专利名称：应用于可见光通信的一体式白光led封装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED封装结构，尤其是应用于可见光通信(VLC)的一体式白光LED 封装。
背景技术：
20世纪90年代后期，随着全光接入技术的发展和人们对无线宽带通信的要求，一种信息容量大和部署灵活、维护方便、安全保密的无线光通信技术得到了人们的极大关注， 它为无线宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案，其应用范围已从军用和航天领域迈入民用领域。无线光通信技术是一种宽带无线接入技术，是光通信技术和无线通信技术相结合的产物，它以光信号为载体，通过大气作为传输媒质来进行光信号传送。当前无线光通信技术主要有以下几种自由空间光通信(FSO =Free SpaceOptical Communication)、室内红外线通信和可见光通信(VLC :Visible Light Communication)。FSO —般利用波长为 850nm或1550nm的红外光，室内红外通信一般利用LED红外光，而VLC则利用LED可见光。 无线光通信是以大气作为传输媒质来进行光信号传送的，只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率，通信就可以进行。可见光LED无线通信技术具有如下优点(1)可见光对人类非常安全。可见光通信系统可以使用家庭或办公室的照明灯发送数据；(2)可见光通信无处不在。用于通信的照明灯可以安装在任何地方，通过照明灯， 可以很方便地实现高速无线数据通信；(3)发射功率高。对于射频通信，射频信号对人体有害，也不能无限制地增加发射功率。对于普通光无线通信，由于受到人眼睛安全的限制，发射功率很低，系统性能受到严重限制。在VLC系统中，由于发射的是可见光，故发射功率较高；(4)无需无线电频谱许可证。由于受无线电频谱管制，可用的无线电频率非常有限；(5)无电磁干扰。可以用于医院、飞机和空间站等对电磁干扰严格限制的场合。在传统的光无线通信技术中，红外光通信对外界干扰的抑制能力较强，但由于其指向特征很强，因此一旦通信途中遭遇物体介入，就很容易因阻挡而影响信号的正常传输， 故红外光通信的有效距离范围就相对较短。并且红外线可透过角膜被晶状体吸收，也可被虹膜和睫状体吸收，其中一部分可达视网膜而引起视网膜的损伤。紫外线可对眼球产生损害，主要损害角膜上皮。相反，可见光即使输出功率高达几十瓦也不会给眼睛带来危害。
发明内容为了实现发射功率高、无电磁干扰、节约能源的光通信技术，本实用新型提供具有照明功能，又能发送调制信号以及能接收红外信号的一体式白光LED封装。本实用新型所提供的应用于可见光通信的一体式白光LED封装，包括封装支架，与所述封装支架固定连接的聚焦透镜，焊接固定在所述封装支架焊盘上的蓝光LED芯片以及红外传感器芯片，所述蓝光LED芯片表面涂覆黄色荧光粉层，所述蓝光LED芯片以及红外传感器芯片均固封在聚焦透镜之中。由于实现白光通信过程需要完成双工模式，即上行链路和下行链路，本一体式白光LED封装结构中，蓝光LED芯片和表面涂覆的黄色荧光粉层混和产生白光，实现照明白光输出的同时完成白光信号调制，对信息接收终端发射信息，即下行链路工况。而将红外传感器芯片和LED蓝光芯片封装在一起时，必须使红外传感器不受封装硅胶的影响，由于传统的白光LED封装采用(UniformDistribution)均勻涂布法，将荧光粉和封装胶搅拌后把芯片和支架封固成一体，如此红外传感器芯片和LED蓝光芯片一起被这样的胶粉体封固，会使红外信息被阻隔在传感器之外，使红外信号传输失败。为此，必须改变传统的均勻涂布法封装，采用(Conformal Distribution)共形分布法，在蓝光LED芯片上单独用荧光粉层涂敷，之后将蓝光LED芯片和红外传感器红外传感器芯片一起用透明硅胶等材质制作形成的聚焦透镜固封，如此红外传感器芯片便可以接收终端发射的信息，对终端而言即是上行链路。白光LED具有响应灵敏度非常高的特点，适合用来进行超高速数据通信。当前的 VLC技术是在白光LED技术上发展起来的新兴的无线光通信技术，在本一体式白光封装中， 因为白光LED的亮度很高且调制速率非常高，所以具有通信与照明的双重作用，人的眼睛完全感觉不到光的闪烁，具有功耗低、使用寿命长、尺寸小、绿色环保等优点，具备广阔的应用前景。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的应用于可见光通信的一体式白光LED封装实施例的俯视结构示意图。图2为图1的仰视结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型的应用于可见光通信的一体式白光LED封装实施例， 包括用金属基PCB电路板或陶瓷材质制作的封装支架1，在封装支架1上蚀刻出用于焊固 LED芯片的焊盘，将蓝光LED芯片4以及红外传感器芯片2分别用环氧树脂粘胶焊接固定在封装支架1的焊盘上，采用(ConformalDistribution)共形分布法，在蓝光LED芯片4表面涂覆黄色荧光粉层，蓝光LED芯片4发射450-465nm波段的蓝光，激发波长为556-590nm黄色荧光粉混和以产生白光。聚焦透镜3将蓝光LED芯片4以及红外传感器芯片2均固封于其中，该聚焦透镜3用高粘度硅胶滴注，并经热风烘烤后固化在封装支架1上。为保证双工模式中下行链路的运转正常，在聚焦透镜3之中固封至少两个红外传感器芯片2以实现冗余工作，多个红外传感器芯片2并行工作，可对下行链路的信号接收进行互补，增强本实施例的使用性能。本实施例在聚焦透镜3中特别设置了三个红外传感器芯片2，并将蓝光LED芯片4 安装在聚焦透镜3的中央，而三个红外传感器芯片2绕蓝光LED芯片4呈圆周均勻分布，即在以蓝光芯片4为中心的圆周上相隔120度焊固。这样可使本一体式白光LED封装实施例安装应用时不必考虑空间方位因素，可最大幅度的接收全方位的红外信号。
权利要求1.一种应用于可见光通信的一体式白光LED封装，其特征在于包括封装支架，与所述封装支架固定连接的聚焦透镜，焊接固定在所述封装支架焊盘上的蓝光LED芯片以及红外传感器芯片，所述蓝光LED芯片表面涂覆黄色荧光粉层，所述蓝光LED芯片以及红外传感器芯片均固封在聚焦透镜之中。
2.根据权利要求1所述的应用于可见光通信的一体式白光LED封装，其特征在于所述聚焦透镜之中固封至少两个红外传感器芯片。
3.根据权利要求2所述的应用于可见光通信的一体式白光LED封装，其特征在于所述蓝光LED芯片位于聚焦透镜中央，聚焦透镜之中固封三个绕蓝光LED芯片呈圆周均勻分布的红外传感器芯片。
专利摘要本实用新型提供具有照明功能，又能发送调制信号以及能接收红外信号的一体式白光LED封装，其包括封装支架，与所述封装支架固定连接的聚焦透镜，焊接固定在所述封装支架焊盘上的蓝光LED芯片以及红外传感器芯片，所述蓝光LED芯片表面涂覆黄色荧光粉层，所述蓝光LED芯片以及红外传感器芯片均固封在聚焦透镜之中。
文档编号H01L33/48GK202025799SQ20112015457
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年5月12日
发明者于金冰, 刘三林, 张小海, 张理诺 申请人:浙江晶申微电子科技有限公司