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  • 東芝研制出的業界微型白色LED—“CSP-LED”

    2016-05-27新聞資訊

    東芝研制出業界微型白色LED--“CSP-LED”

    據國外媒體報道:東芝近日開發出了據稱為業界最小尺寸的0.65mm見方照明用白色LED“CSP-LED”。其實,在顯微鏡行業,LED冷光源在研究使用中已經是不可缺少的了,但是與東芝最新的LED相比還是有不同。該產品采用晶圓級芯片尺寸封裝(Chip Scale Package:CSP)技術實現,封裝面積比競爭對手的產品削減了50%以上。東芝表示,由于可以讓光源變得非常小,因此“照明設計的靈活性增大,而且還可以用于此前無法封裝光源的空間”。
    東芝此前一直在量產采用GaN-on-Si技術的白色LED,該技術在口徑為200mm的硅晶圓上形成GaN層。特點是比用藍寶石基板制造成本低。據稱,目前的量產數量達到了月產5000萬~1億個。

    東芝研制出業界微型白色LED--“CSP-LED”

    運用半導體部門核心技術
    東芝半導體&存儲器公司分立半導體業務部白色LED應用技術部白色LED應用技術第一負責人、組長松尾英孝表示,此次東芝“將半導體部門共用的核心技術——封裝技術和銅多層布線技術等運用到了白色LED上”。具體為,把RF元件封裝所使用的晶圓級CSP技術運用到了白色LED上。該技術能在晶圓狀態下進行布線、形成端子、封裝樹脂并最后切割成片。為了將這種方法適用于白色LED,東芝新開發出了無需引線鍵合,而是可從發光層的背面直接拉出銅電極的元件構造。
    晶圓級CSP工藝的概要如下。首先,在形成了白色LED的200mm晶圓上以電鍍形成銅電極,并作樹脂封裝。然后,將晶圓翻面除去硅基板。最后在整個晶圓上形成熒光體層并切割成片,完成封裝產品。東芝半導體&存儲器公司分立半導體業務部白色LED應用技術部白色LED應用技術第一負責人、主管曾我部壽表示,“我們向熒光體層的成膜條件等各個工序都投入了自主技術與經驗”。
    據東芝介紹,照明用白色LED的尺寸,此前最小的也在1mm見方左右。與之相比,此次的開發產品將封裝面積削減了50%以上。與該公司的原產品相比,削減了90%左右。因此,還可以封裝到此前難以封裝的如細線狀的基板上等。
    東芝將首先把此次的技術用于輸入功率為0.2~0.6W的產品。白色光(色溫為5000K)和燈泡色(色溫為2700K)產品,將從2014年4月下旬、其他型號的產品將從2014年5月開始樣品供貨。價格在20日元左右。該公司考慮將應用晶圓級CSP的產品作為“白色LED產品線的支柱”(松尾),今后還加那個計劃用于輸入功率在1W級的產品。
    發光效率直追采用藍寶石基板的產品
    東芝在白色LED業務領域起步較晚。據稱目前的市場份額還不到1%。該公司欲將其擅長的半導體技術運用到白色LED上,從而挽回頹勢。GaN-on-Si技術以及此次導入的晶圓級CSP技術就是代表性的例子。東芝計劃將這些作為差異化技術,在2016年度獲得10%的市場份額。
    一般情況下,與采用藍寶石基板的白色LED相比,GaN-on-Si型白色LED雖然在制造成本上占有優勢,但發光效率上較差。近來,兩者在發光效率上的差異最近縮短了很多。如東芝的白色LED,“量產產品的標稱值達到了135~140lm/W,在研發水平上超過了150lm/W”(松尾)。如此看來,我們顯微鏡行業的專用LED冷光源也必然會隨著新技術的推廣而有所創新了,期待我們業界新產品的推出。

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