多傳感器組件的制作方法
【專利摘要】一個(gè)示例公開(kāi)了多傳感器組件,包括:第一溫度傳感器,具有第一熱力屬性;第二溫度傳感器,具有與第一熱力屬性不同的第二熱力屬性;其中第一和第二溫度傳感器安裝在引線框組上;其中第一和第二溫度傳感器包括與周圍環(huán)境耦接的第一熱路徑輸入和與至少一個(gè)引線框耦接的第二熱路徑輸入;以及其中第一、第二傳感器和引線框組被包括在單個(gè)多傳感器組件中。另一個(gè)示例公開(kāi)了多傳感器組件的制造方法。
【專利說(shuō)明】
多傳感器組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 現(xiàn)在討論用于制造多傳感器組件的系統(tǒng)、方法、裝置、設(shè)備和物品的各種示例性實(shí) 施例。
【背景技術(shù)】
[0002] 溫度傳感器在諸如智能電話的很多設(shè)備中使用,用于測(cè)量設(shè)備外部的環(huán)境溫度。 然而,原始溫度傳感器讀數(shù)通常不能給出正確的環(huán)境溫度。代替地,溫度傳感器可能放置于 靠近一些熱源(例如發(fā)熱的處理器)的印刷電路板(PCB)上。因此,原始溫度讀數(shù)是環(huán)境溫度 和各種熱源產(chǎn)生的熱量的組合。
[0003] 電話內(nèi)部存在很多動(dòng)態(tài)改變的熱源(例如,有源組件,如微處理器),相比于真實(shí)環(huán) 境溫度,這顯著提高了傳感器處的溫度。在很多應(yīng)用中,所感興趣的是測(cè)量環(huán)境溫度并移除 這些其他熱源的影響。
[0004] 這些傳感器基于1C封裝內(nèi)嵌入到硅管芯中的集成晶體管/二極管。在設(shè)備殼體內(nèi) 部,1C和數(shù)以千計(jì)的其他組件穩(wěn)固地安裝在PCB上。這種系統(tǒng)可以具有約半小時(shí)或以上的較 大的熱學(xué)時(shí)間常數(shù)。
[0005] 使用與熱源的熱性質(zhì)有關(guān)的信息和電話內(nèi)部不同位置上的多個(gè)溫度傳感器的讀 數(shù)的組合的算法,被用于嘗試移除系統(tǒng)較大的熱力質(zhì)量和這些熱源散發(fā)的熱量的影響并估 計(jì)環(huán)境溫度。
[0006] 多個(gè)溫度傳感器可以是專用組件或者可以包含在另一個(gè)更復(fù)雜的組件中(例如, 處理器、電池、顯示器等)。來(lái)自各種溫度傳感器的數(shù)據(jù)被收集至處理點(diǎn)(通常是處理器),處 理點(diǎn)中部署有算法以估計(jì)環(huán)境溫度。這種方法依賴于這些其他傳感器的精度和校準(zhǔn)。
[0007] 但是,如果設(shè)備內(nèi)存在足夠數(shù)量的溫度傳感器并且傳感器間隔良好且精確,則這 種算法更為精確。因此,當(dāng)很好地了解設(shè)備內(nèi)的溫度傳感器的設(shè)計(jì)和布局時(shí),這種算法效果 更好。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例,一種裝置包括多傳感器組件,包括:第一溫度傳感器,具有 第一熱力屬性;第二溫度傳感器,具有與第一熱力屬性不同的第二熱力屬性;其中第一和第 二溫度傳感器安裝在引線框組上;其中第一和第二溫度傳感器包括與周圍環(huán)境耦接的第一 熱路徑輸入和與至少一個(gè)引線框耦接的第二熱路徑輸入;以及其中第一和第二傳感器以及 引線框組被包括在單個(gè)多傳感器組件中。
[0009] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,第一熱力屬性包括第一熱阻;第二熱力屬性包括第二熱 阻;并且第一熱阻和第二熱阻不同。
[0010] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,第一熱力屬性包括第一熱容;第二熱力屬性包括第二熱 容;并且第一熱容和第二熱容不同。
[0011] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,還包括具有熱阻的隔離層;其中第二溫度傳感器通過(guò)隔 離層耦接至第二熱路徑輸入;其中第一溫度傳感器不通過(guò)隔離層耦接至第二熱路徑輸入; 以及其中第一和第二溫度傳感器不通過(guò)隔離層耦接至第一熱路徑輸入。
