KR20090119187A - 연료전지를 포함하는 패키지, 그 제조 방법, 및 패키지를포함하는 카드 및 시스템 - Google Patents

연료전지를 포함하는 패키지, 그 제조 방법, 및 패키지를포함하는 카드 및 시스템 Download PDF

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KR20090119187A
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조태제
권흥규
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삼성전자주식회사
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Abstract

고집적화가 가능한 신뢰성 있는 패키지, 그 제조 방법 및 이 패키지를 포함하는 카드 및 시스템이 제공된다. 상기 패키지는 적어도 하나의 반도체 칩과, 상기 적어도 하나의 반도체 칩 상에 배치되고 상기 적어도 하나의 반도체 칩과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 연료전지(fuel cell)를 포함한다.

Description

연료전지를 포함하는 패키지, 그 제조 방법, 및 패키지를 포함하는 카드 및 시스템{Packages including a fuel cell, methods of fabricating the same, and cards and system including the same}
본 발명은 반도체 장치에 관한 것이고, 특히 반도체 칩 또는 반도체 패키지와 연료전지가 결합된 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전자 제품의 소형화, 경량화 및 고용량화 추세에 따라서, 이러한 전자 제품에 사용되는 반도체 패키지가 다층화되고 있다. 예를 들어, 멀티-칩 패키지(multi chip package; MCP) 또는 멀티-스택 패키지(multi stack package; MSP)는 복수의 반도체 칩들이 칩 단위 또는 패키지 단위로 적층된 구조로서, 이러한 전자 제품에 이용될 수 있다. 나아가, 메모리 소자와 로직 소자가 병합된 시스템 인 패키지(system in package; SIP)가 또한 이러한 전자 제품에 이용될 수 있다.
한편, 이러한 전자 제품의 경박 단소화는 그 배터리의 크기에 의해서 그 한계를 갖는다. 통상적인 전자 제품에서, 반도체 칩과 배터리는 전자 제품 내에 별도로 배치된다. 특히, 충전식 배터리가 휴대용 전자 제품에서 많이 사용되고 있지만, 전자 제품 내에서 여전히 큰 부피를 차지한다. 이에 따라, 최근에는 경박 단소화가 가능한 연료전지(fuel cell)가 연구되고 있다. 하지만, 연료전지의 운영 효율을 높이기 위해서는 그 유형에 따라서 일정한 작동 온도가 필요하므로 별도의 연료 가열부가 필요할 수 있어서 그 구성이 복잡해지고 있다.
이에 따라, 최근에는 경박 단소화가 가능한 연료전지가 연구되고 있다. 하지만, 연료전지의 운영 효율을 높이기 위해서는 또한 그 구성이 복잡해지고 있다. 이에 본 발명자는 반도체 칩 또는 반도체 패키지와 연료전지를 결합한 패키지를 착안하였다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 고집적화가 가능한 신뢰성 있는 패키지를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 패키지를 이용한 카드 및 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 패키지의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 패키지가 제공된다. 적어도 하나의 반도체 칩 또는 반도체 패키지가 제공된다. 적어도 하나의 연료전지(fuel cell)는 상기 적어도 하나의 반도체 칩 또는 반도체 패키지 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 반도체 칩과 전기적으로 연결된다.
상기 본 발명에 따른 패키지의 일 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 연료전지는 상기 적어도 하나의 반도체 칩에 전력을 공급하고, 나아가 상기 적어도 하나의 반도체 칩에서 발생한 열이 상기 적어도 하나의 연료전지에 제공될 수 있도록 상기 적어도 하나의 반도체 칩 상에 배치될 수 있다. 더 나아가, 상기 적어도 하나의 연료전지로부터 공급된 전력은 제너레이터를 통해서 상기 적어도 하나의 반도체 칩에 공급될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 패키지의 일 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 반도체 칩 및 상기 적어도 하나의 연료전지는 그 중간에 적어도 한 쌍의 도전성 범프들을 개재하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 패키지의 일 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 반도체 칩 및 상기 적어도 하나의 연료전지는 그 중간에 인터포저를 개재하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 패키지의 일 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 연료전지는 인쇄회로기판 상에 실장되고, 상기 적어도 하나의 반도체 칩은 상기 인쇄회로기판을 통해서 상기 적어도 하나의 연료전지와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 패키지의 일 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 연료전지는 복수의 연료전지들을 포함하고, 상기 복수의 연료전지들은 상기 적어도 하나의 반도체 칩 상에 서로 적층되거나 또는 상기 적어도 하나의 반도체 칩의 서로 다른 부분들 상에 각각 적층될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 패키지의 일 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 반도체 칩은 복수의 반도체 칩들을 포함하고, 상기 복수의 반도체 칩들은 패키지 기판 상에 서로 적층되거나 또는 상기 패키지 기판의 서로 다른 부분들 상에 각각 적층될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따른 패키지가 제공된다. 적어도 하나의 반도체 칩을 포함하는 반도체 패키지가 제공된다. 그리고, 적어도 하나의 연료전지(fuel cell)는 상기 반도체 패키지에 일체형으로 결합되고, 상기 반도체 패키지와 전기적으로 연결된다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 카드가 제공된다. 메모리와 적어도 하나의 연료전지가 결합된 패키지가 제공된다. 상기 패키지 내의 메모리를 제어하고 상기 메모리와 데이터를 주고받는 제어기가 제공된다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 시스템이 제공된다. 데이터 저장을 위한 메모리가 제공된다. 프로세서는 상기 시스템을 제어하고 프로그램을 수행하도록 제공되고, 입출력 장치는 상기 시스템에 데이터를 입력 또는 출력하기 위해서 제공된다. 상기 패키지는 상기 프로세서에 결합될 수 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 패키지의 제조 방법이 제공된다. 적어도 하나의 반도체 칩 또는 이를 포함하는 반도체 패키지를 제공한다. 그리고, 적어도 하나의 연료전지를 상기 적어도 하나의 반도체 칩 또는 상기 반도체 패키지와 전기적으로 연결되도록 상기 적어도 하나의 반도체 칩 또는 상기 반도체 패키지에 일체형으로 결합시킨다.
