Ensamblaje de circuitos integrados fotónicos avanzados: Enfoque Flip-chip para aplicaciones LiDAR.

Abstract

[ES] El objetivo del proyecto global es el desarrollo de un nuevo sistema de visión para robots del sector industrial que perfeccionará la información percibida del entorno con la integración de una nueva generación de sensores LiDAR miniaturizados y de bajo coste. Esta parte del proyecto se va a centrar en el proceso de ensamblado, el cual, consiste en fijar el chip fotónico sobre un submount o subcarrier, conectar los pads eléctricos, acoplar las fibras ópticas y finalmente asegurar todo el mecanismo ante vibraciones, contaminantes, variaciones de temperatura, etc. Dada la alta densidad de conexiones eléctricas del encapsulado y su tamaño, es necesario utilizar herramientas y técnicas especializadas para este proceso de encapsulado electroóptico. Por ello, se investigarán múltiples métodos de alineamiento, presión y temperatura en atmósfera controlada (presión y temperatura). Además, se estudiarán diferentes metales de wirebonding y resinas epoxy con distintos tipos y tiempos de curado e índices de refracción. Esto proporcionará una mayor capacidad para controlar y automatizar el proceso de ensamblado entre los pads del chip fotónico y del ASIC de lectura.

[EN] The objective of the overall project is the development of a new vision system for industrial robots that will improve the information perceived from the environment with the integration of a new generation of miniaturized and low-cost LiDAR sensors. This part of the project will focus on the assembly process, which consists of fixing the photonic chip on a submount or subcarrier, connect the electrical pads, attach the optical fibers and finally secure the entire mechanism against vibrations, contaminants, temperature changes, etc. Given the high density of the electrical conexions in the encapsulation and its size, it is necessary to use specialized tools and techniques for this process of electro-optical encapsulation. Therefore, multiple methods of alignment, pressure and temperature in controlled atmosphere (pressure and temperature) will be investigated. In addition, different wirebonding metals and epoxy resins with different types and cure times and refractive indices will be studied. This will provide a better ability to control and automate the assembly process between the pads of the photonic chip and the readout ASIC.