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本マイクロバッテリーはスパッタリングおよび真空蒸着による全固体積層バッテリーでデバイスの厚みはパッケージを除き10μm以下です。 本バッテリーはほとんどすべての絶縁基板(プラスチックフィルム、ガラス、セラミック、デバイスやマイクロシステム表面)に形成できます。バッテリー面積はデバイスやマイクロシステムの面積に合わせることが可能で約 25〜500 mm2です。 |
![]() フレキシブル基板上のマイクロバッテリー |
![]() マイクロシステム上のマイクロバッテリー |
![]() マイクロバッテリーの原理図 |
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| マイクロバッテリーは電解質をはさむ2つの電極からなります。放電中はアノード(負の電極)が酸化します。リチウムイオンは外部回路に電子を供給しながら正の電極に移動します。充電中はリチウムイオンは外部の電場の影響で負極に戻ります。 | ||
| <マイクロバッテリーの製造方法> マイクロバッテリーはPVDによる連続する4層のコーティングから構成されます。 第1層はDCマグネトロンスパッタリングによる200nm厚の金属層(Ti,Ptなど)で電子コレクターとして働き外部接続に使用されます。 第2層は正電極となるLi挿入化合物(V2O5またはチタン酸硫化物)でDC反応性スパッタまたはRFスパッタによる1〜3μm厚の層です。 第3層は固体のガラス電解質で、LiボレートまたはフォスフェートベースのガラスがRFスパッタで1〜2μm形成されます。 最後に純リチウムコーティングが負電極として3〜5μm真空蒸着により成膜されます。 |
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| マイクロバッテリーの代表的特性 | ![]() |
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定格電流密度 |
100〜200μA/cm2(ダイレクトモード) |
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1〜2秒間の可能電流密度 (パルスモード) |
1mA/cm2 (低電圧) |
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O.C.V |
2.6 V |
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放電中平均電圧 |
2.2 V |
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容量 |
バッテリーセルの面積、電流密度、正電極の厚さによる |
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自己放電 |
測定不能 |
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充電−放電サイクル |
高速サイクル対応>10C |
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放電・充電サイクル数 |
容量損失なしで数1000サイクル |
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作動温度範囲 |
0〜60℃(0℃において10〜20μAh) |
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<マイクロバッテリーのデザインとパッケージング> マイクロバッテリーは絶縁親水材料(ガラス・絶縁金属・プラズマCVDコーティングなど)によるバリアにより湿度から効果的に保護されなければなりません。フレキシブルパッケージングでは自立マイクロバッテリーの厚みは150μmまで薄くすることができます。 さらにウェハーやマイクロシステム表面に形成された最新のマイクロバッテリーでは50μm以下まで薄くすることができます。 |
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<応用例>マイクロシステム用マイクロ電源(マイクロセンサー・メモリーバックアップ・ファーストパルス電源・オンチップ電源バッファーなど)スマートカード・電子タグ・センサー・MEMSや時計・生化学などのハイブリッド電源 |
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| <コンタクト先> Olivier BLANDENET / Michel MARTIN Tel : +33 (0)4 38 78 31 47 Fax : +33 (0)4 38 78 23 79 |
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