[发明专利]一种高电光调制带宽的LED器件

说明书

本发明公开了一种高电光调制带宽的LED器件，其包括LED电路、电感性器件和封装基板，所述LED电路包括若干LED‑A子电路和LED‑B子电路，所述LED‑A子电路和LED‑B子电路中包括若干个LED芯片，所述LED‑A子电路串联所述电感性器件，所述LED‑B子电路不串联所述电感性器件，所述LED‑A子电路和LED‑B子电路并联连接，且与所述电感性器件分别固定在所述封装基板上，形成电学连接，各路同时导通。本发明既可以实现LED‑A和LED‑B子电路的照明应用，也可以使更多高频信号流入LED‑B子电路，提升LED‑B子电路作为信号发射源进行通信应用时的调制带宽。

技术领域

本发明涉及半导体发光器件技术领域，尤其是一种高电光调制带宽的LED器件。

背景技术

在当前技术背景下，实现照明和通信兼顾的可见光通信用LED发射器仍难以达到低成本的实用化水平。商业化的LED芯片一般只能发出单色光，只能在特殊场景下照明使用，要想实现通用照明，则需激发荧光粉，或者采用多种单色LED形成多基色混光照明阵列。当单芯片LED配合荧光粉实现照明功能时，荧光粉会大幅度衰弱通信信号强度和限制LED可见光通信调制带宽，荧光型LED不宜作为高速可见光通信的发射光源。另外，照明用LED芯片尺寸皆为大尺寸、大功率LED，其自身电容较大，RC时间常数大，导致其调制带宽小，限制在十几MHz之内，若没有外部均衡电路的加持，很难实现高的通信速率。在可见光通信用LED的众多研究中都是趋向将LED的尺寸做小以望实现更高的调制带宽，但其光效也下降严重，不宜照明使用。当然也有研究采用特殊的芯片结构以实现更高的调制带宽，但制作成本提高了，器件的可靠性也可能下降。

中国发明专利授权公开号 “CN 106571358 B” ，公开一种采用微电感图形衬底的可见光通信发射器件，通过在衬底上制作电感线圈与蓝宝石衬底上的4×4 LED串联阵列串联以实现大功率使用和补偿电容提高响应频率，这种方案是可以实现大功率使用，但只能发出单色光，制备图形化衬底工艺复杂且成本高。

中国发明专利授权公开号 “CN 107134448 B”，公开一种提高可见光通信LED光源调制带宽的可集成化方法，采用先在绝缘衬底中间沉积金属薄膜电阻，后再绝缘衬底两侧制作两个平行板电容，使两个电容串联连接在LED两端，与薄膜电阻并联，可以减少低频信号通过LED，实现均衡作用，进而提升调制带宽，但是其在衬底上沉积金属薄膜电阻和电容的成本高、工艺复杂，难以实现LED照明与通信的兼容。

故解决LED照明和通信难兼容的问题，更多的解决方案是将多个LED芯片集成单个芯片阵列器件，将芯片以照明用和通信用不同功能分开控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高电光调制带宽的LED器件，在不影响照明的前提下缓解LED器件在可见光通信方面电光调制带宽小的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种高电光调制带宽的LED器件，包括LED电路、电感性器件和封装基板，所述LED电路包括若干LED-A子电路和LED-B子电路，所述LED-A子电路和LED-B子电路中包括若干个LED芯片，所述LED-A子电路串联所述电感性器件，所述LED-B子电路不串联所述电感性器件，所述LED-A子电路和LED-B子电路并联连接，且与所述电感性器件分别固定在所述封装基板上，形成电学连接，各路同时导通。

优选的，所述电感性器件为贴片电感，其电感值大于LED-B子电路在工作状态下的电感值；所述封装基板从上往下依次包括阻焊层、焊盘层、线路层、绝缘层和基材层，所述焊盘层设置有焊盘，所述线路层设置有印刷电路，所述封装基板边缘设有一个正电极和负电极。

优选的，所述LED芯片为垂直结构，所述LED-B子电路的LED芯片未涂敷荧光粉。

本发明还提供了一种高电光调制带宽的LED器件的制备方法，具体包括以下步骤：