センサ駆動回路２１９はインピーダンス、リアクタンス、インダクタンス、電圧又は電流の変化を検出し、アナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して制御回路２１４に信号を出力する。 In the IC 206 with sensor, the sensor unit 220 has a function of detecting temperature, humidity, illuminance, and other characteristics by physical or chemical means. The sensor unit 220 includes a sensor 210 and a sensor drive circuit 219 that controls the sensor 210. The sensor 210 is formed of a semiconductor element such as a resistance element, a capacitive coupling element, an inductive coupling element, a photovoltaic element, a photoelectric conversion element, a thermoelectric element, a transistor, a thermistor, or a diode. The sensor drive circuit 219 detects a change in impedance, reactance, inductance, voltage or current, performs analog / digital conversion (A / D conversion), and outputs a signal to the control circuit 214.

メモリ部２１８は、読み出し専用メモリ、書き換え可能メモリを備えている。メモリ部２１８は、スタティックＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどで構成することで、センサ部２２０及びアンテナ２０８を経由して受信した情報を随時記録することができる。センサ部２２０で取得したデータを記憶するために、メモリ部２１８には逐次書き込みが可能であると共に、記憶させたデータを保持することができる不揮発性メモリが含まれていることが好ましい。また、メモリ部２１８にセンサ部２２０を動作させるプログラムを記憶させておいても良い。そのプログラムを実行させておくことで、外部から制御信号を送らなくても、予め設定したタイミングでセンサ部２２０を動作させてデータを取得することができる。 The memory unit 218 includes a read-only memory and a rewritable memory. The memory unit 218 includes a static RAM (Static RAM), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), a flash memory, and the like to record information received via the sensor unit 220 and the antenna 208 as needed. Can do. In order to store the data acquired by the sensor unit 220, it is preferable that the memory unit 218 includes a non-volatile memory that can be written sequentially and can hold the stored data. In addition, a program for operating the sensor unit 220 may be stored in the memory unit 218. By executing the program, data can be acquired by operating the sensor unit 220 at a preset timing without sending a control signal from the outside.

通信回路２１２は、復調回路２１１、変調回路２１３を含んでいる。復調回路２１１は、アンテナ２０８を経由して入力される信号を復調して、制御回路２１４に出力する。信号にはセンサ部２２０を制御する信号及び／又はメモリ部２１８に記憶させる情報を含んでいる。また、センサ駆動回路２１９から出力される信号及びメモリ部２１８から読み出された情報は、制御回路２１４を通して変調回路２１３に出力される。変調回路２１３は、この信号を無線通信可能な信号に変調して、アンテナ２０８を介して外部装置に出力する。 The communication circuit 212 includes a demodulation circuit 211 and a modulation circuit 213. The demodulating circuit 211 demodulates a signal input via the antenna 208 and outputs the demodulated signal to the control circuit 214. The signal includes a signal for controlling the sensor unit 220 and / or information stored in the memory unit 218. Further, the signal output from the sensor driving circuit 219 and the information read from the memory unit 218 are output to the modulation circuit 213 through the control circuit 214. The modulation circuit 213 modulates this signal into a signal capable of wireless communication, and outputs the signal to an external device via the antenna 208.

制御回路２１４、センサ部２２０、メモリ部２１８及び通信回路２１２を動作させるのに必要な電力は、蓄電装置１００から供給される。電源回路２１６は、蓄電装置１００から供給された電力を所定の電圧に変圧して各回路に供給する。例えば、前述の不揮発性メモリにデータを書き込む場合には、一時的に１０〜２０Ｖに昇圧する。また、制御回路を動作させるためにクロック信号を生成する。 Electric power necessary to operate the control circuit 214, the sensor unit 220, the memory unit 218, and the communication circuit 212 is supplied from the power storage device 100. The power supply circuit 216 transforms the power supplied from the power storage device 100 into a predetermined voltage and supplies it to each circuit. For example, when data is written in the above-described nonvolatile memory, the voltage is temporarily boosted to 10 to 20V. In addition, a clock signal is generated to operate the control circuit.

このように、センサ付きＩＣ２０６に蓄電装置１００を組み合わせることで、センサ部を有効に活用して、ワイヤレスで情報を取得し記録することができる。 In this manner, by combining the power storage device 100 with the IC 206 with sensor, information can be acquired and recorded wirelessly by effectively using the sensor unit.

