TWI408841B - 蓄電裝置 - Google Patents

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Shunpei Yamazaki
Yasuyuki Arai
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Semiconductor Energy Lab
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Description

蓄電裝置
本發明係關於能無須由商業電力接收電力進行充電之蓄電裝置。
電子裝置(諸如行動電話、移動式電腦、數位相機、與數位聲訊撥放器)已經改進使其縮小化，且已有大量不同產品出貨至市場。在此種可攜式電子裝置中，已併入供應電力供驅動用的蓄電池。鋰離子電池、鎳氫電池等已作為蓄電池使用。該蓄電池係由商業電力接收電力進行充電。例如，使用者將AC配接器連接至配置在每個家庭中的家用插座以對蓄電池充電。
雖然可攜式電子裝置很方便，但使用時數卻受限於蓄電池容量。電子裝置的使用者需要注意該蓄電池的剩餘電量且要一直留意充電時間。此外，該等電子裝置的充電插頭會隨著每個裝置或每個型號而有所不同。因此，必須擁有許多AC配接器。
相反地，在已揭示之蓄電裝置中，永久磁鐵在線圈捲繞之滑軌中來回移動以產生電磁感應電動勢，因此對該蓄電裝置充電(例如，參考資料1：日本國早期公開專利申請案第2006－149163號(圖1與第4頁))。根據此裝置，可將蓄電裝置視為可無須由商業電力供應中接收電力而充電。
然而，使用由線圈與永久磁鐵產生電磁感應電動勢之該蓄電裝置需要可移動部份，因此縮小該蓄電裝置有其結構性的困難。此外，此種蓄電裝置不僅需要持有還需要移動該磁鐵，且因為使用永久磁鐵使該裝置的重量增加。因此，該傳統蓄電裝置的問題在於其體積與重量增加與可攜性喪失。
附帶一提，在未來的可攜式電子裝置之領域中，將需要更小、更輕量、且單次充電即可長時間使用之可攜式電子裝置，此等裝置可由提供含括可攜式物件(諸如行動電話)之地面數位廣播的單波段部分接收服務「1－seg」明顯看出。因此，對於體積小、重量輕、與可無須由商用電力接收電力進行充電之蓄電裝置的需求增加。
本發明目的係提供可無須由商用電力接收電力進行充電之蓄電裝置，在達成尺寸與重量的縮減或重量與厚度的縮減時，可在該蓄電裝置中輕易地充電。本發明的另一目的係在該種蓄電裝置變小且縮小化的案例中保有耐久性與所需的功能。
本發明之蓄電裝置包含用以接收電磁波之天線、用以儲存電力之電容器、與用以控制電力的儲存與供應之電路。在該天線、該電容器、與該控制電路一體成型與薄化之案例中，使用由陶瓷等形成的結構體作為該整體結構的一部份。
由陶瓷等形成的結構體可抵抗由外部施予的壓力或彎曲應力。因此，在薄化該天線與該控制電路的案例中，由陶瓷等形成的結構體可作為保護裝置使用。此外，此結構體可具有電容器的功能。
根據本發明，提供用以將天線所接收到之電磁波的電力儲存在電容器中之電路與用以將該給予的電力放電之控制電路，因此可以延長該蓄電裝置的使用期限。
當陶瓷等形成的結構體作為該蓄電裝置的一部份使用時，可以改善剛性。因此，即使薄化該蓄電裝置，仍可保持耐久性與所需的功能。
例如，即使以尖頭物體(諸如筆尖)施予壓力，仍可避免因施用於該電容器與該控制電路上的壓力所造成的故障。此外，也可提供對彎曲應力的抗力。此外，當用以連結該天線與該控制電路之佈線係在陶瓷等形成的結構體中形成時，即使施予彎曲應力時亦可避免因連結部份脫落所導致的故障。
在下文中，茲參考該伴隨圖式以描述本發明之實施方式與實施例。需注意本發明並不受下列描述所局限，且熟悉本技術之人士可輕易瞭解在不超出本發明的目的與範圍之情況下該等方式與細節在許多方面可予以修改。因此，本發明不應視為受下列實施方式之描述所局限。需注意在以下所給定的本發明之結構中，圖式中的相似部份可能會以相似的參考數字標示。
本發明之蓄電裝置包含配備有天線之第一結構體、由半導體層形成之電力供應控制電路，其中該半導體層介於在該半導體層上方與下方提供之絕緣層之間、與配備有電容器且剛性高於該第一結構體之第二結構體。該第二結構體內至少包含一介電層，且該電容器使用該介電層形成為佳。該第二結構體係由具有高剛性之陶瓷等形成，因此即使在薄化該電力供應控制電路之情況下仍能保持該蓄電裝置之機械強度。
圖1顯示該種蓄電裝置之一模式。第一結構體10由絕緣材料形成。第一結構體10的厚度係1μm至100μm，5μm至30μm為佳。可使用塑膠薄片、塑膠薄膜、玻璃環氧樹脂、玻璃板、紙、不織布或其他不同物體作為該絕緣材料。天線16使用導電材料形成於該第一結構體10的至少一表面上。該天線的結構依該蓄電裝置使用的電磁波頻帶而有所區別為佳。當使用的頻率係在短波波段(頻率為1至30MHz之電磁波)、超短波波段(頻率為30至300MHz之電磁波)、或微波波段(頻率為0.3至3GHz之電磁波)中時，該天線可能有適合波段之形狀。圖1顯示適合在超短波波段與微波波段中通訊之雙極天線。圖1所示之雙極天線以外的單極天線、塊狀天線、螺線天線、環形天線等也可作為天線使用。
該天線16配備有天線端點18以與電力供應控制電路14連結。形成該電力供應控制電路14，使其至少一部份與該第一結構體10重疊。第二結構體12係作為緊密連結該第一結構體10與該電力供應控制電路14之聯結器使用。
圖2顯示沿著圖1之A－B線取得之蓄電裝置剖面結構。安置該第二結構體12使其面對該第一結構體10之天線端點18形成之一面。安置該電力供應控制電路14使其面對該第二結構體12的另一面。穿越電極20在第二結構體12中對應於該天線端點18處形成。形成該穿越電極20以便與第二結構體12另一側之該電力供應控制電路14之連結電極24連結。該穿越電極20係在該第二結構體12中形成之穿越孔中使用金屬箔或金屬膏形成。
該第二結構體12之厚度係0.1μm至50μm，係5μm至30μm為佳，且較該第一結構體10堅硬為佳。此外，該第二結構體12係對特定彎曲應力具有韌性與彈性為佳。其係因為在該第一結構體10係以可撓材料(諸如塑膠薄膜或不織布)形成之案例中，當該第二結構體12具有均勻彈性時可分散彎曲應力之故。因此，可以避免經由穿越電極20連結之該天線端點18與該連結電極24間的斷路故障。此外，當該穿越電極20在該第二結構體12中形成，可以縮小該電力供應控制電路14。
絕緣基材(諸如硬塑膠或玻璃)可作為該第二結構體12使用，尤其是使用陶瓷材料為佳。此係因為陶瓷材料具有前述特性且可由廣泛的材料中選擇待使用的材料之故。此外，可組合複數種陶瓷成為化合物。
