(57)【要約】【課題】十分な出力特性を備えた小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを提供することを可能にする。【解決手段】絶縁性基板１と、絶縁性基板上に設けられた半導体素子２と、絶縁性基板に設けられ、正極５と、負極６と、正極および負極を分離するセパレータ７と、および正極、負極、およびセパレータに含浸されイオン液体を主成分とする非水電解質とを有し、半導体素子を駆動する非水電解質電池４と、半導体素子および非水電解質電池を覆うように設けられた封止樹脂１０と、を備え、正極、負極、およびセパレータのいずれかは絶縁性基板および封止樹脂と接している。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板上に設けられた半導体素子と、
前記絶縁性基板に設けられ、正極と、負極と、前記正極および前記負極を分離するセパレータと、および前記正極、前記負極、および前記セパレータに含浸されイオン液体を主成分とする非水電解質とを有し、前記半導体素子を駆動する非水電解質電池と、
前記半導体素子および前記非水電解質電池を覆うように設けられた封止樹脂と、
を備え、前記正極、前記負極、および前記セパレータのいずれかは前記絶縁性基板および前記封止樹脂と接していることを特徴とする電源一体型半導体モジュール。
【請求項２】
前記イオン液体は、次の（１）式または（２）式により表されるカチオンを含むことを特徴とする、請求項１記載の電源一体型半導体モジュール。
【化１】
2008147391.tif 000007
【化２】
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（１）式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数４以下のアルキル基、エーテル基、エステル基、炭酸エステル基より選ばれる置換基であるか、またはＲ１、Ｒ２は互いに結合して炭素数４以上５以下の環状構造を形成しており、（２）式中、Ｒ５、Ｒ７は炭素数４以下のアルキル基、エーテル基、エステル基、炭酸エステル基より選ばれる置換基であり、Ｒ６は水素あるいはメチル基より選ばれる置換基である。
【請求項３】
前記イオン液体は、ＰＦ６−、［ＰＦ３(Ｃ２Ｆ５)３］−、［ＰＦ３(ＣＦ３)３］−、ＢＦ４−、［ＢＦ２(ＣＦ３)２］−、［ＢＦ２(Ｃ２Ｆ５)２］−、［ＢＦ３(ＣＦ３)］−、［ＢＦ３(Ｃ２Ｆ５)］−、［Ｂ(ＣＯＯＣＯＯ)２］−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３−、［(ＣＦ３ＳＯ２)２Ｎ］−、［(Ｃ２Ｆ５ＳＯ２)２Ｎ］−、［(ＣＦ３ＳＯ２)(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)Ｎ］−、［(ＣＮ)２Ｎ］−、［(ＣＦ３ＳＯ２)３Ｃ］−、［(ＣＮ)３Ｃ］−より選ばれる少なくとも１種類のアニオンを含むことを特徴とする請求項１または２記載の電源一体型半導体モジュール。
【請求項４】
前記イオン液体に含まれるアニオンは、［(ＣＦ３ＳＯ２)２Ｎ］−、［(Ｃ２Ｆ５ＳＯ２)２Ｎ］−、［(ＣＦ３ＳＯ２)(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)Ｎ］−より選ばれたもので構成されることを特徴とする請求項３記載の電源一体型半導体モジュール。
【請求項５】
前記負極はチタン含有金属複合酸化物を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電源一体型半導体モジュール。
【請求項６】
前記封止樹脂は、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電源一体型半導体モジュール。
【請求項７】
前記エポキシ樹脂は、少なくともエポキシ基を有する有機化合物と酸無水物基を有する有機化合物との反応硬化物であることを特徴とする請求項６記載の電源一体型半導体モジュール。
【請求項８】
前記セパレータは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン、ポリエチレン−テトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド、セルロースより選ばれる樹脂で構成されていることを特徴とする１乃至７のいずれかに記載の電源一体型半導体モジュール。
【請求項９】
前記絶縁性基板にはループ状のアンテナが設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電源一体型半導体モジュール。
【請求項１０】
絶縁性基板上に半導体素子を形成する工程と、
前記絶縁性基板上に、正極と、負極と、前記正極と前記負極を分離するセパレータとを積層した後に、イオン液体を主成分とする非水電解質を前記正極、前記負極および前記セパレータに注液して含浸させ、非水電解質電池を形成する工程と、
前記半導体素子および前記非水電解質電池を樹脂で封止する工程と、
を備え、前記非水電解質は、前記正極、前記負極、および前記セパレータのいずれかは前記絶縁性基板および前記樹脂に接していることを特徴とする電源一体型半導体モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子とこの半導体素子を駆動する電源と一体化して形成された電源一体型半導体モジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤ(Radio Frequency IDentification)タグなどワンチップで機能を発現する半導体モジュールが実現されつつある。このタグには、電源を内蔵しない場合と、電源を内蔵する場合とがある。電源を内蔵しない場合、使用時にはタグに内蔵された回路に有線ないし無線で電力を供給する必要がある。有線で電力を供給する場合、一つ一つのタグへコネクターやリード線を接続する必要があり、多数のタグから情報を収集することは困難である。また、無線で電力を供給する場合は、使用時に電磁誘導法などによりタグ内部で電力を発生させる。このため、外部の電力供給装置とタグとの距離が離れると発電効率が極端に低下し、多数のタグから短時間に情報を収集することは困難である。
【０００３】
