[实用新型]一种直插式一体化LED灯珠及LED灯

说明书

技术领域

 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

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。

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。

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。

    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，致使界面热阻很高。 

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。

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

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。

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。

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。

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。

进一步地，所述散热结构为散热片。

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。

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。

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。

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。

进一步地，所述连接件为小铜芯或圆形金属条。