オランダのエンスヘデを拠点とする PHIX Photonics Assembly 社は、フォトニック集積回路（PIC）の組立および製造に関するイノベーションにおいて、世界的リーダーです。同社の目標は、フォトニクス業界における新たなスタンダードを確立するという、シンプルかつ野心的なものです。
フォトニック集積回路（PIC）は、光子がデータとエネルギーのキャリアとなるチップです。そのため、電子集積回路（IC）に比べ、さらなる小型化、高速処理、低消費電力化が可能です。これらのフォトニックチップはASPIC（特定用途向け光集積回路）とも呼ばれ、LiDAR、高速無線データネットワーク、医療機器、量子コンピューティングなどの市場において応用されています。
PIC を機能的なフォトニクス対応モジュールの一部にするためには、光ファイバーや他の PIC、冷却ソリューション、電子機器などのコンポーネントと接続する必要があります。PHIX はフォトニクスにおける OSAT（Outsourced Semiconductor Assembly and Test）企業であり、PIC とそれ以外のコンポーネントの接続が必要となるパッケージの設計と製造が PHIX の中核事業です。
PHIX は、PIC 対応モジュールの設計から大量生産まで、様々な材料プラットフォームをカバーするフルレンジのサービスを提供しています。PHIX は、チップ間接続やファイバー間接続を含むハイブリッドインテグレーションを専門としており、ダイボンディング、ワイヤーボンディング、厳格なテストなど、主要サービスを提供しています。
この幅広い専門知識により、PHIX は、知的財産の保護を確保しつつ試作品から量産への移行を目指す顧客にとって、包括的なソリューション・プロバイダーとしての地位を確立しています。
PIC および MEMS ベースのモジュール組立におけるサブミクロン精度
PIC と MEMS ベースのモジュールの製造工程は非常に複雑で、すべての工程において高い精度が要求されます。PHIX の極めて高精度に PIC を接続する能力は、フォトニックパッケージング領域におけるアウトソーシングおよび受託製造サービスにおいて、PHIX がリーディングカンパニーであることを示しています。
PIC から機能モジュールへの移行や、初期プロトタイプから量産に向けた最適化設計への移行には、製品設計や組立工程設計、装置管理を含む多分野にわたる設計プロセスが必要です。装置に関して、PHIX の組立・製造能力における重要な要素の一つは、2021 年に PHIX が購入したファインテック社の最先端フルオート・サブミクロン・ダイボンダーである FINEPLACER® femto 2 です。
外部からの影響を遮断するこのできる FINEPLACER® femto 2 は、ラピッドプロトタイピングと高歩留まり生産に不可欠な安定した組立プロセスを確保します。また、FINEPLACER® femto 2 が有する革新的なFPXvision™ビジョンアライメントシステムと IPM コマンドソフトウェアは、PIC 組立における比類なき柔軟性と精度を提供しています。
加えて、FINEPLACER® femto 2 が持つモジュール設計思想は、新たなアプリケーションや技術に対応するためのカスタマイズや機能追加を可能とし、開発から生産へとプロジェクトを移行するための信頼できるツールとなっています。
PHIX では、FINEPLACER® femto 2 は幅広いフリップチップおよびダイ・パッケージング作業に使用されています。これには、ベアダイをサブマウントに固定したり、異なる材質の PIC を垂直統合したり、VCSEL、TIA、ASIC、フォトダイオードなどのコンポーネントを PIC に組み付けたりすることも含まれます。
その際使用される接合方法には、熱圧着、はんだ付け、接着剤による接合などが様々な方法が用いられ、FINEPLACER® femto 2 はそれに対応しています。
フォトセンサー
FINEPLACER® femto 2 の価値は、PHIX のフォトセンサープロジェクトで最もよく発揮されています。
ハイブリッド生体センサー向 PIC の組立では、VCSEL、フォトダイオード（PD）、NTC サーミスタなどの光電子部品を PIC 上に集積するために、先進のフリップチップダイボンダーが使用されます。
FINEPLACER® femto 2 は、マシンビジョンを利用して、シリコン基板上にフォトニック部品を非常に正確かつ高速に搭載・接合します。電気および光学インターフェースにおけるサブミクロン精度のアライメントは、これらのセンサーの機能や信頼性にとって不可欠です。
金-金熱圧着接合用の局所加熱は、カスタムレーザー光源を用いて実現されるため、部品ごとにウェハー全体を再加熱する必要がありません。これにより、PD アレイの集積効率と精度が向上し、高温のデューティサイクルや長いアニール期間による不規則な接合が軽減され、PHIX は VCSEL、フォトダイオードアレイ、サーミスタをウェーハレベルで窒化シリコンのプラットフォームに接合することができます。
FINEPLACER® femto 2 を使用することで、PHIX は医療診断、農業・食品、環境モニタリングに応用されるフォトニック・バイオセンサ用のスケーラブルな製造プロセスを提供しています。
