KR101218215B1 - 박막전지 패키지 - Google Patents
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Abstract
박막전지에 포함된 리튬 금속의 수분 반응성 억제 효과, 회로기판 연결 편의성 및 회로기판 연결시 내열 특성 개선 효과, 양산성 등이 우수한 박막전지 패키지에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 박막전지 패키지는 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판; 및 상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부;를 포함하고, 상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 패키지부에는 캐비티가 형성되어 있거나, 단열재가 삽입되어 있을 수 있다.
또한 상기 회로부는 정전압 충전, 정전류 충전, 일정전압 이하 방전시 차단, 역전류 방지, 에너지 하베스터 출력 및 충전상태 표시 중 하나 이상의 기능을 수행하는 충방전 회로를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 박막전지 패키지는 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판; 및 상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부;를 포함하고, 상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 패키지부에는 캐비티가 형성되어 있거나, 단열재가 삽입되어 있을 수 있다.
또한 상기 회로부는 정전압 충전, 정전류 충전, 일정전압 이하 방전시 차단, 역전류 방지, 에너지 하베스터 출력 및 충전상태 표시 중 하나 이상의 기능을 수행하는 충방전 회로를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 박막전지 패키지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막전지 사용 편의성 증대, 회로기판 연결성, 회로기판 연결시 박막전지 내열특성 개선, 강도 개선 등을 추구할 수 있으며, 특히 수분 반응 억제 효과가 우수한 박막전지 패키지에 관한 것이다.
박막전지는 기본적인 전지의 구성 요소들을 박막화하여 두께를 얇게 만든 전지이다.
박막전지는 양극/전해질/음극의 모든 구성요소가 고체상태로 이루어져 있으며, CVD, PVD 등의 증착 방법을 통하여 얇은 기판 상에 수 마이크론(㎛) 내외의 두께로 제조된다.
박막전지는 고체전해질 사용으로 폭발위험이 적으며, 고온에서도 안정성이 우수하며, 자가방전율이 낮고, 수명 특성이 우수한 점 등 여러가지 장점이 있다.
박막전지는 다음과 같은 예로 제조될 수 있다. 우선, 기판 상에 양극 및 음극을 연결하기 위해 전도도가 우수한 금속의 전류집전체(current collector)를 형성하고, 전류집전체 위의 일정 영역에 리튬코발트산화물(LiCoO2) 등과 같은 양극 활물질 박막을 형성한다.
이후, 높은 리튬 이온전도도 및 비저항을 갖는 고체 전해질을 양극과 음극의 쇼트를 방지하기 위해 전극 면적보다 큰 면적으로 형성하고, 음극 활물질로서 리튬(Li) 금속박막을 양극의 면적과 대응되도록 형성하여 완성된 박막전지를 구성할 수 있다.
상기의 예와 같이, 박막전지는 리튬(Li) 금속을 포함한다. 그러나, 리튬 금속의 경우 수분과 쉽게 반응한다. 이러한 리튬 금속과 수분과의 반응은 박막전지의 성능을 저해하는 요소가 된다.
또한 제작된 박막전지의 단자는 솔더링, 와이어본딩 등과 같은 상용회로 연결 방법으로 연결하기 어려운 상태이므로, 회로 기판 연결성 증대 및 양산 공정 적용 가능성 증대를 위한 기구적 장치가 필요하다. 예를 들어, 기존 전자부품 조립 공정 적용 가능성 확보를 위한 연결 단자 및 강도 개선 등의 특성 개선이 필요하다. 패키지의 양산 공정 적용가능성 확보를 위해 박막전지 패키지의 내열 특성 확보가 요구된다.
본 발명의 목적은 박막전지에 포함된 리튬 금속의 수분 반응 억제 효과를 향상시켜, 박막전지 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 박막전지 패키지를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 회로기판 연결 편의성 및 회로기판 연결시 내열 특성, 패키지나 이를 이용한 제품의 양산성 등이 우수한 박막전지 패키지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 박막전지 패키지는 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판; 및 상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부;를 포함하고, 상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 게터층은 파우더 타입, 벌크 타입 또는 필름 타입의 흡습제를 포함할 수 있으며, 상기 흡습제는 CaO, MgO 및 CaCl2 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 패키지시 상기 박막전지로 열이 전달되어 상기 박막전지의 열적 손상을 줄이기 위하여, 상기 패키지부에는 캐비티(cavity)가 형성되어 있거나, 단열재가 삽입되어 있을 수 있다.
