一種直插式一體化led燈珠及l(fā)ed燈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于LED燈珠【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種直插式一體化LED燈珠及LED燈，包括多個(gè)燈珠及模組燈條，所述燈珠插接在模組燈條上；其中燈珠一體為具有散熱結(jié)構(gòu)，通過(guò)公母插結(jié)構(gòu)與模組燈條連接，插接方便。可實(shí)現(xiàn)熱量無(wú)障礙傳導(dǎo)，整個(gè)燈珠主體即為散熱體，有效增大了散熱面積，且優(yōu)化了散熱途徑，降低芯片結(jié)溫，使得芯片壽命及光效都得到的較大的提升，進(jìn)一步應(yīng)用公母插結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)燈珠拆卸方便維修簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】一種直插式一體化LED燈珠及LED燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于LED燈珠【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種直插式LED燈珠封裝結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]大功率LED封裝由于結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，并直接影響到LED的使用性能和壽命，一直是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，特別是大功率白光LED封裝更是研究熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)。LED封裝的功能主要包括以下三點(diǎn):一是機(jī)械保護(hù)，以提高可靠性；二是加強(qiáng)散熱，以降低芯片結(jié)溫，提高LED性能；三是光學(xué)控制，提高出光效率，優(yōu)化光束分布。而未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是通過(guò)封裝工藝，可以形成通用、標(biāo)準(zhǔn)化的獨(dú)立光源，并且適用于不同的LED燈具。
[0003]LED封裝方法、材料、結(jié)構(gòu)和工藝的選擇主要由芯片結(jié)構(gòu)、光電/機(jī)械特性、具體應(yīng)用和成本等因素決定。經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，LED封裝先后經(jīng)歷了支架式(Lamp LED)、貼片式(SMD LED)、功率型LED (Power LED)等發(fā)展階段。隨著芯片功率的增大，特別是固態(tài)照明技術(shù)發(fā)展的需求，對(duì)LED封裝的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和機(jī)械結(jié)構(gòu)等提出了新的、更高的要求。為了有效地降低封裝熱阻，提高出光效率，必須采用全新的技術(shù)思路來(lái)進(jìn)行封裝設(shè)計(jì)，同時(shí)與LED燈具整體設(shè)計(jì)有效融合。
[0004]然而，目前大功率LED封裝的存在兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題:一是高熱阻封裝工藝；二是封裝結(jié)構(gòu)與工藝對(duì)取光率的影響較大。
[0005]首先對(duì)于高熱阻封裝工藝這一關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，就現(xiàn)有的LED光效水平而言，由于輸入電能的80%左右轉(zhuǎn)變成為熱量，且LED芯片面積小，因此，芯片散熱是LED封裝必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。改善LED封裝的關(guān)鍵在于減少界面和界面接觸熱阻，增強(qiáng)散熱。目前，LED封裝常用的TIM為導(dǎo)電膠和導(dǎo)熱膠，由于熱導(dǎo)率較低，一般為0.5-2.5W/mK，致使界面熱阻很聞。