본 발명에 따른 패키지에 따르면, 반도체 칩 또는 반도체 패키지와 연료전지 가 일체형으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 반도체 칩 또는 반도체 패키지를 통해서 연료전지가 외부 전자 제품에 결합되기 때문에, 전자 제품의 평면 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 패키지는 고집적 전자 제품에 적합하게 이용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 패키지에 따르면, 반도체 칩 또는 반도체 패키지로부터 연료전지에 열을 제공할 수 있다. 이에 따라, 반도체 칩의 동작이 활성화됨에 따라 연료전지의 동작 성능이 높아질 수 있다. 또한, 별도의 연료가열부를 생략할 수 있어서, 패키지의 구성이 단순해질 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 과장될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 여기에 사용된 모든 용어들은 해당기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 같은 의미로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에서 패키지는 회로 소자와 전력 소자가 결합된 복합 패키지를 지칭한다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 패키지는 회로 소자들이 적층된 통상적인 스택 패키지, 예컨대 멀티 칩 패키지(MCP) 또는 멀티 스택 패 키지(MSP)와는 구별될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 반도체 패키지(100) 및 연료전지(200)가 일체형으로 결합된 패키지가 제공된다. 따라서, 이 패키지는 전자 제품에 결합될 때, 일체형으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 연료전지(200)는 반도체 패키지(100) 상에 적층될 수 있고, 반도체 패키지(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 실시예에서, 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100)는 도전성 범프들(320) 및 인쇄회로기판(305)을 개재하여 서로 연결될 수 있다.
반도체 패키지(100)는 도 1에서 미세볼 격자배치형(fine ball grid array; FBGA) 구조로 도시되어 있지만, 본 발명의 범위는 이러한 예에 제한되지 않는다. 반도체 패키지(100)의 변형된 예들이 도 7 내지 11 및 도 13에 도시되지만, 본 발명의 범위는 이러한 예들에 국한되지 않는다. 이하에서는 FBGA 구조에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
반도체 패키지(100)는 적어도 하나의 반도체 칩(120)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 칩(120)은 패키지 기판(105) 상에 접착 부재(115)를 개재하여 부착될 수 있다. 반도체 칩(120)의 종류는 본 발명의 범위를 제한하지 않고, 예컨대 메모리 소자 또는 로직 소자(예컨대, 중앙처리 장치 등)를 포함할 수 있다. 패키지 기판(105)은 회로 배선(110)을 가질 수 있고, 그 종류는 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 회로 배선(110)은 패키지 기판(105)의 전면 상의 부재를 뒷면 상의 부재와 연결할 수 있도록 패키지 기판(105)의 내부를 관통할 수 있다.
복수의 본딩 와이어들(125)은 반도체 칩(120)과 패키지 기판(105) 상의 회로 배선(110)을 전기적으로 연결할 수 있다. 몰딩 부재(130)는 반도체 칩(120)을 덮도록 패키지 기판(105) 상에 형성될 수 있다. 복수의 외부 단자들(135)은 반도체 칩(120) 반대쪽의 패키지 기판(105) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 외부 단자들(135)은 패키지 기판(105)의 뒷면 상에 부착될 솔더 볼들을 포함할 수 있다. 외부 단자들(135)은 패키지 기판(105)을 전자 제품과 연결하는 데 이용될 수 있다.
연료전지(200)는 위 패키지 또는 이러한 패키지가 결합된 전자 제품에 전력을 공급하기 위해서 제공될 수 있다. 연료전지(200)는 그 크기에 따라서 마이크로 연료전지로 불릴 수도 있다. 연료전지(200)는 전기-화학적인 에너지(electrochemical energy)를 변환하는 장치를 지칭할 수 있고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 다양한 구조를 가질 수 있다. 연료전지(200)의 대부분은 수소와 산소를 물로 변환시키고 그 과정에서 전기를 생산해 낼 수 있다.
연료전지(200)는 전력을 생산한다는 점에서 통상적인 배터리와 비교될 수 있다. 통상적인 배터리는 내부에 화학물질을 저장하고 있으며, 이 화학물질을 전기로 변환하여 에너지를 생산한다. 따라서, 이러한 배터리는 저장된 화학물질이 소모됨에 따라서 완전히 소모되어 더 이상 사용하지 못하게 되거나 또는 재충전을 해야한다. 하지만, 연료전지(200)는 연료, 즉 화학물질이 계속해서 셀 내에 공급되기 때문에 통상적인 배터리처럼 완전 소모되어 더 이상 사용되지 못하는 일은 없다. 또한, 연료전지(200)는 통상적인 배터리에 비해서 그 크기를 대폭 감소시킬 수 있다.
