JP2008086192A - Storage device and semiconductor device having the storage device - Google Patents
Storage device and semiconductor device having the storage device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008086192A JP2008086192A JP2007214666A JP2007214666A JP2008086192A JP 2008086192 A JP2008086192 A JP 2008086192A JP 2007214666 A JP2007214666 A JP 2007214666A JP 2007214666 A JP2007214666 A JP 2007214666A JP 2008086192 A JP2008086192 A JP 2008086192A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- circuit
- storage device
- film
- power storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
本発明は蓄電装置に関する。特に、電磁波を介した電力の充電を行う蓄電装置に関する。更に、アンテナを具備する蓄電装置と、当該蓄電装置に電磁波を介した電力の供給を行う給電器と、を用いた充電システムに関する。 The present invention relates to a power storage device. In particular, the present invention relates to a power storage device that charges electric power via electromagnetic waves. Further, the present invention relates to a charging system using a power storage device including an antenna and a power feeder that supplies power to the power storage device via electromagnetic waves.
ここで本明細書でいう蓄電装置とは、外部における電力供給装置（給電器）より電磁波を送信し、電力を蓄電する装置全般を指すものとする。また無線による電磁波の受信により、電力を蓄電するバッテリーを無線電池（ＲＦバッテリー：Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｂａｔｔｅｒｙ）という。 Here, the power storage device in this specification refers to all devices that store electromagnetic power by transmitting electromagnetic waves from an external power supply device (power feeder). A battery that stores electric power by receiving electromagnetic waves by radio is referred to as a radio battery (RF battery: Radio Frequency Battery).
様々な電子機器の普及が進み、多種多様な製品が市場に出荷されている。特に近年、携帯型の電子機器の普及は顕著である。一例として、携帯電話、デジタルビデオカメラ等は、表示部の高精細化、及びバッテリーの耐久性及び低消費電力化が向上し、利便性に富んだものとなってきている。携帯型の電子機器は、蓄電手段であるバッテリーを内蔵した構造を有する。そして当該バッテリーより携帯型の電子機器を駆動するための電源を確保している。バッテリーとしてリチウムイオン電池等のバッテリーが用いられており、バッテリーの充電には、給電手段である家庭用交流電源にコンセントを挿入したＡＣアダプターを介して直接的に行われているのが現状である。 Various electronic devices are spreading and various products are shipped to the market. Particularly in recent years, the spread of portable electronic devices has been remarkable. As an example, cellular phones, digital video cameras, and the like have become highly convenient due to higher display definition, improved battery durability, and lower power consumption. A portable electronic device has a structure in which a battery which is a power storage unit is incorporated. A power source for driving the portable electronic device is secured from the battery. A battery such as a lithium ion battery is used as the battery, and the battery is currently charged directly through an AC adapter with an outlet inserted into a household AC power source as a power supply means. .
また、近年においては商用電源のない場所においても携帯機器の充電動作を行えるよう非接触で電気エネルギーを蓄電する蓄電装置の開発も進んでいる（例えば特許文献１を参照）。
しかしながら、特許文献１に示す蓄電装置の例においては、短時間に高い電力を供給するために高い電界強度の電磁波を蓄電装置に供給することは、人体への影響が懸念される。また短時間に高い電力を供給するために高い電界強度の電磁波を蓄電装置に供給することは、単位時間あたりに一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を発信することに対する法律的な規制もある。
However, in the example of the power storage device disclosed in
また蓄電装置への充電を行う場合、特に複数の蓄電装置の充電を行う場合は、電磁波の減衰に伴い複数の蓄電装置の充電が十分に行われない可能性もある。例えば、蓄電装置が具備するバッテリーにかかる電圧が一定値以上でないと充電が行われない場合があるため、複数の蓄電装置の充電が難しいといった課題があった。 In addition, when charging a power storage device, particularly when charging a plurality of power storage devices, charging of the plurality of power storage devices may not be performed sufficiently due to attenuation of electromagnetic waves. For example, since charging may not be performed unless the voltage applied to the battery included in the power storage device is equal to or higher than a certain value, it is difficult to charge a plurality of power storage devices.
また、蓄電装置の充電が完了したか、若しくはなんらかの原因によって蓄電装置への充電が中断した場合に、給電器からの電磁波による電力の供給が断続的に行われる状況においては、過充電の防止策や不必要な電磁波による電力の供給を停止する等の策を給電器側に講じる必要があるといった課題があった。 In addition, when charging of the power storage device is completed or when charging to the power storage device is interrupted due to some cause, in the situation where the supply of power by electromagnetic waves from the power feeder is intermittently performed, measures for preventing overcharging There is a problem that it is necessary to take measures such as stopping the supply of electric power due to unnecessary electromagnetic waves on the feeder side.
そこで本発明は、蓄電手段であるバッテリーを具備する蓄電装置において、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく、且つ駆動電源のための電力の供給を短時間で安全に且つ正確に行うための蓄電装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a power storage device having a battery as a power storage means, without checking the remaining capacity of the battery due to deterioration over time of the battery for the drive power supply or replacing the battery, and for the drive power supply. It is an object of the present invention to provide a power storage device for safely and accurately supplying the power in a short time.
上述の諸問題を解決するため、本発明は蓄電装置における電力を供給するための電源として蓄電手段であるバッテリーを具備し、当該蓄電手段の蓄電時間をカウントするためのカウンター回路を備えることを特徴とする。そして本発明は、給電器より発信される単位時間あたりの電界強度、磁界強度、及び電力束密度の電磁波を制御し、且つ当該蓄電手段に対する電磁波を用いた充電を短時間に効率よく行うことを特徴とする。以下、本発明の具体的な構成について示す。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a battery as a power storage unit as a power source for supplying power in the power storage device, and includes a counter circuit for counting a storage time of the power storage unit. And And this invention controls the electric field strength per unit time transmitted from the power feeder, the magnetic field strength, and the electromagnetic wave of the power flux density, and performs charging using the electromagnetic wave to the power storage means in a short time efficiently. Features. Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described.
本発明の蓄電装置の一は、アンテナと、バッテリーと、アンテナに接続された整流回路と、整流回路に接続され、バッテリーへの充電を制御する充電制御回路と、バッテリーに接続され、負荷に供給する電力を制御する電源回路と、を有する電力供給部と、アンテナに入力される信号を復調する復調回路と、信号をもとにバッテリーの充電状態または非充電状態か判定し、充電状態または非充電状態を切り替える信号を出力する判定回路と、バッテリーへの充電の時間をカウントし判定回路に出力するカウンター回路と、判定回路において判定された充電状態または非充電状態によって外部に出力する信号を変調する変調回路と、を有する充電判定部と、を含む。 One power storage device of the present invention includes an antenna, a battery, a rectifier circuit connected to the antenna, a charge control circuit connected to the rectifier circuit and controlling charging of the battery, connected to the battery, and supplied to the load A power supply circuit that controls power to be transmitted, a demodulation circuit that demodulates a signal input to the antenna, and determines whether the battery is in a charged state or a non-charged state based on the signal. A decision circuit that outputs a signal for switching the charge state, a counter circuit that counts the time for charging the battery and outputs the signal to the decision circuit, and a signal that is output to the outside depending on the charge state or non-charge state determined by the decision circuit A charge determination unit having a modulation circuit.
また別の構成の蓄電装置の一は、アンテナと、バッテリーと、バッテリーに接続された充電管理回路と、アンテナに接続された整流回路と、整流回路に接続され、バッテリーへの充電を制御する充電制御回路と、バッテリーに接続され、負荷に供給する電力を制御する電源回路と、を有する電力供給部と、アンテナに入力される信号を復調する復調回路と、信号をもとにバッテリーの充電状態または非充電状態か判定し、充電状態または非充電状態を切り替える信号を出力する判定回路と、バッテリーへの充電の時間をカウントし判定回路に出力するカウンター回路と、判定回路において判定された充電状態、非充電状態、または充電管理回路からの信号、によって外部に出力する信号を変調する変調回路と、を有する充電判定部と、を含む。 Another power storage device having another configuration includes an antenna, a battery, a charge management circuit connected to the battery, a rectifier circuit connected to the antenna, and a charge connected to the rectifier circuit to control charging of the battery. A power supply unit having a control circuit, a power supply circuit connected to the battery and controlling power supplied to the load, a demodulation circuit for demodulating a signal input to the antenna, and a charge state of the battery based on the signal Alternatively, a determination circuit that determines whether the battery is in a non-charge state and outputs a signal for switching between the charge state and the non-charge state, a counter circuit that counts the time for charging the battery and outputs the charge time, and a charge state determined in the determination circuit A charge determination unit having a modulation circuit that modulates a signal to be output to the outside by a signal from the non-charge state or a charge management circuit
また本発明におけるバッテリーは、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、または電気二重層コンデンサーである構成でもよい。 Further, the battery according to the present invention may be a lithium battery, a nickel hydride battery, a nickel cadmium battery, an organic radical battery, or an electric double layer capacitor.
また本発明におけるバッテリーは、負極活物質層と、負極活物質層上の固体電解質層と、固体電解質層上の正極活物質層と、正極活物質層上の集電体薄膜とで構成されていてもよい。 The battery according to the present invention includes a negative electrode active material layer, a solid electrolyte layer on the negative electrode active material layer, a positive electrode active material layer on the solid electrolyte layer, and a current collector thin film on the positive electrode active material layer. May be.
また本発明における充電制御回路は、レギュレーター及びダイオードを有する構成でもよい。 The charge control circuit in the present invention may have a regulator and a diode.
また本発明における充電制御回路は、レギュレーター及びスイッチを有し、スイッチは、判定回路が充電状態と判断した場合に導通状態になり、判定回路が非充電状態と判断した場合の非導通状態になる構成でもよい。 The charge control circuit according to the present invention includes a regulator and a switch. The switch is turned on when the determination circuit determines that it is in a charged state, and is turned off when the determination circuit determines that it is in a non-charged state. It may be configured.
また本発明における電源回路は、レギュレーター及びスイッチを有し、スイッチは、判定回路が充電状態と判断した場合に非導通状態になり、判定回路が非充電状態と判断した場合の導通状態になる構成でもよい。 The power supply circuit according to the present invention includes a regulator and a switch, and the switch is in a non-conducting state when the determination circuit determines that it is in a charged state, and is in a conductive state when the determination circuit determines that it is in a non-charged state. But you can.
また本発明において、電源回路は、シュミットトリガーを有する構成でもよい。 In the present invention, the power supply circuit may have a Schmitt trigger.
また本発明は、負荷が、信号処理回路であって、信号処理回路は、アンプ、変調回路、復調回路、論理回路、メモリコントロール回路、及びメモリ回路を有する半導体装置も含むものである。 In the present invention, the load includes a signal processing circuit, and the signal processing circuit includes a semiconductor device including an amplifier, a modulation circuit, a demodulation circuit, a logic circuit, a memory control circuit, and a memory circuit.
また本発明の半導体装置はＩＣラベル、ＩＣタグ、ＩＣカードである。 The semiconductor device of the present invention is an IC label, an IC tag, or an IC card.
なお、本発明において、接続されているとは、電気的に接続されている場合と直接接続されている場合とを含むものとする。したがって、本発明が開示する構成において、所定の接続関係に加え、その間に電気的な接続を可能とする他の素子（例えば、スイッチやトランジスタや容量素子やインダクタや抵抗素子やダイオードなど）が配置されていてもよい。あるいは、間に他の素子を挟まずに、直接接続されて、配置されていてもよい。なお、電気的な接続を可能とする他の素子を間に介さずに接続されていて、直接接続されている場合のみを含む場合であって、電気的に接続されている場合を含まない場合には、直接接続されている、と記載するものとする。なお、電気的に接続されている、と記載する場合は、電気的に接続されている場合と直接接続されている場合とを含むものとする。 Note that in the present invention, the term “connected” includes the case of being electrically connected and the case of being directly connected. Therefore, in the configuration disclosed by the present invention, in addition to a predetermined connection relationship, other elements (for example, a switch, a transistor, a capacitor, an inductor, a resistor, a diode, etc.) that can be electrically connected are arranged. May be. Alternatively, they may be arranged directly connected without interposing another element therebetween. In addition, it is a case where it is connected without interposing other elements that enable electrical connection, and includes only the case where it is directly connected, and does not include the case where it is electrically connected Shall be described as being directly connected. Note that the description of being electrically connected includes the case of being electrically connected and the case of being directly connected.
本発明の蓄電装置は、蓄電手段を有する構成を取るため、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく負荷に電力を供給することができる。 Since the power storage device of the present invention has a configuration having power storage means, power can be supplied to the load without checking the remaining capacity of the battery due to deterioration over time of the battery for the driving power source or replacing the battery. Can do.
また本発明の蓄電装置は、バッテリーを充電するための電磁波を供給する給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備するため、蓄電装置の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって蓄電装置への充電が中断した場合に、不必要な電磁波による電力の供給を停止することができる。また、給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備することにより、給電器が複数の蓄電装置に対して充電を行っていることを知らせることができ、充電する蓄電装置を選択して充電を行わせることができる。すなわち、電磁波の減衰に伴い複数の蓄電装置の充電が十分に行われない場合であっても、複数の蓄電装置を個別に充電を行うことができる。 In addition, the power storage device of the present invention includes a circuit that responds to whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state with respect to a power feeder that supplies electromagnetic waves for charging the battery. Alternatively, when charging of the power storage device is interrupted for some reason, supply of electric power by unnecessary electromagnetic waves can be stopped. In addition, by providing a circuit that responds to the power feeder whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state, it is possible to notify that the power feeder is charging a plurality of power storage devices, and charging is performed. A power storage device can be selected and charged. That is, even when charging of the plurality of power storage devices is not sufficiently performed due to attenuation of electromagnetic waves, the plurality of power storage devices can be charged individually.
また本発明の蓄電装置は、内部にカウンター回路を具備するため、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を受信することができる。 In addition, since the power storage device of the present invention includes a counter circuit therein, even when the average power is the same, it can receive electromagnetic waves having a certain amount or more of electric field strength, magnetic field strength, or power flux density.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。
（実施の形態１）
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode. Note that in the structures of the present invention described below, the same reference numeral is used in different drawings.
(Embodiment 1)
本発明の蓄電装置の一構成例について、図１、図２に示すブロック図を用いて説明する。なお、本実施の形態では、蓄電装置に電力供給手段である給電器より充電を行う場合について説明する。 One structural example of the power storage device of the present invention will be described with reference to block diagrams shown in FIGS. Note that in this embodiment, a case where the power storage device is charged from a power feeder serving as power supply means will be described.
図１の蓄電装置１００は、アンテナ１０１、電力供給部１０２、充電判定部１０３、バッテリー１０４によって構成されている。また、蓄電装置１００には、給電器１５１により電力が供給され、蓄電装置１００内のバッテリー１０４に蓄電された電力は、負荷１５２に供給される。また電力供給部１０２は、アンテナ１０１に入力される電磁波を整流化する整流回路１０５と、整流回路１０５からの電力によるバッテリー１０４への充電を制御する充電制御回路１０６と、バッテリー１０４に充電された電力を負荷１５２に供給するのを制御するための電源回路１０７と、によって構成されている。また充電判定部１０３は、アンテナ１０１に入力される信号を復調するための復調回路１０８と、アンテナ１０１より入力される信号をもとにバッテリー１０４が充電状態または非充電状態か判定し、充電状態または非充電状態を切り替える信号を出力するための判定回路１０９と、バッテリー１０４への充電の時間をカウントし判定回路１０９に出力するためのカウンター回路１１０と、判定回路１０９において判定された充電状態または非充電状態かによって外部に出力する信号を変調するための変調回路１１１と、によって構成されている。
The power storage device 100 in FIG. 1 includes an
電力供給部１０２の構成について、詳細に説明する。 The configuration of the power supply unit 102 will be described in detail.
図１の蓄電装置１００において、アンテナ１０１は給電器１５１からの電磁波を受信し、整流回路１０５に出力する。なお、本発明の蓄電装置１００におけるアンテナ１０１と給電器間に適用する電磁波の伝送方式は、電磁結合方式、電磁誘導方式又はマイクロ波方式等を用いることができる。伝送方式は、実施者が適宜使用用途を考慮して選択すればよく、伝送方式に伴って最適な長さや形状のアンテナを設ければよい。
In the power storage device 100 in FIG. 1, the
例えば、伝送方式として、電磁結合方式又は電磁誘導方式（例えば、１３．５６ＭＨｚ帯）を適用する場合には、電界密度の変化による電磁誘導を利用するため、アンテナとして機能する導電膜を輪状（例えば、ループアンテナ）、らせん状（例えば、スパイラルアンテナ）に形成する。図２（Ａ）にアンテナの回路の具体例について示す。図２（Ａ）において、アンテナ１０１はアンテナコイル２０１と、共振容量２０２によって構成されている。なお、図２（Ａ）に示すアンテナ１０１は、アンテナコイル２０１と共振容量２０２が並列に接続されている。図２（Ａ）に示す構成において、共振容量２０２として可変容量素子とし、容量値を制御することにより、受信する電磁波の周波数を可変にすることもできる。
For example, when an electromagnetic coupling method or an electromagnetic induction method (for example, 13.56 MHz band) is applied as a transmission method, a conductive film functioning as an antenna is formed in a ring shape (for example, an electromagnetic induction due to a change in electric field density). , Loop antenna), and spiral (for example, spiral antenna). FIG. 2A shows a specific example of an antenna circuit. In FIG. 2A, the
また、伝送方式としてマイクロ波方式（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膜の長さや形状を適宜設定すればよく、アンテナとして機能する導電膜を例えば、線状（例えば、ダイポールアンテナ）、平坦な形状（例えば、パッチアンテナ）等に形成することができる。また、アンテナとして機能する導電膜の形状は線状に限られず、電磁波の波長を考慮して曲線状や蛇行形状またはこれらを組み合わせた形状で設けてもよい。 In addition, when a microwave method (for example, UHF band (860 to 960 MHz band), 2.45 GHz band, or the like) is applied as a transmission method, a conductive function that functions as an antenna in consideration of the wavelength of an electromagnetic wave used for signal transmission. The length and shape of the film may be set as appropriate, and the conductive film functioning as an antenna can be formed, for example, in a linear shape (for example, a dipole antenna) or a flat shape (for example, a patch antenna). Further, the shape of the conductive film functioning as an antenna is not limited to a linear shape, and may be provided in a curved shape, a meandering shape, or a combination thereof in consideration of the wavelength of electromagnetic waves.
