突破掩模局限:DLP? 技術如何借助高級封裝技術實現新型計算解決方案
半導體行業向高級封裝的轉型,需要光刻技術的同步革新 —— 而 DLP 技術正是達成這一目標的關鍵。
在打造創新、高性能、高效芯片運行人工智能 (AI)、聯網物聯網 (IoT) 器件及自動駕駛系統的過程中,市場對更強大的計算的需求持續增長。
過去,電子行業一直依賴摩爾定律 —— 該定律指出,集成電路中的晶體管數量應每兩年翻一番來提升電子器件性能,也使芯片組件得以進一步微型化。
“但如今,我們正進入瓶頸期,組件微型化的難度越來越大,成本也越來越高?!?德州儀器 (TI) 負責 DLP 產品的副總裁兼總經理 Jeff Marsh 表示。
因此,系統組裝器件制造商正將目光轉向高級封裝技術。在此背景下,高級封裝是一種將多個裸片集成到單個封裝中的技術,如此以來,能讓芯片之間的通信速度更快且功耗更低。該技術會針對特定任務整合最優組件,并將這些組件以更高效的方式連接到印刷電路板上,從而為數據中心、自動駕駛等應用場景打造性能更強、能效更高的芯片。
高級封裝是封裝技術的下一次迭代升級版。然而,器件制造商必須進行創新,才能讓光刻技術在高級封裝領域具備更高的成本效益、可擴展性和適應性。如今,這些企業正尋求將數字光刻與 DLP 技術集成一體,以提升精度和可擴展性。該技術的核心是?數字微鏡器件 (DMD),?該器件配制了多達 890 萬個微型反射鏡,可實時控制光線導向,在材料表面印制圖案。
但 DLP 技術究竟具備哪些特性,能助力器件制造商實現高級封裝呢?
在兼具成本效益與適應性的基礎上,極大提升精度
從歷史發展來看,光刻器件通常是通過掩模(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,光線能印制出連接各組件的圖案。由于高級封裝系統需在 “形貌存在差異” 的材料表面印制圖案,這種情況常見于不完全平整表面,因此無掩模光刻正成為器件制造商眼中兼具成本效益與適應性的選擇。
Jeff 表示:“DLP 技術會持續調整圖案,以匹配材料的實際表面狀態,即便下方基材表面并非完全平整,其也能實時適應,確保精準印制圖案?!?/p>
借助 DLP 技術,系統制造商無需制作新掩模,只需通過數字文件即可即時更新印制圖案。若需調整圖案,工程師只需更新軟件文件,便能即時修改和應用。這一特性不僅縮短了創新周期,亦減少了材料浪費。
“無論器件制造商是開發能讓智能手機打印小圖案的機器,還是開發能讓數據中心等大型應用程序打印復雜圖案的機器,相同的核心 DLP 技術都可以滿足他們的需求?!?Jeff 說道。
助力下一波創新浪潮
基于影院技術的積淀,DLP 技術持續突破,并重新定義 “技術可能性” 邊界。DLP 技術曾推動影院從膠片放映跨越到數字投影;如今,它正助力行業完成從 “有掩模光刻” 到 “無掩模數字光刻” 的轉型。
Jeff 說道:“我們正在推動數字光刻系統的研發,助力工程師將性能強大的全新計算解決方案推向市場。在轉向顯示技術之前,我們先設計了首款用于印制的 DMD 芯片。如今,在為數字光刻系統提供最先進的解決方案時,我們正以創新方式重拾 DLP 技術在印制領域的傳承?!?/p>
從數據中心到自動駕駛系統,再到其他高性能計算應用,由搭載 DLP 技術的數字光刻系統所賦能的高級封裝,將驅動能夠影響我們生活方方面面的創新成果?!皻w根結底,” Jeff 表示,“我們的目標是讓技術發揮其作用?!?/p>