또한, 상기 박막전지의 단자 및 상기 회로부는 와이어 본딩, 볼 본딩, 플립칩 본딩, 페이스트 본딩, 초음파 본딩 및 저항 용접 중 어느 하나의 방식으로 상기 패키지용 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막전지 패키지는 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판; 및 상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부;를 포함하고, 상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있으며, 상기 패키지부는 에폭시 몰딩에 의하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 패키지부 형성을 위하여 이용되는 에폭시는 20~ 200 ℃에서 경화되는 타입인 것이 바람직하다.
또한, 패키지부는 게터층을 기준으로 2중 구조로 형성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막전지 패키지는 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판; 및 상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부;를 포함하고, 상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있으며, 상기 패키지부는 금속 케이스 또는 세라믹 케이스 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막전지 패키지는 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판; 및 상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부;를 포함하고, 상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있으며, 상기 회로부는 정전압 충전, 정전류 충전, 일정전압 이하 방전시 차단, 역전류 방지, 충전상태 표시 및 에너지 하베스터 출력 중 하나 이상의 기능을 수행하는 충방전 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 박막전지 패키지는 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판; 및 상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부; 및 상기 박막전지의 단자와 전기적으로 연결되도록 상기 패키지용 기판의 일측 가장자리에 배치되며, 외부로 노출되는 패키지 단자;를 포함하고, 상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 패키지 단자는 패드 타입 또는 핀 타입일 수 있다. 또한, 상기 패키지 내부에는 방열핀이나 방열판을 구비하여, 상기 회로부 배치를 위한 솔더링(soldering)시 상기 박막전지로 열이 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 또한 방열재나 히트 펌프(히트 싱크) 등을 패키지 내부에 두어 패키지 제작 시 또는 회로기판 실장 시 박막전지로 전달되는 열을 최소화할 수 있다.
상기 제시된 박막전지 패키지는 에너지 하베스팅 혹은 무선 충전 방식에 의하여 내부의 박막전지가 충전될 수 있다. 에너지 하베스팅을 위하여, 태양 전지, 압전소자, 열전소자, 유체 에너지 하베스터, 전자기 유도 에너지 하베스터(Electromagnetic), 정전기 에너지 하베스터(Electrostatic), 폴리머 재질 에너지 하베스터 등이 적용될 수 있다. 무선 충전을 위하여, 와이어형 코일 인덕터, 인쇄형 코일 인덕터, RF 전력 송신 소자 등의 무선 전력 전송 소자 등이 적용 될 수 있다.
본 발명에 따른 박막전지 패키지는 에폭시 등의 몰딩을 이용하고, 또한 패키지부 내에 게터층을 형성한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 박막전지 패키지는 박막전지에 포함된 리튬(Li) 금속과 수분이 반응 하는 것을 최대한 억제할 수 있으며, 이에 따라 박막전지 성능 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 박막전지 패키지는 에폭시 등의 몰딩을 통하여 박막전지 사용 편의성을 증대시킬 수 있으며, 회로 실장 적용성 증대, 박막전지 강도 개선 등의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 패키지용 기판 상에 박막전지와 회로부가 배치되어 있는 예를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 박막전지 패키지 단면 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박막전지 패키지 외형을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 적층 구조를 갖는 박막전지 패키지의 예를 나타낸 것이다.
도 5는 이중 몰딩 구조를 갖는 박막전지 패키지의 예를 나타낸 것이다.
도 6은 패키지부에 단열재가 삽입된 박막전지 패키지의 예를 나타낸 것이다.
도 7은 패키지부에 캐비티가 형성된 박막전지 패키지의 예를 나타낸 것이다.
