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アシストフリップチップボンディング注：あり、LIFTアシストフリップチップアセンブリ、LIFT技術を用いて基材、すなわち、マイクロバンプを実現する熱圧着フリップチップボンディング法を用いてバンプ基板に光電子チップを取り付ける際には、三つの段階であり、かつ最終的に結合したアセンブリのカプセル化。これらの段階のそれぞれは、次のセクションで説?...

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	<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>

本稿では、LIFTいわゆるレーザベースの直接描画技術を使用して単一のVCSELチップの熱圧着フリップチップボンディングを示した。 LIFT技術を用いて基板接点パッド上のインジウムのマイクロバンプの印刷を関与アセンブリの製造工程。これは、熱圧着フリップチップバンプ基板にVCSELチップボンディングし、最終的にそれらのカプセル化を行った。 LIFTアシスト結合チッ?...

レーザー誘起前方転写（LIFT）は、ミクロンおよびサブミクロンの分解能を有するシングルステップパターン定義及び物質移動のための多目的な直接書き込み添加剤の製造方法である。本稿では、チップスケールの垂直共振器型面発光レーザ（VCSEL）のフリップチップ実装用のバンプ技術としてLIFTの使用を報告している。フリップチップシステム·パッケージと電子及び光電子（OE）コンポーネントの統合における重要な技術です。部品の高密度集積化を達成するためにファインピッチ接合が不可欠である。なお、ファインピッチ·ボンディングは、標準的な技術のいくつかによって実証されているが、ボイドが、柔軟性、費用対効果、スピード、精度と低処理温度などの他の重要な特徴を一緒に組み合わせるという点であります。これらの要件を満たすために、我々は、OE部品のファインピッチボンディングのLIFT補助熱圧着法を実証する。 LでIFT、印刷される材料の薄膜（ ドナーと呼ばれる）（ キャリアとも呼ばれる）レーザー透過性支持基板の一方の面上に堆積される。 図1は、この技術の基本原理を示す図である。十分な強度の入射レーザパルスは、次に近接して配置され（ 受信機ともいう）は、別の基板上に照射されたゾーンからのドナーピクセルを転送する転送するために必要な推進力を提供するキャリア供与体界面に集光される。 リフトが最初に損傷を受けたフォトマスク3を修復するためのミクロンサイズの銅配線を印刷する技術としてBohandyによって1986年に報告された。その最初の実証以来、この技術は、セラミックス4、カーボンナノチューブ5、量子ドット6のような広範囲の材料の制御されたパターニングと、印刷、生きた細胞7、グラフのマイクロ·ナノ加工技術として大きな関心を集めているエン8、そのようなバイオセンサー9、OLEDの10、光電子部品11、プラズモンセンサー12、有機エレクトロニクス13とフリップチップボンディング14,15として多様なアプリケーションのために。 LIFTは、OE部品のフリップチップ実装のためのシンプルさ、速度、柔軟性、費用対効果、高分解能と精度などの既存のフリップチップバンプと接合技術に勝るいくつかの利点を提供する。

<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

フリップチップ（FC）パッケージは、マイクロエレクト​​ロニクス産業で高性能、超小型化、高密度回路を実現するための重要な技術である。この技術では、チップおよび/または基板がバンプされ、両者は、これらの導電性バンプを介して接合されている。多くのバンピング技術が開発され、集中的にそのようなステンシル印刷、スタッドバンピング、蒸発電解として1960年にFC技術の導入1/2を電気めっきするので、研究されてきた。これらの方法は、それらすべてが1に苦しむ又はコスト、複雑な処理ステップ、高い処理温度、製造時間及び柔軟性の最も重要な不足などに対処する必要がある複数の欠点の進捗状況にもかかわらず。本稿では、レーザ誘起フォワード転送（LIFT）として知られているシンプルでコスト効率のレーザーベースのバンプ形成技術3を示しています。 LIFT法のバンプ材料の広い範囲を使用すると、bはできRTでの大きな柔軟性、高速かつ正確に一段階で印刷電子。また、LIFTは超小型回路を製造するために重要であるチップスケール、までバンピングとの結合を可能にします。

図7は 、多くのフリップチップ接合のVCSELチップの1つから記録された典型的なLIV曲線を示す。サプライヤーに測定された光パワーとの間に良好な一致が値を引用符で囲まれた接合デバイス接合後の成功の機能を示した。曲線もprior-、ポストカプセル化を記録し、比較には（ 図7に示すように）封入剤には、チップの機能に影響を与えたことが確認されなかった。また?...

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

私たちは光電子部品のフリップチップ実装用のレーザー誘起フォワード転送（LIFT）技術の使用を示す。このアプローチは、ファインピッチの光電子用途のための高密度回路を実現するためのチップスケール上バンピングと接合するためのシンプルでコスト効率、低温、高速で柔軟なソリューションを提供する。

シングルダイのフリップチップ実装用のレーザー誘起フォワード転送

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

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