Name: laser-induced forward transfer for flip-chip packaging of single dies
Uploaded: 2015-03-20T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Laser-induced Forward Transfer for Flip-chip Packaging of Single Dies at JoVE.com

This work was carried out in the framework of the project &#8220;MIRAGE,&#8221; funded by the European Commission within the FP7 program.

1. Bonding Flip-שבב בסיוע LIFT הערה: יש שלושה שלבים כרוכים במימוש המכלולים להעיף שבב בסיוע LIFT, כלומר מיקרו-הקפצת של מצעים באמצעות טכניקת LIFT, מצרפים שבבי אופטו למצעים נתקלו בשיטת מליטה להעיף שבב תרמו-דחיסה, ו לבסוף אנקפסולציה של המכלולים מלו...

<ol>
	<li>Davis, E., Harding, W., Schwartz, R., Coring, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+logic+technology:+versatile,+high+performance+microelectronics.">Solid logic technology: versatile, high performance microelectronics.</a> IBM J. Res. Develop. 8, 102-114 (1964).</li><li>Bigas, M., Cabruja, E., Lozano, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bonding+techniques+for+hybrid+active+pixel+sensors+(HAPS).">Bonding techniques for hybrid active pixel sensors (HAPS).</a> Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 574 (2), 392-400 (2007).</li><li>Bohandy, J., Kim, B. F., Adrian, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal+deposition+from+a+supported+metal+film+using+an+excimer+laser.">Metal deposition from a supported metal film using an excimer laser.</a> J. Appl. Phys. 60 (4), 1538-1539 (1986).</li><li>Kaur, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shadowgraphic+studies+of+triazene+assisted+laser-induced+forward+transfer+of+ceramic+thin+films.">Shadowgraphic studies of triazene assisted laser-induced forward transfer of ceramic thin films.</a> J. Appl. Phys. 105 (11), 113119 (2009).</li><li>Boutopoulos, C., Pandis, C., Giannakopoulos, K., Pissis, P., Zergioti, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer/carbon+nanotube+composite+patterns+via+laser+induced+forward+transfer.">Polymer/carbon nanotube composite patterns via laser induced forward transfer.</a> Appl. Physc. Lett. 96, 041104 (2010).</li><li>Xu, J., Liu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser-assisted+forward+transfer+of+multi-spectral+nanocrystal+quantum+dot+emitters.">Laser-assisted forward transfer of multi-spectral nanocrystal quantum dot emitters.</a> Nanotechnology. 18 (2), 025403 (2007).</li><li>Doraiswamy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excimer+laser+forward+transfer+of+mammalian+cells+using+a+novel+triazene+absorbing+layer.">Excimer laser forward transfer of mammalian cells using a novel triazene absorbing layer.</a> Appl. Surf. Sci. 252 (13), 4743-4747 (2006).</li><li>Papazoglou, S., Raptis, Y. S., Chatzandroulis, S., Zergioti, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=I.A+study+on+the+pulsed+laser+printing+of+liquid+phase+exfoliated+graphene+for+organic+electronics.">I.A study on the pulsed laser printing of liquid phase exfoliated graphene for organic electronics.</a> Appl. Phys. A. , (2014).</li><li>Chatzipetrou, M., Tsekenis, G., Tsouti, V., Chatzandroulis, S., Zergioti, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biosensors+by+means+of+the+laser+induced+forward+transfer+technique.">Biosensors by means of the laser induced forward transfer technique.</a> Appl. Surf. Sci. 278, 250-254 (2013).</li><li>Stewart, J. S., Lippert, T., Nagel, M., Nuesch, F., Wokaun, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Red-green-blue+polymer+light-emitting+diode+pixels+printed+by+optimized+laser-induced+forward+transfer.">Red-green-blue polymer light-emitting diode pixels printed by optimized laser-induced forward transfer.</a> Appl. Phys. Lett. 100 (20), 203303 (2012).</li><li>Kaur, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Waveguide+mode+filters+fabricated+using+laser-induced+forward+transfer.">Waveguide mode filters fabricated using laser-induced forward transfer.</a> Opt. Express. 19 (10), 9814-9819 (2011).</li><li>Kuznetsov, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+fabrication+of+large-scale+nanoparticle+arrays+for+sensing+applications.">Laser fabrication of large-scale nanoparticle arrays for sensing applications.</a> ACS Nano. 5 (6), 4843-4849 (2011).</li><li>Rapp, L., Diallo, A. K., Alloncle, A. P., Videlot-Ackermann, C., Fages, F., Delaporte, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed-laser+printing+of+organic+thin-film+transistors.">Pulsed-laser printing of organic thin-film transistors.</a> Appl. Phys. Lett. 95 (17), 171109 (2009).</li><li>Bosman, E., Kaur, K. S., Missinne, J., Van Hoe, B., Van Steenberge, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assembly+of+optoelectronics+for+efficient+chip-to-waveguide+coupling.">Assembly of optoelectronics for efficient chip-to-waveguide coupling.</a> , 630-634 (2013).</li><li>Kaur, K. S., Missinne, J., Van Steenberge, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flip-chip+bonding+of+vertical-cavity+surface-emitting+lasers+using+laser-induced+forward+transfer.">Flip-chip bonding of vertical-cavity surface-emitting lasers using laser-induced forward transfer.</a> Appl. Phys. Lett. 104 (6), 061102 (2014).</li><li>Kaur, K. S., al, e. t. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser-induced+forward+transfer+of+focussed+ion+beam+pre-machined+donors.">Laser-induced forward transfer of focussed ion beam pre-machined donors.</a> Appl. Surf. Sci. 257 (15), 6650-6653 (2011).</li></ol>