なお、複数の形状のアンテナを一体に組み合わせて形成し、複数の周波数帯の電磁波の受信に対応したアンテナを本発明の蓄電装置１００におけるアンテナ１０１に採用してもよい。一例として、図２９にアンテナの形状について示す。例えば、図２９（Ａ）に示すように電力供給部、充電判定部等が設けられたチップ２９０１の周りに一面のアンテナ２９０２Ａと１８０度無指向性（どの方向からでも同じく受信可能）なアンテナ２９０２Ｂを配した構造を取っても良い。また、図２９（Ｂ）に示すように電力供給部、充電判定部等が設けられたチップ２９０１の周りに細いコイル状のアンテナ２９０２Ｃと、高周波数の電磁波を受信するためのアンテナ２９０２Ｄと、棒状に長く伸ばしたアンテナ２９０２Ｅを配した構造をとってもよい。図２９のように複数の形状のアンテナを設けることで複数の周波数帯の電磁波の受信に対応した蓄電装置にすることができる。
Note that an antenna corresponding to reception of electromagnetic waves in a plurality of frequency bands may be employed as the
給電器１５１よりアンテナ１０１に送信される電磁波の周波数は、特に限定されず、例えばサブミリ波である３００ＧＨｚ以上３ＴＨｚ未満、ミリ波である３０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ未満、マイクロ波である３ＧＨｚ以上３０ＧＨｚ未満、極超短波である３００ＭＨｚ以上３ＧＨｚ未満、超短波である３０ＭＨｚ以上３００ＭＨｚ未満、短波である３ＭＨｚ以上３０ＭＨｚ未満、中波である３００ｋＨｚ以上３ＭＨｚ未満、長波である３０ｋＨｚ以上３００ｋＨｚ未満、及び超長波である３ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ未満のいずれの周波数も用いることができる。
The frequency of the electromagnetic wave transmitted from the
また本発明においては給電器１５１と蓄電装置１００間において、蓄電装置１００が給電器１５１に対し、充電状態か非充電状態かを知らせる信号を送受信する。このとき給電器１５１よりアンテナ１０１に送信される電磁波は、搬送波を変調した信号である。搬送波の変調方式は、アナログ変調であってもデジタル変調であってよく、振幅変調、位相変調、周波数変調、及びスペクトラム拡散のいずれであってもよい。望ましくは、振幅変調、または、周波数変調にするとよい。
In the present invention, between the
さらに、給電器１５１から蓄電装置１００に送信される、充電用の電磁波と充電を開始するための通信用の電磁波は、異なる周波数のものを用いてもよい。その場合、充電用の電磁波には、図３（Ａ）に示すような振幅の等しい電磁波を用い、通信用の電磁波には、図３（Ｂ）または図３（Ｃ）に示したような振幅が異なる電磁波を用いることができる。また、通信用には周波数や位相が異なる電磁波を用いることもできる。
Furthermore, the electromagnetic waves for charging and the electromagnetic waves for communication for starting charging, which are transmitted from the
図１の蓄電装置１００において、給電器１５１よりアンテナ１０１に入力された電磁波は、アンテナで交流の電気信号に変換され、整流回路１０５によって整流化される。なお整流回路１０５は、アンテナ１０１が受信する電磁波により誘導される交流信号を整流化、平滑化をすることにより、直流信号に変換する回路であればよい。例えば、図２（Ｂ）に示すように、ダイオード２０３、平滑容量２０４によって整流回路１０５を構成すればよい。
In the power storage device 100 in FIG. 1, an electromagnetic wave input from the
図１の蓄電装置１００において、整流回路１０５により整流化された電気信号は、充電制御回路１０６に入力される。充電制御回路１０６は、整流回路１０５より入力された電気信号の電圧レベルを制御して、バッテリー１０４に出力する回路である。図４（Ａ）に充電制御回路１０６の具体的な構成について示す。図４（Ａ）に示す充電制御回路１０６は、電圧制御する回路であるレギュレーター４０１と、スイッチ４０２で構成されている。なお、スイッチ４０２のオンまたはオフは、判定回路１０９における充電状態かまたは非充電状態かの判定結果によって制御される。なお、スイッチ４０２は蓄電装置１００が充電状態にオンにし、非充電状態にオフにすることでバッテリー１０４に蓄電された電力の漏洩を防止するものである。そのため図４（Ｂ）に示すように、スイッチ４０２が整流特性を有するダイオード４０３に置き換わる構成を取ることができる。スイッチ４０２をダイオード４０３とすることによりスイッチのオンまたはオフを切り替える信号の入力を省略することができる。
In the power storage device 100 in FIG. 1, the electrical signal rectified by the rectifier circuit 105 is input to the charge control circuit 106. The charge control circuit 106 is a circuit that controls the voltage level of the electric signal input from the rectifier circuit 105 and outputs the voltage to the
図１に示す蓄電装置１００において、充電制御回路１０６により電圧レベルが制御された電気信号はバッテリー１０４に入力され、バッテリー１０４の充電が行われる。本発明においてバッテリーとは、充電することで連続使用時間を回復することができる蓄電手段のことをいう。なお蓄電手段としては２次電池、コンデンサー等があるが本明細書においては総称してバッテリーという。なおバッテリーとしては、その用途により異なるが、シート状に形成されたバッテリーを用いることが好ましく、例えばリチウム電池、好ましくはゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池や、リチウムイオン電池等を用いることで、小型化が可能である。勿論、充電可能なバッテリーであればなんでもよく、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、鉛蓄電池、空気二次電池、ニッケル亜鉛電池、銀亜鉛電池などの充電放電可能なバッテリーであってもよいし、また大容量のコンデンサーなどを用いても良い。
In the power storage device 100 illustrated in FIG. 1, the electric signal whose voltage level is controlled by the charge control circuit 106 is input to the
なお、本発明のバッテリーとして用いることのできる大容量のコンデンサーとしては、電極の対向面積が大きいものであることが望ましい。活性炭、フラーレン、カーボンナノチューブなど比表面積の大きい電極用材料を用いた電気二重層コンデンサーを用いることが好適である。コンデンサーは構成が単純であり薄膜化や積層化も容易である。電気二重層コンデンサーは蓄電機能を有し、充放電の回数が増えても劣化が小さく、急速充電特性にも優れているため好適である。 Note that a large-capacity capacitor that can be used as the battery of the present invention preferably has a large opposing area of electrodes. It is preferable to use an electric double layer capacitor using an electrode material having a large specific surface area such as activated carbon, fullerene, or carbon nanotube. The capacitor has a simple configuration and can be easily formed into a thin film or stacked. An electric double layer capacitor is suitable because it has a power storage function, is hardly deteriorated even when the number of charge / discharge cycles is increased, and is excellent in quick charge characteristics.
また、本実施の形態において、バッテリーに蓄電される電力は、給電器１５１より出力される電磁波に限らずに、別途蓄電装置の一部に発電素子を設け、補う構成としてもよい。本発明の蓄電装置に、別途発電素子を設ける構成とすることによって、バッテリー１０４に蓄電される電力の供給量を増やし、また充電速度を速めることができるため好適である。
In this embodiment, the power stored in the battery is not limited to the electromagnetic wave output from the
なお、発電素子としては、例えば太陽電池を用いた発電素子であってもよいし、圧電素子を用いた発電素子であってもよいし、微小構造体（ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた発電素子であってもよい。 The power generation element may be, for example, a power generation element using a solar cell, a power generation element using a piezoelectric element, or a micro structure (MEMS: Micro Electro Mechanical System). A power generation element may be used.
図１の蓄電装置１００において、バッテリー１０４により蓄電された電力は、電源回路１０７に入力される。電源回路１０７は、バッテリー１０４より出力された電気信号の電圧レベルを制御して、且つバッテリー１０４に蓄電された電力の負荷１５２への供給を制御する回路である。図５（Ａ）に電源回路１０７の具体的な構成について示す。図５（Ａ）に示す電源回路１０７は、スイッチ５０１と、電圧制御する回路であるレギュレーター５０２で構成されている。なお、スイッチ５０１のオンまたはオフは、判定回路１０９における充電状態かまたは非充電状態かの判定結果によって制御される。
In the power storage device 100 in FIG. 1, the power stored by the
なお電源回路１０７において、図５（Ａ）で示すスイッチ５０１の構成において、シュミットトリガーを組み合わせた構成としてもよい。図５（Ｂ）にシュミットトリガーを設けた構成について具体的に示す。図５（Ｂ）に示すシュミットトリガー５０３は、スイッチング素子に履歴現象（ヒステリシス性）を持たせることができる。そのため蓄電装置１００において、バッテリーの電力の容量が小さくなり、出力電圧が小さくなったとしてもスイッチをオンのままに保つことができるため、負荷１５２への電力の供給を長い時間保持することができる。
Note that the power supply circuit 107 may have a structure in which a Schmitt trigger is combined with the structure of the
次に、給電器１５１の構成について、詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図１の給電器１５１は、蓄電装置１００に対し、蓄電装置１００におけるバッテリー１０４を充電するための電磁波及び蓄電装置１００の充電を開始するための充電開始信号を出力する。また給電器１５１は蓄電装置１００から充電状態か非充電状態かを知らせる信号を受信する。図７に給電器１５１の具体的な構成について示す。図７における給電器１５１は、送信用のアンテナ６０１、受信用のアンテナ６０２、送信部６０３、受信部６０４、制御部６０５によって構成されている。また送信用のアンテナ６０１は、アンテナコイル６０６、共振容量６０８によって構成されている。また受信用のアンテナ６０２は、アンテナコイル６０７、共振容量６０９によって構成されている。制御部６０５は、充電開始信号出力命令、電力供給処理命令、受信信号処理命令、待機命令によって、受信部６０４、送信部６０３を制御する。送信部６０３は蓄電装置１００に送信する充電開始信号を変調し、アンテナ６０１から電磁波として出力する。また受信部６０４は、アンテナ６０２で受信された信号を復調し、受信信号処理結果として制御部６０５に出力する。
1 outputs an electromagnetic wave for charging
なお、図７における給電器１５１において、送信用のアンテナ６０１、受信用のアンテナ６０２はいずれか一つのアンテナを用いることで共有化し、アンテナを一つ削減してもよい。送信用のアンテナ６０１と受信用のアンテナ６０２を共通化することにより、給電器１５１の小型化をすることができる。
Note that in the
次に、充電判定部１０３の構成について、詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図１の蓄電装置１００において、復調回路１０８はアンテナ１０１が受信した交流信号をもとに、アンテナ１０１が受信した交流信号より遅い周波数の復調信号を生成し、判定回路１０９に出力する。なお復調信号は給電器１５１が発信する搬送波の変調された信号に基づいたデジタル信号として判定回路１０９に出力を行う。また変調回路１１１は、判定回路１０９が出力した信号をもとにアンテナ回路から出力する高周波数の搬送波を変調し、高周波数の搬送波をアンテナ１０１より給電器に出力する回路である。
In the power storage device 100 in FIG. 1, the demodulation circuit 108 generates a demodulated signal having a slower frequency than the AC signal received by the
なお、復調回路１０８は、電力供給部１０２における整流回路１０５と同様の機能を有する。そのため整流回路１０５より、アンテナ１０１が受信した交流信号をもとにアンテナ１０１が受信した交流信号より遅い周波数の復調信号を生成し、判定回路１０９に入力する構成としてもよい。この場合、復調回路１０８を省略して蓄電装置１００を構成することができるため、蓄電装置の小型化を図ることができる。
Note that the demodulation circuit 108 has a function similar to that of the rectifier circuit 105 in the power supply unit 102. Therefore, the rectifier circuit 105 may generate a demodulated signal having a frequency slower than the AC signal received by the
図１の蓄電装置１００において、判定回路１０９は蓄電装置１００が充電状態か非充電状態かを判断して信号を出力する回路である。図１における判定回路１０９は、上述したように、バッテリー１０４の電圧値のモニタリング（確認）、充電制御回路１０６におけるスイッチ４０２及び電源回路１０７におけるスイッチ５０１のオンまたはオフの制御、復調回路１０８からの信号のデータ処理、並びに給電器１５１に出力するための信号の変調回路１１１への出力を行う。
In the power storage device 100 of FIG. 1, the
判定回路１０９は、バッテリー１０４の電圧値のモニタリングを行うことでバッテリー１０４の充電が完了したか否かを判定する。また判定回路１０９において、充電状態か非充電状態かの判定は、充電開始時または充電完了時にアンテナ１０１が受信したデータ信号が復調回路１０８を介して判定回路１０９に入力され、当該データ信号の信号波形を元に行われる。また、給電器１５１に出力するための信号の変調回路１１１への出力は、カウンター回路１１０からの一定周期の信号を元に行われる。また、図８に充電開始時におけるデータ信号と充電中の電磁波に模式的な波形について示す。データ信号の振幅と充電状態での電磁波の振幅では、電磁波の振幅を大きくする。電磁波の振幅を大きくすることにより、充電状態時において蓄電装置１００で受信する信号の電圧を大きくすることができ、より確実に充電を行うことができる。
The
図１の蓄電装置１００において、カウンター回路１１０は蓄電装置１００が充電状態を開始してからの時間をカウントするための回路である。カウンター回路１１０は、復調回路１０８に入力される給電器１５１からの充電を開始するための信号（以下、充電開始信号という）を元にリセット信号を生成し、カウンターを動作させる。カウンター回路１１０は、フリップフロップ回路等の論理回路を組み合わせて構成し、リングオシレータや水晶発振器等のクロック生成回路よりクロック信号を入力し、カウントを行う。なお、クロック生成回路はバッテリー１０４より直接電力の供給を受けるよう構成すればよい。
In the power storage device 100 of FIG. 1, the counter circuit 110 is a circuit for counting the time since the power storage device 100 started to be charged. The counter circuit 110 generates a reset signal based on a signal for starting charging from the
また、カウンター回路１１０は、上述したように判定回路１０９に対し、給電器１５１に出力するための変調回路１１１への一定周期の信号を出力する。当該信号は、カウンター回路１１０におけるカウンター値の桁上がり時などに信号を出力するように構成すればよい。また、カウンター回路１１０は充電状態における蓄電装置１００の充電期間をカウントし、給電器１５１から電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度を有する電磁波を受信する。そして一定期間の充電状態が経過したら、判定回路１０９に対し、給電器１５１に出力するための変調回路１１１への一定周期の信号の出力を停止する。そして、蓄電装置１００は給電器からの電磁波による充電を停止させることで、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度を有する電磁波を蓄電することができる。
Further, as described above, the counter circuit 110 outputs a signal with a constant period to the
また判定回路１０９の動作について図６に示すフローチャートを用いて説明する。
The operation of the
図６においては単純な例として、給電器１５１の給電するための電磁波が届く空間内に蓄電装置１００が１つ存在する場合について説明する。図６において、給電器１５１よりまず充電開始信号が蓄電装置１００に送信され、蓄電装置１００にて充電開始信号を受信する（ステップＳ７０１）。
In FIG. 6, as a simple example, a case where one power storage device 100 exists in a space where electromagnetic waves for power feeding from the
次に充電開始信号を受信した蓄電装置１００は、判定回路１０９において非充電状態から充電状態の切り替えを行うため、蓄電装置１００における各スイッチのオンとオフを切り替える。具体的には、充電制御回路１０６におけるスイッチ４０２をオンにし、電源回路１０７におけるスイッチ５０１をオフにする（ステップＳ７０２）。
Next, the power storage device 100 that has received the charge start signal switches on and off each switch in the power storage device 100 in order to switch the charging state from the non-charged state in the
次いで、給電器１５１よりバッテリー１０４を充電するための電磁波が、蓄電装置１００のアンテナ１０１に供給される（ステップＳ７０３）。
Next, an electromagnetic wave for charging the
また蓄電装置１００は給電器１５１から出力されるバッテリー１０４を充電するための電磁波が入力される期間をカウンター回路１１０でカウントしている。この蓄電装置１００のバッテリー１０４が充電されている期間において、給電器１５１と蓄電装置１００とが無線による充電状態にあるかを給電器１５１側に知らせるための信号が、定期的に、蓄電装置１００から給電器１５１側に送信される（ステップＳ７０４）。
In addition, the power storage device 100 counts a period during which an electromagnetic wave for charging the
上述したように蓄電装置１００における充電状態か非充電状態かの判定は判定回路１０９で行われる。判定回路１０９はカウンター回路１１０からのカウンター値に応じて、周期的な信号を変調回路１１１に出力する。そして、蓄電装置１００が充電状態においては定期的に信号を給電器１５１に出力する。なお、カウンター回路１１０において、カウントしている期間内で判定回路１０９によりバッテリー１０４の電圧をモニタリングし、バッテリー１０４の充電が完了したと判断した場合（以下、フル充電という）には、前述の給電器１５１への信号の出力を停止する。そして、蓄電装置１００からの信号を給電器１５１が受信した場合（ステップＳ７０５のＮＯ）には、給電器１５１は蓄電装置１００に対し、バッテリー１０４を充電するための電磁波の供給を継続する。
As described above, the
また蓄電装置１００からの信号を給電器１５１が受信しない場合（ステップＳ７０５のＹＥＳ）には、給電器１５１が蓄電装置１００のバッテリー１０４の充電のための電磁波の供給を停止する。すなわち蓄電装置１００は、バッテリー１０４を充電するための信号を受信しないため、非充電状態に移行する（ステップＳ７０６）。なお、蓄電装置１００より充電状態であることを示す信号の出力が行われた場合においても、通信状況などにより、給電器１５１側に充電状態であることを示す信号が供給されない場合には、バッテリー１０４がフル充電でなくても蓄電装置１００は非充電状態に移行する。
When
次に非充電状態に移行した蓄電装置１００は、判定回路１０９において充電状態から非充電状態への切り替えが行われ、蓄電装置１００における各スイッチのオンとオフを切り替える。具体的には、充電制御回路１０６におけるスイッチ４０２をオフにし、電源回路１０７におけるスイッチ５０１をオンにする（ステップＳ７０７）。
Next, power storage device 100 that has transitioned to the non-charged state is switched from the charged state to the non-charged state in
そして蓄電装置１００におけるバッテリー１０４がフル充電でない場合には、給電器１５１は再び充電開始信号を出力し、蓄電装置１００の充電を行う（Ｓ７０８のＮＯ）。また、蓄電装置１００におけるバッテリー１０４がフル充電の場合には、蓄電装置１００は充電を完了する（ステップＳ７０８のＹＥＳ）。
When
次に図９に判定回路１０９より出力される充電制御回路１０６におけるスイッチ４０２及び電源回路１０７におけるスイッチ５０１のオンまたはオフを制御するための信号、並びに給電器１５１に出力するための変調回路１１１への出力信号のタイミングチャートについて説明する。なお、各スイッチはＮチャネル型のトランジスタとして、高電位信号が出力された際にオンになり、低電位信号が出力された際においてはオフになるものとして説明する。また判定回路１０９から変調回路１１１への出力は、スイッチ４０２に高電位信号が出力されたときに開始されるものとして説明する。
Next, a signal for controlling on / off of the
図９において、非充電状態では、上述したように、スイッチ４０２がオフ、スイッチ５０１をオンにし、充電状態であることを給電器１５１に出力するための変調回路１１１への出力信号は停止している。そのため、非充電状態においては、判定回路１０９からスイッチ４０２への出力は低電位信号、判定回路１０９からスイッチ５０１への出力は高電位信号、判定回路１０９から変調回路１１１への出力は低電位信号となる。また充電状態では、上述したように、スイッチ４０２がオン、スイッチ５０１をオフにし、充電状態であることを給電器１５１に出力するための変調回路１１１への出力信号は、一定周期で出力される。そのため、充電状態においては、判定回路１０９からのスイッチ４０２への出力は高電位信号、判定回路１０９からのスイッチ５０１への出力は低電位信号、判定回路１０９から変調回路１１１への出力は、カウンター回路からの信号を元に、一定周期で高電位信号（図９における高電位信号９０１Ａ、高電位信号９０１Ｂ）が出力される。
In FIG. 9, in the non-charge state, as described above, the
図９のタイミングチャートにおいて、蓄電装置１００の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって蓄電装置１００への充電が中断した場合、判定回路１０９は変調回路１１１への一定周期の高電位信号の出力を停止する（図９における点線の高電位信号９０２）。そのため、給電器１５１は蓄電装置１００におけるバッテリー１０４の充電のための電磁波の出力を停止する。このとき蓄電装置１００は、バッテリー１０４充電のための電磁波を受信しないため、判定回路１０９は非充電状態であると判定し、図９に示す点線９０３、点線９０４のように各スイッチを制御する。本発明の構成においては、このように、充電状態または非充電状態を入力される信号によって判定し切り替えることで、不必要な電磁波による電力の供給を停止させ、且つ自動的に非充電状態への復帰を行うことができる。
In the timing chart of FIG. 9, when the charging of the power storage device 100 is completed or the charging of the power storage device 100 is interrupted for some reason, the
また図１０において、給電器１５１の給電するための電磁波が届く空間内に蓄電装置１００が複数存在する場合についてフローチャートを用いて説明する。図１０において、給電器１５１よりまず充電開始信号が蓄電装置１００に送信され、複数の蓄電装置１００にて充電開始信号を受信する（ステップＳ１００１）。
In FIG. 10, a case where a plurality of power storage devices 100 exist in a space where electromagnetic waves for power feeding from the
次に充電開始信号を受信した複数の蓄電装置１００は、判定回路１０９において非充電状態から充電状態の切り替えを行うため、蓄電装置１００における各スイッチのオンとオフを切り替える。具体的には、充電制御回路１０６におけるスイッチ４０２をオンにし、電源回路１０７におけるスイッチ５０１をオフにする（ステップＳ１００２）。
Next, the plurality of power storage devices 100 that have received the charging start signal switch each switch in the power storage device 100 on and off in order to switch the charging state from the non-charging state in the
次いで、給電器１５１よりバッテリー１０４を充電するための電磁波が、複数の蓄電装置１００のアンテナ１０１に供給される（ステップＳ１００３）。
Next, an electromagnetic wave for charging the
また複数の蓄電装置１００は給電器１５１から出力されるバッテリー１０４を充電するための電磁波が入力される期間をカウンター回路１１０でカウントしている。この複数の蓄電装置１００のバッテリー１０４が充電されている期間において、給電器１５１と蓄電装置１００とが無線による充電状態にあるかを給電器１５１側に知らせるための信号が、定期的に、複数の蓄電装置１００から給電器１５１側に送信される（ステップＳ１００４）。
In addition, the plurality of power storage devices 100 count the period during which electromagnetic waves for charging the
給電器１５１の給電するための電磁波が届く空間内に蓄電装置１００が複数存在する場合には、ステップＳ１００４における給電器１５１と蓄電装置１００とが無線による充電状態にあるかを給電器１５１側に知らせるための信号が給電器側で複数受信される（ステップＳ１００５）。このとき、給電器１５１の給電するための電磁波が届く空間内に蓄電装置１００が複数存在する場合（ステップＳ１００５のＹＥＳ）、給電器１５１は充電するための蓄電装置を選択する（ステップＳ１００６）。すなわち、充電する以外の蓄電装置に充電停止信号を送信する。充電停止信号が送信された蓄電装置は、カウンター回路１１０がカウントする期間、給電器からの充電を行わない。
If there are a plurality of power storage devices 100 in a space where electromagnetic waves for power supply from the
なおステップＳ１００６においては、複数の蓄電装置を識別するために蓄電装置に識別番号を割り当て、当該識別番号を予めメモリ等に記憶させておくことで、充電を行うか否かの蓄電装置の選択を行えばよい。 Note that in step S1006, an identification number is assigned to the power storage device in order to identify a plurality of power storage devices, and the identification number is stored in advance in a memory or the like, thereby selecting the power storage device as to whether or not to perform charging. Just do it.
