半導(dǎo)體行業(yè)正邁向更高性能與更高集成度的階段，高級(jí)封裝也因此成為推動(dòng)芯片創(chuàng)新的重要方向。而要支撐這一轉(zhuǎn)型，光刻技術(shù)必須與時(shí)俱進(jìn)。此時(shí)，DLP 技術(shù)憑借其靈活、精準(zhǔn)、可擴(kuò)展的特性，成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵力量。

圖 1 利用 DLP DMD 的無(wú)掩模光刻

在人工智能 (AI)、物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 以及自動(dòng)駕駛等應(yīng)用快速發(fā)展的今天，市場(chǎng)對(duì)計(jì)算能力的需求持續(xù)攀升。過(guò)去電子行業(yè)依托“摩爾定律”不斷推動(dòng)芯片微型化，通過(guò)每?jī)赡攴兜?a target="_blank">晶體管數(shù)量來(lái)?yè)Q取性能提升。但這一模式正逐漸觸及物理極限。正如德州儀器 (TI) 負(fù)責(zé) DLP 產(chǎn)品的副總裁兼總經(jīng)理 Jeff Marsh 表示：“如今，我們正進(jìn)入瓶頸期，組件微型化的難度越來(lái)越大，成本也越來(lái)越高。”

為了突破瓶頸，系統(tǒng)組裝器件制造商正將目光轉(zhuǎn)向高級(jí)封裝技術(shù)。這種技術(shù)將多個(gè)裸片集成在同一個(gè)封裝中，不僅能顯著提升芯片間通信速度、降低功耗，還能針對(duì)不同任務(wù)優(yōu)化組合組件，從而為數(shù)據(jù)中心、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用提供更高性能、更高能效的計(jì)算平臺(tái)。

然而，高級(jí)封裝作為封裝技術(shù)的下一次迭代升級(jí)版，也為光刻工藝帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)——如何在復(fù)雜表面上達(dá)到更高的成本效益、可擴(kuò)展性和適應(yīng)性。如今，越來(lái)越多制造商開(kāi)始嘗試將數(shù)字光刻與 DLP 技術(shù)融合，以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。DLP 技術(shù)的核心是數(shù)字微鏡器件 (DMD), 該器件配制了多達(dá)890 萬(wàn)個(gè)微型反射鏡，可實(shí)時(shí)控制光線導(dǎo)向，在材料表面印制圖案。

圖 2 簡(jiǎn)化方框圖：DLP991UUV DMD

那么，DLP 技術(shù)究竟具備哪些特性，能助力器件制造商實(shí)現(xiàn)高級(jí)封裝呢？

以靈活與精度

開(kāi)拓高級(jí)封裝新可能

從歷史發(fā)展來(lái)看，光刻器件通常是通過(guò)掩模（其作用類似高端模板）將光線投射到涂有光敏材料的超平整表面上。隨后，光線才能印制出連接各組件的圖案。但由于高級(jí)封裝系統(tǒng)需在“形貌存在差異”的材料表面印制圖案，這種情況常見(jiàn)于不完全平整表面，這讓傳統(tǒng)方式的效率和精度都面臨挑戰(zhàn)。此時(shí)，無(wú)掩模光刻便成為器件制造商眼中兼具成本效益與適應(yīng)性的選擇。Jeff 表示：DLP 技術(shù)會(huì)持續(xù)調(diào)整圖案，以匹配材料的實(shí)際表面狀態(tài)，即便下方基材表面并非完全平整，其也能實(shí)時(shí)適應(yīng)，確保精準(zhǔn)印制圖案。

此外，借助 DLP 技術(shù)，系統(tǒng)制造商無(wú)需反復(fù)制作新掩模，只需通過(guò)數(shù)字文件即可即時(shí)更新印制圖案。若需調(diào)整圖案，工程師只需更新軟件文件，便能即時(shí)修改和應(yīng)用，不僅縮短了創(chuàng)新周期，也減少了材料浪費(fèi)?！盁o(wú)論器件制造商是開(kāi)發(fā)能讓智能手機(jī)打印小圖案的機(jī)器，還是開(kāi)發(fā)能讓數(shù)據(jù)中心等大型應(yīng)用程序打印復(fù)雜圖案的機(jī)器，相同的核心 DLP 技術(shù)都可以滿足他們的需求。”Jeff 補(bǔ)充道。

從顯示到制造

DLP 技術(shù)引領(lǐng)新一輪創(chuàng)新浪潮

基于影院技術(shù)的積淀，DLP 技術(shù)始終走在“光”的最前沿。從推動(dòng)影院由膠片放映跨越到數(shù)字投影，再到如今引領(lǐng)行業(yè)邁入“無(wú)掩模數(shù)字光刻”時(shí)代，DLP 技術(shù)持續(xù)在拓展“技術(shù)可能性”的邊界。

德州儀器 (TI) 負(fù)責(zé) DLP 產(chǎn)品的副總裁兼總經(jīng)理 Jeff Marsh：“我們正在推動(dòng)數(shù)字光刻系統(tǒng)的研發(fā)，助力工程師將性能強(qiáng)大的全新計(jì)算解決方案推向市場(chǎng)。在轉(zhuǎn)向顯示技術(shù)之前，我們先設(shè)計(jì)了首款用于印制的 DMD 芯片。如今，在為數(shù)字光刻系統(tǒng)提供最先進(jìn)的解決方案時(shí)，我們正以創(chuàng)新方式重拾 DLP 技術(shù)在印制領(lǐng)域的傳承?！?/p>

從數(shù)據(jù)中心、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，到更多高性能計(jì)算場(chǎng)景，基于 DLP 技術(shù)的數(shù)字光刻系統(tǒng)正在為高級(jí)封裝注入強(qiáng)勁動(dòng)力，讓技術(shù)創(chuàng)新更貼近現(xiàn)實(shí)、走進(jìn)生活。“歸根結(jié)底，”Jeff 總結(jié)道，“我們的目標(biāo)是讓技術(shù)發(fā)揮其作用。”