도 8은 박막전지와 에너지 하베스팅 모듈이 결합된 예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 박막전지 패키지 단면 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
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도 4는 적층 구조를 갖는 박막전지 패키지의 예를 나타낸 것이다.
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도 6은 패키지부에 단열재가 삽입된 박막전지 패키지의 예를 나타낸 것이다.
도 7은 패키지부에 캐비티가 형성된 박막전지 패키지의 예를 나타낸 것이다.
도 8은 박막전지와 에너지 하베스팅 모듈이 결합된 예를 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 박막전지 패키지에 대하여 상세히 설명한다.
전술한 바와 같이, 기본적인 전지의 구성 요소들을 박막화하여 두께를 얇게 만든 박막전지는 수분에 접할 경우, 박막전지에 악영향을 미치므로, 박막전지에 포함된 리튬(Li)과 수분이 접촉하여 반응하는 억제할 필요성이 있다.
이러한 수분 반응성 억제 효과를 나타내기 위하여, 본 발명에서는, 에폭시 등의 몰딩을 이용한 박막전지 패키지를 제시한다.
본 발명에 따른 박막전지 패키지는 박막전지 등을 실장하기 위한 패키지용 기판과 박막전지 등을 밀봉하기 위한 패키지부를 포함한다.
도 1은 패키지용 기판 상에 박막전지와 회로부가 배치되어 있는 예를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 박막전지 패키지 단면 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 박막전지 패키지 외형을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 패키지용 기판(110)에는 박막전지(120)와 회로부(130)가 배치된다.
패키지용 기판(110)은 연성 인쇄회로기판, 금속 기판, 웨이퍼 타입의 실리콘 기판 등이 이용될 수 있다.
박막전지(120)는 단자를 구비하며, 단자는 패키지용 기판(110)에 전기적으로 연결된다.
박막전지(120)의 단자는 와이어(wire) 본딩, 볼(ball) 본딩, 플립칩(flip chip) 본딩, 페이스트(paste) 본딩, 초음파 본딩, 저항 용접 등의 다양한 방식으로 패키지용 기판(110)에 전기적으로 연결될 수 있다.
회로부(130)는 정전압 충전, 정전류 충전, 일정전압 이하 방전시 차단, 역전류 방지, 충전상태 표시, 에너지 하베스터 출력 등 다양한 기능 중 1가지 기능 또는 2가지 이상의 기능을 수행하는 충방전 회로를 포함할 수 있다. 에너지 하베스터 출력의 경우, 레귤레이터 회로, 부스터 회로 또는 정류회로와 같은 회로들이 이용될 수 있다.
이때, 충방전 회로는 인쇄회로기판 상에 구현된 회로, 패키지 내부의 베어 칩 조립 회로 및 ASIC 회로 중 하나 이상의 형태로 형성될 수 있다.
한편, 회로부(130)는 박막전지(120)와 동일한 평면에 위치하거나 도 4에 도시된 적층 구조와 같이 박막전지와 별도의 층에 배치될 수 있다. 도 4에서는 회로부가 구현된 패키지용 기판(410) 상부에 박막전지(420)가 적층되어 있고, 이를 패키지부(430)가 밀봉하는 예를 나타내었다.
회로부(130)는 박막전지(120)와 마찬가지로, 와이어(wire) 본딩, 볼(ball) 본딩, 플립칩(flip chip) 본딩, 페이스트(paste) 본딩, 초음파 본딩, 저항 용접 등의 다양한 방식으로 패키지용 기판(110)에 전기적으로 연결될 수 있다.
패키지부(240)는 도 2에 도시된 바와 같이, 박막전지(220)와 회로부(230)가 배치된 패키지용 기판(210)을 덮는 형태로 형성되어, 박막전지(220)와 회로부(230)를 밀봉할 수 있다.
패키지부(240)는 에폭시 몰딩으로 형성될 수 있다. 패키지부(240)가 에폭시 몰딩으로 형성되는 경우, 수지 충전 및 경화에 의하여 형성된다. 패키지부(240)의 형성을 위하여 일정한 형상을 갖는 틀이 이용될 수 있다.
