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Visitech 技术术语表

DLP 成像、直接成像光刻与增材制造领域的术语,有一半是缩写。本术语表由设计这些硬件的工程师撰写,用通俗的语言说明每一个术语的确切含义。

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每一个术语,都在这里

可以直接搜索术语,也可以按主题筛选。每个词条都有独立链接,方便您把想说的那条定义直接发给同事。

135 条术语

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3D打印 3D printing
增材制造的通俗叫法,即依据数字模型逐层堆叠成型零件。
4K
指 4096 × 2160 的 DMD 分辨率——单次曝光即可寻址近九百万个原生像素,无需将两幅较小画面拼接。
µSLA
微光固化成型:指特征尺寸在个位数微米量级的光固化成型,用于微光学、微流控等更看重分辨率而非成型体积的零件。

A

增材制造 Additive manufacturing
依据数字模型逐层添加材料来成型零件的制造方式,与从整块材料上切除的加工方式相对。也称 3D 打印;当产出的是量产零件而非样件时,业界更倾向使用「增材制造」这一说法。
先进封装 Advanced packaging
指以高于常规封装的密度连接芯片的一系列技术——扇出、倒装、chiplet、中介层等。它正日益成为晶圆厂之外光刻难度最高的环节。
设计图档 Artwork
待曝光的图形数据,即来自 CAD 的版图,常见格式包括 Gerber、ODB++、GDSII 与 OASIS。

B

BEAM30
面向 30 µm 及以上线宽/线距的高功率 LUXBEAM 曝光头,采用 1–7 通道四波峰 LED 光源,适用于厚铜、功率模块与大电流基板。
Bifrost
Visitech 的 LED 驱动器。它通过光学反馈而非恒定电流将光源维持在恒定光通量,因此曝光过程中的功率均匀性能保持在 99% 以上,不会随 LED 升温而漂移。
打印幅面 Build area
设备无需移动基板即可曝光的面积;对于多光机或滚动扫描系统,则指整套配置所覆盖的面积。
打印尺寸 Build size
设备可制造的最大零件在三个轴向上的尺寸。

C

CAD
计算机辅助设计的缩写,指用于设计零件或电路的软件,也是曝光头最终所曝光的设计图档的来源。
对位相机 Calibration camera
在曝光前测量基板基准点、畸变与位置的相机。正因为有它,逐板校正才从理论变为可行。
Chip-first Chip first
扇出工艺中先贴装并塑封芯片、再在其上制作布线的流程。速度快,但芯片在塑封过程中会发生微小位移,布线必须按芯片实际所处位置进行调整。
Chip-last Chip last
扇出工艺中先制作布线、再贴装芯片的流程。速度较慢,但布线不受芯片错位的影响。
消费电子 Consumer electronics
手机、笔记本电脑、可穿戴设备等大批量消费市场,其封装密度需求推动了精细成像的大部分市场需求。
对比度 Contrast ratio
已曝光像素的光强与漏入关闭像素的光强之比。对比度低会使本应保持未曝光的区域产生灰雾,其表现不是画面变暗,而是线宽/线距无法做细。
冷却方式 Cooling system
散热方式,分风冷与水冷。水冷能让光学系统温度更稳定——光路升温会产生漂移,而漂移会使图形位置发生偏移,因此这一点很关键。
使用成本 Cost of ownership
指设备在整个生命周期内的运行成本,而非购置价格:耗材、备件、可用率、能耗以及所需的操作人力。无需更换灯泡的 LED 光源正是基于这一维度被推荐的。
关键尺寸 Critical dimension
用于衡量工艺水平的关键特征尺寸——这一尺寸必须在整块基板范围内、并在不同面板之间保持一致。

