Die Abkürzungen SiPh und PIC stehen jeweils für Silicon Photonics und Photonic Integrated Circuit.

Verschiedene Websites im Internet definieren Silicon Photonics folgendermaßen: Silicon Photonics ist die innovative Untersuchung und Anwendung photonischer Systeme zur Erzeugung, Verarbeitung, Manipulation und anderweitigen Nutzung von Licht für eine schnellere Datenübertragung sowohl zwischen als auch innerhalb von Mikrochips. Als optisches Medium wird Silizium verwendet. Der Betrieb erfolgt in Infrarotwellenlängen (üblicherweise 1,55 Mikrometer), die in faseroptischen Telekommunikationssystemen verwendet werden. Die Silizium-Photonik mit ihrer ultraschnellen Datenübertragung zwischen und innerhalb von Mikrochips wird den zukünftigen Fortschritt in der Computertechnologie und die Fortführung des Mooreschen Gesetzes maßgeblich bestimmen.

Eine andere Perspektive eines photonischen integrierten Schaltkreises kann einfach wie folgt definiert werden, wo Elektronen und Photonen auf einem gemeinsamen Medium oder einer Plattform zusammenarbeiten, wo photonische Schaltkreise mit elektronischen Schaltkreisen auf einer gemeinsamen Systemplattform zusammenarbeiten. Die Möglichkeiten sind endlos mit der Integration von Photonen und Elektronen auf einem gemeinsamen Medium. Beispielsweise erfordert eine hybride Integration von photonischen und elektronischen Schaltungen unter Verwendung von Silizium-Photonikkomponenten ultrafeine Flip-Chip-Verbindungen für Energieeffizienz, optische Singlemode-Schnittstellen (Laser zu Wellenleiter, Wellenleiter zu Wellenleiter oder Wellenleiter zu Faser) erfordern eine Ausrichtung im Submikrometerbereich und Platzierungsgenauigkeit und PCBs können eingebettete optische Wellenleiter und Koppler erfordern, um optische ICs zu ermöglichen.

Ein grundlegendes SiPh-Design erfordert eine kantenemittierende Laserdiode, die eutektisch mit Silizium verbunden wird. Typischerweise wird die Laserdiode in eine Kavität gebondet, wobei die Kavität präzise in einen Siliziumwafer geätzt wird. Die Herausforderung besteht darin, die Laserdiode so zu positionieren und zu verbinden, dass die emittierten Photonen genau genug auf die Wellenleiteröffnung ausgerichtet sind, sodass die Photonenenergie nicht gedämpft wird. Viele kreative Lösungen und Prozesse wurden entwickelt, um ein effektives Ergebnis zu erzielen, das effizient und produktionswürdig ist, ohne die Verwendung aktiver Ausrichtungstechniken.

 

Produktangebot

ASM AMICRA bietet zwei Die-Attach-Lösungen für das SiPh/PIC MarktsegmentWir bedienen hauptsächlich das High-Volume-Produktionssegment des SiPh/PIC-Marktes.

NANO unterstützt:

  • Chip-Platzierungsgenauigkeit von bis zu ±0.2μm @ 3σ mit Zykluszeiten von bis zu 20 bis 30 Sekunden/Bond oder 180 bis 120 UPH

AFC Plus unterstützt:

  • Chip-Platzierungsgenauigkeit von bis zu ±0.5μm @ 3σ mit Zykluszeiten von bis zu 20 bis 30 Sekunden/Bond oder 180 bis 120 UPH

NOVA Plus unterstützt:

  • Chip-Platzierungsgenauigkeit von bis zu ±1.5μm @ 3σ mit Zykluszeiten von bis zu 3 Sekunden/Bond oder 1,200 UPH

Unsere ASM AMICRA Systeme unterstützen die folgenden Bondingprozesse:

  • Bonding Die (VCSEL und PIN) mit Silver Filled Epoxy Process
  • Bonding Die (VCSEL und PIN) mit einem AuSn Eutectic Prozess
  • Verkleben einer Linse mit UV-härtbarem Klebstoffprozess
  • Bonding eines kantenemittierenden Laserchips mit einem eutektischen AuSn-Prozesses

