Intel 专利：芯片封装嵌入 MicroLED 实现 TGV 光学互连

据 TrendForce 报道，Intel 已获授一项美国专利，涉及在芯片封装内部嵌入 MicroLED。该设计将装有 MicroLED 的半导体晶圆直接封装进玻璃基板，并利用玻璃通孔（TGV）连接以提供电源和信号通路，使这些器件能够发出红、绿、蓝（RGB）三色光。Intel 指出，这项技术可用于诊断测试，也可在芯片表面生成定制光效，以满足个性化电子设备需求并提升美观度。

该技术在支持光信号传输方面的潜力令人瞩目，对 Intel 而言可能具备重要的商业价值。台湾光电厂商 AU Optronics（AUO）的技术路线图与 Intel 的专利存在重叠，且传闻双方曾有过合作，表明两家公司可能正在此领域联合开发互补技术。

AUO 在 SEMCON Taiwan 2026 上展示了 MicroLED 光通信方案，其互联距离目标长达 10 米，面向 AI 数据中心应用。将 MicroLED 嵌入玻璃基板，可以为 封装光学（co-packaged optics） 提供一种替代集成路径，这也与 Intel 此前展示的封装光学 I/O Chiplet 相呼应。

在这项专利中，Intel 描述了如何利用激光处理和刻蚀在玻璃基板中制作通孔和裸片凹腔，随后通过铜电镀形成 TGV，再把带有 MicroLED 的裸片嵌入基板。氮化硅层将玻璃与两侧的聚合物封装基板结合，导电通孔负责传输信号和供电。

专利还描述了多种可能的结构变体，包括裸片水平或垂直放置的不同布局方案，以及集成反射器将光线经玻璃基板导出封装之外。

Intel 自 2010 年代初就开始投入玻璃基板技术，并展示过使用玻璃基板材料的测试封装。今年 1 月的 NEPCON Japan 展会上，Intel 演示了一款玻璃芯封装工程样品，结合了其 EMIB 多芯片模块技术。

在 5 月的 ECTC 大会上，Intel 还展示了一块 24 层玻璃芯面板，配有铜填充 TGV 和两个嵌入式 EMIB 桥。而对其芯片设计和制造业务而言，更重要的是，Intel 公布了玻璃芯基板设计在量产验证方面取得进展的成果。

诊断与美观的潜力

内置于芯片封装中的 MicroLED 可用于诊断和测试。它们能直观显示测试完成或失败的状态，无需在主板或相连组件上外接 LED 等指示器。Intel 的专利并未描述一套复杂的诊断系统，但只要预先为不同的灯光模式赋予特定含义，嵌入裸片的 MicroLED 就能在验证和测试阶段提供更简洁直观的反馈。

该专利还讨论了封装内 LED 照明的潜在美学应用场景。DIY 电子设备可利用其进行个性化定制，例如在芯片表面实现发光字母。不过，此类设计需兼顾散热需求。功耗高到需要外部散热的芯片，可能会遮挡封装表面的 MicroLED。

这可能导致该技术的应用局限于低功耗芯片，或者要求采用特定的散热器配置，留出封装的部分区域，以确保 MicroLED 的光线依然可见。

然而，该技术更重要的潜在应用在于替代性的光互连系统。该专利并未确立高速光互连的具体实现，但鉴于 AUO 在 Micro LED CPO 模块方面的并行研发，这种潜力是切实存在的。

对 CPO 的影响

MicroLED 在光信号传输方面也具备潜力。AUO 本月初展示的方案正突显了这一点。通过结合 MicroLED 发射器和 Micro 光探测器接收器，AUO 正在开发一种面向高速互连应用的系统级 MicroLED CPO 模块。

Intel 的专利可为类似方案奠定基础。虽然该专利未提出此类应用，也未做出相关声明，但在封装内嵌入 MicroLED 可为集成光学发射器提供起点。

不过，嵌入发射器只是通信系统的一部分。尽管 AUO 及其合作伙伴已展示 MicroLED 光互连是 CPO 的实际发展方向，但 Intel 的专利仅描述了一种可支持此类系统的封装技术。与 AUO 类似，要开发完整的光互连模块，还需要接收器和光纤解决方案。

Intel 显然正在大力投资玻璃基板技术，并且多年来一直在开发先进的互连技术。如果与 AUO 合作其现有研发成果，Intel 可以加速自身在此领域的进展，并为在芯片封装内实现互连提供另一种方法。

但此事仍悬而未决。在 Intel 做出更具体的公告之前，这更多是一种潜力而非现实。