Intel 특허, MicroLED를 CPU 패키지에 직접 내장하여 문자를 표시하거나 '추가적인 미적 구성 요소'로 활용하는 방안 공개

Intel은 MicroLED를 CPU 패키지에 직접 통합하기 위한 특허를 출원했습니다. 통신 기능 외에도, 이 특허는 프로세서의 문자에 다채로운 빛을 비추는 등 다양한 사용 사례들을 나열하고 있습니다. 2022년에 출원되었으나 이번 달에야 공개된 이 특허는 유리 기판(glass substrate)과 관통형 비아(through-glass vias, TGV)를 사용하여 MicroLED를 패키지에 내장하는 방법을 설명하며, 전력 및 신호 라우팅을 위해 다이(die)에 직접 연결합니다. 해당 특허에 따르면 LED의 목적은 '전자 장치의 미적 구성 요소이거나 전자 장치에 의해 수행되는 특정 작동을 표시하기 위함'입니다.

모든 특허와 마찬가지로, MicroLED를 칩에 내장하는 목적은 열려 있습니다. 하지만 Intel은 흥미롭게도 CPU에 MicroLED를 구현하는 것을 구체적으로 언급하며, 이 기술이 사용될 수 있는 몇 가지 예시들을 제시합니다. 해당 특허는 프로세서가 'MicroLED를 작동시켜 특정 기능이 프로세서에 의해 수행되고 있음을 시각적으로 표시하거나 단순히 미적 효과를 위해 사용할 수 있다'고 명시하고 있습니다.

특허의 한 부분에서는 Intel이 LED를 사용하여 '중앙 처리 장치(central processing unit) 전반의 문자에 빛을 비추는' 용도를 설명하며, CPU 자체에서 바로 읽어낼 수 있는 일종의 표시 기능을 암시합니다. 하지만 히트싱크가 위에 덮인 표준 프로세서에서 이것이 어떻게 작동할지는 여전히 미지수입니다. 또한, 이 특허는 구현 방식에 따라 LED의 색상이 다를 수 있다고 명확히 언급하고 있습니다. 이는 진단용 읽기 기능이라기보다는 RGB 메모와 더 유사한 것을 의미할 수도 있습니다. 따라서 해당 특허는 두 가지 디자인 모두에 여지를 남겨두고 있습니다.

Intel patent for MicroLED in CPU.

(이미지 출처: Intel)

위의 특허 메인 도면에서 볼 수 있습니다. 중앙에는 유리 기판이 있으며, 이 유리는 두 개의 패키지 기판 층 사이에 끼워져 있습니다. 반도체 다이(die)는 유리 기판 내부에 부분적으로 임베딩되어 있어 다이의 뒷면만 노출되어 있지만, 특허에 따르면 다른 구현 방식에서는 다이를 완전히 임베딩할 수도 있다고 합니다. LED는 반도체 다이에 직접 연결되거나 나노와이어를 통해 연결되며, TGV(Through Glass Via)가 유리 기판을 통해 반도체 다이에 전력과 신호를 전달합니다.

Intel에 따르면 패키지는 패키지 기판 표면에 형성된 두 개의 실리콘 질화물 층으로 구성되며, 이 층들이 유리 기판에 부착됩니다. Intel은 유리를 이용한 기판 개발에 3년 이상 매진해 왔는데, 이는 Intel이 유리가 유기 기판보다 10배 더 나은 인터커넥트 밀도를 가지고 있다고 주장하기 때문입니다.

메인 특허 도면에는 단일 IC만 나와 있지만, 특허 설명에 따르면 이는