氧化鋁(Al2 O3 )係該陶瓷材料之典型範例，其作為高絕緣材料使用為佳。此外，鈦酸鋇(BaTiO3 )作為高電容材料為佳。當機械強度的優先度較高時，使用氧化鋁(Al2 O3 )、氧化鈦(TiOx )、碳化矽(SiC)、強化玻璃、結晶玻璃為佳。此外，使用在Si3 N4 中加入碳化矽之奈米粒子的複合陶瓷，或含六方晶系BN之複合陶瓷時，可得到高強度、耐氧化性與高韌性，其係較佳情況。
該等陶瓷材料在該第二結構體12中可能用以形成複數層之堆疊層結構，其中每層的厚度係0,1μm至2μm。換言之，形成堆疊層基材且在每層中形成電極以在該第二結構體12中形成堆疊層電容器為佳。
該電力供應控制電路14係使用厚度5nm至500nm的半導體層所形成之主動元件而形成，該半導體層厚度在30nm至150nm為佳。在該半導體層之上與之下提供絕緣層。該等絕緣層之形成係用以保護該半導體層。此外，該等絕緣層可能作為功能層(諸如閘絕緣層)使用。主動元件之典型範例係場效電晶體。因為該半導體層係如上文所描述之薄膜，此處所形成之場效電晶體也可稱為係薄膜電晶體。在以氣相沉積法或濺鍍法等形成半導體層後，該半導體層係由熱處理或由電射等能量束照射晶化之結晶半導體層為佳。此係因為在形成結晶半導體層時，該場效電晶體之場效移動率改變至30到500cm2 /V.sec(電子)，其可抑制電力損失。
該電力供應控制電路14包含半導體層、絕緣層與形成佈線之層，且其整體厚度係0.5μm至5μm為佳。在形成具有該厚度之電力供應控制電路14時，該電力供應控制電路14有助於減少該蓄電裝置之厚度。此外，該電力供應控制電路14具有對彎曲應力之抗性。在分隔該半導體層以成為島狀半導體層時，可改善對彎曲應力之抗性。
該第一結構體10與該第二結構體12係由黏合劑28所固定，使天線端點18與穿越電極20電性連結。譬如，可使用分散有導電粒子之丙烯酸為底質、胺甲酸乙酯為底質或環氧樹脂為底質之黏合劑作為該黏合劑28。或者，可能以導電膏或焊錫膏固定該天線端點18與該穿越電極20之連結部份，且其他部分可能用以丙烯酸為底質、胺甲酸乙酯為底質或環氧樹脂為底質之黏合劑固定。該第二結構體12與該電力供應控制電路14亦經固定，以電性連結該穿越電極20與該連結電極24。
密封劑30使用以丙烯酸為底質、胺甲酸乙酯為底質、環氧樹脂為底質或矽酮為底質之樹脂材料形成，且提供密封劑以保護該電力供應控制電路14為佳。形成該密封劑30以覆蓋該電力供應控制電路14，且覆蓋該電力供應控制電路14與該第二結構體12之側面為佳。在提供該密封劑30時，可避免該電力供應控制電路14受損。此外，可強化在該電力供應控制電路14、該第二結構體12與該第一結構體10間的該黏合強度。以此種方式，可獲得厚度係2μm至150μm的蓄電裝置，厚度係10μm至60μm為佳。
圖3顯示一結構，其中該第一結構體10之天線端點18與該電力供應控制電路14之連結電極24係以彼此面對且互連的方式置放在該結構中。第二結構體12置放在該電力供應控制電路14的背側以保護該電力供應控制電路14。在該第二結構體12配備有電容器之案例中，可能在該電力供應控制電路14中形成陶瓷天線連結電極27以與該第二結構體12之電容器外部電極22電性連結。該第一結構體10、該第二結構體12與該電力供應控制電路14以黏合劑28固定為佳。在圖3中所示之結構中，因該第二結構體12係位於該電力供應控制電路14之背側，若情況適當可提供該密封劑30。
如上文所述，依據本發明，在該結構體使用陶瓷等形成時，可改善該蓄電裝置之剛性。因此，即使薄化該蓄電裝置，仍可保持耐久性與所需的功能。當用以連結之佈線在陶瓷等形成的結構體中形成且連結該天線與該控制電路時，即使在施予彎曲應力時亦可避免因連結部份脫落所導致的故障。
[實施例1]
此實施例會參考伴隨圖式4A至4C與圖5A與5B以解釋包含配備有天線之第一結構體、配備有電容器之第二結構體與電力供應控制電路14之蓄電裝置之範例。圖4A至4C為該蓄電裝置之平面圖，且圖5A與5B為沿著圖4A之A－B與C－D線取得之剖面圖。
圖4A顯示一模式，其中線圈形天線16在第一結構體10中形成。該第一結構體10使用塑膠材料形成，諸如PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、PEN(聚萘酸乙二酯)、PES(聚醚碸)、聚丙烯、硫化丙烯、聚碳酸酯、聚醚醯亞胺、聚伸苯硫醚、聚苯醚、聚碸、聚苯二甲醯胺、丙烯酸、聚醯亞胺、或絕緣材料(諸如不織布或紙)。
使用低電阻金屬材料(諸如銅、銀或鋁)以印刷法或電鍍法等在該第一結構體10中形成該天線16。圖4A中所示之線圈形天線16在使用電磁感應法(譬如，13.56MHz波段)時係合適的。當使用微波法(譬如，UHF波段(860至960MHz波段)或2.45GHz波段等)時，考慮到用以傳輸信號之電磁波的波長，可能要適當地設定作為天線之導電層的長度與形狀。在此案例中，可能使用單極天線、雙極天線與塊狀天線等。
圖4A顯示一方法，其中第二結構體12與電力供應電路14係依據天線端點18提供的。圖4B係該第二結構體12之平面圖，且圖4C係該電力控制電路14之平面圖。該第二結構體12之外部尺寸與該電力供應控制電路14之外部尺寸幾乎相同為佳。或者，該電力供應控制電路14之外部尺寸可能小於該第二結構體12之外部尺寸。
在此實施例中，該第二結構體12由陶瓷材料形成為佳。穿越電極20與電容器電極34於該第二結構體12中形成。連結至該天線端點18之連結電極24與連結至該電容器電極34之電容器部份連結電極26在該電力供應控制電路14中形成。隨後將參考圖5A與5B以解釋第二結構體12之連結結構與電力供應控制電路14之細節。
圖5A係沿著A－B線取得之剖面圖。該第一結構體10與該電力供應控制電路14經由在該第二結構體12中形成之穿越電極20互連。該第一結構體與該電力供應控制電路係由黏合劑28固定。在該第二結構體12中，推疊包含介電層32與電容器電極34之每一層使其相互接合。電容器係經由以此種方式堆疊該介電層32與該電容器電極34而形成。
該介電層32係經由以陶瓷膏塗覆在該基材表面上而形成，陶瓷膏之陶瓷材料(諸如鈦酸鋇(BaTiO3 )、鈦酸鍶(SrTiO3 )、或Pb為基底複合物鈣鈦礦化合物材料)具有黏合化合物、塑化劑與有機溶劑。然後，選自銅或銅合金、鎳或鎳合金、銀或銀合金、錫或錫合金之電極膏印刷在介電層之上以形成電容器電極34。需注意該穿越電極20形成時，形成該介電層與該電容器電極以在對應於該穿越電極20形成處具有開口。乾燥該介電層與該電容器電極，然後切割成預定形狀。然後，堆疊該電容器電極34使其相互接合。該等堆疊層置於以陶瓷材料等形成之保護層36間，移除該黏著劑，且執行烤焙處理與熱處理以形成該電容器。
在圖5A與5B中，該介電層32與該電容器電極34可經由使用奈米粒子形成以具有1μm至10μm的厚度。因此，在堆疊五層厚度為2μm之介電層32時，其厚度為10μm。此外，即使堆疊十層厚度為1μm之介電層32，其厚度也不會大於10μm。
