一种直插式一体化led灯珠及led灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于LED灯珠【技术领域】，具体为一种直插式一体化LED灯珠及LED灯，包括多个灯珠及模组灯条，所述灯珠插接在模组灯条上；其中灯珠一体为具有散热结构，通过公母插结构与模组灯条连接，插接方便。可实现热量无障碍传导，整个灯珠主体即为散热体，有效增大了散热面积，且优化了散热途径，降低芯片结温，使得芯片寿命及光效都得到的较大的提升，进一步应用公母插结构，实现灯珠拆卸方便维修简单。
【专利说明】一种直插式一体化LED灯珠及LED灯
【技术领域】
[0001]本实用新型属于LED灯珠【技术领域】，具体为一种直插式LED灯珠封装结构。
【背景技术】
[0002]大功率LED封装由于结构和工艺复杂，并直接影响到LED的使用性能和寿命，一直是近年来的研究热点，特别是大功率白光LED封装更是研究热点中的热点。LED封装的功能主要包括以下三点:一是机械保护，以提高可靠性；二是加强散热，以降低芯片结温，提高LED性能；三是光学控制，提高出光效率，优化光束分布。而未来的发展趋势是通过封装工艺，可以形成通用、标准化的独立光源，并且适用于不同的LED灯具。
[0003]LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。经过40多年的发展，LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED (Power LED)等发展阶段。随着芯片功率的增大，特别是固态照明技术发展的需求，对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。为了有效地降低封装热阻，提高出光效率，必须采用全新的技术思路来进行封装设计，同时与LED灯具整体设计有效融合。
[0004]然而，目前大功率LED封装的存在两个关键技术问题:一是高热阻封装工艺；二是封装结构与工艺对取光率的影响较大。
[0005]首先对于高热阻封装工艺这一关键技术问题，就现有的LED光效水平而言，由于输入电能的80%左右转变成为热量，且LED芯片面积小，因此，芯片散热是LED封装必须解决的关键问题。改善LED封装的关键在于减少界面和界面接触热阻，增强散热。目前，LED封装常用的TIM为导电胶和导热胶，由于热导率较低，一般为0.5-2.5W/mK，致使界面热阻很闻。
[0006]其次，对于封装结构与工艺对取光率的影响较大这一关键技术问题，在LED使用过程中，辐射复合产生的光子在向外发射时产生的损失，主要包括三个方面:芯片内部结构缺陷以及材料的吸收；光子在出射界面由于折射率差引起的反射损失；以及由于入射角大于全反射临界角而引起的全反射损失。因此，很多光线无法从芯片中出射到外部。金属凹槽形成的反射腔对LED的发光特性起着显著的改善，不同的反射腔形状对LED的发光特性有不同的影响。需要尽可能采用工艺较少的封装形式(Package-less Packaging),同时简化封装结构，尽可能减少热学和光学界面数，以降低封装热阻，提高出光效率。由于灯珠的散热结构良好，不需要焊接在PCB线路板上，无需再通过外接散热件，所有灯具的材料使用量及重量都大幅缩减，因此能够有效地解决这一难题。
[0007]目前LED筒灯是由散热体、铝基板、灯珠、PC罩、电源组成，其使用具有很大的局限性，原因主要有三点:一是LED光源直接焊接在铝基板上，铝基板固定在筒灯散热器上，导致客户无法自行调整亮度，假如有不亮的现象，并且客户不能自行维修，需要更换光源和电源；二是现有技术LED灯珠的封装由于其结构限制，散热性能较差，并且单位面积光效和功率较低，无法满足LED装置的要求。实用新型内容
[0008]为了有有效解决上述问题，本实用新型提供一种直插式LED灯珠封装结构。
[0009]一种直插式一体化LED灯珠，包括灯珠主体、LED芯片及线路、插拔元件，其中灯珠主体的下半部分设计为散热结构，灯珠主体的上半部分封装有LED芯片及其线路，所述灯珠为一体成型的封装结构，并通过所述插拔元件插接在模组灯条上。