図２０はアクティブ型無線タグ２３０を使った流通管理の一例を示す。アクティブ型無線タグ２３０は、図１９で示すセンサ付きＩＣと蓄電装置を有している。このアクティブ型無線タグ２３０は、商品２２９を収納する包装箱２２８に付されている。商品管理システム２２２は、コンピュータ２２４と、それに接続する通信機２２６を含んで構成され、アクティブ型無線タグ２３０を管理するために用いる。通信機２２６は通信ネットワークを使って商品が流通する各所に配置しておくこともできる。 FIG. 20 shows an example of distribution management using the active wireless tag 230. The active wireless tag 230 includes an IC with a sensor and a power storage device shown in FIG. The active wireless tag 230 is attached to a packaging box 228 that stores the product 229. The merchandise management system 222 includes a computer 224 and a communication device 226 connected thereto, and is used to manage the active wireless tag 230. The communication device 226 can also be arranged at various places where merchandise is distributed using a communication network.

流通管理には様々な態様があるが、例えばアクティブ型無線タグ２３０のセンサとして、温度センサ、湿度センサ、光センサなどを用いれば、その包装箱２２８が流通過程でどのような環境に保管されていたのかを管理することができる。この場合、アクティブ型無線タグ２３０に蓄電装置が備えられているので、通信機２２６からの制御信号によらず、任意のタイミングでセンサを動作させ、環境データを取得することができる。また、通信機２２６とアクティブ型無線タグ２３０の距離が離れている場合でも、蓄電装置の電力を使って通信距離を伸ばすことができる。 There are various modes of distribution management. For example, if a temperature sensor, a humidity sensor, an optical sensor, or the like is used as a sensor of the active wireless tag 230, the packaging box 228 is stored in any environment during the distribution process. Can manage. In this case, since the power storage device is provided in the active wireless tag 230, the environmental data can be acquired by operating the sensor at an arbitrary timing regardless of the control signal from the communication device 226. In addition, even when the distance between the communication device 226 and the active wireless tag 230 is long, the communication distance can be extended using the power of the power storage device.

このように、センサ付きＩＣと蓄電装置を組み合わせたアクティブ型無線タグを用いることにより、センサによってさまざまな情報をワイヤレスで取得して、それをコンピュータで管理することができる。 In this way, by using an active wireless tag in which an IC with a sensor and a power storage device are combined, various information can be acquired wirelessly by the sensor and managed by a computer.

（付記）以上説明したように、本発明には少なくとも以下の構成が含まれる。 (Appendix) As described above, the present invention includes at least the following configurations.

アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層を用いて形成された電力供給制御回路と、第１の構造体よりも高い剛性を有しキャパシターが形成された第２の構造体を有し、アンテナと、電力供給制御回路は、第２の構造体に形成された貫通電極によって接続され、電力供給制御回路は、整流回路と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、スイッチ回路は、低周波信号発生回路からの信号によりキャパシターまたはアンテナより電源回路に供給される電力を制御する蓄電装置。 A first structure in which an antenna is formed, a power supply control circuit formed using a semiconductor layer in which an upper layer and a lower layer are sandwiched between insulating layers, and a capacitor having higher rigidity than the first structure. The antenna and the power supply control circuit are connected by a through electrode formed in the second structure; the power supply control circuit includes: a rectifier circuit; a switch circuit; A power storage device that includes a low-frequency signal generation circuit and a power supply circuit, and the switch circuit controls power supplied from the capacitor or the antenna to the power supply circuit by a signal from the low-frequency signal generation circuit.

アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層を用いて形成された電力供給制御回路と、第１の構造体よりも高い剛性を有しキャパシターが形成された第２の構造体を有し、アンテナと、電力供給制御回路は、第２の構造体に形成された貫通電極によって接続され、電力供給制御回路は、整流回路と、制御回路と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、制御回路は、アンテナより供給される電力と、キャパシターから供給される電力とを比較して、スイッチ回路に出力する電力を選択し、スイッチ回路は、低周波信号発生回路からの信号により制御回路に選択された電力を電源回路に出力する蓄電装置。 A first structure in which an antenna is formed, a power supply control circuit formed using a semiconductor layer in which an upper layer and a lower layer are sandwiched between insulating layers, and a capacitor having higher rigidity than the first structure. The antenna and the power supply control circuit are connected by a through electrode formed in the second structure, and the power supply control circuit includes a rectifier circuit, a control circuit, The control circuit has a switch circuit, a low frequency signal generation circuit, and a power supply circuit. The control circuit compares the power supplied from the antenna with the power supplied from the capacitor, and selects the power output to the switch circuit. The switch circuit is a power storage device that outputs the power selected by the control circuit based on a signal from the low-frequency signal generation circuit to the power supply circuit.

アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層を用いて形成された電力供給制御回路と、第１の構造体よりも高い剛性を有しキャパシターが形成された第２の構造体を有し、電力供給制御回路は、第１の構造体と第２の構造体とに挟まれて、アンテナと、キャパシターとの接続部を有し、電力供給制御回路は、整流回路と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、スイッチ回路は、低周波信号発生回路からの信号によりキャパシターまたはアンテナより電源回路に供給される電力を制御する蓄電装置。 A first structure in which an antenna is formed, a power supply control circuit formed using a semiconductor layer in which an upper layer and a lower layer are sandwiched between insulating layers, and a capacitor having higher rigidity than the first structure. A power supply control circuit having a connection portion between an antenna and a capacitor sandwiched between the first structure and the second structure; The circuit includes a rectifier circuit, a switch circuit, a low-frequency signal generation circuit, and a power supply circuit. The switch circuit controls the power supplied from the capacitor or antenna to the power supply circuit by a signal from the low-frequency signal generation circuit. Power storage device.

アンテナが形成された第１の構造体と、上層及び下層が絶縁層で挟まれた半導体層を用いて形成された電力供給制御回路と、第１の構造体よりも高い剛性を有しキャパシターが形成された第２の構造体を有し、電力供給制御回路は、第１の構造体と第２の構造体とに挟まれて、アンテナと、キャパシターとの接続部を有し、電力供給制御回路は、整流回路と、制御回路と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、制御回路は、アンテナより供給される電力と、キャパシターから供給される電力とを比較して、スイッチ回路に出力する電力を選択し、スイッチ回路は、低周波信号発生回路からの信号により制御回路に選択された電力を電源回路に出力することを制御する蓄電装置。 A first structure in which an antenna is formed, a power supply control circuit formed using a semiconductor layer in which an upper layer and a lower layer are sandwiched between insulating layers, and a capacitor having higher rigidity than the first structure. A power supply control circuit having a connection portion between an antenna and a capacitor sandwiched between the first structure and the second structure; The circuit includes a rectifier circuit, a control circuit, a switch circuit, a low-frequency signal generation circuit, and a power supply circuit. The control circuit compares the power supplied from the antenna with the power supplied from the capacitor. A power storage device that selects power to be output to the switch circuit, and the switch circuit controls output of power selected by the control circuit to the power supply circuit based on a signal from the low-frequency signal generation circuit.

