"集積回路パッケージ10a~10nであって、-下記を含む層構造体と、-前記層構造体の層11、16上に配置された電極17、および-前記電極と電気的に接続された集積回路16、-1つまたは複数の流体回路部19、19’、191’、192’であって、可溶性の電気活性種を含むそれぞれの電解質溶液31、32を少なくとも1つ受け入れ、かつ前記溶液を前記電極17の少なくともいくつかに接触させて、動作中の前記集積回路に電力を供給するように各々が構成された流体回路部とを含む集積回路パッケージ。前記1つまたは複数の流体回路部の少なくとも1つは、それぞれの電解質溶液により、動作中の前記集積回路を実質的に冷却するように設計される、請求項1に記載の集積回路パッケージ。前記1つまたは複数の流体回路部の少なくとも1つは、それぞれの溶液が前記層構造体の層に沿って流れるように構成される、請求項1または2に記載の集積回路パッケージ。前記1つまたは複数の流体回路部19’の少なくとも1つは、それぞれの溶液が前記層構造体の2つの層16の間を流れるように構成され、前記2つの層は、好ましくは集積回路10gの層の3Dの積層として構成された集積回路の2つの層である、請求項3に記載の集積回路パッケージ。前記電極17a、17c、17a2、17c1の少なくともいくつかは、前記層構造体の層13、16を拘束するスペーサとして設計される、請求項4に記載の集積回路パッケージ10j、10l、10n。前記電極の少なくともいくつかは、前記層構造体の層の一方の側に配置され、前記1つまたは複数の流体回路部の前記少なくとも1つにより、その一方の側に沿って溶液が流れる、請求項3、4または5に記載の集積回路パッケージ。前記電極の少なくともいくつかは、前記2つの層のそれぞれに配置され、その層の間を前記1つまたは複数の流体回路部19’のそれぞれの1つの電解質溶液が流れる、請求項4または5に記載の集積回路パッケージ。前記2つの層の1つの一方の側に配置された電極はカソードおよびアノードの両方を含む、請求項7に記載の集積回路パッケージ10h、10j、10m、10n。前記層構造体は、プリント配線基板11、基板相互接続部13および前記集積回路の少なくともいくつかを含む集積回路チップ16を含み、かつ前記電極の少なくともいくつか、および前記1つまたは複数の流体回路部19の少なくとも1つは、前記プリント配線基板11、前記基板相互接続部13または前記集積回路チップ16の1つの一方の側に配置される、請求項1~3のいずれか1項に記載の集積回路パッケージ10a~10c、10e、10f。前記1つまたは複数の流体回路部19、19’は単一の電解質溶液31を受け入れるように構成され、かつ前記電極は選択的カソードおよびアノードを含み、前記1つまたは複数の流体回路部は、前記単一の電解質溶液が前記選択的カソードおよびアノードに接触して、それらとシングルフローレドックス系を形成するように構成される、請求項1~9のいずれか1項に記載の集積回路パッケージ。前記1つまたは複数の流体回路部19、19’、191’、192’は、-2つの電解質溶液31、32を受け入れ、好ましくは、前記1つまたは複数の流体回路部の前記2つの電解質溶液を隔てるように配置された膜を含み、かつ-前記2つの電解質溶液が前記電極のそれぞれのサブセットに接触し、前記サブセットの1つはカソードを含み、前記サブセットの別の1つはアノードを含み、それによりデュアルフローレドックス系を形成するように構成される、請求項1~9のいずれか1項に記載の集積回路パッケージ。前記1つまたは複数の流体回路部は各々、それぞれの電解質溶液が充填され、-前記それぞれの電解質溶液は、その酸化型および還元型の両方に可溶性であるレドックス対、好ましくは前記集積回路への電力供給に使用される電位範囲でレドックス過程を示さない支持電解質、およびレドックス電位および/または前記レドックス対の可逆性を調整するための添加剤を含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の集積回路パッケージ。前記それぞれの電解質溶液は、-以下のレドックス対:Fe2/Fe3、V2/V3、VO2/VO2、Ce3/Ce4、Co2/Co3、Cr2/Cr3、Ti3/TiOH3、Cr3/Cr2O72-、BH4-/BO2、OH-/H2O2、Br-/Br3-、Mn2/Mn3、Ru2/Ru3のいずれか1つまたはその誘導体、および-アセテート、o-フェナントロリン、メチルフェナントロリン、ジメチルフェナントロリン、ビピリジン、エチレンジアミンなどの添加剤を含み、前記それぞれの電解質溶液は、好ましくは溶媒として以下の支持電解質:H2SO4、HCl、Na2SO4、NaCl、NaOH、K2SO4、KOHおよび水のいずれか1つを含む、請求項12に記載の集積回路パッケージ。-請求項1~13のいずれか1項に記載の少なくとも1つの集積回路パッケージ10a~10nと、-前記少なくとも1つの集積回路パッケージの1つまたは複数の流体回路部19、19’、191’、192’と流体連通111、112、19i、19oした電気化学的電力給電ユニット110であって、動作中の前記少なくとも1つの集積回路パッケージの電力供給の必要性に従い、前記少なくとも1つの集積回路パッケージの前記流体回路部の1つまたは複数の電解質溶液31、32の対流を制御するように構成された対流ユニット141、142をさらに含む、前記電気化学的電力給電ユニットとを含むコンピュータシステム。コンピュータシステムを動作させる方法であって、-請求項1~13のいずれか1項に記載の集積回路パッケージを含むコンピュータシステムを用意しS100、-前記少なくとも1つの集積回路パッケージのそれぞれの流体回路部の少なくとも1つの電解質溶液を、前記少なくとも1つの集積回路パッケージの前記電極の少なくともいくつかに接触させることにより前記集積回路に電力を供給するS200~S300ステップを含む方法。電力electricalpowerをICチップまたはチップスタック内に供給する既知の解決策を改善することが依然として求められている。本発明の第1の態様によれば、本発明は、集積回路パッケージであって、層構造体の層上に配置された電極、および電極と電気的に接続された集積回路を含む層構造体と、1つまたは複数の流体回路部であって、可溶性の電気活性種を含むそれぞれの電解質溶液を少なくとも1つ受け入れ、かつ前記溶液を電極の少なくともいくつかに接触させて、動作中の集積回路に電力を供給するように各々が構成された流体回路部とを含む集積回路パッケージを提供する。