[0006]其次，對(duì)于封裝結(jié)構(gòu)與工藝對(duì)取光率的影響較大這一關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，在LED使用過(guò)程中，輻射復(fù)合產(chǎn)生的光子在向外發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的損失，主要包括三個(gè)方面:芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)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損失；以及由于入射角大于全反射臨界角而引起的全反射損失。因此，很多光線無(wú)法從芯片中出射到外部。金屬凹槽形成的反射腔對(duì)LED的發(fā)光特性起著顯著的改善，不同的反射腔形狀對(duì)LED的發(fā)光特性有不同的影響。需要盡可能采用工藝較少的封裝形式(Package-less Packaging),同時(shí)簡(jiǎn)化封裝結(jié)構(gòu)，盡可能減少熱學(xué)和光學(xué)界面數(shù)，以降低封裝熱阻，提高出光效率。由于燈珠的散熱結(jié)構(gòu)良好，不需要焊接在PCB線路板上，無(wú)需再通過(guò)外接散熱件，所有燈具的材料使用量及重量都大幅縮減，因此能夠有效地解決這一難題。
[0007]目前LED筒燈是由散熱體、鋁基板、燈珠、PC罩、電源組成，其使用具有很大的局限性，原因主要有三點(diǎn):一是LED光源直接焊接在鋁基板上，鋁基板固定在筒燈散熱器上，導(dǎo)致客戶無(wú)法自行調(diào)整亮度，假如有不亮的現(xiàn)象，并且客戶不能自行維修，需要更換光源和電源；二是現(xiàn)有技術(shù)LED燈珠的封裝由于其結(jié)構(gòu)限制，散熱性能較差，并且單位面積光效和功率較低，無(wú)法滿足LED裝置的要求。實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]為了有有效解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種直插式LED燈珠封裝結(jié)構(gòu)。
[0009]一種直插式一體化LED燈珠，包括燈珠主體、LED芯片及線路、插拔元件，其中燈珠主體的下半部分設(shè)計(jì)為散熱結(jié)構(gòu)，燈珠主體的上半部分封裝有LED芯片及其線路，所述燈珠為一體成型的封裝結(jié)構(gòu)，并通過(guò)所述插拔元件插接在模組燈條上。
[0010]進(jìn)一步地，所述插拔元件為燈珠主體的兩側(cè)設(shè)有公母插結(jié)構(gòu)的公插。
[0011]進(jìn)一步地，所述燈珠上表面幾何中心處通過(guò)注塑成型一個(gè)突起的燈杯，所述LED芯片置于燈杯內(nèi)，所述上表面還設(shè)有兩個(gè)槽，所述正負(fù)極線路分別置于兩個(gè)槽內(nèi)，所述正負(fù)極線路一端連接LED芯片，另一端露出于槽外，且分別置于兩側(cè)的公插內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步地，所述散熱結(jié)構(gòu)為散熱片。
[0013]進(jìn)一步地，所述燈珠設(shè)有透鏡固定結(jié)構(gòu)，所述透鏡固定結(jié)構(gòu)固定有透鏡，所述透鏡內(nèi)灌注高透光的填充膠。
[0014]一種直插式LED燈，包括多個(gè)燈珠及模組燈條，所述燈珠為上述的燈珠，所述燈珠插接在模組燈條上。
[0015]進(jìn)一步地，所述燈珠兩側(cè)設(shè)有公母插結(jié)構(gòu)的公插，所述模組燈條具有多個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口兩側(cè)設(shè)有公母插結(jié)構(gòu)的母插，所述母插位置與公插位置相互對(duì)應(yīng)，所述母插內(nèi)設(shè)有連接件。
[0016]進(jìn)一步地，所述模組燈條上設(shè)有燈珠正負(fù)極連接線及模組輸入線，所述燈珠正負(fù)極連接線通過(guò)注塑成型的方式設(shè)置在模組燈條的連接筋道內(nèi)，所述模組輸入線設(shè)置在模組燈條的一端，所述燈珠正負(fù)極連線同時(shí)連接模組輸入線及多個(gè)連接件上。
[0017]進(jìn)一步地，所述連接件為小銅芯或圓形金屬條。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果，應(yīng)用燈珠一體成型，直接具有散熱結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)熱量無(wú)障礙傳導(dǎo)，整個(gè)燈珠主體即為散熱體，有效增大了散熱面積，且優(yōu)化了散熱途徑，降低芯片結(jié)溫，使得芯片壽命及光效都得到的較大的提升，避免了現(xiàn)有技術(shù)中將散熱體設(shè)置于LED芯片外殼中，所造成的熱量傳遞慢，有傳熱間隔的問(wèn)題，進(jìn)一步應(yīng)用公母插結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)燈珠拆卸方便維修簡(jiǎn)單。