D

数据格式 Data format
光机可直接接受的设计图档格式——Gerber、ODB++、GDSII、OASIS 及各类位图格式——它决定了 CAD 与设备之间需要多少格式转换环节。
数据吞吐量 Data throughput
把图像数据送入光机的速率。它是滚动曝光的实际瓶颈:图形必须以不慢于平台移动的速度送达,10 G 链路与数据流传输正是为此而生。
芯片 Die
从制造它的晶圆上切割下来的单颗芯片。
芯片错位 Die shift
扇出工艺塑封过程中芯片偏离预定位置的微小位移。正因如此,布线层必须逐板按芯片的实际位置进行对位。
直接图像烧结 Direct image sintering
把整层图像投射到粉末床上一次性完成烧结,而不是用扫描激光点逐点描绘。这是 Visitech 对粉末床熔融 DLP 方案的称呼。
直接成像光刻 Direct imaging lithography
无需光掩模的光刻:图形直接来自数字文件,并被写入基板。因此每块基板都可以按不同方式曝光,逐板校正也由此成为可能。
DIS
直接图像烧结的缩写,是 Visitech 对以下方式的称呼:用 DLP 光机一次性烧结整层,而不是用扫描激光点逐点描绘。
DLP
Digital Light Processing 的缩写,是德州仪器的成像技术,核心是一块集成数百万个可独立翻转微镜的芯片。它使曝光头无需掩模、无需移动光学元件即可一次性形成完整图形。
DMD
Digital Micromirror Device 的缩写,即 DLP 芯片本体。每个微镜对应一个像素:朝一个方向翻转即把光送向基板,朝另一个方向翻转则送入光陷阱。DMD 型号基本决定了曝光头的分辨率与速度。
DMD型号 DMD Type
指光机内所采用的德州仪器微镜器件型号。它决定原生分辨率与帧率,并与镜头共同决定像素尺寸,因此是数据单上最值得先看的一行。

E

边缘融合 Edge blending
让两个投影视场部分重叠,并在重叠区内对光强做渐变过渡,使拼接缝不会在成品层上显现为一条线。
以太网 Ethernet
用于控制光机并向其传输数据的网络标准。采用工业以太网意味着集成商无需专用接口卡即可与光机通信。
曝光 Exposure
既指把图形投射到基板上的动作,也指过程中施加的光剂量。图形与剂量两者都正确,该层才能按设计显影成型。
曝光速度 Exposure speed
光机在单位面积上施加所需曝光剂量的速度——在材料感光度已知的前提下,它就是产出效率指标。

F

扇出型板级封装 Fan-out panel level packaging
在大尺寸矩形面板而非圆形晶圆上进行的扇出封装,单次处理的封装数量因此大幅提升,简称 FOPLP。
扇出型晶圆级封装 Fan-out wafer level packaging
把芯片的连接从自身轮廓向外扇出到周围塑封区域的封装方式,使小芯片能承载超出其边缘所允许数量的 I/O,简称 FOWLP。
FCBGA
倒装芯片球栅阵列的缩写:芯片正面朝下贴装到基板上,封装通过底部的锡球阵列与电路板连接。
FCCSP
倒装芯片级封装的缩写,指外形尺寸仅略大于内部芯片的倒装封装。
精细 Fine-line
对线宽已细到基板自身形变与成像系统精度成为限制因素的加工的统称;在 PCB 与封装领域大致指 15 µm 及以下。
固件 Firmware
运行在光机内部而非设备控制器上的软件。
倒装芯片球栅阵列 Flip chip ball grid array
芯片正面朝下贴装、并通过底部锡球阵列与电路板连接的封装形式,简称 FCBGA。
倒装芯片级封装 Flip chip chip scale package
外形尺寸仅略大于内部芯片的倒装封装,简称 FCCSP。
FOPLP
扇出型板级封装的缩写,指在大尺寸矩形面板而非圆形晶圆上进行扇出封装,单次处理的封装数量因此大幅提升。
FOWLP
扇出型晶圆级封装的缩写:把芯片的连接从自身轮廓向外扇出到周围的塑封区域,使小尺寸芯片能够承载超出其边缘所允许数量的 I/O。
FPGA
现场可编程门阵列的缩写,指逻辑功能可在制造后配置的芯片。在曝光头中,它负责以足以跟上运动平台速度的速率把图像数据送往 DMD。
帧率 Frame rate
DMD 每秒可显示的图案数量。它与数据吞吐量共同决定滚动曝光所能达到的速度。
同步 Frame sync
把每一帧投影图案与运动系统位置绑定的同步信号,确保滚动曝光时正确的帧落在正确的位置上。