패키지부(240)는 에폭시를 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 이러한 에폭시 몰딩 구조는 단자 사용 편의성을 높일 수 있고, 회로부 실장 적용성을 증대시킬 수 있으며 박막전지의 강도를 높일 수 있다.
이때, 에폭시는 20℃ ~ 200℃에서 대략 1분 ~ 10시간 동안 경화되는 타입 에폭시를 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 에폭시를 경화하기 위하여 고온 경화할 경우, 내열 특성이 취약한 박막전지의 특성상, 박막전지로의 열이 전달되어 박막전지의 성능을 저하시킬 수 있기 때문이다.
따라서, 200℃ 이하의 온도에서 에폭시를 경화함으로써, 박막전지로의 열전달에 의한 박막전지 손상을 줄일 수 있다.
패키지부 형성을 위하여, 패키지 과정에서 에폭시 등을 충전한 후, 20 ~ 200℃의 온도에서 1분 ~ 5시간 동안 경화가 이루어질 수 있다.
한편, 상기 패키지부(240)가 에폭시 몰딩으로 형성되는 경우, 공정 중 열적 손상을 줄이고 게터층(250) 또는 단열재 삽입을 위해 게터층(250)을 기준으로 2중 구조로 형성될 수 있다.
도 5는 이중 몰딩 구조를 갖는 박막전지 패키지의 예를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 패키지부는 게터층 형성 전에 박막전지 및 패키지용 기판(510)을 덮는 형태로 형성되는 하부 몰딩부(520)와, 게터층 형성 후에 하부 몰딩부 상에 형성되는 상부 몰딩부(530)로 이루어지는 2중 구조를 가질 수 있다. 이러한 이중 몰딩 구조를 갖는 박막전지 패키지를 사용하여 양산 공정에 적용할 수 있다.
이 경우, 상기 하부 몰딩부가 상기의 에폭시를 포함하는 재질로 형성되거나, 상기 하부 몰딩부 및 상부 몰딩부 모두 상기의 에폭시를 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
상기의 패키지부(240)는 에폭시 몰딩으로 형성되는 것 이외에도, 금속 케이스 혹은 세라믹 케이스의 형태가 될 수 있다.
이 경우 게터층(250)은 패키지부(240) 내에 임의로 마련되는 공간에 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 박막전지(220)에 포함된 리튬(Li) 금속과 수분이 반응하는 것을 최대한 억제하기 위하여, 패키지부(240) 내에는 수분 흡착용 게터층(Getter layer)(250)이 형성된다.
게터층(250)은 도 2에 도시된 예와 같이 1개 층으로 형성될 수 있으며, 또한 복수의 층으로도 형성될 수 있다.
상기 게터층(250)은 진공증착법에 의하여, 박막전지 패키지 제조공정 중 연속적 막의 형태로 형성될 수 있다.
이러한 게터층(250)은 파우더 타입, 벌크 타입 또는 필름 타입의 흡습제를 포함한다.
흡습제는 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 염화칼슘(CaCl2) 등을 하나 또는 2이상 포함할 수 있다.
또한, 패키지시에 박막전지로 열이 전달되는 것을 억제하기 위한 다른 방식으로, 패키지부(240)에는 박막전지(220)로 전달되는 열을 차단하기 위한 단열재가 삽입될 수 있다. 도 6에 박막전지가 배치된 패키지용 기판(610)을 밀봉하는 패키지부(620)에 단열재(630)이 삽입된 예를 나타내었다.
또한, 패키지시에 박막전지로 열이 전달되는 것을 억제하기 위하여 패키지부(240)에는 열을 저장할 수 있는 복수의 캐비티(cavity)가 형성되어 있을 수 있다. 이러한 캐비티 형성에 따른 다른 효과로는 박막전지의 충방전 시의 부피 변화에 의한 전지 성능 저하를 예방하여, 반복 충방전 사용 및 충전 상태 보관 성능이 향상되며, 이에 따라 패키지 혹은 이를 이용한 제품의 양산성 증대 효과가 있다. 도 7에 박막전지가 배치된 패키지용 기판(710)을 밀봉하는 패키지부(720)에 캐비티(730)가 형성된 예를 나타내었다.