[0012] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,隔離層的第一側(cè)耦接至第一溫度傳感器的頂部,并且第 二溫度傳感器耦接至隔離層的第二側(cè),從而形成堆疊的第一和第二溫度傳感器結(jié)構(gòu)。
[0013] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,隔離層的一側(cè)耦接至第二引線框,并且第二溫度傳感器 耦接至隔離層的另一側(cè);以及粘合層的一側(cè)耦接至第一引線框,并且第一溫度傳感器耦接 至粘合層的另一側(cè),從而形成并排的第一和第二溫度傳感器結(jié)構(gòu)。
[0014] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,隔離層的厚度大于粘合層的厚度。
[0015]在另一個(gè)示例實(shí)施例中,隔離層的厚度至少為50ym。
[0016] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,隔離層的熱阻大于粘合層的熱阻。
[0017] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,第一溫度傳感器包括帶隙溫度傳感器,并且第二溫度傳 感器包括電阻線溫度傳感器。
[0018] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,多傳感器組件被密封材料基本上包圍。
[0019] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,密封材料包括暴露第二溫度傳感器的開(kāi)口。
[0020] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,還包括處理器,所述處理器與第一和第二溫度傳感器耦 接并且配置為從第一熱路徑輸入中濾除第二熱路徑輸入。
[0021] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,還包括第二隔離層和第三溫度傳感器;以及其中第二隔 離層的第一側(cè)耦接至第二溫度傳感器的頂部,并且第三溫度傳感器耦接至第二隔離層的第 二側(cè),從而形成三層堆疊的第一、第二和第三溫度傳感器結(jié)構(gòu)。
[0022] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,一種多傳感器組件的制造方法,包括:制作具有第一熱力 屬性的第一溫度傳感器;制作具有與第一熱力屬性不同的第二熱力屬性的第二溫度傳感 器;形成位于周圍環(huán)境和第一、第二溫度傳感器之間的第一熱路徑;形成位于引線框組和第 一、第二溫度傳感器之間的第二熱路徑;以及將第一和第二傳感器以及引線框組包括在單 個(gè)多傳感器組件中。
[0023] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,還包括:在位于至少一個(gè)引線框和第二溫度傳感器之間 的第二熱路徑中添加隔離層。
[0024] 在另一個(gè)示例性實(shí)施例中,還包括:將隔離層的第一側(cè)耦接至第一溫度傳感器的 頂部;以及將第二溫度傳感器耦接至隔離層的第二側(cè),從而形成堆疊的第一和第二溫度傳 感器結(jié)構(gòu)。
[0025] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,還包括:將隔離層的一側(cè)耦接至第二引線框;將第二溫度 傳感器耦接至隔離層的另一側(cè);將粘合層的一側(cè)耦接至第一引線框;以及將第一溫度傳感 器耦接至粘合層的另一側(cè),從而形成并排的第一和第二溫度傳感器結(jié)構(gòu)。
[0026] 上述討論并非意欲表現(xiàn)當(dāng)前或未來(lái)權(quán)利要求集合范圍內(nèi)的每個(gè)示例實(shí)施例或每 個(gè)實(shí)現(xiàn)。下文的附圖和【具體實(shí)施方式】部分也是對(duì)各種示例實(shí)施例的舉例說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 考慮以下結(jié)合附圖的【具體實(shí)施方式】,可以更加完整地理解各種示例實(shí)施例,附圖 中:
