TW201708926A - 投影裝置及其散熱系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種投影裝置及其散熱系統，包含有散熱目標晶片以及散熱模組。散熱目標晶片具有底面，其中底面上包含有散熱區。散熱模組具有散熱本體及導熱通道。散熱本體包含與底面相對的連接端；而導熱通道則自連接端伸出並與散熱區可進行熱交換地連接。導熱通道具有平行散熱區之第一剖面及第二剖面，其中第二剖面係較第一剖面遠離散熱區，且第二剖面面積大於第一剖面面積。

Description

投影裝置及其散熱系統

本發明係關於一種投影裝置及其散熱系統；具體而言，本發明係關於一種使用需要散熱晶片的投影裝置及其散熱系統。

在各式的顯示裝置中，投影機一直持續的進行發展，且不斷產生及導入新式的設計。例如近年來日趨成熟且被廣泛應用於投影機的設計上數位光源處理技術(Digital Light Processing,DLP)。數位光源處理技術係以數位微鏡晶片(Digital Micromirror Device,DMD)為基礎，選擇性地以各微鏡為單位反射來自光源的光線，以產生投影的影像畫面。

不論在各式的投影機中，散熱一直是需要特別注意的問題。例如需針對光源或光機特別設置風扇等散熱機構。在使用數位光源處理技術的投影機中，由於數位微鏡晶片上會聚集大量的熱，因此需加設散熱器來將數位微鏡晶片上的熱導出。然而，由於數位微鏡晶片的正面設置有供反射光線的微鏡，因此僅能由其後方來將熱導出。通常在數位微鏡晶片的後方會設有連接腳位供與訊號線路連接，因此在散熱機構的設計上更加困難。

本發明之目的在於提供一種投影裝置及其散熱系統，具有較好的散熱效率。

本發明之另一目的在於提供一種投影裝置及其散熱系統，可兼顧其他組件設置的空間需求。

本發明之投影裝置散熱系統，包含有散熱目標晶片以及散熱模組。散熱目標晶片具有底面，其中底面上包含有散熱區。散熱模組具有散熱本體及導熱通道。散熱本體包含與底面相對的連接端；而導熱通道則自連接端伸出並與散熱區可進行熱交換地連接。導熱通道具有平行散熱區之第一剖面及第二剖面，其中第二剖面係較第一剖面遠離散熱區，且第二剖面面積大於第一剖面面積。藉由此一設置，由於導熱通道在第二剖面處的通道面積較大，因此使自第一剖面傳來的熱能更快速順暢地被傳遞到散熱本體，以增加散熱效率。

投影裝置係採用上述的散熱系統，且其中的散熱目標晶片係為數位微鏡晶片。由於導熱通道在接近數位微鏡晶片的部分具有較小的剖面面積，而接近散熱本體的部分具有較大的剖面面積，因此可同時兼顧需留空間給其他組件組裝以及增加熱傳導效率的需求。

100‧‧‧目標散熱晶片

110‧‧‧底面

130‧‧‧散熱區

150‧‧‧訊號連接部

200‧‧‧膠材

300‧‧‧散熱模組

310‧‧‧散熱本體

311‧‧‧連接端

313‧‧‧散熱鰭片

330‧‧‧導熱通道

331‧‧‧熱接收面

351‧‧‧第一壁面

352‧‧‧第二壁面

353‧‧‧第三壁面

354‧‧‧第四壁面

410‧‧‧第一剖面

420‧‧‧第二剖面

500‧‧‧電路板

510‧‧‧穿孔

511‧‧‧第一側

512‧‧‧第二側

530‧‧‧連接裝置

550‧‧‧連接線路

圖1為本發明投影裝置及其散熱系統的實施例示意圖； 圖2為圖1所示實施例之一側剖視圖；圖3為第一剖面及第二剖面之實施例示意圖；圖4為圖1所示實施例之變化示意圖；圖5為圖4所示實施例之一側剖視圖；圖6投影裝置及其散熱系統的另一實施例示意圖；圖7為電路板的實施例示意圖；圖8A為圖6所示實施例之變化示意圖；圖8B為圖8A所示實施例之一側剖視圖。