연료전지(200)는 그 사용되는 전해질(electrolyte) 또는 연료에 따라서 여러 가지 형태로 구분될 수 있다. 전해질의 유형에 따라 분류하면, 200℃ 부근에서 동작하는 인산형 연료전지, 60 내지 110℃에서 동작하는 알칼리 전해질형 연료전지, 상온 내지 80℃에서 동작하는 고분자 전해질 연료전지, 약 500 내지 700℃의 고온에서 동작하는 용융탄산염 전해질형 연료전지, 그리고 1000℃ 이상의 고온에서 동작하는 고체 산화물 연료전지 등이 있다.
아래의 표 1은 세 가지 타입의 연료전지(200)를 예시적으로 나타낸다. 하지만, 표 1은 예로써 제공된 것이고, 본 발명의 범위가 아래에 예시된 세 가지 타입의 연료전지(200)에 국한되는 것은 아니다.
구분 PEMFC DMFC AFC
전해질 수소 이온 전도성 고분자막 수소 이온 전도성 고분자막 수산화 칼륨
이온 전도체 수소 이온 수소 이온 수소 이온
촉매 Pt/C Pt/C, PtRu/C Pt/C
작동 온도 100℃ 이하 100℃ 이하 100℃ 이하
연료 수소 메탄올 수소
효율 40% 50% 40%
출력 범위 1~1000W 1-100W 1~100W
용도 수송용, 가정용, 휴대용 휴대용 우주선
양자 교환막 연료전지(proton exchange membrane fuel cell; PEMFC)는 수소 이온 전도성 고분자막을 전해질로 이용하고 수소를 연료로 이용할 수 있다. 직접메탄올 연료전지(direct methanol fuel cell; DMFC)는 수소 이온 전도성 고분자막을 전해질로 이용하고 메탄올을 연료로 이용할 수 있다. 알칼리 전해질 연료전지(alkaline fuel cell; AFC)는 수산화 칼륨을 전해질로 이용하고 수소를 연료로 이용할 수 있다. PEMFC와 DMFC는 전해질로 양자 교환막을 동일하게 이용한다는 점에서, DMFC는 PEMFC의 일부로 이해될 수도 있다.
휴대용 전자 제품은 통상적으로 수 십 와트(W) 이내의 전력을 요한다. 예를 들어, 휴대폰은 약 1W, PDA는 약 0.3W, 디지털 카메라는 약 3.5W, 디지털 비디오 카메라는 약 5W, 그리고 노트북 PC 는 약 40W의 전력을 각각 필요로 한다. 따라서, PEMFC, DMFC 또는 AFC는 휴대용 전자 제품에 이용될 수 있고, 그 중 PEMFC 또는 DMFC가 더 선호될 수 있다.
연료전지(200)는 인쇄회로기판(305) 상에 실장되어 패키지 형태로 제공될 수 있다. 따라서, 이 실시예에 따른 패키지는 일종의 패키지-온-패키지(package on package; POP) 형태로 제공될 수 있다.
인쇄회로기판(305)은 회로 배선(310)을 포함할 수 있다. 회로 배선(310)은 연료전지(200)의 출력 단자들을 재배선하는 기능을 할 수 있다. 따라서, 연료전지(200)의 출력 단자들을 재배선할 필요가 없는 경우, 인쇄회로기판(305)이 생략될 수도 있다.
인쇄회로기판(305)과 패키지 기판(105)은 적어도 한 쌍의 도전성 범프들(320)을 그 중간에 개재하여 서로 접착될 수 있다. 이에 따라서, 연료전지(200)와 반도체 패키지(100)가 일체형으로 결합될 수 있다. 나아가, 도전성 범프들(320)은 인쇄회로기판의 회로 배선들(310) 및 패키지 기판(105)의 회로 배선들(110)을 통해서 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100)를 전기적으로 서로 연결시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 인쇄회로기판(305)이 생략된 경우에는, 연료전지(200)의 출력 단자들이 도전성 범프들(320)에 직접 연결될 수 있다.
도전성 범프들(320)과 반도체 칩(120)의 직접적인 접촉을 막기 위해서, 도전성 범프들(320)은 반도체 칩(120) 외측의 패키지 기판(105) 상에 배치될 수 있다. 따라서, 몰딩 부재(130)는 패키지 기판(105)의 가장자리 부분을 노출하도록 형성될 수 있다.
따라서, 이 실시예의 패키지에 따르면, 연료전지(200)의 전력이 반도체 패키지(100)로 전달될 수 있다. 반도체 패키지(100)는 그 전력을 반도체 칩(120)에 제공할 수 있다. 선택적으로 반도체 패키지(100)는 그 전력의 일부를 반도체 칩(120)에 제공하고, 나머지는 외부 단자들(135)을 통해서 반도체 패키지(100)와 결합하는 전자 제품에 제공할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 이 실시예에 따른 패키지에 따르면, 반도체 패키지(100)를 통해서 연료전지(200)가 외부 전자 제품에 결합되기 때문에, 전자 제품의 평면 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 이 실시예에 따른 패키지는 고집적 전자 제품에 적합하게 이용될 수 있다.
한편, 표 1에서 알 수 있듯이, 연료전지(200)는 전기화학 반응을 이용하기 때문에 각 종류별로 일정한 온도 조건을 필요로 한다. 이 실시예에 따른 패키지에 따르면, 연료전지(200)는 반도체 패키지(100)로부터 이러한 열을 제공받을 수 있다. 반도체 칩(120)은 그 동작 시 비교적 높은 열을 발산하고, 이러한 열은 화살표로 표시한 바와 같이 연료전지(200)에 전달될 수 있다. 따라서, 열 전달 효율을 높이기 위해서, 연료전지(200)는 반도체 칩(120) 상에 배치될 수 있다.