G

GDSII
一种描述集成电路与光掩模版图的二进制文件格式,是可直接输入曝光头的设计图档格式之一。
Gerber
长期沿用的 PCB 设计图档格式:每层一个文件,以图形方式描述铜箔、阻焊层与丝印。

H

HDI
高密度互连的缩写,指采用比常规板更细的线路、更小的过孔和更多层数制造的印制电路板,以在同等面积内容纳更多连接。
异构chiplet Heterogeneous chiplet
不再把设计画成一颗大芯片,而是由多颗较小的芯片(往往来自不同工艺、不同供应商)封装在一起构成的方案。
高密度互连 High-density interconnect
采用比常规 PCB 更细线路、更小过孔和更多层数的板级结构,以在同等面积内布通更多连接。通常简称 HDI。

I

内层 Inner layer
多层板内部、被压合在其他层之间的导体层。内层在压合前完成曝光,因此它与后续层之间的对位精度直接决定成品板能否正常工作。
物联网 Internet of Things
计算机与手机之外的联网设备——传感器、仪表、控制装置等。它们的巨大数量以及小而密的电路板,正是精细线路 PCB 市场的支撑之一。

L

L/S
线宽/线距的缩写,是描述光刻工艺精细程度的标准指标:导体宽度及其旁边的间隙宽度,两者相等时通常写作一个数值,例如「15 µm L/S」。
LAMA
驱动 LRS 光机的软件平台与 API。LAMA Standard 随每台光机标配,可配合任意运动控制器使用;LAMA Pro 另外提供亚像素处理、边缘融合、实时变形校正与数据流传输。
LASER
波长单一且严格限定的光源。当工艺需要更窄的光谱和更高的功率密度时,部分 LLS 曝光头可选用激光源替代 LED。
LED
发光二极管。多数 LUXBEAM 光机采用的光源:瞬时启停、无需预热、无灯泡更换,输出通过电子方式而非机械快门调节。
LED驱动 LED driver
为 LED 光源供电并对其进行调节的电子模块。维持恒定光通量而非恒定电流,才能在 LED 升温过程中保持曝光剂量可重复。
LED安全开关 LED safety switch
当集成机壳被打开时切断光源的联锁装置。这一功率级别的紫外光源存在安全隐患,集成商需要围绕它做安全设计,而该接口正是为此提供的。
镜头 Lens
位于 DMD 与基板之间的投影光学组件。镜头的选择同时决定像素尺寸、视场大小与工作距离,三者无法各自独立选取。
DLP光机 Light engine
把图像数据转换为投影图形的光学子系统,包含光源、DMD、投影光学与相应的驱动电子。LRS 系列即属于光机。
光源 Light source
产生光的部件,可以是 LED 阵列或激光器。它决定了波长和可用功率,其稳定性则决定曝光的可重复性。
线宽/线距 Line/space
导体宽度及其旁边的间隙宽度,是衡量光刻工艺精细程度的标准指标。两者相等时通常写作一个数值,例如「15 µm 线宽/线距」。
Line edge roughness
放大观察时曝光线条边缘的粗糙程度。当线宽细到粗糙度已占其相当比例时,这一指标尤为关键。
线宽 Line width
单个曝光图形的宽度。它在整块基板范围内与设计值的吻合程度,与对位精度并列,是评价光刻工艺的两项核心指标之一。
水冷 Liquid cooling
以循环液体而非流动空气进行冷却。光学系统温度更稳定、没有风扇振动,且热量被带出设备而不是排入车间。
光刻 Lithography
利用光把图形转移到基板上的工艺。在电子制造中,导体、阻焊层等各层正是通过它在蚀刻或显影之前被定义出来的。
LLS
LUXBEAM Lithography System 的缩写,是 Visitech 面向直接成像光刻的曝光头系列,覆盖从 30 µm 线宽/线距的 LLS30 到 1 µm 及更精细的 LLS1000。全系列运行同一套 LURIA 软件,在一台设备上验证过的工艺可直接迁移到另一台。
LRS
LUXBEAM Rapid System 的缩写,是 Visitech 面向增材制造与工业成像的 DLP 光机系列。LRS 提供光学与电子核心,由设备制造商集成并驱动,外围整机由客户自行构建。
LURIA
LLS 曝光头的控制软件。每次曝光前先读取基板的实际状态,并实时调整图形——对图案进行缩放、旋转与变形校正,使其贴合眼前这块基板,而不是设计时假设的那一块。
LUXBEAM®
Visitech DLP 成像硬件的品牌名称,涵盖 LRS 光机、LLS 光刻系统以及基于它们的曝光头。LUXBEAM 产品不是整机设备,而是供客户集成到自有设备中的子系统。