本発明に係る蓄電装置の一態様を示す平面図。The top view which shows the one aspect | mode of the electrical storage apparatus which concerns on this invention. 図１のＡ−Ｂ切断線に対応した構造の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the structure corresponding to the AB cutting | disconnection line of FIG. 図１のＡ−Ｂ切断線に対応した構造の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the structure corresponding to the AB cutting | disconnection line of FIG. アンテナが形成された第１の構造体、キャパシターが形成された第２の構造体及び電力供給制御回路を組み合わせた蓄電装置の一例を示す平面図。The top view which shows an example of the electrical storage apparatus which combined the 1st structure body in which the antenna was formed, the 2nd structure body in which the capacitor was formed, and the power supply control circuit. アンテナが形成された第１の構造体、キャパシターが形成された第２の構造体及び電力供給制御回路を組み合わせた蓄電装置の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the electrical storage apparatus which combined the 1st structure body in which the antenna was formed, the 2nd structure body in which the capacitor was formed, and the power supply control circuit. アンテナが形成された第１の構造体、キャパシターが形成された第２の構造体、電力供給制御回路及びセラミックスアンテナを組み合わせた蓄電装置の一例を示す平面図。The top view which shows an example of the electrical storage apparatus which combined the 1st structure body in which the antenna was formed, the 2nd structure body in which the capacitor was formed, the power supply control circuit, and the ceramic antenna. アンテナが形成された第１の構造体、キャパシターが形成された第２の構造体、電力供給制御回路及びセラミックスアンテナを組み合わせた蓄電装置の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the electrical storage apparatus which combined the 1st structure body in which the antenna was formed, the 2nd structure body in which the capacitor was formed, the power supply control circuit, and the ceramic antenna. 蓄電装置の電力供給制御回路の一例を示す図。The figure which shows an example of the electric power supply control circuit of an electrical storage apparatus. 低周波信号発生回路の出力波形を示す図。The figure which shows the output waveform of a low frequency signal generation circuit. 蓄電装置における電力供給制御回路の低周波信号発生回路の構成を示す図。The figure which shows the structure of the low frequency signal generation circuit of the electric power supply control circuit in an electrical storage apparatus. 図１０で示す低周波信号発生回路から出力される信号のタイミングチャート。11 is a timing chart of signals output from the low-frequency signal generation circuit shown in FIG. 蓄電装置における電力供給制御回路の電源回路の構成を示す図。The figure which shows the structure of the power supply circuit of the electric power supply control circuit in an electrical storage apparatus. 複数のアンテナを備える蓄電装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of an electrical storage apparatus provided with a some antenna. キャパシターに充電した電力の供給を制御する機能を備えた蓄電装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the electrical storage apparatus provided with the function which controls supply of the electric power charged to the capacitor. 蓄電装置における電力供給制御回路の制御回路の構成を示す図。The figure which shows the structure of the control circuit of the electric power supply control circuit in an electrical storage apparatus. 蓄電装置における電力供給制御回路の電圧比較回路の構成を示す図。The figure which shows the structure of the voltage comparison circuit of the electric power supply control circuit in an electrical storage apparatus. 電力供給制御回路を形成する薄膜トランジスタの構造を説明する断面図。9 is a cross-sectional view illustrating a structure of a thin film transistor that forms a power supply control circuit. FIG. 電力供給制御回路を形成するＭＯＳトランジスタの構造を説明する断面図。Sectional drawing explaining the structure of the MOS transistor which forms a power supply control circuit. アクティブ型無線タグの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of an active type | mold wireless tag. アクティブ型無線タグを使った流通管理の一例を示す図。The figure which shows an example of the distribution management using an active type | mold radio | wireless tag.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 第１の構造体