圖5B係沿著C－D線取得之剖面圖並顯示該電容器電極34與該電力供應控制電路14之電容器部份連結電極26之結構。在該第二結構體12中，會對在外部邊緣部份形成之電容器外部電極22進行鎳電鍍或錫電鍍等。該黏合劑28可用以連結該電容器外部電極22與該電容器部份連結電極26。
如上文所述，可得到包含配備有天線之該第一結構體10、配備有電容器之該第二結構體12與該電力供應控制電路14之該蓄電裝置。在使用由陶瓷等形成之第二結構體12時，可以改善該蓄電裝置之剛性。因此，即使薄化含該電力供應控制電路14之蓄電裝置，仍可保持耐久性與所需的功能。
[實施例2]
此實施例會解釋本發明之蓄電裝置的範例，該蓄電裝置配備有複數個天線。解釋蓄電裝置之範例時會參考圖6A至6D與圖7A與7B，其包含配備有天線之第一結構體10、配備有電容器之第二結構體12、電力供應控制電路14與陶瓷天線38。圖6A至6D係該蓄電裝置之平面圖，且圖7A與7B係沿著E－F與G－H線取得之剖面圖。
在圖6A中，線圈形天線16在該第一結構體10中形成。可能要依據用作傳輸之頻率頻帶適當地設定該天線16之形狀，與實施例1相似。
圖6A顯示一模式，在其中依據天線端點18提供該第二結構體12、該電力供應控制電路14與該陶瓷天線38。圖6B係該第二結構體12之平面圖、圖6C係該電力供應控制電路14之平面圖且圖6D係該陶瓷天線38之平面圖。該第二結構體12、該電力供應控制電路14與該陶瓷天線38之外部尺寸幾乎相同為佳。或者，該電力供應控制電路14之外部尺寸能小於該第二結構體12與該陶瓷天線38之外部尺寸。
穿越電極20與電容器外部電極22在以陶瓷材料形成之該第二結構體12中形成。連結至該天線端點18之連結電極24、連結至該電容器外部電極22之電容器部份連結電極26與連結至該陶瓷天線38之陶瓷天線連結電極27在該電力供應控制電路14中形成。隨後將參考圖7A與7B解釋第二結構體12之連結結構與電力供應控制電路14之細節。
圖7A係沿著E－F線取得之剖面圖。使用陶瓷材料在該第二結構體12中形成電容器，與實施例1相似。該包含連結該第一結構體10之天線端點18與該電力供應控制電路14之連結電極24之穿越電極20之結構係與圖5A相似。該陶瓷天線38係位於該電力供應控制電路14之背面。將該電力供應控制電路14夾於中間之該第二結構體12與該陶瓷天線38具有保護層之功能。
圖7B係沿著G－H線取得之剖面圖並顯示介於該電力供應控制電路14與該陶瓷天線38間之連結結構。該陶瓷天線38包含在介電物質42一側(該電力供應控制電路14之側)之接地體44與另一側之反射器46。該電力供應控制電路14配備有陶瓷天線連結電極27，該接地體44和電力饋送體40與其連結。該反射器46可能配備有裂縫以強化指向性。在該反射器46與該電力饋送體40之間提供間隙且係電容耦合的。
在此實施例之蓄電裝置中，在該第一結構體10中形成之該天線16與該陶瓷天線38係作為電力饋送天線使用，且電力儲存在形成於該第二結構體12中之電容器中。該電容器包含介電層32與電容器電極34。可經由堆疊複數個介電層32與電容器電極34以得到大電容量。在此案例中，在該天線16與該陶瓷天線38所接收到的電磁波的頻率是不同的，因此該電容器可有效率的充電。換言之，所接收到用以對該電容器充電的電磁波的頻帶是可擴充的。在此案例中，可經由使用奈米粒子以形成厚度係1μm至10μm的該介電層32與該電容器電極34。因此，在堆疊五層厚度為2μm之介電層32時，其厚度為10μm。此外，即使堆疊十層厚度為1μm之介電層32，其厚度也不會大於10μm。
如上文所述，可得到包含配備有天線之該第一結構體10、配備有電容器之該第二結構體12、該電力供應控制電路14與該陶瓷天線38之該蓄電裝置。在使用由陶瓷等形成之第二結構體12與該陶瓷天線38時，可以改善該蓄電裝置之剛性。因此，即使薄化含該電力供應控制電路14之蓄電裝置，仍可保持耐久性與所需的功能。
[實施例3]
本發明之蓄電裝置之電力供應控制電路範例會用圖8所示之圖式進行解釋。
圖8之蓄電裝置100包含天線102、電力供應控制電路104與電容器106。該電力供應控制電路104包含整流器電路108、低頻信號產生電路110、切換電路112與電力供應電路114。電力係從電力供應控制電路中的電力供應電路輸出至該蓄電裝置外側之負載118。
依據實施例1，該天線102在該第一結構體10中形成。該電容器106係在該第二結構體12中形成。該電力供應控制電路104對應於該電力供應控制電路14。
圖8中的負載118的結構會依據電子裝置而不同。譬如，邏輯電路、放大器電路與記憶體控制器等在行動電話與數位相機中相當於負載。此外，高頻電路與邏輯電路等在IC卡與IC標籤等中相當於負載。
此外，圖8係蓄電裝置100，其具有電力饋送器120提供之電磁波係於天線102接收並儲存在該電容器106中之結構。在圖8中，該天線102接收之電磁波會在該整流器電路108處整流並儲存在該電容器106中。該天線102接收電磁波所得到之電力會經由該整流器電路108輸入該低頻信號產生電路110。此外，該天線102接收電磁波所得到之電力會經由該整流器電路108與該切換電路112作為信號輸入該電力供應電路114。當該低頻信號產生電路110由該輸入信號控制時，該低頻信號產生電路110輸出開/閉控制信號至該切換電路112。
在圖8中，經由接收電磁波所得到之電力存放在該電容器106中。當該電力饋送器120提供之該電力不足時，該電容器106供應之電力會經由該切換電路112供應給該電力供應電路114。該電力饋送器120係用以放射可為天線102接收之電磁波的裝置。
依據所接收電磁波的頻帶，圖8中該天線102之結構可能選自電磁耦合法、電磁感應法與微波法等。該天線102可任意接收電磁波且提供信號給該電力供應控制電路104，不論由該電力饋送器120提供之電磁波是否存在。譬如，行動電話之電磁波(800至900MHz頻帶、1.5GHz、1.9至2.1GHz頻帶等)、由該行動電話震盪之電磁波、無線電波時脈之電磁波(40kHz等)、家庭AC電力供應雜訊(60Hz等)與其他無線信號輸出機構隨機產生之電磁波等可作為為天線102接收之電磁波使用，以儲存在該蓄電裝置100之電容器106中。
其次，將解釋經由圖8之該蓄電裝置100接收電磁波以對該電容器106充電並提供電力給該電力供應電路114之操作。該天線102接收之電磁波會由該整流器電路108半波整流與平化。然後，由該整流器電路108輸出之電力係經由該切換電路112提供給該電力供應電路114，且將剩餘電力儲存在該電容器106中。
