رشد انفجاری هوش مصنوعی در سال‌های اخیر، توجه بسیاری از فعالان صنعت فناوری را به سمت پردازنده‌های قدرتمند، شتاب‌دهنده‌های AI و حافظه‌های پرسرعت جلب کرده است. اما در پشت پرده این پیشرفت‌ها، بخش دیگری از زنجیره تولید نیمه‌رساناها نیز با سرعت در حال تبدیل شدن به یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده عملکرد و ظرفیت تولید تراشه‌هاست؛ بخشی که «بسته‌بندی پیشرفته تراشه» نام دارد.

در نسل جدید پردازنده‌های هوش مصنوعی، دیگر همه اجزا روی یک قطعه سیلیکونی واحد قرار نمی‌گیرند. شرکت‌ها برای افزایش توان پردازشی، کاهش هزینه تولید و بهبود بهره‌وری، از معماری‌های مبتنی بر چیپلت، حافظه‌های HBM و ساختارهای چندلایه استفاده می‌کنند. در چنین شرایطی، اتصال دقیق این اجزا به یکدیگر به اندازه ساخت خود تراشه اهمیت پیدا کرده است.

همین موضوع باعث شده بسته‌بندی پیشرفته از یک مرحله جانبی در فرآیند تولید نیمه‌رساناها به یکی از گلوگاه‌های اصلی صنعت تبدیل شود. هرچه تعداد اتصالات بیشتر و ابعاد آن‌ها کوچک‌تر شود، نیاز به تجهیزات دقیق‌تر و فناوری‌های پیشرفته‌تر نیز افزایش پیدا می‌کند. به همین دلیل شرکت‌های فعال در این حوزه تلاش می‌کنند راهکارهایی ارائه دهند که بتواند ضمن حفظ دقت، سرعت تولید را نیز افزایش دهد.

در همین راستا، LG Electronics که سال‌ها تجربه توسعه فناوری‌های پیشرفته در صنعت نمایشگر را در کارنامه خود دارد، تصمیم گرفته وارد یکی از بخش‌های مهم زنجیره تأمین تراشه‌های هوش مصنوعی شود. این شرکت با معرفی سیستم Laser Direct Imaging یا LDI، قصد دارد سهمی از بازاری را به دست آورد که با گسترش کاربردهای AI، هر روز استراتژیک‌تر از گذشته می‌شود.

ورود LG به بازاری فراتر از نمایشگرها

نام LG برای بسیاری از کاربران با تلویزیون‌ها، نمایشگرها، لوازم خانگی و محصولات مصرفی گره خورده است؛ اما این شرکت کره‌ای در سال‌های اخیر تلاش کرده حضور خود را در بخش‌های پیشرفته‌تر صنعت فناوری نیز گسترش دهد. یکی از جدیدترین اقدامات ال‌جی، ورود به بازار تجهیزات مورد استفاده در بسته‌بندی پیشرفته نیمه‌رساناها است؛ حوزه‌ای که به لطف رشد سریع هوش مصنوعی، به یکی از جذاب‌ترین و استراتژیک‌ترین بخش‌های صنعت تراشه تبدیل شده است.

ال‌جی این بار به سراغ ساخت پردازنده یا تولید تراشه نرفته است. در واقع هدف این شرکت ورود به بخشی از زنجیره تأمین نیمه‌رساناهاست که وظیفه ایجاد اتصالات بسیار دقیق میان اجزای مختلف یک پکیج تراشه را بر عهده دارد. با افزایش استفاده از چیپلت‌ها و حافظه‌های HBM در پردازنده‌های مدرن، اهمیت این مرحله بیش از هر زمان دیگری افزایش یافته است.

نکته جالب اینجاست که ورود LG به این حوزه کاملاً اتفاقی یا بدون پشتوانه نیست. این شرکت سال‌ها از فناوری Laser Direct Imaging یا LDI در فرآیند تولید نمایشگرهای خود استفاده کرده و تجربه ارزشمندی در زمینه پردازش دقیق الگوهای میکرومتری به دست آورده است. اکنون ال‌جی تلاش می‌کند همین دانش فنی را به صنعت نیمه‌رسانا منتقل کند؛ صنعتی که با رشد شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی، بیش از گذشته به فناوری‌های نوآورانه در حوزه بسته‌بندی نیاز دارد.

در همین راستا، LG موفق شده نخستین سفارش تجاری خود را برای سیستم جدید LDI دریافت کند؛ اتفاقی که نشان می‌دهد این پروژه صرفاً در حد یک نمونه آزمایشی یا تحقیقاتی باقی نمانده و وارد مرحله استفاده در خطوط واقعی تولید شده است. موضوعی که می‌تواند آغازگر حضور جدی‌تر این شرکت در یکی از رقابتی‌ترین بخش‌های صنعت نیمه‌رسانا باشد.