במאמר זה, יש לנו הפגין מליטה להעיף שבב תרמו-דחיסה של שבבי VCSEL בודדים באמצעות טכניקה ישירה לכתוב לייזר מבוסס נקראת LIFT. צעדי ייצור ההרכבה מעורבים הדפסה של מיקרו-הבליטות של אינדיום על כריות מגע מצע באמצעות טכניקת LIFT. זאת בעקבות מליטה תרמו-דחיסה להעיף שבב של שבבי VCSEL למצעי?...

מושרה לייזר העברה קדימה (LIFT) הוא שיטה תכליתית ישיר לכתוב תוסף ייצור להגדרת תבנית בשלב יחיד והעברת חומר עם מיקרון ורזולוצית מיקרון משנה. במאמר זה, אנו מדווחים על השימוש בLIFT כטכניקה שקפצה אריזה להעיף שבב של אנכי חלל לייזרים (VCSELs) פולטות משטח על שבב בקנה מידה. Flip-שבב הוא טכנולוגיה מרכזית באריזת מערכת ואינטגרציה של רכיבים אלקטרוניים ואופטו (OE). כדי להשיג אינטגרציה צפופה של רכיבי המליטה המגרש קנס היא חיונית. למרות שמליטת המגרש בסדר הודגמה על ידי כמה מהטכניקות סטנדרטי אבל יש חלל במונחים של שילוב יחד התכונות חשובות האחרות כגון גמישות, עלות-תועלת, מהירות, דיוק וטמפרטורת עיבוד נמוך. על מנת לעמוד בדרישות אלה אנחנו מדגימים שיטת מליטה בסיוע LIFT תרמו-דחיסה עבור מליטה המגרש קנס של רכיבי OE. בLIFT, סרט דק של החומר להדפסה (המכונה התורם) מופקד על פרצוף אחד של מצע לייזר שקוף תמיכה (המכונה המוביל). איור 1 מתאר את העיקרון הבסיסי של טכניקה זו. דופק לייזר אירוע של עוצמה מספקת לאחר מכן התמקד בממשק שהספק התורם המספק את הכח מניע הנדרש להעביר להעביר פיקסל התורם מהאזור המוקרן על גבי מצע אחר (המכונה המקלט) ממוקם בסמיכות. LIFT דווח לראשונה בשנת 1986 על ידי Bohandy כטכניקה להדפסת קווי נחושת בגודל מיקרון לתיקון תמונה-מסיכות פגומות 3. מאז ההפגנה הראשונה שלה בטכניקה זו צברה עניין רב בטכנולוגית ייצור מיקרו-ננו לדפוסים מבוקרים והדפסה של מגוון רחב של חומרים כגון קרמיקה 4, 5 צינוריות, QDs 6, 7 תאי חיים, גרףENE 8, ליישומים מגוונים כגון ביו-חיישני 9, OLEDs 10, רכיבי אופטו 11, חיישני plasmonic 12, אורגנית-אלקטרוניקה 13 ולהעיף שבב מליטה 14,15. LIFT מציע מספר יתרונות על פני הקפצת ומליטת הטכניקות להעיף שבב הקיים כגון פשטות, מהירות, גמישות, עלות-תועלת, ברזולוציה גבוהה ודיוק לאריזה להעיף שבב של רכיבי OE.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="663">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:161px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laser source</td>
			<td style="width:161px;">3D MicroMac (3DMM)</td>
			<td style="width:119px;">2912-295</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Photodetector</td>