이들 캐비티와 단열재는 어느 하나만이 적용될 수 있고, 2가지 모두 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 박막전지 패키지(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 박막전지(도 2의 220)의 단자와 전기적으로 연결되도록 패키지용 기판(도 2의 210)의 일측 가장자리에 배치되며, 외부로 노출되는 패키지 단자(310a, 310b)를 구비할 수 있다.
패키지 단자(310a, 310b)는 외부로 노출되는 부분이, 전원을 필요로 하는 제품의 단자와 전기적으로 접속된다.
이때, 패키지 단자(310a, 310b)는 패드(pad) 타입 또는 핀(pin) 타입일 수 있다.
패키지가 완료된 이후, 노출되는 패키지 단자는 도 3에 도시된 예와 같이 상부면 또는 하부면에 패키지 단자가 노출되는 형태가 될 수 있고, 도면에는 도시하지 않았으나 패키지 외곽으로 돌출되는 형태가 될 수 있다.
한편, 회로부(도 2의 230) 형성을 위한 솔더링(soldering)시 열전달로 인하여 박막전지(도 2의 220)의 손상이 발생할 수 있다. 이러한 박막전지의 손상을 방지하기 위하여, 본 발명에 따른 박막전지 패키지는 패키지 단자와 박막전지의 단자를 방열핀 혹은 방열판(미도시)으로 연결하여, 솔더링시 박막전지로 열이 전달되는 것을 억제할 수 있다. 방열핀이나 방열판은 패키지 단자와 박막전지의 단자 사이 또는 패키지 내부에 고정될 수 있으며, 패키지가 진행됨에 따라 탈착될 수 있다. 또한, 상기 방열핀이나 방열판은 패키지 단자와 박막전지의 단자에 연결되지 않은 상태로 패키지 내부에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 박막전지 패키지는 도 8에 도시된 예와 같이, 박막전지 충전을 위하여 에너지 하베스팅(energy harvesting)에 의하여 충전이 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 박막전지 패키지(810)는 태양전지, 열전소자, 압전소자 등의 에너지 하베스팅 모듈(820)과 연결되어, 이들에 의하여 발생하는 전기에너지에 의하여 패키지 내부의 박막전지가 충전이 이루어질 수 있다.
이 경우, 박막전지에 별도의 충전을 하지 않더라도 에너지 하베스팅을 이용하여 지속적으로 박막전지를 사용할 수 있는 효과가 있다. 하나의 예로, 본 발명에 따른 박막전지 패키지를 태양전지에 결합시켜, 패키지 내부의 박막전지가 태양전지로부터 발생하는 전기에너지에 의하여 충전이 이루어질 수 있다.
에너지 하베스팅을 위한 모듈로는, 태양 전지, 압전소자, 열전소자, 유체 에너지 하베스터, 전자기 유도 에너지 하베스터(Electromagnetic), 정전기 에너지 하베스터(Electrostatic), 폴리머 재질 에너지 하베스터 등이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 박막전지 패키지는 내부의 박막전지가 유선 뿐만 아니라 전자기 유도 등을 이용한 무선 충전 방식에 의한 충전이 이루어질 수 있다. 무선 충전을 위한 모듈로는, 와이어형 코일 인덕터, 인쇄형 코일 인덕터, RF 전력 송신 소자 등의 무선 전력 전송 소자 등이 적용 될 수 있다.