따라서, 이 실시예에 따른 패키지에 따르면, 반도체 패키지(100)로부터 연료전지(200)에 열을 제공할 수 있기 때문에, 반도체 패키지(100)의 동작이 활성화됨에 따라 연료전지(200)의 동작 성능이 높아질 수 있다. 따라서, 연료를 가열하기 위한 연료가열부를 생략할 수 있어서, 패키지를 단순화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이다. 이 실시예에 따른 패키지는 도 1의 패키지에서 반도체 패키지의 구성을 일부 변형한 것이다. 따라서, 두 실시예들에서 중복된 설명은 생략된다.
도 2를 참조하면, 반도체 패키지(100')는 패키지 기판(105)의 내부 또는 위에 제너레이터(140)가 더 포함할 수 있다. 제너레이터(140)는 연료전지(200) 및 반도체 칩(120) 사이에 제공되어 연료전지(200)로부터의 전력을 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 연료전지(200)로부터 제공된 전력이 제너레이터(140)를 거치면서 반도체 칩(120)의 구동에 적당한 전력으로 변환되어 반도체 칩(120)에 제공될 수 있다. 도 2에서는 제너레이터(140)는 패키지 기판(105) 내에 배치되어 있지만, 이 실시예의 변형된 예에서, 제너레이터(140)는 인쇄회로기판(305) 내에 배치될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에서 연료전지의 예로써 직접메탄올 연료전지(DMFC)의 동작을 보여주는 개략도이다.
도 3을 참조하면, 애노드(anode)와 캐쏘드(cathode) 사이에 전해질로써 양자 교환막(proton exchange membrane; PEM)이 개재된다. 애노드에서는 산화 반응이 일어나고, 캐쏘드에서는 환원 반응이 일어난다. 즉, 애노드는 DMFC의 음극(- 극)에 해당하고, 캐쏘드는 DMFC의 양극(+ 극)에 해당할 수 있다. PEM은 양성자(H+)만을 통과시키고 전자들의 이동은 차단할 수 있다. 선택적으로, 촉매(미도시)는 수소와 산소의 반응을 촉진시키기 위해서, PEM의 표면에 제공될 수 있다.
예를 들어, 애노드에서, 공급된 메탄올(CH3OH)은 산소(O2)와 반응하여 양성자(H+)와 이산화탄소(CO2)를 생성한다. 양성자(H+)는 PEM을 통해서 캐쏘드로 전달된다. 캐소드에서 양성자(H+)는 산화제로 공급된 공기 속의 산소(O2)와 반응하여 물로 변환되어 캐소드로부터 배출된다. 위 반응에서 전자(6e-)는 애노드를 통해서 부하에 전달되고 이어서 캐소드로 전달될 수 있다.
전술한 바와 같이, DMFC는 애노드와 캐쏘드의 포텐셜의 차이와 부하로 흐르는 전류를 전력원으로 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 예시적인 연료전지(200a)를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 애노드(210)와 캐소드(215)는 하우징(205) 내에 적층 구조로 제공될 수 있다. 전해질(220)은 애노드(210)와 캐소드(215) 사이에 개재될 수 있다. 연료 주입구(225)는 하우징(205)의 상부로부터 애노드(210) 내부로 신장될 수 있다. 부산물 배출구(250)는 애노드(210)와 연결되도록 하우징(205)의 측벽에 배치될 수 있다.
연료, 예컨대 CH3OH/H2O는 연료 주입구(225)를 통해서 애노드(210)에 제공될 수 있다. 애노드(210)에서 생성된 부산물은 부산물 배출구(250)를 통해서 하우징(205) 외부로 배출될 수 있다. 산소 또는 공기는 하우징(205) 상부의 개구들(230)로부터 캐쏘드(215) 내로 제공되고, 다시 개구들(230)로부터 외부로 물과 함께 배출될 수 있다.
애노드(210)는 음극 출력 단자(240)로 연결되고, 캐소드(215)는 양극 출력 단자(245)로 연결될 수 있다. 음극 출력 단자(240) 및 양극 출력 단자(245)는 반도체 패키지(도 1의 100)와의 연결을 위해서 하우징(205)의 바닥면으로 노출될 수 있다.
도 5는 도 4의 연료전지(200a)에서 부산물 배출부(250)를 보여주는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 기체 분리기(gas separator, 251)와 액체 분리기(liquid separator, 252)가 적층 형태로 제공될 수 있다. 기체와 액체는 기체 분리기(251)와 액체 분리기(252) 사이로 공급되고, 기체 분리기(251) 또는 액체 분리기(252)를 통해서 부산물 배출부(250) 밖으로 배출될 수 있다.
예를 들어, 기체 분리기(251)는 복수의 소수성 개구들(253)을 포함하고, 기체는 이 소수성 개구들(253)을 통해서 부산물 배출부(250) 밖으로 배출될 수 있다. 액체 분리기(252)는 복수의 친수성 개구들(255)을 포함하고, 액체는 이 친수성 개구들을(255)을 통해서 부산물 배출부(250) 밖으로 배출될 수 있다.
도 6 내지 도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 패키지를 보여주는 단면도들이다.