次にステップＳ１００６で選択された蓄電装置の充電を改めて行う（ステップＳ１００７）。このときの充電は、図６で示したフローチャートに沿って行えばよい。なお、ステップＳ１００５において、給電器１５１の給電するための電磁波が届く空間内に蓄電装置１００が複数存在しない場合（ステップＳ１００５のＮＯ）には、直接ステップＳ１００７に移行する。
Next, the power storage device selected in step S1006 is charged again (step S1007). The charging at this time may be performed according to the flowchart shown in FIG. Note that in step S1005, when a plurality of power storage devices 100 do not exist in the space where the electromagnetic wave for power feeding from the
そして、任意の蓄電装置の充電が完了したら、別の蓄電装置の充電を行う。給電器１５１の給電するための電磁波が届く空間内に充電の行われていない蓄電装置が存在する場合（ステップＳ１００８のＮＯ）は、再度ステップＳ１００１に戻る。また給電器１５１の給電するための電磁波が届く空間内に充電の行われていない蓄電装置が存在しない場合（ステップＳ１００８のＹＥＳ）には、複数の蓄電装置の充電が完了したと判断される。
Then, when charging of any power storage device is completed, another power storage device is charged. If there is an uncharged power storage device in a space where electromagnetic waves for power feeding from the
以上述べたように本発明の蓄電装置は蓄電手段を有する構成を取るため、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく負荷に電力を供給することができる。また本発明の蓄電装置は、バッテリーを充電するための電磁波を供給する給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備するため、蓄電装置の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって蓄電装置への充電が中断した場合に、不必要な電磁波による電力の供給を停止することができる。また、給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備することにより、給電器が複数の蓄電装置に対して充電を行っていることを知らせることができ、充電する蓄電装置を選択して充電を行わせることができる。すなわち、電磁波の減衰に伴い複数の蓄電装置の充電が十分に行われない場合であっても、複数の蓄電装置を個別に充電を行うことができる。また本発明の蓄電装置は、内部にカウンター回路を具備するため、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を受信することができる。 As described above, since the power storage device of the present invention has a configuration having power storage means, the remaining power of the battery due to deterioration over time of the battery for the drive power source can be confirmed and power can be supplied to the load without performing battery replacement work. Can be supplied. In addition, the power storage device of the present invention includes a circuit that responds to whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state with respect to a power feeder that supplies electromagnetic waves for charging the battery. Alternatively, when charging of the power storage device is interrupted for some reason, supply of electric power by unnecessary electromagnetic waves can be stopped. In addition, by providing a circuit that responds to the power feeder whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state, it is possible to notify that the power feeder is charging a plurality of power storage devices, and charging is performed. A power storage device can be selected and charged. That is, even when charging of the plurality of power storage devices is not sufficiently performed due to attenuation of electromagnetic waves, the plurality of power storage devices can be charged individually. In addition, since the power storage device of the present invention includes a counter circuit therein, even when the average power is the same, it can receive electromagnetic waves having a certain amount or more of electric field strength, magnetic field strength, or power flux density.
なお、本実施の形態の技術的要素は、本明細書中の他の実施の形態の技術的要素と組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態２）
Note that the technical elements of this embodiment can be implemented in combination with the technical elements of the other embodiments in this specification.
(Embodiment 2)
本実施の形態では、上記実施の形態１で示した蓄電装置の構成において、充電管理回路を有する構成に関して、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態において使用する図面に関し、実施の形態１と同じ部分は同じ符号を用いて示す。
In this embodiment, a structure including the charge management circuit in the structure of the power storage device described in
なお、本実施の形態における充電管理回路とは、バッテリーを使用する場合における充放電の管理専用の回路のことをいう。バッテリーを使用する場合、一般に、充放電の管理が必要である。充電をおこなう際に過充電にならないように、充電状況をモニターしながら充電を行う必要がある。本発明に用いるバッテリーにおいて、充電管理をおこなう場合には専用の回路が必要となる。 Note that the charge management circuit in this embodiment refers to a circuit dedicated to charge / discharge management when a battery is used. When a battery is used, it is generally necessary to manage charge and discharge. In order to prevent overcharging when charging, it is necessary to charge while monitoring the charging status. In the battery used in the present invention, a dedicated circuit is required for charge management.
本実施の形態における蓄電装置について、図１１に示すブロック図を用いて説明する。 The power storage device in this embodiment is described with reference to a block diagram shown in FIG.
図１１の蓄電装置１００は、アンテナ１０１、電力供給部１０２、充電判定部１０３、バッテリー１０４、充電管理回路１１０１によって構成されている。また、蓄電装置１００には、給電器１５１により電力が供給され、蓄電装置１００内のバッテリー１０４に蓄電された電力は、負荷１５２に供給される。また電力供給部１０２は、アンテナ１０１に入力される電磁波を整流化する整流回路１０５と、整流回路１０５からの出力のバッテリー１０４への充電を制御する充電制御回路１０６と、バッテリー１０４に充電された電力を負荷１５２に供給するのを制御するための電源回路１０７と、によって構成されている。また充電判定部１０３は、アンテナ１０１に入力される信号を復調するための復調回路１０８と、アンテナ１０１より入力される信号をもとにバッテリー１０４を充電状態または非充電状態か判定し、充電状態または非充電状態を切り替える信号を出力するための判定回路１０９と、バッテリー１０４への充電時間をカウントし判定回路１０９に出力するためのカウンター回路１１０と、判定回路１０９において判定された充電状態または非充電状態かによって外部に出力する信号を変調するための変調回路１１１と、によって構成されている。なお、実施の形態１における図１の構成との違いは、充電管理回路１１０１が充電制御回路１０６とバッテリー１０４との間にある構成である点にある。そのため、本実施の形態においては充電管理回路１１０１の説明を行い、他の構成に関する説明は、実施の形態１での説明を援用する。
The power storage device 100 in FIG. 11 includes an
次に本実施の形態における充電管理回路１１０１の構成について図１２を用いて説明する。 Next, the configuration of the charge management circuit 1101 in this embodiment will be described with reference to FIG.
図１２に示す充電管理回路１１０１はスイッチ１２０１、充電量制御回路１２０２から構成されている。充電量制御回路１２０２はスイッチ１２０１のオン又はオフを制御する。
The charge management circuit 1101 illustrated in FIG. 12 includes a
ここで述べた充電管理回路は一例であり、この構成に限定されるものではなく、他の構成であっても良い。また、以下説明する図１３の回路図における回路を構成するトランジスタは薄膜トランジスタであっても良いし、単結晶基板を用いたトランジスタや有機トランジスタであっても良い。 The charge management circuit described here is an example, and the present invention is not limited to this configuration, and may have other configurations. In addition, a transistor included in the circuit diagram of FIG. 13 to be described below may be a thin film transistor, a transistor using a single crystal substrate, or an organic transistor.
図１３には、上記図１２で示したブロック図について、詳細にしたものである。以下に動作を説明する。 FIG. 13 shows details of the block diagram shown in FIG. The operation will be described below.
図１３に示す構成において、スイッチ１２０１、充電量制御回路１２０２は高電位電源線７５２６、低電位電源線７５２７を電源線として用いている。図１３では低電位電源線７５２７をＧＮＤ線として用いている。なお、ＧＮＤ線には限定されず他の電位であっても良い。
In the structure shown in FIG. 13, the
スイッチ１２０１はトランスミッションゲート７５１５、インバータ７５１３，インバータ７５１４から構成され、インバータ７５１４の入力信号によって充電制御回路１０６の出力信号をバッテリー１０４に供給するか、否かを制御する。スイッチ１２０１はこの構成に限定されず他の構成を用いても良い。
The
充電量制御回路１２０２はトランジスタ７５１６〜７５２４、抵抗７５２５によって構成される。高電位電源線７５２６より抵抗７５２５を介してトランジスタ７５２３、７５２４に電流が流れ、トランジスタ７５２３、７５２４がオンする。トランジスタ７５１８、７５１９、７５２０、７５２１、７５２２は差動型のコンパレーターを構成している。トランジスタ７５２０のゲート電位がトランジスタ７５２１のゲート電位より低い場合、トランジスタ７５１８のドレイン電位はほぼ高電位電源線７５２６の電位とほぼ等しくなり、トランジスタ７５２０のゲート電位がトランジスタ７５２１のゲート電位より高い場合、トランジスタ７５１８のドレイン電位はトランジスタ７５２０のソース電位とほぼ等しくなる。
The charge amount control circuit 1202 includes
トランジスタ７５１８のドレイン電位が高電位電源線とほぼ等しい場合、トランジスタ７５１７、７５１６で構成されるバッファを介して、充電量制御回路１２０２はロウを出力する。
When the drain potential of the
トランジスタ７５１８のドレイン電位がトランジスタ７５２０のソース電位とほぼ等しい場合、トランジスタ７５１７、７５１６で構成されるバッファを介して、充電量制御回路はハイを出力する。
When the drain potential of the
充電量制御回路１２０２の出力がロウの場合、バッテリーにはスイッチ１２０１を介して電流が供給される。また、充電量制御回路１２０２の出力がハイの場合は、スイッチ１２０１はオフして、バッテリー１０４に充電制御回路１０６の出力信号は供給されない。
When the output of the charge amount control circuit 1202 is low, current is supplied to the battery via the
トランジスタ７５２０のゲートはバッテリー１０４に接続されているため、バッテリー１０４が充電され、その電位が充電量制御回路１２０２のコンパレーターのしきい値を超えると、充電が停止する。本実施の形態ではコンパレーターのしきい値をトランジスタ７５２３のゲート電位で設定しているが、この値に限定するものではなく、他の電位であっても良い。一般に設定電位は用途とバッテリーの性能によって適宜決められるものである。
Since the gate of the
本実施の形態では以上のようにバッテリーへの充電管理回路を構成したが、この構成に限定されるものではない。 In the present embodiment, the battery charge management circuit is configured as described above, but the present invention is not limited to this configuration.
以上のような構成にすることにより、本発明の蓄電装置においては、蓄電装置１００におけるバッテリー１０４の充電を管理する機能を追加することができる。また本発明の蓄電装置は蓄電手段を有する構成を取るため、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく負荷に電力を供給することができる。また本発明の蓄電装置は、バッテリーを充電するための電磁波を供給する給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備するため、蓄電装置の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって蓄電装置への充電が中断した場合に、不必要な電磁波による電力の供給を停止することができる。また、給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備することにより、給電器が複数の蓄電装置に対して充電を行っていることを知らせることができ、充電する蓄電装置を選択して充電を行わせることができる。すなわち、電磁波の減衰に伴い複数の蓄電装置の充電が十分に行われない場合であっても、複数の蓄電装置を個別に充電を行うことができる。また本発明の蓄電装置は、内部にカウンター回路を具備するため、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を受信することができる。
With the above configuration, in the power storage device of the present invention, a function of managing charging of the
なお、本実施の形態の技術的要素は、本明細書中の他の実施の形態の技術的要素と組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態３）
Note that the technical elements of this embodiment can be implemented in combination with the technical elements of the other embodiments in this specification.
(Embodiment 3)
本実施の形態では、上記実施の形態１で示した蓄電装置において、負荷として信号処理回路を備えた構成に関して、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態において使用する図面に関し、実施の形態１と同じ部分は同じ符号を用いて示す場合がある。
In this embodiment, a structure in which the power storage device described in
本実施の形態における本発明の蓄電装置の一構成例について、図１４に示すブロック図を用いて説明する。なお、本実施の形態では、蓄電装置内に信号処理回路を有する。そのため本実施の形態においては蓄電装置を半導体装置とし、当該半導体装置をＲＦＩＤとして利用する場合について説明する。 One structural example of the power storage device of the present invention in this embodiment is described with reference to a block diagram shown in FIG. Note that in this embodiment, the power storage device includes a signal processing circuit. Therefore, in this embodiment, the case where the power storage device is a semiconductor device and the semiconductor device is used as an RFID will be described.
図１４の半導体装置１４００は、アンテナ１０１、電力供給部１０２、充電判定部１０３、バッテリー１０４、信号処理回路１４０１によって構成されている。また、半導体装置１４００には、リーダライタ１４５１により電力が供給され、半導体装置１４００内のバッテリー１０４に蓄電された電力は、信号処理回路１４０１に供給される。また電力供給部１０２は、アンテナ１０１に入力される電磁波を整流化する整流回路１０５と、整流回路１０５からの出力のバッテリー１０４への充電を制御する充電制御回路１０６と、バッテリー１０４に充電された電力を負荷１５２に供給するのを制御するための電源回路１０７と、によって構成されている。また充電判定部１０３は、アンテナ１０１に入力される信号を復調するための復調回路１０８と、アンテナ１０１より入力される信号をもとにバッテリー１０４を充電状態または非充電状態か判定し、充電状態または非充電状態を切り替える信号を出力するための判定回路１０９と、バッテリー１０４への充電時間をカウントし判定回路１０９に出力するためのカウンター回路１１０と、判定回路１０９において判定された充電状態または非充電状態かによって外部に出力する信号を変調するための変調回路１１１と、によって構成されている。また信号処理回路１４０１は、アンプ１４０６（増幅回路とも言う）、復調回路１４０５、論理回路１４０７、メモリコントロール回路１４０８、メモリ回路１４０９、論理回路１４１０、アンプ１４１１、変調回路１４１２によって構成される。なお、実施の形態１における図１の構成との違いは、給電器がリーダライタ１４５１に置き換わった構成、及び信号処理回路１４０１が電源回路１０７に接続された構成である点にある。そのため、本実施の形態においては信号処理回路１４０１の説明を行い、他の構成に関する説明は、実施の形態１での説明を援用する。
A semiconductor device 1400 in FIG. 14 includes an
信号処理回路１４０１はリーダライタ１４５１より送信され、アンテナ１０１によって受信された通信信号が信号処理回路１４０１における復調回路１４０５、アンプ１４０６に入力される。通常、通信信号は１３．５６ＭＨｚ、９１５ＭＨｚなどのキャリアをＡＳＫ変調、ＰＳＫ変調などの処理をおこなって送られてくる。ここで図１４においては、通信信号として１３．５６ＭＨｚの例について示す。図１４において通信信号を１３．５６ＭＨｚとする場合は、バッテリー１０４を充電するためのリーダライタからの電磁波の周波数も同じであることが望ましい。なお充電のための信号と、通信のための信号とを同じ周波数帯にすることでアンテナ１０１を共有にすることができる。アンテナを共有化することにより、半導体装置の小型化ができる。
The signal processing circuit 1401 is transmitted from the reader /
図１４において、信号を処理するためには基準となるクロック信号が必要であり、ここでは１３．５６ＭＨｚのキャリアをクロックに用いている。アンプ１４０６は１３．５６ＭＨｚのキャリアを増幅し、クロックとして論理回路１４０７に供給する。またＡＳＫ変調やＰＳＫ変調された通信信号は復調回路１４０５で復調される。復調後の信号も論理回路１４０７に送られ解析される。論理回路１４０７で解析された信号はメモリコントロール回路１４０８に送られ、それに基づき、メモリコントロール回路１４０８はメモリ回路１４０９を制御し、メモリ回路１４０９に記憶されたデータを取り出し論理回路１４１０に送られる。論理回路１４１０でエンコード処理されたのちアンプ１４１１で増幅され、その信号によって、変調回路１４１２はキャリアに変調をかける。
In FIG. 14, in order to process a signal, a clock signal serving as a reference is necessary. Here, a 13.56 MHz carrier is used as a clock. The amplifier 1406 amplifies the 13.56 MHz carrier and supplies it to the
ここで図１４における電源は、バッテリー１０４によって電源回路１０７を介して供給している。そして電源回路１０７はアンプ１４０６、復調回路１４０５、論理回路１４０７、メモリコントロール回路１４０８、メモリ回路１４０９、論理回路１４１０、アンプ１４１１、変調回路１４１２などに電力を供給する。このようにして半導体装置１４００のＲＦＩＤは動作する。
Here, the power in FIG. 14 is supplied by the
以上のような構成にすることにより、本発明の半導体装置においては、信号処理回路によって外部との信号の処理を専門に行う機能を追加することができる。また本発明の半導体装置は蓄電手段を有する構成を取るため、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく信号処理回路に電力を供給することができる。また本発明の半導体装置は、バッテリーを充電するための電磁波を供給するリーダライタに対し半導体装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備するため、半導体装置の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって半導体装置への充電が中断した場合に、不必要な電磁波による電力の供給を停止することができる。また、リーダライタに対し半導体装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備することにより、リーダライタが複数の半導体装置に対して充電を行っていることを知らせることができ、充電する半導体装置を選択して充電を行わせることができる。すなわち、電磁波の減衰に伴い複数の半導体装置の充電が十分に行われない場合であっても、複数の半導体装置を個別に充電を行うことができる。また本発明の半導体装置は、内部にカウンター回路を具備するため、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を受信することができる。 With the above structure, in the semiconductor device of the present invention, it is possible to add a function of performing signal processing with the outside by a signal processing circuit. In addition, since the semiconductor device of the present invention has a structure having power storage means, power is supplied to the signal processing circuit without checking the remaining capacity of the battery due to the deterioration of the battery for the driving power supply over time or replacing the battery. can do. In addition, the semiconductor device of the present invention includes a circuit that responds to whether the semiconductor device is in a charged state or a non-charged state with respect to a reader / writer that supplies an electromagnetic wave for charging the battery. Alternatively, when charging of the semiconductor device is interrupted for some reason, supply of electric power by unnecessary electromagnetic waves can be stopped. Further, by providing the reader / writer with a circuit that responds to whether the semiconductor device is in a charged state or a non-charged state, the reader / writer can be notified that the plurality of semiconductor devices are being charged, and charging is performed. A semiconductor device can be selected and charged. In other words, even when the plurality of semiconductor devices are not sufficiently charged with the attenuation of electromagnetic waves, the plurality of semiconductor devices can be charged individually. In addition, since the semiconductor device of the present invention includes a counter circuit, it can receive electromagnetic waves having a certain amount or more of electric field strength, magnetic field strength, or power flux density even if the average power is the same.
なお、本実施の形態の技術的要素は、本明細書中の他の実施の形態の技術的要素と組み合わせて実施することが可能である。 Note that the technical elements of this embodiment can be implemented in combination with the technical elements of the other embodiments in this specification.
本実施例では、本発明の蓄電装置におけるバッテリーの例について説明する。本明細書において、バッテリーとは、充電することで連続使用時間を回復することができるバッテリーのことをいう。バッテリーとしては、シート状に形成されたバッテリーを用いることが好ましく、例えばリチウム電池、好ましくはゲル状電解質を用いるリチウムポリマー電池や、リチウムイオン電池等を用いることで、小型化が可能である。勿論、充電可能なバッテリーであればなんでもよく、ニッケル水素電池、ニカド電池などの充電放電可能なバッテリーであってもよいし、また大容量のコンデンサーなどを用いることもできる。 In this embodiment, an example of a battery in the power storage device of the present invention will be described. In this specification, a battery refers to a battery that can recover continuous use time by charging. As the battery, a battery formed in a sheet shape is preferably used. For example, a lithium battery, preferably a lithium polymer battery using a gel electrolyte, a lithium ion battery, or the like can be used to reduce the size. Needless to say, any rechargeable battery may be used, and a chargeable / dischargeable battery such as a nickel metal hydride battery or a nickel-cadmium battery may be used, or a large-capacity capacitor may be used.
本実施例においては、バッテリーとしてリチウムイオン電池の例について説明する。リチウムイオン電池は、ニッカド電池、鉛電池などと比べて、メモリ効果がなく、電流量が大きく取れるなどの利点から広く用いられている。また、リチウムイオン電池は近年、薄膜化の研究がおこなわれており、厚さ１μｍ〜数μｍのものも作られつつある（以下、薄膜二次電池という）。このような薄膜二次電池をＲＦＩＤなどに貼り付けることによってフレキシブルなバッテリーとして活用できる。 In this embodiment, an example of a lithium ion battery will be described as a battery. Lithium ion batteries are widely used because they have no memory effect and have a large amount of current compared to nickel-cadmium batteries and lead batteries. In recent years, lithium ion batteries have been studied for thinning, and those having a thickness of 1 μm to several μm are being made (hereinafter referred to as thin film secondary batteries). Such a thin film secondary battery can be used as a flexible battery by being attached to an RFID or the like.
図１５に本発明のバッテリーとして用いることが可能な薄膜二次電池の例を示す。図１５に示した例においては、リチウムイオン薄膜電池の断面例である。 FIG. 15 shows an example of a thin film secondary battery that can be used as the battery of the present invention. The example shown in FIG. 15 is a cross-sectional example of a lithium ion thin film battery.