各実施形態では、前記集積回路パッケージングは、以下の特徴の1つまたは複数を含んでもよい。-1つまたは複数の流体回路部の少なくとも1つは、それぞれの電解質溶液により、動作中の集積回路を実質的に冷却するように設計される。-1つまたは複数の流体回路部の少なくとも1つは、それぞれの溶液が層構造体の層に沿って流れるように構成される。-1つまたは複数の流体回路部の少なくとも1つは、それぞれの溶液が層構造体の2つの層の間を流れるように構成され、前記2つの層は、好ましくは集積回路の層の3Dの積層として構成された集積回路の2つの層である。-電極の少なくともいくつかは、層構造体の層を拘束するスペーサとして設計される。-電極の少なくともいくつかは、層構造体の層の一方の側に配置され、1つまたは複数の流体回路部の少なくとも1つにより一方の側に沿って溶液が流れる。-電極の少なくともいくつかは、前記2つの層のそれぞれに配置され、その層の間を1つまたは複数の流体回路部のそれぞれの1つの電解質溶液が流れる。-前記2つの層の1つの一方の側に配置された電極は、カソードおよびアノードの両方を含む。-層構造体は、プリント配線基板、基板相互接続部、および集積回路の少なくともいくつかを含む集積回路チップを含み、かつ電極の少なくともいくつか、および1つまたは複数の流体回路部の少なくとも1つは、プリント配線基板、基板相互接続部または集積回路チップの1つの一方の側に配置される。-1つまたは複数の流体回路部は単一の電解質溶液を受け入れるように構成され、かつ電極は選択的カソードおよびアノードを含み、前記1つまたは複数の流体回路部は、前記単一の電解質溶液が選択的カソードおよびアノードに接触して、それらとシングルフローレドックス系を形成するように構成される。-1つまたは複数の流体回路部は、2つの電解質溶液を受け入れ、好ましくは、1つまたは複数の流体回路部の2つの電解質溶液を隔てるように配置された膜を含み、かつ2つの電解質溶液が電極のそれぞれのサブセットに接触し、サブセットの1つはカソードを含み、サブセットの別の1つはアノードを含み、それによりデュアルフローレドックス系を形成するように構成される。-1つまたは複数の流体回路部は各々、それぞれの電解質溶液が充填され、前記それぞれの電解質溶液は、その酸化型および還元型の両方に可溶性であるレドックス対、好ましくは集積回路への電力供給に使用される電位範囲でレドックス過程を示さない支持電解質、およびレドックス電位もしくはレドックス対またはその両方の可逆性を調整するための添加剤を含む。-前記それぞれの電解質溶液は、以下のレドックス対:Fe2/Fe3、V2/V3、VO2/VO2、Ce3/Ce4、Co2/Co3、Cr2/Cr3、Ti3/TiOH3、Cr3/Cr2O72-、BH4-/BO2、OH-/H2O2、Br-/Br3-、Mn2/Mn3、Ru2/Ru3のいずれか1つまたはその誘導体、およびアセテート、o-フェナントロリン、メチルフェナントロリン、ジメチルフェナントロリン、ビピリジン、エチレンジアミンなどの添加剤を含み、前記それぞれの電解質溶液は、好ましくは溶媒として以下の支持電解質:H2SO4、HCl、Na2SO4、NaCl、NaOH、K2SO4、KOHおよび水のいずれか1つを含む。別の態様によれば、本発明は、コンピュータシステムであって、本発明による少なくとも1つの集積回路パッケージ、および前記少なくとも1つの集積回路パッケージの1つまたは複数の流体回路部と流体連通する電気化学的電力給電ユニットを含み、電気化学的電力給電ユニットは、動作中の前記少なくとも1つの集積回路パッケージの電力供給の必要性に従い、前記少なくとも1つの集積回路パッケージの流体回路部の1つまたは複数の電解質溶液の対流を制御するように構成された対流ユニットをさらに含む、コンピュータシステムとして実施される。最後の態様によれば、本発明は、コンピュータシステムを動作させる方法であって、本発明による集積回路パッケージを含むコンピュータシステムを用意し、前記少なくとも1つの集積回路パッケージのそれぞれの流体回路部の少なくとも1つの電解質溶液を前記少なくとも1つの集積回路パッケージの電極の少なくともいくつかに接触させることにより集積回路に電力を供給するステップを含む方法として実施される。ここで添付図面を参照して非限定的な例により本発明を実施する方法、装置およびシステムについて記載する。以下の説明の導入として、最初に集積回路パッケージを対象とする本発明の一般的な態様を示す。前記パッケージは、層構造体の層と電気的に接続されて配置されたICおよび電極を含む層構造体を有する。このパッケージはさらに、各々がそれぞれの電解質溶液すなわち2つの異なる溶液、下記のデュアルフローレドックスモードを参照を受け入れるように意図された流体回路部をさらに含む。関連する各溶液は、可溶性の電気活性種を有する。流体部は、電解質溶液を受け入れ、対応する電極に電解質溶液を接触させ、たとえば動作中のICに電力を供給するように設計される。パッケージに電極が組み込まれているため、電力electricalpowerをICの近くで供給し、それにより電力供給の効率を向上させることができる。電極に接触する電気化学的溶液の強制対流により、さらに高い電力electricalpower密度を達成することができる。最後に、in-situで液体を加え、好適な熱除去を意図することができるため、電力electricalpower給電および熱除去の必要性が一致することが特筆される。これに関連して、流体回路は、ICを実質的に冷却するように最適に設計してもよい。このため、電力electricalpowerの供給および冷却という問題を同時に解決する、組み合わせた溶液を得てもよい。こうした溶液は特に、層間冷却が電気化学的電力給電と組み合わされた3DのICによく適している。たとえば、電力給電プロセスの全段階で可溶性の状態が持続する電気活性レドックス対を用いて、2機能性の水性クーラントを用意してもよい。たとえば、負極と正極との電位差1Vを与えることができる水性レドックス対が知られている。