[0010]进一步地，所述插拔元件为灯珠主体的两侧设有公母插结构的公插。
[0011]进一步地，所述灯珠上表面几何中心处通过注塑成型一个突起的灯杯，所述LED芯片置于灯杯内，所述上表面还设有两个槽，所述正负极线路分别置于两个槽内，所述正负极线路一端连接LED芯片，另一端露出于槽外，且分别置于两侧的公插内。
[0012]进一步地，所述散热结构为散热片。
[0013]进一步地，所述灯珠设有透镜固定结构，所述透镜固定结构固定有透镜，所述透镜内灌注高透光的填充胶。
[0014]一种直插式LED灯，包括多个灯珠及模组灯条，所述灯珠为上述的灯珠，所述灯珠插接在模组灯条上。
[0015]进一步地，所述灯珠两侧设有公母插结构的公插，所述模组灯条具有多个开口，所述开口两侧设有公母插结构的母插，所述母插位置与公插位置相互对应，所述母插内设有连接件。
[0016]进一步地，所述模组灯条上设有灯珠正负极连接线及模组输入线，所述灯珠正负极连接线通过注塑成型的方式设置在模组灯条的连接筋道内，所述模组输入线设置在模组灯条的一端，所述灯珠正负极连线同时连接模组输入线及多个连接件上。
[0017]进一步地，所述连接件为小铜芯或圆形金属条。
[0018]本实用新型的有益效果，应用灯珠一体成型，直接具有散热结构，可实现热量无障碍传导，整个灯珠主体即为散热体，有效增大了散热面积，且优化了散热途径，降低芯片结温，使得芯片寿命及光效都得到的较大的提升，避免了现有技术中将散热体设置于LED芯片外壳中，所造成的热量传递慢，有传热间隔的问题，进一步应用公母插结构，实现灯珠拆卸方便维修简单。
[0019]其中连接件应用小铜芯或圆形金属条，有效的解决了传统铝基板因铜皮薄耐电流不足的缺点。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型第一实施例的灯珠爆炸图；
[0021]图2为本实用新型第一实施例的装配图；
[0022]图3为本实用新型第二实施例的灯珠爆炸图；
[0023]图4为本实用新型第二实施例的装配图；
[0024]图5为本实用新型第二实施例具有透镜的灯珠爆炸图；
[0025]图6为本实用新型第二实施例具有透镜的装配图；
[0026]图7为本实用新型的模组灯条的结构图；
[0027]图8为本实用新型整灯结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0029]相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
[0030]请参阅第1、2图所示，本实用新型是一种直插式LED灯珠封装结构，其包括多个方形灯珠及模组灯条，方形灯珠通过一体成型，其工艺具体为压铸成型，所述方形灯珠插接在模组灯条上，可视实际应用功率进行调整，增加或减少灯珠数量。
[0031]所述灯珠主体上表面几何中心处通过注塑成型一个突起的灯杯2，所述灯杯2为倒置平顶正四角锥形的凹槽，灯杯2内设有LED芯片，所述灯珠主体上表面还开设有两条槽3，所述两条槽3位置分置于灯杯2的两侧，且相互对应，所述槽3内设有正负极线路8，通过注塑成将灯珠的正负极线路8包裹于槽内，达到绝缘，正负极线路8均为一端连接LED芯片，另一端露出槽外，在灯珠两侧形成正负极，所述灯珠的正负极两侧注塑成型有公母插结构的公插4，其中正负极线路8露出槽外的一端置于公插4内，所述灯珠主体下半部分为散热片I。
[0032]如图7所示，所述模组灯条上设有多个开口 9、模组输入线11及灯珠正负极连接线，所述开口 9的两侧设有公母插结构的母插10，所述母插10位置与灯珠主体上的公母插结构的公插4相互对应，所述公插结构的母插10内设有连接件，所述连接件为小铜芯或圆形金属条，所述连接件连接在灯珠正负极连接线上，所述灯珠正负极连接线通过注塑的方式设置在模组灯条上的连接筋道内，其灯珠正负极连接线预设好灯珠之间的串/并联连接关系，所述模组输入线设置在模组灯条一端，连接在灯珠正负连接线。
