2006.10

LEDとドライバICを薄膜接合技術で一体化 ワイヤー本数、実装面積を大幅削減

沖電気工業と沖データは2006年9月、異種材料でできたLEDとドライバICを一体化させる薄膜接合技術を開発、量産レベルで実用化に成功したと発表した。沖データが2006年5月に発売したカラープリンタ「C3400n」には、すでに同技術を用いたLEDヘッドが搭載されている。薄膜化技術を用いてLEDとドライバICを一体化し量産に成功したのは「世界で初めて」（同社）だという。 分子間結合力で異種材料を接合 図1　ドライバIC上に形成されたLEDアレイ ドライバIC（Si）に、薄膜LED（AlGaAs）が接合されている。 図2　従来のLEDアレイ（左）と新型のLEDアレイ（右） ワイヤー本数と実装面積が大幅に削減されている。 　沖電気/沖データが開発したのは、LEDを露光光源とするプリンタ機器において、LEDとそれを駆動するドライバICを一体化させる技術である。両社はこれを「エピフィルムボンディング技術」と呼ぶ。同技術の概要は次のようなものである。 　まず、化合物半導体でできた母材から、エピ層（AlGaAsなどで構成される発光層）を薄膜LEDとして剥離する。剥離後の帯状の薄膜LEDを「エピフィルム」と呼ぶ。このエピフィルムを、ドライバICのシリコン基板上に“貼り付ける”。このとき、両素材間には接着用の材料などは一切使用しない。つまり、分子間結合力のみによって両素材は接合する。接合後は、フォトリソグラフィ技術をはじめとする半導体製造技術を用いて、エピフィルムに対して加工を施すことができる。具体的には、LEDアレイとして用いるために、エッチングによってエピフィルムを複数のLEDに分割する。さらに、ドライバICからそれらのLEDを制御できるように配線を行う（図1）。 　従来、LEDヘッドは、別チップのLEDとドライバICによって構成されていた。そのため、金ワイヤーにより、LEDとドライバICを1対1で接続する必要があった。例えば、沖データの従来製品では、LEDとドライバICをそれぞれ26個使用していた。このとき、ドライバICへの電源供給用のものなども含めると、ワイヤー数は3664本にも及んでいた。それに対し、エピフィルムボンディング技術を採用した新LEDヘッドでは、その数を約1/5の650本に削減できたという。また、チップを一体化したことにより、実装面積も削減でき、LEDヘッドの基板の幅を10.6mmから約2/3の7mmに減らすことができた（図2）。 （飴本 健） 連絡先：沖電気工業広報部、03-3580-8950 沖データ広報部、03-5445-6164 Advertisement