一方、タグ内に電源を内蔵する場合、タグから発信する信号強度は強く、離れたところからでも情報収集ができるため多数のタグから短時間に情報収集することが可能となる。しかし、電源を内蔵することにより電源の体積分だけタグの容積が大きくなるため、電源の小型化が求められている。
【０００４】
タグに内蔵する電源としては、電池やキャパシターなどを用いることができるが、一般的には容量低下が少ないことから電池の方が好ましいと考えられている。一般的に小型電池としては、コイン型電池、ラミネート型電池が挙げられるが、いずれも封止・封口用の空間が必要なため、一定の空間に収納できる電池の容量が小さく、小型半導体モジュールへの搭載は困難である。
【０００５】
一方、電池の表面上にＩＣチップを実装した半導体素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この半導体素子は、電池の表面上にＩＣチップが実装されているため、小型化できない。
【０００６】
また、近年スパッタなどの手法により基板上に直接、電池モジュールを形成する技術も検討されている。しかし、使用できる電解質が固体電解質に限定されるため活物質層を薄くする必要があり、結果として電極単位面積あたりの放電容量を十分に得ることができない。また、固体電解質と電極活物質との接触が十分でなく、さらに固体電解質のリチウムイオン伝導度が低いために十分な放電出力特性を得ることができない。
【特許文献１】特開２００５−２８６０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、十分な出力特性を備えた小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様による電源一体型半導体モジュールは、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に設けられた半導体素子と、前記絶縁性基板に設けられ、正極と、負極と、前記正極および前記負極を分離するセパレータと、および前記正極、前記負極、および前記セパレータに含浸されイオン液体を主成分とする非水電解質とを有し、前記半導体素子を駆動する非水電解質電池と、前記半導体素子および前記非水電解質電池を覆うように設けられた封止樹脂と、
を備え、前記正極、前記負極、および前記セパレータのいずれかは前記絶縁性基板および前記封止樹脂と接していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の態様による電源一体型半導体モジュールの製造方法は、絶縁性基板上に半導体素子を形成する工程と、前記絶縁性基板上に、正極と、負極と、前記正極と前記負極を分離するセパレータとを積層した後に、イオン液体を主成分とする非水電解質を前記正極、前記負極および前記セパレータに注液して含浸させ、非水電解質電池を形成する工程と、前記半導体素子および前記非水電解質電池を樹脂で封止する工程と、を備え、前記非水電解質は、前記正極、前記負極、および前記セパレータのいずれかを介して前記絶縁性基板および前記樹脂に接していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、十分な出力特性を備えた小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、図面は模式的なものであり、寸法や比率が異なって示されている場合もある。
【００１２】
（実施形態）
本発明の一実施形態による電源一体型半導体モジュールを図１Ａ、１Ｂに示す。本実施形態による電源一体型半導体モジュールの断面図を図１Ａに、樹脂を除去したときの上面図を図１Ｂに示す。
【００１３】
本実施形態の電源一体型半導体モジュールは、絶縁性基板１上に形成された半導体素子２と、絶縁性基板１に設けられた凹部１ａ内に配置された非水電解質電池４と、を備えている。非水電解質電池４は、多孔質のセパレータ７と、このセパレータ７を介して対向して配置され正極５および負極６と、非水電解質と、を有し、周囲全体がセパレータ７により覆われた構造を有している。非水電解質は、イオン液体を主成分とし、正極５、負極６およびセパレータ７にそれぞれ含浸されている。半導体素子と、非水電解質電池４の正極５、負極６とを接続するための配線８が絶縁性基板１上に設けられているとともに、外部との通信のために、半導体素子２に接続されたループ状アンテナ線９が絶縁性基板２に設けられている。なお、非水電解質電池４の正極５、負極６は、それぞれのリード５ａ、６ａを介して、配線８に接続される。また、半導体素子２および非水電解質電池４は封止樹脂１０によって覆われている。
【００１４】
本実施形態においては、非水電解質電池４の非水電解質はイオン液体を主成分としており、正極５、負極６およびセパレータ７にそれぞれ含浸され、かつ非水電解質はセパレータ７を介して絶縁性基板１および封止樹脂１０と接触するように構成されている。すなわち、絶縁性基板１および封止樹脂１０が非水電解質電池４の外装を兼ねた構成となっている。
【００１５】
このように、本実施形態においては、非水電解質電池４の非水電解質はイオン液体を主成分とした液体電解質であるため、固体電解質の場合に比べて大きな出力特性を得ることができる。そして、この非水電解質は、正極５、負極６およびセパレータ７にそれぞれ含浸され、かつセパレータ７を介して絶縁性基板１および封止樹脂１０と接触するように構成されているので、液体電解質を有する電池を用いて電源一体型半導体モジュールを形成する場合に必要となる電池の外装が不要となる。このため、本実施形態に係る非水電解質電池４は電源一体型半導体モジュールに実装する際に新たな外装が不要となり、小型化することができる。
【００１６】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例を図２Ａ乃至図３Ｄを参照して説明する。なお、以下の変形例においては、リード５ａ、６ａ、および配線８等は説明を簡単にするために省略してある。
【００１７】
図２Ａに示す第１変形例の電源一体型半導体モジュールは、図１Ａに示す本実施形態において、負極６を絶縁性基板１の凹部の底面に接するように形成した構成となっている。この第１変形例においては、第１実施形態と同様に、非水電解質電池４の非水電解質はイオン液体を主成分としており、正極５、負極６およびセパレータ７にそれぞれ含浸されている。このため、非水電解質はセパレータ７または負極６を介して絶縁性基板１と接触するとともにセパレータ７を介して封止樹脂１０と接触するように構成されている。したがって、第１変形例も本実施形態と同様に、十分な出力特性を有する小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを得ることができる。
