KR20120064300A - Thin film battery - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A thin film battery is provided to fundamentally protect main elements from external environment and to prevent drastic degradation of charge and discharge efficiencies and durability due to temperature change or external environment. CONSTITUTION: A thin film battery comprises a base board(10), an element module which is formed by layering a first terminal(21), a first thin film(22), electrolyte(23), a second terminal(24) and a second thin film(25) on a base substrate, and a cover thin plate(30) which is tightly sealed on the base substrate leaving the element module in between. An inner space between the base substrate and the cover thin plate is in a vacuum condition or in a state which inert gas is filled. The element module and the cover thin plate are separated with certain distance for ion migration during charging and discharge the battery.

Description

박막전지{Thin film battery}Thin film battery

본 발명은 박막전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비활성 기체로 충진되거나 진공을 유지하는 상태에서 박막전지를 외부로부터 밀봉시킴으로써, 박막전지를 구성하는 소자들이 외부 환경에 영향을 받지 않도록 하여 내구성 및 충방전 효율을 증가시킬 수 있는 박막전지에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film battery, and more particularly, by sealing a thin film battery from the outside in a state filled with an inert gas or maintaining a vacuum, so that the elements constituting the thin film battery are not affected by the external environment and are durable and charged. It relates to a thin film battery that can increase the discharge efficiency.

전자, 정보 통신 산업의 발달과 함께 개인이 각종 개인용 단말기와 사무용 기기 등을 휴대하게 되었다. 이로 인해, 휴대전화, 휴대용 AV 기기, 휴대용 OA 기기 등의 많은 분야에서 기기의 소형화가 급격히 이루어지고 있다.With the development of the electronic and information and communication industries, individuals have carried various personal terminals and office equipment. For this reason, miniaturization of devices is rapidly made in many fields such as mobile phones, portable AV devices, and portable OA devices.

그러나, 전자기기의 소형화, 휴대화 추세에 비해 상대적으로 전원의 크기가 크게 감소되지 않고 있다. 이에 따라, 에너지 밀도가 더욱 증대되어 성능이 우수하고 소형인 리튬 이차전지의 개발이 매우 절실한 문제가 되었다.However, the size of the power source has not been significantly reduced in comparison with the trend of miniaturization and portability of electronic devices. Accordingly, the energy density is further increased, and the development of excellent and small size lithium secondary batteries has become a very urgent problem.

한편, 기존의 상용화된 리튬 이차전지는 활물질, 분리막, 액체 전해질, 탄소음극을 기본구성으로 한다. 이러한 기존의 리튬 이차전지는 그 구조가 복잡하여 소형화에 한계가 있고, 또한 파우치(pouch) 사용으로 얇은 두께 제작이 용이하지 않으며, 폭발 사고의 위험성도 있다.Meanwhile, the conventional commercialized lithium secondary battery has an active material, a separator, a liquid electrolyte, and a carbon cathode as a basic configuration. Such a conventional lithium secondary battery has a limitation in miniaturization due to its complicated structure, and it is not easy to manufacture a thin thickness by using a pouch, and there is also a risk of an explosion accident.

이러한 기존의 리튬 이차전지 문제를 극복하기 위하여, 제1 박막, 전해질 및 제2 박막 등으로 구성되는 박막전지가 개발되었다.In order to overcome the conventional lithium secondary battery problem, a thin film battery including a first thin film, an electrolyte, a second thin film, and the like has been developed.

박막전지는 전 고상의 상기 전지 구성 요소들을 순차적으로 성막하여 형성되는데, 수십 마이크로미터 정도의 두께로 제조될 수 있어서 소형화가 가능하고, 또한 기존의 리튬 이차전지와는 달리 폭발의 위험성이 없어서 안정할 뿐만 아니라, 마스크 형태에 따라 다양한 패턴의 전지를 구현할 수 있는 장점이 있다.The thin film battery is formed by sequentially depositing all the solid-state battery components, which can be manufactured to a thickness of several tens of micrometers, which enables miniaturization, and unlike the conventional lithium secondary battery, there is no risk of explosion and thus it is stable. In addition, there is an advantage that can implement a battery of various patterns according to the mask shape.

이러한 통상의 박막전지는 제1 박막, 전해질 및 제2 박막을 외부 환경으로부터 보호하기 위해, 고분자 혹은 세라믹이나 금속 등의 재질로 이루어지는 보호막으로 외부를 덮게 된다. 그러나 종래 개발된 박막전지는 일반 대기환경 혹은 고온 분위기에서 사용되는 경우, 보호막의 성막 과정에서 발생할 수 있는 미세 핀홀이 형성될 수 있고, 또는 고분자 재질의 보호막에 고온에 따른 경화 혹은 변형 현상이 발생하게 되며, 그러한 보호막의 흠결로 인해 박막전지를 구성하는 일부 소자가 외부 환경에 노출될 수 있게 된다. 이처럼 박막전지의 일부 구성요소가 외부 환경에 노출되면, 박막전지의 내구성 및 충방전 효율이 급격하게 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
Such a conventional thin film battery is covered with a protective film made of a polymer or a material such as ceramic or metal in order to protect the first thin film, the electrolyte and the second thin film from the external environment. However, in the conventionally developed thin film battery, when used in a general air environment or a high temperature atmosphere, fine pinholes may be formed in the process of forming a protective film, or hardening or deformation due to high temperature may occur in a polymer protective film. As a result of the defect of the protective film, some elements of the thin film battery may be exposed to the external environment. As such, when some components of the thin film battery are exposed to the external environment, a problem may occur in that the durability and charging and discharging efficiency of the thin film battery are sharply lowered.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 박막전지를 구성하는 주요 구성요소를 외부 환경으로부터 원천적으로 보호할 수 있게 하는 것을 본 발명의 주요한 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, it is a main object of the present invention to be able to fundamentally protect the main components constituting the thin film battery from the external environment.

또한 본 발명은, 박막전지의 구성요소들이 외부 환경 혹은 온도 변화에 따라 내구성 및 충방전 효율이 급격하게 저하되는 것을 방지할 수 있게 하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to enable the components of the thin film battery to be prevented from rapidly deteriorating durability and charging and discharging efficiency according to external environment or temperature change.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 박막전지는, 베이스 기판; 제1 단자, 제1 박막, 전해질, 제2 단자, 제2 박막이 상기 베이스 기판 위에 적층되어 형성되는 소자 모듈; 상기 소자 모듈을 사이에 두고 베이스 기판 위에 밀봉 결합되는 커버 박판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.As a means for solving the above problems, a thin film battery according to the present invention, a base substrate; A device module in which a first terminal, a first thin film, an electrolyte, a second terminal, and a second thin film are stacked on the base substrate; And a cover thin plate sealingly coupled onto the base substrate with the device module interposed therebetween.