図１５の積層構造について説明する。図１５の基板７１０１上に電極となる集電体薄膜７１０２を成膜する。集電体薄膜７１０２は負極活物質層７１０３と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどを用いることができる。次に集電体薄膜７１０２上に負極活物質層７１０３を成膜する。一般には酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）などが用いられる。次に負極活物質層７１０３上に固体電解質層７１０４を成膜する。一般にはリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）などが用いられる。次に固体電解質層７１０４上に正極活物質層７１０５を成膜する。一般にはマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが用いられる。コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）やニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）を用いても良い。次に正極活物質層７１０５上に電極となる集電体薄膜７１０６を成膜する。集電体薄膜７１０６は正極活物質層７１０５と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどを用いることができる。 The laminated structure of FIG. 15 will be described. A current collector thin film 7102 to be an electrode is formed over the substrate 7101 in FIG. The current collector thin film 7102 is required to have good adhesion to the negative electrode active material layer 7103 and low resistance, and aluminum, copper, nickel, vanadium, or the like can be used. Next, a negative electrode active material layer 7103 is formed over the current collector thin film 7102. In general, vanadium oxide (V 2 O 5 ) or the like is used. Next, a solid electrolyte layer 7104 is formed over the negative electrode active material layer 7103. In general, lithium phosphate (Li 3 PO 4 ) or the like is used. Next, a positive electrode active material layer 7105 is formed over the solid electrolyte layer 7104. Generally, lithium manganate (LiMn 2 O 4 ) or the like is used. Lithium cobaltate (LiCoO 2 ) or lithium nickelate (LiNiO 2 ) may be used. Next, a current collector thin film 7106 to be an electrode is formed over the positive electrode active material layer 7105. The current collector thin film 7106 is required to have good adhesion to the positive electrode active material layer 7105 and low resistance, and aluminum, copper, nickel, vanadium, or the like can be used.
なお、上記集電体薄膜７１０２、負極活物質層７１０３、固体電解質層７１０４、正極活物質層７１０５、集電体薄膜７１０６の薄膜層は、スパッタ技術を用いて形成しても良いし、蒸着技術を用いても良い。また集電体薄膜７１０２、負極活物質層７１０３、固体電解質層７１０４、正極活物質層７１０５、集電体薄膜７１０６の厚さは０．１μｍ〜３μｍが望ましい。 Note that the current collector thin film 7102, the negative electrode active material layer 7103, the solid electrolyte layer 7104, the positive electrode active material layer 7105, and the current collector thin film 7106 may be formed using a sputtering technique or a vapor deposition technique. May be used. In addition, the thickness of the current collector thin film 7102, the negative electrode active material layer 7103, the solid electrolyte layer 7104, the positive electrode active material layer 7105, and the current collector thin film 7106 is preferably 0.1 μm to 3 μm.
次に以下に充電時、放電時の動作を説明する。充電時には、正極活物質からリチウムがイオンとなって離脱する。そのリチウムイオンは固体電解質層を介して負極活物質に吸収される。このときに、正極活物質から外部へ電子が放出される。 Next, the operation during charging and discharging will be described below. During charging, lithium is released from the positive electrode active material as ions. The lithium ions are absorbed by the negative electrode active material through the solid electrolyte layer. At this time, electrons are emitted from the positive electrode active material to the outside.
また放電時には、負極活物質からリチウムがイオンとなって離脱する。そのリチウムイオンは固体電解質層を介して、正極活物質に吸収される。このとき負極活物質層から外部に電子が放出される。この様にして薄膜二次電池は動作する。 Further, during discharge, lithium is released from the negative electrode active material as ions. The lithium ions are absorbed by the positive electrode active material through the solid electrolyte layer. At this time, electrons are emitted from the negative electrode active material layer to the outside. In this way, the thin film secondary battery operates.
なお、再度集電体薄膜７１０２、負極活物質層７１０３、固体電解質層７１０４、正極活物質層７１０５、集電体薄膜７１０６の薄膜層を重ねて形成することで、より大きい電力の充放電が可能になるため好適である。 Note that by forming the current collector thin film 7102, the negative electrode active material layer 7103, the solid electrolyte layer 7104, the positive electrode active material layer 7105, and the current collector thin film 7106 again, charging and discharging with higher power is possible. This is preferable.
以上のように、薄膜二次電池を形成することで、シート状であり、且つ充放電可能なバッテリーを形成することができる。 As described above, by forming a thin film secondary battery, a sheet-like battery that can be charged and discharged can be formed.
本実施例は、上記の実施の形態および他の実施例の技術的要素と組み合わせて実施することができる。すなわち、蓄電手段を有する構成を取るため、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく負荷に電力を供給することができる。また本発明の蓄電装置は、バッテリーを充電するための電磁波を供給する給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備するため、蓄電装置の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって蓄電装置への充電が中断した場合に、不必要な電磁波による電力の供給を停止することができる。また、給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備することにより、給電器が複数の蓄電装置に対して充電を行っていることを知らせることができ、充電する蓄電装置を選択して充電を行わせることができる。すなわち、電磁波の減衰に伴い複数の蓄電装置の充電が十分に行われない場合であっても、複数の蓄電装置を個別に充電を行うことができる。また本発明の蓄電装置は、内部にカウンター回路を具備するため、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を受信することができる。 This embodiment can be implemented in combination with the technical elements of the above embodiment and other embodiments. In other words, since the power storage unit is included, it is possible to supply power to the load without checking the remaining capacity of the battery accompanying the deterioration of the battery for the driving power source over time or replacing the battery. In addition, the power storage device of the present invention includes a circuit that responds to whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state with respect to a power feeder that supplies electromagnetic waves for charging the battery. Alternatively, when charging of the power storage device is interrupted for some reason, supply of electric power by unnecessary electromagnetic waves can be stopped. In addition, by providing a circuit that responds to the power feeder whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state, it is possible to notify that the power feeder is charging a plurality of power storage devices, and charging is performed. A power storage device can be selected and charged. That is, even when charging of the plurality of power storage devices is not sufficiently performed due to attenuation of electromagnetic waves, the plurality of power storage devices can be charged individually. In addition, since the power storage device of the present invention includes a counter circuit therein, even when the average power is the same, it can receive electromagnetic waves having a certain amount or more of electric field strength, magnetic field strength, or power flux density.
本実施例では、上記実施の形態で示した蓄電装置の作製方法の一例に関して、図面を参照して説明する。本実施例においては、アンテナ、電力供給部、充電判定部、バッテリーを同じ基板上に設ける構成について説明する。なお、基板上に一度にアンテナ、電力供給部、充電判定部、バッテリーを形成し、電力供給部、充電判定部を構成するトランジスタを薄膜トランジスタとすることで、小型化を図ることができるため好適である。また、電力供給部におけるバッテリーとしては上記実施例で説明した薄膜二次電池を用いた例について本実施例では説明する。 In this example, an example of a method for manufacturing the power storage device described in the above embodiment will be described with reference to drawings. In this embodiment, a configuration in which an antenna, a power supply unit, a charge determination unit, and a battery are provided on the same substrate will be described. Note that an antenna, a power supply unit, a charge determination unit, and a battery are formed on the substrate at a time, and the transistors constituting the power supply unit and the charge determination unit are thin film transistors, which is preferable because the size can be reduced. is there. In this embodiment, an example in which the thin film secondary battery described in the above embodiment is used as the battery in the power supply unit will be described.
まず、基板１３０１の一表面に絶縁膜１３０２を介して剥離層１３０３を形成し、続けて下地膜として機能する絶縁膜１３０４と半導体膜１３０５（例えば、非晶質珪素を含む膜）を積層して形成する（図１８（Ａ）参照）。なお、絶縁膜１３０２、剥離層１３０３、絶縁膜１３０４および半導体膜１３０５は、連続して形成することができる。
First, a
基板１３０１は、ガラス基板、石英基板、金属基板（例えばステンレス基板など）、セラミック基板、Ｓｉ基板等の半導体基板、など、から選択されるものである。他にもプラスチック基板として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、アクリルなどの基板を選択することもできる。なお、本工程では、剥離層１３０３は、絶縁膜１３０２を介して基板１３０１の全面に設けているが、必要に応じて、基板１３０１の全面に剥離層を設けた後に、フォトリソグラフィ法により選択的に設けてもよい。
The
絶縁膜１３０２、絶縁膜１３０４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、絶縁膜１３０２、１３０４を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成してもよい。絶縁膜１３０２は、基板１３０１から剥離層１３０３又はその上に形成される素子に不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能し、絶縁膜１３０４は基板１３０１、剥離層１３０３からその上に形成される素子に不純物元素が混入するのを防ぐブロッキング層として機能する。このように、ブロッキング層として機能する絶縁膜１３０２、１３０４を形成することによって、基板１３０１からＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、剥離層１３０３から剥離層に含まれる不純物元素がこの上に形成する素子に悪影響を与えることを防ぐことができる。なお、基板１３０１として石英を用いるような場合には絶縁膜１３０２、１３０４を省略してもよい。
The insulating
剥離層１３０３は、金属膜や金属膜と金属酸化膜の積層構造等を用いることができる。金属膜としては、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）から選択された元素またはこれら元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料からなる膜を単層又は積層して形成する。また、これらの材料は、スパッタ法やプラズマＣＶＤ法等の各種ＣＶＤ法等を用いて形成することができる。金属膜と金属酸化膜の積層構造としては、上述した金属膜を形成した後に、酸素雰囲気下またはＮ２Ｏ雰囲気下におけるプラズマ処理、酸素雰囲気下またはＮ２Ｏ雰囲気下における加熱処理を行うことによって、金属膜表面に当該金属膜の酸化物または酸化窒化物を設けることができる。例えば、金属膜としてスパッタ法やＣＶＤ法等によりタングステン膜を設けた場合、タングステン膜にプラズマ処理を行うことによって、タングステン膜表面にタングステン酸化物からなる金属酸化膜を形成することができる。また、この場合、タングステンの酸化物は、ＷＯｘで表され、Ｘは２〜３であり、Ｘが２の場合（ＷＯ２）、Ｘが２．５の場合（Ｗ２Ｏ５）、Ｘが２．７５の場合（Ｗ４Ｏ１１）、Ｘが３の場合（ＷＯ３）などがある。タングステンの酸化物を形成するにあたり、上記に挙げたＸの値に特に制約はなく、エッチングレート等を基に、どの酸化物を形成するかを決めるとよい。他にも、例えば、金属膜（例えば、タングステン）を形成した後に、当該金属膜上にスパッタ法で酸化珪素（ＳｉＯ２）等の絶縁膜を設けると共に、金属膜上に金属酸化物（例えば、タングステン上にタングステン酸化物）を形成してもよい。また、プラズマ処理として、例えば高密度プラズマ処理を行ってもよい。また、金属酸化膜の他にも、金属窒化物や金属酸化窒化物を用いてもよい。この場合、金属膜に窒素雰囲気下または窒素と酸素雰囲気下でプラズマ処理や加熱処理を行えばよい。
For the
非晶質半導体膜１３０５は、スパッタリング法、ＬＰＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により、２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで形成する。
The
次に、非晶質半導体膜１３０５にレーザー光を照射して結晶化を行う。なお、レーザー光の照射と、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法とを組み合わせた方法等により非晶質半導体膜１３０５の結晶化を行ってもよい。その後、得られた結晶質半導体膜を所望の形状にエッチングして、結晶質半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆを形成し、当該半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆを覆うようにゲート絶縁膜１３０６を形成する（図１８（Ｂ）参照）。
Next, crystallization is performed by irradiating the
ゲート絶縁膜１３０６は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。例えば、ゲート絶縁膜１３０６を２層構造とする場合、第１層目の絶縁膜として酸化窒化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化酸化シリコン膜を形成するとよい。また、第１層目の絶縁膜として酸化シリコン膜を形成し、第２層目の絶縁膜として窒化シリコン膜を形成してもよい。
The
結晶質半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆの作製工程の一例を以下に簡単に説明すると、まず、プラズマＣＶＤ法を用いて、膜厚５０〜６０ｎｍの非晶質半導体膜を形成する。次に、結晶化を助長する金属元素であるニッケルを含む溶液を非晶質半導体膜上に保持させた後、非晶質半導体膜に脱水素化の処理（５００℃、１時間）と、熱結晶化の処理（５５０℃、４時間）を行って結晶質半導体膜を形成する。その後、レーザー光を照射し、フォトリソグラフィ法を用いることよって結晶質半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆを形成する。なお、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化を行わずに、レーザー光の照射だけで非晶質半導体膜の結晶化を行ってもよい。
An example of a manufacturing process of the
結晶化に用いるレーザー発振器としては、連続発振型のレーザービーム（ＣＷレーザービーム）やパルス発振型のレーザービーム（パルスレーザービーム）を用いることができる。ここで用いることができるレーザービームは、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、エキシマレーザーなどの気体レーザー、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライトレーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー、銅蒸気レーザーまたは金蒸気レーザーのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザービームの基本波、及びこれらの基本波の第２高調波から第４高調波のレーザービームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザー（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いることができる。このときレーザーのパワー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）が必要である。そして、走査速度を１０〜２０００ｃｍ／ｓｅｃ程度として照射する。なお、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザー、Ａｒイオンレーザー、またはＴｉ：サファイアレーザーは、連続発振をさせることが可能であり、Ｑスイッチ動作やモード同期などを行うことによって１０ＭＨｚ以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。１０ＭＨｚ以上の発振周波数でレーザービームを発振させると、半導体膜がレーザーによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザーを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。 As a laser oscillator used for crystallization, a continuous wave laser beam (CW laser beam) or a pulsed laser beam (pulse laser beam) can be used. The laser beam that can be used here is a gas laser such as Ar laser, Kr laser, or excimer laser, single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline ( Ceramic) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 with one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, Ta added as dopants Lasers oscillated from one or more of laser, glass laser, ruby laser, alexandrite laser, Ti: sapphire laser, copper vapor laser, or gold vapor laser as a medium can be used. By irradiating the fundamental wave of such a laser beam and the second to fourth harmonics of these fundamental waves, a crystal having a large grain size can be obtained. For example, the second harmonic (532 nm) or the third harmonic (355 nm) of an Nd: YVO 4 laser (fundamental wave 1064 nm) can be used. In this case, a laser power density is about 0.01 to 100 MW / cm 2 (preferably 0.1 to 10 MW / cm 2) is required. Then, irradiation is performed at a scanning speed of about 10 to 2000 cm / sec. Note that single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 , dopants Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, Ta as a medium, a laser, Ar ion laser, or Ti: sapphire laser with one or more added as a medium should be continuously oscillated It is also possible to perform pulse oscillation at an oscillation frequency of 10 MHz or more by performing Q switch operation, mode synchronization, or the like. When a laser beam is oscillated at an oscillation frequency of 10 MHz or higher, the semiconductor film is irradiated with the next pulse during the period from when the semiconductor film is melted by the laser to solidification. Therefore, unlike the case of using a pulse laser having a low oscillation frequency, the solid-liquid interface can be continuously moved in the semiconductor film, so that crystal grains continuously grown in the scanning direction can be obtained.
また、ゲート絶縁膜１３０６は、半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆに対し前述の高密度プラズマ処理を行い、表面を酸化又は窒化することで形成しても良い。例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスと、酸素、酸化窒素（ＮＯ２）、アンモニア、窒素、水素などの混合ガスを導入したプラズマ処理で形成する。この場合のプラズマの励起は、マイクロ波の導入により行うと、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。この高密度プラズマで生成された酸素ラジカル（ＯＨラジカルを含む場合もある）や窒素ラジカル（ＮＨラジカルを含む場合もある）によって、半導体膜の表面を酸化又は窒化することができる。
Alternatively, the
このような高密度プラズマを用いた処理により、１〜２０ｎｍ、代表的には５〜１０ｎｍの絶縁膜が半導体膜に形成される。この場合の反応は、固相反応であるため、当該絶縁膜と半導体膜との界面準位密度はきわめて低くすることができる。このような、高密度プラズマ処理は、半導体膜（結晶性シリコン、或いは多結晶シリコン）を直接酸化（若しくは窒化）するため、形成される絶縁膜の厚さは理想的には、ばらつきをきわめて小さくすることができる。加えて、結晶性シリコンの結晶粒界でも酸化が強くされることがないため、非常に好ましい状態となる。すなわち、ここで示す高密度プラズマ処理で半導体膜の表面を固相酸化することにより、結晶粒界において異常に酸化反応をさせることなく、均一性が良く、界面準位密度が低い絶縁膜を形成することができる。 By such treatment using high-density plasma, an insulating film with a thickness of 1 to 20 nm, typically 5 to 10 nm, is formed over the semiconductor film. Since the reaction in this case is a solid-phase reaction, the interface state density between the insulating film and the semiconductor film can be extremely low. Such high-density plasma treatment directly oxidizes (or nitrides) a semiconductor film (crystalline silicon or polycrystalline silicon), so that the thickness of the formed insulating film ideally has extremely small variation. can do. In addition, since oxidation is not strengthened even at the crystal grain boundaries of crystalline silicon, a very favorable state is obtained. That is, the surface of the semiconductor film is solid-phase oxidized by the high-density plasma treatment shown here, thereby forming an insulating film with good uniformity and low interface state density without causing an abnormal oxidation reaction at the grain boundaries. can do.
ゲート絶縁膜は、高密度プラズマ処理によって形成される絶縁膜のみを用いても良いし、それにプラズマや熱反応を利用したＣＶＤ法で酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンなどの絶縁膜を堆積し、積層させても良い。いずれにしても、高密度プラズマで形成した絶縁膜をゲート絶縁膜の一部又は全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを小さくすることができる。 As the gate insulating film, only an insulating film formed by high-density plasma treatment may be used, or an insulating film such as silicon oxide, silicon oxynitride, or silicon nitride is deposited by a CVD method using plasma or thermal reaction. , May be laminated. In any case, a transistor formed by including an insulating film formed by high-density plasma in part or all of the gate insulating film can reduce variation in characteristics.