【００１８】
図２Ｂに示す第２変形例の電源一体型半導体モジュールは、図２Ａに示す第１変形例において、正極５の負極６と反対側の面（正極５の上面）および側面が封止樹脂１０に接するように形成した構成となっている。すなわち、この第２変形例においては、非水電解質はセパレータ７または負極６を介して絶縁性基板１と接触するとともにセパレータ７または正極５を介して封止樹脂１０と接触するように構成されている。したがって、第２変形例も本実施形態と同様に、十分な出力特性を有する小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを得ることができる。
【００１９】
図２Ｃに示す第３変形例の電源一体型半導体モジュールは、図２Ｂに示す第２変形例において、正極５を絶縁性基板１の凹部１ａを覆うように形成した構成となっている。すなわち、この第３変形例においては、非水電解質は正極５、セパレータ７、または負極６を介して絶縁性基板１と接触するとともに正極５を介して封止樹脂１０と接触するように構成されている。したがって、第３変形例も本実施形態と同様に、十分な出力特性を有する小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを得ることができる。
【００２０】
図２Ｄに示す第４変形例の電源一体型半導体モジュールは、図１Ａに示す本実施形態において、絶縁性基板１に凹部１ａを設けずに、絶縁性基板１上に負極６、セパレータ７、および正極５の順に積層された非水電解質電池４を形成した構成となっている。すなわち、この第４変形例においては、非水電解質は正極５、セパレータ７、または負極６を介して封止樹脂１０と接触するとともに負極６を介して絶縁性基板１と接触するように構成されている。したがって、この第４変形例も本実施形態と同様に、十分な出力特性を有する小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを得ることができる。
【００２１】
図３Ａに示す第５変形例の電源一体型半導体モジュールは、図２Ｄに示す第４変形例において、セパレータ７が負極６の上面ばかりでなく側面を覆って裾が絶縁性基板１に接するように形成した構成となっている。すなわち、この第５変形例においては、非水電解質は正極５、またはセパレータ７を介して封止樹脂１０と接触するとともに負極６またはセパレータ７を介して絶縁性基板１と接触するように構成されている。したがって、この第５変形例も本実施形態と同様に、十分な出力特性を有する小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを得ることができる。
【００２２】
図３Ｂに示す第６変形例の電源一体型半導体モジュールは、図３Ａに示す第５変形例において、セパレータ７を正極５の側面および上面を覆うように形成した構成となっている。すなわち、この第６変形例においては、非水電解質はセパレータ７を介して封止樹脂１０と接触するとともに負極６またはセパレータ７を介して絶縁性基板１と接触するように構成されている。したがって、この第６変形例も本実施形態と同様に、十分な出力特性を有する小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを得ることができる。
【００２３】
図３Ｃに示す第７変形例の電源一体型半導体モジュールは、図３Ｂに示す第６変形例において、絶縁性基板１と負極６との間にもセパレータ７を形成した構成となっている。すなわち、この第７変形例においては、非水電解質はセパレータ７を介して封止樹脂１０と接触するとともにセパレータ７を介して絶縁性基板１と接触するように構成されている。したがって、この第６変形例も本実施形態と同様に、十分な出力特性を有する小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを得ることができる。
【００２４】
図３Ｄに示す第８変形例の電源一体型半導体モジュールは、図１Ａに示す本実施形態において、絶縁性基板１に凹部１ａを形成しないで、絶縁性基板１上に負極６を形成し、この負極６を覆うようにセパレータ７を形成し、このセパレータ７を覆うように正極５を形成した構成となっている。この第８変形例においては、第１実施形態と同様に、非水電解質電池４の非水電解質はイオン液体を主成分としており、正極５、負極６およびセパレータ７にそれぞれ含浸されている。このため、この第８変形例においては、非水電解質は正極５を介して封止樹脂１０と接触するとともに正極５、負極６、またはセパレータ７を介して絶縁性基板１と接触するように構成されている。したがって、この第８変形例も本実施形態と同様に、十分な出力特性を有する小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを得ることができる。
【００２５】
なお、上記実施形態およびその変形例においては、正極５が負極６の上側に設けられていたが、正極５と負極６の配置は入れ替えた構成であっても良い。
【００２６】
次に、本実施形態の電源一体型半導体モジュールの製造方法を図４Ａ乃至図６Ｂを参照して説明する。
【００２７】
まず、電池収納用の凹部１ａが設けられた絶縁性基板１に半導体素子２、配線８、およびループ状のアンテナ線９を形成する（図４Ａ、４Ｂ）。続いて、凹部１ａにセパレータ７、負極６、セパレータ７、正極５、セパレータ７を順次積層し、負極６および正極５のリード線６ａおよび５ａを半導体素子２の配線８に接続する（図５Ａ、５Ｂ）。その後、全体を１００℃で真空乾燥した後に、リチウム塩を溶解したイオン液体からなる非水電解質を、セパレータ７、負極６、セパレータ７、正極５、およびセパレータ７が積層され収納された凹部１ａに注ぎ、さらに雰囲気を真空―常圧とすることにより、正極５、負極６、およびセパレータ７に非水電解質を含浸させる（図５Ａ、５Ｂ）。次に、絶縁性基板１を金型に収納して６０℃に保ち、真空状態でエポキシ化合物と、硬化剤と、硬化促進剤と、充填剤とを含む液状エポキシ樹脂組成物１０を絶縁性基板１覆うように充填した。さらに１１０℃で１時間、１５０℃で４時間の加熱を行ってエポキシ樹脂組成物を硬化し、電池一体型半導体モジュールを作成した（図６Ａ、６Ｂ）。
