英特尔公开Micro LED玻璃基板IC封装专利

英特尔近期公开了一项最初于2022年提交的专利,披露了一种集成Micro LED的IC封装架构。

该架构将半导体裸片(die)直接嵌入玻璃基板中,基板内的玻璃通孔(Through-Glass-Via, TGV)把电力直接输送至裸片上的Micro LED;电力和信号连接随后通过封装基板(package substrate)布线至主板。

根据专利,Micro LED可采用纳米线(nanowire)结构发出红、绿、蓝(RGB)光。潜在应用包括DIY电子产品的个性化装饰、封装内部电气测试指示,以及CPU表面发光字样,为芯片同时增加功能指示与美学效果。

在制造方面,先通过激光诱导蚀刻(laser-induced etching)与化学蚀刻在玻璃基板中形成通孔和裸片腔体;再通过铜电镀形成TGV,之后将带有Micro LED的裸片嵌入腔体。氮化硅(silicon nitride)层将两侧的聚合物封装基板键合,完成信号与电力传输的垂直互连。

专利还详述了结构变体,包括裸片的水平/垂直放置以及反射器(reflector)集成。

英特尔长期投资玻璃基板技术。公司自2013年开始研究以玻璃替代有机基板(organic substrate),积累了大量知识产权,并于2023年展示首批玻璃基板样品。

其商业化进程已显著提速。

在NEPCON Japan上,英特尔展示了一款工程样品,采用厚玻璃芯并结合嵌入式多芯片互连桥(Embedded Multi-die Interconnect Bridge, EMIB)技术,在约78×77 mm的大尺寸封装上实现无裂纹切割。

随后在ECTC 2026上,英特尔展示了玻璃芯基板的高量产(High-Volume Manufacturing, HVM)技术验证。该验证覆盖端到端工艺能力——包括通孔形成、金属化、多层布线和光电集成——并突出无缺陷的24层结构和精确翘曲控制。

生态系统合作也在扩大。蓝思科技(Lens Technology)的一家全资子公司与英特尔签署谅解备忘录(MOU),将TGV先进封装列为联合开发的首要领域。

在这一合作中,英特尔提供架构规格、可制造性设计(Design for Manufacturability, DFM)指南和验证方法,蓝思科技负责通孔形成、高精度激光加工、金属化沉积和多层互连布线。蓝思科技已向北美和韩国的一级(Tier-1)客户交付了包含数百万个通孔、非导通率为0 ppm的样品。

此外,英特尔还与总部位于美国的半导体技术公司3D Glass Solutions(3DGS)合作,在印度推进一座投资33亿美元的玻璃基板制造厂。该规划工厂的目标年产能约为70,000片玻璃基板、5000万个组装单元,以及近13,000个先进3D异质集成模块。

该项目旨在满足AI芯片和高性能计算(HPC)对高密度、大尺寸封装的需求,计划于2028年至2030年间开始高量产发货。

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