１２ 第２の構造体
１４ 電力供給制御回路
１６ アンテナ
１８ アンテナ端子
２０ 貫通電極
２２ キャパシター外部電極
２４ 接続電極
２６ キャパシター部接続電極
２７ セラミックスアンテナ接続電極
２８ 接着材
３０ 封止材
３２ 誘電体層
３４ キャパシター電極
３６ 保護層
３８ セラミックスアンテナ
４０ 給電体
４２ 誘電体
４４ 接地体
４６ 反射体
１００ 蓄電装置
１０２ アンテナ
１０３ 第２のアンテナ
１０４ 電力供給制御回路
１０６ キャパシター
１０７ 共振回路
１０８ 整流回路
１０９ 定電圧回路
１１０ 低周波信号発生回路
１０９ 定電圧回路
１１２ スイッチ回路
１１４ 電源回路
１１６ 制御回路
１１８ 負荷
１２０ 給電器
１２２ リングオシレータ
１２４ 分周回路
１２６ ＡＮＤ回路
１２８ インバータ
１３０ インバータ
１３２ トランスミッションゲート
１３４ 抵抗
１３６ トランジスタ
１３８ トランジスタ
１４０ トランジスタ
１４２ トランジスタ
１４４ トランジスタ
１４６ トランジスタ
１４８ 電流供給用抵抗
１５０ トランジスタ
１５２ 抵抗
１５４ スイッチ
１５６ スイッチ
１５８ 整流素子
１６０ 整流素子
１６２ 電圧比較回路
１６４ 抵抗素子
１６６ 抵抗素子
１６８ 抵抗素子
１７０ 抵抗素子
１７２ コンパレータ
１７４ バッファ回路
１７６ バッファ回路
１７８ 基板
１８０ 第１絶縁層
１８２ 半導体層
１８４ ゲート絶縁層
１８６ ゲート電極
１８８ 第２絶縁層
１９０ 第１配線
１９２ 第３絶縁層
１９４ 第２配線
１９６ 第４絶縁層
１９８ 半導体基板
２００ 素子分離絶縁層
２０２ ｎウエル
２０４ ｐウエル
２０６ センサ付きＩＣ
２０８ アンテナ
２１０ センサ
２１１ 復調回路
２１２ 通信回路
２１３ 変調回路
２１４ 制御回路
２１６ 電源回路
２１８ メモリ部
２１９ センサ駆動回路
２２０ センサ部
２２２ 商品管理システム
２２４ コンピュータ
２２６ 通信機
２２８ 包装箱
２２９ 商品
２３０ アクティブ型無線タグ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st structure 12 2nd structure 14 Power supply control circuit 16 Antenna 18 Antenna terminal 20 Through electrode 22 Capacitor external electrode 24 Connection electrode 26 Capacitor part connection electrode 27 Ceramics antenna connection electrode 28 Adhesive material 30 Sealing material 32 Dielectric layer 34 Capacitor electrode 36 Protective layer 38 Ceramic antenna 40 Power feeding body 42 Dielectric body 44 Grounding body 46 Reflector 100 Power storage device 102 Antenna 103 Second antenna 104 Power supply control circuit 106 Capacitor 107 Resonance circuit 108 Rectifier circuit 109 Constant voltage Circuit 110 Low frequency signal generation circuit 109 Constant voltage circuit 112 Switch circuit 114 Power supply circuit 116 Control circuit 118 Load 120 Power feeder 122 Ring oscillator 124 Divider circuit 126 AND circuit 128 Inverter 130 Inverter 13 2 Transmission gate 134 Resistance 136 Transistor 138 Transistor 140 Transistor 142 Transistor 144 Transistor 146 Transistor 148 Current supply resistance 150 Transistor 152 Resistance 154 Switch 156 Switch 158 Rectifier element 160 Rectifier element 162 Voltage comparison circuit 164 Resistance element 166 Resistance element 168 Resistance element 170 Resistive element 172 Comparator 174 Buffer circuit 176 Buffer circuit 178 Substrate 180 First insulating layer 182 Semiconductor layer 184 Gate insulating layer 186 Gate electrode 188 Second insulating layer 190 First wiring 192 Third insulating layer 194 Second wiring 196 Fourth insulating layer 198 Semiconductor substrate 200 Element isolation insulating layer 202 n well 204 p well 206 IC with sensor
208 Antenna 210 Sensor 211 Demodulation circuit 212 Communication circuit 213 Modulation circuit 214 Control circuit 216 Power supply circuit 218 Memory unit 219 Sensor drive circuit 220 Sensor unit 222 Product management system 224 Computer 226 Communication device 228 Packaging box 229 Product 230 Active wireless tag

