Лазерно-индуцированное прямого переноса для флип-чип упаковки Единых штампов
Summary
Мы демонстрируем использование прямого переноса (LIFT) методом лазерной индуцированной для флип-чип сборки оптико-электронных компонентов. Такой подход обеспечивает простой и экономически эффективной, низкой температуры, быстрое и гибкое решение для точной поле натыкаясь и связи на чипах масштабе для достижения схем высокой плотности для оптоэлектронных приложений.
Abstract
Флип-чип (FC) упаковка ключевая технология для реализации высокой производительности, ультра-компактными и высокой плотности схем в микро-электронной промышленности. В этой технике чип и / или субстрат столкнулись и два соединены с помощью этих токопроводящих ударов. Многие натыкаясь методы были разработаны и интенсивно изучается с введением технологии FC в 1960 1, такие как трафаретной печати, стад натыкаясь, испарения и неэлектролитического / гальванических 2. Несмотря на прогресс, эти методы сделали все, что они страдают от одного или более чем один недостатки, которые необходимо устранить такие как стоимость, сложных этапов обработки, высоких температур обработки, времени изготовления и, самое главное отсутствие гибкости. В этой статье мы демонстрируем простое и экономичное метод на основе лазера рельефа формирования известный как Лазерно-индуцированное прямого переноса (LIFT) 3. Используя технику поднять широкий спектр бамп материалов может бе напечатан в пошагового с большой гибкостью, высокой скоростью и точностью при комнатной температуре. Кроме того, лифт позволяет тряски и сцепление вплоть до чип-масштабе, что очень важно для изготовления ультра-миниатюрный схемы.
Introduction
Лазерно-индуцированное прямого переноса (LIFT) является универсальным прямым написать добавка способ изготовления определение шаблона одноступенчатой и передачи материала с микрона и субмикронных разрешения. В этой статье мы сообщили об использовании подъемной силы натыкаясь техники для флип-чип упаковки вертикально-излучающих лазеров лазеры (ВИЛ) на чип-шкалы. Флип-чип ключевой технологией в системе упаковки и интеграции электронных и оптоэлектронных компонентов (OE). Для достижения плотного интеграции компонентов с мелким шагом склеивание имеет важное значение. Хотя мелким шагом склеивание было продемонстрировано некоторые из стандартных методов, но есть пустота с точки зрения объединив другие важные функции, такие как гибкость, эффективность затрат, скорости, точности и низкой температуре обработки. В целях удовлетворения этих требований мы демонстрируем LIFT-помощь термо-сжатия способ соединения для мелким шагом склеивания OE компонентов.
В LIFT, тонкая пленка материала для печати (именуемого донора) осаждают на одной поверхности лазерной прозрачной подложке поддержки (именуемой несущей). Рисунок 1 иллюстрирует основной принцип этого метода. Падающий лазерный импульс достаточной интенсивности затем фокусируется на границе перевозчик доноров, что обеспечивает необходимую для прямого переноса донорской пиксель зоне облучения на другую подложку Движущая сила (называемая в качестве приемника), размещенные в непосредственной близости.
Лифт был впервые сообщалось в 1986 году Bohandy в качестве метода для печати микронных медных линий для ремонта поврежденных фото-маски 3. С момента первого показа этот метод приобрел значительный интерес в качестве технологии изготовления микро-нано для контролируемого рисунка и печати широкого спектра материалов, таких как керамика 4, углеродных нанотрубок 5, 6, КТ живых клеток 7, графаен 8, для различных приложений, таких как био-датчиков 9, светодиодов 10, оптоэлектронных компонентов 11, плазмонных датчиков 12, органо-электроники 13 и флип-чип сцепления 14,15.
LIFT предлагает несколько преимуществ по сравнению с существующими флип-чип натыкаясь и склеивания методы, такие как простота, скорость, гибкость, эффективность затрат, с высоким разрешением и точностью для флип-чип упаковки OE компонентов.
Protocol
Representative Results
Discussion
В этой статье мы продемонстрировали, термо-сжатия флип-чип сцепление отдельные чипы ВИЛ с помощью метода, с прямым записи лазер на основе назывались подъемными. Шаги по изготовлению сборка, участвующие печать микро-ударов индия на подложке контактных площадок с использованием техники…
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 |
References
- Davis, E., Harding, W., Schwartz, R., Coring, J. Solid logic technology: versatile, high performance microelectronics. IBM J. Res. Develop. 8, 102-114 (1964).
- Bigas, M., Cabruja, E., Lozano, M. Bonding techniques for hybrid active pixel sensors (HAPS). Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 574 (2), 392-400 (2007).
- Bohandy, J., Kim, B. F., Adrian, F. J. Metal deposition from a supported metal film using an excimer laser. J. Appl. Phys. 60 (4), 1538-1539 (1986).
- Kaur, K. S., et al. Shadowgraphic studies of triazene assisted laser-induced forward transfer of ceramic thin films. J. Appl. Phys. 105 (11), 113119 (2009).
- Boutopoulos, C., Pandis, C., Giannakopoulos, K., Pissis, P., Zergioti, I. Polymer/carbon nanotube composite patterns via laser induced forward transfer. Appl. Physc. Lett. 96, 041104 (2010).
- Xu, J., Liu, J., et al. Laser-assisted forward transfer of multi-spectral nanocrystal quantum dot emitters. Nanotechnology. 18 (2), 025403 (2007).
- Doraiswamy, A. Excimer laser forward transfer of mammalian cells using a novel triazene absorbing layer. Appl. Surf. Sci. 252 (13), 4743-4747 (2006).
- Papazoglou, S., Raptis, Y. S., Chatzandroulis, S., Zergioti, I.A study on the pulsed laser printing of liquid phase exfoliated graphene for organic electronics. Appl. Phys. A. , (2014).
- Chatzipetrou, M., Tsekenis, G., Tsouti, V., Chatzandroulis, S., Zergioti, I. Biosensors by means of the laser induced forward transfer technique. Appl. Surf. Sci. 278, 250-254 (2013).
- Stewart, J. S., Lippert, T., Nagel, M., Nuesch, F., Wokaun, A. Red-green-blue polymer light-emitting diode pixels printed by optimized laser-induced forward transfer. Appl. Phys. Lett. 100 (20), 203303 (2012).
- Kaur, K., et al. Waveguide mode filters fabricated using laser-induced forward transfer. Opt. Express. 19 (10), 9814-9819 (2011).
- Kuznetsov, A. I. Laser fabrication of large-scale nanoparticle arrays for sensing applications. ACS Nano. 5 (6), 4843-4849 (2011).
- Rapp, L., Diallo, A. K., Alloncle, A. P., Videlot-Ackermann, C., Fages, F., Delaporte, P. Pulsed-laser printing of organic thin-film transistors. Appl. Phys. Lett. 95 (17), 171109 (2009).
- Bosman, E., Kaur, K. S., Missinne, J., Van Hoe, B., Van Steenberge, G. Assembly of optoelectronics for efficient chip-to-waveguide coupling. , 630-634 (2013).
- Kaur, K. S., Missinne, J., Van Steenberge, G. Flip-chip bonding of vertical-cavity surface-emitting lasers using laser-induced forward transfer. Appl. Phys. Lett. 104 (6), 061102 (2014).
- Kaur, K. S., al, e. t. Laser-induced forward transfer of focussed ion beam pre-machined donors. Appl. Surf. Sci. 257 (15), 6650-6653 (2011).