在此實施例之蓄電裝置100中，依據該電磁波的強度經由間歇地操作該蓄電裝置100，企圖以此方式不浪費地消耗儲存在該電容器106中的電力。雖然該電力儲存電路一般會供應連續電力給負載，依據應用用法，並不總是需要提供連續電力。在此種案例中，停止自該蓄電裝置100提供電力的操作，因此可以抑制儲存在該電容器106中的電力消耗。在此實施例中，僅有圖8中該低頻信號產生電路110持續運作。該低頻信號產生電路110係基於儲存在該電容器106中的電力運作。該低頻信號產生電路110之輸出波形係參考圖9解釋。
圖9顯示由該低頻信號產生電路110輸出至該切換電路之信號波形。在圖9的範例中，該輸出波形之負載比設定為1：n(n係整數)使得電力消耗可設定為近似1/(n＋1)。該切換電路112係依據該信號驅動。該切換電路112僅在該輸出信號在高態期間連結至該電容器106與該電力供應電路114；因此，電力僅在該期間由該蓄電裝置中的電池組經由該電力供應電路提供給負載。
圖10顯示圖8之該低頻信號產生電路110之範例。圖10之該低頻信號產生電路110包含環式振盪器122、分頻器電路124、AND電路126與反相器128與130。環式振盪器122之震盪信號由該分頻器電路124分頻且將該分頻器電路之輸出輸入至該AND電路126，由該AND電路126產生低負載率信號。此外，該AND電路126之輸出會經由該反相器128與130輸入至包含傳輸閘132之切換電路112。該環式振盪器122以低頻率震盪，譬如以1kHz執行震盪。
圖11係圖10所示之該低頻信號產生電路110之輸出信號的時序圖。圖11顯示該環式震盪器122、該分頻電路124與該AND電路126之輸出波形範例。圖11顯示一輸出波形，其中將該環式震盪器122之輸出信號予以分頻，該分頻數為1024。依序輸出分頻器電路會輸出波形1、分頻器電路會輸出波形2且分頻器電路會輸出波形3，會持續輸出以作為該輸出波形。當這些輸出波形以該AND電路126處理時，可形成具有負載比1：1024之信號。只要此時該環式震盪器122的震動頻率為1kHz，在一週期中的操作期間為0.5微秒且非操作期間為512微秒。
由該低頻信號產生電路110輸出之信號規律地控制該切換電路112之傳輸閘132之開/閉並控制由該電容器106至該電力供應電路114之電力供應。因此，可以控制由該蓄電裝置100供應給該負載之電力。換言之，電力係間歇地由該電容器106供應給信號控制電路部份，因此可以抑制由該蓄電裝置100供應給該負載118之電力，且可達成低電力消耗。
圖8之該電力供應電路114的範例會參考圖12解釋。該電力供應電路114包含參考電壓電路與緩衝放大器。該參考電壓電路包含電阻器134與以二極體連結之電晶體136和138。在此電路中，對應於該電晶體之閘極與源極間的電壓(Vgs)之參考電壓(2xVgs)係由該電晶體136與138產生。該緩衝放大器包含差動電路，該差動電路包含電晶體140與142、包含電晶體144與146之電流鏡電路、電流供應電阻器148與包含電晶體150及電阻器152之共源極放大器。
圖12所示之電力供應電路114係以此方式操作：當大電流量由該輸出端點輸出時，流經該電晶體150之電流量變小，然而當小電流量由該輸出端點輸出時，流經該電晶體150之電流量變大。因此流經該電阻器152之電流幾乎是常數。此外，該輸出端點之電位與該參考電壓電路之電位幾乎相同。雖然在此處已顯示包含該參考電壓電路與該緩衝放大器之電力供應電路，但該電力供應電路114並未受圖12中的結構所限制，且可能使用具有不同結構之電力供應電路。
如上文所述，本實施例之電力供應控制電路可施用於實施例1之該蓄電裝置。依據此實施例之電力供應控制電路，可以接收電磁波並將其作為電力儲存在該電容器。儲存在該電容器106中的電力可以供應給負載。此外，可以控制由該蓄電裝置供應給該負載之電力。換言之，自該電容器間歇供應電力給該信號控制電路部份，因此抑制由該蓄電裝置供應給該負載之電力，且可減少電力消耗。
[實施例4]
此實施例會參考圖13以解釋對應於實施例2之蓄電裝置的範例。需注意主要將於下文解釋與圖8之不同點。
圖13顯示配備有複數個天線電路之蓄電裝置的結構。提供天線102與第二天線103作為複數個天線電路，此係與圖8不同之處。該天線102與該第二天線103之形成使其互有不同的適合接收頻率為佳。譬如，該天線102可由實施例2在圖6A中所示之螺線天線形成，且該第二天線103可用陶瓷天線形成(塊狀天線)。
該天線102依據實施例2在該第一結構體10中形成。該第二天線103對應於該陶瓷天線38。電容器106在該第二結構體12中形成。電力供應控制電路104對應於該電力供應控制電路14。
該天線102與該第二天線103所接收到的電磁波會在整流器電路108整流並儲存在該電容器106中。在該整流器電路108中，二天線所接收到的電磁波可同時整流並儲存在該電容器106中。或者，該天線102與該第二天線103所接收到的電磁波之一的場強度較另一者強，該場強度較強之電磁波可能會優先由該整流器電路108整流以儲存在該電容器106中。
在此實施例中的蓄電裝置100之另一結構與圖8中的結構相似，並可得到相似的操作效果。
[實施例5]
此實施例顯示對電容器中所儲存電力之供應具有控制功能之蓄電裝置。需注意與圖3中所示具有相似功能的該部份會以相同的參考數字標示以解釋此實施例。
圖14之蓄電裝置100包含天線102、電力供應控制電路104與電容器106。該電力供應控制電路104包含整流器電路108、控制電路116、低頻信號產生電路110、切換電路112與電力供應電路114。電力由該電力供應電路114提供給負載118。
依據實施例1，該天線102在該第一結構體10中形成。該電容器106在該第二結構體12中形成。該電力供應控制電路104對應於該電力供應控制電路14。
在此實施例之蓄電裝置中，當該整流器電路108輸出之電力超過該負載118之電力消耗時，該電力供應控制電路104將過剩的電力儲存在該電容器106中。或者，當該整流器電路108輸出之電力不足以供應該負載118之電力消耗時，該電力供應控制電路104會讓該電容器106放電並將該電力供應給該電力供應電路114。在圖14中，在該整流器電路108的後級提供控制電路116以執行此種操作。
在圖15中顯示該控制電路116之範例。該控制電路116包含開關154與156、整流器元件158與160與電壓比較器電路162。在圖15中，該電壓比較器電路162比較該電容器106之電壓輸出與該整流器電路108之電壓輸出。當該整流器電路108之電壓輸出充分高於該電容器106之電壓輸出時，該電壓比較器電路162打開該開關154並關閉該開關156。在此狀況中，電流由該整流器電路108經由該整流元件158與該開關154流入該電容器106中。另一方面，當該整流器電路108之電壓輸出不足與該電容器106之電壓輸出相較時，該電壓比較器電路162關閉該開關154並打開該開關156。此時，當該整流器電路108之電壓輸出高於該電容器106之電壓輸出時，電流不會流入該整流器元件160中；然而，當該整流器電路108之電壓輸出低於電池組之電壓輸出時，電流會由該電容器106中經由該開關156與該整流器元件160流入該切換電路112中。