여기서, 상기 베이스 기판과 커버 박판 사이의 내부 공간은 진공 상태 또는 비활성 기체가 충진된 상태를 이루도록 구성되는 것이 바람직하다.Here, the inner space between the base substrate and the cover thin plate is preferably configured to achieve a vacuum state or a state filled with an inert gas.

또한 충전 및 방전시의 이온 이동을 위해, 상기 소자 모듈과 커버 박판이 일정 거리만큼 이격되고, 여기서 상기 소자 모듈과 커버 박판 사이의 이격된 거리는 상기 제1박막의 두께보다 더 크게 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the device module and the cover thin plate are spaced apart by a predetermined distance for ion movement during charging and discharging, wherein the spaced distance between the device module and the cover thin plate is more preferably greater than the thickness of the first thin film. .

또한 상기 소자 모듈은, 베이스 기판 위에 형성되는 제1 단자; 상기 제1 단자와 통전하는 제1 박막; 상기 제1 단자와 전기 화학적으로 분리되도록 배치되는 제2 단자; 상기 제2 단자에 통전하는 제2 박막; 제1 박막과 제2 박막을 전기적으로 분리시키기 위한 전해질;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the device module, the first terminal formed on the base substrate; A first thin film passing through the first terminal; A second terminal disposed to be electrochemically separated from the first terminal; A second thin film passing through the second terminal; And an electrolyte for electrically separating the first thin film and the second thin film.

아울러, 상기 소자 모듈은, 상기 제2 박막 위에 형성되는 보호막;을 더 포함하여 구성될 수도 있다.The device module may further include a passivation layer formed on the second thin film.

그리고 상기 커버 박판은, 베이스 기판 위에 밀봉 결합되는 절연막; 절연막에 일체로 형성되어 외부에 통전 가능하게 노출되고, 제1 단자에 통전하는 제1 전극; 절연막에 일체로 형성되어 외부에 통전 가능하게 노출되고, 제2 단자에 통전하는 제2 전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The cover thin plate may include an insulating film sealed on the base substrate; A first electrode formed integrally with the insulating film and exposed to the outside so as to be energized to the outside, and energizing the first terminal; And a second electrode integrally formed with the insulating film and exposed to the outside so as to be energized to the outside, and energized to the second terminal.

이때, 상기 커버 박판은, 유리 또는 세라믹 분말에 제1 전극과 제2 전극을 전기적으로 분리되도록 배치한 상태에서, 상기 유리 또는 세라믹 분말을 소결하여 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the cover thin plate is preferably formed by sintering the glass or ceramic powder in a state in which the first electrode and the second electrode are electrically separated from the glass or ceramic powder.

또한 상기 제1단자와 제1전극, 그리고 제2단자와 제2전극은 각각 전도성 페이스트, 전도성 에폭시, 전도성 테이프 중 어느 하나에 의해 상호 통전 가능하게 연결되도록 구성될 수 있다.In addition, the first terminal, the first electrode, and the second terminal and the second electrode may be configured to be electrically connected to each other by any one of a conductive paste, a conductive epoxy, a conductive tape.

한편, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 절연막을 관통하여 외부로 연장되는 핀 또는 패드 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.On the other hand, the first electrode and the second electrode is preferably made of a pin or pad shape extending through the insulating film to the outside.

아울러, 베이스 기판과 커버 박판 사이의 테두리는 전기 또는 레이저에 의한 국부 용접을 통해 밀봉되도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the edge between the base substrate and the cover thin plate is preferably configured to be sealed by local welding by electricity or laser.

또한 베이스 기판과 커버 박판을 밀봉시키는 과정에서 소자 모듈이 압력을 받지 않도록 하기 위해, 커버 박판 내부에 소자 모듈이 삽입되기 위한 홈이 형성되도록 구성될 수도 있다.Also, in order to prevent the device module from being pressured in the process of sealing the base substrate and the cover thin plate, a groove for inserting the device module may be formed in the cover thin plate.

또한 상기 베이스 기판은 유리 또는 세라믹 재질로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.In addition, the base substrate is more preferably made of glass or ceramic material.

그리고 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막전지는, 베이스 기판; 베이스 기판 위에 형성되는 제1 단자; 상기 제1 단자와 전기적으로 분리된 위치에 형성되는 제2 단자; 상기 제1 단자 위에 형성되는 제1 박막; 상기 제2 단자에 전기적으로 통전되며 제1 박막의 크기에 대응 형성되는 제2 박막; 상기 제1 박막과 제2 박막 사이에 위치하여 전기 화학적으로 분리하는 전해질; 제1 단자와 제2 단자를 일부 노출 가능하도록 상기 제2 박막 위에 형성되는 보호막;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
And a thin film battery according to another embodiment of the present invention, the base substrate; A first terminal formed on the base substrate; A second terminal formed at a position electrically separated from the first terminal; A first thin film formed on the first terminal; A second thin film electrically connected to the second terminal and formed to correspond to the size of the first thin film; An electrolyte disposed between the first thin film and the second thin film and separated electrochemically; And a passivation layer formed on the second thin film to partially expose the first terminal and the second terminal.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 박막전지에 의하면, 박막전지를 구성하는 각 소자들이 밀봉 상태에서 존재하게 되므로 외부 환경으로부터 원천적으로 보호될 수 있고, 특히 외부를 덮고 있는 커버 박판으로 인해 외부의 충격이나 마모로부터 보호될 수 있게 된다.According to the thin film battery according to the present invention having the configuration as described above, since each element constituting the thin film battery is present in a sealed state can be protected from the external environment, and in particular due to the cover sheet covering the outside It can be protected from impact and abrasion.

또한 본 발명에 의하면, 박막전지를 구성하는 각 소자들이 진공 상태 또는 비활성 기체가 충진된 상태에서 존재하게 되어 일반 대기환경 및 고온 분위기에서도 내구성 및 충방전 효율이 급격하게 저하되지 않는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, each element constituting the thin film battery is present in a vacuum state or a state filled with an inert gas, there is an effect that the durability and charging and discharging efficiency is not sharply reduced even in a normal atmospheric environment and high temperature atmosphere.

