上海2017年4月19日電 /美通社/ -- Jeff Marsh把自己看作一名“戲法大師”。他是德州儀器(TI)的DLP®產品(pin)工程設計經理,監(jian)督(du)檢查DLP芯片制作的每一(yi)步。
“我要同時應對(dui)很多獨特的挑戰,”Jeff說,“不過在TI工作了(le)20年后,我現在做的還(huan)算得心應手。”
“得心(xin)應(ying)手”也許還是(shi)一個謙虛的說法。
自從Larry Hornbeck博士(shi)在1987年發明(ming)第一(yi)塊DLP芯(xin)片(pian)以來,新版本(ben)的(de)DLP半(ban)導(dao)體芯(xin)片(pian)已經實現了廣泛的(de)應用(yong)。數字微鏡器件(DMD)的(de)發明(ming)本(ben)身徹底改變(bian)了電影業,為Hornbeck博士(shi)贏得了,以獎勵(li)他所發明(ming)的(de)、用(yong)于TI 中的(de)DMD。
DLP技術還實現了今天的(de)和手持式(shi),推動了汽車行(xing)業中的(de)發展(zhan),并且(qie)打開了諸(zhu)如頭部安(an)裝或可穿戴顯示等方面(mian)的(de)小型尺寸應用。
這(zhe)些產品(pin)應用的核心是(shi)DMD,它覆蓋(gai)著數百萬(wan)個(ge)控制(zhi)和反射光線的微鏡的微型芯片。
芯片化,還是非芯片化?
從頭開(kai)始(shi)創造一款全新(xin)(xin)的(de)DLP芯片是(shi)一個持續(xu)改良和創新(xin)(xin)的(de)過(guo)程,而源(yuan)頭則是(shi)一個核心問(wen)題:它(ta)是(shi)為了什么(me)樣的(de)商業需求(qiu)而服務?
“設(she)(she)備(bei)廠商熱(re)衷于(yu)把DLP芯片集(ji)成到所有(you)設(she)(she)備(bei)中 -- 從超級移動顯(xian)示(shi)到高分(fen)辨率紫(zi)外線(UV)3D打印(yin)機,因而我們對于(yu)客戶需要的(de)了(le)解就變得十(shi)分(fen)重要,”Jeff說,“我們必須知(zhi)道(dao)產品(pin)需要能夠實(shi)現哪(na)(na)些功能,以及為了(le)滿足這些要求我們的(de)芯片設(she)(she)計人員和(he)工程師們必須將哪(na)(na)些特性包含在他們的(de)產品(pin)中。”
就像一(yi)個復(fu)雜(za)拼圖一(yi)樣,在(zai)能(neng)夠設(she)計(ji)出(chu)一(yi)個可行芯片并最終(zhong)批(pi)量生產(chan)之(zhi)前,有一(yi)些特性必須(xu)先確定(ding),比如尺寸(cun)、成本和分辨率。
芯片制造的“秘密武器”
也許,正是我們制造芯(xin)片的(de)方式讓我們的(de)DLP芯(xin)片如(ru)此特別(bie)并(bing)帶有極深的(de)TI印記。正如(ru)Jeff輕松證實的(de)那樣,這是半導體(ti)工程設(she)計領(ling)域(yu)內的(de)獨門(men)秘(mi)笈。
“我經(jing)常會(hui)被(bei)問(wen)‘你到底是(shi)如何將(jiang)這些微鏡放置在這個器件(jian)上的(de)?’”他說,“有些人(ren)也許認為我們(men)用鑷子將(jiang)它(ta)們(men)機械地組裝(zhuang)在器件(jian)上,或者在顯微鏡的(de)幫助下使用一個機器人(ren)進行組裝(zhuang) -- 但不(bu)(bu)好意思(si),完全不(bu)(bu)是(shi)。”
所有DLP芯片最初都是從一個(ge)標(biao)準互(hu)補金屬氧化物半(ban)導體(CMOS)晶圓開(kai)始(shi)。這些晶圓組成了(le)存儲(chu)單元陣列,它們將最終決定(ding)微鏡如何以(yi)及何時(shi)傾斜(xie)。
之后(hou)才是獨家“魔法(fa)”--“我(wo)們在存(cun)儲單(dan)元上搭(da)(da)建(jian)了一(yi)個結構,不(bu)過我(wo)們的搭(da)(da)建(jian)方(fang)式是使(shi)用(yong)一(yi)系列(lie)的金(jin)屬鍍(du)膜(mo)、蝕刻(ke)和(he)光(guang)刻(ke),以搭(da)(da)建(jian)一(yi)個3D微鏡陣列(lie),”Jeff說,“所以,雖(sui)然我(wo)們使(shi)用(yong)的是標準(zhun)半導體設備(bei)和(he)處(chu)理工藝,我(wo)們的操作(zuo)方(fang)式卻要優于傳統(tong)使(shi)用(yong)方(fang)法(fa),從而(er)讓我(wo)們得以與眾不(bu)同。”
芯片制造的旅途仍在繼續
在經(jing)歷了漫長的開發、設計和測試之旅后,下一步就到了生(sheng)產(chan)制造。但(dan)這并不是(shi)終點。Jeff說,他和他的團隊仍(reng)然保持著活力,幫助客戶解(jie)決(jue)全新(xin)DLP芯片使用過程中有可能遇(yu)到的挑戰(zhan)或(huo)難題。
“我們在(zai)組(zu)裝期間始終(zhong)監視(shi)性能,并且監視(shi)產量,以(yi)確保我們將(jiang)客戶需要的產品交付到(dao)他們手中。”Jeff表(biao)示。
此外,不論是更(geng)低功(gong)耗(hao)、更(geng)高(gao)亮度、提高(gao)的分(fen)辨率,還是更(geng)小封裝,推動創新(xin),所有(you)這些(xie)以創造出更(geng)新(xin)DLP芯片、滿足(zu)客戶的新(xin)需要(yao),尋找全(quan)新(xin)潛(qian)在應用(yong)為(wei)目(mu)的的過程將(jiang)永不停歇(xie)。
*Larry HornBeck博士在2014年被授予科學與技術學院功績獎®(奧斯卡©小金人),以表彰他發明的,用于DLP Cinema® 投影領域的數字微鏡器件 (DMD) 技術。