【００２８】
（非水電解質電池）
次に、本実施形態に係る非水電解質電池４について詳細に説明する。非水電解質電池４は、正極５、負極６、およびセパレータ７を具備しており、各々にはイオン液体を主成分とする非水電解質が含浸されている。正極５と負極６は、短冊状の電極を積層したものや、あるいは長いリボン上の電極を捲回あるいは九十九折にしたものを用いることができる。積層の数あるいはコイル状とした電極の長さは、電源一体型半導体モジュールの機能に応じて増減することができる。
【００２９】
次に、非水電解質、正極、負極、セパレータについて説明する。
【００３０】
１）非水電解質
非水電解質としては、イオン液体を主成分とし、リチウム塩を溶解させたものを用いることができる。イオン液体はカチオンとアニオンから構成される常温で液状の塩であり、不揮発性・不燃性という特徴を備えている。
【００３１】
なお、非水電解質としては、ＥＣ（エチレンカーボネート）あるいはＰＣ（プロピレンカーボネート）に代表される有機溶媒にリチウム塩を溶解させたものもあるが、これらを、本実施形態の電池一体型半導体モジュールに用いた場合、非水電解質注液後の真空含浸工程や、液状エポキシ樹脂組成物の硬化工程において有機溶媒が揮発してしまい、電池特性が失われてしまう。また、有機溶媒は硬化後のエポキシ樹脂を膨潤させてしまうために、樹脂にクラックが入り、半導体素子２を含む回路を短絡させ、半導体素子の機能が失われる可能性がある。
【００３２】
これに対して、本実施形態においては、非水電解質はイオン液体を主成分としている。イオン液体は不揮発性であり、注液後の真空含浸工程や、液状エポキシ組成物の硬化工程において揮発することはない。また、イオン液体を構成する後述のカチオン成分は、液状エポキシ樹脂の硬化促進剤として機能するものであり、エポキシ樹脂を膨潤させることはなく、逆に硬化を促進して強度を高めるという好ましい効果がある。
【００３３】
イオン液体はカチオンとアニオンから構成される塩であり、カチオンとしては、次に示す構造を有するものが好ましい。
【化１】
2008147391.tif 000003
【化２】
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【００３４】
これらは単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。（１）式においてＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は炭素数４以下のアルキル基、エーテル基、エステル基、炭酸エステル基より選ばれる置換基であるか、またはＲ１、Ｒ２は互いに結合して炭素数４以上５以下の環状構造を形成していてもよい。また、（２）式においてＲ５、Ｒ７は炭素数４以下のアルキル基、エーテル基、エステル基、炭酸エステル基より選ばれる置換基であり、Ｒ６は水素あるいはメチル基より選ばれる置換基である。
【００３５】
炭素数４以下のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔブチル基、ｓｅｃブチル基を挙げることができる。
【００３６】
炭素数４以下のエーテル基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、メトキシプロピル基、（２−メトキシ）プロピル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基などを挙げることができる。炭素数４以下のエステル基としては、メトキシカルボニルメチル基、メトキシカルボニルエチル基、エトキシカルボニルメチル基、アセチルメチル基、アセチルエチル基、プロピオニルメチル基などを挙げることができる。
【００３７】
炭素数４以下の炭酸エステル基としては、鎖状の−ＣＨ２ＯＣＯＯＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＯＯＣＨ３、−ＣＨ２ＯＣＯＯＣＨ２ＣＨ３、あるいは環状構造を有する
【化３】
2008147391.tif 000005
または
【化４】
2008147391.tif 000006
などを挙げることができる。
【００３８】
具体的には、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３，４−トリメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３，５−トリメチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムイオンなどを挙げることができる。
【００３９】
中でも、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムイオンは、粘度が低く耐電圧性に優れたイオン液体が得られるために好ましい。さらに、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムイオンは、イオン液体のリチウム塩の溶解度が高く、高イオン伝導性電解質が得られるために、より好ましい。
【００４０】
アニオンとしては、ＰＦ６−、［ＰＦ３(Ｃ２Ｆ５)３］−、［ＰＦ３(ＣＦ３)３］−、ＢＦ４−、［ＢＦ２(ＣＦ３)２］−、［ＢＦ２(Ｃ２Ｆ５)２］−、［ＢＦ３(ＣＦ３)］−、［ＢＦ３(Ｃ２Ｆ５)］−、［Ｂ(ＣＯＯＣＯＯ)２］−、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３−、［(ＣＦ３ＳＯ２)２Ｎ］−（ＴＦＳＩ−）、［(Ｃ２Ｆ５ＳＯ２)２Ｎ］−（ＢＥＴＩ−）、［(ＣＦ３ＳＯ２)(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)Ｎ］−、［(ＣＮ)２Ｎ］−、［(ＣＦ３ＳＯ２)３Ｃ］−、［(ＣＮ)３Ｃ］−より選ばれるアニオンであることが望ましく、これらは単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。中でも、ＢＦ４−，［ＢＦ３(ＣＦ３)］−、［ＢＦ３(Ｃ２Ｆ５)］−、ＴＦＳＩ−、ＢＥＴＩ−、［(ＣＦ３ＳＯ２)(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)Ｎ］−は、粘度の低いイオン液体が得られるために好ましい。さらに、ＴＦＳＩ−、ＢＥＴＩ−、［(ＣＦ３ＳＯ２)(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)Ｎ］−は、耐高温性の優れたイオン液体が得られるために、より好ましい。