또한 본 발명에 의하면, 커버 박판을 소결 방식으로 형성하므로, 커버 박판 상에서 전극의 위치 및 형상 등을 다양하게 설정함으로써, 다양한 전자장치의 동력원으로 이용할 수 있게 된다.
In addition, according to the present invention, since the cover thin plate is formed by sintering method, by setting the position and shape of the electrode on the cover thin plate in various ways, it can be used as a power source of various electronic devices.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막전지를 나타내는 평면도 및 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막전지 제조방법을 나타내는 공정도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 박막전지를 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막전지의 효과를 나타내기 위한 실험 그래프.1 to 3 are plan and cross-sectional views showing a thin film battery according to a first embodiment of the present invention.
4 is a process chart showing a thin film battery manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.
5 is a plan view showing a thin film battery according to a second embodiment of the present invention.
6 is an experimental graph for showing the effect of the thin film battery according to the first embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 박막전지에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the thin film battery according to the present invention will be described in detail.

도 1에는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막전지의 평면 구조가 도시되어 있고, 도 2 및 도 3에는 상기 도 1의 A-A 및 B-B 부분에 대한 단면 구조가 도시되어 있다. 또한 도 4에는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막전지의 제조공정이 도시되어 있다.1 illustrates a planar structure of a thin film battery according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 illustrate cross-sectional structures of portions A-A and B-B of FIG. 1. 4 shows a manufacturing process of a thin film battery according to a first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 박막전지는, 크게 베이스 기판(10)과, 제1 박막(22), 전해질(23) 및 제2 박막(25) 등이 일정 순서에 따라 순차적으로 성막되는 소자 모듈(20), 그리고 상기 소자 모듈(20)을 사이에 두고 베이스 기판(10) 위에 밀봉 결합되는 커버 박판(30)을 포함하는 구조로 이루어진다.1 to 4, the thin film battery according to the first embodiment of the present invention includes a base substrate 10, a first thin film 22, an electrolyte 23, a second thin film 25, and the like. The device module 20 is sequentially formed according to a predetermined order, and the cover plate 30 is sealingly coupled on the base substrate 10 with the device module 20 therebetween.

상기 베이스 기판(10)은 유리, 세라믹, 고분자, 금속 등의 다양한 재질로 이루어질 수도 있으나, 강도 및 소결 가능성과 절연성 등을 고려하여 유리 또는 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 베이스 기판(10)은 박막전지의 두께를 고려하여 얇은 박판 구조로 이루어지고, 상부에 다수의 적층 구조로 이루어지는 소자 모듈(20)이 위치할 수 있도록 소정 크기로 절단 형성된다.The base substrate 10 may be made of various materials such as glass, ceramic, polymer, metal, etc., but is preferably made of glass or ceramic in consideration of strength, sintering potential, insulation, and the like. The base substrate 10 is formed in a thin thin plate structure in consideration of the thickness of the thin film battery, and is cut and formed to a predetermined size so that the device module 20 having a plurality of laminated structures can be positioned thereon.

그리고 상기 소자 모듈(20)은 제1 단자(21)와, 제1 박막(22), 전해질(23), 제2 단자(24), 제2 박막(25)이 상기 베이스 기판(10) 위에 일정 순서에 따라 순차적으로 성막되어 형성된다.In addition, the device module 20 may include a first terminal 21, a first thin film 22, an electrolyte 23, a second terminal 24, and a second thin film 25 on the base substrate 10. It is formed by sequentially forming a film in order.

예를 들어, 상기 소자 모듈(20)은 베이스 기판(10) 위에 형성되는 제1 단자(21), 상기 제1 단자(21) 위에 통전 가능하게 형성되는 제1 박막(22), 제1 박막(22) 위에 형성되는 전해질(23), 제1 단자(21)와 전기 화학적으로 분리되도록 배치되는 제2 단자(24), 그리고 상기 제2 단자(24)에 통전 가능하도록 전해질(23) 위에 형성되는 제2 박막(25)의 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제1 박막(22)은 캐소드로 이루어지고, 상기 제2 박막(25)은 애노드로 이루어질 수도 있고, 또는 그 반대로 이루어질 수도 있다. 또한 상기 제2 박막(25) 위에는 소자 모듈(20)을 외부로부터 보호하기 위한 보호막(26)이 더 형성되도록 구성할 수도 있다.For example, the device module 20 may include a first terminal 21 formed on the base substrate 10, a first thin film 22 and a first thin film formed on the first terminal 21 so as to be energized. 22 formed on the electrolyte 23, the second terminal 24 disposed to be electrochemically separated from the first terminal 21, and formed on the electrolyte 23 so that the second terminal 24 can be energized. The second thin film 25 may have a structure. Here, the first thin film 22 may be made of a cathode, and the second thin film 25 may be made of an anode or vice versa. In addition, the passivation layer 26 may be further formed on the second thin film 25 to protect the device module 20 from the outside.

여기서, 상기 제1 단자(21)는 일부 구간에서 메탈 전극(21a)이 돌출 형성되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하고, Pt, Au, W, Mo, Cr, Ni, ITO, Inconnel, Hastelloy 등을 베이스 기판(10) 상에 증착시키는 방식으로 형성될 수 있다. Here, the first terminal 21 preferably has a structure in which the metal electrode 21a protrudes in a partial section, and the base substrate is formed of Pt, Au, W, Mo, Cr, Ni, ITO, Inconnel, Hastelloy, or the like. It can be formed by depositing on (10).

그리고 상기 제1 박막(22)은 제1 단자(21)보다 상대적으로 작은 면적으로 이루어지고, 제1 단자(21)를 벗어나지 않는 범위에서 증착 형성되며, 특히 제1 단자(21)의 메탈 전극(21a)에 겹치지 않도록 배치된다. 이러한 제1 박막(22)은 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiFePO4, LiNiVO4, LiCoMnO4, LiCo1 /3Ni1 /3Mn1 /3O2, V2O5, MnO2 , MoO3 등을 제1 단자(21) 위에 증착하는 방식으로 형성될 수 있다.In addition, the first thin film 22 has a smaller area than that of the first terminal 21, and is deposited in a range not to deviate from the first terminal 21. In particular, the metal electrode of the first terminal 21 ( 21a) is arranged so as not to overlap. The first thin film (22) is LiCoO 2, LiMn 2 O 4, LiNiO 2, LiFePO 4, LiNiVO 4, LiCoMnO 4, LiCo 1/3 Ni 1/3 Mn 1/3 O 2, V 2 O 5, MnO 2 , MoO 3 or the like may be formed by depositing on the first terminal 21.