また、半導体膜に対し、連続発振レーザービーム若しくは１０ＭＨｚ以上の周波数で発振するレーザービームを照射しながら一方向に走査して結晶化させて得られた半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆは、そのビームの走査方向に結晶が成長する特性がある。その走査方向をチャネル長方向（チャネル形成領域が形成されたときにキャリアが流れる方向）に合わせてトランジスタを配置し、上記ゲート絶縁膜を組み合わせることで、特性ばらつきが小さく、しかも電界効果移動度が高い薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を得ることができる。
Further, the
次に、ゲート絶縁膜１３０６上に、第１の導電膜と第２の導電膜とを積層して形成する。ここでは、第１の導電膜は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、２０〜１００ｎｍの厚さで形成する。第２の導電膜は、１００〜４００ｎｍの厚さで形成する。第１の導電膜と第２の導電膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成する。または、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成する。第１の導電膜と第２の導電膜の組み合わせの例を挙げると、窒化タンタル膜とタングステン膜、窒化タングステン膜とタングステン膜、窒化モリブデン膜とモリブデン膜等が挙げられる。タングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、第１の導電膜と第２の導電膜を形成した後に、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、２層構造ではなく、３層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブデン膜の積層構造を採用するとよい。
Next, a first conductive film and a second conductive film are stacked over the
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、ゲート電極とゲート線を形成するためのエッチング処理を行って、半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆの上方にゲート電極１３０７を形成する。ここでは、ゲート電極１３０７として、第１の導電膜１３０７ａと第２の導電膜１３０７ｂの積層構造で設けた例を示している。
Next, a resist mask is formed using a photolithography method, and an etching process for forming a gate electrode and a gate line is performed, so that a
次に、ゲート電極１３０７をマスクとして半導体膜１３０５ａ、１３０５ｂ、１３０５ｄ、１３０５ｆに、イオンドープ法またはイオン注入法により、ｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加し、その後、フォトリソグラフィ法によりレジストからなるマスクを選択的に形成して、ｐ型を付与する不純物元素を高濃度に半導体膜１３０５ｃ、１３０５ｅに添加する。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０１５〜１×１０１９／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜１３０５ａ、１３０５ｂ、１３０５ｄ、１３０５ｆに選択的に導入し、ｎ型を示す不純物領域１３０８を形成する。また、ｐ型を付与する不純物元素としてボロン（Ｂ）を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように選択的に半導体膜１３０５ｃ、１３０５ｅに導入し、ｐ型を示す不純物領域１３０９を形成する（図１８（Ｃ）参照）。
Next, an impurity element imparting n-type conductivity is added to the
続いて、ゲート絶縁膜１３０６とゲート電極１３０７を覆うように、絶縁膜を形成する。絶縁膜は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜を、単層又は積層して形成する。次に、絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、ゲート電極１３０７の側面に接する絶縁膜１３１０（サイドウォールともよばれる）を形成する。絶縁膜１３１０は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。
Subsequently, an insulating film is formed so as to cover the
続いて、フォトリソグラフィ法により形成したレジストからなるマスクと、ゲート電極１３０７および絶縁膜１３１０をマスクとして用いて、半導体膜１３０５ａ、１３０５ｂ、１３０５ｄ、１３０５ｆにｎ型を付与する不純物元素を高濃度に添加して、ｎ型を示す不純物領域１３１１を形成する。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素としてリン（Ｐ）を用い、１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３の濃度で含まれるように半導体膜１３０５ａ、１３０５ｂ、１３０５ｄ、１３０５ｆに選択的に導入し、不純物領域１３０８より高濃度のｎ型を示す不純物領域１３１１を形成する。
Subsequently, an impurity element imparting n-type conductivity is added to the
以上の工程により、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１３００ａ、１３００ｂ、１３００ｄ、１３００ｆとｐチャネル型薄膜トランジスタ１３００ｃ、１３００ｅが形成される（図１８（Ｄ）参照）。
Through the above steps, n-channel
ｎチャネル型薄膜トランジスタ１３００ａは、ゲート電極１３０７と重なる半導体膜１３０５ａの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１３０７及び絶縁膜１３１０と重ならない半導体膜１３０５ａの領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１３１１が形成され、絶縁膜１３１０と重なる半導体膜１３０５ａの領域であってチャネル形成領域と不純物領域１３１１の間に低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）が形成されている。また、ｎチャネル型薄膜トランジスタ１３００ｂ、１３００ｄ、１３００ｆも同様にチャネル形成領域、低濃度不純物領域及び不純物領域１３１１が形成されている。
In the n-channel
ｐチャネル型薄膜トランジスタ１３００ｃは、ゲート電極１３０７と重なる半導体膜１３０５ｃの領域にチャネル形成領域が形成され、ゲート電極１３０７と重ならない半導体膜１３０５ｃの領域にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１３０９が形成されている。また、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１３００ｅも同様にチャネル形成領域及び不純物領域１３０９が形成されている。なお、ここでは、ｐチャネル型薄膜トランジスタ１３００ｃ、１３００ｅには、ＬＤＤ領域を設けていないが、ｐチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けてもよいし、ｎチャネル型薄膜トランジスタにＬＤＤ領域を設けない構成としてもよい。
In the p-channel
次に、半導体膜１３０５ａ〜１３０５ｆ、ゲート電極１３０７等を覆うように、絶縁膜を単層または積層して形成し、当該絶縁膜上に薄膜トランジスタ１３００ａ〜１３００ｆのソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域１３０９、１３１１と電気的に接続する導電膜１３１３を形成する（図１９（Ａ）参照）。絶縁膜は、ＣＶＤ法、スパッタ法、ＳＯＧ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法等により、珪素の酸化物や珪素の窒化物等の無機材料、ポリイミド、ポリアミド、ベンゾシクロブテン、アクリル、エポキシ等の有機材料やシロキサン材料等により、単層または積層で形成する。ここでは、当該絶縁膜を２層で設け、１層目の絶縁膜１３１２ａとして窒化酸化珪素膜で形成し、２層目の絶縁膜１３１２ｂとして酸化窒化珪素膜で形成する。また、導電膜１３１３は、薄膜トランジスタ１３００ａ〜１３００ｆのソース電極又はドレイン電極を形成しうる。
Next, an insulating film is formed as a single layer or a stacked layer so as to cover the
なお、絶縁膜１３１２ａ、１３１２ｂを形成する前、または絶縁膜１３１２ａ、１３１２ｂのうちの１つまたは複数の薄膜を形成した後に、半導体膜の結晶性の回復や半導体膜に添加された不純物元素の活性化、半導体膜の水素化を目的とした加熱処理を行うとよい。加熱処理には、熱アニール、レーザーアニール法またはＲＴＡ法などを適用するとよい。
Note that before the insulating
導電膜１３１３は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜１３１３は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜１３１３を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。 The conductive film 1313 is formed by a CVD method, a sputtering method, or the like by aluminum (Al), tungsten (W), titanium (Ti), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), nickel (Ni), platinum (Pt), copper ( Cu), gold (Au), silver (Ag), manganese (Mn), neodymium (Nd), carbon (C), silicon (Si), or an alloy material containing these elements as a main component or The compound material is formed as a single layer or a stacked layer. The alloy material containing aluminum as a main component corresponds to, for example, a material containing aluminum as a main component and containing nickel, or an alloy material containing aluminum as a main component and containing nickel and one or both of carbon and silicon. For the conductive film 1313, for example, a stacked structure of a barrier film, an aluminum silicon (Al—Si) film, and a barrier film, or a stacked structure of a barrier film, an aluminum silicon (Al—Si) film, a titanium nitride film, and a barrier film may be employed. . Note that the barrier film corresponds to a thin film formed of titanium, titanium nitride, molybdenum, or molybdenum nitride. Aluminum and aluminum silicon are suitable materials for forming the conductive film 1313 because they have low resistance and are inexpensive. In addition, when an upper layer and a lower barrier layer are provided, generation of hillocks of aluminum or aluminum silicon can be prevented. In addition, when a barrier film made of titanium, which is a highly reducing element, is formed, even if a thin natural oxide film is formed on the crystalline semiconductor film, the natural oxide film is reduced, and the crystalline semiconductor film is excellent. Contact can be made.
次に、導電膜１３１３を覆うように、絶縁膜１３１４を形成し、当該絶縁膜１３１４上に、薄膜トランジスタ１３００ａ、１３００ｆのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜１３１３とそれぞれ電気的に接続する導電膜１３１５ａ、１３１５ｂを形成する。また、薄膜トランジスタ１３００ｂのソース電極又はドレイン電極を形成する導電膜１３１３と電気的に接続する導電膜１３１６を形成する。なお、導電膜１３１５ａ、１３１５ｂと導電膜１３１６は同一の材料で同時に形成してもよい。導電膜１３１５ａ、１３１５ｂと導電膜１３１６は、上述した導電膜１３１３で示したいずれかの材料を用いて形成することができる。
Next, an insulating
続いて、導電膜１３１６にアンテナとして機能する導電膜１３１７が電気的に接続されるように形成する（図１９（Ｂ）参照）。
Next, a
絶縁膜１３１４は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
The insulating
導電膜１３１７は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
The
例えば、スクリーン印刷法を用いてアンテナとして機能する導電膜１３１７を形成する場合には、粒径が数ｎｍから数十μｍの導電体粒子を有機樹脂に溶解または分散させた導電性のペーストを選択的に印刷することによって設けることができる。導電体粒子としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ）等のいずれか一つ以上の金属粒子やハロゲン化銀の微粒子、または分散性ナノ粒子を用いることができる。また、導電性ペーストに含まれる有機樹脂は、金属粒子のバインダー、溶媒、分散剤および被覆材として機能する有機樹脂から選ばれた一つまたは複数を用いることができる。代表的には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の有機樹脂が挙げられる。また、導電膜の形成にあたり、導電性のペーストを設けた後に焼成することが好ましい。例えば、導電性のペーストの材料として、銀を主成分とする微粒子（例えば粒径１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）を用いる場合、１５０〜３００℃の温度範囲で焼成することにより硬化させて導電膜を得ることができる。また、はんだや鉛フリーのはんだを主成分とする微粒子を用いてもよく、この場合は粒径２０μｍ以下の微粒子を用いることが好ましい。はんだや鉛フリーのはんだは、低コストであるといった利点を有している。
For example, when the
また、導電膜１３１５ａ、１３１５ｂは、後の工程において本発明の蓄電装置に含まれるバッテリーと電気的に接続される配線として機能しうる。また、アンテナとして機能する導電膜１３１７を形成する際に、導電膜１３１５ａ、１３１５ｂに電気的に接続するように別途導電膜を形成し、当該導電膜をバッテリーに接続する配線として利用してもよい。
In addition, the
次に、導電膜１３１７を覆うように絶縁膜１３１８を形成した後、薄膜トランジスタ１３００ａ〜１３００ｆ、導電膜１３１７等を含む層（以下、「素子形成層１３１９」と記す）を基板１３０１から剥離する。ここでは、レーザー光（例えばＵＶ光）を照射することによって、薄膜トランジスタ１３００ａ〜１３００ｆを避けた領域に開口部を形成後（図１９（Ｃ）参照）、物理的な力を用いて基板１３０１から素子形成層１３１９を剥離することができる。また、基板１３０１から素子形成層１３１９を剥離する前に、形成した開口部にエッチング剤を導入して、剥離層１３０３を選択的に除去してもよい。エッチング剤は、フッ化ハロゲンまたはハロゲン間化合物を含む気体又は液体を使用する。例えば、フッ化ハロゲンを含む気体として三フッ化塩素（ＣｌＦ３）を使用する。そうすると、素子形成層１３１９は、基板１３０１から剥離された状態となる。なお、剥離層１３０３は、全て除去せず一部分を残存させてもよい。こうすることによって、エッチング剤の消費量を抑え剥離層の除去に要する処理時間を短縮することが可能となる。また、剥離層１３０３の除去を行った後にも、基板１３０１上に素子形成層１３１９を保持しておくことが可能となる。また、素子形成層１３１９が剥離された基板１３０１を再利用することによって、コストの削減をすることができる。
Next, after an insulating
絶縁膜１３１８は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。
The insulating
本実施例では、レーザー光の照射により素子形成層１３１９に開口部を形成した後に、当該素子形成層１３１９の一方の面（絶縁膜１３１８の露出した面）に第１のシート材１３２０を貼り合わせた後、基板１３０１から素子形成層１３１９を剥離する（図２０（Ａ）参照）。
In this embodiment, after an opening is formed in the
次に、素子形成層１３１９の他方の面（剥離により露出した面）に、加熱処理と加圧処理の一方又は両方を行って第２のシート材１３２１を貼り合わせる（図２０（Ｂ）参照）。第１のシート材１３２０、第２のシート材１３２１として、ホットメルトフィルム等を用いることができる。
Next, the
また、第１のシート材１３２０、第２のシート材１３２１として、静電気等を防止する帯電防止対策を施したフィルム（以下、帯電防止フィルムと記す）を用いることもできる。帯電防止フィルムとしては、帯電防止可能な材料を樹脂中に分散させたフィルム、及び帯電防止可能な材料が貼り付けられたフィルム等が挙げられる。帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、片面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよいし、両面に帯電防止可能な材料を設けたフィルムであってもよい。さらに、片面に帯電防止可能な材料が設けられたフィルムは、帯電防止可能な材料が設けられた面をフィルムの内側になるように層に貼り付けてもよいし、フィルムの外側になるように貼り付けてもよい。なお、帯電防止可能な材料はフィルムの全面、あるいは一部に設けてあればよい。ここでの帯電防止可能な材料としては、金属、インジウムと錫の酸化物（ＩＴＯ）、両性界面活性剤や陽イオン性界面活性剤や非イオン性界面活性剤等の界面活性剤用いることができる。また、他にも帯電防止材料として、側鎖にカルボキシル基および４級アンモニウム塩基をもつ架橋性共重合体高分子を含む樹脂材料等を用いることができる。これらの材料をフィルムに貼り付けたり、練り込んだり、塗布することによって帯電防止フィルムとすることができる。帯電防止フィルムで封止を行うことによって、商品として取り扱う際に、外部からの静電気等によって半導体素子に悪影響が及ぶことを抑制することができる。
In addition, as the
なお、バッテリーは、上記実施例１で示した薄膜二次電池を導電膜１３１５ａ、１３１５ｂに接続して形成されるが、バッテリーとの接続は、基板１３０１から素子形成層１３１９を剥離する前（図１９（Ｂ）又は図１９（Ｃ）の段階）に行ってもよいし、基板１３０１から素子形成層１３１９を剥離した後（図２０（Ａ）の段階）に行ってもよいし、素子形成層１３１９を第１のシート材及び第２のシート材で封止した後（図２０（Ｂ）の段階）に行ってもよい。以下に、素子形成層１３１９とバッテリーを接続して形成する一例を図２１、図２２を用いて説明する。
Note that the battery is formed by connecting the thin film secondary battery described in
図１９（Ｂ）において、アンテナとして機能する導電膜１３１７と同時に導電膜１３１５ａ、１３１５ｂにそれぞれ電気的に接続する導電膜１３３１ａ、１３３１ｂを形成する。続けて、導電膜１３１７、導電膜１３３１ａ、１３３１ｂを覆うように絶縁膜１３１８を形成した後、導電膜１３３１ａ、１３３１ｂの表面が露出するように開口部１３３２ａ、１３３２ｂを形成する。その後、レーザー光の照射により素子形成層１３１９に開口部を形成した後に、当該素子形成層１３１９の一方の面（絶縁膜１３１８の露出した面）に第１のシート材１３２０を貼り合わせた後、基板１３０１から素子形成層１３１９を剥離する（図２１（Ａ）参照）。
In FIG. 19B,
次に、素子形成層１３１９の他方の面（剥離により露出した面）に、第２のシート材１３２１を貼り合わせた後、素子形成層１３１９を第１のシート材１３２０から剥離する。従って、ここでは第１のシート材１３２０として粘着力が弱いものを用いる。続けて、開口部１３３２ａ、１３３２ｂを介して導電膜１３３１ａ、１３３１ｂとそれぞれ電気的に接続する導電膜１３３４ａ、１３３４ｂを選択的に形成する（図２１（Ｂ）参照）。
Next, after the
導電膜１３３４ａ、導電膜１３３４ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。
The
なお、ここでは、基板１３０１から素子形成層１３１９を剥離した後に導電膜１３３４ａ、１３３４ｂを形成する例を示しているが、導電膜１３３４ａ、１３３４ｂを形成した後に基板１３０１から素子形成層１３１９の剥離を行ってもよい。
Note that here, the
次に、基板上に複数の素子を形成している場合には、素子形成層１３１９を素子ごとに分断する（図２２（Ａ）参照）。分断は、レーザー照射装置、ダイシング装置、スクライブ装置等を用いることができる。ここでは、レーザー光を照射することによって１枚の基板に形成された複数の素子を各々分断する。
Next, in the case where a plurality of elements are formed over the substrate, the
次に、分断された素子をバッテリーと電気的に接続する（図２２（Ｂ）参照）。本実施例においては、バッテリーとしては上記実施例１で示した薄膜二次電池が用いられ、集電体薄膜、負極活物質層、固体電解質層、正極活物質層、集電体薄膜の薄膜層が順次積層される。 Next, the separated element is electrically connected to the battery (see FIG. 22B). In this example, the thin film secondary battery shown in Example 1 is used as the battery, and a current collector thin film, a negative electrode active material layer, a solid electrolyte layer, a positive electrode active material layer, and a current collector thin film thin film layer. Are sequentially stacked.
導電膜１３３６ａ、導電膜１３３６ｂは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法、液滴吐出法、ディスペンサ法、メッキ法等を用いて、導電性材料により形成する。導電性材料は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層構造又は積層構造で形成する。なお導電膜１３３６ａ、導電膜１３３６ｂは、上記実施例１で示した集電体薄膜７１０２に対応する。そのため導電性材料としては、負極活物質と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、特にアルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどが好適である。
The
薄膜二次電池の構成について次いで詳述すると、導電膜１３３６ａ上に負極活物質層１３８１を成膜する。一般には酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）などが用いられる。次に負極活物質層１３８１上に固体電解質層１３８２を成膜する。一般にはリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）などが用いられる。次に固体電解質層１３８２上に正極活物質層１３８３を成膜する。一般にはマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが用いられる。コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）やニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）を用いても良い。次に正極活物質層１３８３上に電極となる集電体薄膜１３８４を成膜する。集電体薄膜１３８４は正極活物質層１３８３と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどを用いることができる。
Next, the structure of the thin film secondary battery will be described in detail. A negative electrode active material layer 1381 is formed over the
上述の負極活物質層１３８１、固体電解質層１３８２、正極活物質層１３８３、集電体薄膜１３８４の各薄膜層はスパッタ技術を用いて形成しても良いし、蒸着技術を用いても良い。それぞれの層の厚さは０．１μｍ〜３μｍが望ましい。
The thin film layers of the negative electrode active material layer 1381, the solid electrolyte layer 1382, the positive electrode active material layer 1383, and the current collector
次に樹脂を塗布し、層間膜１３８５を形成する。そしてその層間膜１３８５をエッチングしコンタクトホールを形成する。層間膜１３８５は樹脂には限定せず、ＣＶＤ酸化膜など他の膜であっても良いが、平坦性の観点から樹脂であることが望ましい。また、感光性樹脂を用いて、エッチングを用いずにコンタクトホールを形成しても良い。次に層間膜１３８５上に配線層１３８６を形成し、導電膜１３３４ｂと接続することにより、薄膜二次電池の電気接続を確保する。
Next, a resin is applied to form an
ここでは、素子形成層１３１９に設けられた導電膜１３３４ａ、１３３４ｂと予め積層されたバッテリーである薄膜二次電池１３８９の接続端子となる導電膜１３３６ａ、１３３６ｂとをそれぞれ接続する。ここで、導電膜１３３４ａと導電膜１３３６ａとの接続、又は導電膜１３３４ｂと導電膜１３３６ｂとの接続は、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））や異方導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））等の接着性を有する材料を介して圧着させることにより電気的に接続する場合を示している。ここでは、接着性を有する樹脂１３３７に含まれる導電性粒子１３３８を用いて接続する例を示している。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。
Here, the
なお、トランジスタの構成は、様々な形態をとることができる。本実施例で示した特定の構成に限定されない。例えば、ゲート電極が２個以上になっているマルチゲート構造を用いてもよい。マルチゲート構造にすると、チャネル領域が直列に接続されるような構成となるため、複数のトランジスタが直列に接続されたような構成となる。マルチゲート構造にすることにより、オフ電流を低減し、トランジスタの耐圧を向上させて信頼性を良くし、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、フラットな特性にすることなどができる。また、チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造でもよい。チャネルの上下にゲート電極が配置されている構造にすることにより、チャネル領域が増えるため、電流値を大きくし、空乏層ができやすくなってＳ値を小さくすることができる。チャネルの上下にゲート電極が配置されると、複数のトランジスタが並列に接続されたような構成となる。 Note that the structure of the transistor can take a variety of forms. It is not limited to the specific configuration shown in the present embodiment. For example, a multi-gate structure having two or more gate electrodes may be used. When the multi-gate structure is used, the channel regions are connected in series, so that a plurality of transistors are connected in series. The multi-gate structure reduces off-current, improves the breakdown voltage of the transistor, improves reliability, and even when the drain-source voltage changes when operating in the saturation region, the drain-source current Does not change so much and can be made flat. Alternatively, a structure in which gate electrodes are arranged above and below the channel may be employed. By adopting a structure in which the gate electrodes are arranged above and below the channel, the channel region increases, so that the current value can be increased, a depletion layer can be easily formed, and the S value can be decreased. When gate electrodes are provided above and below a channel, a structure in which a plurality of transistors are connected in parallel is obtained.
また、チャネルの上にゲート電極が配置されている構造でもよいし、チャネルの下にゲート電極が配置されている構造でもよいし、正スタガ構造であってもよいし、逆スタガ構造でもよいし、チャネル領域が複数の領域に分かれていてもよいし、並列に接続されていてもよいし、直列に接続されていてもよい。また、チャネル（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なっていてもよい。チャネル（もしくはその一部）にソース電極やドレイン電極が重なっていない構造にすることにより、チャネルの一部に電荷がたまって、動作が不安定になることを防ぐことができる。また、ＬＤＤ領域があってもよい。ＬＤＤ領域を設けることにより、オフ電流を低減し、トランジスタの耐圧を向上させて信頼性を良くし、飽和領域で動作する時に、ドレイン・ソース間電圧が変化しても、ドレイン・ソース間電流があまり変化せず、フラットな特性にすることができる。 Further, a structure in which a gate electrode is disposed above a channel, a structure in which a gate electrode is disposed below a channel, a normal staggered structure, or an inverted staggered structure may be employed. The channel region may be divided into a plurality of regions, may be connected in parallel, or may be connected in series. In addition, a source electrode or a drain electrode may overlap with the channel (or a part thereof). By employing a structure in which a source electrode or a drain electrode is not overlapped with a channel (or part thereof), it is possible to prevent electric charges from being accumulated in part of the channel and unstable operation. There may also be an LDD region. By providing the LDD region, the off-current is reduced, the breakdown voltage of the transistor is improved, the reliability is improved, and the drain-source current does not change even when the drain-source voltage changes when operating in the saturation region. It does not change so much and can be made flat.
本実施例は、上記の実施の形態および他の実施例の技術的要素と組み合わせて実施することができる。すなわち本発明の蓄電装置は蓄電手段を有する構成を取るため、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく負荷に電力を供給することができる。また本発明の蓄電装置は、バッテリーを充電するための電磁波を供給する給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備するため、蓄電装置の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって蓄電装置への充電が中断した場合に、不必要な電磁波による電力の供給を停止することができる。また、給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備することにより、給電器が複数の蓄電装置に対して充電を行っていることを知らせることができ、充電する蓄電装置を選択して充電を行わせることができる。すなわち、電磁波の減衰に伴い複数の蓄電装置の充電が十分に行われない場合であっても、複数の蓄電装置を個別に充電を行うことができる。また本発明の蓄電装置は、内部にカウンター回路を具備するため、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を受信することができる。 This embodiment can be implemented in combination with the technical elements of the above embodiment and other embodiments. That is, since the power storage device of the present invention has a configuration having power storage means, power can be supplied to the load without checking the remaining capacity of the battery due to the deterioration of the battery for the drive power supply over time or replacing the battery. Can do. In addition, the power storage device of the present invention includes a circuit that responds to whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state with respect to a power feeder that supplies electromagnetic waves for charging the battery. Alternatively, when charging of the power storage device is interrupted for some reason, supply of electric power by unnecessary electromagnetic waves can be stopped. In addition, by providing a circuit that responds to the power feeder whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state, it is possible to notify that the power feeder is charging a plurality of power storage devices, and charging is performed. A power storage device can be selected and charged. That is, even when charging of the plurality of power storage devices is not sufficiently performed due to attenuation of electromagnetic waves, the plurality of power storage devices can be charged individually. In addition, since the power storage device of the present invention includes a counter circuit therein, even when the average power is the same, it can receive electromagnetic waves having a certain amount or more of electric field strength, magnetic field strength, or power flux density.