 

Prozessübersicht

Eine Kapazität/Masse von Materialien wie Chips oder Linsen und Substraten kann manuell geladen oder automatisch dem AMICRA-System zugeführt werden. Der Chip oder die Linse kann der Maschine in Waffel-Packs, Gel-Packs oder Wafern (Folienrahmen oder Griffringe) vorgelegt werden. Die Substrate können der Maschine einzeln oder in benutzerdefinierten Schalen zugeführt werden, oder das AMICRA-System kann jedes Substrat automatisch in die Verbindungsstufe laden, vorausgesetzt, die Substrate werden in Wafer-, Waffel- oder Gel-Packs vorgelegt.

Epoxid- oder UV-Klebstoff kann durch Eintauchen auf den Chip oder durch Pin-Transfer (Epoxy-Stempeln) oder durch eine Vielzahl von Standard-Dosiersystemen aufgetragen werden, die sich an der Bondstation befinden oder sich stromaufwärts vor der Bondstation befinden:

  • Zeitdruck-Vakuumspender
  • Volumetrischerc/Auger-Dispenser
  • Jet-Dispenser

Hinweis: Die AMICRA-Systeme sind im Wesentlichen eine bildgesteuerte Die-Attach-Maschine, die aus 4x automatischen Bildverarbeitungssystemen besteht, die in der gesamten Maschine angeordnet sind, alle Bildgebungssysteme (Kamera, Optik und Beleuchtung) sind an einer sehr starren Struktur aus Granit befestigt. Bildgebende Systeme befinden sich:

  • Pick-up Station mit einem Präzisions-X/Y-Tisch
  • Mapping/Alignment Station bestehend aus einer nach oben gerichteten Kamera und einer nach unten gerichteten Kamera
  • Bond Station mit einem Präzisions-X/Y-Tisch

Ein Single- oder Dual-Pick-and-Place-Bondkopf wird an einem Linearmotor montiert, von dem entweder ein Die, eine Linse oder ein Flip-Chip-Die über ein Vakuumwerkzeug von der Aufnahmestation aufgenommen werden und entweder:

  • Die Chips werden zur Ausrichtung zur Mapping/Alignment Station transportiert und anschließend zur Bond Station, wo der Chip mit Epoxid verklebt wird.
  • Die Linsen werden zur Bond-Station transportiert, wo sie in den UV-Klebstoff eingelegt werden, während UV-Licht auf die Linse projiziert wird, bis der Klebstoff ausgehärtet und gebondet ist.
  • Der Flip-Chip oder Laser-Chip wird mit der p-Seite nach unten zur Mapping-/Ausrichtungsstation transportiert, wo die Bumps oder kritischen Ausrichtungsmerkmale des Chips einem Merkmal auf der Rückseite des Chips zugeordnet werden, d. h. der Chip-Ecke zur Ausrichtung und schließlich wird der Chip zur Bondstation transportiert, wo Laserwärme auf das Substrat oder den Siliziumwafer aufgebracht wird, während der Chip in-situ eutektisch gebondet wird, während die erforderliche Platzierungsgenauigkeit beibehalten wird.

 

Zusätzliche Hauptmerkmale, Optionen und Fähigkeiten

  • Dynamische Ausrichtung mit 3-facher Post-Bond-Inspektion
  • Flip Chip System
  • HEPA Filter mit Ionisator
  • Beheiztes Bond-Tool
  • Laserlötsystem
  • Impulsheizung
  • Wafer-Heizung
  • Wafersubstratlader & FOUP-Lader
  • Magazinlader für Substrate
  • Aktive Bond-Kraft
  • Unterstützt 300mm Wafers und Große Substrate bis zu 550mm x 600mm
  • Bonding-Aufllösungen <0.1μm
  • Autokollimator für Parallelitätskalibrierung

Produktkatalog

Brochures can be downloaded, upon receipt of contact details


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