LG推出用于芯片封装和高密度PCB的激光直写光刻机，提供无掩模替代方案，旨在以更高吞吐量精细布线，但分辨率有所妥协。
随着英特尔的EMIB和台积电的CoWoS等先进封装技术日益成为半导体行业的关键战场，外包半导体组装和测试（OSAT）公司正在部署新型设备以差异化其产品。据《ET新闻》报道，LG电子生产研究院（PRI）已与一家未具名的OSAT公司签约，供应无掩模激光直接成像（LDI）光刻设备。该系统旨在为半导体封装中的金属互连图形化，目标是提供比现有替代方案更高的良率。
LG-PRI的LDI系统专为先进半导体封装中精细金属互连的图形化而设计。尽管该研究院已开发出多个迭代版本，但其最高分辨率型号可生成1.5微米线宽/间距（L/S）图案，适用于打印约3微米布线节距。量产级设备采用405纳米激光二极管光源，并支持最大600×600毫米的基板。
LG将LDI系统主要定位为用于有机和玻璃基板上的先进半导体封装，以及显示器和微机电系统（MEMS）。该技术也适用于制造移动设备用高密度印刷电路板（PCB）及快速原型制作。
LG正进入一个由KLA、Screen Holdings、Limata和ORC主导的直接成像成熟市场，此外还有来自德国、法国、瑞士、日本和中国的十余家制造商。值得注意的是，LG通过提供具备1.5微米线宽/间距分辨率的LDI系统瞄准高端细分市场。为了获得市场认可，该公司计划采取具有竞争力的定价策略。
基板图形化可通过多种方法实现，包括光刻、电子束光刻、纳米压印光刻和激光直接成像。LDI作为一种无掩模光刻工艺，激光直接将数字生成的电路图案曝光到涂有光刻胶的基板上，从而无需物理光掩模。该系统利用数字控制的图案发生器和投影光学元件，其工作原理类似于将图像投射到屏幕上的数字电影放映机，只不过它将电路布局直接映射到光刻胶上。经过化学显影后，曝光的光刻胶保留精确图案，决定随后的金属互连形成。
LG的LDI系统可实现1.5微米线宽/间距图案，足以满足芯片基板和重分布层（RDLs）的需求。作为参考，台积电的CoWoS-R和CoWoS-L架构使用最小节距为4微米的RDL中介层，相当于2微米的线宽和间距。竞争的LDI平台通常提供针对特定应用的1微米、3微米和5微米变体。虽然LDI无法与现代深紫外（DUV）、极紫外（EUV）或电子束光刻工具的极端分辨率相媲美，但它通过提供显著更高的吞吐量和大面积处理能力来弥补这一不足——这正是PCB和芯片封装制造所必需的要求。目前，RDL中介层是这些LDI系统能够可靠图形化的最先进结构，因为CoWoS-S和CoWoS-L/EMIB风格的技术需要更精细的分辨率。除了分辨率的权衡外，LDI相对于依赖掩模的光刻系统还具有独特的操作优势。
由于电路图像是数字生成的，该系统可以实时动态创建和校准图案。结合精密投影光学元件、对准系统和台架控制，这确保了图案在基板上的准确放置。这种实时适应性至关重要，因为封装基板经常表现出尺寸变化，且有机材料在热处理过程中经常膨胀、收缩或翘曲。在1.5微米布线尺度下，即使与标称布局存在微小偏差，也可能导致焊桥或接触不良，直接影响良率。因此，自动调整图案以适应基板特定不规则性的能力对OSAT及其客户而言是一个重大优势，也是LG设备的关键差异化因素。
与三星和SK集团等其他韩国大型企业集团不同，LG本身不制造半导体，尽管其部门向行业供应各种材料和组件。这种结构性差异使得LG向封装和PCB制造设备的战略转型成为一种合乎逻辑的扩张。此外，LG PRI并非毫无准备地进入曝光设备市场。该研究院起源于1987年成立的金星生产技术研究所，在半导体、显示器和充电电池领域拥有数十年的制造和生产技术开发经验。LG已将LDI技术商业化用于显示器制造，并向LG显示供应该设备。
因此，这种半导体封装级设备代表了经过验证的技术向新垂直领域的战略延伸，而非从头开始的开发。值得注意的是，LDI标志着LG更广泛的半导体设备路线图的第一步。据报道，该公司随后打算将其产品组合扩展到高带宽内存（HBM）检测系统和用于玻璃基板的通孔玻璃（TGV）激光钻孔设备。
在推进至检测或激光钻孔工具之前，LG必须首先确立其作为可靠封装设备供应商的信誉——这一过程可能需要数年。目前，与未具名OSAT协议的主要意义不在于即时收入，而在于验证。在大规模生产的OSAT环境中部署该系统，而不是将系统限制在学术或内部研发环境中，为LG提供了获取额外商业合同的关键立足点。
LG要与应用材料、ORC和Screen等成熟厂商长期共存，将取决于实际生产性能，以及其激进的定价策略是否能成功说服更多封装企业采用该技术。无论时间表如何，LG的进入都为这个面临广泛设备短缺的行业引入了新的晶圆厂和封装设备供应商。虽然其对市场动态的影响在未来两年内可能仍然微不足道，但增加另一家合格供应商最终将有助于缓解产能限制，加剧竞争，并为芯片制造商和OSAT提供先进的封装解决方案的多样化供应链。