【００４１】
上記カチオンとアニオンから構成されるイオン液体は、単独で用いてもよいが、複数種のイオン液体を混合して用いても良い。
【００４２】
上記イオン液体に加えるリチウム塩としては、ＬｉＰＦ６，Ｌｉ［ＰＦ３(Ｃ２Ｆ５)３］、Ｌｉ［ＰＦ３(ＣＦ３)３］、ＬｉＢＦ４，Ｌｉ［ＢＦ２(ＣＦ３)２］、Ｌｉ［ＢＦ２(Ｃ２Ｆ５)２］、Ｌｉ［ＢＦ３(ＣＦ３)］、Ｌｉ［ＢＦ３(Ｃ２Ｆ５)］、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＴｆ、ＬｉＮｆ、ＬｉＴＦＳＩ、ＬｉＢＥＴＩ、Ｌｉ［(ＣＦ３ＳＯ２)(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)Ｎ］、Ｌｉ［(ＣＮ)２Ｎ］、Ｌｉ［(ＣＦ３ＳＯ２)３Ｃ］などを用いることができる。これらリチウム塩のアニオンは、イオン液体を構成するアニオンと同じものであっても、異なっていてもよい。また、単独で用いても複数種を混合して用いてもよい。
【００４３】
また上記リチウム塩としては、中でもＬｉＢＦ４，Ｌｉ［ＢＦ３(ＣＦ３)］、Ｌｉ［ＢＦ３(Ｃ２Ｆ５)］、ＬｉＴＦＳＩ、ＬｉＢＥＴＩ、Ｌｉ［(ＣＦ３ＳＯ２)(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)Ｎ］は、非水電解質の粘度が低いために好ましい。さらに、ＬｉＴＦＳＩ、ＬｉＢＥＴＩ、Ｌｉ［(ＣＦ３ＳＯ２)(Ｃ４Ｆ９ＳＯ２)Ｎ］は、耐高温性に優れた非水電解質が得られるために、より好ましい。リチウム塩の濃度としては、０．２Ｍ以上、４．０Ｍ以下であることが好ましい。リチウム塩濃度が０．２Ｍを下回ると、リチウムイオン伝導度が低下して大電流放電特性が低下する。また、リチウム塩濃度が４．０Ｍを超えると粘度が高くなり電極やセパレータへの含浸が困難になる他、リチウム塩が溶解しきらずに析出するため、充分な特性を得ることができなくなる。特に望ましいリチウム塩濃度は、０．５Ｍ以上２．５Ｍ以下である。
【００４４】
２）正極
正極は例えば、正極活物質、導電剤およびバインダーを混練し、得られた合剤を膜状に成形することにより作製される。電気伝導を高めるために、シート状の集電体を用いることができる。
【００４５】
上記正極活物質としては、例えば、リチウムコバルト酸化物（ＬｉxＣｏＯ2）、リチウム鉄酸化物（ＬｉxＦｅＯ2）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉxＮｉＯ2）、リチウムニッケルコバルト酸化物（ＬｉxＮｉyＣｏ1-yＯ；０＜ｙ＜１）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉxＭｎ2Ｏ4）等のリチウム金属酸化物、マンガン酸化物（ＭｎＯ2）、五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、クロム酸化物（Ｃｒ3Ｏ8，ＣｒＯ2）、三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）等の金属酸化物を用いることができる。これら金属酸化物を用いることによって、高電圧で、高容量の非水電解質二次電池が得られる。中でも、ＬｉxＣｏＯ2 、ＬｉxＦｅＯ2 、ＬｉxＮｉＯ2 、ＬｉxＮｉyＣｏ1-yＯ2 （０＜ｙ＜１）、ＬｉＭｎ2Ｏ4 は、電圧が高く、高エネルギー密度の非水電解質電池が得られるためにより好ましい。なお、上記化合物において、ｘの範囲は、充放電反応の可逆性を高める観点から、０≦ｘ≦２、好ましくは０＜ｘ＜１．１とすると良い。
【００４６】
また、上記導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。前記バインダーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を用いることができる。これらは特に限定されるものではない。
【００４７】
また、上記正極の集電体としては、例えばアルミニウム、ステンレス、ニッケル、タングステン、チタン、又はモリブデンからなる金属箔、金属網等を用いることができる。中でもアルミニウムは、軽量で高エネルギー密度の非水電解質電池が得られるために、より好ましい。上記集電体は、酸化を抑制するために表面に耐酸化性の金属または合金を被覆しても良い。
【００４８】
また、上記バインダーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレンープロピレンーブタジエンゴム（ＥＰＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などを用いることができる。中でもＰＶｄＦは、結着力が強くサイクル特性に優れた非水電解質電池が得られるために好ましい。
【００４９】
３）負極
負極は、例えば、負極活物質、バインダーおよび必要に応じて導電剤を混練し、得られた合剤を膜状に成形することにより作製される。また電気伝導を高めるために、シート状の集電体を用いることができる。
【００５０】
上記負極活物質としては、従来のリチウムイオン電池またはリチウム電池に使用されている材料を使用することができる。中でも、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、リチウム金属、リチウム合金、リチウム複合酸化物、またはリチウムイオンを吸蔵放出する炭素質物よりなる群から選択される少なくとも１種類の材料を、負極活物質として使用することが好ましい。
【００５１】
