电子器件及其制造方法、以及网络系统的制作方法_6

文档序号:9383252阅读:来源:国知局
电路110。
[0425] 电力控制电路110除了将信息S供给给后段的运算元件111的功能外,也具有作 为以由发电元件55发出的电力对蓄电部50进行充电、将蓄电部50放电并将其电力供给给 运算元件111的充放电控制器的功能。
[0426] 应予说明,电力控制电路110、运算元件111、发送电路112、以及天线113将从上述 的蓄电部50得到的电力作为动力源驱动。
[0427] 运算元件111例如将上述的信息S数字化并输出给后段的发送电路112。应予说 明,运算元件111也可以对数字化后的信息S进行加密。
[0428] 另外,运算元件111也具有向信息S赋予用于识别多个第一子机106的每一个的 标识符的功能。
[0429] 然后,从运算元件111接受到信息S的发送电路112将该信息S无线调制并输出 给天线113,由天线113无线发送信息S。
[0430] 另一方面,母机130是中继器的一个例子,具有接收电路131、发送电路132、天线 133、存储元件134、运算元件135、以及收发电路136。
[0431] 天线133接收从子机106的天线113无线发送的信息S,并将该信息S输出给后段 的接收电路131。接收电路131将被无线调制的信息S解调并输出给运算元件135。
[0432] 运算元件135将被加密的信息S解码,基于为了识别子机106而赋予给信息S的 标识符来识别信息S是被从哪个子机106无线发送的信息。
[0433] 应予说明,运算元件135也可以在规定的定时生成指示信号S1,发送电路132将该 指示信号S 1无线调制并从天线133无线发送。虽然第一子机106没有接收指示信号S :的 功能,但在下述的第二子机中具有接受指示信号S1的接收电路,能够仅在接受到指示信号 情况下将信息S无线发送给母机130。
[0434] 然后,在运算元件135的控制下,按照各标识符将信息S存储于存储元件134。作 为存储元件134,能够使用DRAM (Dynamic Random Access Memory:动态随机存取存储器)、 FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory:铁电随机存取存储器)、以及闪存等任意的 元件。
[0435] 另外,运算元件135在规定的定时从存储元件134取出信息S,并将信息S输出给 收发电路136。收发电路136将从存储元件134得到的信息S以规定的通信协议发送给服 务器140。发送的方式可以是无线也可以是有线。
[0436] 服务器140具有运算元件141、收发电路142、存储元件143、以及显示部144。
[0437] 其中,收发电路142接受从母机130发送的信息S,并将该信息S输出给运算元件 141〇
[0438] 运算元件141为了保存而将信息S储存于存储元件143,或将信息S转换为适当的 图像信号并显示于显示器等显示单元144。然后,用户能够基于显示于显示单元144的信息 S来了解放置子机106的环境的温度。
[0439] 根据这样的网络系统105,能够实现第一子机106的发电元件55利用环境中的温 度进行发电,并通过由此得到的电力对蓄电部50进行蓄电的能量采集。
[0440] 另外,利用发电元件55的电压值,用户也能够监视发电元件55的周围的温度。
[0441] 应予说明,也可以代替像这样利用发电元件55监视温度,而如以下这样在子机中 设置用于获取环境所涉及的信息的传感器。
[0442] 图66是能够在上述的网络系统105中使用的第二子机的功能框图。应予说明,在 图66中,对与在图65中说明的要素相同的要素标注与图65相同的标记,以下省略其说明。
[0443] 如图66所示那样,第二子机107具有与运算元件111连接的传感器114和接收电 路 115〇
[0444] 不对传感器114进行特别限定。在该例子中,设定使用温度传感器、光传感器、振 动传感器、以及声音传感器的任意一个作为传感器114,从传感器114输出放置发电兀件55 的环境中的温度、光、振动、以及音等信息S。