Claims (6)

アンテナが形成された第１の構造体と、絶縁層により上下挟まれた半導体層を用いて形成された電力供給制御回路と、前記第１の構造体よりも高い剛性を有しキャパシターが形成された第２の構造体を有し、
前記第２の構造体は、上下が前記第１の構造体と前記電力供給制御回路とに挟まれ、
前記アンテナと前記電力供給制御回路とは、前記第２の構造体に形成された貫通電極によって電気的に接続され、
前記電力供給制御回路は、整流回路と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、
前記スイッチ回路は、前記低周波信号発生回路からの信号により、前記キャパシターから前記電源回路への電力の供給を制御することを特徴とする蓄電装置。 A first structure, a power supply control circuit which is formed by using a semiconductor layer sandwiched between the upper and lower by insulation layer, wherein the first capacitor has a higher rigidity than structures formed antenna is formed A second structure formed,
The upper and lower sides of the second structure are sandwiched between the first structure and the power supply control circuit,
The antenna and the previous SL power supply control circuit are electrically connected by the through electrode formed on the second structure,
The power supply control circuit includes a rectifier circuit, a switch circuit, a low frequency signal generation circuit, and a power supply circuit,
It said switch circuit comprises a signal from the low-frequency signal generator, power storage device and controls the supply of power to the capacitor over do we the power supply circuit. アンテナが形成された第１の構造体と、絶縁層により上下挟まれた半導体層を用いて形成された電力供給制御回路と、前記第１の構造体よりも高い剛性を有しキャパシターが形成された第２の構造体を有し、
前記第２の構造体は、上下が前記第１の構造体と前記電力供給制御回路とに挟まれ、
前記アンテナと前記電力供給制御回路とは、前記第２の構造体に形成された貫通電極によって電気的に接続され、
前記電力供給制御回路は、整流回路と、制御回路と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、
前記制御回路は、前記整流回路の出力電圧と前記キャパシターの出力電圧とを比較して、前記整流回路と前記キャパシターのどちらの出力電圧が前記電源回路に出力されるかを制御し、
前記整流回路の出力電圧または前記キャパシターの出力電圧は、前記スイッチ回路を介して前記電源回路に出力されることを制御することを特徴とする蓄電装置。 A first structure, a power supply control circuit which is formed by using a semiconductor layer sandwiched between the upper and lower by insulation layer, wherein the first capacitor has a higher rigidity than structures formed antenna is formed A second structure formed,
The upper and lower sides of the second structure are sandwiched between the first structure and the power supply control circuit,
The antenna and the previous SL power supply control circuit are electrically connected by the through electrode formed on the second structure,
The power supply control circuit includes a rectifier circuit, a control circuit, a switch circuit, a low frequency signal generation circuit, and a power supply circuit,
The control circuit compares the output voltage of the output voltage and the previous SL capacitor of the rectifier circuit to control either the output voltage of said capacitor and said rectifying circuit is output to the power supply circuit,
The power storage device , wherein the output voltage of the rectifier circuit or the output voltage of the capacitor is controlled to be output to the power supply circuit through the switch circuit . アンテナが形成された第１の構造体と、絶縁層により上下挟まれた半導体層を用いて形成された電力供給制御回路と、前記第１の構造体よりも高い剛性を有しキャパシターが形成された第２の構造体を有し、
前記電力供給制御回路は、前記第１の構造体と前記第２の構造体とに挟まれて、前記アンテナと前記キャパシターとを電気的に接続する接続部を有し、
前記電力供給制御回路は、整流回路と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、
前記スイッチ回路は、前記低周波信号発生回路からの信号により、前記キャパシターから前記電源回路への電力の供給を制御することを特徴とする蓄電装置。 A first structure, a power supply control circuit which is formed by using a semiconductor layer sandwiched between the upper and lower by insulation layer, wherein the first capacitor has a higher rigidity than structures formed antenna is formed A second structure formed,
Said power supply control circuit is sandwiched between the first structure and the second structure, a connecting portion for electrically connecting the antenna and the front Symbol capacitor,
The power supply control circuit includes a rectifier circuit, a switch circuit, a low frequency signal generation circuit, and a power supply circuit,
It said switch circuit comprises a signal from the low-frequency signal generator, power storage device and controls the supply of power to the capacitor over do we the power supply circuit. アンテナが形成された第１の構造体と、絶縁層により上下挟まれた半導体層を用いて形成された電力供給制御回路と、前記第１の構造体よりも高い剛性を有しキャパシターが形成された第２の構造体を有し、
前記電力供給制御回路は、前記第１の構造体と前記第２の構造体とに挟まれて、前記アンテナと前記キャパシターとを電気的に接続する接続部を有し、
前記電力供給制御回路は、整流回路と、制御回路と、スイッチ回路と、低周波信号発生回路と、電源回路を有し、
前記制御回路は、前記整流回路の出力電圧と前記キャパシターの出力電圧とを比較して、前記整流回路と前記キャパシターのどちらの出力電圧が前記電源回路に出力されるかを制御し、
前記整流回路の出力電圧または前記キャパシターの出力電圧は、前記スイッチ回路を介して前記電源回路に出力されることを特徴とする蓄電装置。 A first structure, a power supply control circuit which is formed by using a semiconductor layer sandwiched between the upper and lower by insulation layer, wherein the first capacitor has a higher rigidity than structures formed antenna is formed A second structure formed,
Said power supply control circuit is sandwiched between the first structure and the second structure, a connecting portion for electrically connecting the antenna and the front Symbol capacitor,
The power supply control circuit includes a rectifier circuit, a control circuit, a switch circuit, a low frequency signal generation circuit, and a power supply circuit,
The control circuit compares the output voltage of the output voltage and the previous SL capacitor of the rectifier circuit to control either the output voltage of said capacitor and said rectifying circuit is output to the power supply circuit,
The power storage device , wherein the output voltage of the rectifier circuit or the output voltage of the capacitor is output to the power supply circuit through the switch circuit . 請求項２または請求項４において、
前記制御回路は、前記整流回路の出力電圧が前記キャパシターの出力電圧より小さいときは、前記キャパシターと前記電源回路を電気的に接続させ、前記キャパシターの出力電圧が前記整流回路の出力電圧より小さいときは、前記整流回路と前記電源回路を電気的に接続させる回路であることを特徴とする蓄電装置。 In claim 2 or claim 4,
The control circuit, when the output voltage of the previous SL rectifier circuit is lower than the output voltage of the capacitor is electrically connected to the power supply circuit and the capacitor, the output voltage of the capacitor is smaller than the output voltage of the rectifier circuit when the charge reservoir you characterized in that said power supply circuit and the rectifier circuit is a circuit for electrically connecting. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記キャパシターは、誘電体層と容量電極が交互に積層された構造を有することを特徴とする蓄電装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The capacitor has a structure in which dielectric layers and capacitor electrodes are alternately stacked.
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