図1　�@刺に張り��けたICパッケージに封�VしたLiイオン電池

この「チップ電池」は、�w��電解��の薄膜をアノードとカソードの間に形成したもの（図2）。�w��電解��の中をLiイオンがカソードからアノードへ行くことで放電する。充電はその逆。薄膜形成基��はSiウェーハ(図3)。出��電圧は3.7V、と��来のLiイオン電池と同じ。ただし、電流容量がまだ小さく、����としてはエネルギーハーベスティング��のバックアップ電源、さまざまなワイヤレスセンサ、IoT（Internet of Things）、ウェアラブルデバイスなどが�[定されている。

図2　薄膜電池の���C　出�Z：Cymbet

図3　6インチSiウェーハに形成したLiイオン電池

Cymbet社は、2001�Qに��(sh━)国ミネソタ�Ε潺優▲櫂螢鋼xの郊外イルクリバーに設立された。ここに本社と研�|開発機�Δ魴eつ。開発した����は、ミクストシグナル半導��専門のファウンドリであるX-Fab社（テキサス�Ε螢紂璽椒奪�）が量��する。薄膜Liイオン電池の���]����はCymbetが�O社で開発、X-Fabの工場に提供した。

これまで、薄膜Liイオン電池の開発例はあったが、商��化までこぎつけたところはなかった。セミコンポータルでも、2008�Q12月にアルバックとアルバックマテリアルの薄膜���]����を紹介したが(参考�@料1)、商��化できなかった。アルバックはパートナーを求めたが、その直後にリーマンショックの影�xを被り、とん挫したようだ。今�vの薄膜Liイオン電池の構�]は、アルバックの�\術と�瑤討い襪�、Cymbet社はアルバックの����については��く何も��(m┬ng)らなかったという。構�]は�瑤討い襪�、おそらく基本構�]は��(m┬ng)られていたに違いない。カソード膜、電解��膜の�W定性を確保する�\術を開発したのではないだろうか。この��問には「そこが最も�Z労したところだ」と同社のCEO、Bill Priesmeyer��(hu━)(図4)は���]�\術については�Hくを語らない。

ただし、同社のウェブビデオを見ると、Si基���屬縫灰丱襯��┘螢船Ε燹�LiCoO2）をカソードとして形成し、�w��電解��としてLiPONを使っている。その�屬縫▲痢璽漂猯�(電流収集電極とも�}ぶ)としてLiフリーの材料を��いているとする。

図4　Cymbet社CEOのBill Priesmeyer��(hu━)

薄膜電池としての使い��(sh┫)は、ベアダイ、スタックなど�kつのパッケージ内に複数の半導��チップと�k緒に集積して実�△垢襦Ｅ展仕徹気鯆甘DするためのDC-DCコンバータなどのパワーマネジメントICも�k緒にパッケージしてもよい。あるいはマイコンやソーラーセルなどをスタックして透��パッケージで封�Vすると��低消�J電��のシステムになる(図5)。Bill Priesmeyer��(hu━)はサンプルとして、�@刺に張り��けた薄膜電池(図1)を�eち歩く。

図5　半導��チップやソーラーチップともスタック集積　出�Z：Cymbet

図6　すでにリファレンスボードを数�|類作��している

Cymbetのチップ電池の電流容量は、外形の�j(lu┛)きさによるが、5µAhから50µAhなどがある。それらに合わせて、開発ツールも数�|類揃えており(図6)、バッテリの完成度はかなり高い。これを2014�Qには、同じ�C積で3〜4倍の電流容量に�\やすとしている。組み込み電源やエネルギーハーベスティングが2015�Qあたりから立ち�屬�ると見て、このトレンドに合わせて����ポートフォリオを�\やしていく。電池の容量はフォトリソグラフィで作るため、もっと小さなバッテリを作る場合でも問��がないとしている。

参考�@料
1. 厚さ50µmのリチウムイオン電池を作成できる�\術、����をアルバックが開発 (2008/12/03)