突破掩模局限:DLP® 技术如何借助高级封装技术实现新型计算解决方案
半导体行业向高级封装的转型,需要光刻技术的同步革新 —— 而 DLP 技术正是达成这一目标的关键。
在打造创新、高性能、高效芯片运行人工智能 (AI)、联网物联网 (IoT) 器件及自动驾驶系统的过程中,市场对更强大的计算的需求持续增长。
过去,电子行业一直依赖摩尔定律 —— 该定律指出,集成电路中的晶体管数量应每两年翻一番来提升电子器件性能,也使芯片组件得以进一步微型化。
“但如今,我们正进入瓶颈期,组件微型化的难度越来越大,成本也越来越高。” 德州仪器 (TI) 负责 DLP 产品的副总裁兼总经理 Jeff Marsh 表示。
因此,系统组装器件制造商正将目光转向高级封装技术。在此背景下,高级封装是一种将多个裸片集成到单个封装中的技术,如此以来,能让芯片之间的通信速度更快且功耗更低。该技术会针对特定任务整合最优组件,并将这些组件以更高效的方式连接到印刷电路板上,从而为数据中心、自动驾驶等应用场景打造性能更强、能效更高的芯片。
高级封装是封装技术的下一次迭代升级版。然而,器件制造商必须进行创新,才能让光刻技术在高级封装领域具备更高的成本效益、可扩展性和适应性。如今,这些企业正寻求将数字光刻与 DLP 技术集成一体,以提升精度和可扩展性。该技术的核心是 数字微镜器件 (DMD), 该器件配制了多达 890 万个微型反射镜,可实时控制光线导向,在材料表面印制图案。
但 DLP 技术究竟具备哪些特性,能助力器件制造商实现高级封装呢?
在兼具成本效益与适应性的基础上,极大提升精度
从历史发展来看,光刻器件通常是通过掩模(其作用类似高端模板)将光线投射到涂有光敏材料的超平整表面上。随后,光线能印制出连接各组件的图案。由于高级封装系统需在 “形貌存在差异” 的材料表面印制图案,这种情况常见于不完全平整表面,因此无掩模光刻正成为器件制造商眼中兼具成本效益与适应性的选择。
Jeff 表示:“DLP 技术会持续调整图案,以匹配材料的实际表面状态,即便下方基材表面并非完全平整,其也能实时适应,确保精准印制图案。”
借助 DLP 技术,系统制造商无需制作新掩模,只需通过数字文件即可即时更新印制图案。若需调整图案,工程师只需更新软件文件,便能即时修改和应用。这一特性不仅缩短了创新周期,亦减少了材料浪费。
“无论器件制造商是开发能让智能手机打印小图案的机器,还是开发能让数据中心等大型应用程序打印复杂图案的机器,相同的核心 DLP 技术都可以满足他们的需求。” Jeff 说道。
助力下一波创新浪潮
基于影院技术的积淀,DLP 技术持续突破,并重新定义 “技术可能性” 边界。DLP 技术曾推动影院从胶片放映跨越到数字投影;如今,它正助力行业完成从 “有掩模光刻” 到 “无掩模数字光刻” 的转型。
Jeff 说道:“我们正在推动数字光刻系统的研发,助力工程师将性能强大的全新计算解决方案推向市场。在转向显示技术之前,我们先设计了首款用于印制的 DMD 芯片。如今,在为数字光刻系统提供最先进的解决方案时,我们正以创新方式重拾 DLP 技术在印制领域的传承。”
从数据中心到自动驾驶系统,再到其他高性能计算应用,由搭载 DLP 技术的数字光刻系统所赋能的高级封装,将驱动能够影响我们生活方方面面的创新成果。“归根结底,” Jeff 表示,“我们的目标是让技术发挥其作用。”