さらに、たとえば、ピンを含む3Dシリコン積層における強制的な対流による層間の冷却により、200W/cm2を超える速度で熱除去を達成することができる。ICでは、実質的にすべての電力electricalpowerが熱に変換される。したがって、上述のように、局所冷却および電力の要求が一致し、これは冷却と電力給電との組み合わせに都合がよい。電気活性クーラントの流れたとえば、圧力駆動により与えられる放熱および電流密度はどちらも、最適化された対流による物質輸送および温度の上昇から恩恵を受ける。本アプローチにより、重要な資源を解放することができる。たとえば、3Dの積層の場合、電力給電電源ビアに割り当てられるシリコン貫通ビアTSVの数を著しく減少させ、したがって貴重なチップ面積を解放し、配線の混雑を減らし、マクロ設計を最小化することができる。導入できる信号ビアの数が増加し、それにより通信バンド幅が向上する。全体として、オンチップ配線のみを必要とするため電力関連配線がさらに簡素化され、ウェーハレベルを超えた相互接続部の必要がなくなる。さらに、上記の溶液は、有利にはデータセンタで使用されるようなサーバの動作に応用して、電気活性クーラントの貯蔵所を組み込めば、無停電電源装置UPS:uninterruptiblepowersupply機能を提供することができる。その自律性は、貯蔵所の大きさを変化させることにより容易に決定することができる。データセンタの既存のUPS設計、電力給電および電圧変換を改造することにより、顕著な効率の向上が可能である。電気化学的電力供給の別の利点は、デカップリングコンデンサの必要がなくなることであり、これにより、より多くのTSVおよびプロセッサスタックの貴重なスペースが解放される。本発明の他の特徴について、図2~15の実施形態を参照して説明することにする。理解のため最初に図1を参照しながら、従来のシングルチップパッケージ10’を説明する。こうしたチップは周知の層構造を有する。図示した様々な層はそれぞれ、たとえば、-プリント配線基板すなわちPWB:printedwiringboard11-はんだボール層12;-基板相互接続部13;-はんだバンプ14およびアンダーフィル層15;ならびに-ICチップそのもの16であってもよい。こうした構成要素はそれ自体周知である。電力electricalpowerは、各層を介して、すなわちPWB11からはんだボール12、基板相互接続部13、およびはんだバンプ14を介してICに供給される。ICマイクロプロセッサの場合、典型的には、はんだボールおよびバンプの大部分が電力給電電源/グランドに割り当てられるのに対して、信号伝送に割り当てられるのはごく一部である点に留意されたい。電力electricalpower供給の改善は、以下の実施形態に説明するように達成することができる。まず図2に、改造された集積回路パッケージ10aを示す。この装置は、なお図1の装置を想起させる層構造体を有する。このパッケージは、たとえば、図1と同じ連続的な層、すなわち、PWB11、はんだボール、基板相互接続部13、はんだバンプおよびアンダーフィル、ならびにチップ16を含んでいてもよい。しかしながら今回は、この構造体の層と電気的に接続された、たとえば、こうした層上に直接配置された電極17が設けられている。図2の例では、装置10aの残りの層配置の一方の側に延在するPWB11上に電極17が配置されている。これによりICは電極にこの場合、連続的な層11~15を介して間接的に連結されている。さらに、可溶性の電気活性種を含む電解質溶液を充填することができる流体回路部19が設けられている。この部19は、たとえばこの溶液をPWB層11の上面に配置された電極17たとえば、電極アレイ17に接触させることにより、動作時にIC層16に電力electricalpowerを供給できるように構成される。この例では、流体部19は単に、電極に面し、かつ、この場合、入口/出口の矢印19i、19oで表されるように溶液を供給する流体回路に連結可能な開口部を有する分配マニホールドである。流体回路に好適な流体回路部および連結部は、たとえば、マイクロ流体技術の公知の技法に従い得ることができる。電気化学の詳細については、図17~21を参照しながら後で考察するものとする。たとえば、マニホールドは、その1つまたは複数の表面にたとえば、底面に開口した第1のシリコンブロックの空洞として設計してもよい。流体回路は、たとえば、上面に開口したこうしたシリコンブロックの溝として提供してもよい。マニホールドは他に典型的には、セラミックス、金属またはハードポリマー等から作られてもよい。第2のシリコンブロックを第1のシリコンブロックと接触させて開口溝を塞いでもよい。その後第1のブロックを電極が配置された構造体の層の上面に載せる。他の多くの実装技術も可能である。たとえば、流体分配の流路を、高い熱伝導度を持つ金属ヒートシンクに機械加工してもよい。そうすることでヒートシンクをICパッケージの上面に置き、絶縁層により電極をヒートシンク材料から隔離することができる。別の実装は、マイクロ流体流路を得るためシリコンのマイクロマシニングを含んでもよい。考えられる電極の配置については、図9~15にて後で考察する。図2の実施形態をまとめると、従来のシングルチップパッケージが設けられているけれども、電力給電のため隣接して電気化学的EC:electrochemical電力変換ユニットおよび電極アレイがPWB上に設けられている。こうした解決策により、insituで電力供給が可能になる。さらに、これは、マニホールド19を通して循環する溶液がチップからPWBに移動した熱を取り込むことになるため、熱の除去にも関わる。次の図は、なお図1または2と同様の層構造体を有する、改造された集積回路パッケージ10b~10nの他の実施形態に相当する。なお、簡潔のため参照番号をすべて繰り返して記載しているとは限らない。たとえば、図3は、従来のシングルチップパッケージ10bを示すものであるが、今回は、電力給電のため、共通の基板相互接続部13の上に、隣接する電力変換ユニット19たとえば、流体回路と流体連通する電解質溶液マニホールドおよび電極17が設けられている。基板相互接続部13は、パッケージの残部から側方に共に延在するはんだボールおよびPWB層の上に配置される。この例では、電力electricalpowerが最終消費部16のより近くで供給される。