[发明专利]在集成电路中生成电能的方法、相应集成电路及制造方法

说明书

本申请是申请日为2010年6月4日、申请号为201010198989.3且名称为“在集成电路中生成电能的方法、相应集成电路及制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及集成电路，更具体地涉及在集成电路中生成电能，而不是由诸如电池之类的常规电源产生能量。

发明内容

根据一种实施方式和实施例，提出使用例如球形或者更一般的马铃薯体形状（potatoid-shaped）的三维物体在包含一个或多个压电元件的一个或多个封闭空间内的不规则运动，并且使用这些物体对这些压电元件的碰撞在每次碰撞时产生电脉冲，电脉冲可以用于对集成电路的至少一部分供电或者对微型电池进行再充电，或者被储存于诸如电容器之类的存储装置中，以在随后被再次使用。

因此，可以延长例如电池的寿命，或者可选地使得器件自供电，而不需要为其配备电池。

根据一种实施方式和实施例，可以以多种方式将球设置为在封闭体内运动。通过非限制性示例，可以提到声学振动或其它起源，或者位于本身移动的支持件上的集成电路的移动。

因此，本发明得到众多应用，以非限制性方式举例来说，可以在健康领域中，用于传感器的电源和/或用于延长传感器的电池寿命，其中该传感器用于监控人类的心跳并且位于例如人类心脏附近（心脏的运动使球被设置为在壳体中不规则运动）。还应当提到用于在桥上检测汽车通过的传感器，汽车通过使其上放置有传感器的桥振动，从而将球设置为在壳体中运动，并引起电信号的产生，所产生的电信号可以用于对传感器自供电或者可选地用于产生检测信号。

可以进一步提到的应用是，对车辆水泵的操作的监控，车辆的水泵在操作中振动，从而允许球被设置为在壳体中运动，进而使得在传感器中生成电能。

根据一种实施方式和实施例，提出一种在集成电路中生成电能的方法，以及一种能够以宽频带并且独立于放置有集成电路的支持件的运动方向而操作的集成电路。

根据一方面，提出一种在集成电路中生成电能的方法，该方法包括：将所述集成电路中制作的一个或多个三维封闭空间与所述一个三维封闭空间或每个三维封闭空间内以自由方式容纳的一个或多个物体设置为相对运动，所述一个或多个三维封装空间包含一个或多个压电元件；以及由所述相对运动期间所述一个物体或所述多个物体中的至少一个物体与所述一个压电元件或所述多个压电元件中的至少一个压电元件之间的至少一次碰撞产生电能。

词语三维封闭空间应当被理解为指开孔的或其它的例如盒子或栅格（cage）之类的任意装置，使得可以防止通常是三维的物体在物体与封装空间的运动期间从封闭空间出来。

此外，自由容纳于这种封闭空间中的物体具有在封闭空间和物体被设置为相对运动时，考虑随意对壳体各个壁的碰撞，通常以不规则的方式在空间中任意方向上自由移动的能力。

三维空间与通常是三维的例如马铃薯体（potatoid）形式的物体的使用，允许操作不受限于运动被设置的特定方向，从而使操作可以适应集成电路所承受的任意类型的运动。此外，能够在封闭空间中以不规则方式移动从而撞击压电元件的物体的使用，完全独立于任何运动频率和/或压电元件的操作频率，从而使得可以提供能够在运动频率（如果有的话）有极大变化的集成电路中产生能量的方法。

当然，物体的尺寸和/或它们的数目以及封闭空间的体积和/或它们的数目可以根据应用的目的而调整。

因此，可以在一个封闭空间或多个封闭空间中的至少一个封闭空间中以自由方式容纳多个物体，这样能量产生就由一个或多个物体对所述一个封闭空间或所述多个封闭空间中至少一个封闭空间内的一个或多个压电元件的每次碰撞引起。

还可以有一个或多个封闭空间包含多个压电元件，并且电能产生由一个或多个物体对所述一个封闭空间或所述多个封闭空间中至少一个封闭空间内的一个或多个压电元件的每次碰撞引起。

实际上，对于封闭空间来说，所产生的能量的量依赖于碰撞的次数，从而依赖于该封闭空间中物体的数目和/或压电元件的数目。本领域技术人员知晓如何根据所设想的应用目的来调整这些参数。

当然，为了使物体能够在封闭空间中自由移动，必需使得它们的体积之和小于封闭空间中可用的自由体积。然而，优选使得物体的体积之和远小于自由体积，从而能够给物体以更大的运动自由，进而允许物体更容易地撞击压电元件。

这里，本领域技术人员知晓如何根据所设想的应用目的来调整这些参数。然而举例来说，封闭空间中物体的体积之和可以例如大于封闭空间的自由内体积的十分之一并且小于该自由内体积的四分之一。