上記金属酸化物としては、例えば、スズ酸化物、ケイ素酸化物、チタン含有金属複合酸化物、ニオブ酸化物、タングステン酸化物などを挙げることができる。上記金属硫化物としては、例えば、スズ硫化物、チタン硫化物などを挙げることができる。上記金属窒化物としては、例えば、リチウムコバルト窒化物、リチウム鉄窒化物、リチウムマンガン窒化物などを挙げることができる。上記リチウム合金としては、例えば、リチウムアルミニウム合金、リチウムスズ合金、リチウム鉛合金、リチウムケイ素合金などを挙げることができる。上記炭素質物としては、例えば、黒鉛、等方性黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、樹脂焼成炭素、熱分解気相成長炭素などを挙げることができる。中でも、メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素を含む負極は、充電効率が高いためにサイクル寿命を向上することができ、好適である。さらに、メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素の黒鉛結晶の配向は、放射状であることが好ましい。
【００５２】
中でも、チタン含有金属複合酸化物は、充放電サイクル特性に優れた非水電解質電池が得られるために好ましい。
【００５３】
上述したチタン含有金属複合酸化物としては、例えば、リチウムチタン酸化物、酸化物合成時はリチウムを含まないチタン系酸化物などを挙げることができる。リチウムチタン酸化物としては、例えばＬｉ4+xＴｉ5Ｏ12（０≦ｘ≦３）やＬｉ2+xＴｉ3Ｏ7（０≦ｘ≦３）などが挙げられる。チタン系酸化物としては、ＴｉＯ2、ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ及びＦｅよりなる群から選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物などが挙げられる。
【００５４】
さらに、Ｌｉ4+xＴｉ5Ｏ12（０≦ｘ≦３）は、放電時の電圧変化が平坦な非水電解質電池が得られるために、より好ましい。
【００５５】
上記負極の集電体としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、タングステン、チタンからなる金属箔、金属網等を用いることができる。中でもアルミニウムは、軽量で高エネルギー密度の非水電解質電池が得られるために、より好ましい。上記集電体は、酸化を抑制するために表面に耐酸化性の金属または合金を被覆しても良い。
【００５６】
上記バインダーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレンープロピレンーブタジエンゴム（ＥＰＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などを用いることができる。中でもＰＶｄＦは、結着力が強くサイクル特性に優れた非水電解質電池が得られるために好ましい。
【００５７】
４）セパレータ
セパレータとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン（ＰＦＡ）、ポリヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）、ポリエチレンーテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド、ポリイミド、セルロースポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）などの有機高分子を含む多孔質フィルムや、合成樹脂製不織布、あるいはガラス繊維製不織布などを用いることができる。前記セパレータには、アルミナ、酸化ジルコニウムなどの無機酸化物の粒子を混合して用いることができる。
【００５８】
５）封止樹脂
次に、封止樹脂について説明する。
【００５９】
封止樹脂としては、一般に半導体素子の封止に用いるものであれば特に限定するものではないが、中でもエポキシ樹脂が好ましい。さらに、エポキシ樹脂の中でも１分子中に２個以上のエポキシ基を有しているエポキシ樹脂が好ましい。
【００６０】
具体的には例えば、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール系のノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリまたはテトラ（ヒドロキシフェニル）アルカンから誘導されるエポキシ化合物、ビスヒドロキシビフェニル系エポキシ樹脂、ジヒドロキシジフェニルメタン系エポキシ樹脂、フェノールアラルキル樹脂のエポキシ化物、複素環式エポキシ樹脂、芳香族ジグリシジルアミン化合物などを用いることができる。
【００６１】
これらのエポキシ樹脂は２種以上を混合して用いても良い。なお、これらのエポキシ樹脂は常温で液状であることが好ましい。また、上述したエポキシ樹脂のうちのビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を用いた場合には、樹脂組成物の粘度が下がり、かつ貯蔵安定性にも優れていることから、エポキシ樹脂を混合する場合にはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂をエポキシ樹脂マトリクスの少なくとも１つとして用いることが好ましい。
【００６２】
上記エポキシ樹脂は、エポキシ化合物と、硬化剤（重合開始剤）と、充填材と、必要に応じて硬化促進剤ならびに触媒を添加したエポキシ樹脂組成物を硬化させたものである。
【００６３】
上記硬化剤としては、酸無水物類、アミン類、メルカプタン類、フェノール類、ジシアナミド類などを用いることができる。中でも酸無水物は、非水電解質中に混入した場合でも非水電解質電池の性能を低下させないために、より好ましい。上記酸無水物としては、具体的には無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水ハイミック酸（３，６−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸）、メチルー３，６−エンドメチレン無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水ドデセニルコハク酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビストリメリテート二無水物、グリセロールトリストリメリテート三無水物、１，１０−デカメチレンビストリメリテート二無水物、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物などを用いることができる。
【００６４】
