CN203339226U - 一种微型投影仪的散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于投影仪技术领域，尤其涉及一种微型投影仪的散热结构，它包括LED芯片和将热量导出的铜基板，所述的LED芯片直接紧密接触铜基板。所述的LED芯片和铜基板至少是一组。它还包括将铜基板热量迅速导走的散热体，散热体直接紧密接触铜基板。它还包括主体壳，铜基板和散热体紧固在主体壳的侧面。LED芯片能够直接接触铜基板的金属底板上，铜基板迅速导走LED芯片的热量，所以导热效果好，焊接可靠性更高。本实用新型兼有定位及固定LED芯片以及固定散热体的结构设计，所以本实用新型还具有装配效率高的特点。

Description

一种微型投影仪的散热结构

技术领域

本实用新型涉及投影仪技术领域，尤其涉及一种微型投影仪的散热结构。

背景技术

投影机是光机电一体化的精密光学仪器，传统投影机均采用灯泡作为光源，功率大，寿命短。随着LED产业的发展，LED发光效率逐步改善，结合DMD显示芯片，出现了具有超强便携性的微型投影机。其小体积的特性迎合了消费者的需求，但却大大增加了投影机的散热难度。LED光源的散热设计已经成为了微投的技术瓶颈之一。微投中LED 芯片是焊接到铜基板上，铜基板上铺有线路层，为LED提供驱动接口，同时使得LED发出的热扩散开来，避免热量积累在LED芯片内部。微型投影机中的LED 铜基板的结构设计，除了要考虑散热，还要考虑LED发光面位置精度的问题。常用的铜基板直接采用铜箔线路、绝缘层以及铜基共同压制而成，其中绝缘层的热导率很低，散热效果较差，严重影响LED灯的使用寿命。也有部分铜基板在LED芯片对应的位置上挖槽，去除绝缘层及铜箔线路层，在槽内填入导热银浆，将LED与铜基用导热银浆直接连接在一起。焊锡的热导率高于绝缘层，因此可以改善LED的散热。但由于绝缘层和铜箔线路层的厚度限制，凹槽深度较厚，也就是锡膏层较厚，锡膏内含有树脂绝缘胶等成分，焊接过程中易产生气泡，造成LED芯片和铜基没有很好的连接，影响散热效果。

微型投影机常用的LED散热结构是：在LED铜基板外再加一层铝（铜）定位板和一层铝质固定板，终端的热管散热器或翅片散热器和铝质固定板相连。为了同时固定RGB三色LED MCPCB，铝质固定板常为折角型。铜基板、定位板、固定板及终端散热器之间用导热硅脂填充，共需三层导热硅脂。导热硅脂的热导率远小于金属，造成LED到终端散热器间的温差较大，导致了光机输出亮度减小、LED的可靠性及寿命降低等一系列问题。

实用新型内容

针对上述技术缺陷，本实用新型需首要解决的技术问题是解决微型投影仪由于 LED芯片和铜基没有很好连接，散热差的问题；其次是解决LED芯片到终端散热器间的热阻较大，导致散热效果差的问题；最后是解决微型投影仪结构定位不好的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型需提供的技术方案是：一种微型投影仪的散热结构，包括LED芯片和将热量导出的铜基板，LED芯片直接紧密接触铜基板,即是说本方案的 LED芯片除引脚外是与铜基板直接紧密接触，因为引脚需要与铜基板绝缘，且引脚占芯片的体积很小，LED芯片与铜基板的接触面是没有介质层。

进一步：在上述微型投影仪的散热结构中，铜基板的正面设有搁置LED芯片的凸台，凸台的大小与LED芯片芯片大小相对应，围绕凸台从上到下依次设有阻焊层、铜箔线路层、绝缘层。凸台的大小与LED芯片芯片大小相对应，是指凸台上表面面积尺寸与LED芯片接触面尺寸大小要相匹配，以防止LED芯片正负引脚与铜基板直接接触，以造成短路的问题。所述凸台的上表面与阻焊层上表面平齐。铜箔线路层未被阻焊层覆盖的部分是铜箔线路层和LED正负极焊盘引脚的连接位。

所述的LED芯片和铜基板至少是一组，所以对于单色光只需要一组LED芯片和铜基板组，对于RGB三色甚至多色，只需要三组或多组带LED芯片的铜基板就可以了。当然了，不同组的LED芯片和铜基板组，还可以直接连在一块。