M

设备制造商 Machine builder
设计并销售整机生产设备、并将曝光头等子系统集成其中的企业,也就是 Visitech 的直接客户。
无掩模 Maskless
指不使用光掩模。无掩模工艺不需要为设计变更制作、保管、对位或更换掩模版——设计变更只是换一个文件。
最大打印幅面 Maximum build area
增材制造设备单层可曝光的最大面积,取决于该配置所包含的光机数量。
最大面板尺寸 Maximum panel size
某一光刻配置从头到尾可处理的最大基板尺寸。
MCx
指 LRS-MCx 系列:Visitech 面向增材制造的多通道 UV 光机,提供 4K、WQXGA、HD 与 NIR 等版本,以适配不同的打印幅面、分辨率与工艺组合。
MEMS
微机电系统的缩写,指在芯片尺度上制造出可动机械结构的器件。DMD 就是其中之一:一颗芯片上排列着数百万个带铰链的微镜。
计量 Metrology
测量物体的形状与尺寸;在 Visitech,指基于 DLP 的 3D 计量。投影光机将精确的光图案投射到物体表面,相机根据图案的变形重建其形状。该市场由原 Keynote Photonics 团队、现 Visitech Americas 提供服务。
摩尔定律 Moore's law
关于芯片上晶体管数量大约每两年翻一番的经验规律。随着硅层面的进展放缓,剩余的密度提升空间大多要从封装环节中寻找。
运动平台 Motion stage
在光机下方对基板进行定位的可移动平台。
运动系统 Motion system
驱动基板、光机或两者移动的运动平台与驱动装置。在滚动扫描系统中,其精度与曝光并非两个独立问题,而是同一个问题。
安装距离 Mounting distance
从光机安装面到基板的距离——由于以集成商实际固定的表面为基准,这才是搭建机架时真正使用的尺寸。
多光机 Multihead
并排使用多台曝光头或光机的配置,在不降低分辨率的前提下覆盖单台无法覆盖的更大面积。

N

投影面尺寸 Native image size
单次曝光在工作面上覆盖的面积,不含拼接与平台移动。数值为像素尺寸乘以 DMD 分辨率。
NEOS
当前一代 LUXBEAM 产品共用的硬件平台,统一采用水冷、工业以太网与 LAMA Standard 软件,一次集成即可沿用到下一款型号。
NIR
近红外,指可见光红端之外的波段。在烧结等依靠热效应而非光化学反应驱动的工艺中,会采用 NIR 光机。

