인텔, 마이크로LED CPU 패키지 특허 등록…유리기판·TGV 활용

인텔($INTC)이 마이크로LED를 CPU 패키지 내부에 배치하는 반도체 패키징 특허를 등록했다. 유리기판과 유리 관통전극(TGV)을 활용해 반도체 다이에 전력과 신호를 전달하는 구조다.

미국 특허 기록에 따르면 인텔의 ‘마이크로LED를 포함한 IC 패키지’ 특허는 2022년 9월 출원됐으며 2026년 9월 8일 등록됐다. 특허번호는 12,733,303이다. 미국 특허 기록

특허 구조의 중심에는 유리기판이 있다. 반도체 다이는 유리기판에 일부 또는 완전히 매립되고, 기판을 수직으로 관통하는 TGV가 다이와 패키지 기판을 연결한다.

일부 TGV는 다이에 신호를 전달하고, 별도 TGV는 마이크로LED에 전력을 공급한다. 유리기판을 사이에 두고 패키지 위아래의 전기적 연결을 구성하는 방식이다.

제조 과정에서는 레이저 처리와 식각으로 유리기판에 비아와 다이 삽입 공간을 만든다. 이후 구리를 전기도금해 TGV를 형성하고, 마이크로LED가 연결된 다이를 기판에 삽입한다.

마이크로LED는 반도체 다이에 직접 연결하거나 나노와이어를 통해 연결할 수 있다. 특허에는 적색·녹색·청색 LED를 조합하는 방식도 담겼다.

활용 방식은 단순한 외관 효과에 그치지 않는다. 프로세서에서 특정 기능이 실행 중인지 표시하거나 테스트가 완료됐는지 여부를 빛으로 나타내는 용도로 제시됐다.

여러 개의 IC 패키지에 마이크로LED 배열을 배치하는 구성도 가능하다. 톰스하드웨어는 인텔 특허가 CPU 표면의 문자를 밝히는 사례까지 제시했다고 보도했다. 톰스하드웨어 보도

마이크로LED를 진단 표시로 활용하면 테스트 성공이나 실패를 고정된 빛의 패턴으로 나타낼 수 있다. 다만 특허에는 복잡한 진단 시스템보다 패키지 내부에서 상태를 표시하는 기본 구상이 담겼다.

제품 적용에는 냉각 구조가 과제로 남는다. 고성능·고전력 칩에는 냉각장치가 필요하지만, 냉각장치가 패키지 표면의 LED를 가릴 수 있어 LED 노출 면적과 방열 구조를 함께 설계해야 한다.

이번 특허는 인텔이 개발해 온 유리기판 기술과도 연결된다. 인텔은 유리기판이 대형 AI·반도체 패키지에서 휨을 줄이고 전력·신호 전달 안정성을 높일 수 있다고 설명해 왔다. 인텔 파운드리 기술 설명

앞서 본지는 인텔의 마이크로LED 패키징 구상과 AUO의 CPO·유리기판 기술 확대를 다룬 바 있다. 당시에도 인텔 특허와 AUO의 관련 기술 개발 방향이 함께 거론됐지만, 양사의 협력 범위와 공동 개발 여부는 공식적으로 제시되지 않았다.

인텔은 2026년 ECTC에서 유리 코어 기판과 TGV 기반 패키징 기술을 공개했다. 같은 행사에서 광학 부품과 전자 부품을 패키지 가까이에 배치하는 공동패키징 광학(CPO) 기술도 소개했다.

이번 특허 자체가 고속 광통신이나 CPO 제품을 직접 다루는 것은 아니다. 마이크로LED를 광통신 송신부로 활용하려면 수신부와 광섬유 연결 기술이 추가로 필요하다.

특허 등록은 설계 방향과 기술 권리를 확보한 단계다. 인텔이 이 구조를 실제 CPU에 적용할지, 적용한다면 제품군과 시점은 공개되지 않았다.