이러한 에너지 하베스팅을 위한 모듈 혹은 무선 충전을 위한 모듈은 박막전지 패키지와 일체형으로 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막전지 패키지는 에폭시 등의 몰딩을 적용하여 패키지화하고, 또한 패키지 과정에서 패키지부 내에 산화칼슘(CaO)과 같은 흡습제를 포함하는 게터층을 형성함으로써 박막전지에 포함된 리튬(Li) 금속과 수분이 반응 하는 것을 최대한 억제할 수 있어, 박막전지 성능 저하를 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110, 210, 410, 510, 610, 710 : 패키지용 기판
120, 220, 420 : 박막전지
130, 230 : 회로부
240, 430, 620, 720 : 패키지부
250 : 게터층
300 : 박막전지 패키지
310a, 310b : 패키지 단자
520 : 하부 몰딩부
530 : 상부 몰딩부
630 : 단열재
730 : 캐비티
810 : 박막전지 패키지
820 : 에너지 하베스팅 모듈
120, 220, 420 : 박막전지
130, 230 : 회로부
240, 430, 620, 720 : 패키지부
250 : 게터층
300 : 박막전지 패키지
310a, 310b : 패키지 단자
520 : 하부 몰딩부
530 : 상부 몰딩부
630 : 단열재
730 : 캐비티
810 : 박막전지 패키지
820 : 에너지 하베스팅 모듈
Claims (22)
- 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판; 및
상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부;를 포함하고,
상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있으며,
상기 패키지부는 에폭시 몰딩에 의하여 형성되고, 상기 게터층 형성 전에 상기 패키지용 기판을 덮는 형태로 형성되는 하부 몰딩부와, 상기 게터층 형성 후에 상기 하부 몰딩부 상에 형성되는 상부 몰딩부로 이루어지는 2중 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 게터층은
파우더 타입, 벌크 타입 또는 필름 타입의 흡습제를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제2항에 있어서,
상기 흡습제는
CaO, MgO 및 CaCl2 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 패키지부에는
캐비티(cavity)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판; 및
상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부;를 포함하고,
상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있으며, 단열재가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 패키지용 기판은
연성 인쇄회로기판, 금속 기판 및 실리콘 기판 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 박막전지의 단자 및 상기 회로부는
와이어 본딩, 볼 본딩, 플립칩 본딩, 페이스트 본딩, 초음파 본딩 및 저항 용접 중 어느 하나의 방식으로 상기 패키지용 기판에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 하부 몰딩부가 20~ 200 ℃에서 1분 ~ 10시간 동안 경화되는 타입의 에폭시를 포함하는 재질로 형성되거나,
상기 하부 몰딩부 및 상부 몰딩부가 20~ 200 ℃에서 1분 ~ 10시간 동안 경화되는 타입의 에폭시를 포함하는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제1항에 있어서,
상기 게터층은
진공증착법에 의하여 연속적 막의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 회로부는
정전압 충전, 정전류 충전, 일정전압 이하 방전시 차단, 역전류 방지, 에너지 하베스터 출력 및 충전상태 표시 중 하나 이상의 기능을 수행하는 충방전 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제14항에 있어서,
상기 충방전 회로는
인쇄회로기판 상에 구현된 회로, 패키지 내부의 베어 칩 조립 회로 및 ASIC 회로 중 하나 이상의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제14항에 있어서,
상기 회로부는
상기 박막전지와 동일한 평면에 위치하거나 별도의 층에 위치하는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 삭제
- 삭제
- 단자를 구비하는 박막전지와 회로부가 배치되며, 상기 박막전지의 단자가 전기적으로 연결되는 패키지용 기판;
상기 박막전지와 회로부가 배치된 패키지용 기판을 밀봉하는 패키지부; 및
상기 박막전지의 단자와 전기적으로 연결되도록 상기 패키지용 기판의 일측 가장자리에 배치되며, 외부로 노출되는 패드 타입 또는 핀 타입의 패키지 단자;를 포함하고,
상기 패키지부 내에 수분 흡착용 게터층(Getter layer)이 형성되어 있으며,
패키지 내부에 위치하는 방열핀 또는 방열판을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제19항에 있어서,
상기 방열핀 또는 방열판은
상기 패키지 단자와 상기 박막전지의 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제1항 내지 제7항, 제11항 내지 제12항, 제14항 내지 제16항, 제19항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 박막전지 패키지는
에너지 하베스팅(energy harvesting)에 의하여, 내부의 박막전지가 충전되거나,
무선 충전 방식으로 내부의 박막전지가 충전되는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
- 제21항에 있어서,
상기 에너지 하베스팅 또는 무선 충전을 위한 모듈은 상기 박막전지 패키지와 일체형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 박막전지 패키지.
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| KR1020100136992A KR101218215B1 (ko) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | 박막전지 패키지 |
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