그리고 상기 전해질(23)은 제1 박막(22)과 제2 박막(25) 사이의 쇼트를 방지하기 위해, 제1 박막(22) 전체와, 제1 단자(21) 중 메탈 전극(21a)의 일부분을 제외한 나머지 부분을 모두 덮을 수 있도록 충분히 넓은 크기로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 전해질(23)은 Li2O-B2O3, Li2O-V2O5-SiO2, Li2SO4-Li2O-B2O3, Li3PO4, LiPON, LiBON 등을 제1 박막(22) 위에 증착시켜서 형성한다.In order to prevent a short between the first thin film 22 and the second thin film 25, the electrolyte 23 may include the entirety of the first thin film 22 and the metal electrode 21a of the first terminal 21. It is desirable to have a size wide enough to cover all but the part. The electrolyte 23 is formed of Li 2 OB 2 O 3 , Li 2 OV 2 O 5 -SiO 2 , Li 2 SO 4 -Li 2 OB 2 O 3 , Li 3 PO 4 , LiPON, LiBON, and the like. ) To form a vapor deposition on.

그리고 상기 제2 단자(24)는 베이스 기판(10) 위에서 제1 단자(21)와 분리되도록 형성되고, 특히 제1 단자(21)의 메탈 전극(21a)과 일정 간격을 두고 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제2 단자(24)는 제1 단자(21)와 전기적으로 분리될 수 있으면, 전해질(23)과 접촉하지 않는 일측에 형성되거나 베이스 기판(10) 외부에 형성될 수도 있다. 이러한 제2 단자(24)는 Ni, Cu, brass, Pt, Au, Cr, Ti, W, Mo, ITO 등의 재료로 이루어진다.The second terminal 24 is formed to be separated from the first terminal 21 on the base substrate 10, and is formed at a position corresponding to the metal electrode 21a of the first terminal 21 at a predetermined interval. It is preferable to be. In this case, if the second terminal 24 can be electrically separated from the first terminal 21, the second terminal 24 may be formed at one side not in contact with the electrolyte 23 or may be formed outside the base substrate 10. The second terminal 24 is made of a material such as Ni, Cu, brass, Pt, Au, Cr, Ti, W, Mo, ITO, or the like.

그리고 상기 제2 박막(25)은 전해질(23) 위에 형성됨으로써 전해질(23)을 사이에 두고 제1 박막(22)과 접촉하지 않고, 또한 제2 단자(24)와 통전 가능하도록 일부가 겹치게 형성된다. 이러한 제2 박막(25)은 Li, Sn3N4, Si, Li-Me 합금 등의 재료를 전해질(23) 위에 증착시켜서 형성하게 된다. 한편, 상기 제1 박막(22)과 제2 박막(25)이 전해질(23)에 의해 전기적으로 분리 설치될 수 있으면, 제2 박막(25)은 전해질(23) 이외의 다른 곳에 설치되도록 구성될 수도 있다. The second thin film 25 is formed on the electrolyte 23 so that a part of the second thin film 25 does not contact the first thin film 22 with the electrolyte 23 interposed therebetween and overlaps with the second terminal 24 so as to be energized. do. The second thin film 25 is formed by depositing a material such as Li, Sn 3 N 4 , Si, or Li-Me alloy on the electrolyte 23. On the other hand, if the first thin film 22 and the second thin film 25 can be electrically separated by the electrolyte 23, the second thin film 25 is to be configured to be installed other than the electrolyte 23 It may be.

그리고 상기 보호막(26)은 소자 모듈(20)을 외부로부터 보호하기 위한 것이므로, 제1 박막(22), 전해질(23) 및 제2 박막(24)을 모두 덮을 수 있도록 충분한 크기로 형성된다. 이러한 보호막(26)은, 평탄화 유기 박막층/무기 박막층/컨포멀(conformal) 유기 박막층/무기 박막층이 순서대로 적층되는 구조로 이루어질 수 있는데, 이러한 적층 순서에 한정되는 것은 아니다.Since the protective layer 26 is to protect the device module 20 from the outside, the protective layer 26 is formed to have a sufficient size to cover all of the first thin film 22, the electrolyte 23, and the second thin film 24. The passivation layer 26 may have a structure in which the planarized organic thin film layer / inorganic thin film layer / conformal organic thin film layer / inorganic thin film layer is sequentially stacked, but is not limited thereto.

여기서, 평탄화 유기 박막층은 베이스 기판(10) 및 소자 모듈(20)의 결함을 감소시켜서 표면 조도를 향상시키는 역할을 한다. 그리고 무기 박막층은 상기 평탄화 유기 박막층 상에 적층되어 실질적으로 산소 및 수분 배리어의 역할을 한다. 또한 컨포멀(conformal) 유기 박막층은 상기 무기 박막층 상에 적층되어 상기 평탄화 유기 박막층이 갖는 단점인 파티클에 대한 불균일 커버링을 보완하고, 무기 박막층은 상기 컨포멀(conformal) 유기 박막층 상에 적층되어 실질적으로 산소 및 수분 배리어의 역할을 하게 된다.Here, the planarization organic thin film layer reduces the defects of the base substrate 10 and the device module 20 to improve surface roughness. In addition, the inorganic thin film layer is stacked on the planarized organic thin film layer to substantially serve as an oxygen and moisture barrier. In addition, the conformal organic thin film layer is laminated on the inorganic thin film layer to compensate for the non-uniform covering of particles, which is a disadvantage of the planarized organic thin film layer, and the inorganic thin film layer is laminated on the conformal organic thin film layer to be substantially. It acts as an oxygen and moisture barrier.

그리고 상기 커버 박판(30)은 소자 모듈(20)을 사이에 두고 베이스 기판(10) 위에 밀봉 결합되는데, 이때 상기 베이스 기판(10)과 커버 박판(30) 사이의 내부 공간은 진공 상태를 이루도록 구성되거나, 또는 비활성 기체가 충진된 상태를 이루도록 구성되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 비활성 기체로는 질소 또는 아르곤 등이 이용될 수 있다.The cover thin plate 30 is sealingly coupled on the base substrate 10 with the device module 20 interposed therebetween, wherein the inner space between the base substrate 10 and the cover thin plate 30 is in a vacuum state. Or to be in a filled state with an inert gas. Here, nitrogen or argon may be used as the inert gas.

예를 들어, 베이스 기판(10) 위에 소자 모듈(20)을 순차적으로 성막하여 형성한 후, 소자 모듈(20) 위에 커버 박판(30)을 위치시킨 상태에서 베이스 기판(10)과 커버 박판(30) 사이의 테두리를 전기 또는 레이저에 의한 국부 용접을 통해 밀봉시키게 된다. 또한 베이스 기판(10)과 커버 박판(30) 사이의 테두리를 밀봉시키는 과정에서 박막전지 내부의 소자 모듈(20)이 압력을 받지 않도록 하기 위해, 커버 박판(30) 내부에 소자 모듈(20)이 삽입되기 위한 홈이 형성되도록 구성할 수도 있다. For example, after the device module 20 is sequentially formed and formed on the base substrate 10, the base substrate 10 and the cover thin plate 30 are placed in a state where the cover thin plate 30 is positioned on the device module 20. The rim between the two ends is sealed by local welding by electric or laser. In addition, in order to prevent the device module 20 inside the thin film battery from being pressed in the process of sealing the edge between the base substrate 10 and the cover thin plate 30, the device module 20 is disposed inside the cover thin plate 30. It may also be configured to form a groove for insertion.