도 6을 참조하면, 연료전지(200a)는 반도체 패키지(100) 상에 적층될 수 있다. 연료전지(200a)는 도 4를 참조할 수고, 반도체 패키지(100)는 도 1을 참조할 수 있다. 한편, 반도체 패키지(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 제너레이터(140)를 더 포함할 수도 있다. 연료전지(200a) 및 반도체 패키지(100)는 인쇄회로기판(305) 및 도전성 범프들(320)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 연료전지(200a)는 인쇄회로기판(305) 상에 실장될 수 있다. 음극 출력 단자(240) 및 양극 출력 단자(245)는 인쇄회로기판(305)의 회로 배선들(310)에 연결될 수 있다. 인쇄회로기판(305)의 회로 배선들(310)은 도전성 범프들(320)을 통해서 반도체 패키지(100)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100)는 인터포저(330)를 통해서 서로 전기적으로 연결되고, 일체형으로 결합될 수 있다. 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100)는 도 1을 참조할 수 있다. 나아가, 연료전지(200)는 도 4의 연료전지(200a)를 포함할 수 있고, 반도체 패키지(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 제너레이터(140)를 더 포함할 수 있다.
인터포저(330)는 인쇄회로기판(305) 및 패키지 기판(105) 사이에 개재될 수 있다. 인터포저(330)와 인쇄회로기판(305) 및/또는 인터포저(330)와 패키지 기판(105) 사이들에 접착 부재들을 개재하여 서로 접착될 수 있다. 하지만, 도 1에서 설명한 바와 같이, 인쇄회로기판(305)이 생략될 수 있고, 이 경우에는 인터포저(330)는 연료전지(200)와 패키지 기판(105) 사이에 개재될 수도 있다.
인터포저(330)는 절연층(332) 및 절연층(332)을 관통하는 비어 전극(334)을 포함할 수 있다. 비어 전극(334)은 인쇄회로기판(305)의 회로 배선(310) 및 패키지 기판(105)의 회로 배선(110)을 연결할 수 있다. 인쇄회로기판(305)이 생략된 경우에는, 비어 전극(334)은 양극 및 음극 출력 단자들(240, 245)을 패키지 기판(105)의 회로 배선(110)과 직접 연결할 수 있다.
도 8을 참조하면, 연료전지(200)는 반도체 패키지(100a) 상에 적층될 수 있다. 연료전지(200)는 도 1을 참조할 수 있고, 나아가 도 4의 연료전지(200a)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(100a)는 도 1의 반도체 패키지(100)에 부가하여 방열판(150)을 더 포함할 수 있다. 방열판(150)은 반도체 칩(120)으로부터 나온 열을 효과적으로 연료전지(200)에 전달할 수 있도록 반도체 칩(120) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 방열판(150)은 몰딩 부재(130) 상에 배치될 수 있다. 방열판(150)은 열 전달 효율이 높은 물질, 예컨대 금속판을 포함할 수 있다.
한편, 방열판(150)은 전술하는 도 2, 도 6 및 도 7의 패키지들에도 적용될 수 있고, 나아가 후술하는 패키지들에도 적용될 수 있다.
도 9를 참조하면, 연료전지(200)는 반도체 패키지(100b) 상에 적층될 수 있다. 연료전지(200)는 도 1을 참조할 수 있고, 나아가 도 4의 연료전지(200a)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(100b)는 도 1의 반도체 패키지(100)의 변형된 예로써 제공될 수 있다. 반도체 칩(120) 및 패키지 기판(105)은 반도체 칩(120)을 관통하는 관통 전극들(127)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.
연료전지(200) 및 반도체 패키지(100b)는 인쇄회로기판(305) 및 도전성 범프들(320)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 하지만, 이 실시예의 변형된 예에서, 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100b)는 도 7에 도시된 바와 같이, 인터포저(330)를 이용하여 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 연료전지(200)는 반도체 패키지(100c) 상에 적층될 수 있다. 연료전지(200)는 도 1을 참조할 수 있고, 나아가 도 4의 연료전지(200a)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(100c)는 도 1의 반도체 패키지(100)의 변형된 예로써 제공될 수 있다. 반도체 칩(120) 및 패키지 기판(105)은 솔더 볼들(128)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 반도체 패키지(100c)는 플립칩(flip chip)형 패키지로 불릴 수 있다.
연료전지(200) 및 반도체 패키지(100c)는 인쇄회로기판(305) 및 도전성 범프들(320)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 하지만, 이 실시예의 변형된 예에서, 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100c)는 도 7에 도시된 바와 같이, 인터포저(330)를 이용하여 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 11을 참조하면, 연료전지(200)는 반도체 칩(120) 상에 배치되고, 반도체 칩(120)에 일체형으로 결합될 수 있다. 이 실시예에서 반도체 칩(120)을 덮는 몰딩 부재가 생략되고, 연료전지(200)는 반도체 칩(120)을 덮도록 배치될 수 있다. 이 경우, 반도체 칩(120)에서 발생한 열은 화살표 방향을 따라서 연료전지(200)에 바로 전달될 수 있다.
도 12를 참조하면, 연료전지(200)는 반도체 패키지(100d) 상에 적층될 수 있다. 연료전지(200)는 도 1을 참조할 수 있고, 도 4의 연료전지(200a)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(100d)는 도 1의 반도체 패키지(100)의 변형된 예로써 제공될 수 있다. 패키지 기판(105a)은 그루브(106)를 포함할 수 있고, 반도체 칩(120)은 그루브(106) 내에 배치될 수 있다. 반도체 칩(120)은 회로 배선들(110)을 통해서 외부 단자들(135) 및 도전성 범프들(320)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 반도체 패키지(100d)는 임베디드(embedded)형 패키지로 불릴 수 있다.