これらの酸無水物は２種以上を混合して用いても良い。なお、これらの酸無水物は常温で液状であることが好ましい。硬化剤の配合量は特に制限されるものではないが、エポキシ樹脂と硬化剤との当量比（硬化剤の反応基／エポキシ基）を０．５〜１．５の範囲にすることが望ましい。この当量比が０．５未満では硬化反応が十分に起こりにくくなり、一方、１．５を超えると硬化物の物性、特に耐湿性が低下する恐れがあるからである。なお、当量比のより好ましい範囲は０．８〜１．２である。
【００６５】
硬化促進剤としては、６０℃以上の温度で触媒活性を示す潜在性触媒であれば任意の化合物を用いることができ、特に制限されない。触媒活性を示す温度が６０℃未満であると、樹脂組成物の貯蔵安定性が著しく低下してしまい長期間安定に保存できなくなる。これに加えて６０℃未満であると、半導体素子を封止する工程において、樹脂の流動中に粘度が上昇して成形性が損なわれる。
【００６６】
このような潜在性の硬化促進剤としては、具体的には例えば、ジシアンジアミド、高融点イミダゾール化合物、有機酸ジヒドラジド類、アミノマレオニトリル、メラミンおよびその誘導体、ポリアミン類などの高温でエポキシ樹脂に溶解して活性を示す高融点分解型触媒；アミンイミド化合物、エポキシ樹脂に可溶な第３アミン塩やイミダゾール塩などの高温において分解して活性化する塩基性触媒；３フッ化ホウ素のモノエチルアミン塩に代表されるルイス酸塩やルイス酸錯体、ブレンステッド酸の脂肪族スルホニウム塩に代表されるブレンステッド酸塩などの高温解離型のカチオン重合触媒；触媒をモレキュラシーブやゼオライトのような空孔を有する化合物に吸着させた吸着型触媒などを用いることができる。中でも、１，３位に置換基を有するイミダゾリウム化合物類は、非水電解質に混入しても非水電解質電池の性能を損なわないため好ましい。具体的には、１−ドデシル−２−メチル−３−ベンジルイミダゾリウムカチオン、１，３−ジベンジル−２−メチルイミダゾリウムカチオンなどを挙げることができる。
【００６７】
なお、硬化促進剤の配合量は特に限定されないが、反応に関わる樹脂マトリクスに対して０．０１〜１０ｗｔ％であることが望ましい。配合量が０．０１ｗｔ％未満であると樹脂組成物の硬化特性が低下する傾向にあり、一方、１０ｗｔ％を超えると硬化物の耐湿性および樹脂組成物の貯蔵安定性が低下する恐れがあるからである。
【００６８】
上記充填剤としては、例えば無機質充填剤が挙げられる。無機質充填剤としては、最大粒径が４０μｍ以下の球状の溶融シリカ粉末を用いるのが好ましい。最大粒径が４０μｍを超えると、半導体素子と基板との間の間隙への樹脂の充填性が悪化し、半導体装置の成形性が低下する。また、この溶融シリカ粉末は平均粒径１〜１０μｍのものと平均粒径１μｍ未満のものとを適宜組み合わせて用いることが最も好ましい。このように大小２種の平均粒径を有する溶融シリカ粉末を組み合わせて配合することで、充填剤は最密充填構造をとりやすくなり、溶融シリカ粉末が高充填でも良好な樹脂組成物を得ることが可能となる。
【００６９】
この溶融シリカ粉末と共に他の無機質充填剤を併用しても良い。他の無機質充填剤としては、具体的には例えば、結晶性シリカ粉末、タルク、アルミナ粉末、窒化ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末、ケイ酸カルシウム粉末、炭酸カルシウム粉末、硫酸バリウム粉末、マグネシア粉末などを用いることができる。
【００７０】
ただし、樹脂組成物の流動性や貯蔵安定性、半導体素子と基板との間の間隙への流れ込み性をあまり損なわないように、その配合量を決定する必要がある。さらに耐湿性をより向上させるためには、無機質充填剤の表面処理を行うことが好ましい。表面処理を行う場合、通常の表面処理に使用されるようなシランカップリング剤であれば特に制限なく用いることができる。
【００７１】
シランカップリング剤としては、具体的には例えば、エポキシシラン、アミノシラン、メルカプトシラン、アクリルシランなどを用いることができる。このシランカップリング剤の添加量は、充填剤全体を１００重量部としたときに０．０２〜１０重量部が好ましい。０．０２重量部未満であると樹脂組成物を硬化したさせた成形物の強度が低下する恐れがあり、一方、１０重量部を超えると成形物の吸湿性が上昇しやすく、またボイドが発生しやすくなる恐れがあるからである。充填剤としては、無機質充填剤の他に有機質充填剤を用いることができる。この有機質充填剤を用いることによって、液状エポキシ樹脂組成物が低粘度で流動性および成形性に優れ、かつ低応力なものとなる。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【００７３】
（実施例１）
本実施例は、図１Ａおよび図１Ｂに示す電源一体型半導体モジュールを作成する。
【００７４】
正極活物質としてリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２ ）を用い、これに導電剤として正極合材全体に対し８重量％の割合となるように黒鉛粉末、バインダーとして正極合材全体に対し５重量％の割合となるようにポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）のＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液をそれぞれ配合し、得られた塗液をアルミ箔に塗布し、乾燥することにより正極シートを作製した。
【００７５】
また、負極活物質としてチタン酸リチウムを用い、これに導電剤として負極合材全体に対し８重量％の割合となるようにアセチレンブラック粉末、バインダーとして負極合材全体に対し５重量％の割合となるようにＰＶｄＦのＮＭＰ溶液をそれぞれ配合し、得られた塗液をアルミ箔に塗布し、乾燥することにより負極シートを作製した。
【００７６】
正極５および負極６を各々５ｍｍ角に切断し、幅１ｍｍのアルミ箔のリードを超音波溶接により溶接した。セパレータ７として７ｍｍ角のＰＥＴ製多孔質フィルムを準備した。絶縁性基板１に配線を形成し、半導体素子２を実装し、さらに６ｍｍ角の深さ１００μｍの凹部１ａを絶縁性基板１に形成した。形成した凹部１ａにセパレータ７／正極５／セパレータ７／負極６／セパレータ７の順に積層し、最外周部を絶縁性基板１と熱融着することにより、正極５、負極６、およびセパレータ７を絶縁性基板１に固定し、さらに正極５と負極６に接続するリード５ａ、６ａを絶縁性基板１上の配線８と接続した。
【００７７】