دستگاه LDI ال‌جی چیست و چه کاربردی دارد؟

با انتشار خبر ورود LG به حوزه تجهیزات نیمه‌رسانا، بسیاری تصور کردند این شرکت قصد دارد وارد رقابت مستقیم با سازندگان ماشین‌های پیشرفته لیتوگرافی شود؛ اما واقعیت کمی متفاوت است. دستگاه جدید ال‌جی برای ساخت ترانزیستورهای پردازنده یا تولید ویفرهای سیلیکونی طراحی نشده، بلکه وظیفه آن در مرحله بسته‌بندی پیشرفته تراشه‌ها تعریف می‌شود.

سیستم Laser Direct Imaging یا به اختصار LDI، ابزاری است که برای ایجاد الگوهای بسیار دقیق روی بستر بسته‌بندی تراشه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این الگوها در واقع مسیرهایی هستند که بعداً به خطوط رسانا و اتصالات فلزی تبدیل می‌شوند و ارتباط میان اجزای مختلف یک پکیج نیمه‌رسانا را برقرار می‌کنند. در معماری‌های مدرن که از چندین Die پردازشی، چیپلت و حافظه HBM در کنار یکدیگر استفاده می‌شود، کیفیت و دقت این اتصالات تأثیر مستقیمی بر عملکرد نهایی محصول دارد.
برخلاف روش‌های سنتی که برای ایجاد الگوها به ماسک‌های فیزیکی نیاز دارند، فناوری LDI فرآیند طراحی را به‌صورت مستقیم و دیجیتالی انجام می‌دهد. این موضوع باعث می‌شود تولیدکنندگان بتوانند تغییرات موردنیاز را سریع‌تر اعمال کرده و انعطاف‌پذیری بیشتری در خطوط تولید داشته باشند. همچنین حذف وابستگی به ماسک‌های فیزیکی می‌تواند زمان آماده‌سازی پروژه‌های جدید را کاهش داده و هزینه‌های عملیاتی را بهینه‌تر کند.

اهمیت چنین تجهیزاتی زمانی بیشتر مشخص می‌شود که بدانیم در نسل جدید تراشه‌های هوش مصنوعی، کوچک‌ترین خطا در محل قرارگیری اتصالات می‌تواند بازده تولید را کاهش دهد. به همین دلیل سازندگان تراشه و شرکت‌های فعال در حوزه بسته‌بندی، به دنبال راهکارهایی هستند که بتوانند دقت بالا، سرعت مناسب و قابلیت سازگاری با بسترهای پیچیده امروزی را به‌طور هم‌زمان ارائه دهند؛ هدفی که LG نیز با توسعه سیستم LDI جدید خود دنبال می‌کند.

فناوری لیتوگرافی بدون ماسک چگونه کار می‌کند؟

برای درک بهتر شیوه کار این دستگاه، باید بدانید که در روش‌های سنتی لیتوگرافی از ابزاری به نام فتومسک (Photomask) استفاده می‌شود. فتومسک در واقع مانند یک شابلون یا کلیشه فیزیکی عمل می‌کند که الگوی مدار روی آن حک شده است؛ نور از این ماسک عبور کرده و طرح مورد نظر را روی لایه حساس به نور ثبت می‌کند.

اما در فناوری LDI (تصویربرداری مستقیم لیزری)، این الگوی فیزیکی به‌طور کامل حذف شده است. در این روش:

• نگارش مستقیم دیجیتالی: پرتو لیزر با هدایت هوشمند و بر اساس داده‌های دیجیتالی، الگوی اتصالات را مستقیماً روی لایه حساس به نور (Photoresist) می‌نویسد.
• ظهور و شکل‌گیری مدار: پس از پایان لیزرکاری، لایه حساس به نور ظاهر شده و خطوط باقی‌مانده، مسیر دقیق اتصالات فلزی آینده را مشخص می‌کنند.

بزرگ‌ترین مزیت این روش انعطاف‌پذیری بی‌نظیر آن است؛ چراکه اگر مهندسان بخواهند نقشه سیم‌کشی تراشه را تغییر دهند، دیگر نیازی به صرف هزینه‌های سنگین و زمان طولانی برای ساخت یک ماسک فیزیکی جدید نیست و همه چیز تنها با ویرایش فایل دیجیتالی انجام می‌شود.