O

OASIS
版图数据格式中 GDSII 的后继者——用途相同但文件小得多,当单层数据达到 GB 量级时这一点尤为重要。
ODB++
一种 PCB 制造数据格式,将铜层、阻焊层、钻孔数据与网表等整份工程数据集中在一个结构中,而非分散为多个文件。
工作模式 Operation mode
指光机的曝光方式:在移动的基板上方滚动扫描,或在静止基板上方静态曝光。这一选择决定了产出效率、精度,以及周边运动系统的构建方式。
光学多路复用 Optical multiplexing
把多条光路合并为一路输出,使单台光机能够输出超过单一光源所能提供的功率。
光学 Optics
把光从光源引导至 DMD、再从 DMD 引导至基板的透镜与反射镜的总称。
有机基板 Organic substrate
由树脂与玻璃纤维制成的封装基板,而非陶瓷或硅。成本更低、可做成大尺寸面板,但会随温湿度变形,因此图形必须按基板实际状态进行校正。
外层 Outer layer
位于电路板表面的导体层,承载用于焊接元件的焊盘。

P

面板 Panel
大尺寸矩形基板。以面板而非晶圆进行加工能提高单次产出,代价是基板更难保持平整与稳定。
零件 Part
增材制造设备产出的一件成品。
PBF
粉末床熔融的缩写,指通过逐层熔融粉末来成型零件的一类增材工艺,选择性激光烧结即属于其中。
PCB
印制电路板的缩写,是承载并连接产品电子元件的基板。铜箔图形与阻焊层正是通过直接成像光刻形成于其上的。
曝光头 Photohead
把 DMD、光学系统、光源、驱动器和控制电子集成在同一机壳内的完整成像单元,由设备制造商装入自有系统使用。曝光图形由曝光头完成,基板处理则由周边设备负责。
像素尺寸 Pixel pitch
工作面上相邻投影像素之间的距离,以微米计。它与分辨率共同决定了视场尺寸和最小可成型特征。
聚合物 Polymer
光固化成型中构成零件的树脂,也是光刻所用光刻胶薄膜所属的材料类别。
粉末床熔融 Powder bed fusion
通过逐层熔融粉末来成型零件的一类增材工艺,简称 PBF。
电源功耗 Power consumption
设备从电源汲取的功率。它既是电气参数,也是机柜与散热设计的依据。
功率均匀性 Power uniformity
曝光视场内光强分布的均匀程度,以百分比表示。功率不均意味着同一图形在不同位置的显影结果不同,因此该数值限定了线宽指标所能真实承诺的水平。
印制电路板 Printed circuit board
承载并连接产品电子元件的基板,简称 PCB。
投影光机 Projector
把图形成像到一定距离外表面上的光学单元。工业投影光机的规格由输出光功率、波长和工作面上的像素尺寸决定,而不是亮度与对比度。
输出光功率 Projector output power
光机在工作面上输出的光功率,以瓦计。它与材料所需的曝光剂量共同决定单层的曝光速度。
PSU
电源单元的缩写,指为光机独立供电的电源箱。其功率规格是集成商规划机柜空间与散热时必须考虑的条件之一。

R

对位 Registration
指某一层与其下方一层的对位精度。当基板自上一层以来已发生拉伸或翘曲时,良好的对位意味着校正图形本身,而不是假定基板仍处在理想位置。
分辨率 Resolution
系统能够形成的最小特征尺寸。在 DLP 系统中,它取决于 DMD 的像素数以及把像素成像到基板上的光学系统。

