锂离子电池、集成电路和制造锂离子电池的方法_4

文档序号:9237048阅读:来源:国知局
363进行图案化以便形成硬掩模,由此使第二衬底356的边缘部分暴露。然后,执行蚀刻第二衬底的蚀刻步骤以便暴露载体350的第一主表面351的部分。归因于该图案化步骤,组合的衬底的边缘部分变成对UV光来说是透明的,这使能稍后使用可UV固化黏结剂的处理。图7D示出得到的结构的横截面。
[0059]之后,在得到的凹部352的表面上形成保护导电层357,例如铝层。可使用可防止锂源与半导体材料355的接触的任何材料来作为保护导电层357的材料。由于保护导电层357的存在,可防止锂原子在半导体材料355中的扩散。在图7E中示出得到的结构的横截面视图。在半导体晶片355的顶表面上形成导电层358,以便提供电接触。另外,将锂源359填充到腔364内。将液体电解质330和分隔物元件335填充到形成在第一衬底300的第一主表面310中的图案化结构325内。之后,如由图7F中的面向下箭头所指示的,载体350的第二主表面353被结合到第一衬底300的第一主表面310。例如,这可使用可UV固化黏结剂来完成。
[0060]图8概括了制造锂离子电池的方法。如图示的,制造锂离子电池的方法包括在包括绝缘材料的盖中形成电互连元件(S10),电互连元件提供在盖的第一主表面和第二主表面之间的电连接。该方法还包括在盖处形成阴极(S20),在第一衬底的第一主表面处形成阳极(S30),阳极包括由硅制成的部件,其中形成阴极或形成阳极包括限定腔。该方法还包括将电解质填充到腔内(S40),并且将盖附接到第一衬底的第一主表面(S50)。如应当清楚理解的,可改变处理的顺序。特别地,可以在形成阳极之前形成阴极,或反之亦然。
[0061]根据上述实施例,集成电路I包括电池2和集成电路元件140、144、340。电池的部件和集成电路元件可被布置在同一半导体衬底或半导体芯片上。根据另外的实施例,电池和电路的元件可被布置在分隔的半导体衬底或芯片上。当将电池和电路布置在分隔的芯片上时,电池可以经由互连电耦合到电路。
[0062]一般地,在本说明书的上下文中,电路或集成电路可包括用于处理数据的处理设备。电路或集成电路还可包括用于显示数据的一个或多个显示设备。电路或集成电路还可包括用于传送数据的传送器。电设备或集成电路还可包括被配置为实施特定电子系统的部件。根据一实施例,电设备或集成电路还可包括可输送电能到电池2的能量采集设备,该能量已从太阳能、热能、动能、机械能、电化学能或其它种类的能量生成。例如,电设备或集成电路可以是诸如轮胎压力传感器之类的传感器,其中电路或集成电路还包括传感器电路以及可选地包括传送感测到的数据到外部接收器的传送器。根据另一实施例,电设备或集成电路可以是致动器、RFID标签或智能卡。例如,智能卡可附加地包括指纹传感器,指纹传感器可使用由电池2输送的能量来工作。电路或集成电路可形成微机电系统(MEMS)或可以是其的部件。
[0063]尽管上文已经描述了本发明的实施例,但是明显的是,可实施另外的实施例。例如,另外的实施例可包括在权利要求中记载的特征的任何子组合,或在上文给出的示例中描述的元素的任何子组合。因此,所附权利要求的精神和范围不应当限于本文包含的对实施例的描述。
【主权项】
1.一种锂离子电池,包括: 具有第一主表面的第一衬底; 包括绝缘材料的盖,所述盖被附接到所述第一衬底的所述第一主表面,在所述第一衬底和所述盖之间限定腔; 在所述盖中的电互连元件,所述电互连元件提供在所述盖的第一主表面和第二主表面之间的电连接; 在所述腔中的电解质; 在所述第一衬底处的阳极,所述阳极包括由半导体材料制成的部件;以及 在所述盖处的阴极。2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中所述腔包括在所述盖中的凹部,所述阴极被布置在所述凹部中。3.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中所述第一衬底包括图案化结构。4.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中所述电互连元件包括从所述第一主表面延伸到所述第二主表面的过孔,所述过孔被填充有导电材料。