圖16顯示該電壓比較器電路162之結構。在圖16所示之結構中，該電壓比較器電路162以電阻器元件164與166分壓該電容器106之電壓輸出，並以電阻器元件168與170分壓該整流器電路108之電壓輸出。然後，該電壓比較器電路162將經分壓之電壓輸入比較器172中。反相型緩衝電路174與176係藉由該比較器172之輸出串連連結。然後，該緩衝器電路174的輸出會輸入至該開關154之控制端點，且該緩衝器電路176的輸出會輸入至該開關156之控制接點，因此該開關154與156之開/關受到控制。譬如當該緩衝器電路174或176的輸出係在高電位(“H”水平)時，會打開該開關154與156各者，當該緩衝器電路174或176的輸出係在低電位(“L”水平)時，會關閉該開關154與156各者。此種方式，該電阻器分壓該電容器106與該整流器電路108各者之電壓以輸入該比較器172，因此可控制該開關154與156之開/關。
需注意該控制電路116與該電壓比較器電路162並不受上述結構限制，只要具有各種功能，亦可能使用其他形式之控制電路與電壓比較器電路。
圖14所示之蓄電裝置100的操作大致如下。首先，由該天線102接收到之外部無線信號會由該整流器電路108整流再平化。然後，在該控制電路116處比較該電容器106之電壓輸出與該整流器電路108之電壓輸出。當該整流器電路108之電壓輸出充分高於該電容器106之電壓輸出時，該整流器電路108連結至該電容器106。此時，該整流器電路108之電力輸出會提供給該電容器106與該電力供應電路114，且剩餘電力會儲存在該電容器106中。
該控制電路116比較該整流器電路108之輸出電壓與該電容器106之輸出電壓。當該整流器電路108之輸出電壓低於該電容器106之輸出電壓時，該控制電路116控制該電容器106與該電力供應電路114使其相連。當該整流器電路108之輸出電壓高於該電容器106之輸出電壓時，該控制電路116之操作使該整流器電路108的輸出輸入至該電力供應電路114。換言之，該控制電路116依據該整流器電路108之電壓輸出與該電容器106之電壓輸出控制電流的方向，此外，如實施例3之圖8所示，電力係間歇地由該電容器106經由該電力供應電路114供應給該負載118，因此電力消耗的總量可以減少。此外，可能如實施例4所示，提供複數個天線。
在此實施例的蓄電裝置中，該控制電路會依據電磁波的接收狀態比較該天線所接收到的電磁波的電力與儲存在該電容器中的電力，因此可以選擇供應給該負載之電力的路徑。因此，可以有效率的使用儲存在該電容器中的電力，且可以穩定地將該電力供應給該負載。
[實施例6]
此實施例會描述可應用在實施例1至5的該電力供應控制電路14之電晶體。
圖17顯示在具有絕緣表面之基材178上形成之薄膜電晶體。玻璃基材(諸如鋁矽酸鹽玻璃與石英基材等)可作為該基材使用。該基材178的厚度係400μm至700μm；然而，可能磨光該基材使其具有5μm至100μm厚度。此係因為可以經由使用具有該第二結構體之該基材而保持機械強度，如實施例1至3所示。
第一絕緣層180可能使用氮化矽或氧化矽在該基材178上形成。該第一絕緣層180對該薄膜電晶體之穩定特性有影響。半導體層182係多晶矽為佳。或者，該半導體層182可能係單晶矽薄膜，其結晶粒界不影響載子在與閘電極186重疊之通道形成區中漂移。
如同其他結構，該基材178可能使用矽半導體形成，且該第一絕緣層180可能使用氧化矽形成。在此案例中，該半導體層182可使用單晶矽形成。換言之，可以使用SOI(絕緣層上覆矽)基材。
該閘電極186在該半導體層182上形成且閘絕緣層184置於該二者之間。可能在該閘電極186對面形成側壁，且輕摻雜汲極可能經由該側壁在該半導體層182中形成。第二絕緣層188使用氧化矽與氮氧化矽形成。該第二絕緣層188係所謂的層間絕緣層，且第一佈線190在其上形成。該第一佈線190連結至形成於該半導體層182中的源區與汲區。
第三絕緣層192使用氮化矽、氮氧化矽與氧化矽等形成，且形成第二佈線194。雖然在圖17中顯示該第一佈線190與該第二佈線194，若情況適當可依據該電路結構選擇堆疊佈線的數量。能經由鎢在接觸孔中選擇性成長以形成嵌入插頭，或透過金屬鑲嵌製程形成銅線以作為佈線結構。
連結電極24暴露在該電力供應電路14的最外側表面上。除了該連結電極24以外的區域係由第四絕緣層196所包覆，譬如，以便於不暴露該第二佈線194。該第四絕緣層196使用氧化矽經由塗佈形成以使其表面平坦化為佳。該連結電極24係以印刷法或電鍍法形成銅或金之隆突而形成以便降低其接觸電阻。
如上文所述，由於積體電路包含薄膜電晶體，因此可形成經由接收在微波波段(2.45GHz)至RF波段(通常係13.56MHz)中的通訊信號而運作之該電力供應控制電路14。
[實施例7]
此實施例會描述圖18所示之該電晶體的另一結構，該結構應用於實施例1至5中的電力供應控制電路14。需注意具有與實施例6有相同功能的部份會以相同的參考數字標示。
圖18顯示MOS(金屬氧化半導體)電晶體，其使用半導體基材198形成。單晶矽基材通常作為該半導體基材198使用。該基材198的厚度係100μm至300μm；然而，可能磨光該基材198使其厚度係10μm至100μm一般薄。此係因為當使用該基材與該第二結構體12時可以保持該機械強度，如實施例1至3所示。
元件隔離絕緣層200在該半導體基材198上形成。該元件隔離絕緣層200可使用LOCOS(矽局部氧化)技術形成，在此技術中遮罩(諸如氮化物膜)在該半導體基材198上形成且經熱氧化以成為元件隔離氧化膜。或者，該元件隔離絕緣層200可能使用STI(淺溝槽隔離)技術形成，在此技術中溝槽在該半導體基材198中形成且絕緣膜嵌入溝槽中並平面化。在使用該STI技術時，該元件隔離絕緣層200可具有陡峭側壁，且可以縮短用於元件隔離的距離。
n井202與p井204在該半導體基材198中形成，且因此，可形成所謂雙井結構，在該結構中包含n通道電晶體與p通道電晶體。或者，可能使用單井結構。閘絕緣層184、閘電極186、第二絕緣層188、第一佈線190、第三絕緣層192、第二佈線194、連結電極24與第四絕緣層196與實施例6相似。
如上文所述，由於積體電路包含MOS電晶體，因此可形成該電力供應控制電路14，其係經由接收在微波波段(2.45GHz)至RF波段(通常係13.56MHz)中的通訊信號而運作。
[實施例8]
此實施例描述圖19中所顯示的所謂主動無線標籤之範例，在其中提供具有含檢測器之IC(積體電路)與供應驅動電力給該含檢測器之IC的蓄電裝置。