S

滚动投影 Scrolling
在基板于光机下方连续移动的同时进行曝光,图形与运动同步流式送入 DMD。它无需步进机那样的走停循环即可覆盖大面积。
选择性激光烧结 Selective laser sintering
由扫描激光逐点熔融粉末的粉末床熔融工艺,简称 SLS。
半导体 Semiconductor
导电性可被调控的材料,引申指以其制造芯片的整个产业。
烧结 Sintering
利用热量把粉末结合成固体,而不使其完全熔化。
SiP
系统级封装的缩写:将多颗芯片及常见的无源元件集成在同一封装内,使成品在电路板上表现为单一元件。
SLS
选择性激光烧结的缩写,是用激光逐层熔融粉末的增材工艺。其 DLP 对应方案不是逐点扫描,而是一次性曝光整层。
阻焊层 Soldermask
覆盖在电路板铜层之上的保护层,仅在需要焊接元件处开窗。在细间距板上,这些开窗的位置精度必须与下方铜层一致。
拼接 Stacking
把多台光机布置在同一区域上方,使各自的视场叠加合成——以获得更高功率、更大覆盖范围,或两者兼得。
静态投影 Static / stacked
在基板保持静止的状态下逐个视场曝光;当需要更大面积或更高功率时,可将多台光机堆叠覆盖同一区域。速度慢于滚动扫描,但能达到最高精度。
步进式光刻机 Stepper
逐个视场曝光的光刻设备:曝光一个视场后移动基板,再曝光下一个,与在基板上连续滚动扫描的方式相对。
光固化 Stereolithography
用光逐层固化液态光敏树脂来成型零件。DLP 光机可以一次曝光固化一整层。
拼接 Stitching
把多次曝光并排拼接成一幅大图形。接缝的精度决定了最终结果能否表现为一幅连续的完整图形。
亚像素 Sub-pixelation
通过调制相邻微镜的动作,把图形边缘落在两个像素之间而非某一个像素上,从而获得比像素尺寸本身更精细的有效栅格。
基板 Substrate
被曝光的对象的统称:面板、晶圆、电路板、封装载板等。当工艺与具体是哪一种无关时,即使用这一说法。
子系统 Subsystem
指本身功能完整、但设计用于装入更大设备而非独立使用的单元。Visitech 的所有产品都是子系统,整机由客户构建。
系统级封装 System in package
将多颗芯片及常见无源元件集成在同一封装内,使成品表现为单一元件,简称 SiP。

T

德州仪器 Texas Instruments
开发并制造 DLP 技术及 DMD 芯片的半导体公司,其芯片是每一款 LUXBEAM 产品的核心。
效率 Throughput
设备在给定时间内的产出量——每小时的面板数、每班次的零件数。这通常正是集成商真正在采购的指标。

W

晶圆 Wafer
半导体材料制成的薄圆片,芯片即在其上制造。由于是圆形,矩形图形的四角会被浪费——这正是采用板级加工的理由之一。
翘曲变形 Warping
在曝光前对图形进行变形,使其贴合已不再是设计形状的基板——按机台内实际那块面板对图档进行缩放、旋转与局部畸变校正。
波长 Wavelength
光的颜色,以纳米计。它必须与光刻胶或材料的响应波段匹配——紫外常用 365、375、385、405 nm,而热驱动工艺则使用近红外。
工作距离 Working distance
从最后一个光学面到基板的距离。它由镜头决定且不可更改,是整机设计首先要迁就的约束之一。
WQXGA
指 2560 × 1600 的 DMD 分辨率。它是 LUXBEAM 系列中应用最广的主力规格,在光刻与增材制造场景下都能兼顾视场尺寸与像素尺寸。
WUXGA
指 1920 × 1200 的 DMD 分辨率。
WXGA
指 1280 × 800 的 DMD 分辨率——紧凑规格,适用于小而快的画面比大画面更契合工艺需求的场合。

Y

良率 Yield
成品中合格品所占的比例。在细间距工艺中,良率主要由对位精度与线宽控制决定——这正是成像技术价值的体现之处。

仍有疑问?

直接问做出它的人

一条定义能说明的有限。请告诉我们基板类型、目标线宽/线距和数据格式,我们会说明这对您的设备意味着什么,通常在两个工作日内回复。