			<td style="width:161px;">Newport&#160;</td>
			<td style="width:119px;">818 series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Source measurement unit</td>
			<td style="width:161px;">Keithley&#160;</td>
			<td style="width:119px;">2401</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Power meter</td>
			<td style="width:161px;">Newport&#160;</td>
			<td style="width:119px;">1930</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Underfill</td>
			<td style="width:161px;">Norlands</td>
			<td style="width:119px;">NOA 86</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">UV lamp</td>
			<td style="width:161px;">Omnicure</td>
			<td style="width:119px;">Series 1000 UV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Probe station</td>
			<td style="width:161px;">Cascade Microtech</td>
			<td style="width:119px;">model 42</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Flip-chip bonder</td>
			<td style="width:161px;">Dr. Tresky</td>
			<td style="width:119px;">T-320 X</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

laser-induced forward transfer for flip-chip packaging of single dies

Flip-שבב אריזה (FC) היא טכנולוגיית מפתח למימוש ביצועים גבוהים, מעגלים-מיניאטורי במיוחד וצפיפות גבוהה בתעשיית המיקרו-האלקטרוניקה. בטכניקה זו השבב ו / או המצע חבוטה ושני מודבקים באמצעות בליטות מוליך אלה. טכניקות להיתקל רבות פותחו ואינטנסיביות נחקרו מאז כניסתה של טכנולוגית FC בשנת 1960 1 כגון הדפסת סטנסיל, הקפצת הרבעה, אידוי וelectroless / גלוון 2. למרות ההתקדמות שהשיטות אלה הפכו כולם סובלים מאחד או יותר מאחד חסרונות שצריך להיות מטופל כגון עלות, מדרגות עיבוד מורכבות, טמפרטורות עיבוד גבוהות, זמן ייצור והכי חשוב חוסר הגמישות. במאמר זה, אנחנו מדגימים טכניקה פשוטה וחסכונית מבוסס לייזר בליטה יוצרים הידוע כמו העברה קדימה מושרה לייזר (LIFT) 3. שימוש בטכניקת LIFT מגוון רחב של חומרי בליטה יכולה בהדואר המודפס בשלב יחיד עם גמישות רבה, במהירות גבוהה ודיוק בRT. בנוסף, LIFT מאפשר הקפצת ומליטה עד שבב בקנה מידה, שהוא קריטי עבור בודה מעגלי אולטרה-זעירים.

איור 7 מראה עקום LIV טיפוסי שנרשם מאחד מהשבבים להעיף השבב הרבים מלוכד VCSEL. התאמה טובה בין הכח האופטי נמדד הספק מצוטט ערכים מצויינים תפקוד מוצלח של הפוסט-המליטה מכשירים מלוכדות. העקומות נרשמו גם-אנקפסולציה ההודעה prior- ועל השוואה שוידאה שencapsulant לא הייתה השפעה על ?...