또한 상기 소자 모듈과 커버 박판은 일정 거리를 두고 상호 이격되도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 박막전지의 충전 및 방전시의 이온 이동을 위해 소자 모듈과 커버 박판이 일정 거리만큼 이격되고, 여기서 상기 소자 모듈과 커버 박판 사이의 이격된 거리는 상기 제1박막의 두께보다 더 크게 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the device module and the cover thin plate is preferably configured to be spaced apart from each other at a predetermined distance. That is, the device module and the cover thin plate are separated by a predetermined distance for ion movement during charging and discharging of the thin film battery, and the distance between the device module and the cover thin plate is preferably greater than the thickness of the first thin film. Do.

또한 이러한 커버 박판(30)은, 베이스 기판(10) 위에 밀봉 결합되는 절연막(32)과, 절연막(32)에 일체로 형성되고 제1 단자(21)에 통전하는 제1 전극(34), 그리고 절연막(32)에 일체로 형성되고 제2 단자(24)에 통전하는 제2 전극(36)을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제1 전극(34)은 제1 단자(21)의 메탈 전극(21a)에 통전하도록 배치되는 것이 바람직하다. In addition, the cover thin plate 30 includes an insulating film 32 sealed on the base substrate 10, a first electrode 34 formed integrally with the insulating film 32 and energizing the first terminal 21, and It may have a structure including a second electrode 36 which is integrally formed on the insulating film 32 and energizes the second terminal 24. In this case, the first electrode 34 is preferably arranged to conduct electricity to the metal electrode 21a of the first terminal 21.

예를 들어, 상기 커버 박판(30)은 유리 또는 세라믹 분말에 제1 전극(34)과 제2 전극(36)이 전기적으로 분리되도록 배치한 상태에서, 상기 유리 또는 세라믹 분말을 소결하는 방식으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 소결된 유리 또는 세라믹 분말이 절연막(32)을 형성하게 된다. 이러한 절연막(32)은 유리, 세라믹, 고분자, 비 전도성 금속 등의 다양한 재질로 이루어질 수도 있으나, 강도 및 소결 가능성과 절연성 등을 고려하여 유리 또는 세라믹 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.For example, the cover thin plate 30 is formed by sintering the glass or ceramic powder in a state in which the first electrode 34 and the second electrode 36 are electrically separated from the glass or ceramic powder. Can be. At this time, the sintered glass or ceramic powder forms the insulating film 32. The insulating layer 32 may be made of various materials such as glass, ceramic, polymer, non-conductive metal, etc., but is preferably made of glass or ceramic in consideration of strength, sintering potential, insulation, and the like.

그리고 상기 절연막(32)에 일체로 형성되는 제1 전극(34)과 제2 전극(36)은 외부에 통전 가능하도록 노출되고, 그로 인해 외부의 전자장치에 전기적으로 연결될 수 있게 된다. 이처럼, 소결 방식으로 제조되는 커버 박판(30)은 전극의 위치 및 형상 등을 다양하게 설정할 수 있어서, 다양한 전자장치의 동력원으로 사용할 수 있게 된다.In addition, the first electrode 34 and the second electrode 36 formed integrally with the insulating layer 32 may be exposed to the outside so as to be electrically energized, and thus may be electrically connected to an external electronic device. In this way, the cover thin plate 30 manufactured by the sintering method can be set in various ways, such as the position and shape of the electrode, it can be used as a power source of various electronic devices.

한편, 상기 제1단자와 제1전극, 그리고 제2단자와 제2전극은 각각 전도성 페이스트, 전도성 에폭시, 전도성 테이프 중 어느 하나에 의해 상호 통전 가능하게 연결되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the first terminal, the first electrode, and the second terminal and the second electrode are preferably connected to each other by one of a conductive paste, a conductive epoxy, and a conductive tape.

그리고 상기 제1 전극(34) 및 제2 전극(36)은 절연막(32)을 관통하여 외부로 연장되는 핀 또는 패드 형상으로 이루어짐으로써, 외부의 전자장치에 용이하게 결합될 수 있게 하는 것이 바람직하다.In addition, the first electrode 34 and the second electrode 36 may have a pin or pad shape extending through the insulating film 32 to the outside, and thus may be easily coupled to an external electronic device. .

또한 이처럼 커버 박판(30)을 이용하여 소자 모듈(20)을 밀봉시키게 되면, 소자 모듈(20)을 구성하는 각각의 소자들이 자연스럽게 외부 환경으로부터 보호되므로, 베이스 기판(10) 위에 소자 모듈(20)을 성막하는 과정에서 보호막(26)을 생략할 수도 있다.In addition, when the device module 20 is sealed using the cover thin plate 30, each device constituting the device module 20 is naturally protected from the external environment, so that the device module 20 is placed on the base substrate 10. The protective film 26 may be omitted in the process of forming the film.

그리고 소자 모듈(20)이 진공 또는 비활성 분위기에서 밀봉된 상태에 위치하게 되므로, 보호막(26)을 생략하거나 보호막(26)의 흠결이 발생하더라도 외부 환경으로부터의 영향을 받지 않게 되어, 내구성 및 충방전 효율이 더욱 높아지게 된다.
In addition, since the device module 20 is positioned in a sealed state in a vacuum or inert atmosphere, even if the protective film 26 is omitted or a defect occurs in the protective film 26, the device module 20 is not affected by the external environment. The efficiency is even higher.