مشخصات فنی سیستم LDI جدید LG

طبق گزارش‌های تحلیلی، ال‌جی توانسته در نسخه بالارده دستگاه LDI خود به وضوح فوق‌العاده‌ای در ساخت خطوط و فواصل (Line/Space) تا ۱.۵ میکرومتر دست پیدا کند. این یعنی عرض هر خط اتصالی و فاصله آن با خط بعدی تنها ۱.۵ میکرومتر است که امکان ایجاد مسیرهایی با گام (Pitch) حدود ۳ میکرومتر را فراهم می‌کند.

جزئیات فنی این دستگاه نشان‌دهنده دقت بالای آن در ابعاد بزرگ است:

• منبع نور: استفاده از لیزر دیودی با طول موج ۴۰۵ نانومتر.
• ابعاد بستر: قابلیت پردازش بسترهایی تا ابعاد ۶۰۰×۶۰۰ میلی‌متر.
• دامنه کاربرد: مناسب برای لایه‌های بازتوزیع اتصالات (RDL)، بردهای مدار متراکم (PCB)، نمایشگرها و قطعات MEMS.

باید توجه داشت که وضوح ۱.۵ میکرومتری برای ساخت ترانزیستورهای ۲ یا ۳ نانومتری CPU نیست؛ بلکه دقیقاً برای لایه‌های بسته‌بندی مانند CoWoS-R و CoWoS-L طراحی شده که به عرض خطوطی در همین مقیاس نیاز دارند.

مزایای LDI در بسته‌بندی پیشرفته تراشه‌ها

استفاده از فناوری تصویربرداری مستقیم لیزری در بسته‌بندی نیمه‌رساناها، چند چالش دیرینه صنعت را برطرف می‌کند:

• جبران خطای بستر به‌صورت زنده: بسترهای آلی در طول فرآیند تولید ممکن است منقبض یا منبسط شده و تغییر شکل دهند. سیستم LDI این انحرافات میکرونی را لحظه‌ای محاسبه کرده و الگوی لیزر را با وضعیت واقعی بستر تطبیق می‌دهد تا از قطع اتصالات جلوگیری کند.
• افزایش بازده تولید (Yield): تصحیح هوشمند الگو باعث می‌شود میزان خراب شدن بسترها به حداقل برسد.
• کاهش هزینه‌های ساخت: حذف ماسک‌های گران‌قیمت فیزیکی، هزینه نمونه‌سازی و تولید اولیه را به‌شدت کاهش می‌دهد.

چرا صنعت هوش مصنوعی به چنین فناوری‌هایی نیاز دارد؟

تراشه‌های هوش مصنوعی امروزی دیگر قطعات تک‌لایه‌ای و ساده نیستند. شتاب‌دهنده‌های مدرن از ترکیب چند چیپلت پردازشی و چندین پشته حافظه HBM تشکیل شده‌اند که باید در یک پکیج واحد و متراکم کنار هم کار کنند.

اگر اتصالات میان این اجزا با سرعت و دقت بالا برقرار نشود، عملاً توان پردازشی تراشه بلااستفاده می‌ماند. از آنجا که ظرفیت بسته‌بندی به اندازه ظرفیت ساخت ویفر اهمیت یافته، تجهیزاتی مانند LDI ال‌جی که سرعت بالا، پشتیبانی از بسترهای بزرگ و قیمت رقابتی را یکجا ارائه می‌دهند، برای رفع گلوگاه تولید تراشه‌های AI ضروری هستند.

رقبای LG در بازار تجهیزات Direct Imaging

ال‌جی در مسیر ورود به بازار لیتوگرافی مستقیم، تنها نیست و وارد میدان پررقابتی شده است. بازیگران باسابقه و بزرگی مانند شرکت‌های KLA/Orbotech، SCREEN Holdings، Limata و ORC سال‌هاست که تجهیزات Direct Imaging را برای کاربردهای متنوع، از بردهای مدرن PCB گرفته تا بسته‌بندی‌های نیمه‌رسانا تولید می‌کنند.

دستگاه‌های موجود در بازار وضوح‌های مختلفی بین ۱ تا ۵ میکرومتر ارائه می‌دهند. با این حال، آنچه ال‌جی را در میان این رقبا متمایز می‌کند، ترکیب وضوح ۱.۵ میکرومتر، قابلیت کار روی بسترهای ۶۰۰×۶۰۰ میلی‌متری و قیمت رقابتی است. در نهایت، برنده این میدان شرکتی نیست که فقط کوچک‌ترین خطوط را ایجاد کند، بلکه شرکتی است که سرعت، بازدهی (Yield) و قیمت مناسب را در خط تولید صنعتی تضمین کند.