本実施例では、上記実施の形態で示した蓄電装置の作製方法の一例に関して、図面を参照して説明する。本実施例においては、アンテナ、電力供給部、充電判定部、バッテリーを同じ基板上に設ける構成について説明する。なお、基板上に一度にアンテナ、電力供給部、充電判定部、バッテリーを形成し、電力供給部、充電判定部を構成するトランジスタを単結晶基板を用いて形成されたトランジスタとすることで、トランジスタ特性のばらつきが少ないトランジスタで蓄電装置を構成することができるため好適である。また、電力供給部におけるバッテリーとしては上記実施例で説明した薄膜二次電池を用いた例について本実施例では説明する。 In this example, an example of a method for manufacturing the power storage device described in the above embodiment will be described with reference to drawings. In this embodiment, a configuration in which an antenna, a power supply unit, a charge determination unit, and a battery are provided on the same substrate will be described. In addition, an antenna, a power supply unit, a charge determination unit, and a battery are formed on the substrate at a time, and a transistor that forms the power supply unit and the charge determination unit is a transistor formed using a single crystal substrate. This is preferable because a power storage device can be formed using transistors with little variation in characteristics. In this embodiment, an example in which the thin film secondary battery described in the above embodiment is used as the battery in the power supply unit will be described.
まず、半導体基板２３００に素子を分離した領域２３０４、２３０６（以下、領域２３０４、２３０６とも記す）を形成する（図２３（Ａ）参照）。半導体基板２３００に設けられた領域２３０４、２３０６は、それぞれ絶縁膜２３０２（フィールド酸化膜ともいう）によって分離されている。また、ここでは、半導体基板２３００としてｎ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ基板を用い、半導体基板２３００の領域２３０６にｐウェル２３０７を設けた例を示している。
First,
また、基板２３００は、半導体基板であれば特に限定されず用いることができる。例えば、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ基板、化合物半導体基板（ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイア基板、ＺｎＳｅ基板等）、貼り合わせ法またはＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ Ｏｘｙｇｅｎ）法を用いて作製されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等を用いることができる。
The
素子分離領域２３０４、２３０６は、選択酸化法（ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎ）法）又はトレンチ分離法等を適宜用いることができる。
For the
また、半導体基板２３００の領域２３０６に形成されたｐウェルは、半導体基板２３００にｐ型の導電型を有する不純物元素を選択的に導入することによって形成することができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。
The p-well formed in the
なお、本実施例では、半導体基板２３００としてｎ型の導電型を有する半導体基板を用いているため、領域２３０４には不純物元素の導入を行っていないが、ｎ型を示す不純物元素を導入することにより領域２３０４にｎウェルを形成してもよい。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。一方、ｐ型の導電型を有する半導体基板を用いる場合には、領域２３０４にｎ型を示す不純物元素を導入してｎウェルを形成し、領域２３０６には不純物元素の導入を行わない構成としてもよい。
Note that in this embodiment, since a semiconductor substrate having n-type conductivity is used as the
次に、領域２３０４、２３０６を覆うように絶縁膜２３３２、２３３４をそれぞれ形成する（図２３（Ｂ）参照）。
Next, insulating
絶縁膜２３３２、２３３４は、例えば、熱処理を行い半導体基板２３００に設けられた領域２３０４、２３０６の表面を酸化させることにより酸化珪素膜で形成することができる。また、熱酸化法により酸化珪素膜を形成した後に、窒化処理を行うことによって酸化珪素膜の表面を窒化させることにより、酸化珪素膜と酸素と窒素を有する膜（酸窒化珪素膜）との積層構造で形成してもよい。
The insulating
他にも、プラズマ処理を用いて絶縁膜２３３２、２３３４を形成してもよい。例えば、半導体基板２３００に設けられた領域２３０４、２３０６の表面に高密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行うことにより、絶縁膜２３３２、２３３４として酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜で形成することができる。また、高密度プラズマ処理により領域２３０４、２３０６の表面に酸化処理を行った後に、再度高密度プラズマ処理を行うことによって窒化処理を行ってもよい。この場合、領域２３０４、２３０６の表面に接して酸化珪素膜が形成され、当該酸化珪素膜上に酸窒化珪素膜が形成され、絶縁膜２３３２、２３３４は酸化珪素膜と酸窒化珪素膜とが積層された膜となる。また、熱酸化法により領域２３０４、２３０６の表面に酸化珪素膜を形成した後に高密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行ってもよい。
In addition, the insulating
また、半導体基板２３００の領域２３０４、２３０６に形成された絶縁膜２３３２、２３３４は、後に完成するトランジスタにおいてゲート絶縁膜として機能する。
In addition, the insulating
次に、領域２３０４、２３０６の上方に形成された絶縁膜２３３２、２３３４を覆うように導電膜を形成する（図２３（Ｃ）参照）。ここでは、導電膜として、導電膜２３３６と導電膜２３３８を順に積層して形成した例を示している。もちろん、導電膜は、単層又は３層以上の積層構造で形成してもよい。
Next, a conductive film is formed so as to cover the insulating
導電膜２３３６、２３３８としては、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素またはこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成することができる。また、これらの元素を窒化した金属窒化膜で形成することもできる。他にも、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成することもできる。
The
ここでは、導電膜２３３６として窒化タンタルを用いて形成し、その上に導電膜２３３８としてタングステンを用いて積層構造で設ける。また、他にも、導電膜２３３６として、窒化タングステン、窒化モリブデン又は窒化チタンから選ばれた単層又は積層膜を用い、導電膜２３３８として、タンタル、モリブデン、チタンから選ばれた単層又は積層膜を用いることができる。
Here, the
次に、積層して設けられた導電膜２３３６、２３３８を選択的にエッチングして除去することによって、領域２３０４、２３０６の上方の一部に導電膜２３３６、２３３８を残存させ、それぞれゲート電極２３４０、２３４２を形成する（図２４（Ａ）参照）。
Next, the
次に、領域２３０４を覆うようにレジストマスク２３４８を選択的に形成し、当該レジストマスク２３４８、ゲート電極２３４２をマスクとして領域２３０６に不純物元素を導入することによって不純物領域を形成する（図２４（Ｂ）参照）。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、不純物元素として、リン（Ｐ）を用いる。
Next, a resist
図２４（Ｂ）においては、不純物元素を導入することによって、領域２３０６にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２３５２とチャネル形成領域２３５０が形成される。
In FIG. 24B, an
次に、領域２３０６を覆うようにレジストマスク２３６６を選択的に形成し、当該レジストマスク２３６６、ゲート電極２３４０をマスクとして領域２３０４に不純物元素を導入することによって不純物領域を形成する（図２４（Ｃ）参照）。不純物元素としては、ｎ型を付与する不純物元素又はｐ型を付与する不純物元素を用いる。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、図２４（Ｂ）で領域２３０６に導入した不純物元素と異なる導電型を有する不純物元素（例えば、ボロン（Ｂ））を導入する。その結果、領域２３０４にソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２３７０とチャネル形成領域２３６８を形成される。
Next, a resist
次に、絶縁膜２３３２、２３３４、ゲート電極２３４０、２３４２を覆うように第２の絶縁膜２３７２を形成し、当該第２の絶縁膜２３７２上に領域２３０４、２３０６にそれぞれ形成された不純物領域２３５２、２３７０と電気的に接続する配線２３７４を形成する（図２５（Ａ）参照）。
Next, a second
第２の絶縁膜２３７２は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
The second
配線２３７４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。配線２３７４は、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、配線２３７４を形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。
The
なお本発明の蓄電装置を構成するトランジスタの構造は図示した構造に限定されるものではないことを付記する。例えば、逆スタガ構造、フィンＦＥＴ構造等の構造のトランジスタの構造を取り得る。フィンＦＥＴ構造であることでトランジスタサイズの微細化に伴う短チャネル効果を抑制することができるため好適である。 Note that the structure of the transistor included in the power storage device of the present invention is not limited to the illustrated structure. For example, a transistor structure such as an inverted stagger structure or a fin FET structure can be employed. The fin FET structure is preferable because the short channel effect accompanying the miniaturization of the transistor size can be suppressed.
また本発明における蓄電装置においては、バッテリーを具備することを特徴とする。バッテリーとしては上記実施例で示した薄膜二次電池を用いることが好ましい。そこで本実施例においては、本実施例において作成したトランジスタにおいて、薄膜二次電池との接続について説明する。 The power storage device according to the present invention includes a battery. As the battery, it is preferable to use the thin film secondary battery shown in the above embodiment. Therefore, in this embodiment, connection with a thin film secondary battery in the transistor formed in this embodiment will be described.
本実施例において薄膜二次電池は、トランジスタに接続された配線２３７４上に積層して形成される。薄膜二次電池は、集電体薄膜、負極活物質層、固体電解質層、正極活物質層、集電体薄膜の薄膜層が順次積層される（図２５（Ｂ））。そのため、薄膜二次電池の集電体薄膜と兼用される配線２３７４の材料は、負極活物質と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、特にアルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどが好適である。
In this embodiment, the thin film secondary battery is formed by being stacked over the
薄膜二次電池の構成について次いで詳述すると、配線２３７４上に負極活物質層２３９１を成膜する。一般には酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）などが用いられる。次に負極活物質層２３９１上に固体電解質層２３９２を成膜する。一般にはリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）などが用いられる。次に固体電解質層２３９２上に正極活物質層２３９３を成膜する。一般にはマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが用いられる。コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）やニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）を用いても良い。次に正極活物質層２３９３上に電極となる集電体薄膜２３９４を成膜する。集電体薄膜２３９４は正極活物質層２３９３と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどを用いることができる。
Next, the structure of the thin film secondary battery will be described in detail. A negative electrode
上述の負極活物質層２３９１、固体電解質層２３９２、正極活物質層２３９３、集電体薄膜２３９４の各薄膜層はスパッタ技術を用いて形成しても良いし、蒸着技術を用いても良い。また、それぞれの層の厚さは０．１μｍ〜３μｍが望ましい。
The thin film layers of the negative electrode
次に樹脂を塗布し、層間膜２３９６を形成する。そして層間膜２３９６をエッチングしコンタクトホールを形成する。層間膜は樹脂には限定せず、ＣＶＤ酸化膜など他の膜であっても良いが、平坦性の観点から樹脂であることが望ましい。また、感光性樹脂を用いて、エッチングを用いずにコンタクトホールを形成しても良い。次に層間膜２３９６上に配線層２３９５を形成し、配線２３９７と接続することにより、薄膜二次電池の電気接続を確保する。
Next, a resin is applied to form an
以上のような構成にすることにより、本発明の蓄電装置においては、単結晶基板を用いてトランジスタを形成し、その上に薄膜二次電池を有する構成を取り得る。故に本発明の蓄電装置においては、極薄化、小型化を達成した柔軟性を具備する蓄電装置を提供することができる。 With the above structure, the power storage device of the present invention can have a structure in which a transistor is formed using a single crystal substrate and a thin film secondary battery is provided thereover. Therefore, in the power storage device of the present invention, it is possible to provide a power storage device having flexibility that achieves ultrathinning and miniaturization.
本実施例は、上記の実施の形態および他の実施例の技術的要素と組み合わせて実施することができる。すなわち、蓄電手段を有する構成を取るため、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく負荷に電力を供給することができる。また本発明の蓄電装置は、バッテリーを充電するための電磁波を供給する給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備するため、蓄電装置の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって蓄電装置への充電が中断した場合に、不必要な電磁波による電力の供給を停止することができる。また、給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備することにより、給電器が複数の蓄電装置に対して充電を行っていることを知らせることができ、充電する蓄電装置を選択して充電を行わせることができる。すなわち、電磁波の減衰に伴い複数の蓄電装置の充電が十分に行われない場合であっても、複数の蓄電装置を個別に充電を行うことができる。また本発明の蓄電装置は、内部にカウンター回路を具備するため、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を受信することができる。 This embodiment can be implemented in combination with the technical elements of the above embodiment and other embodiments. In other words, since the power storage unit is included, it is possible to supply power to the load without checking the remaining capacity of the battery accompanying the deterioration of the battery for the driving power source over time or replacing the battery. In addition, the power storage device of the present invention includes a circuit that responds to whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state with respect to a power feeder that supplies electromagnetic waves for charging the battery. Alternatively, when charging of the power storage device is interrupted for some reason, supply of electric power by unnecessary electromagnetic waves can be stopped. In addition, by providing a circuit that responds to the power feeder whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state, it is possible to notify that the power feeder is charging a plurality of power storage devices, and charging is performed. A power storage device can be selected and charged. That is, even when charging of the plurality of power storage devices is not sufficiently performed due to attenuation of electromagnetic waves, the plurality of power storage devices can be charged individually. In addition, since the power storage device of the present invention includes a counter circuit therein, even when the average power is the same, it can receive electromagnetic waves having a certain amount or more of electric field strength, magnetic field strength, or power flux density.
本実施例では、上記実施例３と異なる蓄電装置の作製方法の一例に関して、図面を参照して説明する。本実施例においては、アンテナ、電力供給部、充電判定部、バッテリーを同じ基板上に設ける構成について説明する。なお、基板上に一度にアンテナ、電力供給部、充電判定部、バッテリーを形成し、電力供給部、充電判定部を構成するトランジスタを単結晶基板に形成されたトランジスタとすることで、トランジスタ特性のばらつきが少ないトランジスタで蓄電装置を構成することができるため好適である。また、電力供給部におけるバッテリーとしては上記実施例で説明した薄膜二次電池を用いた例について本実施例では説明する。 In this embodiment, an example of a method for manufacturing a power storage device, which is different from that in Embodiment 3, will be described with reference to drawings. In this embodiment, a configuration in which an antenna, a power supply unit, a charge determination unit, and a battery are provided on the same substrate will be described. In addition, an antenna, a power supply unit, a charge determination unit, and a battery are formed on the substrate at a time, and a transistor that forms the power supply unit and the charge determination unit is a transistor formed on a single crystal substrate. This is preferable because a power storage device can be formed using transistors with little variation. In this embodiment, an example in which the thin film secondary battery described in the above embodiment is used as the battery in the power supply unit will be described.