１−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウムＢＥＴＩに、０．７５モル／Ｌの割合でＬｉＢＥＴＩを溶解し、イオン液体を主成分とする非水電解質を作成した。絶縁性基板１の凹部１ａ内に配置された正極５、負極６、およびセパレータ７の積層物の上に、上記非水電解質を滴下し、真空含浸することによりセパレータ７、正極５、および負極６に非水電解質を含浸し、非水電解質電池４を作成した。
【００７８】
封止樹脂にはエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤および充填剤の混合物を用いた。エポキシ樹脂としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１６９、油化シェルエポキシ社製、エピコート８０７）を１００重量部、硬化剤として酸無水物硬化剤であるメチルテトラヒドロ無水フタル酸を１００重量部、硬化促進剤としてイミダゾリウム化合物である１，３−ジベンジルー２−メチルイミダゾリウムクロライドを５重量部、充填剤として球状の無機質充填剤である球状シリカ：ＳＰ−３Ｂ（平均粒径３．３μｍ、最大粒径１２μｍ、扶桑シルテック社製）を１８０重量部、およびＳＯ−Ｅ５（平均粒径１．５μｍ、最大粒径３．０μｍ、アドマテック社製）を８０重量部混合し、液状のエポキシ樹脂組成物を得た。
【００７９】
半導体素子２と非水電解質電池４を実装した絶縁性基板１を６０℃に加熱し、上記エポキシ樹脂組成物を充填した後に、真空含浸を実施、さらに１１０℃８時間加熱することによりエポキシ樹脂組成物１０を硬化し、電源一体型半導体モジュールを作成した。
【００８０】
（比較例１）
比較例１として、イオン液体を主成分としない非水電解質を用いる以外は実施例１と同じ電源一体型半導体モジュールを作成した。この比較例１の非水電解質として、エチルメチルカーボネートとエチレンカーボネートを体積で１：１に混合した溶媒に、１．０モル／Ｌの割合でＬｉＰＦ６を溶解したものを用いた。しかし、この比較例の完成した電源一体型半導体モジュール内で電池は機能しなかった。モジュールを切断して電池部分を観察したところ、非水電解質が固体となっていた。そして、この固体の主成分はエチレンカーボネートとＬｉＰＦ６であった。このことから、比較例１の製造中の非水電解質の真空含浸工程と、エポキシ樹脂組成物の硬化工程とにおいて、非水電解質に含まれる低沸点成分であるエチルメチルカーボネートが揮発したものと考えられる。
【００８１】
（比較例２）
この比較例２では、非水電解質電池として、ラミネート外装を有する電池を以下の手法で作成した。まず正極および負極を各々５ｍｍ角に切断し、幅１ｍｍのアルミ箔のリードを超音波溶接により溶接した。セパレータとして７ｍｍ角のＰＥＴ製多孔質フィルムを準備した。外装材として７ｍｍ角のアルミラミネートフィルムを準備した。アルミラミネートフィルム／正極／セパレータ／負極／アルミラミネートフィルムの順に積層し、実施例１と同じイオン液体を主成分とする非水電解質を注液した。最外周部を熱融着することにより封止を試みたが、封止することができなかった。熱融着の幅が１ｍｍでは足りなかったためと考えられる。熱融着の幅が３ｍｍであれば十分な強度が得られることが明らかとなったが、５ｍｍ角の電極を収容するためには１１ｍｍ角のラミネートフィルムが必要となり、実施例１と同じサイズの半導体モジュールに実装することができなかった。
【００８２】
一方、外装材として、７ｍｍ角のアルミラミネートフィルムを用いた場合、非水電解質を封止するためには、電極は１ｍｍ角となってしまうため、半導体モジュールが作動する十分な電力を得ることができなかった。
【００８３】
以上説明したように、本実施例によれば、十分な出力特性を備えた小型電池を内蔵した電源一体型半導体モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による電池一体型半導体モジュールの断面図。
【図１Ｂ】一実施形態による電池一体型半導体モジュールの、樹脂を除去したときの上面図。
【図２Ａ】第１変形例よる電池一体型半導体モジュールの断面図。
【図２Ｂ】第２変形例よる電池一体型半導体モジュールの断面図。
【図２Ｃ】第３変形例よる電池一体型半導体モジュールの断面図。
【図２Ｄ】第４変形例よる電池一体型半導体モジュールの断面図。
【図３Ａ】第５変形例よる電池一体型半導体モジュールの断面図。
【図３Ｂ】第６変形例よる電池一体型半導体モジュールの断面図。
【図３Ｃ】第７変形例よる電池一体型半導体モジュールの断面図。
【図３Ｄ】第８変形例よる電池一体型半導体モジュールの断面図。
【図４Ａ】一実施形態の電池一体型半導体モジュールの製造工程を示す断面図。
【図４Ｂ】一実施形態の電池一体型半導体モジュールの製造工程を示す上面図。
【図５Ａ】一実施形態の電池一体型半導体モジュールの製造工程を示す断面図。
【図５Ｂ】一実施形態の電池一体型半導体モジュールの製造工程を示す上面図。
【図６Ａ】一実施形態の電池一体型半導体モジュールの製造工程を示す断面図。
【図６Ｂ】一実施形態の電池一体型半導体モジュールの製造工程を示す上面図。
【符号の説明】
【００８５】
１  絶縁性基板
１ａ  凹部
２  半導体素子
４  非水電解質電池
５  正極
５ａ  リード
６  負極
６ａ  リード
７  セパレータ
８  配線
９  ループ状アンテナ
１０  封止樹脂
【図１Ａ】
2008147391.tif 000009
【図１Ｂ】
2008147391.tif 000010
【図２Ａ】
2008147391.tif 000011
【図２Ｂ】
2008147391.tif 000012
【図２Ｃ】
2008147391.tif 000013
【図２Ｄ】
2008147391.tif 000014
【図３Ａ】
2008147391.tif 000015
【図３Ｂ】
2008147391.tif 000016
【図３Ｃ】
2008147391.tif 000017
【図３Ｄ】
2008147391.tif 000018
【図４Ａ】
2008147391.tif 000019
【図４Ｂ】
2008147391.tif 000020
【図５Ａ】
2008147391.tif 000021
【図５Ｂ】
2008147391.tif 000022
【図６Ａ】
2008147391.tif 000023
【図６Ｂ】
2008147391.tif 000024