此主動無線標籤配備有含檢測器之IC206與蓄電裝置100。該蓄電裝置100包含天線102、電力供應控制電路104與電容器106。
在該蓄電裝置100中，該天線102接收到的電磁波在諧振電路107產生感應電動勢。該感應電動勢透過整流器電路108儲存在該電容器106中。當電力供應給具檢測器之該IC206時，該電力在定壓電路109穩定輸出電壓後輸出。
在該具檢測器之IC206中，檢測器部份220具有經由物理或化學機構偵測溫度、溼度、照明度與其他特性之功能。該檢測器部份220包含檢測器210與用以控制該檢測器210之檢測器驅動電路219。該檢測器210使用半導體元件(諸如電阻器元件、電容耦合元件、感應耦合元件、光電元件、光電轉換元件、熱電元件、電晶體、熱阻器與二極體等)形成。該檢測器驅動電路219偵測阻抗、電抗、電感、電壓或電流的變化；將信號由類比信號轉換為數位信號(A/D轉換)；且輸出該信號至控制電路214。
記憶體部份218配備有唯讀記憶體與可重寫記憶體。該記憶體部份218由靜態RAM、EEPROM(可電抹除可程式化唯讀記憶體)與快閃記憶體等形成，因此在需要時可以記錄經由該檢測器部份220與天線208所接收到的資訊。為了記憶該檢測器部份220得到的資料，該記憶體部份218具有能持續寫入與保存該經記憶資料之非依電性記憶體為佳。此外，也可能記憶使該檢測器部份220運作之程式在該記憶體部份218中。當該程式在實行時，無須由外側傳輸控制信號，該偵測器部份220即可以預先設定的該時間操作而得到資料。
通訊電路212包含解調電路211與調變電路213。該解調電路211解調經由該天線208輸入之信號並輸出該信號至該控制電路214。該信號包含用以控制該檢測器部份220之信號且/或欲記憶在該記憶體部份218中的資訊。由該檢測器驅動電路219輸出之信號與由該記憶體部份218讀出之資訊會經由該控制電路214輸出至該調變電路213。該調變電路213調變該信號為可無線通訊之訊號並經由該天線208輸出該信號至該外部裝置。
操作該控制電路214、該檢測器部份220、該記憶體部份218與該通訊電路212所需之電力係由該蓄電裝置100供應。電力供應電路216將該蓄電裝置100供應的電力轉換成預定之電壓並提供該電壓給每個電路。譬如，在資料寫入上述之非依電性記憶體之案例中，電壓會暫時由10V推高至20V。此外，產生計時信號使該控制電路運作。
如上文所述，經由使用該蓄電裝置100與具有檢測器之該IC206，可有效地使用該檢測器部份，且可以無線方式得到欲記憶之資訊。
圖20顯示使用主動無線標籤230之流通管理之範例。該主動無線標籤230包含圖19所示之具有檢測器之該IC與該蓄電裝置。該主動無線標籤230附加在包含產品229之裝貨箱228中。產品管理系統222盛裝電腦224與連結至該電腦224之通訊裝置226，且該系統222係用以管理該主動無線標籤230。經由使用該通訊網路，該通訊裝置226可位於該產品流通的每個地方。
該流通管理可使用不同方式。譬如，當溫度檢測器、溼度檢測器或光檢測器等用作該主動無線標籤230之檢測器時，即可管理在流通程序期間該裝貨箱228所在的環境。在此案例中，提供該蓄電裝置給該主動無線標籤230；因此，該檢測器可在指定時間運作無須來自該通訊裝置226之指令，且可得到該環境資料。此外，即使在該通訊裝置226與該主動無線標籤230間有長距離，仍可使用該蓄電裝置之電力增加該通訊距離。
如上所述，使用配備有含檢測器之該IC與該蓄電裝置之主動無線標籤，因此可以用檢測器無線得到不同的資訊，且該資訊可由該電腦管理。
(額外注意事項)
如上文所述，本發明至少包含下列結構。
本發明的型態係包含配備有天線之第一結構體、由半導體層形成之電力供應控制電路，其中該半導體層介於在該半導體層上方與下方提供之絕緣層之間、與配備有電容器且剛性高於該第一結構體之第二結構體的蓄電裝置，其中該天線與該電力供應控制電路係經由在該第二結構體中形成之穿越電極連結，該電力供應控制電路包含整流器電路、切換電路、低頻信號產生電路與電力供應電路，且該切換電路依據來自該低頻信號產生電路之信號控制由該電容器或該天線供應至該電力供應電路之電力。
本發明另一個型態係包含配備有天線之第一結構體、由半導體層形成之電力供應控制電路，其中該半導體層介於在該半導體層上方與下方提供之絕緣層之間、與配備有電容器且剛性高於該第一結構體之第二結構體的蓄電裝置，其中該天線與該電力供應控制電路係經由在該第二結構體中形成之穿越電極連結，該電力供應控制電路包含整流器電路、控制電路、切換電路、低頻信號產生電路與電力供應電路，該控制電路經由比較天線供應之電力與該電容器供應之電力以選擇輸出至該切換電路之電力，且該切換電路依據來自該低頻信號產生電路之信號輸出由該控制電路所選擇之電力至該電力供應電路。
本發明另一個型態係包含配備有天線之第一結構體、由半導體層形成之電力供應控制電路，其中該半導體層介於在該半導體層上方與下方提供之絕緣層之間、與配備有電容器且剛性高於該第一結構體之第二結構體的蓄電裝置，其中該電力供應控制電路具有該天線與該電容器之連結部份，該連結部份係置於該第一結構體與該第二結構體之間，該電力供應控制電路包含整流器電路、切換電路、低頻信號產生電路與電力供應電路，且該切換電路依據來自該低頻信號產生電路之信號控制由該電容器或該天線供應至該電力供應電路之電力。
本發明另一個型態係包含配備有天線之第一結構體、由半導體層形成之電力供應控制電路，其中該半導體層介於在該半導體層上方與下方提供之絕緣層之間、與配備有電容器且剛性高於該第一結構體之第二結構體的蓄電裝置，其中該電力供應控制電路具有該天線與該電容器之連結部份，該連結部份係置於該第一結構體與該第二結構體之間，該電力供應控制電路包含整流器電路、控制電路、切換電路、低頻信號產生電路與電力供應電路，該控制電路經由比較天線供應之電力與該電容器供應之電力以選擇輸出至該切換電路之電力，且該切換電路控制至該電力供應電路之電力輸出，該輸出係經由該控制電路依據來自該低頻信號產生電路之信號選擇。
本申請案係根據日本國特許廳於2006年7月28日建檔之日本專利申請案編號2006－206939，該專利之所有內容係以提及的方式併入本文中。
10．．．第一結構體
12．．．第二結構體
14．．．電力供應控制電路
16．．．天線
18．．．天線端點
20．．．穿越電極
22．．．電容器外部電極
24．．．連結電極
26．．．電容器部份連結電極
27．．．陶瓷天線連結電極
28．．．黏合劑
30．．．密封劑
32．．．介電層
34．．．電容器電極
36．．．保護層
38．．．陶瓷天線
40．．．電力饋送體
42．．．介電物質
44．．．接地體
46．．．反射器
100．．．蓄電裝置
102．．．天線