本發明係提供一種投影裝置散熱系統及使用此系統之投影裝置。在較佳實施例中，投影裝置係使用數位微鏡晶片(Digital Micromirror Device,DMD)來進行影像產生控制，且散熱系統主要針對數位微鏡晶片來進行散熱；然而在不同實施例中，散熱系統亦可應用於不同型式的投影裝置中，並針對其他熱源進行散熱。

圖1及圖2所示為本發明之投影裝置及其散熱系統之實施例。如圖1及圖2所示，散熱系統包含散熱目標晶片100及散熱模組300。散熱目標晶片100具有底面110，而底面110上包含散熱區130。在較佳實施例中，散熱目標晶片100較佳為數位微鏡晶片，其在與底面110相背之正面150上設有複數個微鏡(Micro-Mirror)(未繪示)，藉以選擇性地反射來自光源之光線，以產生投影的影像。然而在不同實施例中，散熱目標晶片100亦可以是其他型式的晶片，例如發光二極體光源晶片等。

如圖1及圖2所示，散熱模組300包含散熱本體310及導熱通道330；兩者較佳係採用銅合金或鋁合金等熱傳導快速的材質製成，且較佳以一體成形的方式製造，但不以此為限。散熱本體310具有連接端311朝向散熱目標晶片100的底面110，而相對於連接端311的另一側則較佳設置有複數散熱鰭片313；然而在不同實施例中，散熱本體310亦可使用散熱鰭片313之外的其他方式來進行散熱。導熱通道330自連接端311伸出，並與散熱區130可進行熱交換地連接。在較佳實施例中，連接端311的面積大於導熱通道330的截面；換言之，導熱通道330僅跟連接端311的一部分連接，而會曝露出連接端311的其他部分。導熱通道330具有熱接收面331與散熱區130貼合，其間較佳佈設有可傳遞熱的膠材200，以充分填補散熱區130及熱接收面331上的不平整處，以使可進行熱傳導的面積最大化。導熱通道330係自散熱區130接收散熱目標晶片100上的熱能，再傳導至後端的散熱本體310上進行散熱，以達到散熱的效果。

如圖2及圖3所示，導熱通道330具有平行於散熱區130的第一剖面410及第二剖面420。第二剖面420較第一剖面410遠離散熱區130，換言之，自散熱區130接收的熱會先經過第一剖面410之後才會抵達第二剖面420。如圖3所示，第二剖面420的面積係大於上方較接近熱接收面331的第一剖面410面積。藉由此一設置，由於導熱通道330在第二剖面420處的通道面積較大，因此使自第一剖面410傳來的熱能更快速順暢地被傳遞到散熱本體310，以增加散熱效率。

在此較佳實施例中，導熱通道330平行於散熱區130的剖面面積隨著與散熱區130之距離增加而連續地增加。例如散熱通道330的一側或 多側壁面可形成為外張的平面或曲面，使散熱通道330形成為朝向散熱本體310張開的斗狀或錐狀外形。若以剖面面積作為函數值，並以距離散熱區130的距離為變數，剖面面積可相對於距離形成一次或一次以上的連續函數。

如圖1及圖2所示，導熱通道330具有第一壁面351連接於散熱區130及散熱本體310之間。在本實施例中，第一壁面351完全以外張傾斜的方式向散熱本體310延伸，且形成為平面；然而在不同實施例中，第一壁面351亦可部分以外張傾斜的方式向散熱本體310延伸，且可形成為曲面。此外，在此實施例中，導熱通道330亦可具有與第一壁面351相對的第二壁面352，兩者可呈等斜率或不等斜率的方式分別外張傾斜，因此由圖2所示之側視圖觀之，可形成為梯形之外觀。然而在不同實施例中，第二壁面352亦可為直立的壁面，以配合不同的組裝及機構設計需求。