연료전지(200) 및 반도체 패키지(100d)는 인쇄회로기판(305) 및 도전성 범프들(320)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 하지만, 이 실시예의 변형된 예에서, 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100d)는 도 7에 도시된 바와 같이, 인터포저(330)를 이용하여 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 13을 참조하면, 연료전지(200)는 반도체 패키지(100e) 상에 적층될 수 있다. 연료전지(200)는 도 1을 참조할 수 있고, 도 4의 연료전지(200a)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(100e)는 도 1의 반도체 패키지(100)의 변형된 예로써 제공될 수 있다. 반도체 패키지(100e)는 패키지 기판(105) 상에 적층된 복수의 반도체 칩들(120, 122)을 포함할 수 있다. 이러한 반도체 패키지(100e)는 멀티칩 패키지(MCP)로 불릴 수 있다.
연료전지(200) 및 반도체 패키지(100e)는 인쇄회로기판(305) 및 도전성 범프들(320)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 하지만, 이 실시예의 변형된 예에서, 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100e)는 도 7에 도시된 바와 같이, 인터포저(330)를 이용하여 전기적으로 연결될 수도 있다.
반도체 패키지(100e)에서 반도체 칩들(120, 122)의 수는 적절하게 선택될 수 있고, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
도 14를 참조하면, 반도체 패키지(100) 상에 복수의 연료전지들(200a1, 200a2)이 서로 적층될 수 있다. 반도체 패키지(100)는 도 1을 참조할 수 있고, 나아가 도 2 및 도 8 내지 도 13의 반도체 패키지들(100', 100a, 100b, 100c, 100c', 100d, 100e)로 변형될 수도 있다.
연료전지들(200a1, 200a2)은 도 4의 연료전지(200a)를 참조할 수 있다. 연료전지들(200a1, 200a2)에서 애노드 전극들은 음극 출력 단자(240)에 공통으로 연결되고, 캐쏘드 전극들은 양극 출력 단자(245)에 공통으로 연결될 수 있다.
연료전지들(200a1, 200a2)의 수는 예시적으로 도시되었고, 적절하게 선택될 수 있다.
도 15를 참조하면, 연료전지(200)는 반도체 패키지(100f) 상에 적층될 수 있다. 연료전지(200)는 도 1을 참조할 수 있고, 도 4의 연료전지(200a)를 포함할 수 있다. 반도체 패키지(100f)는 패키지 기판(105)의 서로 다른 부분들 상에 평면적으로 적층된 복수의 반도체 칩들(120a, 120b)을 포함할 수 있다.
연료전지(200) 및 반도체 패키지(100f)는 인쇄회로기판(305) 및 도전성 범프들(320)을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 하지만, 이 실시예의 변형된 예에서, 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100f)는 도 7에 도시된 바와 같이, 인터포저(330)를 이용하여 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 16을 참조하면, 복수의 연료전지들(200b, 200c)이 반도체 패키지(100)의 서로 다른 부분들 상에 평면적으로 적층될 수 있다. 반도체 패키지(100)는 도 1을 참조할 수 있고, 나아가 도 2 및 도 8 내지 도 13의 반도체 패키지들(100', 100a, 100b, 100c, 100c', 100d, 100e)로 변형될 수도 있다.
연료전지들(200a, 200b) 및 반도체 패키지(100)는 인쇄회로기판들(305a, 305b) 및 도전성 범프들(320a, 320b)을 통해서 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄회로기판들(305a, 305b)은 회로 배선들(310a, 310b)을 각각 포함할 수 있다. 하지만, 이 실시예의 변형된 예에서, 연료전지들(200a, 200b) 및 반도체 패키지(100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 인터포저(330)를 이용하여 전기적으로 연결될 수도 있다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 패키지의 제조 방법을 보여주는 개략도이다.
도 17을 참조하면, 반도체 패키지(100) 및 연료전지(200)를 제공한다. 연료전지(200)는 인쇄회로기판(305) 상에 실장되어 제공될 수 있다. 이어서, 반도체 패키지(100) 및 연료전지(200)를 그 사이에 도전성 범프들(320)을 개재하여 서로 연결할 수 있다.
예를 들어, 먼저 도전성 범프들(320)을 인쇄회로기판(305)에 부착한 후, 도전성 범프들(320)을 패키지 기판(105) 상에 부착할 수 있다. 다른 예로, 인쇄회로기판(305)에 도전성 범프들(320)을 먼저 부착한 후, 인쇄회로기판(305) 상에 연료전지(200)를 실장할 수도 있다.
이 실시예의 변형된 예에서, 인쇄회로기판(305)을 생략하고, 연료전지(200)와 패키지 기판(105) 사이에 도전성 범프들(320)을 개재하여 연료전지(200)와 패키지 기판(105)을 직접 결합할 수도 있다.
반도체 패키지(100)는 도 1을 참조할 수 있고, 나아가 도 2 및 도 8 내지 도 13의 반도체 패키지들(100', 100a, 100b, 100c, 100c', 100d, 100e)로 변형될 수도 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 패키지의 제조 방법을 보여주는 개략도이다.
