东芝研制出的业界微型白色LED—“CSP-LED”

2016-05-27新闻资讯

东芝研制出业界微型白色LED--“CSP-LED”

据国外媒体报道:东芝近日开发出了据称为业界最小尺寸的0.65mm见方照明用白色LED“CSP-LED”。其实,在显微镜行业,LED冷光源在研究使用中已经是不可缺少的了,但是与东芝最新的LED相比还是有不同。该产品采用晶圆级芯片尺寸封装(Chip Scale Package:CSP)技术实现,封装面积比竞争对手的产品削减了50%以上。东芝表示,由于可以让光源变得非常小,因此“照明设计的灵活性增大,而且还可以用于此前无法封装光源的空间”。
东芝此前一直在量产采用GaN-on-Si技术的白色LED,该技术在口径为200mm的硅晶圆上形成GaN层。特点是比用蓝宝石基板制造成本低。据称,目前的量产数量达到了月产5000万~1亿个。

东芝研制出业界微型白色LED--“CSP-LED”

运用半导体部门核心技术
东芝半导体&存储器公司分立半导体业务部白色LED应用技术部白色LED应用技术第一负责人、组长松尾英孝表示,此次东芝“将半导体部门共用的核心技术——封装技术和铜多层布线技术等运用到了白色LED上”。具体为,把RF元件封装所使用的晶圆级CSP技术运用到了白色LED上。该技术能在晶圆状态下进行布线、形成端子、封装树脂并最后切割成片。为了将这种方法适用于白色LED,东芝新开发出了无需引线键合,而是可从发光层的背面直接拉出铜电极的元件构造。
晶圆级CSP工艺的概要如下。首先,在形成了白色LED的200mm晶圆上以电镀形成铜电极,并作树脂封装。然后,将晶圆翻面除去硅基板。最后在整个晶圆上形成荧光体层并切割成片,完成封装产品。东芝半导体&存储器公司分立半导体业务部白色LED应用技术部白色LED应用技术第一负责人、主管曾我部寿表示,“我们向荧光体层的成膜条件等各个工序都投入了自主技术与经验”。
据东芝介绍,照明用白色LED的尺寸,此前最小的也在1mm见方左右。与之相比,此次的开发产品将封装面积削减了50%以上。与该公司的原产品相比,削减了90%左右。因此,还可以封装到此前难以封装的如细线状的基板上等。
东芝将首先把此次的技术用于输入功率为0.2~0.6W的产品。白色光(色温为5000K)和灯泡色(色温为2700K)产品,将从2014年4月下旬、其他型号的产品将从2014年5月开始样品供货。价格在20日元左右。该公司考虑将应用晶圆级CSP的产品作为“白色LED产品线的支柱”(松尾),今后还加那个计划用于输入功率在1W级的产品。
发光效率直追采用蓝宝石基板的产品
东芝在白色LED业务领域起步较晚。据称目前的市场份额还不到1%。该公司欲将其擅长的半导体技术运用到白色LED上,从而挽回颓势。GaN-on-Si技术以及此次导入的晶圆级CSP技术就是代表性的例子。东芝计划将这些作为差异化技术,在2016年度获得10%的市场份额。
一般情况下,与采用蓝宝石基板的白色LED相比,GaN-on-Si型白色LED虽然在制造成本上占有优势,但发光效率上较差。近来,两者在发光效率上的差异最近缩短了很多。如东芝的白色LED,“量产产品的标称值达到了135~140lm/W,在研发水平上超过了150lm/W”(松尾)。如此看来,我们显微镜行业的专用LED冷光源也必然会随着新技术的推广而有所创新了,期待我们业界新产品的推出。