另如圖2所示，散熱本體310在背向連接端311之一面所設置的散熱鰭片313較佳係垂直於第三壁面353在連接端311上的延伸方向X延伸，且在平行於延伸方向X的方向上並排。由於第一壁面351及第二壁面352外張傾斜的關係，散熱通道330在平行於延伸方向X上與連接端311的接觸長度較長。藉由此一設置，散熱通道330得以橫跨較多片的散熱鰭片313，而進一步提升散熱的效率。

圖4及圖5所示為導熱通道330之另一實施例。在此實施例中，導熱通道330另具有相對的第三壁面353及第四壁面354分別夾於第一壁面351及第二壁面352之間；換言之，導熱通道330外側面係由第一壁面351、第三壁面353、第二壁面352及第四壁面354彼此連接而共同組成。與前述實施例不同之處在於，如圖5所示，第三壁面353及第四壁面354也分別以外張 傾斜的方式向散熱本體310延伸。然而第三壁面353及第四壁面354之斜率係大於第一壁面351及第二壁面352之斜率，而較趨近於直立壁面。藉由此一設計，第三壁面353及第四壁面354的外側可保留較大的空間設置其他的組件，且仍能保有一定程度的熱傳導效果。

在圖6所示的實施例中，散熱目標晶片100具有一或多個訊號連接部150設置於底面110上，且位於散熱區130之一側外。在較佳實施例中，訊號連接部150係設置導熱通道330非具有第一壁面351或第二壁面352之一側，例如可設置於相對第三壁面353之一側。此外，投影裝置散熱系統更包含電路板500設置於底面110及散熱本體310之間。電路板500上形成有穿孔510供導熱通道330穿過以與散熱區130連接。電路板500上較佳設置有連接裝置530與訊號連接部150電性連接。連接裝置530較佳可為連接器公座或母座，或者為其他的連接器。此外，在不同實施例中，亦可以在不設置電路板500的狀況下以其他的線路來與訊號連接部150電性連接。

如圖6所示，由於電路板500對應於第一壁面351之一側未設置有連接裝置530，因此有較大空間供穿孔510延伸。換言之，第一壁面351不會被限制必需為直立或近於直立，而可以較大的斜率外張延伸，以增加熱傳導效率。此外，穿孔510較佳為矩形，其相對於訊號連接部150之一側長度較佳長於相對於第一壁面351之一側長度，以使第一壁面351可以較大的斜率傾斜。

圖7所示為電路板500之上視圖。如圖7所示，電路板500上佈設有連接線路550與訊號連接部150電性連接，且較佳是經由連接裝置530進行連接。為使得穿孔510在對應第一壁面351之第一側511有較大的延伸面 積，連接線路550較佳均佈設於穿孔510非第一側511的其他側邊外，例如使連接線路550直接自連接裝置530朝遠離穿孔510的方向延伸。在此實施例中，由於第二壁面352同樣為外張傾斜，因此連接線路550較佳亦不設置於穿孔510與第二壁面352相對應的第二側512外。

圖8A及圖8B所示為本發明之另一實施例。如圖8A所示，第三壁面353及第四壁面354分別為導熱通道300朝向訊號連接部150之一面。相較於前述之實施例，第三壁面353及第四壁面354也分別以外張傾斜的方式向散熱本體310延伸，且可為曲面或平面。然而第三壁面353及第四壁面354之平均斜率係大於第一壁面351及第二壁面352之平均斜率，而較趨近於直立壁面。藉由此一設計，第三壁面353及第四壁面354的外側可保留較大的空間設置其他的組件，且仍能保有一定程度的熱傳導效果。如圖8B所示，因第三壁面353及第四壁面354採用曲面設計，使得上段位於穿孔510內部分的擴張比較小，而到接近散熱本體310時擴張量增加，以同時兼顧需留空間給訊號連接部150組裝以及增加熱傳導效率的需求。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

100‧‧‧目標散熱晶片

110‧‧‧底面

130‧‧‧散熱區

300‧‧‧散熱模組

310‧‧‧散熱本體

311‧‧‧連接端

313‧‧‧散熱鰭片

330‧‧‧導熱通道

331‧‧‧熱接收面

351‧‧‧第一壁面

352‧‧‧第二壁面

353‧‧‧第三壁面

Claims (18)

