Name: laser-induced forward transfer for flip-chip packaging of single dies
Uploaded: 2015-03-20T14:00:00
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This work was carried out in the framework of the project &#8220;MIRAGE,&#8221; funded by the European Commission within the FP7 program.

1. LIFT-assistita flip-chip Bonding NOTA: Ci sono tre fasi coinvolte nella realizzazione assemblee flip-chip di LIFT-assistita, vale a dire-micro-urto dei substrati con la tecnica LIFT, allegando i chip optoelettronici ai substrati urtato con termo-compressione flip-chip di metodo di collegamento, e infine incapsulamento delle assemblee incollati. Ognuna di queste fasi è discusso nelle seguenti sezioni: <ol><li> Micro-urto con LIFT: <ol><li> Per la preparazione del donatore, depositare un...

<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>

In questo lavoro, abbiamo dimostrato termocompressione Flip-chip bonding di chip VCSEL singoli utilizzando una tecnica di scrittura diretta basata sul laser chiamato LIFT. Le fasi di fabbricazione assemblaggio coinvolte stampa dei micro-urti di indio sulle piazzole di contatto del substrato con la tecnica ascensore. Questo è stato seguito da termocompressione Flip-chip bonding di chip VCSEL ai substrati urtato e infine la loro incapsulamento. Elettrica, ottica e meccanica affidabilità dei ...

Laser-indotta Transfer Forward (LIFT) è un metodo di produzione versatile-scrittura diretta additivo per la definizione del modello single-step e il trasferimento di materiale con micron e sub-micron-risoluzione. In questo lavoro, si segnala l&#39;uso di LIFT come tecnica sbattere per il confezionamento flip-chip verticale-cavità superficie di uscita laser (VCSEL) su un chip-scala. Flip-chip è una tecnologia chiave nella confezione sistema ed integrazione di (OE) componenti elettronici ed optoelettronici. Per raggiungere densa integrazione di componenti fini incollaggio pitch è essenziale. Anche se passo fine legame è stato dimostrato da alcune delle tecniche standard, ma c&#39;è un vuoto in termini di combinare insieme le altre caratteristiche importanti come la flessibilità, economicità, velocità, precisione e bassa temperatura di lavorazione. Per soddisfare queste esigenze abbiamo dimostrato il metodo di incollaggio LIFT-assistita termo-compressione per passo fine incollaggio di componenti OE. In LIFT, una sottile pellicola di materiale da stampare (denominato donatore) viene depositata su una faccia di un substrato di supporto laser trasparente (denominato carrier). La Figura 1 illustra il principio di base di questa tecnica. Un impulso laser incidente di intensità sufficiente viene poi concentrata all&#39;interfaccia carrier-donatore che fornisce la forza propulsiva necessaria per trasmettere trasferire il pixel donatore dalla zona irradiata su un altro substrato (denominato ricevitore) posto in prossimità. LIFT è stata segnalata per la prima nel 1986 da Bohandy come tecnica per stampare linee in rame micron di dimensioni per la riparazione di danni foto-maschera 3. Dalla sua prima dimostrazione questa tecnica ha raggiunto livelli significativi come tecnologia di fabbricazione di micro-nano per patterning controllata e la stampa di una vasta gamma di materiali come la ceramica 4, 5, CNT QD 6, 7 cellule viventi, il graficoene 8, per le diverse applicazioni, quali biosensori 9, OLED 10, componenti optoelettronici 11, sensori plasmoniche 12, organico-elettronica 13 e legame 14,15 flip-chip. LIFT offre diversi vantaggi rispetto le flip-chip di urti e incollaggio tecniche esistenti, quali la semplicità, velocità, flessibilità, economicità, ad alta risoluzione e precisione per il confezionamento flip-chip componenti 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-chip (FC) imballaggio è una tecnologia chiave per realizzare elevate prestazioni, circuiti ultra-miniaturizzato e alta densità nell&#39;industria microelettronica. In questa tecnica il chip e / o il substrato è urtato ei due sono legati tramite questi urti conduttivi. Molte tecniche bumping sono state sviluppate e intensamente indagato dopo l&#39;introduzione della tecnologia FC nel 1960 1 come la stampa stencil, stallone urto, l&#39;evaporazione e electroless / galvanica 2. Nonostante i progressi che questi metodi hanno tutti soffrono di uno o più di inconvenienti che devono essere affrontati come costo, fasi di elaborazione complesse, alte temperature di lavorazione, il tempo di fabbricazione e soprattutto la mancanza di flessibilità. In questo lavoro, dimostriamo un laser-based urto tecnica di formatura semplice e conveniente nota come Laser indotta Transfer Forward (LIFT) 3. Utilizzando la tecnica LIFT una vasta gamma di materiali urto può be stampato in un unico passaggio, con grande flessibilità, ad alta velocità e la precisione a RT. Inoltre, LIFT permette di urtare e legame verso il basso per chip-scale, che è fondamentale per la realizzazione di un circuito ultra-miniatura.

La figura 7 mostra una curva tipica LIV che è stato registrato da uno dei tanti flip-chip di circuiti integrati VCSEL incollati. Una buona corrispondenza tra la potenza ottica misurata al fornitore citato valori indicati buon funzionamento del periferiche associate post-bonding. Le curve sono state registrate anche prior- e post-incapsulamento e sul confronto è stato verificato che l&#39;incapsulante non ha avuto effetto sulla funzionalità del circuito integrato (come mostrato nella Figura 7)...

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

Dimostriamo l&#39;uso della Forward Transfer (LIFT) tecnica laser-indotta per l&#39;assemblaggio flip-chip componenti optoelettronici. Questo approccio fornisce un conveniente, a bassa temperatura semplice, soluzione veloce e flessibile per la messa a passo urti e incollaggio sul chip-scala per raggiungere i circuiti ad alta densità per applicazioni optoelettroniche.

Laser-indotta Transfer Forward per Flip-chip Packaging di Dies Singolo

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

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