专利名称：光引擎的散热结构、其制造方法、包含该结构的发光系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热结构，更具体而言涉及一种光引擎的散热结构。
背景技术：
光引擎的散热问题是一个重要的值得关注的问题，光引擎的散热结构通常包括两个部分，一个是用于光引擎的兼容散热装置，即主散热装置，一个是用于进一步根据光引擎的光源功率而增加的扩展散热装置。现有技术中主散热装置和扩展散热装置之间通过热材料界面连接，这样的热材料例如是散热油脂、导热胶、导热垫等。但是，现有技术中的热材料界面会增加不必要的热阻。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种将主散热装置和扩展散热装置之间的热阻减小到最低的光引擎的散热结构。该散热结构不仅仅具有低热阻的优点，并且还具有结构简单、容易安装、成本低廉的优点。本发明的目的通过以下方案实现一种用于光引擎的散热结构，包括主散热装置；以及扩展散热装置，其特征在于，所述主散热装置具有第一接触面，所述扩展散热装置具有与所述第一接触面相对设置的第二接触面，所述第一接触面与所述第二接触面彼此直接接触并且在所述第一接触面和所述第二接触面之间无附加层。通过确保第一接触面和第二接触面的直接充分的接触来以热传导的方式进行散热，本发明避免了现有技术中通过提供界面热材料层来提供第一接触面和第二接触面之间的热传递而引起的热阻增加的问题。本发明摒弃了界面热材料层，而转而侧重于通过改进第一接触面和第二接触面自身来降低热阻。在本发明中，“接触面”可以认为是散热装置的在宏观尺寸上的任意区域，典型地至少要在毫米级尺寸上，在这样的宏观尺寸上主散热装置和扩展散热装置彼此直接接触。根据本发明的一个优选方案，所述第一接触面和所述第二接触面为光滑面。优选地，预定光滑度由第一和第二接触面之间的预期的热阻值和加工条件来确定。上述优选方案提供了改进接触面自身的一个可靠的方案。通过例如机械加工例如打磨等获得的光滑面可以确保在第一接触面和第二接触面之间的可靠接触，使得包含在界面中的微粒子可以彼此接触良好。优选地，所述第一接触面和所述第二接触面设计为粗糙度Ra <= 0.8μπι。根据本发明的替换或进一步改进优选方案，所述第一接触面和所述第二接触面设计为具有预定光滑度的平坦面。优选地，预定光滑度由第一和第二接触面之间的预期的热阻值和加工条件来确定。从而通过平坦的设计更容易提供第一接触面和第二接触面彼此之间良好的接触。优选地，所述平坦面的平坦度<=0.05mm。需要指出的是，第一接触面和第二接触面也可以不是平坦面，而是其它适合使得二者之间彼此相配合进行良好接触的轮廓。根据本发明的进一步改进优选方案，所述第一接触面和所述第二接触面上喷涂有防氧化材料。从而通过避免氧化而确保了在两个接触面之间的长久的良好接触。
根据本发明的进一步改进优选方案，所述第一接触面和所述第二接触面通过机械紧固结构连接在一起。优选地，所述紧固结构包括设置在各个接触面上的紧固孔以及穿过所述紧固孔的紧固件。本发明同时还涉及一种发光系统，其包括具有上述特征的散热结构。本发明同时还涉及一种光引擎的散热结构的制造方法，其特征在于包括以下步骤a)提供具有第一接触面的主散热装置以及具有第二接触面的扩展散热装置；b)将所述第一接触面和第二接触面进行机加工然后所述第一接触面和第二接触面彼此直接接触并且在所述第一接触面和所述第二接触面之间无附加层。根据本发明的该方法的进一步优选方案，还包括在步骤a)之后的步骤c)将所述第一接触面和第二接触面涂覆抗氧化层。根据本发明的该方法的进一步优选方案，还包括在步骤b)或C)之后的步骤d) 利用所述紧固件和设置在所述第一接触面和第二接触面上的紧固孔将所述主散热装置和扩展散热装置固定在一起。根据本发明的该方法的进一步优选方案，在步骤b)中，将第一接触面和所述第二接触面加工为光滑面，优选粗糙度Ra <= 0.8μπι。进一步优选的，将各个接触面加工为平坦面，优选平坦度<=0. 05mm。优选地，所述预定光滑度或所述预定平坦度由第一和第二接触面之间的预期的热阻值和加工条件来确定。根据本发明的散热结构和发光系统将主散热装置和扩展散热装置之间的热阻减小到最低，具有低热阻和结构简单的优点。
下面将借助附图进一步阐述本发明。相同的或作用相同的部件具有相同的参考标号。图中示出图1示出了根据本发明的散热结构的第一实施例；图2示出了根据本发明的散热结构的第二实施例；图3示出了根据本发明的散热结构的制造方法的一个实施例的流程图。
具体实施例方式图1，2分别示出了根据本发明的散热结构的第一和第二实施例。第一实施例和第二实施例的区别在于主散热装置和扩展散热装置的形状设计的不同。以下以第一实施例来详细阐述本发明。如图1所示，主散热装置2是针对不同的产品模型设计的兼容散热装置。在图1 中，其示出为光引擎结构1的直接接触周围环境的部分。该主散热装置2是直接紧邻作为热源的光源(未示出，位于光引擎结构内)。相比较而言，附加散热装置3是为了适应不同的光引擎结构1的功率来进行匹配的。本发明的改进在于主散热装置2和附加散热装置3之间的连接。从图中可以看出， 主散热装置2具有第一接触面5，而附加散热装置3具有第二接触面6，这两个接触面之间的接触根据本发明是直接接触的，也就是说，放弃了现有技术中在两个接触面之间设置附加导热材料层。这种直接接触的良好的导热性即低热阻是靠对于两个接触面5，6本身的设计来实现的。具体而言，在该实施例中通过对两个接触面5，6的机加工来实现。优选的，可以将其机加工为足够光滑的两个接触面，光滑的程度需要确保两个接触面之间的热传导， 来实现尽可能的低的热阻。可替换的或者进一步的，将这个两个接触面设计为平坦的，通过调整平坦度来确保二者之间尽可能低的热阻。