103．．．第二天線
104．．．電力供應控制電路
106．．．電容器
107．．．諧振電路
108．．．整流器電路
109．．．定壓電路
110．．．低頻信號產生電路
112．．．切換電路
114．．．電力供應電路
116．．．控制電路
118．．．負載
120．．．電力饋送器
122．．．環式振盪器
124．．．分頻器電路
126．．．AND電路
128．．．反相器
130．．．反相器
132．．．傳輸閘
134．．．電阻器
136．．．電晶體
138．．．電晶體
140．．．電晶體
142．．．電晶體
144．．．電晶體
146．．．電晶體
148．．．電流供應電阻器
150．．．電晶體
152．．．電阻器
154．．．開關
156．．．開關
158．．．整流器元件
160．．．整流器元件
162．．．電壓比較器電路
164．．．電阻器元件
166．．．電阻器元件
168．．．電阻器元件
170．．．電阻器元件
172．．．比較器
174．．．緩衝電路
176．．．緩衝電路
178．．．基材
180．．．第一絕緣層
182．．．半導體層
184．．．閘絕緣層
186．．．閘電極
188．．．第二絕緣層
190．．．第一佈線
192．．．第三絕緣層
194．．．第二佈線
196．．．第四絕緣層
198．．．半導體基材
200．．．元件隔離絕緣
202．．．n井
204．．．p井
206．．．積體電路
208．．．天線
210．．．檢測器
211．．．解調電路
212．．．通訊電路
213．．．調變電路
214．．．控制電路
216．．．電力供應電路
218．．．記憶體部份
219．．．檢測器驅動電路
220．．．檢測器部份
222．．．產品管理系統
224．．．電腦
226．．．通訊裝置
228．．．裝貨箱
229．．．產品
230．．．主動無線標籤
圖1係顯示本發明的蓄電裝置之一種方式之平面圖。
圖2係顯示順著圖1之A－B線取得之結構範例的剖面圖。
圖3係顯示順著圖1之A－B線取得之結構範例的剖面圖。
圖4A至4C係顯示蓄電裝置範例之平面圖，該蓄電裝置包含配備有天線之第一結構體、配備有電容器之第二結構體與電力供應控制電路。
圖5A與5B係顯示蓄電裝置範例之剖面圖，該蓄電裝置包含配備有天線之第一結構體、配備有電容器之第二結構體與電力供應控制電路。
圖6A至6D係顯示蓄電裝置範例之平面圖，該蓄電裝置包含配備有天線之第一結構體、配備有電容器之第二結構體、電力供應控制電路與陶瓷天線。
圖7A與7B係顯示蓄電裝置範例之剖面圖，該蓄電裝置包含配備有天線之第一結構體、配備有電容器之第二結構體、電力供應控制電路與陶瓷天線。
圖8係顯示蓄電裝置中的電力供應控制電路範例之圖。
圖9係顯示低頻信號產生電路之輸出波形圖。
圖10係顯示蓄電裝置的電力控制電路之低頻信號產生電路結構之圖。
圖11係由圖10所示之該低頻信號產生電路所產生的信號的時序圖。
圖12係顯示蓄電裝置的電力供應控制電路之電力供應電路的結構圖。
圖13係顯示配備有複數個天線之蓄電裝置結構之圖。
圖14係顯示對電容器儲存電力之供應具有控制功能之蓄電裝置結構的圖。
圖15係顯示蓄電裝置的電力供應控制電路的控制電路的結構之圖。
圖16係顯示蓄電裝置的電力供應控制電路的電壓比較器電路的結構之圖。
圖17係解釋用以形成電力供應控制電路之薄膜電晶體之結構的剖面圖。
圖18係解釋用以形成電力供應控制電路之MOS電晶體之結構的剖面圖。
圖19係顯示主動無線標籤結構的方塊圖。
圖20係使用主動無線標籤之流通管理範例之圖。
22．．．電容器外部電極
12．．．第二結構體
20．．．穿越電極
18．．．天線端點
28．．．黏合劑
10．．．第一結構體
26．．．電容器部份連結電極
24．．．連結電極
30．．．密封劑
14．．．電力供應控制電路

Claims (40)

  1. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，具有天線；電力供應控制電路，具有半導體層，該半導體層介於該半導體層上的絕緣層與該半導體層下的絕緣層之間；以及第二結構體，具有電容器與穿越電極，該穿越電極係穿越該第二結構體而形成，其中該天線與該電力供應控制電路係與該穿越電極連結，且其中該第二結構體的剛性高於該第一結構體。
  2. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，具有天線；電力供應控制電路，具有半導體層，該半導體層介於該半導體層上的絕緣層與該半導體層下的絕緣層之間，該電力供應控制電路包含整流器電路、切換電路、低頻信號產生電路、與電力供應電路；以及第二結構體，具有電容器與穿越電極，該穿越電極係穿越該第二結構體而形成，其中該天線與該電力供應控制電路係與該穿越電極連結，其中該切換電路係根據來自該低頻信號產生電路的信號，控制自該電容器或該天線供應至該電力供應電路的電力，以及 其中該第二結構體的剛性高於該第一結構體。
  3. 如申請專利範圍第2項之蓄電裝置，另外包含：控制電路，位於該電力供應控制電路中，其中當自該整流器電路供應之電力小於自該電容器供應之電力時，該控制電路選取來自該電容器之信號，且當自該整流器電路供應之電力大於該自電容器供應之電力時，該控制電路選取來自該整流器電路之信號。
  4. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，具有天線；第二結構體，具有電容器且其剛性高於該第一結構體；以及電力供應控制電路，具有用於與該天線連結之第一連結電極和用於與該電容器連結之第二連結電極，該電力供應控制電路介於該第一結構體與該第二結構體之間，其中該電力供應控制電路包含整流器電路、切換電路、低頻信號產生電路、與電力供應電路，且其中該切換電路係根據來自該低頻信號產生電路的信號，控制自該電容器或該天線供應至該電力供應電路的電力。
  5. 如申請專利範圍第4項之蓄電裝置，另外包含：控制電路，位於該電力供應控制電路中，其中當自該整流器電路供應之電力小於自該電容器供應之電力時，該控制電路選取來自該電容器之信號，且當自該整流器電路供應之電力大於自該電容器供應之電力 時，該控制電路選取來自該整流器電路之信號。
  6. 如申請專利範圍第1、2及4項之任一項的蓄電裝置，其中該電容器具有介電層與電容器電極交錯堆疊之結構。
  7. 如申請專利範圍第1、2及4項之任一項的蓄電裝置，其中該第一結構體包含塑膠薄片、塑膠薄膜、玻璃環氧樹脂、玻璃板、紙、或不織布。
  8. 如申請專利範圍第1、2及4項之任一項的蓄電裝置，其中該第二結構體包含陶瓷材料。
  9. 如申請專利範圍第1、2及4項之任一項的蓄電裝置，其中該電力供應控制電路包含複數個電晶體。