5.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中所述第一衬底是半导体衬底并且所述盖包括玻璃衬底。6.根据权利要求1所述的锂离子电池,还包括被布置在所述第一衬底上的薄膜,所述薄膜密封在所述第一衬底和所述盖之间的连接部分。7.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中所述电互连元件包括被嵌入所述盖中的导电衬底部分。8.根据权利要求7所述的锂离子电池,其中所述腔包括在所述盖的第一主表面中的凹部,所述凹部接触所述导电衬底部分中面向所述第一衬底的表面。9.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中所述半导体材料是硅。10.一种包括锂离子电池和集成电路元件的集成电路,所述锂离子电池包括: 具有第一主表面的第一衬底; 包括绝缘材料的盖,所述盖被附接到所述第一衬底的所述第一主表面,在所述第一衬底和所述盖之间限定腔; 在所述盖中的电互连元件,所述电互连元件提供在所述盖的第一主表面和第二主表面之间的电连接; 在所述腔中的电解质; 在所述第一衬底处的阳极,所述阳极包括由半导体材料制成的部件;以及 在所述盖处的阴极。11.根据权利要求10所述的集成电路,其中所述集成电路元件形成在所述第一衬底中。12.根据权利要求10所述的集成电路,其中所述集成电路元件形成在另外的半导体衬底中。13.根据权利要求10所述的集成电路,其中所述集成电路元件是从由以下构成的组中选择的:电阻器、电容器、晶体管、传感器、能量生成设备、处理设备、显示设备、致动器和传送器。14.一种制造锂离子电池的方法,所述方法包括: 在包括绝缘材料的盖中形成电互连元件,所述电互连元件提供在所述盖的第一主表面和第二主表面之间的电连接; 在所述盖处形成阴极; 在第一衬底的第一主表面处形成阳极,所述阳极包括由半导体材料制成的部件,其中形成所述阴极或形成所述阳极包括限定腔; 将电解质填充到所述腔内;以及 将所述盖附接到所述第一衬底的所述第一主表面。15.根据权利要求14所述的方法,其中将所述盖附接到所述第一衬底的所述第一主表面包括在所述第一衬底上或所述盖上形成结合构件。16.根据权利要求15所述的方法,其中所述结合构件是由可UV固化的胶料制成的。17.根据权利要求15所述的方法,其中所述结合构件是由可热固化的胶料制成的。18.根据权利要求14所述的方法,其中形成所述电互连元件包括在载体中形成过孔并且利用导电材料填充所述过孔。19.根据权利要求18所述的方法,其中使用丝网印刷方法、喷墨印刷方法、半导体浮雕方法或金属浮雕方法来利用导电材料填充所述过孔。20.根据权利要求14所述的方法,还包括在所述第一衬底上形成薄膜,所述薄膜密封在所述第一衬底和所述盖之间的连接部分。
【专利摘要】提供了锂离子电池、集成电路和制造锂离子电池的方法。锂离子电池包括具有第一主表面的第一衬底和包括绝缘材料的盖。盖附接到第一衬底的第一主表面,并且在第一衬底和盖之间限定腔。锂离子电池还包括在盖中的电互连元件,该电互连元件提供在盖的第一主表面和第二主表面之间的电连接。锂离子电池还包括在腔中的电解质、在第一衬底处的阳极和在盖处的阴极,阳极包括由半导体材料制成的部件。
【IPC分类】H01M10/058, H01M10/42, H01M10/0525
【公开号】CN104953166
【申请号】CN201510146404
【发明人】A.布雷梅泽, B.戈勒, R.K.约斯, K.卡洛夫斯基, R.洛伊施纳, K.迈尔, C.莫泽, T.奈德哈特, V.K.拉贾拉曼, F.J.桑托斯罗德里格斯, P.措恩
【申请人】英飞凌科技股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月31日
【公告号】DE102015104800A1, US20150280288
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