도 18을 참조하면, 도 17의 제조 방법에서, 도전성 범프들(310) 대신에 인터포저(330)가 연료전지(200) 및 반도체 패키지(100)를 전기적으로 연결하기 위해서 제공될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(305) 및 반도체 패키지(100) 사이에 인터포저(330)를 개재한 후, 이들 구조를 밀착하여 반도체 패키지(100) 및 연료전지(200)를 결합하고 전기적으로 연결할 수 있다.
이 실시예의 변형된 예에서, 인쇄회로기판(305)을 생략하고, 연료전지(200)와 패키지 기판(105) 사이에 인터포저(330)를 개재하여 연료전지(200)와 패키지 기판(105)을 직접 결합할 수도 있다.
반도체 패키지(100)는 도 1을 참조할 수 있고, 나아가 도 2 및 도 8 내지 도 13의 반도체 패키지들(100', 100a, 100b, 100c, 100c', 100d, 100e)로 변형될 수도 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 카드(400)를 보여주는 개략도이다.
도 19를 참조하면, 제어기(410)와 메모리(420)는 전기적인 신호를 교환하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제어기(410)의 명령에 따라서, 메모리(420)와 제어기(410)는 데이터를 주고받을 수 있다. 이에 따라, 카드(400)는 메모리(420)에 데이터를 저장하거나 또는 메모리(420)로부터 데이터를 외부로 출력할 수 있다.
연료전지(430)는 메모리(420) 상에 일체형으로 결합되어 메모리(420)에 전기적으로 연결될 수 있고, 이에 따라 메모리(420)와 연료전지(430)는 도 1 내지 도 18에서 설명한 패키지 형태로 제공될 수 있다. 이 경우, 도 1 내지 도 18에서 반도체 칩(120)은 메모리 소자를 포함할 수 있다. 여기에 사용되는 메모리 소자는 그 종류에 제한되지 않고, 예컨대 디램(DRAM), 에스램(SRAM), 플래시(flash) 메모리, 상전이 메모리(phase change RAM; PRAM) 등을 포함할 수 있다.
이러한 카드(400)는 다양한 휴대용 전자 장치, 예컨대 멀티미디어 카드(multi media card; MMC) 또는 보안 디지털(secure digital card; SD) 카드에 이용될 수 있다.
한편, 이 실시예의 변형된 예에서, 연료전지(430)는 메모리(420) 대신에 제어기(410) 상에 일체형으로 결합되어 제어기(410)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 이 경우, 도 1 내지 도 18에서 반도체 칩(120)은 로직 소자, 예컨대 중앙처리장치를 포함할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(500)을 보여주는 블록도이다.
도 20을 참조하면, 프로세서(510), 입/출력 장치(530) 및 메모리(520)는 버스(bus, 540)를 이용하여 서로 데이터 통신을 할 수 있다. 프로세서(510)는 프로그램을 실행하고, 시스템(500)을 제어하는 역할을 할 수 있다. 입/출력 장치(530)는 시스템(500)의 데이터를 입력 또는 출력하는데 이용될 수 있다. 시스템(500)은 입/출력 장치(530)를 이용하여 외부 장치, 예컨대 개인용 컴퓨터 또는 네트워크에 연결되어, 외부 장치와 서로 데이터를 교환할 수 있다.
연료전지(550)는 프로세서(510) 상에 일체형으로 결합되어 프로세서(510)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 프로세서(510) 및 연료전지(550)는 도 1 내지 도 18에서 설명한 패키지 형태로 제공될 수 있다. 이 경우, 도 1 내지 도 18에서 반도체 칩(120)은 로직 소자를 포함할 수 있다.
메모리(520)는 프로세서(510)의 동작을 위한 코드 및 데이터를 저장할 수 있다. 한편, 이 실시예의 변형된 예에서, 연료전지(550)는 프로세서(510) 대신에 메모리(520) 상에 일체형으로 결합되어 메모리(520)에 전기적으로 연결될 수도 있다. 메모리(520)는 도 19의 메모리(420)를 참조할 수 있다.
예를 들어, 이러한 시스템(500)은 다양한 휴대용 전자 장치, 예컨대 모바일 폰(mobile phone), MP3 플레이어, 네비게이션(navigation), 고상 디스크(solid state disk; SSD) 또는 가전 제품(household appliances)에 이용될 수 있다. 시스템(500)은 연료전지(550)로부터 공급된 전력을 전원으로 이용할 수 있다.
도 21에 도시된 바와 같이, 프로세서(510) 및 연료전지(550)가 결합된 패키지는 모바일 폰 내부에 제공될 수 있다. 연료전지(550)는 프로세서(510) 및/또는 모바일 폰에 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다.
발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 따라서, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 3은 본 발명의 실시예들에서 연료전지의 예로써 직접메탄올 연료전지(DMFC)의 동작을 보여주는 개략도이고;
도 4는 본 발명의 실시예들에서 예시적인 연료전지를 보여주는 단면도이고;
도 5는 도 4의 연료전지에서 부산물 배출부를 보여주는 개략도이고;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 패키지를 보여주는 단면도이고;
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 패키지의 제조 방법을 보여주는 개략도이고;
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 패키지의 제조 방법을 보여주는 개략도이고;
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 카드를 보여주는 개략도이고;
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 시스템을 보여주는 개략도고; 그리고
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 모바일 폰을 보여주는 개략적인 사시도이다.