  10. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，包含天線；在該第一結構體之下的第二結構體，該第二結構體包含電容器與穿越電極；在該第二結構體之下的電力供應控制電路；以及在該電力供應控制電路之下的陶瓷天線，其中該穿越電極係穿越該第二結構體而形成，其中該天線與該電力供應控制電路係與該穿越電極連結，且其中該電力供應控制電路與該陶瓷天線係以黏合劑連結。
  11. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，包含天線； 在該第一結構體之下的第二結構體，該第二結構體包含電容器與穿越電極；在該第二結構體之下的電力供應控制電路；以及在該電力供應控制電路之下的陶瓷天線，其中該穿越電極係穿越該第二結構體而形成，其中該天線與該電力供應控制電路係與該穿越電極連結，其中該電容器包含介電層與電容器電極，其中該介電層與該電容器電極之至少一者包含奈米粒子，且其中該電力供應控制電路與該陶瓷天線係以黏合劑連結。
  12. 如申請專利範圍第11項之蓄電裝置，其中該介電層包含陶瓷材料。
  13. 如申請專利範圍第12項之蓄電裝置，其中該陶瓷材料係選自氧化鋁(Al2 O3 )、鈦酸鋇(BaTiO3 )、氧化鈦(TiOx )、碳化矽(SiC)、在Si3 N4 中加入碳化矽之奈米粒子的複合陶瓷、含六方晶系BN之複合陶瓷、鈦酸鍶、或Pb為基底複合物鈣鈦礦化合物材料化合物之其中一者。
  14. 如申請專利範圍第11項之蓄電裝置，其中該電容器係由該介電層與該電容器電極堆疊而形成。
  15. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，包含天線； 在該第一結構體之下的第二結構體，該第二結構體包含電容器與穿越電極；在該第二結構體之下的電力供應控制電路；以及在該電力供應控制電路之下的陶瓷天線，其中該穿越電極係穿越該第二結構體而形成，其中該天線與該電力供應控制電路係與該穿越電極連結，且其中該第二結構體包含複數種陶瓷。
  16. 如申請專利範圍第10或15項之蓄電裝置，其中該電容器包含介電層與電容器電極。
  17. 如申請專利範圍第16項之蓄電裝置，其中該介電層包含陶瓷材料。
  18. 如申請專利範圍第17項之蓄電裝置，其中該陶瓷材料係選自氧化鋁(Al2 O3 )、鈦酸鋇(BaTiO3 )、氧化鈦(TiOx )、碳化矽(SiC)、在Si3 N4 中加入碳化矽之奈米粒子的複合陶瓷、含六方晶系BN之複合陶瓷、鈦酸鍶、或Pb為基底複合物鈣鈦礦化合物材料化合物之其中一者。
  19. 如申請專利範圍第16項之蓄電裝置，其中該介電層或該電容器電極包含奈米粒子。
  20. 如申請專利範圍第16項之蓄電裝置，其中該電容器係由該介電層與該電容器電極堆疊而形成。
  21. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，包含天線； 在該第一結構體之下的第二結構體，該第二結構體包含電容器與穿越電極；在該第二結構體之下的電力供應控制電路；以及在該電力供應控制電路之下的陶瓷天線，其中該穿越電極係穿越該第二結構體而形成，其中該天線與該電力供應控制電路係與該穿越電極連結，且其中該第二結構體包含硬塑膠或玻璃，且其中該電力供應控制電路與該陶瓷天線係以黏合劑連結。
  22. 如申請專利範圍第10、11、15及21項之任一項的蓄電裝置，其中該第一結構體包含絕緣材料。
  23. 如申請專利範圍第10、11、15及21項之任一項的蓄電裝置，其中該第二結構體的剛性高於該第一結構體。
  24. 如申請專利範圍第21項之蓄電裝置，其中該電容器包含介電層與電容器電極。
  25. 如申請專利範圍第24項之蓄電裝置，其中該介電層或該電容器電極包含奈米粒子。
  26. 如申請專利範圍第24項之蓄電裝置，其中該電容器係由該介電層與該電容器電極堆疊而形成。
  27. 如申請專利範圍第10、11、15及21項之任一項的蓄電裝置，其中該電力供應控制電路包含複數個電晶體。
  28. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，包含天線；電力供應控制電路，包含在具有絕緣表面之基底之上的半導體層；以及第二結構體，包含電容器與穿越電極，該穿越電極係穿越該第二結構體而形成，其中該天線與該電力供應控制電路係與該穿越電極連結。
  29. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，包含天線；電力供應控制電路，包含在具有絕緣表面之基底之上、在該第一結構體之下的半導體層；以及第二結構體，包含電容器與電容器外部電極，其中該電力供應控制電路係與該電容器外部電極電性連結。
  30. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，包含天線；第二結構體，包含電容器；以及電力供應控制電路，包含在具有絕緣表面之基底之上的半導體層、用於與該天線電性連結的第一連結電極與用於與該電容器電性連結的第二連結電極，該電力供應控制電路介於該第一結構體與該第二結構體之間。
  31. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，包含天線； 第二結構體，包含電容器與電容器外部電極；以及電力供應控制電路，包含在具有絕緣表面之基底之上的半導體層與用於透過該電容器外部電極與該電容器電性連結的連結電極。
  32. 如申請專利範圍第28至31項之任一項的蓄電裝置，其中該半導體層為多晶矽。
  33. 一種蓄電裝置，其包含：第一結構體，包含天線；電力供應控制電路，包含半導體層與連結電極；以及第二結構體，包含電性連結至該電力供應控制電路的電容器，其中該連結電極係連結至該天線。
  34. 如申請專利範圍第33項之蓄電裝置，其中該半導體層為在具有絕緣表面之基底之上的多晶矽。
  35. 如申請專利範圍第28至31及33項之任一項的蓄電裝置，其中該半導體層為單晶矽。
  36. 如申請專利範圍第28至31及33項之任一項的蓄電裝置，其中該電容器包含介電層與電容器電極。
  37. 如申請專利範圍第36項之蓄電裝置，其中該介電層包含陶瓷材料。
  38. 如申請專利範圍第36項之蓄電裝置，其中該電容器係由該介電層與該電容器電極堆疊而形成。
  39. 如申請專利範圍第28至31及33項之任一項的蓄電裝置，其中該電力供應控制電路包含複數個電晶體。
  40. 如申請專利範圍第28至31及33項之任一項的蓄電裝置，其中該第二結構體的剛性高於該第一結構體。
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