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バッテリ内蔵型LSI コモンズ

国内特許コード P150011578
整理番号 N14040
掲載日 2015年3月24日
出願番号 特願2014-224905
公開番号 特開2016-091295
出願日 平成26年11月5日(2014.11.5)
公開日 平成28年5月23日(2016.5.23)
発明者
  • 曽根原 誠
  • 是津 信行
  • 佐藤 敏郎
  • 手嶋 勝弥
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 バッテリ内蔵型LSI コモンズ
発明の概要 【課題】 待機時の電力消費を抑制し、かつ集積化を損なわずにバッテリを内蔵したLSIとして提供する。
【解決手段】 本発明に係るバッテリ内蔵型LSIは、インターポーザ40にLSI素子60を搭載してなるバッテリ内蔵型LSIであって、LSI素子60は、演算部60aと、演算部60aに電力を供給するDC-DCコンバータ60bとを備え、インターポーザ40は、演算部60aが待機状態にあるときに演算部60aに待機時の電力を供給するバッテリ50を備えると共に、バッテリ60は、インターポーザ40の厚さ方向に、電解質を挟んで陽極と陰極とを積層した構成を備えることを特徴とする。
前記バッテリ40としては、陽極と陰極と電解質とが、ともに固体からなる全固体型のバッテリが好適に使用できる。
【選択図】 図3
従来技術、競合技術の概要


PCで使用されているCPUに代表されるように、LSIは様々な電子機器で利用されている。近年では,多機能化や高速処理化などLSIは高性能になっており、それにともなって消費電力が増加傾向にある。一例として、ハイスペックのCPUにおいては、消費電力が100Wを超えるものも登場している。ただし、このような場合も常に100 Wは使用してはおらず、ほとんど電力を消費しない待機時の方が長い場合もある。
現在問題とされているのは、その待機時における消費電力である。LSIの電力供給に用いられるDC-DCコンバータは、LSIの通常動作時においては電力供給が効率的になされる一方、電力供給が少なくなる待機時においては電力変換効率が悪くなる。LSIに電力を供給して待機状態としておくのはLSIを素早く復帰させるためであるが、省電力の点から、この待機時に要する電力をいかに下げるかが課題になっている。



特許文献1には、システムLSIに、待機時に電力を供給するための補助バッテリを組み込んだ省電力信号処理装置が提案されている。この処理装置では、電圧オフ制御ユニットにより、待機時に主電源(バッテリ)による電力供給から補助バッテリによる電力供給を切り換える制御を行い、さらに、所定の条件下において、補助バッテリからの電力供給も完全に停止するモードへ切り換えることにより待機モードのみを備えるシステムと比べて電力消費を抑制できるようにしている。

産業上の利用分野


本発明はバッテリ内蔵型LSI関し、より詳細には薄膜バッテリを内蔵したバッテリ内蔵型LSIに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
インターポーザにLSI素子を搭載してなるバッテリ内蔵型LSIであって、
前記LSI素子は、演算部と、該演算部に電力を供給するDC-DCコンバータとを備え、
前記インターポーザは、前記演算部が待機状態にあるときに前記演算部に待機時の電力を供給するバッテリを備え、該バッテリは、前記インターポーザの厚さ方向に、電解質を挟んで陽極と陰極とを積層した構成を備えることを特徴とするバッテリ内蔵型LSI。

【請求項2】
前記バッテリは、前記陽極と陰極と電解質とが、ともに固体からなる全固体型のバッテリであることを特徴とする請求項1記載のバッテリ内蔵型LSI。

【請求項3】
前記バッテリは、前記陽極と陰極とが、(LiFePO4:Li4Ti5O12)、(LiCoO2:V2O5)、(V2O5:CoO)、(Li2FePO4F:V2O5)、(V2O5:Li4Ti5O12)の組み合わせのうちから選択されるいずれか一つであることを特徴とする請求項2記載のバッテリ内蔵型LSI。

【請求項4】
前記バッテリは、前記インターポーザの平面領域の全体がバッテリ形成領域として利用して形成されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載のバッテリ内蔵型LSI。

【請求項5】
前記LSI素子とバッテリとは、ビア配線を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載のバッテリ内蔵型LSI。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014224905thum.jpg
出願権利状態 公開
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