1. 一種投影裝置散熱系統，包含：一散熱目標晶片，具有一底面，該底面上包含一散熱區；以及一散熱模組，具有；一散熱本體，包含一連接端與該底面相對；以及一導熱通道，係自該連接端伸出並與該散熱區可進行熱交換地連接；其中，該導熱通道具有平行該散熱區之一第一剖面及一第二剖面，該第二剖面係較該第一剖面遠離該散熱區，且該第二剖面面積大於該第一剖面面積。
2. 如請求項1所述之投影裝置散熱系統，其中該導熱通道平行該散熱區之剖面面積隨與該散熱區間距離增加而連續地增加。
3. 如請求項1所述之投影裝置散熱系統，其中該導熱通道具有一第一壁面連接於該散熱區及該散熱本體之間，並至少部分以外張傾斜的方式向該散熱本體延伸。
4. 如請求項3所述之投影裝置散熱系統，其中該散熱目標晶片具有一訊號連接部設置於該底面上，並位於該散熱區之一側外；該訊號連接部係設置於該導熱通道非具有該第一壁面之一側。
5. 如請求項4所述之投影裝置散熱系統，進一步包含一電路板設置於該底面及該散熱本體之間，該電路板上形成有一穿孔；其中，該導熱通道係穿過該穿孔而與該散熱區可進行熱交換地連接。
6. 如請求項5所述之投影裝置散熱系統，其中該穿孔在相對於該訊號連接部之一側長度較相對於該第一壁面一側之長度為長。
7. 如請求項5所述之投影裝置散熱系統，其中該電路板上佈設有一連接線 路供與該訊號連接部訊號連接，該連接線路係佈設於該穿孔不與該第一壁面相對之一側外。
8. 如請求項3所述之投影裝置散熱系統，其中該導熱通道具有一第二壁面與該第一壁面相對設置且連接於該散熱區及該散熱本體之間，並至少部分以外張傾斜的方式向該散熱本體延伸。
9. 如請求項8所述之投影裝置散熱系統，其中該訊號連接部係設置於該導熱通道非具有該第一壁面及該第二壁面之一側。
10. 一種投影裝置，包含：一數位微鏡晶片，具有一底面，該底面上包含一散熱區；以及一散熱模組，具有；一散熱本體，包含一連接端與該底面相對；以及一導熱通道，係自該連接端伸出並與該散熱區可進行熱交換地連接；其中，該導熱通道具有平行該散熱區之一第一剖面及一第二剖面，該第二剖面係較該第一剖面遠離該散熱區，且該第二剖面面積大於該第一剖面面積。
11. 如請求項10所述之投影裝置，其中該導熱通道平行該散熱區之剖面面積隨與該散熱區間距離增加而連續地增加。
12. 如請求項10所述之投影裝置，其中該導熱通道具有一第一壁面連接於該散熱區及該散熱本體之間，並至少部分以外張傾斜的方式向該散熱本體延伸。
13. 如請求項12所述之投影裝置，其中該數位微鏡晶片具有一訊號連接部設置於該底面上，並位於該散熱區之一側外；該訊號連接部係設置於該導熱通道非具有該第一壁面之一側。
14. 如請求項13所述之投影裝置，進一步包含一電路板設置於該底面及該散熱本體之間，該電路板上形成有一穿孔；其中，該導熱通道係穿過該穿孔而與該散熱區可進行熱交換地連接。
15. 如請求項14所述之投影裝置，其中該穿孔在相對於該訊號連接部之一側長度較相對於該第一壁面一側之長度為長。
16. 如請求項14所述之投影裝置，其中該電路板上佈設有一連接線路供與該訊號連接部訊號連接，該連接線路係佈設於該穿孔不與該第一壁面相對之一側外。
17. 如請求項12所述之投影裝置，其中該導熱通道具有一第二壁面與該第一壁面相對設置且連接於該散熱區及該散熱本體之間，並至少部分以外張傾斜的方式向該散熱本體延伸。
18. 如請求項17所述之投影裝置，其中該訊號連接部係設置於該導熱通道非具有該第一壁面及該第二壁面之一側。