[0445] 接收电路115将由母机130的运算元件135生成的指示信号SI解码并将其输出 给运算元件111。运算元件111仅在接受到指示信号SI时从传感器114获取信息S。通过 运算元件111获取的信息S与第一子机106相同,被从天线113无线发送。
[0446] 根据这样的第二子机107,除了温度外,也能够得到用户想监视的光、振动、以及声 音等信息,能够有助于用户的便利。
[0447] 接下来,对第一子机106、第二子机107的敷设例进行说明。
[0448] 图67~图68是表不各子机106、107的敷设例的不意图。
[0449] 在图67 (a)的例子中,在马达等机器150敷设多个子机106、107。在该情况下,发 电元件55利用机器150的发热进行发电,第二子机107通过该电力动作。应予说明,也可 以通过在第二子机107上设置促进机器150的散热的散热板,来较大地维持该散热板和机 器150之间的温度差,确保发电元件55的发电量。并且,通过作为第二子机107的传感器 114使用声音传感器、振动传感器、以及加速度传感器的任意一种,能够监视机器150的异 常振动、异响,用户能够判断机器150是否正常运转。其结果,能够在机器150故障前进行 机器150的修理、更换等处理。
[0450] 应予说明,也可以利用第一子机106的发电元件55(参照图65)监视机器150的 温度。由此,用户能够监视机器150的表面温度,能够判断机器150是否有异常加热。
[0451] 另外,也可以代替如上述那样使用热电元件作为发电元件55,而将通过机器150 的振动进行发电的振动发电元件作为发电元件55来使用。
[0452] 在图67(b)的例子中,在大厦、工厂等建筑物151敷设多个子机106、107。
[0453] 在该情况下,通过作为第二传感器114使用声音传感器、振动传感器,能够监视建 筑物151内的异常振动、异响。并且,在有异常振动、异响的情况下用户能够判断为在建筑 物151内有可疑者,能够将第二子机107用于建筑物151的防犯、维护。
[0454] 应予说明,也可以利用第一子机106的发电兀件55 (参照图65)监视建筑物151 的温度。
[0455] 在图68的例子中,在道路、桥、以及隧道等交通施设152敷设多个子机106、107。
[0456] 在该情况下,也通过作为第二子机107的传感器114使用声音传感器、振动传感器 来监视交通施设152的异响、龟裂。另外,也可以利用第一子机106的发电元件55 (参照图 65)监视交通施设152的温度。
[0457] 以上,对各实施方式详细地进行了说明,各实施方式并不限定于上述内容。例如, 在上述的各实施方式中,按照正极层23、固体电解质层25、以及负极层29的顺序对其进行 形成,但也可以与其相反,按照负极层29、固体电解质层25、以及正极层23的顺序来形成。
【主权项】
1. 一种电子器件,其特征在于,具有: 基板; 第一全固体二次电池,其被设置在所述基板上,具备第一电极层、固体电解质层、以及 第二电极层; 第一晶体管,其具备第一源极漏极、与所述第二电极层电连接的第二源极漏极、以及第 一栅极电极; 第一端子,其与所述第一电极层电连接; 第二端子,其控制所述第一栅极电极的电位; 第三端子,其与所述第一源极漏极电连接;以及 密封层,其覆盖所述第一全固体二次电池和所述第一晶体管; 所述第一端子、所述第二端子、以及所述第三端子在所述密封层的上表面露出。2. 根据权利要求1所述的电子器件,其特征在于, 所述第一电极层为负极, 所述第二电极层为正极, 所述第一晶体管为n型。3. 根据权利要求1所述的电子器件,其特征在于, 还具有n型的第二晶体管,该n型的第二晶体管具备第三源极漏极、第四源极漏极、以 及第二栅极电极,并被所述密封层覆盖, 所述第一电极层为负极, 所述第二电极层为正极, 所述第一晶体管为P型, 所述第二端子与所述第二栅极电极电连接,所述第三源极漏极与所述第一电极层电连 接,所述第四源极漏极与所述第一栅极电极电连接。4. 根据权利要求1所述的电子器件,其特征在于, 所述第一电极层为正极, 所述第二电极层为负极, 所述第一晶体管为P型。5. 