したがって、図2の例と比較して熱除去の改善が期待される。次に、図4は、電力給電および冷却のため、ICチップ16の上に直接配置された電極アレイ17の上面に流体分配マニホールド19がある別のシングルチップパッケージ10cを示す。こうした配置により、IC層への直接的な電力供給が可能になり、さらに電解質溶液がIC層で生成される熱を十分に取り込むことができ、これは、図2または3の実施形態より効率的に行われる。図6も類似したものである、すなわち、電力給電および冷却のため、層構造体の上面の流体分配マニホールド19が電極アレイ17と流体連通して配置されている装置10eを示す。しかし、ここに示した装置は、垂直方向に集積化されたマルチチップパッケージである。たとえば、こうしたマルチチップパッケージにおいて多層の製造を可能にする従来技術の解決策は存在する。ここでの違いは、チップ16の上面に好適に配置された電極17および電力変換ユニット流体部19を組み込んだことにある。当業者であれば、上記の実施形態図2~4および6において、流体回路部19は、電解質溶液がICパッケージ10a~cの層構造体の1つの層すなわち、11、13または16に沿って流れるように構成されることを理解することができる。こうしたコンフィグレーションは、電力変換ユニットを構造体10a~cの層の上面に単なる付属装置として置くように設計できるため有利である。さらに当業者であれば、こうした設計では、チップの製造プロセスを実質的に変更させる必要がないことも理解できる。さらに、上記の各実施形態図2~4および6では、シングルフローレドックス系を意図しても、またはデュアルフローレドックス系を意図してもよい。シングルフローレドックス系の場合、流体回路部19は、1種の電解質溶液のみを含み、これを選択的な電極のアレイに接触させる。デュアルフローレドックス系を意図する場合、部19に、たとえば、膜で隔てられた2種の流体を充填し、その目的に好適に配置されたそれぞれの電極セットに接触させる必要がある。次に、電解質溶液が層構造体の2つの層、たとえば、ICの3Dの積層の2つのIC層の間を流れるように流体回路部を構成する他の実施形態を意図してもよい。図5、7~15を参照しながら、こうした実施形態を考察するものとする。こうした配置により、直接ではないが、IC層に近い電力供給が可能になる。さらに、こうした配置により、電解質溶液単数または複数は、IC層で生成される熱をより効率的に除去することができる。たとえば、図5は、電力給電および冷却のため、流体分配体が基板相互接続部13’に組み込まれたシングルチップパッケージ10dを示す。この場合、基板相互接続部13’は、好適に隔てられた、たとえば、それ自体周知であるスペーサ23により拘束された2つの層として構成される。このため、基板相互接続部13’の2層コンフィグレーションを前述の流体回路部の代わりに使用し、多くの点効率的な電力供給および熱除去で有利である流体路19’を設ける。対流に有利に働くよう、もしくは好ましくない毛管作用を防止するよう、またはその両方ため、必要に応じて2層の寸法を電解質溶液の性質に適合させてもよい。上記の実施形態に対するいくつかの変形を意図してもよい。たとえば、図7は、実際にマルチチップパッケージ内の図4および5の考えおよび利点を組み合わせた、2重の電力給電および冷却を含む、垂直方向に集積化されたマルチチップパッケージ10fを示す。電力給電および冷却のさらに別の考えを図8の実施形態に示し、層間流体分配体19’のスペーサ23を含む、垂直方向に集積化されたマルチチップパッケージ10gを提案する。以下、参照番号19’は層間流体回路部に使用するのに対し、参照番号19は単層部に使用する。ここで、流体分配体を多重層構造体の近くに限定するハウジング21たとえば、シリコン側壁を設けてもよい。このため電解質溶液を層構造体の層、たとえば、IC層の間に流すことができる。したがって、垂直方向に集積化されたマルチチップパッケージに対して、電力供給および冷却の効率的な統合スキームを達成することができる。対応する斜視図を図16に示す。図16では、参照番号24、25がそれぞれシリコン貫通ビアTSV、およびはんだボールに対応する。この構造は全体として、効率的な電力供給および冷却を確実なものにする多重流体回路部19’を規定する。この実施形態では単一の全体の入口19iおよび単一の全体の出口19oを図示しているが、好適な変形ではデュアルフロー入口および単一の出口、またはデュアルフローの入口およびデュアルフローの出口等を使用してもよい点に留意されたい。したがって、図5、7または8および16の実施形態をまとめると、電解質溶液が装置の層、たとえば、3Dの積層の2つのIC層の間を流れるように少なくとも1つの流体回路部19’を設計してもよいことを理解することができる。理解しやすいように、これらの図には層間流体部に関連する電極配置を示していない点に留意されたい。実際には、次に考察されるように、図9~15を参照して考察される電極コンフィグレーションのいずれか1つを使用してもよい。図5、7または8および16の実施形態は各々、シングルレドックスフロー溶液にも、またはデュアルレドックスフロー溶液にも対応できる。とはいえ、デュアルレドックスフロー溶液を実行するには、1つまたは複数の流体部19’内に電解質溶液が適切に分配されるようにするなど、若干の変更を必要とする。ここで、図2~8の実施形態をまとめると、流体回路部19、19’が各々、1種または2種の電解質溶液単数または複数を受け入れ、これを装置10a~10gの層構造体の層に沿ってまたは層の間に流すことができるように、少なくとも1つの部19、19’を設計してもよいことを理解することができる。図9~15は、チップ装置10h~10nの部分図を示す。図9は、層間コンフィグレーション中に単一の電解質が流れるオンチップ電極配置17を示す。対象の層13、16は、たとえば、スペーサ23により好適に拘束された2重の基板相互接続部図5または7の13’などでも、または図8のように2つの平行なICチップ16でもよい。考えられる電極配置として、関連する2つの層の各々の内側すなわち、電解質の流れと接触する側に装着した交互型電極アレイがある。電極17a1、17c1は、たとえば、それぞれ第1の層13、16上に配置されたアノードおよびカソードに対応してもよい。