Watch this Scientific Journal Video about Laser-induced Forward Transfer for Flip-chip Packaging of Single Dies at JoVE.com

Laser-induced Forward Transfer for Flip-chip Packaging of Single Dies

אנו מדגימים את השימוש בטכניקת ההעברה מושרה לייזר קדימה (LIFT) להרכבה להעיף שבב של רכיבי אופטו. גישה זו מספקת,, בטמפרטורה נמוכה חסכונית פשוטה, פתרון מהיר וגמיש לעדין המגרש מתנגש ומליטים על שבב בקנה מידה להשגת מעגלים בצפיפות גבוהה עבור יישומי אופטו.

העברה קדימה מושרה לייזר לאריזת Flip-שבב של מבלטים יחיד

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Compact Quantum Dots for Single-molecule Imaging

נקודות קוונטיות קומפקטיות להדמית מולקולה בודדה

Single-molecule imaging is an important tool for  understanding the mechanisms of biomolecular function and for visualizing the  spatial and temporal ...

Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices

ניתוח של ממשקי מגע עבור יחיד התקני Nanowire גן

Single GaN nanowire (NW) devices fabricated on SiO2 can exhibit  a strong degradation after annealing due to the  occurrence of void formation at the ...

Measurement and Analysis of Atomic Hydrogen and Diatomic Molecular AlO, C2, CN, and TiO Spectra Following Laser-induced Optical Breakdown

Measurement and Analysis of Atomic Hydrogen and Diatomic Molecular AlO, C2, CN, and TiO Spectra Following Laser-induced Optical Breakdown

מדידה וניתוח של מימן אטומי והמולקולרי דו האטומי ALO, C<sub&gt; 2</sub&gt;, CN, וההתפלגות מושרה הלייזר הבא TIO הספקטרום אופטית

In this work, we present time-resolved measurements of atomic and diatomic spectra following laser-induced optical breakdown. A typical LIBS arrangement ...

Laser-induced Breakdown Spectroscopy: A New Approach for Nanoparticle's Mapping and Quantification in Organ Tissue

ספקטרוסקופיה התפלגות מושרה לייזר: גישה חדשה למיפוי של Nanoparticle וכימות ברקמות איברים

Emission spectroscopy of laser-induced plasma was applied to elemental analysis of biological samples. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) ...

Silicon Metal-oxide-semiconductor Quantum Dots for Single-electron Pumping

סיליקון מתכת-תחמוצת-מוליכים למחצה קוונטי נקודות לשאיבת חד אלקטרון

As mass-produced silicon transistors have reached the nano-scale, their behavior and performances are increasingly affected, and often deteriorated, by ...

Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing

שילוב של אור ננו-מבני כסף השמנה בתאים סולריים המוקשה Microcrystalline הסיליקון ידי העברת הדפסה

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly ...

Laser-induced Forward Transfer of Ag Nanopaste

העברה קדימה-induced לייזר של Ag Nanopaste

Over the past decade, there has been much development of non-lithographic methods1-3 for printing metallic inks or other functional materials. Many of ...

Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation

המצאה של 1-D פוטוניים Crystal חלל על nanofiber שימוש Femtosecond אבלציה לייזר המושרה

We present a protocol for fabricating 1-D Photonic Crystal (PhC) cavities on subwavelength-diameter tapered optical fibers, optical nanofibers, using ...

Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

Scanning Light Scattering Profiler SLPS Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

סריקה אור מפזר Profiler (SLPS) מתודולוגיה מבוססת כדי להעריך כמותית קדימה ואחורה אור פיזור מ עדשות עדשות

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light ...

All-electronic Nanosecond-resolved Scanning Tunneling Microscopy: Facilitating the Investigation of Single Dopant Charge Dynamics

כל-אלקטרונית ננו-נפתרה סריקה מינהור מיקרוסקופיה: הקלת החקירה של דינמיקה תשלום יחיד Dopant

The miniaturization of semiconductor devices to scales where small numbers of dopants can control device properties requires the development of new ...