根据权利要求1所述的电子器件,其特征在于, 还具有P型的第二晶体管,该P型的第二晶体管具备第三源极漏极、第四源极漏极、以 及第二栅极电极,并被所述密封层覆盖, 所述第一电极层为正极, 所述第二电极层为负极, 所述第一晶体管为n型, 所述第二端子与所述第二栅极电极电连接,所述第三源极漏极与所述第一电极层电连 接,所述第四源极漏极与所述第一栅极电极电连接。6. 根据权利要求1所述的电子器件,其特征在于,还具有: 第二晶体管,其具备第三源极漏极、第四源极漏极、以及第二栅极电极,并被所述密封 层覆盖; 第四端子,其与所述第二栅极电极电连接,并在所述密封层的所述上表面露出; 第五端子,其与所述第四源极漏极电连接,并在所述密封层的所述上表面露出, 所述第三源极漏极与所述第一电极层电连接。7. 根据权利要求1所述的电子器件,其特征在于, 还具有第二全固体二次电池,该第二全固体二次电池被设置于所述第三端子与所述第 一源极漏极之间,并经由所述第一晶体管与所述第一全固体二次电池以串联的方式连接, 所述第二全固体二次电池被所述密封层覆盖。8. 根据权利要求1至7中任意一项所述的电子器件,其特征在于, 还具有具备第一电极和第二电极的发电元件, 所述发电元件的所述第一电极与所述第一全固体二次电池的所述第一电极层电连接, 所述发电元件的所述第二电极与所述第一全固体二次电池的所述第二电极层电连接。9. 根据权利要求8所述的电子器件,其特征在于, 以并联的方式连接多个所述第一全固体二次电池, 所述电子器件还具有选择电路,该选择电路选择出多个所述第一全固体二次电池中的 任意一个并将该选择出的第一全固体二次电池的所述第一电极层与所述发电元件的所述 第一电极电连接,将所述选择出的第一全固体二次电池的所述第二电极层与所述发电元件 的所述第二电极电连接。10. 根据权利要求8所述的电子器件,其特征在于, 以串联的方式连接多个所述第一全固体二次电池, 所述电子器件还具有选择电路,该选择电路选择出多个所述第一全固体二次电池中的 任意一个并将该选择出的第一全固体二次电池的所述第一电极层与所述发电元件的所述 第一电极电连接,将所述选择出的第一全固体二次电池的所述第二电极层与所述发电元件 的所述第二电极电连接。 (图6)11. 根据权利要求1至10中任意一项所述的电子器件,其特征在于, 所述第一晶体管具有:栅极绝缘膜,其形成在第一栅极电极上;半导体层,其形成在所 述栅极绝缘膜上,具备所述第一源极漏极和所述第二源极漏极, 俯视时所述第一栅极电极的一部分处于所述第一源极漏极和所述第二源极漏极之间。12. 根据权利要求11所述的电子器件,其特征在于, 还具有在所述第一电极层上形成开口的绝缘膜, 所述半导体层的所述第一源极漏极在所述开口处与所述第一电极层相接, 第一栅极电极为俯视时包围所述开口的环状。13. 根据权利要求1至12中任意一项所述的电子器件,其特征在于, 所述第一电极层具有形成在所述基板上的集电层、以及形成在所述集电层上的电极主 体, 所述第一栅极电极形成在所述基板上,并且由与所述集电层相同的材料构成。14. 根据权利要求1至13中任意一项所述的电子器件,其特征在于, 还具有布线层,该布线层形成在所述密封层的所述上表面,与所述第一端子、所述第二 端子、以及所述第三端子电连接。15. -种电子器件的制造方法,其特征在于,具有: 在基板上形成具有第一区域和第二区域的集电层的工序; 在所述集电层的所述第一区域上形成第一电极主体,由所述集电层和所述第一电极主 体形成全固体二次电池的第一电极层的工序; 在所述第一电极层上形成所述全固体二次电池的固体电解质层的工序; 在所述固体电解质层上形成所述全固体二次电池的第二电极层的工序; 形成覆盖所述全固体二次电池和所述基板的绝缘膜的工序; 在所述第二电极层上的所述绝缘膜上形成具备栅极主体和延长部的栅极电极的工 序; 在所述栅极主体上形成栅极绝缘膜的工序; 在所述栅极主体的一方的侧方的所述绝缘膜上形成所述第二电极层露出的开口的工 序; 将在所述栅极主体的另一方的侧方的所述绝缘膜上具有第一源极漏极、在所述开口内 具有与所述第二电极层相接的第二源极漏极、在所述栅极绝缘膜上具有沟道的半导体层形 成在所述全固体二次电池上的工序; 在所述延长部、所述半导体层、以及所述绝缘膜上形成密封层的工序; 通过将所述密封层图案化来在所述第二区域的所述集电体层上形成第一孔、在所述栅 极电极的所述延长部上形成第二孔、在所述第一源极漏极上形成第三孔的工序; 在所述第一孔、所述第二孔、以及所述第三孔分别形成第一端子、第二端子、以及第三 端子的工序。