まず、基板２６００上に絶縁膜を形成する。ここでは、ｎ型の導電型を有する単結晶Ｓｉを基板２６００として用い、当該基板２６００上に絶縁膜２６０２と絶縁膜２６０４を形成する（図２６（Ａ）参照）。例えば、基板２６００に熱処理を行うことにより絶縁膜２６０２として酸化珪素（ＳｉＯｘ）を形成し、当該絶縁膜２６０２上にＣＶＤ法を用いて窒化珪素（ＳｉＮｘ）を成膜する。
First, an insulating film is formed over the
また、基板２６００は、半導体基板であれば特に限定されず用いることができる。例えば、ｎ型又はｐ型の導電型を有する単結晶Ｓｉ基板、化合物半導体基板（ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板、サファイア基板、ＺｎＳｅ基板等）、貼り合わせ法またはＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ ＩＭｐｌａｎｔｅｄ ＯＸｙｇｅｎ）法を用いて作製されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板等を用いることができる。
The
また、絶縁膜２６０４は、絶縁膜２６０２を形成した後に高密度プラズマ処理により当該絶縁膜２６０２を窒化することにより設けてもよい。なお、基板２６００上に設ける絶縁膜は単層又は３層以上の積層構造で設けてもよい。
The insulating
次に、絶縁膜２６０４上に選択的にレジストマスク２６０６のパターンを形成し、当該レジストマスク２６０６をマスクとして選択的にエッチングを行うことによって、基板２６００に選択的に凹部２６０８を形成する（図２６（Ｂ）参照）。基板２６００、絶縁膜２６０２、２６０４のエッチングとしては、プラズマを利用したドライエッチングにより行うことができる。
Next, a pattern of a resist
次に、レジストマスク２６０６のパターンを除去した後、基板２６００に形成された凹部２６０８を充填するように絶縁膜２６１０を形成する（図２６（Ｃ）参照）。
Next, after the pattern of the resist
絶縁膜２６１０は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の絶縁材料を用いて形成する。ここでは、絶縁膜２６１０として、常圧ＣＶＤ法または減圧ＣＶＤ法によりＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケート）ガスを用いて酸化珪素膜を形成する。
The insulating
次に、研削処理又はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の研磨処理を行うことによって、基板２６００の表面を露出させる。ここでは、基板２６００の表面を露出させることにより、基板２６００の凹部２６０８に形成された絶縁膜２６１１間に領域２６１２、２６１３が設けられる。なお、絶縁膜２６１１は、基板２６００の表面に形成された絶縁膜２６１０が研削処理又はＣＭＰ等の研磨処理により除去されることにより得られたものである。続いて、ｐ型の導電型を有する不純物元素を選択的に導入することによって、基板２６００の領域２６１３にｐウェル２６１５を形成する（図２７（Ａ）参照）。
Next, the surface of the
ｐ型を示す不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。ここでは、不純物元素として、ボロン（Ｂ）を領域２６１３に導入する。
As the p-type impurity element, boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), or the like can be used. Here, boron (B) is introduced into the
なお、本実施例では、基板２６００としてｎ型の導電型を有する半導体基板を用いているため、領域２６１２には不純物元素の導入を行っていないが、ｎ型を示す不純物元素を導入することにより領域２６１２にｎウェルを形成してもよい。ｎ型を示す不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。
Note that in this embodiment, since a semiconductor substrate having n-type conductivity is used as the
一方、ｐ型の導電型を有する半導体基板を用いる場合には、領域２６１２にｎ型を示す不純物元素を導入してｎウェルを形成し、領域２６１３には不純物元素の導入を行わない構成としてもよい。
On the other hand, when a semiconductor substrate having p-type conductivity is used, an n-type impurity element is introduced into the
次に、基板２６００の領域２６１２、２６１３の表面上に絶縁膜２６３２、２６３４をそれぞれ形成する（図２７（Ｂ）参照）。
Next, insulating
絶縁膜２６３２、２６３４は、例えば、熱処理を行い基板２６００に設けられた領域２６１２、２６１３の表面を酸化させることにより酸化珪素膜で絶縁膜２６３２、２６３４を形成することができる。また、熱酸化法により酸化珪素膜を形成した後に、窒化処理を行うことによって酸化珪素膜の表面を窒化させることにより、酸化珪素膜と酸素と窒素を有する膜（酸窒化珪素膜）との積層構造で形成してもよい。
The insulating
他にも、上述したように、プラズマ処理を用いて絶縁膜２６３２、２６３４を形成してもよい。例えば、基板２６００に設けられた領域２６１２、２６１３の表面に高密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行うことにより、絶縁膜２６３２、２６３４として酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜又は窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜で形成することができる。また、高密度プラズマ処理により領域２６１２、２６１３の表面に酸化処理を行った後に、再度高密度プラズマ処理を行うことによって窒化処理を行ってもよい。この場合、領域２６１２、２６１３の表面に接して酸化珪素膜が形成され、当該酸化珪素膜上に酸窒化珪素膜が形成され、絶縁膜２６３２、２６３４は酸化珪素膜と酸窒化珪素膜とが積層された膜となる。また、熱酸化法により領域２６１２、２６１３の表面に酸化珪素膜を形成した後に高密度プラズマ処理により酸化処理又は窒化処理を行ってもよい。
In addition, as described above, the insulating
なお、基板２６００の領域２６１２、２６１３に形成された絶縁膜２６３２、２６３４は、後に完成するトランジスタにおいてゲート絶縁膜として機能する。
Note that the insulating
次に、基板２６００に設けられた領域２６１２、２６１３の上方に形成された絶縁膜２６３２、２６３４を覆うように導電膜を形成する（図２７（Ｃ）参照）。ここでは、導電膜として、導電膜２６３６と導電膜２６３８を順に積層して形成した例を示している。もちろん、導電膜は、単層又は３層以上の積層構造で形成してもよい。
Next, a conductive film is formed so as to cover the insulating
導電膜２６３６、２６３８としては、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ニオブ（Ｎｂ）等から選択された元素またはこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成することができる。また、これらの元素を窒化した金属窒化膜で形成することもできる。他にも、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素に代表される半導体材料により形成することもできる。
The
ここでは、導電膜２６３６として窒化タンタルを用いて形成し、その上に導電膜２６３８としてタングステンを用いて積層構造で設ける。また、他にも、導電膜２６３６として、窒化タングステン、窒化モリブデン又は窒化チタンから選ばれた単層又は積層膜を用い、導電膜２６３８として、タンタル、モリブデン、チタンから選ばれた単層又は積層膜を用いることができる。
Here, the
次に、積層して設けられた導電膜２６３６、２６３８を選択的にエッチングして除去することによって、基板２６００の領域２６１２、２６１３の上方の一部に導電膜２６３６、２６３８を残存させ、それぞれゲート電極として機能する導電膜２６４０、２６４２を形成する（図２８（Ａ）参照）。また、ここでは、基板２６００において、導電膜２６４０、２６４２と重ならない領域２６１２、２６１３の表面が露出するようにする。
Next, the
具体的には、基板２６００の領域２６１２において、導電膜２６４０の下方に形成された絶縁膜２６３２のうち当該導電膜２６４０と重ならない部分を選択的に除去し、導電膜２６４０と絶縁膜２６３２の端部が概略一致するように形成する。また、基板２６００の領域２６１３において、導電膜２６４２の下方に形成された絶縁膜２６３４のうち当該導電膜２６４２と重ならない部分を選択的に除去し、導電膜２６４２と絶縁膜２６３４の端部が概略一致するように形成する。
Specifically, in the
この場合、導電膜２６４０、２６４２の形成と同時に重ならない部分の絶縁膜等を除去してもよいし、導電膜２６４０、２６４２を形成後残存したレジストマスク又は当該導電膜２６４０、２６４２をマスクとして重ならない部分の絶縁膜等を除去してもよい。
In this case, an insulating film or the like which does not overlap with the formation of the
次に、基板２６００の領域２６１２、２６１３に不純物元素を選択的に導入する（図２８（Ｂ）参照）。ここでは、領域２６５０に導電膜２６４２をマスクとしてｎ型を付与する低濃度の不純物元素を選択的に導入し、領域２６４８に導電膜２６４０をマスクとしてｐ型を付与する低濃度の不純物元素を選択的に導入する。ｎ型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）やヒ素（Ａｓ）等を用いることができる。ｐ型を付与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）やガリウム（Ｇａ）等を用いることができる。
Next, an impurity element is selectively introduced into the
次に、導電膜２６４０、２６４２の側面に接するサイドウォール２６５４を形成する。具体的には、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により、珪素、珪素の酸化物又は珪素の窒化物の無機材料を含む膜や、有機樹脂などの有機材料を含む膜などの絶縁膜を、単層又は積層して形成する。そして、当該絶縁膜を、垂直方向を主体とした異方性エッチングにより選択的にエッチングして、導電膜２６４０、２６４２の側面に接するように形成することができる。なお、サイドウォール２６５４は、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）領域を形成する際のドーピング用のマスクとして用いる。また、ここでは、サイドウォール２６５４は、導電膜２６４０、２６４２の下方に形成された絶縁膜や導電膜２６４０、２６４２の側面にも接するように形成されている。
Next, sidewalls 2654 that are in contact with the side surfaces of the
続いて、当該サイドウォール２６５４、導電膜２６４０、２６４２をマスクとして基板２６００の領域２６１２、２６１３に不純物元素を導入することによって、ソース領域又はドレイン領域として機能する不純物領域を形成する（図２８（Ｃ）参照）。ここでは、基板２６００の領域２６１３にサイドウォール２６５４と導電膜２６４２をマスクとして高濃度のｎ型を付与する不純物元素を導入し、領域２６１２にサイドウォール２６５４と導電膜２６４０をマスクとして高濃度のｐ型を付与する不純物元素を導入する。
Subsequently, an impurity element functioning as a source region or a drain region is formed by introducing an impurity element into the
その結果、基板２６００の領域２６１２には、ソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２６５８と、ＬＤＤ領域を形成する低濃度不純物領域２６６０と、チャネル形成領域２６５６が形成される。また、基板２６００の領域２６１３には、ソース領域又はドレイン領域を形成する不純物領域２６６４と、ＬＤＤ領域を形成する低濃度不純物領域２６６６と、チャネル形成領域２６６２が形成される。
As a result, an
なお、本実施例では、導電膜２６４０、２６４２と重ならない基板２６００の領域２６１２、２６１３を露出させた状態で不純物元素の導入を行っている。従って、基板２６００の領域２６１２、２６１３にそれぞれ形成されるチャネル形成領域２６５６、２６６２は導電膜２６４０、２６４２と自己整合的に形成することができる。
Note that in this embodiment, the impurity element is introduced in a state where the
次に、基板２６００の領域２６１２、２６１３上に設けられた絶縁膜や導電膜等を覆うように第２の絶縁膜２６７７を形成し、当該絶縁膜２６７７に開口部２６７８を形成する（図１７（Ａ）参照）。
Next, a second
第２の絶縁膜２６７７は、ＣＶＤ法やスパッタ法等により、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ＞０）、窒化酸化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ＞０）等の酸素または窒素を有する絶縁膜やＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素を含む膜、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテン、アクリル等の有機材料またはシロキサン樹脂等のシロキサン材料からなる単層または積層構造で設けることができる。なお、シロキサン材料とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む材料に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いることもできる。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
The second
次に、ＣＶＤ法を用いて開口部２６７８に導電膜２６８０を形成し、当該導電膜２６８０と電気的に接続するように絶縁膜２６７７上に導電膜２６８２ａ〜２６８２ｄを選択的に形成する（図１７（Ｂ）参照）。
Next, a
導電膜２６８０、２６８２ａ〜２６８２ｄは、ＣＶＤ法やスパッタリング法等により、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マンガン（Ｍｎ）、ネオジウム（Ｎｄ）、炭素（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）から選択された元素、又はこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で、単層又は積層で形成する。アルミニウムを主成分とする合金材料とは、例えば、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料に相当する。導電膜２６８０、２６８２ａ〜２６８２ｄは、例えば、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜とバリア膜の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ）膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデン、又はモリブデンの窒化物からなる薄膜に相当する。アルミニウムやアルミニウムシリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜２６８０、２６８２ａ〜２６８２ｄを形成する材料として最適である。また、上層と下層のバリア層を設けると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生を防止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンからなるバリア膜を形成すると、結晶質半導体膜上に薄い自然酸化膜ができていたとしても、この自然酸化膜を還元し、結晶質半導体膜と良好なコンタクトをとることができる。ここでは、導電膜２６８０、２６８２ａ〜２６８２ｄはＣＶＤ法によりタングステン（Ｗ）を選択成長することにより形成することができる。
The
以上の工程により、基板２６００の領域２６１２に形成されたｐ型のトランジスタと、領域２６１３に形成されたｎ型のトランジスタとを得ることができる。
Through the above steps, a p-type transistor formed in the
なお本発明のトランジスタを構成するトランジスタの構造は図示した構造に限定されるものではないことを付記する。例えば、逆スタガ構造、フィンＦＥＴ構造等の構造のトランジスタの構造を取り得る。フィンＦＥＴ構造であることでトランジスタサイズの微細化に伴う短チャネル効果を抑制することができるため好適である。 Note that the structure of the transistor constituting the transistor of the present invention is not limited to the illustrated structure. For example, a transistor structure such as an inverted stagger structure or a fin FET structure can be employed. The fin FET structure is preferable because the short channel effect accompanying the miniaturization of the transistor size can be suppressed.
また本発明における蓄電装置においては、バッテリーを具備することを特徴とする。バッテリーとしては上記実施例で示した薄膜二次電池を用いることが好ましい。そこで本実施例においては、本実施例において作成したトランジスタにおいて、薄膜二次電池との接続について説明する。 The power storage device according to the present invention includes a battery. As the battery, it is preferable to use the thin film secondary battery shown in the above embodiment. Therefore, in this embodiment, connection with a thin film secondary battery in the transistor formed in this embodiment will be described.
本実施例において薄膜二次電池は、トランジスタに接続された配線２６８２ｄ上に積層して形成される。薄膜二次電池は、集電体薄膜、負極活物質層、固体電解質層、正極活物質層、集電体薄膜の薄膜層が順次積層される（図１７（Ｂ））。そのため、薄膜二次電池の集電体薄膜と兼用される配線２６８２ｄの材料は、負極活物質と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、特にアルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどが好適である。
In this embodiment, the thin film secondary battery is stacked over the
薄膜二次電池の構成について次いで詳述すると、配線２６８２ｄ上に負極活物質層２６９１を成膜する。一般には酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）などが用いられる。次に負極活物質層２６９１上に固体電解質層２６９２を成膜する。一般にはリン酸リチウム（Ｌｉ３ＰＯ４）などが用いられる。次に固体電解質層２６９２上に正極活物質層２６９３を成膜する。一般にはマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）などが用いられる。コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）やニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）を用いても良い。次に正極活物質層２６９３上に電極となる集電体薄膜２６９４を成膜する。集電体薄膜２６９４は正極活物質層２６９３と密着性がよく、抵抗が小さいことが求められ、アルミニウム、銅、ニッケル、バナジウムなどを用いることができる。
Next, the structure of the thin film secondary battery will be described in detail. A negative electrode
上述の負極活物質層２６９１、固体電解質層２６９２、正極活物質層２６９３、集電体薄膜２６９４の各薄膜層はスパッタ技術を用いて形成しても良いし、蒸着技術を用いても良い。また、それぞれの層の厚さは０．１μｍ〜３μｍが望ましい。
The thin film layers of the negative electrode
次に樹脂を塗布し、層間膜２６９６を形成する。そして層間膜２６９６をエッチングしコンタクトホールを形成する。層間膜２６９６は樹脂には限定せず、ＣＶＤ酸化膜など他の膜であっても良いが、平坦性の観点から樹脂であることが望ましい。また、感光性樹脂を用いて、エッチングを用いずにコンタクトホールを形成しても良い。次に層間膜２６９６上に配線層２６９５を形成し、配線２６９７と接続することにより、薄膜二次電池の電気接続を確保する。
Next, resin is applied to form an
以上のような構成にすることにより、本発明の蓄電装置においては、単結晶基板を用いてトランジスタを形成し、その上に薄膜二次電池を有する構成を取り得る。故に本発明の蓄電装置においては、極薄化、小型化を達成した柔軟性を具備する蓄電装置を提供することができる。 With the above structure, the power storage device of the present invention can have a structure in which a transistor is formed using a single crystal substrate and a thin film secondary battery is provided thereover. Therefore, in the power storage device of the present invention, it is possible to provide a power storage device having flexibility that achieves ultrathinning and miniaturization.
本実施例は、上記の実施の形態および他の実施例の技術的要素と組み合わせて実施することができる。すなわち、蓄電手段を有する構成を取るため、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく負荷に電力を供給することができる。また本発明の蓄電装置は、バッテリーを充電するための電磁波を供給する給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備するため、蓄電装置の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって蓄電装置への充電が中断した場合に、不必要な電磁波による電力の供給を停止することができる。また、給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備することにより、給電器が複数の蓄電装置に対して充電を行っていることを知らせることができ、充電する蓄電装置を選択して充電を行わせることができる。すなわち、電磁波の減衰に伴い複数の蓄電装置の充電が十分に行われない場合であっても、複数の蓄電装置を個別に充電を行うことができる。また本発明の蓄電装置は、内部にカウンター回路を具備するため、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を受信することができる。 This embodiment can be implemented in combination with the technical elements of the above embodiment and other embodiments. In other words, since the power storage unit is included, it is possible to supply power to the load without checking the remaining capacity of the battery accompanying the deterioration of the battery for the driving power source over time or replacing the battery. In addition, the power storage device of the present invention includes a circuit that responds to whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state with respect to a power feeder that supplies electromagnetic waves for charging the battery. Alternatively, when charging of the power storage device is interrupted for some reason, supply of electric power by unnecessary electromagnetic waves can be stopped. In addition, by providing a circuit that responds to the power feeder whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state, it is possible to notify that the power feeder is charging a plurality of power storage devices, and charging is performed. A power storage device can be selected and charged. That is, even when charging of the plurality of power storage devices is not sufficiently performed due to attenuation of electromagnetic waves, the plurality of power storage devices can be charged individually. In addition, since the power storage device of the present invention includes a counter circuit therein, even when the average power is the same, it can receive electromagnetic waves having a certain amount or more of electric field strength, magnetic field strength, or power flux density.
本実施例では、本発明の無線信号によりバッテリーの充電を行う蓄電装置の用途について説明する。本発明の蓄電装置は、例えば、携帯電話、デジタルビデオカメラ、コンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の電子機器や、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類（運転免許証や住民票等）、包装用容器類（包装紙やボトル等）、記録媒体（ＤＶＤソフトやビデオテープ等）、乗物類（自転車等）、身の回り品（鞄や眼鏡等）、食品類、植物類、動物類、人体、衣類、生活用品類、電子機器等の商品や荷物の荷札等の物品に設ける、いわゆるＩＣラベル、ＩＣタグ、ＩＣカードとして使用することができる。 In this embodiment, an application of a power storage device that charges a battery with a wireless signal of the present invention will be described. The power storage device of the present invention includes, for example, a mobile phone, a digital video camera, a computer, a portable information terminal (such as a mobile computer, a mobile phone, a portable game machine, or an electronic book), and an image reproducing device (specifically, a recording medium). Is an electronic device such as Digital Versatile Disc (DVD), banknotes, coins, securities, bearer bonds, certificates (driver's license, resident's card, etc.), packaging containers (wrapping paper, bottles, etc.), records Media (DVD software, videotapes, etc.), vehicles (bicycles, etc.), personal items (such as bags and glasses), foods, plants, animals, human bodies, clothing, daily necessities, electronic devices, etc. and luggage It can be used as a so-called IC label, IC tag, or IC card provided on an article such as a tag.
なお、本明細書において、ＩＣカードとは、プラスチック製カードに薄片化した半導体集積回路（ＩＣチップ）を埋設して情報を記録できるようにしたカードである。データを読み書きする方式の違いによって「接触式」と「非接触式」に分けられる。非接触式カードにはアンテナが内蔵されており、微弱な電磁波を利用して端末と交信することができるものである。また、ＩＣタグとは、物体の識別に利用される微小なＩＣチップに自身の識別コードなどの情報が記録されており、電磁波を使って管理システムと情報を送受信する能力をもつものをいう。数十ミリメートルの大きさで、電磁波で読み取り器と交信することができる。本発明の無線通信によりデータの交信を行うＲＦＩＤに使うＩＣタグの態様はさまざまであり、カード形式のものや、ラベル類（ＩＣラベルという）、証書類などがある。 Note that in this specification, an IC card is a card in which information is recorded by embedding a sliced semiconductor integrated circuit (IC chip) in a plastic card. It is divided into “contact type” and “non-contact type” depending on the method of reading and writing data. The non-contact card has a built-in antenna and can communicate with the terminal using weak electromagnetic waves. An IC tag is a tag in which information such as its own identification code is recorded on a minute IC chip used for identifying an object, and has an ability to transmit / receive information to / from a management system using electromagnetic waves. With a size of several tens of millimeters, it can communicate with a reader using electromagnetic waves. There are various types of IC tags used for RFID that performs data communication by wireless communication of the present invention, and there are card-type, labels (referred to as IC labels), certificates, and the like.
本実施例では、図１６を参照して、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤを内蔵したＩＣラベル、ＩＣタグ、ＩＣカードの応用例、及びそれらを付した商品の一例について説明する。 In this embodiment, with reference to FIG. 16, an application example of an IC label, an IC tag, and an IC card with a built-in RFID including the power storage device of the present invention, and an example of a product with them will be described.
図１６（Ａ）は、本発明に係る蓄電装置を具備するＲＦＩＤを内蔵したＩＣラベルの一例である。ラベル台紙３００１（セパレート紙）上に、ＲＦＩＤ３００２を内蔵した複数のＩＣラベル３００３が形成されている。ＩＣラベル３００３は、ボックス３００４内に収納されている。また、ＩＣラベル３００３上には、その商品や役務に関する情報（商品名、ブランド、商標、商標権者、販売者、製造者等）が記されており、一方、内蔵されているＲＦＩＤには、その商品（又は商品の種類）固有のＩＤナンバーが付されており、偽造や、商標権、特許権等の知的財産権侵害、不正競争等の不法行為を容易に把握することができる。また、ＲＦＩＤ内には、商品の容器やラベルに明記しきれない多大な情報、例えば、商品の産地、販売地、品質、原材料、効能、用途、数量、形状、価格、生産方法、使用方法、生産時期、使用時期、賞味期限、取扱説明、商品に関する知的財産情報等を入力しておくことができ、取引者や消費者は、簡易なリーダによって、それらの情報にアクセスすることができる。また、生産者側からは容易に書換え、消去等も可能であるが、取引者、消費者側からは書換え、消去等ができない仕組みになっている。
FIG. 16A illustrates an example of an IC label with a built-in RFID including the power storage device according to the present invention. A plurality of
図１６（Ｂ）は、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤ３０１２を内蔵したラベル状のＩＣタグ３０１１を示している。ＩＣタグ３０１１を商品に備え付けることにより、商品管理が容易になる。例えば、商品が盗難された場合に、商品の経路を辿ることによって、その犯人を迅速に把握することができる。このように、ＩＣタグを備えることにより、所謂トレーサビリティに優れた商品を流通させることができる。また、本発明においては、バッテリーとして薄膜二次電池または大容量のコンデンサーを具備する構成を取り得る。そのため図１６（Ｂ）に示すように曲面形状を有する物品への貼付に際しても本発明は有用である。
FIG. 16B illustrates a label-shaped
図１６（Ｃ）は、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤ３０２２を内包したＩＣカード３０２１の完成品の状態の一例である。上記ＩＣカード３０２１としては、キャッシュカード、クレジットカード、プリペイドカード、電子乗車券、電子マネー、テレフォンカード、会員カード等のあらゆるカード類が含まれる。
FIG. 16C illustrates an example of a state of a completed product of the
なお図１６（Ｃ）に示した本発明の蓄電装置を具備するＩＣカードにおいては、本発明におけるバッテリーとして薄膜二次電池または大容量のコンデンサーを具備する構成を取り得る。そのため、図１６（Ｄ）に示すように折り曲げた形状に変形させたとしても使用することが可能になるため、本発明は大変有用である。 Note that the IC card including the power storage device of the present invention illustrated in FIG. 16C can have a structure including a thin film secondary battery or a large-capacity capacitor as the battery of the present invention. Therefore, the present invention is very useful because it can be used even if it is deformed into a bent shape as shown in FIG.
図１６（Ｅ）は、無記名債券３０３１の完成品の状態を示している。無記名債券３０３１には、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤ３０３２が埋め込まれており、その周囲は樹脂によって成形され、ＲＦＩＤを保護している。ここで、該樹脂中にはフィラーが充填された構成となっている。無記名債券３０３１は、本発明に係るＩＣラベル、ＩＣタグ、ＩＣカードと同じ要領で作成することができる。なお、上記無記名債券類には、切手、切符、チケット、入場券、商品券、図書券、文具券、ビール券、おこめ券、各種ギフト券、各種サービス券等が含まれるが、勿論これらに限定されるものではない。また、紙幣、硬貨、有価証券類、無記名債券類、証書類等に本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤ３０３２を設けることにより、認証機能を設けることができ、この認証機能を活用すれば、偽造を防止することができる。
FIG. 16E shows a state of a completed product of the
以上、本発明の蓄電装置を具備するＲＦＩＤは物品（生き物を含む）であればどのようなものにでも設けて使用することができる。 As described above, the RFID including the power storage device of the present invention can be provided and used for any article (including a living thing).
本実施例は、上記の実施の形態および他の実施例の技術的要素と組み合わせて実施することができる。すなわち、蓄電手段を有する構成を取るため、駆動電源のためのバッテリーの経時的劣化に伴うバッテリーの残存容量の確認やバッテリーの交換作業をすることなく負荷に電力を供給することができる。また本発明の蓄電装置は、バッテリーを充電するための電磁波を供給する給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備するため、蓄電装置の充電が完了したか、またはなんらかの原因によって蓄電装置への充電が中断した場合に、不必要な電磁波による電力の供給を停止することができる。また、給電器に対し蓄電装置が充電状態か非充電状態かを応答する回路を具備することにより、給電器が複数の蓄電装置に対して充電を行っていることを知らせることができ、充電する蓄電装置を選択して充電を行わせることができる。すなわち、電磁波の減衰に伴い複数の蓄電装置の充電が十分に行われない場合であっても、複数の蓄電装置を個別に充電を行うことができる。また本発明の蓄電装置は、内部にカウンター回路を具備するため、電力の平均は同じであっても一定量以上の電界強度、磁界強度、または電力束密度の電磁波を受信することができる。 This embodiment can be implemented in combination with the technical elements of the above embodiment and other embodiments. In other words, since the power storage unit is included, it is possible to supply power to the load without checking the remaining capacity of the battery accompanying the deterioration of the battery for the driving power source over time or replacing the battery. In addition, the power storage device of the present invention includes a circuit that responds to whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state with respect to a power feeder that supplies electromagnetic waves for charging the battery. Alternatively, when charging of the power storage device is interrupted for some reason, supply of electric power by unnecessary electromagnetic waves can be stopped. In addition, by providing a circuit that responds to the power feeder whether the power storage device is in a charged state or a non-charged state, it is possible to notify that the power feeder is charging a plurality of power storage devices, and charging is performed. A power storage device can be selected and charged. That is, even when charging of the plurality of power storage devices is not sufficiently performed due to attenuation of electromagnetic waves, the plurality of power storage devices can be charged individually. In addition, since the power storage device of the present invention includes a counter circuit therein, even when the average power is the same, it can receive electromagnetic waves having a certain amount or more of electric field strength, magnetic field strength, or power flux density.