[0019]其中連接件應(yīng)用小銅芯或圓形金屬條，有效的解決了傳統(tǒng)鋁基板因銅皮薄耐電流不足的缺點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的燈珠爆炸圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的裝配圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的燈珠爆炸圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的裝配圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型第二實(shí)施例具有透鏡的燈珠爆炸圖；
[0025]圖6為本實(shí)用新型第二實(shí)施例具有透鏡的裝配圖；
[0026]圖7為本實(shí)用新型的模組燈條的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖8為本實(shí)用新型整燈結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0029]相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。
[0030]請(qǐng)參閱第1、2圖所示，本實(shí)用新型是一種直插式LED燈珠封裝結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)方形燈珠及模組燈條，方形燈珠通過(guò)一體成型，其工藝具體為壓鑄成型，所述方形燈珠插接在模組燈條上，可視實(shí)際應(yīng)用功率進(jìn)行調(diào)整，增加或減少燈珠數(shù)量。
[0031]所述燈珠主體上表面幾何中心處通過(guò)注塑成型一個(gè)突起的燈杯2，所述燈杯2為倒置平頂正四角錐形的凹槽，燈杯2內(nèi)設(shè)有LED芯片，所述燈珠主體上表面還開(kāi)設(shè)有兩條槽3，所述兩條槽3位置分置于燈杯2的兩側(cè)，且相互對(duì)應(yīng)，所述槽3內(nèi)設(shè)有正負(fù)極線路8，通過(guò)注塑成將燈珠的正負(fù)極線路8包裹于槽內(nèi)，達(dá)到絕緣，正負(fù)極線路8均為一端連接LED芯片，另一端露出槽外，在燈珠兩側(cè)形成正負(fù)極，所述燈珠的正負(fù)極兩側(cè)注塑成型有公母插結(jié)構(gòu)的公插4，其中正負(fù)極線路8露出槽外的一端置于公插4內(nèi)，所述燈珠主體下半部分為散熱片I。
[0032]如圖7所示，所述模組燈條上設(shè)有多個(gè)開(kāi)口 9、模組輸入線11及燈珠正負(fù)極連接線，所述開(kāi)口 9的兩側(cè)設(shè)有公母插結(jié)構(gòu)的母插10，所述母插10位置與燈珠主體上的公母插結(jié)構(gòu)的公插4相互對(duì)應(yīng)，所述公插結(jié)構(gòu)的母插10內(nèi)設(shè)有連接件，所述連接件為小銅芯或圓形金屬條，所述連接件連接在燈珠正負(fù)極連接線上，所述燈珠正負(fù)極連接線通過(guò)注塑的方式設(shè)置在模組燈條上的連接筋道內(nèi)，其燈珠正負(fù)極連接線預(yù)設(shè)好燈珠之間的串/并聯(lián)連接關(guān)系，所述模組輸入線設(shè)置在模組燈條一端，連接在燈珠正負(fù)連接線。
[0033]其中燈珠通過(guò)公母插結(jié)構(gòu)，固定在模組燈條上，燈珠的正負(fù)極與連接件連接，實(shí)現(xiàn)通電，LED芯片進(jìn)行發(fā)光。所述多個(gè)燈珠并行為一行固定在模組燈條上，形成一個(gè)燈珠模組，由多條燈珠模組拼接形成整燈，可視實(shí)際應(yīng)用及需要照度來(lái)進(jìn)行調(diào)整，其中燈珠模組與模組之間的連接使用公母防水線，即為模組輸入線采用公母防水線，通過(guò)擰扣連接在模組燈條上。
[0034]其中，本實(shí)用新型應(yīng)用在燈珠主體上直接設(shè)有散熱片，其中LED芯片直接封裝在燈珠主體上，直接與散熱片連接，熱量無(wú)障礙傳導(dǎo)，整個(gè)燈珠主體即為散熱體，有效增大了散熱面積，且優(yōu)化了散熱途徑，降低芯片結(jié)溫，使得芯片壽命及光效都得到的較大的提升，避免了現(xiàn)有技術(shù)中將散熱體設(shè)置于LED芯片外殼中，所造成的熱量傳遞慢，有傳熱間隔的問(wèn)題，進(jìn)一步應(yīng)用公母插結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)燈珠拆卸方便維修簡(jiǎn)單。
