La transferencia de masa mediante sellos elastoméricos logra un efecto industrial.

La producción de circuitos integrados sobre obleas semiconductoras revolucionó la industria electrónica. La próxima revolución podría llegar con la transferencia de alto rendimiento y la integración de múltiples microdispositivos en otros sustratos con tecnología similar a un sello de goma.

Los circuitos integrados o "chips" reemplazaron los componentes discretos y las uniones soldadas de la electrónica convencional con muchos elementos de circuito en una oblea semiconductora. Esto permitió una funcionalidad cada vez mayor y un mayor rendimiento, tamaños y pesos significativamente más pequeños y un menor consumo de energía. También redujo drásticamente los costos de producción y pruebas y el desperdicio. Los circuitos integrados de fotónica están haciendo lo mismo con los dispositivos ópticos y la optoelectrónica. A medida que las demandas de rendimiento continúan aumentando, lograr el escalamiento de los dispositivos y la reducción de costos requiere un nuevo modus operandi. La integración heterogénea une componentes diferentes y fabricados por separado en una plataforma común en el llamado sistema en paquete. El proyecto MICROPRINCE, financiado con fondos europeos, ha establecido una línea piloto de fundición para la integración heterogénea basada en una de las técnicas más prometedoras que se están desarrollando durante los últimos quince años. Una cartera diversa de demostradores allana el camino para que los innovadores aceleren la preparación para la producción de sus dispositivos innovadores en campos multidisciplinarios.

A medida que aumenta la complejidad de los componentes y productos, aumenta la probabilidad de fallas, lo que aumenta los desechos y los costos y disminuye el rendimiento. Integrar múltiples 'chiplets' o subsistemas es más práctico y económico que producir sistemas monolíticos. Uno de los enfoques más prometedores es la impresión por microtransferencia (μTP), también llamada transferencia de masa. μTP utiliza un sello elastomérico para mover hasta miles de chiplets o dispositivos de microescala fabricados con obleas a la vez de un sustrato a otro, como la tinta de una almohadilla de tinta se transfiere al papel. Hasta ahora, la técnica se utilizaba principalmente en laboratorios para investigaciones científicas.

MICROPRINCE estableció una línea piloto μTP en la sala limpia de X-FAB MEMS Foundry y lanzó cuatro productos de alta tecnología. Se trataba de placas Hall de arseniuro de galio para sensores de corriente de próxima generación, filtros de respuesta del ojo humano para sensores de luz ambiental, LED de nitruro de galio para módulos de iluminación ambiental de automóviles y fotodiodos de fosfuro de indio en circuitos fotónicos de silicio. Estos productos se utilizaron en demostradores funcionales de sensores de luz ambiental, controladores/paquetes de iluminación ambiental de automóviles y espectrómetros infrarrojos fotónicos de silicio integrados. Según Sebastian Wicht, coordinador de MICROPRINCE y director del programa de impresión por transferencia en X-FAB MEMS Foundry, “además de La creación de una línea piloto de µTP y los desarrollos de procesos genéricos respaldaron el excelente potencial de µTP para la integración 3D con alto rendimiento, rendimiento y precisión de alineación. Demostramos rendimientos de impresión o transferencia de hasta el 99 %, con desalineaciones inferiores a 1,0 µm. Los dispositivos con tamaños tan pequeños como 100 µm x 100 µm x 5 µm se transfirieron y apilaron de manera efectiva en matrices objetivo semiconductoras de óxido metálico complementario”.

µTP permite la transferencia de miles de microdispositivos en un solo paso con una precisión excelente para un rendimiento muy alto a un costo comparativamente bajo. Supera las tecnologías de última generación al minimizar el tamaño del paquete y casi elimina el desperdicio de materiales y elementos costosos. Wicht concluye: “MICROPRINCE ha allanado el camino hacia la implementación industrial de µTP para integración heterogénea y 3D. Respaldará el desarrollo de productos innovadores con un rendimiento superior, tamaños de envases más pequeños o incluso nuevas funcionalidades en campos que van desde productos industriales y de consumo hasta la biomedicina”. Se anima a los clientes interesados ​​a ponerse en contacto con X-FAB MEMS Foundry para aportar sus ideas para nuevas aplicaciones al ámbito de la producción.

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