도 5에는 본 발명의 제2실시예에 따른 박막전지 구조가 도시되어 있다.5 illustrates a thin film battery structure according to a second embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 박막전지는, 베이스 기판(10), 베이스 기판(10) 위에 형성되는 제1 단자(21), 상기 제1 단자(21)와 전기적으로 분리된 위치에 형성되는 제2 단자(24), 상기 제1 단자(21) 위에 형성되는 제1 박막(22), 상기 제2 단자(24)에 전기적으로 통전되며 제1 박막(22)의 크기에 대응 형성되는 제2 박막(25), 상기 제1 박막(22)과 제2 박막(25) 사이에 위치하여 전기 화학적으로 분리하는 전해질, 그리고 제1 단자(21)와 제2 단자(24)를 일부 노출 가능하도록 상기 제2 박막(25) 위에 형성되는 보호막(26)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, the thin film battery according to the second exemplary embodiment of the present invention is electrically connected to the base substrate 10, the first terminal 21 formed on the base substrate 10, and the first terminal 21. The second terminal 24 formed in the separated position, the first thin film 22 formed on the first terminal 21, the second terminal 24 is electrically energized and the size of the first thin film 22 A second thin film 25 corresponding to the first thin film 25, an electrolyte positioned between the first thin film 22 and the second thin film 25 to be electrochemically separated, and the first terminal 21 and the second terminal 24. It includes a protective film 26 formed on the second thin film 25 so as to partially expose the.

즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 박막전지는, 베이스 기판(10) 위에 밀봉 결합되는 커버 박판(30)을 제외하고 전술한 제1실시예와 모두 동일하게 구성되며, 특히 커버 박판(30)이 제외되었으므로 보호막(26)을 구비해야 한다.
That is, the thin film battery according to the second embodiment of the present invention is configured in the same manner as in the above-described first embodiment except for the cover thin plate 30 which is sealingly coupled on the base substrate 10, in particular, the cover thin plate 30 ), The protective film 26 should be provided.

다음으로, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 박막전지의 제조방법에 대해 살펴본다.Next, looks at the manufacturing method of the thin film battery according to the present invention configured as described above.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 박막전지 제조방법은, 크게 베이스 기판(10)을 형성하는 단계, 베이스 기판(10) 위에 적층되어 형성되는 소자 모듈(20)을 형성하는 단계, 그리고 상기 소자 모듈(20)을 사이에 두고 베이스 기판(10) 위에 커버 박판(30)을 밀봉 결합하는 단계를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, in the method of manufacturing the thin film battery according to the first embodiment of the present invention, forming the base substrate 10, and forming the device module 20 stacked on the base substrate 10. And sealingly bonding the cover thin plate 30 on the base substrate 10 with the device module 20 therebetween.

유리 또는 세라믹 재질로 이루어지는 얇은 박판 구조의 베이스 기판(10)을 형성하되, 상부에 다수의 적층 구조로 이루어지는 소자 모듈(20)이 위치할 수 있도록 소정 크기로 절단 형성된다.The base substrate 10 having a thin thin plate structure made of glass or ceramic material is formed, and is cut and formed to a predetermined size so that the device module 20 having a plurality of laminated structures can be positioned thereon.

다음으로 제1 단자(21)와, 제1 박막(22), 전해질(23), 제2 단자(24), 제2 박막(25) 등의 소자를 상기 베이스 기판(10) 위에 일정 순서에 따라 순차적으로 성막하여 소자 모듈(20)을 형성한다.Next, elements such as the first terminal 21, the first thin film 22, the electrolyte 23, the second terminal 24, and the second thin film 25 are placed on the base substrate 10 in a predetermined order. The film is sequentially formed to form the device module 20.

우선, 일부 구간에서 메탈 전극(21a)이 돌출 형성되는 구조로 이루어지는 제1 단자(21)를 베이스 기판(10) 위에 형성한다. 그리고 제1 단자(21)에 통전하는 재질의 제1 박막(22)을 제1 단자(21) 위에 형성하는데, 이때 제1 단자(21)의 메탈 전극(21a)에 겹치지 않도록 배치하는 것이 바람직하다.First, the first terminal 21 having a structure in which the metal electrode 21a protrudes in a certain section is formed on the base substrate 10. In addition, a first thin film 22 made of a material that energizes the first terminal 21 is formed on the first terminal 21. In this case, the first thin film 22 is preferably disposed so as not to overlap the metal electrode 21a of the first terminal 21. .

이처럼 베이스 기판(10) 위에 제1 단자(21)와 제1 박막(22)을 차례로 형성한 후, 500℃ ~ 700℃ 범위에서 열처리 과정을 거친다. 500℃ 미만에서는 형성되는 결정상 구조가 달라질 수 있고, 700℃를 초과하면 고온에 따른 열변형 등의 손상이 발생할 수 있으므로, 500℃ ~ 700℃ 범위에서 열처리 과정을 거치는 것이 바람직하다.As such, after the first terminal 21 and the first thin film 22 are sequentially formed on the base substrate 10, the heat treatment is performed in a range of 500 ° C. to 700 ° C. If the crystal phase structure is less than 500 ℃ can vary, and if it exceeds 700 ℃ may cause damage such as thermal deformation due to high temperature, it is preferable to undergo a heat treatment process in the range 500 ℃ ~ 700 ℃.

이후, 제1 박막(22) 위에 전해질(23)을 형성하게 되는데, 이때 제1 박막(22)과 제2 박막(25) 사이의 쇼트를 방지하기 위해, 제1 박막(22) 전체와, 제1 단자(21) 중 메탈 전극(21a)의 일부분을 제외한 나머지 부분을 모두 덮을 수 있도록 충분히 넓은 크기로 이루어지는 것이 바람직하다.Thereafter, the electrolyte 23 is formed on the first thin film 22. In this case, in order to prevent a short between the first thin film 22 and the second thin film 25, the entire first thin film 22 and the first thin film 22 are formed. It is preferable that the first terminal 21 is made wide enough to cover all of the remaining portions except for the portion of the metal electrode 21a.

그리고 상기 제1 단자(21)의 메탈 전극(21a)과 전기적으로 분리되도록 제2 단자(24)를 상기 베이스 기판(10) 위에 형성하거나 또는 전해질(23)과 접촉하지 않는 일측에 형성한다.The second terminal 24 is formed on the base substrate 10 or on one side not in contact with the electrolyte 23 so as to be electrically separated from the metal electrode 21a of the first terminal 21.

다음으로, 제2 박막(25)을 전해질(23) 위에 형성하게 되는데, 이때 상기 제2 박막(25)은 전해질(23)을 사이에 두고 제1 박막(22)과 접촉하지 않으면서, 동시에 제2 단자(24)와 통전 가능하도록 일부가 겹치게 형성되어야 한다.Next, the second thin film 25 is formed on the electrolyte 23, wherein the second thin film 25 is not in contact with the first thin film 22 with the electrolyte 23 interposed therebetween. Part of the two terminals 24 should be formed so as to be energized.