電極17a2および17c2は、第2の層13、16上のそれらに対応する電極である添え字aはアノード白を、cはカソード黒を表し、1および2はそれぞれ第1および第2の層に対応する。上記に指摘したように、この場合シングルフローが関係するため、こうした電極と電解質とのコンフィグレーションには、電極に適した選択性が必要とされる。シングルフローまたは混合反応物系の説明は、以前記載されているたとえばPriestnall2002,Sung2007,Mano2003、最後の文献リストを参照されたい。このコンフィグレーションは、たとえば、図5、7および8の実施形態に使用してもよい。電極の選択性は、たとえば、より小さいイオンのみを通過させる多孔性材料、たとえばゼオライトで1つの電極を被覆することにより実施することができる。さらに、電気活性種の酸化または還元をそれぞれ促進する電極触媒材料を電極に導入してもよい。図10は、類似しているが、電極配置がやや異なる配置を示す。この場合、カソード17c1を第1の上層の内側に配列する一方、アノード17a2を第2の層に装着する。このコンフィグレーションもやはり電極の選択性が必要とされる。このコンフィグレーションは、図9のコンフィグレーションより製造しやすくなる各層に1種類の電極しか設けないとはいえ、得られる電気回路は、閉回路になりにくいため、電力効率がやや低下することが示唆され、高い電極の選択性が必要とされる。この層間コンフィグレーションも図5、7および8の実施形態に使用してもよい。次に図11は、電極の機能性をスペーサ23の機能性と組み合わせた別の電極配置を示す。たとえば、アノード17aおよびカソード17cの交互型配置を意図してもよい。これに合わせてスペーサの材料を適合させる。スペーサ表面に使用される材料を選択的に適合させるのに好適なプロセスが利用可能である。逆スパッタリングまたはイオンエッチングによる異方性材料の除去と組み合わせた、蒸発、スパッタリング、蒸着またはメッキなどの公知の微細加工技術によって、電極材料をスペーサ表面に塗布してもよい。使用する電極材料は、溶液との相性、および電気化学反応に対する活性に従い選択してもよく、特に炭素および貴金属、たとえばAu、Pt、またはPdを含んでもよい。さらに電極材料は、金属合金、電子伝導性シリサイドまたは炭化物、たとえばSiCおよびB4Cを含んでもよい。電極材料への選択性および触媒活性は、前述したように付与してもよい。図11の変形などの変形は、有利にはスペーサの機能性を最適化し、関係する層の内側の貴重な領域の一部を解放するものである。このコンフィグレーションもやはり図5、7および8の実施形態と共に使用してもよい。図9、10または11の各実施形態では、全体として単一の電解質の流れを意図しているよって選択的電極が必要とされる。一方、本明細書ではシングルフローと呼ばれるものの、それに対応する流体回路は、1つ図5もしくは複数の層間流体回路部19’たとえば、図8のようにに分解してもよいし、あるいは、層間部19’と組み合わせたオントップ回路部19をさらに含んでもよい図7。言い換えれば、単一の電解質溶液と組み合わせて、さらに1つまたは複数の流体回路部19、19’を含む。いずれの場合も、前記流体部は、単一の電解質溶液が選択的カソードおよびアノードに接触できるように好適に構成されるシングルフローレドックス溶液。図9、10または11の実施形態と異なり、図12~15の実施形態は、異なる電解質溶液図示せずを受け入れることを意図した層間流体回路部19’を含む。溶液は、たとえば、膜20または別の種類の分離するものにより隔てられていてもよい。下記を参照されたい。マイクロフルイディクスの膜材料の組み込みについては、以前に記載されておりdeJong2006、特に、多孔性シリコンを含んでもよいMoghaddam2010,Tjerkstra2000。いずれの場合も、電極のそれぞれのサブセットすなわち、カソードまたはアノードに接触するように、電解質溶液をそれぞれの流体回路部191’、192’内にしかるべく拘束することにより、デュアルフローレドックス系を形成する。たとえば、図12は、層間コンフィグレーションのそれぞれの流体回路部191’、192内に拘束された2つの電解質が流れるオンチップ電極配置を示す。2つの流れは、膜20、拡散ゾーン20’もしくは中間層、または電気回路を閉回路にするため非活性イオンを通過させるさらに別の種類の分離するものを示す、チップ表面に平行な面破線により隔てられる。その他の点では、この電極配置は、図10と同様である。次に図13では、ここで各スペーサを、カソードおよびアノードの両方として働くようすなわち、分離線のそれぞれの側に設計すること以外は、図11と同様に電極配置17a2、17c1をスペーサに適用する。次に図14では、層間コンフィグレーションに2つの電解質が流れる別のオンチップ電極配置を示す。ここでの流れは、図の平面から流れてくる流れであり、やはり膜、拡散ゾーン、中間層、またはさらに別の種類の分離するものを示してもよい、チップ表面に垂直な面破線で隔てられている。見やすいように層間スペーサは示していない。2つの流れは、それぞれアノード部またはカソード部19a’、19c’内に拘束される。参照番号27は、図の平面からの流体出口を示す。次に最後の図15は、図11または13のように電極配置をスペーサに適用したこと以外は、図14と同様である。この場合、分離するもの20、20’の一方の側のスペーサがカソード17cとして働き、他方のもう一方の側がアノード17aとして働く。この場合も流れは、それぞれアノード部またはカソード部19a’、19c’内に拘束される。ここで図17~21を参照しながら、電解質溶液単数または複数について詳述するものとする。図17~19は、電力供給および冷却を目的として電極に接触する電解質溶液31、32を充填した流体回路部の詳細を示す。図17および18は、すでに考察したデュアルフローレドックス系に関し、図19は、シングルフローレドックス系に対応する。すべての場合において、RedおよびOxは還元された電気活性種および酸化された電気活性種を表し、電極/溶液界面における電子移行を矢印で示す。電解質溶液の流れの方向は、上から下である。図17では、2つの電解質溶液31、32が膜20により隔てられている。