眾所周知，在高效運行人工智能（AI）、連接物聯網（IoT）設備及處理 5G 網絡的競爭中，先進封裝技術將成為企業競爭力的核心分水嶺。同時，先進封裝技術的發展需光刻技術同步升級，以實現更高成本效益、可擴展性和精度，這一點也已達成行業共識。

傳統光刻設備通過掩模將光線投射到涂有光敏材料的超平整表面上。這些掩模通常由玻璃或石英制成，表面涂有特定遮光材料，未涂覆區域保持透明以允許光線通過。

當紫外線照射到掩模上時，透過的光線會照射到光刻膠上，使掩模設定的圖案固化。該技術的一大挑戰的是掩模無法更改圖案 —— 若要改變印刷特征，必須制造新的掩模。

邁向無掩模時代

無掩模光刻技術擺脫了物理掩模在設計、制造和管理方面的高額成本。

除其他優勢外，該技術為制造芯片粒（chiplets）這類復雜模塊化組件提供了更高效靈活的光刻解決方案。芯片粒整合了針對特定任務的最優組件，并在數據中心、自動駕駛等應用中實現高效互聯。

對于不熟悉數字光處理（DLP）技術的讀者來說，該技術曾推動影院從膠片投影向數字投影轉型。其核心是基于快速切換的微機電系統（MEMS），通過數字微鏡器件（DMD）實現光調制（圖 1）。每個微鏡的鋁制反射面寬度僅為數微米。

1. 在光刻的渲染中，使用無掩膜技術配合DLP數字微鏡器件（DMD）。

DMD 通過靜電方式使每個微鏡每秒偏轉或切換數千次，從而控制光線走向。具體來說，每個微鏡下方的存儲單元會載入 1 或 0 的數字信號，激活電極以控制微鏡處于 “開啟” 或 “關閉” 狀態。

DMD 在光刻中的應用

借助 DMD 實現的無掩模光刻技術，無需傳統物理掩模即可完成高精度、高成本效益、高分辨率的光刻作業。這種無掩模方案提升了吞吐量和良率，同時減少缺陷（圖 2），還能實時調整和修正設計，無需等待新掩模制造完成。

2. 采用DLP技術驅動的無掩膜數字光刻技術，實現了先進封裝所需的精度、系統靈活性和吞吐量。

德州儀器的 DMD 最多集成 890 萬個微型反射鏡，每個反射鏡可獨立傾斜實現 “開啟” 或 “關閉”，實時精確控制光線。當紫外線照射到 DMD 上時，微鏡通過傾斜狀態調制光線，形成特定圖案投射到光敏材料上，最終形成包含導線、通孔、阻焊層等特征的電路設計。

基于 DLP 技術，若需調整圖案，工程師只需更新軟件文件即可立即實施修改，無需制造新掩模。此外，DLP 技術還能持續調整圖案以匹配材料實際表面狀況，從而加快創新周期并減少材料浪費。

DLP991UUV：實現高性價比與靈活精度

DLP 數字微鏡器件（DMD）屬于空間光調制器（SLM），由數百萬個獨立尋址的微鏡（即像素）組成。這些 DMD 支持 343 至 2500 納米的寬波長范圍，對角線尺寸覆蓋 0.1 至 0.99 英寸，為系統設計提供高度靈活性。

高分辨率 DLP991UUV DMD 可調制入射光的振幅、方向和 / 或相位。作為德州儀器產品組合中分辨率最高、處理速度最快的型號，其像素處理速度可達 110 吉像素 / 秒。該 DMD 的流式傳輸特性，結合配套的 DLPC964 控制器，使其成為直接成像應用中高速連續數據流傳輸的理想選擇。

DLP991UUV DMD 專為先進封裝市場設計，可通過定制優化光刻膠性能，在實現最大曝光速度和每小時基板處理量的同時，支持實時修正。憑借高分辨率優勢，設備制造商可最大化吞吐量并擴大曝光面積。

德州儀器還提供 DLPC964 評估模塊（EVM）參考設計，助力基于 DLPC964 控制器架構的快速開發，以支持 DMD 應用。該平臺通過 AMD Aurora 64B/66B 接口接收來自外部的高速位平面數據，完成格式處理后加載至 DLPLCR99EVM 或 DLPLCR99UVEVM，最終在 DMD 上顯示。

結論

先進封裝系統需在表面可能存在形貌差異（非完全平整）的材料上印刷圖案，而無掩模光刻技術正因此成為設備制造商兼具成本效益與適應性的選擇。

DLP 技術可持續調整圖案以匹配材料實際表面狀況，其實時適應性確保即使在基材表面不平整的情況下，也能實現高精度圖案印刷。