第一、第二接触面5，6的粗糙度最佳值为 <=Ra 0.8 μ m0第一、第二接触面5，6的平坦度的最佳值为<=0.05mm。在该优选实施例中，还在第一、第二接触面5，6上喷涂有防氧化材料。防氧化材料的主要作用在于防止由于氧化造成两个接触面5，6之间无法实现长期的良好接触。在两个接触面5，6均设计为光滑的情况下，二者之间的固定通过机械紧固结构来实现。该实施例中的机械紧固结构包括设置在各个接触面5，6上的紧固孔7,8以及穿过紧固孔7,8的紧固件9。紧固件9例如为螺钉、螺栓等。图3示出了根据本发明的散热结构的制造方法的一个实施例的流程图。该制造方法包括以下步骤a)提供具有第一接触面的主散热装置以及具有第二接触面的扩展散热装置；b)将所述第一接触面和第二接触面进行机加工使得所述第一接触面和第二接触面能直接热接触，在步骤b)中，将第一接触面和所述第二接触面加工为平坦的光滑面；c)在步骤b)之后将所述第一接触面和第二接触面涂覆抗氧化层；d)在步骤b)或c)之后利用所述紧固件和设置在所述第一接触面和第二接触面上的紧固孔将所述主散热装置和扩展散热装置固定在一起。标号列表1光引擎2主散热装置3扩展散热装置5第一接触面6第二接触面7，8紧固孔9紧固件
权利要求
1.一种光引擎(1)的散热结构，包括主散热装置O)；以及扩展散热装置(3)，其特征在于，所述主散热装置( 具有第一接触面(5)，所述扩展散热装置C3)具有与所述第一接触面( 相对设置的第二接触面(6)，所述第一接触面( 与所述第二接触面(6)彼此直接接触并且在所述第一接触面( 和所述第二接触面(6)之间无附加层。
2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述第一接触面(5)和所述第二接触面(6)为具有预定光滑度的光滑面。
3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述第一接触面(5)和所述第二接触面(6)为具有预定平坦度的平坦面。
4.根据权利要求2或3所述的散热结构，其特征在于，所述预定光滑度或所述预定平坦度由第一和第二接触面之间的预期的热阻值和加工条件来确定。
5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述第一接触面(5)和所述第二接触面(6)的粗糙度Ra < = 0. 8 μ m。
6.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述平坦面的平坦度<=0.05mm。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的散热结构，其特征在于，所述第一接触面(5)和所述第二接触面(6)上喷涂有防氧化材料。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的散热结构，其特征在于，所述第一接触面(5)和所述第二接触面(6)通过机械紧固结构连接在一起。
9.根据权利要求8所述的散热结构，其特征在于，所述紧固结构包括设置在所述第一接触面(5)和所述第二接触面(6)上的紧固孔(7，8)以及穿过所述紧固孔(7，8)的紧固件 (9)。
10.一种发光系统，其特征在于包括权利要求1-9中任一项所述的散热结构。
11.一种光引擎(1)的散热结构的制造方法，其特征在于包括以下步骤a)提供具有第一接触面(5)的主散热装置O)以及具有第二接触面(6)的扩展散热装置(3) ；b)将所述第一接触面( 和第二接触面(6)进行机加工然后所述第一接触面( 和第二接触面(6) 彼此直接接触并且在所述第一接触面( 和所述第二接触面(6)之间无附加层。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于还包括在步骤a)之后的步骤c)将所述第一接触面( 和第二接触面(6)涂覆抗氧化层。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于还包括在步b)或c)之后的步骤 d)利用紧固件(9)和设置在所述第一接触面( 和第二接触面(6)上的紧固孔(7，8)将所述主散热装置( 和扩展散热装置(3)固定在一起。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在步骤b)中，将第一接触面( 和所述第二接触面(6)加工为具有预定光滑度的光滑面和具有预定平坦度的平坦面。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于在步骤b)中，所述预定光滑度或所述预定平坦度由第一和第二接触面之间的预期的热阻值和加工条件来确定。
全文摘要
本发明涉及一种用于光引擎的散热结构，包括主散热装置(2)；以及扩展散热装置(3)，其特征在于，所述主散热装置(2)具有第一接触面(5)，所述扩展散热装置(3)具有与所述第一接触面(5)相对设置的第二接触面(6)，所述第一接触面(5)与所述第二接触面(6)彼此直接接触并且在所述第一接触面(5)和所述第二接触面(6)之间无附加层。本发明还涉及相应的散热结构的制造方法。本发明还涉及一种包括上述散热结构的发光系统。根据本发明的散热结构和发光系统将主散热装置和扩展散热装置之间的热阻减小到最低，具有低热阻和结构简单的优点。
文档编号F21V29/00GK102478224SQ20101056524
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者古念松, 戴成龙, 杨灿邦, 袁海平 申请人:欧司朗有限公司