ال‌جی مؤسسه فناوری تولید (PRI) قراردادی با یکی از شرکت‌های OSAT امضا کرده و دستگاه تصویربرداری مستقیم لیزری (LDI) بدون ماسک برای الگویابی اتصالات فلزی در بسته‌بندی‌های پیشرفته عرضه می‌کند؛ ماشینی که برای افزایش بازده و تطبیق‌پذیری در تولید طراحی شده است.

مشخصات فنی کلیدی

نسخه پیشرفته دستگاه LDI ال‌جی توان تولید الگوهای خط‑و‑فاصله با حداقل 1.5 میکرون را دارد که برای گام سیم‌کشی حدود 3 میکرون مناسب است. مشخصات برجسته عبارت‌اند از:

  • رزولوشن: حداقل 1.5 میکرون
  • منبع نور: دیود لیزری با طول موج 405 نانومتر
  • حداکثر اندازه زیرلایه قابل پردازش: 600 × 600 میلی‌متر
  • قابلیت تطبیق دیجیتال الگو برای اصلاح آنی انحرافات هندسی

این مشخصات دستگاه را برای بسته‌بندی‌های مبتنی بر زیرلایه آلی و شیشه، نمایشگرها، MEMS و بردهای مدار چاپی با چگالی بالا مناسب می‌سازد.

چرا LDI برای بسته‌بندی جذاب است

تصویربرداری مستقیم لیزری فرایندی بدون ماسک است؛ به‌جای استفاده از فوتوماسک فیزیکی، الگو به‌صورت دیجیتال تولید و مستقیم روی فوتورزیست تابانده می‌شود. اگرچه رزولوشن LDI معمولاً پایین‌تر از لیتوگرافی DUV/EUV یا پرتو الکترونی است، اما مزایای عملیاتی زیر را فراهم می‌آورد:

  • توان عملیاتی بالاتر و پردازش نواحی وسیع: مناسب تولید انبوه RDLها و PCBهای بزرگ.
  • کالیبراسیون و تطبیق لحظه‌ای الگو: تصاویر دیجیتال امکان اصلاح بلادرنگ بر اساس انحرافات هندسی یا تغییرات ابعادی زیرلایه را فراهم می‌کنند و از پل‌لحیمی یا تماس معیوب جلوگیری می‌کنند.

برای مقایسه، فناوری‌هایی مانند TSMC CoWoS از RDLهایی با گام حداقل 4 میکرون استفاده می‌کنند؛ بنابراین رزولوشن 1.5 میکرون LDI ال‌جی امکان دسترسی به لایه‌های بازتوزیع متراکم‌تر را فراهم می‌آورد، هرچند برخی تکنیک‌ها مانند CoWoS-S یا EMIB به رزولوشن‌های بالاتری نیاز دارند.

رقابت بازار و جایگاه ال‌جی

بازار سیستم‌های تصویربرداری مستقیم پیش از این توسط بازیگرانی مانند KLA، Screen Holdings، Limata و ORC شکل گرفته است و تولیدکنندگانی از آلمان، فرانسه، سوئیس، ژاپن و چین در آن حضور دارند. ال‌جی با هدف‌گذاری روی بخش بالای بازار و ارائه نسخه 1.5 میکرون، هم‌زمان استراتژی قیمت‌گذاری رقابتی را دنبال می‌کند تا سهمی در میان OSATها به‌دست آورد.

چرا ال‌جی وارد این حوزه شد

ال‌جی خود تولیدکننده تراشه نیست، اما واحدهایش قطعات و مواد برای زنجیره تأمین نیمه‌هادی عرضه می‌کنند؛ بنابراین توسعه تجهیزاتی مانند LDI با زنجیره مهارت‌ها و بازار تامین‌کنندگان آن همخوانی دارد. PRI دارای پیش‌زمینه تحقیق و توسعه در تجهیزات نوردهی و تولید است که ورود کنترل‌شده این سازنده به بازار را تسهیل کرده است.

کاربردها و محدودیت‌ها

کاربردهای مناسب LDI شامل تولید انبوه RDL، بردهای مدار چاپی با چگالی بالا، نمونه‌سازی سریع و پردازش زیرلایه‌های بزرگ است. محدودیت‌های اصلی عبارت‌اند از:

  • رزولوشن پایین‌تر نسبت به DUV/EUV و e‑beam؛ بنابراین جایگزین کامل آن‌ها در تراشه‌های منطقی با چگالی بسیار بالا نیست.
  • تیم‌های طراحی و تولید باید بین دقت، توان عملیاتی و هزینه توازن برقرار کنند تا مزیت اقتصادی حاصل شود.
نمایی از دستگاه LDI ال‌جی در خط تولید

چشم‌انداز بازار

ورود ال‌جی به بازار دستگاه‌های LDI رقابت را در لایه‌های بسته‌بندی و RDLها تشدید می‌کند و به OSATها گزینه‌ای جدید برای بهبود بازده و انعطاف‌پذیری الگوگذاری می‌دهد. در عمل، نقش LDI بیشتر تکمیلی است تا جانشین کامل فناوری‌های با رزولوشن بسیار بالا؛ بنابراین بازیگران بازار بین دقت، توان عملیاتی و هزینه باید توازن برقرار کنند.

تأثیر فنی و تجاری این حرکت ال‌جی در ماه‌های آینده روشن‌تر خواهد شد. برای آشنایی بیشتر با اصول لیتوگرافی و مفاهیم بسته‌بندی می‌توانید به صفحات Lithography (microfabrication) و Chip packaging مراجعه کنید.