突破掩模局限:DLP? 技術(shù)如何借助高級封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)新型計算解決方案
半導(dǎo)體行業(yè)向高級封裝的轉(zhuǎn)型,需要光刻技術(shù)的同步革新 —— 而 DLP 技術(shù)正是達(dá)成這一目標(biāo)的關(guān)鍵。
在打造創(chuàng)新、高性能、高效芯片運(yùn)行人工智能 (AI)、聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 器件及自動駕駛系統(tǒng)的過程中,市場對更強(qiáng)大的計算的需求持續(xù)增長。
過去,電子行業(yè)一直依賴摩爾定律 —— 該定律指出,集成電路中的晶體管數(shù)量應(yīng)每兩年翻一番來提升電子器件性能,也使芯片組件得以進(jìn)一步微型化。
“但如今,我們正進(jìn)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(fù)責(zé) DLP 產(chǎn)品的副總裁兼總經(jīng)理 Jeff Marsh 表示。
因此,系統(tǒng)組裝器件制造商正將目光轉(zhuǎn)向高級封裝技術(shù)。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(shù),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(shù)會針對特定任務(wù)整合最優(yōu)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(shù)據(jù)中心、自動駕駛等應(yīng)用場景打造性能更強(qiáng)、能效更高的芯片。
高級封裝是封裝技術(shù)的下一次迭代升級版。然而,器件制造商必須進(jìn)行創(chuàng)新,才能讓光刻技術(shù)在高級封裝領(lǐng)域具備更高的成本效益、可擴(kuò)展性和適應(yīng)性。如今,這些企業(yè)正尋求將數(shù)字光刻與 DLP 技術(shù)集成一體,以提升精度和可擴(kuò)展性。該技術(shù)的核心是?數(shù)字微鏡器件 (DMD),?該器件配制了多達(dá) 890 萬個微型反射鏡,可實(shí)時控制光線導(dǎo)向,在材料表面印制圖案。
但 DLP 技術(shù)究竟具備哪些特性,能助力器件制造商實(shí)現(xiàn)高級封裝呢?
在兼具成本效益與適應(yīng)性的基礎(chǔ)上,極大提升精度
從歷史發(fā)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(tǒng)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(yīng)性的選擇。
Jeff 表示:“DLP 技術(shù)會持續(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)時適應(yīng),確保精準(zhǔn)印制圖案?!?/p>
借助 DLP 技術(shù),系統(tǒng)制造商無需制作新掩模,只需通過數(shù)字文件即可即時更新印制圖案。若需調(diào)整圖案,工程師只需更新軟件文件,便能即時修改和應(yīng)用。這一特性不僅縮短了創(chuàng)新周期,亦減少了材料浪費(fèi)。
“無論器件制造商是開發(fā)能讓智能手機(jī)打印小圖案的機(jī)器,還是開發(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 說道。
助力下一波創(chuàng)新浪潮
基于影院技術(shù)的積淀,DLP 技術(shù)持續(xù)突破,并重新定義 “技術(shù)可能性” 邊界。DLP 技術(shù)曾推動影院從膠片放映跨越到數(shù)字投影;如今,它正助力行業(yè)完成從 “有掩模光刻” 到 “無掩模數(shù)字光刻” 的轉(zhuǎn)型。
Jeff 說道:“我們正在推動數(shù)字光刻系統(tǒng)的研發(fā),助力工程師將性能強(qiáng)大的全新計算解決方案推向市場。在轉(zhuǎn)向顯示技術(shù)之前,我們先設(shè)計了首款用于印制的 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,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)中心到自動駕駛系統(tǒng),再到其他高性能計算應(yīng)用,由搭載 DLP 技術(shù)的數(shù)字光刻系統(tǒng)所賦能的高級封裝,將驅(qū)動能夠影響我們生活方方面面的創(chuàng)新成果。“歸根結(jié)底,” Jeff 表示,“我們的目標(biāo)是讓技術(shù)發(fā)揮其作用?!?/p>