図17は、電解質溶液を分離するイオン選択的膜、および同一の電極材料を含む従来のレドックスフロー電池コンフィグレーションを想起させる。これに対し、図18は、同一の電極材料を含む膜のない共層流コンフィグレーションに依存した膜のないレドックス電気化学溶液を想起させる。図19は、選択的電極酸化および還元反応を選択的に高める様々な電極材料を意味するを含むシングルフローアーキテクチャに関する。いずれの場合も、EC電力供給だけでなく、電解質溶液の循環によりかなりの熱除去も得ることができる。流体回路部の寸法および流速は、たとえば、電力密度および熱除去を最適化するため実際に使用する電解質溶液および電力の必要性に応じて変更してもよい。特に毛管現象に対処すべきである、すなわち、最小層間寸法を考慮する必要がある場合がある。一方、たとえば、キャピラリポンプを用いて対流に有利になるように毛管作用を利用してもよい。液体の代わりにガスで処理する場合、こうした考慮すべき項目が存在しない点に留意されたい。しかしながら、液体により得られる熱除去能力は、ガスよりはるかに大きい。電解質溶液は一般に、電極と共に電子電荷移動に関与する活性なレドックス対と、溶液のイオン伝導度に寄与するが、電子電荷移動には寄与しないイオンを供給する支持電解質と、かなりの量の活性なレドックス対および支持電解質の両方を溶解する溶媒とからなる。活性なレドックス対は、好ましくは還元状態および酸化状態の両方の溶解形態で存在すべきであり、したがってFe2/Fe3、V2/V3、VO2/VO2、Ce3/Ce4、Co2/Co3、Cr2/Cr3、Ti3/TiOH3、Cr3/Cr2O72-、BH4-/BO2、OH-/H2O2、Br-/Br3-、Mn2/Mn3、Ru2/Ru3を含む対から選択されてもよい。レドックス対を、塩または任意の好適な誘導体、たとえばスルフェート、クロリド、水酸化物、またはカーボネートの形態で溶液に導入してもよいことが理解されよう。塩の濃度は、高密度の電気活性種、好ましくは1mol/Lまたはそれ以上を供給するのに十分に高くすべきである。濃度は、微小電極アレイとして知られているように拡散速度を高めるため電極の寸法を小型化する場合、より低くてもよい。支持電解質は、活性なレドックス対、たとえばH2SO4、HCl、Na2SO4、NaCl、NaOH、K2SO4、KOHを含む塩に一致するように選択すべきである。支持電解質の濃度は、溶液の抵抗を最小にするのに十分に高くする一方で、やはりイオン会合、または高粘度になりすぎることを回避するため、好ましくは0.5mol/Lまたはそれ以上にすべきである。変形の場合、2mol/Lまたはそれ以上の濃度が好ましく、かなりの性能が得られる。溶媒は、活性なレドックス対を含む塩、および支持電解質の高い溶解度を可能にすべきである。上記の種の場合、水が好適な溶媒である。この溶液には、系の性能を高めるため上記の成分だけでなく、さらに添加剤を導入してもよい。特に電気化学の科学で周知であるように、活性なレドックス対のレドックス電位を変更するため配位子種を加えてもよいたとえばChen1981,Chen1982,Murthy1989。デュアルフローコンフィグレーション図17および18では、2種の溶液はそれぞれ、好ましくは異なる活性なレドックス対を含む。レドックス対間の電位差は、ICに電力を供給するのに必要とされる電圧に近くなるように選択される。シングルフローコンフィグレーションでは、単一の溶液は活性なレドックス対の両方を含み、電極は、前述のように高い選択性を示す。電極間の離隔距離は任意に選択してもよいが、好ましくは電極間の溶液のイオン抵抗を低減するため最小化すべきである。対向する層に配置された電極を含む層間コンフィグレーション図8、10、12、16では、電極間の間隔をスペーサの高さにより規定する。好ましくは、この高さは10μm~300μmの範囲にある。次に、図20は、本発明の実施形態による方法のステップを図示したフローチャートである。基本的に、この方法は、上記で論じたように電解質溶液を対流させることにより、ICパッケージに電力を供給することを目的とする。実際に、コンピュータシステムには複数のチップパッケージが設けられすなわち、上記の実施形態による、さらに電気化学的EC電力ユニットが備えられているステップ100。ECユニットは、電解質溶液単数または複数の対流が可能になるようにチップの流体部と流体連通している。好ましくは、実際の電力の必要性をモニタしてもよくステップS300、好適に変更された電力electricalpowerを供給するように適宜流体の対流を制御するS200。この場合、単純なフィードバックループが必要とされると考えられる。これに関連して、図21は、本発明の実施形態による電気化学的電力給電ユニット110を備えたコンピュータシステムを示す。提唱したレドックスフロー電力給電部は単に、従来のレドックスフロー電池の電解質の流路にコンピュータシステム100たとえば、上記で論じたようなピンを含む3Dシリコン積層など数百のチップパッケージを含むデータセンタを挿入してなる。こうした電池は、2つの流体回路111、112を含み、それぞれ電解質タンク121、122を有する。回路の流速は、ポンプ141、142により制御される。さらに、セル151、152は、それぞれの電極131、132この場合、充電専用に接触し、EC膜25により隔てられ、溶液の再充填に際して別の電力供給部120によりEC膜25に電圧が印加される。コンピュータシステム100で放電が起こるため、図21のコンフィグレーションは、実際に連続的な動作を可能にする。実際の実装の詳細に応じて、こうした電池はさらに、高い流速、高い電力密度、高温度での動作、およびクーラント機能性を可能にする。電池の電解質の流路上におけるコンピュータシステム100の相互接続には、それ自体が周知である、マイクロ流体科学からもたらされた技術たとえば、チュービングもしくはPDMS機械加工またはその両方、マニホールド等を使用してもよい。液体クーラントとして水を使用すると、ピンを含む3D積層において層間の強制対流冷却を行うことにより、200W/cm2を超える速度で熱除去を達成することができるBrunschwiler2009。電力給電は、上記で論じたように集積回路パッケージの電極で電気化学的に放電する電解質溶液に電気活性種を与えることにより達成される。