تجربه چند دهه‌ای LG؛ مزیتی که نباید نادیده گرفت

تصور اینکه ال‌جی یک‌باره و بدون پیش‌زمینه وارد این بازار های‌تک شده، کاملاً اشتباه است. موسسه فناوری تولید ال‌جی (LG PRI) ریشه در تحقیقات این شرکت از سال ۱۹۸۷ دارد. ال‌جی سال‌هاست که از سیستم‌های LDI برای تولید پنل‌های نمایشگر پیشرفته در مجموعه LG Display استفاده می‌کند.

به همین دلیل، این اقدام در واقع انتقال دانشِ امتحان‌پس‌داده از صنعت نمایشگر به صنعت نیمه‌رساناست که ریسک‌های فنی پروژه را به‌شدت کاهش می‌دهد. علاوه بر این، ال‌جی چشم‌انداز وسیع‌تری دارد و در حال توسعه ابزارهای بازرسی HBM و تجهیزات لیزری TGV (اتصال از طریق بستر شیشه‌ای) است تا به تأمین‌کننده جامع تجهیزات بسته‌بندی تبدیل شود.

اولین سفارش تجاری و اهمیت آن برای ال‌جی

نقطه عطف حضور ال‌جی در این حوزه، امضای نخستین قرارداد تجاری برای دستگاه LDI است. بخش LG PRI توافق‌نامه‌ای با یک شرکت بین‌المللی مطرح در زمینه مونتاژ و تست نیمه‌رسانا (OSAT) برای تحویل این سیستم امضا کرده است.

اهمیت این خبر در خروج ال‌جی از مراحل آزمایشگاهی است. خریدار، این سیستم را در خط تولید واقعی خود در کره جنوبی به کار خواهد گرفت. عملکرد موفق این دستگاه در خط تولید انبوه می‌تواند اعتماد سایر غول‌های تراشه‌سازی را جلب کرده و مسیر سفارش‌های بعدی را هموار کند.

بخش‌های پایانی مقاله شامل تحلیل جایگاه بازار، جمع‌بندی و پروموت گارانتی آونگ آماده است:

آیا LG می‌تواند معادلات بازار تجهیزات نیمه‌رسانا را تغییر دهد؟

هنوز برای ادعای اینکه ال‌جی می‌تواند بازیگران قدیمی و تثبیت‌شده بازار لیتوگرافی را کنار بزند زود است. حضور این شرکت در کوتاه‌مدت، زلزله‌ای در بازار تجهیزات ایفا نمی‌کند و جا افتادن ال‌جی در کنار نام‌های بزرگی مانند Applied Materials یا SCREEN زمان‌بر خواهد بود.

اما نکته مهم، زمان‌بندی هوشمندانه این اقدام است. صنعت نیمه‌رسانا از دوران تمرکز صرف بر کوچک‌سازی ترانزیستورها فاصله گرفته و در عصر هوش مصنوعی، افزایش توان پردازشی را در اتصال سه‌بعدی تراشه‌ها، چیپلت‌ها و HBM می‌جوید. ال‌جی رقیب مستقیمی برای غول‌هایی مثل ASML (در ساخت خودِ ترانزیستور) نیست، اما می‌تواند سهم مهمی از بازار نوظهور و استراتژیک الگودهی در بسته‌بندی را از آن خود کند.

جمع‌بندی

ورود ال‌جی به زنجیره تامین تجهیزات نیمه‌رسانا، نویدبخش گزینه‌های متنوع‌تر و قیمتی رقابتی‌تر برای کمپانی‌هایی است که در بهینه‌سازی خطوط تولید تراشه‌های AI چالش دارند. اگر این غول کره‌ای بتواند تعادل میان قیمت، سرعت و بازدهی (Yield) را در تولید انبوه حفظ کند، سهم قابل توجهی از این بازار ارزشمند را به خود اختصاص خواهد داد.

گارانتی آونگ؛ همراه مطمئن محصولات LG در ایران

نوآوری، دقت و کیفیت بالا، امضای همیشگی برند ال‌جی (LG) در تمامی حوزه‌های فناوری است؛ از تجهیرات های‌تک صنعتی گرفته تا سخت‌افزارها و مانیتورهای حرفه‌ای.

اگر قصد خرید مانیتورها و تجهیزات سخت‌افزاری ال‌جی را در بازار ایران دارید، شرکت آونگ به‌عنوان نماینده و ارائه‌دهنده خدمات پس از فروش معتبر، همراه مطمئن شماست. آونگ با ارائه گارانتی اصالت، پشتیبانی تخصصی و خدمات پس از فروش سریع و مطمئن، این امکان را فراهم کرده تا با خیالی آسوده از تکنولوژی‌های روز ال‌جی استفاده کنید و تجربه خریدی بی‌دغدغه داشته باشید.