그리고 소자 모듈(20)을 외부로부터 보호하기 위한 보호막(26)을 제2 박막(25) 위에 형성한다. 이러한 보호막(26)은 평탄화 유기 박막층/무기 박막층/컨포멀(conformal) 유기 박막층/무기 박막층이 순서대로 적층되는 구조로 이루어질 수 있다.A protective film 26 for protecting the device module 20 from the outside is formed on the second thin film 25. The passivation layer 26 may have a structure in which the planarization organic thin film layer / inorganic thin film layer / conformal organic thin film layer / inorganic thin film layer is sequentially stacked.

그리고 소자 모듈(20)을 사이에 두고 베이스 기판(10) 위에 커버 박판(30)을 밀봉 결합시킨다. 이때 상기 베이스 기판(10)과 커버 박판(30) 사이의 내부 공간은 진공 상태 또는 비활성 기체가 충진된 상태를 이루도록 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 베이스 기판(10) 위에 소자 모듈(20)을 순차적으로 적층 형성한 후, 소자 모듈(20) 위에 커버 박판(30)을 위치시킨 상태에서 베이스 기판(10)과 커버 박판(30) 사이의 테두리를 전기 또는 레이저에 의한 국부 용접을 통해 밀봉시키게 된다.The cover thin plate 30 is hermetically bonded to the base substrate 10 with the device module 20 therebetween. At this time, the inner space between the base substrate 10 and the cover thin plate 30 is preferably configured to achieve a vacuum state or a state filled with an inert gas. For example, after sequentially stacking the device modules 20 on the base substrate 10, the base substrate 10 and the cover thin plates 30 are positioned in a state where the cover thin plates 30 are positioned on the device modules 20. The edge between them is sealed by local welding by electricity or laser.

이러한 커버 박판(30)은, 유리 또는 세라믹 분말에 제1 단자(21)에 통전하는 제1 전극(34)과, 제2 단자(24)에 통전하는 제2 전극(36)을 배치한 상태에서, 상기 유리 또는 세라믹 분말을 소결함으로써 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 전극(34)은 제1 단자(21)의 메탈 전극(21a)에 통전하도록 배치되는 것이 바람직하다.The cover thin plate 30 is in a state in which the first electrode 34 which energizes the first terminal 21 and the second electrode 36 which energizes the second terminal 24 are arranged in glass or ceramic powder. It may be formed by sintering the glass or ceramic powder. In this case, the first electrode 34 is preferably arranged to conduct electricity to the metal electrode 21a of the first terminal 21.

이처럼 커버 박판(30)을 이용하여 소자 모듈(20)을 밀봉시키게 되면, 소자 모듈(20)을 구성하는 각각의 소자들이 자연스럽게 외부 환경으로부터 보호되므로, 베이스 기판(10) 위에 소자 모듈(20)을 성막하는 과정에서 보호막(26) 성막 과정이 생략될 수도 있다.
When the device module 20 is sealed using the cover thin plate 30, each device constituting the device module 20 is naturally protected from the external environment, so that the device module 20 is placed on the base substrate 10. In the process of forming the film, the process of forming the protective film 26 may be omitted.

다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 박막전지 제조방법은, 베이스 기판(10)을 형성하는 단계, 제1 단자(21)를 베이스 기판(10) 위에 형성하는 단계, 상기 제1 단자(21)와 전기적으로 분리된 위치에 제2 단자(24)를 형성하는 단계, 상기 제1 단자(21) 위에 제1 박막(22)을 형성하는 단계, 상기 제1 박막(22)의 크기에 대응 형성되는 제2 박막(25)을 제2 단자(24)에 전기적으로 통전되도록 형성하는 단계, 제1 박막(22)과 제2 박막(25)을 전기 화학적으로 분리하는 전해질을 상기 제1 박막(22)과 제2 박막(25) 사이에 형성하는 단계, 그리고 제1 단자(21)와 제2 단자(24)를 일부 노출 가능하도록 상기 제2 박막(25) 위에 보호막(26)을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.Next, in a method of manufacturing a thin film battery according to a second embodiment of the present invention, forming a base substrate 10, forming a first terminal 21 on the base substrate 10, the first terminal ( Forming a second terminal 24 at a position electrically separated from the second electrode 21, forming a first thin film 22 on the first terminal 21, and corresponding to the size of the first thin film 22. Forming the second thin film 25 to be electrically energized to the second terminal 24, and forming an electrolyte that electrochemically separates the first thin film 22 and the second thin film 25 from the first thin film ( Forming a passivation layer 26 on the second thin film 25 to partially expose the first terminal 21 and the second terminal 24. It is configured to include.

즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 박막전지 제조방법은, 베이스 기판(10) 위에 커버 박판(30)을 밀봉 결합시키는 과정을 제외하고 전술한 제1실시예의 제조방법과 모두 동일하게 구성되며, 특히 커버 박판(30) 결합 과정이 제외되었으므로 보호막(26) 적층 과정을 구비해야 한다.
That is, the thin film battery manufacturing method according to the second embodiment of the present invention is configured in the same manner as the above-described manufacturing method of the first embodiment except for the process of sealingly bonding the cover thin plate 30 on the base substrate 10 In particular, since the cover thin plate 30 bonding process is excluded, the protective layer 26 should be laminated.

도 6에는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막전지의 효과를 나타내기 위한 실험 그래프가 도시되어 있다.6 is an experimental graph for showing the effect of the thin film battery according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1실시예와 같이 진공 밀봉된 박막전지와 종래의 밀봉되지 않은 박막전지를 대기압, 그리고 140℃ 온도 분위기에서 충방전 테스트를 실시하였다. 이때, 충방전 테스트 조건은 충방전 전압이 4.1V ~ 3.8V이고, 충전 전류는 1C(0.6mA)이며, 방전 전류는 2C(1.2mA)로 설정하였다.As in the first embodiment of the present invention, the vacuum-sealed thin film battery and the conventional unsealed thin film battery were subjected to charge and discharge tests at atmospheric pressure and 140 ° C. temperature atmosphere. At this time, the charge and discharge test conditions were set to 4.1V ~ 3.8V charge, discharge current 1C (0.6mA), the discharge current was set to 2C (1.2mA).

상기와 같은 조건의 충방전 테스트 결과, 도 6에 도시된 바와 같이, 68 사이클 후에 종래 밀봉되지 않은 박막전지는 초기 용량 대비 82.6%로 크게 감소한 반면, 본 발명의 제1실시예와 같이 진공 밀봉된 박막전지는 초기 용량 대비 95.4%의 우수한 결과가 나타남을 알 수 있다.As a result of the charge / discharge test under the above conditions, as shown in FIG. 6, after 68 cycles, the conventionally unsealed thin film battery was greatly reduced to 82.6% of the initial capacity, but vacuum sealed as in the first embodiment of the present invention. It can be seen that the thin film battery has an excellent result of 95.4% of the initial capacity.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone with it will know easily.