電極ペアにおいて1V程度の電位差を可能にする水性電気化学の分野には、多くのレドックス対のペアが存在するCRCHandbookofChemistryandPhysics2010。こうした電圧は、現在のトランジスタに電力を供給するのに十分である。さらに、水溶液を用いた電気化学的電力給電は、供給電圧の最近の傾向、すなわち、より低い値、たとえば、0.6Vを対象とする最近の傾向に一層適していることを理解することができる。こうした科学技術の利益は大きなものであり、たとえば、パッケージングの基盤およびコンピュータシステムたとえば、データセンタ基盤の両レベルの改良が期待される。第1には、パッケージングの利益に関するものである。高性能3DICでは、送電TSV電源ビアが現在、TSVを使用する全面積の66を占めると推定される。電力給電全体を2機能性のクーラントに移行することにより、この面積は、設計の自由度の向上、または追加の信号ビアの形成に利用される。電気化学的放電が局所的たとえば、オンチップに起こるため、チップレベル以外の要素とのインターフェースが必要ない。このため、電力関連の配線をすべて簡素化し、チップレベルに限定することができる。第2は、基盤の利益に関するものである。電力給電は、クーラントの電気活性種により確保される。利用可能な電気活性種の絶対量を増やすことにより、系の自律性が向上する。これに関連して、図21に示したように、この自律性を得る簡便な方法は、溶液の貯蔵所121、122を冷却ループ111、112に導入することによる。ユーティリティ側の停電の場合でも、電気活性クーラントをその量が枯渇するまで供給することができる。さらに、チップに送られる電圧が、溶液の放電深度と共に下がることも測定することができる。電気化学的系に最適な動作範囲は、10~90の放電深度にあり、この放電深度では、1電子レドックス対からなる電気化学的電力給電系の供給電圧は、ほぼ直線的に予想通り約0.1V変動する。供給電圧の著しい低下は、放電深度が100に近づいたときにだけ起こる。したがって、系の自律的動作は本質的に、局所的なオンチップ電極コンフィグレーションと無関係に容易に設計することができる貯蔵所の大きさによって決まる。このため、無停電電源装置UPSを提供することができる。こうしたUPSをコンピュータシステムに連結するには、効率の改善を目的として現在の電力給電基盤を再設計することが提案されてもよい。オンラインUPSを含む改造型と従来型のデータセンタアーキテクチャのスキームを図22~23に示す。さらに詳しく言うと、データセンタの従来の電力給電アーキテクチャ図22と、冷却/電気化学的電力給電を組み合わせたもの図23との間で比較を行っている。従来のアーキテクチャに含まれる要素のエネルギ効率は、報告された重負荷値に基づくPratt2007のに対し、電気化学的系のエネルギ効率は、最良の推定値である。細い線は電流の流れを表すのに対し、電気活性クーラントの流れは太い線で表す。使用する略語は標準的に、無停電電源装置UPS、交流AC:AlternatingCurrent、直流DC:DirectCurrent、電力配分装置PDU:PowerDistributionUnit、電源ユニットPSU:PowerSupplyUnit、電圧レギュレータVR:VoltageRegulator、電気化学セルEC:ElectrochemicalCellである。図22に示したパーセンテージは、データセンタに入る電力electricalpowerの連続的な変換ステップ後に残っている電力electricalpowerの率に相当する。ここでは、一例としてプロセッサに直接供給するのに必要な電力electricalpowerのみを示す。従来のデータセンタアーキテクチャでは、プロセッサへの電力給電は、主に変換損失に起因してデータセンタ内の効率性が36に過ぎないと推定される。電気化学的電力給電を加えることにより図23、変換チェーンの初めに中央でユーティリティレベル400VACからサーバレベル1VDCへの変換を行うことができる。銅線の場合、この電圧変換では、許容可能な抵抗損で対応する電流を運ぶと、400倍多い銅が必要とされると考えられる。しかしながら、設備の中央位置で電気エネルギを化学エネルギ図23のDC/EC電気化学セルに変換することにより、こうした過剰な配線が必要とされない。充填される電気活性クーラントは、10L/分の流速でラックレベルに分配することができる。これは、2つの電解質溶液各々について1レドックス対ペア当たり1つの電子の交換、および活性なレドックス対濃度1mol/Lと仮定すると、約16kAの電流を運ぶことに相当する。この段階後、電力は化学エネルギの形態で供給され、エネルギ輸送の速度は、電気活性クーラントの流速によって決まる。図23には冷却の所要電力が含まれていないため、電気活性クーラントの輸送に関係するポンプ動力は、冷却基盤の一部と見なされ、効率性の比較に含まれていない。さらに、数kA程度の大電流の場合、好適な直径の管を介したイオンの強制対流による電荷輸送の方が、金属線による電子伝導よりエネルギ効率的でコスト効率も高い。ラックレベルでのクーラントの流れは、より狭い流路での著しい圧力降下を回避するため、化学エネルギの電気エネルギへの最終的な変換がIC、たとえば3DICの層間図23のプロセッサレベルに近接して起こるまで、マニホールドを介してより低い流速でサーバレベルに分配される。従来のアーキテクチャと比較して劇的に改善をもたらすデータセンタの電気化学的電力給電の考えを用いると、プロセッサへの電力給電の効率は、77と推定される。この電気化学的電力給電の考えを実行しやすくした主な理由は、従来のオンラインUPSシステムを除去したこと、および電気エネルギの代わりに化学エネルギの形態にて低電圧レベルで電力を分配する能力により、電力給電チェーンの多重変換ステップを回避したことにある。可溶性の電気活性種の形態の化学エネルギとして電気エネルギを貯蔵すること、および強制対流を用いたその電気エネルギへの変換は、レドックスフロー電池RFB:redoxflowbattery、またはリバーシブル燃料電池の分野と関連付けてもよい。ガルバーニ電池のクラスに関する科学雑誌は入手可能であり、その商業用途はこれまで、主に分散型送電網のエネルギ貯蔵のほか、ピークシェービングおよび電力負荷平準化の目的を対象としていたBartolozzi1989,deLeon2006。