[0033]其中灯珠通过公母插结构，固定在模组灯条上，灯珠的正负极与连接件连接，实现通电，LED芯片进行发光。所述多个灯珠并行为一行固定在模组灯条上，形成一个灯珠模组，由多条灯珠模组拼接形成整灯，可视实际应用及需要照度来进行调整，其中灯珠模组与模组之间的连接使用公母防水线，即为模组输入线采用公母防水线，通过拧扣连接在模组灯条上。
[0034]其中，本实用新型应用在灯珠主体上直接设有散热片，其中LED芯片直接封装在灯珠主体上，直接与散热片连接，热量无障碍传导，整个灯珠主体即为散热体，有效增大了散热面积，且优化了散热途径，降低芯片结温，使得芯片寿命及光效都得到的较大的提升，避免了现有技术中将散热体设置于LED芯片外壳中，所造成的热量传递慢，有传热间隔的问题，进一步应用公母插结构，实现灯珠拆卸方便维修简单。
[0035]所述连接件应用小铜芯或圆形金属条，有效的解决了传统铝基板因铜皮薄耐电流不足的缺点。
[0036]图3、4、5、6示出了本实用新型的第二较佳实施例，其整体结构与功能大致与前一实施例相同，在此将不再赘述，而其不同处在于，所述灯珠主体的外围设有透镜固定结构5，透镜6通过固定螺栓等固定装置，与透镜固定结构5的四周连接固定。
[0037]其中透镜内灌注高透光的填充胶，以达到无光损输出。
[0038]本新型中直插式LED灯珠的封装包括以下步骤:
[0039]I)提供模组灯条，该灯条开设有多个开口 ；
[0040]2)在灯条上开设连接筋道，应用注塑成型的方式将灯珠正负极连接线封装在连接筋道内，同时在开口两侧设置公母插结构的母插；
[0041]3)提供灯珠，所述灯珠通过一次压铸成型；
[0042]在灯珠中心处通过注塑成型一个灯杯、灯杯两侧的的两个槽、灯珠下半部分的散热结构，及灯珠两侧的公母插结构的公插；将LED芯片置于灯珠的灯杯内，将正负极线路封装在槽内，正负极线路一端连接LED芯片，另一端置于公插内；
[0043]4)将灯珠通过公母插结构插入模组灯条上，完成封装；
[0044]5)提供透镜，在透镜内灌注高透光的填充胶，将透镜固定在灯珠上。
【权利要求】
1.一种直插式一体化LED灯珠，包括灯珠主体、LED芯片及线路、插拔元件，其特征在于，其中灯珠主体的下半部分设计为散热结构，灯珠主体的上半部分封装有LED芯片及其线路，所述灯珠为一体成型的封装结构，并通过所述插拔元件插接在模组灯条上。
2.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述插拔元件为灯珠主体的两侧设有公母插结构的公插。
3.根据权利要求2所述的LED灯珠，其特征在于，所述灯珠上表面几何中心处通过注塑成型一个突起的灯杯，所述LED芯片置于灯杯内，所述上表面还设有两个槽，所述正负极线路分别置于两个槽内，所述正负极线路一端连接LED芯片，另一端露出于槽外，且分别置于两侧的公插内。
4.根据权利要求2所述的LED灯珠，其特征在于，所述散热结构为散热片。
5.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述灯珠设有透镜固定结构，所述透镜固定结构固定有透镜，所述透镜内灌注高透光的填充胶。
6.一种直插式LED灯，其特征在于，包括多个灯珠及模组灯条，所述灯珠为上述权利要求1-5之一所述的灯珠，所述灯珠插接在模组灯条上。
7.根据权利要求6所述的直插式LED灯，其特征在于，所述灯珠两侧设有公母插结构的公插，所述模组灯条具有多个开口，所述开口两侧设有公母插结构的母插，所述母插位置与公插位置相互对应，所述母插内设有连接件。
8.根据权利要求7所述的直插式LED灯，其特征在于，所述模组灯条上设有灯珠正负极连接线及模组输入线，所述灯珠正负极连接线通过注塑成型的方式设置在模组灯条的连接筋道内，所述模组输入线设置在模组灯条的一端，所述灯珠正负极连线同时连接模组输入线及多个连接件上。
9.根据权利要求7所述的直插式LED灯，其特征在于，所述连接件为小铜芯或圆形金属条。
【文档编号】H01L33/64GK204118132SQ201420522053
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】朱衡 申请人:朱衡