[0035]所述連接件應(yīng)用小銅芯或圓形金屬條，有效的解決了傳統(tǒng)鋁基板因銅皮薄耐電流不足的缺點(diǎn)。
[0036]圖3、4、5、6示出了本實(shí)用新型的第二較佳實(shí)施例，其整體結(jié)構(gòu)與功能大致與前一實(shí)施例相同，在此將不再贅述，而其不同處在于，所述燈珠主體的外圍設(shè)有透鏡固定結(jié)構(gòu)5，透鏡6通過(guò)固定螺栓等固定裝置，與透鏡固定結(jié)構(gòu)5的四周連接固定。
[0037]其中透鏡內(nèi)灌注高透光的填充膠，以達(dá)到無(wú)光損輸出。
[0038]本新型中直插式LED燈珠的封裝包括以下步驟:
[0039]I)提供模組燈條，該燈條開(kāi)設(shè)有多個(gè)開(kāi)口 ；
[0040]2)在燈條上開(kāi)設(shè)連接筋道，應(yīng)用注塑成型的方式將燈珠正負(fù)極連接線封裝在連接筋道內(nèi)，同時(shí)在開(kāi)口兩側(cè)設(shè)置公母插結(jié)構(gòu)的母插；
[0041]3)提供燈珠，所述燈珠通過(guò)一次壓鑄成型；
[0042]在燈珠中心處通過(guò)注塑成型一個(gè)燈杯、燈杯兩側(cè)的的兩個(gè)槽、燈珠下半部分的散熱結(jié)構(gòu)，及燈珠兩側(cè)的公母插結(jié)構(gòu)的公插；將LED芯片置于燈珠的燈杯內(nèi)，將正負(fù)極線路封裝在槽內(nèi)，正負(fù)極線路一端連接LED芯片，另一端置于公插內(nèi)；
[0043]4)將燈珠通過(guò)公母插結(jié)構(gòu)插入模組燈條上，完成封裝；
[0044]5)提供透鏡，在透鏡內(nèi)灌注高透光的填充膠，將透鏡固定在燈珠上。
【權(quán)利要求】
1.一種直插式一體化LED燈珠，包括燈珠主體、LED芯片及線路、插拔元件，其特征在于，其中燈珠主體的下半部分設(shè)計(jì)為散熱結(jié)構(gòu)，燈珠主體的上半部分封裝有LED芯片及其線路，所述燈珠為一體成型的封裝結(jié)構(gòu)，并通過(guò)所述插拔元件插接在模組燈條上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈珠，其特征在于，所述插拔元件為燈珠主體的兩側(cè)設(shè)有公母插結(jié)構(gòu)的公插。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈珠，其特征在于，所述燈珠上表面幾何中心處通過(guò)注塑成型一個(gè)突起的燈杯，所述LED芯片置于燈杯內(nèi)，所述上表面還設(shè)有兩個(gè)槽，所述正負(fù)極線路分別置于兩個(gè)槽內(nèi)，所述正負(fù)極線路一端連接LED芯片，另一端露出于槽外，且分別置于兩側(cè)的公插內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈珠，其特征在于，所述散熱結(jié)構(gòu)為散熱片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈珠，其特征在于，所述燈珠設(shè)有透鏡固定結(jié)構(gòu)，所述透鏡固定結(jié)構(gòu)固定有透鏡，所述透鏡內(nèi)灌注高透光的填充膠。
6.一種直插式LED燈，其特征在于，包括多個(gè)燈珠及模組燈條，所述燈珠為上述權(quán)利要求1-5之一所述的燈珠，所述燈珠插接在模組燈條上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直插式LED燈，其特征在于，所述燈珠兩側(cè)設(shè)有公母插結(jié)構(gòu)的公插，所述模組燈條具有多個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口兩側(cè)設(shè)有公母插結(jié)構(gòu)的母插，所述母插位置與公插位置相互對(duì)應(yīng)，所述母插內(nèi)設(shè)有連接件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直插式LED燈，其特征在于，所述模組燈條上設(shè)有燈珠正負(fù)極連接線及模組輸入線，所述燈珠正負(fù)極連接線通過(guò)注塑成型的方式設(shè)置在模組燈條的連接筋道內(nèi)，所述模組輸入線設(shè)置在模組燈條的一端，所述燈珠正負(fù)極連線同時(shí)連接模組輸入線及多個(gè)連接件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直插式LED燈，其特征在于，所述連接件為小銅芯或圓形金屬條。
【文檔編號(hào)】H01L33/64GK204118132SQ201420522053
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】朱衡 申請(qǐng)人:朱衡