１００ 蓄電装置
１０１ アンテナ
１０２ 電力供給部
１０３ 充電判定部
１０４ バッテリー
１０５ 整流回路
１０６ 充電制御回路
１０７ 電源回路
１０８ 復調回路
１０９ 判定回路
１１０ カウンター回路
１１１ 変調回路
１５１ 給電器
１５２ 負荷
２０１ アンテナコイル
２０２ 共振容量
２０３ ダイオード
２０４ 平滑容量
４０１ レギュレーター
４０２ スイッチ
４０３ ダイオード
５０１ スイッチ
５０２ レギュレーター
５０３ シュミットトリガー
６０１ アンテナ
６０２ アンテナ
６０３ 送信部
６０４ 受信部
６０５ 制御部
６０６ アンテナコイル
６０７ アンテナコイル
６０８ 共振容量
６０９ 共振容量
９０２ 高電位信号
９０３ 点線
９０４ 点線
１１０１ 充電管理回路
１２０１ スイッチ
１２０２ 充電量制御回路
１３０１ 基板
１３０２ 絶縁膜
１３０３ 剥離層
１３０４ 絶縁膜
１３０５ 半導体膜
１３０６ ゲート絶縁膜
１３０７ ゲート電極
１３０８ 不純物領域
１３０９ 不純物領域
１３１０ 絶縁膜
１３１１ 不純物領域
１３１３ 導電膜
１３１４ 絶縁膜
１３１６ 導電膜
１３１７ 導電膜
１３１８ 絶縁膜
１３１９ 素子形成層
１３２０ シート材
１３２１ シート材
１３３７ 樹脂
１３３８ 導電性粒子
１３８１ 負極活物質層
１３８２ 固体電解質層
１３８３ 正極活物質層
１３８４ 集電体薄膜
１３８５ 層間膜
１３８６ 配線層
１３８９ 薄膜二次電池
１４００ 半導体装置
１４０１ 信号処理回路
１４０５ 復調回路
１４０６ アンプ
１４０７ 論理回路
１４０８ メモリコントロール回路
１４０９ メモリ回路
１４１０ 論理回路
１４１１ アンプ
１４１２ 変調回路
１４５１ リーダライタ
２３００ 基板
２３０２ 絶縁膜
２３０４ 領域
２３０６ 領域
２３０７ ｐウェル
２３３２ 絶縁膜
２３３６ 導電膜
２３３８ 導電膜
２３４０ ゲート電極
２３４２ ゲート電極
２３４８ レジストマスク
２３５０ チャネル形成領域
２３５２ 不純物領域
２３６６ レジストマスク
２３６８ チャネル形成領域
２３７０ 不純物領域
２３７２ 絶縁膜
２３７４ 配線
２３９１ 負極活物質層
２３９２ 固体電解質層
２３９３ 正極活物質層
２３９４ 集電体薄膜
２３９５ 配線層
２３９６ 層間膜
２３９７ 配線
２６００ 基板
２６０２ 絶縁膜
２６０４ 絶縁膜
２６０６ レジストマスク
２６０８ 凹部
２６１０ 絶縁膜
２６１１ 絶縁膜
２６１２ 領域
２６１３ 領域
２６１４ 領域
２６１５ ｐウェル
２６３２ 絶縁膜
２６３４ 絶縁膜
２６３６ 導電膜
２６３８ 導電膜
２６４０ 導電膜
２６４２ 導電膜
２６４８ 領域
２６５０ 領域
２６５４ サイドウォール
２６５６ チャネル形成領域
２６５８ 不純物領域
２６６０ 低濃度不純物領域
２６６２ チャネル形成領域
２６６４ 不純物領域
２６６６ 低濃度不純物領域
２６７７ 絶縁膜
２６７８ 開口部
２６８０ 導電膜
２６９１ 負極活物質層
２６９２ 固体電解質層
２６９３ 正極活物質層
２６９４ 集電体薄膜
２６９５ 配線層
２６９６ 層間膜
２６９７ 配線
２９０１ チップ
２９０２Ａ アンテナ
２９０２Ｂ アンテナ
２９０２Ｃ アンテナ
２９０２Ｄ アンテナ
２９０２Ｅ アンテナ
３００１ ラベル台紙
３００２ ＲＦＩＤ
３００３ ＩＣラベル
３００４ ボックス
３０１１ ＩＣタグ
３０１２ ＲＦＩＤ
３０２１ ＩＣカード
３０２２ ＲＦＩＤ
３０３１ 無記名債券
３０３２ ＲＦＩＤ
７１０１ 基板
７１０２ 集電体薄膜
７１０３ 負極活物質層
７１０４ 固体電解質層
７１０５ 正極活物質層
７１０６ 集電体薄膜
７４０３ 充電量制御回路
７５１３ インバータ
７５１４ インバータ
７５１５ トランスミッションゲート
７５１６ トランジスタ
７５１７ トランジスタ
７５１８ トランジスタ
７５２０ トランジスタ
７５２１ トランジスタ
７５２３ トランジスタ
７５２５ 抵抗
７５２６ 高電位電源線
７５２７ 低電位電源線
９０１Ａ 高電位信号
９０１Ｂ 高電位信号
１３００ａ 薄膜トランジスタ
１３００ｂ 薄膜トランジスタ
１３００ｃ 薄膜トランジスタ
１３００ｅ 薄膜トランジスタ
１３０５ａ 半導体膜
１３０５ｃ 半導体膜
１３０７ａ 導電膜
１３０７ｂ 導電膜
１３１２ａ 絶縁膜
１３１２ｂ 絶縁膜
１３１５ａ 導電膜
１３３１ａ 導電膜
１３３２ａ 開口部
１３３４ａ 導電膜
１３３４ｂ 導電膜
１３３６ａ 導電膜
１３３６ｂ 導電膜
２６８２ａ 導電膜
２６８２ｄ 配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Power storage device 101 Antenna 102 Power supply part 103 Charge determination part 104 Battery 105 Rectification circuit 106 Charge control circuit 107 Power supply circuit 108 Demodulation circuit 109 Determination circuit 110 Counter circuit 111 Modulation circuit 151 Feeder 152 Load 201 Antenna coil 202 Resonance capacity 203 Diode 204 Smoothing capacitor 401 Regulator 402 Switch 403 Diode 501 Switch 502 Regulator 503 Schmitt trigger 601 Antenna 602 Antenna 603 Transmitter 604 Receiver 605 Controller 606 Antenna coil 607 Antenna coil 608 Resonant capacitor 609 Resonant capacitor 902 High potential signal 903 Dotted line 904 Dotted line 1101 Charge management circuit 1201 Switch 1202 Charge amount control circuit 1301 Substrate 1302 Insulating film 1303 Separation layer 1304 Insulating film 1305 Semiconductor film 1306 Gate insulating film 1307 Gate electrode 1308 Impurity region 1309 Impurity region 1310 Insulating film 1311 Impurity region 1313 Conductive film 1314 Insulating film 1316 Conductive film 1317 Conductive film 1318 Insulating film 1319 Element forming layer 1320 Sheet material 1321 Sheet material 1337 Resin 1338 Conductive particles 1381 Negative electrode active material layer 1382 Solid electrolyte layer 1383 Positive electrode active material layer 1384 Current collector thin film 1385 Interlayer film 1386 Wiring layer 1389 Thin film secondary battery 1400 Semiconductor device 1401 Signal processing circuit 1405 Demodulation circuit 1406 Amplifier 1407 Logic circuit 1408 Memory control circuit 1409 Memory circuit 1410 Logic circuit 1411 Amplifier 1412 Modulation circuit 1451 Reader / writer 2300 Substrate 2302 Insulating film 2304 region 2306 region 2307 p-well 2332 insulating film 2336 conductive film 2338 conductive film 2340 gate electrode 2342 gate electrode 2348 resist mask 2350 channel formation region 2352 resist region 2366 resist mask 2368 channel formation region 2370 impurity region 2372 insulating film 2374 wiring 2391 negative electrode active Material layer 2392 Solid electrolyte layer 2393 Positive electrode active material layer 2394 Current collector thin film 2395 Wiring layer 2396 Interlayer film 2397 Wiring 2600 Substrate 2602 Insulating film 2604 Insulating film 2606 Resist mask 2608 Insulating film 2611 Insulating film 2612 Region 2613 Region 2614 Region 2615 p well 2632 insulating film 2634 insulating film 2636 conductive film 2638 conductive film 2640 conductive film 2642 conductive film 2648 2650 Region 2654 Side wall 2656 Channel formation region 2658 Impurity region 2660 Low concentration impurity region 2660 Channel formation region 2664 Impurity region 2666 Low concentration impurity region 2677 Insulating film 2678 Opening 2680 Conductive film 2691 Negative electrode active material layer 2692 Solid electrolyte layer 2693 Positive electrode active Material layer 2694 Current collector thin film 2695 Wiring layer 2696 Interlayer film 2697 Wiring 2901 Chip 2902A Antenna 2902B Antenna 2902C Antenna 2902D Antenna 2902E Antenna 3001 Label mount 3002 RFID
3003
3021
3031
7101 Substrate 7102 Current collector thin film 7103 Negative electrode active material layer 7104 Solid electrolyte layer 7105 Positive electrode active material layer 7106 Current collector thin film 7403 Charge
Claims (10)
バッテリーと、
前記アンテナに接続された整流回路と、前記整流回路に接続され、前記バッテリーへの充電を制御する充電制御回路と、前記バッテリーに接続され、負荷に供給する電力を制御する電源回路と、を有する電力供給部と、
前記アンテナに入力される信号を復調する復調回路と、前記信号をもとに前記バッテリーの充電状態または非充電状態か判定し、充電状態または非充電状態を切り替える信号を出力する判定回路と、前記バッテリーへの充電の時間をカウントし前記判定回路に出力するカウンター回路と、前記判定回路において判定された充電状態または非充電状態によって外部に出力する信号を変調する変調回路と、を有する充電判定部と、を含むことを特徴とする蓄電装置。 An antenna,
Battery,
A rectifier circuit connected to the antenna; a charge control circuit connected to the rectifier circuit for controlling charging of the battery; and a power supply circuit connected to the battery for controlling power supplied to a load. A power supply unit;
A demodulation circuit that demodulates a signal input to the antenna; a determination circuit that determines whether the battery is in a charged state or a non-charged state based on the signal; and outputs a signal that switches between a charged state and a non-charged state; A charge determination unit having a counter circuit that counts the time for charging the battery and outputs the result to the determination circuit, and a modulation circuit that modulates a signal output to the outside depending on the charge state or the non-charge state determined in the determination circuit And a power storage device comprising:
バッテリーと、前記バッテリーに接続された充電管理回路と、
前記アンテナに接続された整流回路と、前記整流回路に接続され、前記バッテリーへの充電を制御する充電制御回路と、前記バッテリーに接続され、負荷に供給する電力を制御する電源回路と、を有する電力供給部と、
前記アンテナに入力される信号を復調する復調回路と、前記信号をもとに前記バッテリーの充電状態または非充電状態か判定し、充電状態または非充電状態を切り替える信号を出力する判定回路と、前記バッテリーへの充電の時間をカウントし前記判定回路に出力するカウンター回路と、前記判定回路において判定された充電状態、非充電状態、または前記充電管理回路からの信号、によって外部に出力する信号を変調する変調回路と、を有する充電判定部と、を含むことを特徴とする蓄電装置。 An antenna,
A battery and a charge management circuit connected to the battery;
A rectifier circuit connected to the antenna; a charge control circuit connected to the rectifier circuit for controlling charging of the battery; and a power supply circuit connected to the battery for controlling power supplied to a load. A power supply unit;
A demodulation circuit that demodulates a signal input to the antenna; a determination circuit that determines whether the battery is in a charged state or a non-charged state based on the signal; and outputs a signal that switches between a charged state and a non-charged state; A counter circuit that counts the time for charging the battery and outputs it to the determination circuit, and a signal output to the outside is modulated by a charge state, a non-charge state determined by the determination circuit, or a signal from the charge management circuit A power storage device comprising: a modulation determining circuit;
前記バッテリーは、リチウム電池、ニッケル水素電池、ニカド電池、有機ラジカル電池、または電気二重層コンデンサーであることを特徴とする蓄電装置。 In claim 1 or 2,
The battery is a lithium battery, a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, an organic radical battery, or an electric double layer capacitor.
前記バッテリーは、負極活物質層と、前記負極活物質層上の固体電解質層と、前記固体電解質層上の正極活物質層と、前記正極活物質層上の集電体薄膜とで構成されていることを特徴とする蓄電装置。 3. The battery according to claim 1, wherein the battery includes a negative electrode active material layer, a solid electrolyte layer on the negative electrode active material layer, a positive electrode active material layer on the solid electrolyte layer, and a current collector on the positive electrode active material layer. A power storage device comprising a thin film.
前記充電制御回路は、レギュレーター及びダイオードを有することを特徴とする蓄電装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The charge control circuit includes a regulator and a diode.
前記充電制御回路は、レギュレーター及びスイッチを有し、
前記スイッチは、前記判定回路が充電状態と判断した場合に導通状態になり、前記判定回路が非充電状態と判断した場合の非導通状態になることを特徴とする蓄電装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The charge control circuit has a regulator and a switch,
The power storage device according to claim 1, wherein the switch is in a conductive state when the determination circuit determines that the battery is in a charged state, and is in a non-conductive state when the determination circuit determines that the battery is in a non-charged state.
前記電源回路は、レギュレーター及びスイッチを有し、
前記スイッチは、前記判定回路が充電状態と判断した場合に非導通状態になり、前記判定回路が非充電状態と判断した場合の導通状態になることを特徴とする蓄電装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The power supply circuit has a regulator and a switch,
The power storage device according to claim 1, wherein the switch is in a non-conductive state when the determination circuit determines that it is in a charged state, and is in a conductive state when the determination circuit determines that it is in a non-charged state.
前記電源回路は、シュミットトリガーを有することを特徴とする蓄電装置。 In claim 7,
The power supply circuit includes a Schmitt trigger.
前記負荷は、信号処理回路であって、
前記信号処理回路は、アンプ、変調回路、復調回路、論理回路、メモリコントロール回路、及びメモリ回路を有することを特徴とする半導体装置。 In any one of Claims 1 thru | or 8,
The load is a signal processing circuit,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the signal processing circuit includes an amplifier, a modulation circuit, a demodulation circuit, a logic circuit, a memory control circuit, and a memory circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007214666A JP2008086192A (en) | 2006-08-31 | 2007-08-21 | Storage device and semiconductor device having the storage device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006236229 | 2006-08-31 | ||
| JP2007214666A JP2008086192A (en) | 2006-08-31 | 2007-08-21 | Storage device and semiconductor device having the storage device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008086192A true JP2008086192A (en) | 2008-04-10 |
| JP2008086192A5 JP2008086192A5 (en) | 2010-09-30 |
Family
ID=39356458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007214666A Withdrawn JP2008086192A (en) | 2006-08-31 | 2007-08-21 | Storage device and semiconductor device having the storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008086192A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013009373A (en) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Samsung Electronics Co Ltd | Communication device using wireless power, system, and method |
| JP2013055661A (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Communication apparatus, method and system using wireless power |
| WO2013051482A1 (en) * | 2011-10-07 | 2013-04-11 | 日産自動車株式会社 | Charger and method for controlling charger |
| JP2019047729A (en) * | 2012-04-27 | 2019-03-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Power transmission and reception device |
| CN110419141A (en) * | 2017-01-17 | 2019-11-05 | 法国大陆汽车公司 | The method to be charged by near-field communication to battery |
| KR20190142400A (en) * | 2017-05-03 | 2019-12-26 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Semiconductor device, charging method thereof, and electronic device |
| JP2020115742A (en) * | 2010-02-12 | 2020-07-30 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Mobile body |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168964A (en) * | 1986-12-29 | 1988-07-12 | Ricoh Co Ltd | Thin-type cell and cassette cell using thin-type cell |
| JPH05137274A (en) * | 1991-11-12 | 1993-06-01 | Nippondenso Co Ltd | Charging equipment |
| JPH06203876A (en) * | 1993-01-11 | 1994-07-22 | Fujitsu Denso Ltd | Charging/discharging device |
| JPH09500520A (en) * | 1994-03-15 | 1997-01-14 | エリクソン ジーイー モービル コミュニケーションズ インコーポレイテッド | Rechargeable battery pack with identification circuit, real-time clock and authentication capability |
| JPH10174298A (en) * | 1996-12-13 | 1998-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rechargeable dc power supply |
| JPH10295047A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Nikon Corp | Electrical apparatus |
| JP2000060010A (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-25 | Seiko Instruments Inc | Electronic clock and charger for electronic clock |
| JP2000090220A (en) * | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Hitachi Maxell Ltd | Non-contact ic card and non-contact ic card system |
| JP2000224775A (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-11 | Shenda Computer Co Ltd | External charge/discharge system |
| JP2003111301A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Sanyo Electric Co Ltd | Power unit for solar battery |
| JP2003299255A (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Portable battery charger |
-
2007
- 2007-08-21 JP JP2007214666A patent/JP2008086192A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168964A (en) * | 1986-12-29 | 1988-07-12 | Ricoh Co Ltd | Thin-type cell and cassette cell using thin-type cell |
| JPH05137274A (en) * | 1991-11-12 | 1993-06-01 | Nippondenso Co Ltd | Charging equipment |
| JPH06203876A (en) * | 1993-01-11 | 1994-07-22 | Fujitsu Denso Ltd | Charging/discharging device |
| JPH09500520A (en) * | 1994-03-15 | 1997-01-14 | エリクソン ジーイー モービル コミュニケーションズ インコーポレイテッド | Rechargeable battery pack with identification circuit, real-time clock and authentication capability |
| JPH10174298A (en) * | 1996-12-13 | 1998-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rechargeable dc power supply |
| JPH10295047A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Nikon Corp | Electrical apparatus |
| JP2000060010A (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-25 | Seiko Instruments Inc | Electronic clock and charger for electronic clock |
| JP2000090220A (en) * | 1998-09-09 | 2000-03-31 | Hitachi Maxell Ltd | Non-contact ic card and non-contact ic card system |
| JP2000224775A (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-11 | Shenda Computer Co Ltd | External charge/discharge system |
| JP2003111301A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Sanyo Electric Co Ltd | Power unit for solar battery |
| JP2003299255A (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Portable battery charger |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020115742A (en) * | 2010-02-12 | 2020-07-30 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Mobile body |
| JP2013009373A (en) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Samsung Electronics Co Ltd | Communication device using wireless power, system, and method |
| JP2013055661A (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Communication apparatus, method and system using wireless power |
| WO2013051482A1 (en) * | 2011-10-07 | 2013-04-11 | 日産自動車株式会社 | Charger and method for controlling charger |
| US9376030B2 (en) | 2011-10-07 | 2016-06-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Charger and method of controlling charger |
| JP2021141809A (en) * | 2012-04-27 | 2021-09-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Power reception control device |
| JP2020036531A (en) * | 2012-04-27 | 2020-03-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Power reception control device |
| JP2019047729A (en) * | 2012-04-27 | 2019-03-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Power transmission and reception device |
| CN110419141A (en) * | 2017-01-17 | 2019-11-05 | 法国大陆汽车公司 | The method to be charged by near-field communication to battery |
| CN110419141B (en) * | 2017-01-17 | 2023-01-13 | 法国大陆汽车公司 | Method for charging battery through near field communication |
| KR20190142400A (en) * | 2017-05-03 | 2019-12-26 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Semiconductor device, charging method thereof, and electronic device |
| KR102528133B1 (en) * | 2017-05-03 | 2023-05-02 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Semiconductor device, charging method therefor, and electronic device |
| US11967831B2 (en) | 2017-05-03 | 2024-04-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, charging method thereof, and electronic device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200227948A1 (en) | Power storage device and semiconductor device provided with the power storage device | |
| JP5504359B2 (en) | Power storage device | |
| JP5192732B2 (en) | Semiconductor device and IC label, IC tag, and IC card including the semiconductor device | |
| US8030885B2 (en) | Semiconductor device, communication system, and method of charging the semiconductor device | |
| KR101416507B1 (en) | Wireless communication device | |
| US8400278B2 (en) | Semiconductor device and IC label, IC tag, and IC card having the same | |
| JP5147345B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2008086192A (en) | Storage device and semiconductor device having the storage device | |
| JP4906093B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2008011696A (en) | Capacitor device and mobile electronic equipment provided with the same | |
| JP5438894B2 (en) | Semiconductor device and electronic equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100816 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100816 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120508 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120612 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120910 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130205 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20130408 |