东芝推出0.65mm业界最小尺寸照明用白色LED

东芝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”。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”。东芝将从2014年4月下旬开始样品供货。

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。

发光的CSP-LED。左侧是白色光(色温为5000K)型、右侧是灯泡色(色温为2700K)型

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“将半导体部门共享的核心技术——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组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组件构造。

实现了0.65mm见方尺寸

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”。

CSP-LED的理念

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。

东芝将在2014年3月30日开始于法兰克福举行的照明展会“light+building”上展示此次的开发产品。

晶圆级工艺的概要

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”。