上述散热结构它还包括将铜基板热量迅速导走的散热体，散热体直接紧密接触铜基板，所述铜基板的背面是一个平面，背面直接紧密接触散热体。所述的散热体包括与铜基板背靠紧密接触的导热板、将热量从导热板导出的导热管，导热管的一端与导热板直接紧密连接，导热管另一端连接有散热器。所述的导热管的一端与导热板一体成形或者导热管一端直接焊接在导热板上。它还包括紧靠散热器的风扇。所述的散热器由阵列排布的散热鳍片组成；所述风扇是风向集中的轴流型风扇。风扇直接对着散热器的鳍片吹，散热效率高，这种散热方案可以将散热结构的高度做的较小，贴合微型投影机对尺寸的要求。

上述散热结构它还包括主体壳，铜基板和散热体紧固在主体壳上。所述的主体壳边角呈折角型，方便主体壳多连接几组不同的LED芯片及铜基板。所述的铜基板上设有定位通孔和紧固件用沉孔。所述的定位通孔是圆形或方形。所述的主体壳侧面设有与定位通孔对应的定位凸杆。所述的主体壳侧面、铜基板以及导热板上均设有方便将主体壳与铜基板和导热板紧固结合的孔，这种孔主要是螺钉孔。

与现有技术相比，上述微型投影仪的散热结构中，所述的LED芯片直接紧密接触铜基板，LED芯片的热量直接通过铜基板导走。同时铜基板的正面设有焊接LED芯片的凸台，凸台大小与芯片芯片尺寸相符，围绕凸台从上到下依次设有阻焊层、铜箔线路层、绝缘层，所以线路层产生的热量也直接从铜基板导出。所述的LED芯片和铜基板至少是一组，所以对于单色光只需要一组LED芯片和铜基板组，对于RGB三色甚至多色，只需要三组或多组带LED芯片的铜基板就可以了。它还包括主体壳，带有LED芯片的铜基板和散热体作为整体紧固在主体壳的侧面，当有多组带LED芯片的铜基板时，主体壳的边角是折角型更便于排布铜基板，使得微投影仪的散热结构的定位更合理。铜箔线路层未被阻焊层所覆盖的部分是LED正负极焊盘引脚和铜箔线路层的连接位，所以LED芯片焊接方便，且可焊性好。所述凸台的上表面与阻焊层上表面平齐。所述铜基板的背面是一个平面，背面直接紧密接触散热体，LED芯片芯片能够直接紧密接触铜基板的金属底板，铜基板迅速导走LED芯片的热量，所以本实用新型铜基板导热效果好，且焊接可靠性更高。主体壳侧面设有与铜基板定位通孔相匹配的定位凸杆，因此不用另加定位板，使得铜基板与终端散热体可以直接连接，故本实用新型兼有定位及固定LED芯片的结构设计，装配效率高的特点。 众所周知，LED芯片的光辐射输出和温度成负温度系数关系，温度越高 光输出越少，所以越热寿命当然越低，本实用新型能迅速将LED芯片热量导出封装体，所以相应的微投影仪光输出效率高，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型实施方式铜基板的结构简图；

图2是本实用新型实施方式一散热结构的简图；

图3是本实用新型实施方式二散热结构的爆炸图；

图4是本实用新型实施方式三散热结构的爆炸图；

图5是本实用新型实施方式四散热结构的爆炸图；

图6是本实用新型实施方式五散热结构的爆炸图；

图7是本实用新型实施方式五散热结构的侧面结构简图；

其中：1铜基板、11凸台、12阻焊层、13铜箔线路层、14绝缘层、15引脚、16定位通孔、17沉孔、18、LED芯片、21导热板、22导热管、23散热器、24风扇、3主体壳、31定位凸杆、4螺钉孔。

具体实施方案

参照附图及具体实施方式来说明本实用新型。

实施方式一：如附图1、2，一种微型投影仪的散热结构，包括LED芯片18和将热量导出的铜基板1，所述的LED芯片直接紧密接触铜基板1，所述的铜基板1的正面设有焊接LED芯片的凸台11，围绕凸台从上到下依次设有阻焊层12、铜箔线路层13、绝缘层14。铜箔线路层13未被阻焊层12所覆盖的部分是LED正负极焊盘引脚与箔线路层13的连接位15。所述凸台11的上表面与阻焊层12上表面平齐。LED芯片和铜箔线路层13产生的热量直接通过铜基板1散出，焊接可靠性更高。

实施方式二：如附图1、2、3，一种微型投影仪的散热结构，包括LED芯片和将热量导出的铜基板1，在单色光的情况下，铜基板和LED芯片是一组，铜基板的结构如实施方式一。散热结构还包括将铜基板热量迅速导走的散热体，散热体直接紧密接触铜基板1，所述的散热体包括与铜基板1背靠紧密接触的导热板21、将热量从导热板导出的导热管22、与导热管22末端相连的散热器23。LED芯片和铜箔线路层13产生的热量直接通过铜基板1导给散热体，由散热体的散热器3把热量散出。