10; 베이스 기판 20; 소자 모듈
21; 제1 단자 22; 제1 박막
23; 전해질 24; 제2 단자
25; 제2 박막 26; 보호막
30; 커버 박판 32; 절연막
34; 제1 전극 36; 제2 전극10; Base substrate 20; Device module
21; First terminal 22; First thin film
23; Electrolyte 24; Second terminal
25; Second thin film 26; Shield
30; Cover lamination 32; Insulating film
34; First electrode 36; Second electrode

Claims (14)

베이스 기판;
제1 단자, 제1 박막, 전해질, 제2 단자, 제2 박막이 상기 베이스 기판 위에 성막되어 형성되는 소자 모듈;
상기 소자 모듈을 사이에 두고 베이스 기판 위에 밀봉 결합되는 커버 박판;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지.A base substrate;
A device module in which a first terminal, a first thin film, an electrolyte, a second terminal, and a second thin film are formed on the base substrate;
A cover thin plate sealingly coupled onto a base substrate with the device module interposed therebetween;
Thin film battery comprising a. 제1항에 있어서,
상기 베이스 기판과 커버 박판 사이의 내부 공간은 진공 상태 또는 비활성 기체가 충진된 상태를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method of claim 1,
The inner space between the base substrate and the cover thin plate is configured to form a vacuum state or a state filled with an inert gas. 제1항 또는 제2항에 있어서,
충전 및 방전시의 이온 이동을 위해, 상기 소자 모듈과 커버 박판이 일정 거리만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method according to claim 1 or 2,
The thin film battery, characterized in that the device module and the cover thin plate is spaced apart by a predetermined distance for ion movement during charging and discharging. 제3항에 있어서,
상기 소자 모듈과 커버 박판 사이의 이격된 거리는 상기 제1박막의 두께보다 더 크게 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method of claim 3,
The spaced distance between the device module and the cover thin plate is greater than the thickness of the first thin film, characterized in that the thin film battery. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소자 모듈은,
베이스 기판 위에 형성되는 제1 단자;
상기 제1 단자와 통전하는 제1 박막;
상기 제1 단자와 전기적으로 분리되도록 배치되는 제2 단자;
상기 제2 단자에 통전하는 제2 박막;
제1 박막과 제2 박막을 전기 화학적으로 분리시키기 위한 전해질;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지.The device module of claim 1, wherein the device module comprises:
A first terminal formed on the base substrate;
A first thin film passing through the first terminal;
A second terminal disposed to be electrically separated from the first terminal;
A second thin film passing through the second terminal;
An electrolyte for electrochemically separating the first thin film and the second thin film;
Thin film battery comprising a. 제5항에 있어서, 상기 소자 모듈은,
상기 제2 박막 위에 형성되는 보호막;
을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method of claim 5, wherein the device module,
A protective film formed on the second thin film;
Thin film battery, characterized in that further comprises a. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버 박판은,
베이스 기판 위에 밀봉 결합되는 절연막;
절연막에 관통 결합되어 외부에 통전 가능하고, 제1 단자에 통전하는 제1 전극;
절연막에 관통 결합되어 외부에 통전 가능하고, 제2 단자에 통전하는 제2 전극;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method according to claim 1 or 2, wherein the cover thin plate,
An insulating film sealed on the base substrate;
A first electrode penetratingly coupled to the insulating film to enable energization to the outside, and to energize the first terminal;
A second electrode penetratingly coupled to the insulating film to enable energization to the outside, and to energize the second terminal;
Thin film battery comprising a. 제7항에 있어서, 상기 커버 박판은,
유리 또는 세라믹 분말에 제1 전극과 제2 전극을 전기적으로 분리되도록 배치한 상태에서, 상기 유리 또는 세라믹 분말을 소결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method of claim 7, wherein the cover thin plate,
A thin film battery, characterized in that formed by sintering the glass or ceramic powder in a state in which the first electrode and the second electrode are electrically separated from the glass or ceramic powder. 제7항에 있어서,
제1단자와 제1전극, 그리고 제2단자와 제2전극은 각각 전도성 페이스트, 전도성 에폭시, 전도성 테이프 중 어느 하나에 의해 상호 통전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method of claim 7, wherein
The thin film battery, wherein the first terminal, the first electrode, and the second terminal and the second electrode are electrically connected to each other by any one of a conductive paste, a conductive epoxy, and a conductive tape. 제7항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극은, 절연막을 관통하여 외부로 연장되는 핀 또는 패드 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method of claim 7, wherein
The first electrode and the second electrode is a thin film battery, characterized in that the pin or pad shape extending to the outside through the insulating film. 제1항 또는 제2항에 있어서,
베이스 기판과 커버 박판 사이의 테두리를 전기 또는 레이저에 의한 국부 용접을 통해 밀봉시키는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method according to claim 1 or 2,
A thin film battery characterized by sealing the edge between the base substrate and the cover thin plate by local welding by electric or laser. 제1항 또는 제2항에 있어서,
베이스 기판과 커버 박판을 밀봉시키는 과정에서 소자 모듈이 압력을 받지 않도록 하기 위해, 커버 박판 내부에 소자 모듈이 삽입되기 위한 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method according to claim 1 or 2,
The thin film battery, characterized in that a groove for inserting the device module is formed in the cover plate to prevent the device module from being pressured in the process of sealing the base substrate and the cover thin plate. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 베이스 기판은 유리 또는 세라믹 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막전지.The method according to claim 1 or 2,
The base substrate is a thin film battery, characterized in that made of glass or ceramic material. 베이스 기판;
베이스 기판 위에 형성되는 제1 단자;
상기 제1 단자와 전기적으로 분리된 위치에 형성되는 제2 단자;
상기 제1 단자 위에 형성되는 제1 박막;
상기 제2 단자에 전기적으로 통전되며 제1 박막의 크기에 대응 형성되는 제2 박막;
상기 제1 박막과 제2 박막 사이에 위치하여 전기 화학적으로 분리하는 전해질;
제1 단자와 제2 단자를 일부 노출 가능하도록 상기 제2 박막 위에 형성되는 보호막;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지.A base substrate;
A first terminal formed on the base substrate;
A second terminal formed at a position electrically separated from the first terminal;
A first thin film formed on the first terminal;
A second thin film electrically connected to the second terminal and formed to correspond to the size of the first thin film;
An electrolyte disposed between the first thin film and the second thin film and separated electrochemically;
A protective film formed on the second thin film to partially expose the first terminal and the second terminal;
Thin film battery comprising a.
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