最もよく研究され、確立された系として、鉄-クロムRFBThaller1979および全バナジウムSkyllas-Kazacos1987RFBがある。すでに言及したように、図21および23で提案した電気化学的電力給電の実施形態とは異なり、古典的なRFB系は、充電および放電動作を同じ電気化学セルすなわち、図21のセル151、152に相当すると考えられるで行うため、断続的な電力給電しか行うことができない。低レイノルズ数での共層流に基づく膜のないコンフィグレーションおよび統合型マイクロリアクタの膜による燃料電池の考えを特徴とする、RFB電気化学のマイクロ流体分野への移行は、比較的最近研究が行われるようになったばかりであるMaynard2002,Ferrigno2002。従来のRFB科学技術、特にマイクロ流体の実装において、最大燃料利用率が重要な性能指標である点に注意されたいたとえばKjeang2007。この文脈では、燃料利用率は一般に、電気活性溶液の1回の循環時に電気化学的プロセスにより電気エネルギに変換される化学エネルギの率と定義される。本例の場合、いずにせよ冷却回路を駆動させることを目的としてポンプ動力を与える必要があるため、電力密度と比較して燃料利用率が主要な関心事ではないことが理解されよう。したがって、対流による物質輸送が、マイクロ流体RFBで通常考えられるよりかなり大きくならざるを得ない。溶液の電気化学的性能および熱除去性能のどちらにも、物質輸送の増強が寄与している点に留意されたい。さらに、従来のマイクロ流体RFBと比較してかなりの程度でICが小型化されたことも、組み込まれたガルバーニ電池のイオン抵抗の点から好ましく、これにより抵抗損が少なくなるため、電力密度を高めることができる。要約すると、提案した冷却/電気化学的電力給電を組み合わせた戦略は、ICへの電力給電に対応することにより同時に液体冷却基盤を利用する大きな可能性を有する。この考えで得られる主な利点として、チップおよび設備規模での電力給電基盤の簡素化によるバンド幅および効率の改善が挙げられる。一方、図21で提案した実施形態の欠点には、アノードおよびカソード反応のために2つの異なる電気活性種が必要とされること、および2つの貯蔵タンクが必要とされることがある。これは重大な障害ではないが、これにより構成の複雑さが増す。レドックスフロー電池のもう1つの問題となる要素は、半透過性膜が必要とされることであるdeJong2006。このため、他の実施形態では、膜をなくしており、その代わりに本発明の実装は、変換ゾーンの端で再び分かれる平行な層流に依存する図18を参照。しかしながら、このアプローチは、共層流に厳密に限定されKjeang2009、TSVを使用したアレイには若干実装しにくいことがある。前に述べたように、他の実施形態では、電極は、特定のアノードおよびカソード反応が同じ溶液内の電極で選択的に起こるように機能する図19を参照。しかしながら、このアプローチは、触媒選択性に限界があるため1Vの反応には実装しにくいことがあるMano2003。このアプローチは、より低い電圧には実装しやすくなる。最後に重要なことは、電気化学的電力供給の有益な作用は、電力供給が直接的な熱の再利用に必要とされるため、システムを高温で動作させると増大することができることである。たとえば、加熱用途での熱エネルギの再利用は、コンピュータシステムのエネルギ効率を一層向上させる。40K温度の上昇と効率的な物質輸送の増強とが組み合わさると、電気化学反応速度が3~4桁増加する。こうした組み合わせは、チップスタックのチップに十分な電力を供給する非常に高い電力密度が必要とされる用途に特に都合がよいと考えられる。上記の発明の少なくとも一部たとえば、流体の対流制御の実装に必要なコンピュータプログラムコードは、高度なたとえば、手続き型またはオブジェクト指向プログラミング言語で実装しても、あるいは必要に応じてアセンブリ言語または機械語で実装してもよい。どのような場合も、言語は、コンパイラ型言語でも、またはインタープリタ型言語でもよい。好適なプロセッサとして汎用および専用マイクロプロセッサが挙げられる。装置、端末機、サーバまたは受信端末が行う動作は、プログラム可能なプロセッサにより実行される機械読み取り可能な記憶装置に実体的に具体化されたコンピュータプログラム製品に記憶してもよく、本発明の方法ステップは、本発明の機能を実施する命令を実行する1つまたは複数のプログラム可能なプロセッサにより行ってもよいことに留意されたい。より一般的には、上記の発明は、少なくとも一部をデジタル電子回路に実装しても、またはコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせに実装してもよい。一般に、プロセッサは、読み出し専用メモリもしくはランダムアクセスメモリまたはその両方からの命令およびデータを取得する。コンピュータプログラムの命令およびデータを実体的に具体化するのに好適な記憶装置として、不揮発性メモリのあらゆる形態、例としてEPROM、EEPROM、フラッシュメモリ装置または他のものなどの半導体記憶装置が挙げられる。本発明について、ある種の実施形態を参照しながら記載してきたが、当業者であれば、様々な変更を行うことができ、本発明の範囲から逸脱しない範囲で等価物を代わりに用いてもよいことが理解されるであろう。さらに、本発明の範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の本教示内容に適合させるため、多くの修正を行ってもよい。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものではないが、本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内にあるすべての実施形態を含むことを意図している。たとえば、電解質溶液に接触する電極は、表面積の拡大、および拡散による物質輸送の増強を達成するため従来の微細構造技術を用いて構成してもよい。いわゆる乱流プロモータなどの別の特徴は、対流による電極への物質輸送を促進するため電極の近くに設けてもよい。これは、高電力密度に都合がよい。"