实施方式三：如附图1、2、4，一种微型投影仪的散热结构，在实施方式二的基础上，散热结构还包括紧靠散热器23并及时将散热器热量吹走的风扇24，LED芯片和铜箔线路层13产生的热量直接通过铜基板1导给散热体的散热器，风扇24直接对着散热器的鳍片吹，散热效率高。

实施方式四：如附图1、2、5，一种微型投影仪的散热结构，在实施方式三的基础上，对于RGB三色光，需要三组带LED芯片的铜基板，LED芯片分别发R、G或B光。LED芯片和铜箔线路层13产生的热量直接通过铜基板1导给散热体的散热器，风扇24直接对着散热器的鳍片吹，散热效率高。

实施方式五：如附图1、2、6、7，一种微型投影仪的散热结构，在实施方式四的基础上，它还包括安装散热结构的主体壳3，铜基板和散热体紧固在主体壳3的侧面。所述的主体壳边角呈折角型。所述的铜基板1上设有定位通孔16和紧固件用沉孔17。所述的定位通孔16是圆形或方形。所述的主体壳3侧面设有与定位通孔16镶接卡合的定位凸杆31。所述的主体壳3侧面、铜基板1以及导热板21上均设有方便将主体壳与铜基板和导热板紧固结合的螺钉孔4。组装时，铜基板1上有两个沉孔17，作为紧固件的螺钉通过铜基板1上的沉孔17和主体壳上对应的螺钉孔4，而且主体壳侧面的定位凸杆31嵌入铜基板的定位通孔16，这样使得主体壳3侧面与铜基板1紧固连接，当然凸杆31的直径或边长是与通孔16内径或内尺寸是相匹配的。同样作为紧固件的螺钉通过导热板21、铜基板1和主体壳3上相对应的螺钉孔，使导热板21、铜基板1和主体壳3紧固在一起。工作时，LED芯片产生的热和铜箔线路层13产生的热迅速溶入铜基板1，铜基板1通过靠背紧固的导热板21、端头同导热板21固为一体的导热管32迅速将热量传到散热器23，散热器23由阵列排布的散热鳍片组成；风扇24直接对着散热器的鳍片吹，散热效率高，这种散热方案可以将散热结构的高度做的较小，贴合微型投影机对尺寸的要求，所以铜基板与终端散热体可以直接接触连接，其导热效果好，装配效率高。

以上所述为本实用新型的几个较佳实施例，在不脱离本实用新型构思情况下，进行任何显而易见的变形和替换，均属本实用新型的保护范围。

Claims (17)

1.一种微型投影仪的散热结构，包括LED芯片(18)和将热量导出的铜基板（1），其特征在于：所述的LED芯片直接紧密接触铜基板（1）。

2.根据权利要求1所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：铜基板（1）的正面设有搁置LED芯片的凸台（11），凸台的大小与LED芯片大小相对应，围绕凸台从上到下依次设有阻焊层（12）、铜箔线路层（13）、绝缘层（14）。

3.根据权利要求2所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述凸台（11）的上表面与阻焊层（12）上表面平齐。

4.根据权利要求3所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：铜箔线路层（13）未被阻焊层（12）覆盖的部分是铜箔线路层（13）和LED正负极焊盘引脚的连接位（15）。

5.根据权利要求1或2所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述的LED芯片和铜基板至少是一组。

6.根据权利要求5所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：它还包括将铜基板热量迅速导走的散热体，散热体直接紧密接触铜基板（1）。

7.根据权利要求6所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：它还包括主体壳（3），铜基板和散热体紧固在主体壳上。

8.根据权利要求7所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述的主体壳边角呈折角型。

9.根据权利要求8所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述铜基板的背面是一个平面，背面直接紧密接触散热体。

10.根据权利要求6所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述的散热体包括与铜基板（1）背靠紧密接触的导热板（21）、将热量从导热板导出的导热管（22），导热管的一端与导热板直接紧密连接，导热管（22）另一端连接有散热器（23）。

11.根据权利要求10所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述的导热管（22）的一端与导热板（21）一体成形或者导热管一端直接焊接在导热板上。

12.根据权利要求10所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：它还包括紧靠散热器的风扇（24）。

13.根据权利要求12所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述的散热器（23）由阵列排布的散热鳍片组成；所述风扇（24）是风向集中的轴流型风扇。

14.根据权利要求7所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述的铜基板（1）上设有定位通孔（16）和紧固件用沉孔（17）。

15.根据权利要求14所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述的定位通孔（16）是圆形或方形。

16.根据权利要求15所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述的主体壳（3）侧面设有与定位通孔（16）对应的定位凸杆（31）。

17.根据权利要求16所述的微型投影仪的散热结构，其特征在于：所述的主体壳（3）侧面、铜基板（1）以及导热板（21）上均设有方便将主体壳与铜基板和导热板紧固结合的孔（4）。

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