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厚さ50μmのリチウムイオン電池を作できる\術、をアルバックが開発

リチウムイオン2次電池の厚さがなんと0.1mm以下とLのように薄いバッテリが可Δ砲覆襦あまりにも薄いバッテリなので、ICカードやウェラブルコンピュータ、デバイスなど、折り曲げ可Δ淵侫譽シブルな電池を実現できる。アルバックはアルバックマテリアルと共同で50μm以下の薄膜でリチウムイオン電池を攵できる\術とを開発した。

薄膜のリチウムイオン電池


この薄膜のリチウムイオン電池は、電解をw化しスパッタや^などの真空で攵できる。この薄膜リチウムイオン電池は、極と負極に電極層、電極集電層、w電解層、封V層という4つの霾から構成されている。極のコバルト┘螢船Ε燹LiCoO2)とw電解のリン┘螢船Ε燹Li3PO4)、電極集電層は式スパッタ(SME-200J)で形成する。電極集電層は負極笋任NiかCuを、極笋任MgO/Ti/Ptをそれぞれ使う。負極の金錺螢船Ε爐録振^機(ei-5)で形成し、~機膜・バリヤ層・~機膜の3層構]からなる封V層は式^_合(PME-200)で形成する。

w電解を使うため、来のリチウムイオン電池で懸念材料であった]れの心配がなく、爆発や発の心配もない。薄膜で形成する電池であるため、半導のプレーナダイオードのような構]をしている。

スパッタはDC、RFマグネトロンスパッタ(sh┫)式であり、極のLiCoO2を形成した後にそれをT晶化させるためのRTA(高]アニール)室など最j(lu┛)5室のプロセスチャンバをeつ。スパッタリングターゲットは極にLiCoO2、w電解にLi3PO4を開発している。アルバックマテリアルは高密度で均kに作ることにRした。直径440mmのj(lu┛)型ターゲットも開発している。プラズマダメージをvcするための工夫を施しているとしている。

成膜するのは極がLiCoO2、電解はLiPON、負極がLiであるが、ターゲットには極、電解とも素がHく含んでいるため、窒素でターゲットを恩気靴得膜する。w電解のスパッタレートは5.4μm/時と来よりも3倍以]い。

封V層はWLP(ウェーハレベルパッケージ)のようにデバイスに被戮垢襪錣韻世、水^気を吸いやすい~機膜を保護するため、バリヤ層をコーティングして水^気による劣化を抑えた。

C積20mm×20mmのセル性覦茲鮑したNuricell社のLiイオン電池では、トータルの厚さが50μmで、動作電圧は3.0~4.1V、電流容量は0.5~1.0mAh、最j(lu┛)電流が15mA動作a(b┳)度-20〜120℃という性がu(p┴ng)られている。この薄膜電池をICカードにも実△靴仁磴鮨している。


OTP CARD


今v、アルバックはこの試作をSEMICON Japanでtした。この試作や\術を(l━)在顧客に見てもらい、その反応を見ながら新しい可性を探っていくとしている。


(2008/12/03 セミコンポータル集室)

ごT見・ご感[
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