Claims (26)

  1. 적어도 하나의 반도체 칩; 및
    상기 적어도 하나의 반도체 칩 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 반도체 칩과 전기적으로 연결된 적어도 하나의 연료전지(fuel cell)를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 적어도 상기 적어도 하나의 반도체 칩에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 패키지.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지로부터 공급된 전력은 제너레이터를 통해서 상기 적어도 하나의 반도체 칩에 공급되는 것을 특징으로 하는 패키지.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 상기 적어도 하나의 반도체 칩에서 발생한 열을 제공받을 수 있도록 상기 적어도 하나의 반도체 칩 상에 배치된 것을 특징으로 하는 패키지.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반도체 칩 및 상기 적어도 하나의 연료전지는 그 중간에 적어도 한 쌍의 도전성 범프들을 개재하여 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 패키지.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 반도체 칩은 패키지 기판 상에 부착되고, 상기 적어도 한 쌍의 도전성 범프들은 상기 반도체 칩의 외측의 상기 패키지 기판 상에 부착된 것을 특징으로 하는 패키지.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 애노드 및 캐쏘드를 포함하고, 상기 적어도 한 쌍의 도전성 범프들은 상기 애노드 및 상기 캐소드에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 패키지.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반도체 칩 및 상기 적어도 하나의 연료전지는 그 중간에 인터포저를 개재하여 서로 연결된 것을 특징으로 하는 패키지.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 인터포저는 절연층 및 상기 절연층을 관통하는 비어 전극을 포함하고, 상기 적어도 하나의 반도체 칩 및 상기 적어도 하나의 연료전지는 상기 비어 전극을 통해서 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 패키지.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 인쇄회로기판 상에 실장되고, 상기 적어도 하나의 반도체 칩은 상기 인쇄회로기판을 통해서 상기 적어도 하나의 연료전지와 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 패키지.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판 및 상기 적어도 하나의 반도체 칩은 그 중간에 적어도 한 쌍의 도전성 범프들 또는 인터포저를 개재하여 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 패키지.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 인산형 연료전지, 고분자 전해질 연료전지, 직접메탄올 연료전지(DMFC), 양자 교환막 연료전지(PEMFC) 또는 알칼리 전해질 연료전지(AFC)인 것을 특징으로 하는 패키지.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 애노드, 캐쏘드, 연료 주입부 및 부산물 배출부를 포함하고, 상기 애노드 및 캐쏘드는 상기 적어도 하나의 반도체 칩에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 패키지.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 연료 주입부는 상기 애노드에 연료를 공급하도록 배치되고, 상기 부산물 배출부는 기체를 배출하기 위한 복수의 소수성 개구들 및 액체를 배출하기 위한 복수의 친수성 개구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 복수의 연료전지들을 포함하고, 상기 복수의 연료전지들은 상기 적어도 하나의 반도체 칩 상에 서로 적층 되거나 또는 상기 적어도 하나의 반도체 칩의 서로 다른 부분들 상에 각각 적층된 것을 특징으로 하는 패키지.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반도체 칩은 복수의 반도체 칩들을 포함하고, 상기 복수의 반도체 칩들은 패키지 기판 상에 서로 적층되거나 또는 상기 패키지 기판의 서로 다른 부분들 상에 각각 적층된 것을 특징으로 하는 패키지.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 상기 적어도 하나의 반도체 칩에 부가하여 상기 패키지와 전기적으로 연결된 다른 전자 장치에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 패키지.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반도체 칩은 메모리 소자, 로직 소자 또는 메모리 소자와 로직 소자의 결합 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지.
  19. 적어도 하나의 반도체 칩을 포함하는 반도체 패키지; 및
    상기 반도체 패키지에 일체형으로 결합되고, 상기 반도체 패키지와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 연료전지(fuel cell)를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 반도체 패키지는 미세볼 격자배치(FBGA)형 패키지, 플립칩(flip chip)형 패키지 또는 임베디드(embedded)형 패키지를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 인산형 연료전지, 고분자 전해질 연료전지, 직접메탄올 연료전지(DMFC), 양자 교환막 연료전지(PEMFC) 또는 알칼리 전해질 연료전지(AFC)인 것을 특징으로 하는 패키지.
  22. 제 1 항 내지 제 22 항의 어느 한 항에 따른 패키지; 및
    상기 패키지와 데이터를 주고받는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 카드.
  23. 적어도 하나의 반도체 칩을 제공하는 단계; 및
    적어도 하나의 연료전지(fuel cell)를 상기 적어도 하나의 반도체 칩과 전기적으로 연결되도록 상기 적어도 하나의 반도체 칩에 일체형으로 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지의 제조 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지와 상기 적어도 하나의 반도체 칩을 결합시키는 단계는,
    상기 적어도 하나의 반도체 칩을 패키지 기판 상에 부착하는 단계; 및
    상기 연료전지를 상기 패키지 기판 상에 적어도 한 쌍의 도전성 범프들을 개재하여 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지의 제조 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지와 상기 적어도 하나의 반도체 칩을 결합시키는 단계는,
    상기 적어도 하나의 반도체 칩을 패키지 기판 상에 부착하는 단계; 및
    상기 연료전지를 상기 패키지 기판 상에 인터포저를 개재하여 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패키지의 제조 방법.
  26. 제 23 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 연료전지와 상기 적어도 하나의 반도체 칩을 결합시키는 단계에서, 상기 적어도 하나의 연료전지는 상기 적어도 하나의 반도체 칩에서 발생한 열이 상기 적어도 하나의 연료전지에 제공될 수 있도록 상기 적어도 하나의 반도체 칩 상에 배치시키는 것을 특징으로 하는 패키지의 제조 방법.
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