Induite par laser transfert vers l'avant pour Flip-chip emballage de Dies simples
Summary
Nous démontrons l'utilisation du transfert (LIFT) Forward technique induite par laser pour l'assemblage flip-chip de composants optoélectroniques. Cette approche fournit une, rentable, à basse température simple, solution rapide et flexible pour pas fin de supplantation et de collage sur la puce à l'échelle pour atteindre circuits à haute densité pour des applications optoélectroniques.
Abstract
Flip-chip (FC) l'emballage est une technologie clé pour la réalisation de haute performance, ultra-circuits miniaturisés et à haute densité dans l'industrie micro-électronique. Dans cette technique, la puce et / ou le substrat est heurté et les deux sont liés par ces bosses conductrices. De nombreuses techniques ont été développées de supplantation et de recherches intensives depuis l'introduction de la technologie FC en 1960 comme une impression au pochoir, stud bumping, l'évaporation et chimique / galvanoplastie 2. Malgré les progrès que ces méthodes ont fait, ils souffrent tous d'un ou plus d'un des inconvénients qui doivent être abordés tels que le coût, les étapes complexes de traitement, les températures élevées de traitement, temps de fabrication et surtout le manque de flexibilité. Dans cet article, nous démontrons une bosse technique basée laser simple et rentable formant connu sous le nom de transfert avant induite par laser (LIFT) 3. En utilisant la technique de LIFT une large gamme de matériaux de bosse peut be imprimés en une seule étape avec une grande flexibilité, haute vitesse et la précision à la température ambiante. En outre, LIFT permet de supplantation et liaison vers le bas la carte à puce à l'échelle, ce qui est essentiel pour la fabrication de circuits ultra-miniature.
Introduction
Induite par laser transfert vers l'avant (LIFT) est une écriture directe additif procédé de fabrication polyvalent pour la définition du motif en une seule étape et de transfert de matériel avec micron et sub-micronique résolution. Dans cet article, nous présentons l'utilisation de LIFT comme une technique pour cogner flip-chip emballage de cavité verticale émettant surface lasers VCSEL () sur une puce échelle. Flip-puce est une technologie clé dans l'emballage et l'intégration de (OE) composants électroniques et optoélectroniques système. Afin de parvenir à une intégration dense de composants liaison à pas fin est essentiel. Bien que la liaison à pas fin a été démontré par certaines des techniques standard, mais il ya un vide en termes de combiner ensemble les autres caractéristiques importantes telles que la flexibilité, la rentabilité, la vitesse, la précision et à faible température de traitement. Afin de répondre à ces exigences, nous démontrons procédé de collage assisté LIFT-thermo-compression pour bien collage de hauteur des composants OE.
En LIFT, un film mince du matériau à imprimer (dénommé donneur) est déposée sur une face d'un substrat de support transparent au laser (dénommé le transporteur). La figure 1 illustre le principe de base de cette technique. Une impulsion laser incident d'une intensité suffisante est alors concentré à l'interface support-donneur qui fournit la force de propulsion requise pour transmettre transférer le pixel de donneur de la zone irradiée sur un autre substrat (dénommé récepteur) placé à proximité immédiate.
LIFT a été signalée pour la première en 1986 par Bohandy comme une technique pour imprimer des lignes de cuivre de taille micronique pour réparer endommagés photo-masques 3. Depuis sa première démonstration de cette technique a suscité un intérêt important en tant que technologie de fabrication de micro-nano pour motifs contrôlée et l'impression d'une large gamme de matériaux tels que la céramique 4, 5, NTC QDs 6, 7 cellules vivantes, graphiqueène 8, pour diverses applications telles que les bio-capteurs 9, OLED 10, 11 composants optoélectroniques, capteurs plasmoniques 12, bio-électronique 13 et collage 14,15 flip-chip.
LIFT offre plusieurs avantages par rapport aux techniques de supplantation et de liaison flip-chip existants tels que la simplicité, la rapidité, la flexibilité, la rentabilité, de haute résolution et la précision des flip-chip emballage de composants OE.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dans cet article, nous avons démontré thermo-compression flip-chip collage des puces VCSEL simples en utilisant une technique d'écriture directe basé sur un laser appelé LIFT. Les étapes de fabrication assemblage impliqués impression des micro-bosses d'indium sur les plots de contact de substrat en utilisant la technique de LIFT. Cela a été suivi par thermo-compression flip-chip collage des puces VCSEL aux substrats heurté et enfin leur encapsulation.
Électriques, optiques…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was carried out in the framework of the project “MIRAGE,” funded by the European Commission within the FP7 program.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Laser source | 3D MicroMac (3DMM) | 2912-295 | |
| Photodetector | Newport | 818 series | |
| Source measurement unit | Keithley | 2401 | |
| Power meter | Newport | 1930 | |
| Underfill | Norlands | NOA 86 | |
| UV lamp | Omnicure | Series 1000 UV | |
| Probe station | Cascade Microtech | model 42 | |
| Flip-chip bonder | Dr. Tresky | T-320 X |
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