16. -种电子器件的制造方法,其特征在于,具有: 在基板上形成具有第一区域和第二区域的集电层的工序; 在所述集电层的所述第一区域上形成第一电极主体,由所述集电层和所述第一电极主 体形成全固体二次电池的第一电极层的工序; 在所述第一电极层上形成所述全固体二次电池的固体电解质层的工序; 在所述固体电解质层上形成所述全固体二次电池的第二电极层的工序; 形成覆盖所述全固体二次电池和所述基板的绝缘膜的工序; 在所述第二区域的所述绝缘膜上形成栅极电极的栅极主体,在所述第二区域的旁边的 所述绝缘膜上形成所述栅极电极的延长部的工序; 在所述栅极主体上形成栅极绝缘膜的工序; 在所述栅极主体的一方的侧方的所述绝缘膜上形成所述集电层露出的开口的工序; 将在所述栅极主体的一方的侧方的所述绝缘膜上具有第一源极漏极、在所述开口内具 有与所述第一电极层相接的第二源极漏极、在所述栅极绝缘膜上具有沟道的半导体层形成 于所述第二区域的工序; 在所述延长部、所述半导体层、以及所述绝缘膜上形成密封层的工序; 通过将所述密封层图案化来在所述第二电极层上形成第一孔、在所述栅极电极的所述 延长部上形成第二孔、在所述第一源极漏极上形成第三孔的工序; 在所述第一孔、所述第二孔、以及所述第三孔分别形成第一端子、第二端子、以及第三 端子的工序。17. -种网络系统,其特征在于, 该网络系统具有多个电子器件,该电子器件具备:发电元件;全固体二次电池,其对由 所述发电元件发出的电力进行蓄电;发送电路,其通过所述全固体二次电池的电力驱动来 发送放置所述发电元件的环境所涉及的信息, 多个所述电子器件分别具备: 基板; 设置在所述基板上,形成所述全固体二次电池的第一电极层、固体电解质层、以及第二 电极层; 晶体管,其具备第一源极漏极、与所述第二电极层电连接的第二源极漏极、以及第一栅 极电极; 第一端子,其与所述第一电极层电连接; 第二端子,其控制所述第一栅极电极的电位; 第三端子,其与所述第一源极漏极电连接; 密封层,其覆盖所述全固体二次电池和所述晶体管;以及 布线层,其形成在所述密封层的所述上表面,与所述第一端子、所述第二端子、以及所 述第三端子电连接。18. 根据权利要求17所述的网络系统,其特征在于, 在所述电子器件设置了获取所述环境所涉及的信息的传感器。19. 根据权利要求18所述的网络系统,其特征在于, 所述传感器是温度传感器、光传感器、振动传感器、声音传感器、加速度传感器、以及压 力传感器中的任意一个。20. 根据权利要求17至19中任意一项所述的网络系统,其特征在于, 多个所述电子器件分别被敷设于机器、建筑物、以及交通施设的任意一个。
【专利摘要】本发明涉及电子器件及其制造方法、以及网络系统。在该电子器件及其制造方法、以及网络系统中实现电子器件的小型化。具有:基板(20);第一全固体二次电池(C1),其设置在基板(20)上,具备第一电极层(23)、固体电解质层(25)、以及第二电极层(29);第一晶体管(TR1),其具备第一源极漏极(38a)、与第二电极层(29)电连接的第二源极漏极(38b)、以及第一栅极电极(35);第一端子(41a),其与第一电极层(23)电连接;第二端子(41b),其控制第一栅极电极(35)的电位;第三端子(41c),其与第一源极漏极(38a)电连接;以及密封层(40),其覆盖第一全固体二次电池(C1)和第一晶体管(TR1),第一~第三端子(41a~41c)在密封层(40)的上表面(40x)露出。
【IPC分类】H01L29/786, H01L35/32, H01L25/16, H01M2/10, H01L25/00
【公开号】CN105103332
【申请号】CN201380074813
【发明人】壶井修, 曾我育生, 山本保
【申请人】富士通株式会社
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2013年3月18日
【公告号】WO2014147709A1
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