[0028]圖1是第一示例多傳感器組件。
[0029]圖2是第二示例多傳感器組件。
[0030]圖3是第三示例多傳感器組件。
[0031]圖4是第四示例多傳感器組件。
[0032] 圖5是示例多傳感器組件的示例熱學(xué)模型。
[0033] 圖6是制造示例多傳感器組件的示例方法。
[0034] 盡管本公開(kāi)可修改成各種變型和替代形式,但以示例方式在附圖中示出并在下文 中詳細(xì)描述其細(xì)節(jié)。然而應(yīng)當(dāng)理解,除所描述的具體實(shí)施例外,還可以有其他實(shí)施例。還覆 蓋了落入所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有改進(jìn)、等價(jià)和替代實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0035]本文描述了設(shè)計(jì)原理,其中在單個(gè)多傳感器組件中布置一組溫度傳感器,并且將 它們的讀數(shù)進(jìn)行組合和使用以移除熱源組的影響。傳感器是隔離的,并且可以具有對(duì)溫度 和熱源具有不同反應(yīng)的熱學(xué)容量/熱容。
[0036] 在一個(gè)示例性實(shí)施例中,傳感器沿著從熱源組至周圍環(huán)境的至少一個(gè)熱力路徑布 置。放置在溫度傳感器之間的熱隔離以及溫度傳感器的熱容差異能夠?qū)崿F(xiàn)響應(yīng)于靜態(tài)和動(dòng) 態(tài)改變的熱源驅(qū)動(dòng)的溫度變化來(lái)測(cè)量環(huán)境溫度。
[0037] 在另一個(gè)示例實(shí)施例中,溫度傳感器放置在置于名為"多芯片組件"中的分離芯片 中。例如,芯片可以布置在彼此的頂部,并通過(guò)夾在中間的隔離層而隔離。芯片大小可以明 顯不同,以增加熱容差異。
[0038] 溫度傳感器組還可以使用不同的溫度感測(cè)原理。例如,帶隙(band-gap)傳感器可 深置于硅內(nèi)部并靠近熱路徑和內(nèi)部外部熱源?;陔娮杈€的傳感器可設(shè)計(jì)在芯片頂部并與 空氣緊密接觸。線傳感器可以通過(guò)使用隔離層或形成自由懸空線與硅的其他部分熱力隔 離。
[0039] 由于熱阻和熱容差異,多個(gè)傳感器對(duì)熱源和環(huán)境溫度及其改變反應(yīng)不同。根據(jù)測(cè) 量差異,可以提取環(huán)境溫度并移除其他源的影響。該方案的精度將主要取決于傳感器間差 異的相對(duì)精度。
[0040] 可以在與專用處理器相同的芯片上或者在為控制器上實(shí)現(xiàn)用于提取環(huán)境溫度的 算法。
[0041] 本文描述的多傳感器組件獨(dú)立于單個(gè)組件外部的其他傳感器??梢栽趩蝹€(gè)多傳感 器組件內(nèi)提供精度、校準(zhǔn)和算法,從而可以提供與應(yīng)用無(wú)關(guān)的可重復(fù)溫度輸出值。由于附加 的熱力梯度信息是在單個(gè)組件內(nèi)局部獲取的,所以可以改善環(huán)境溫度估計(jì)。由于信息局部 可用,通過(guò)增加僅當(dāng)需要時(shí)才提取環(huán)境溫度的處理可以降低功耗。由于用于估計(jì)溫度的信 息被包含在單個(gè)設(shè)備中,多傳感器組件使其布置更為簡(jiǎn)單,并且整個(gè)系統(tǒng)更為簡(jiǎn)化。
[0042] 圖1是第一示例多傳感器組件100。多傳感器組件100包括安裝在第一電路104(例 如硅管芯、半導(dǎo)體芯片等)中的具有第一熱力屬性的第一溫度傳感器106。粘合層102將第一 電路104接合于可選的襯底(例如,熱沉),該襯底再接合于引線框114。
[0043]具有與第一熱力屬性不同的第二熱力屬性的第二溫度傳感器110安裝在第二電路 1〇8(例如硅管芯、半導(dǎo)體芯片等)中。隔離層112(例如粘合膠)將第二電路108接合于第一電 路104。在一個(gè)示例中,第一和第二溫度傳感器106、110安裝在引線框114上。
[0044] 接合線116將第一和第二電路104、108連接至引線框114,然后再將它們都包圍在 密封材料118 (模塑料)中。然后,多傳感器組件100可安裝至電路板120 (例如PCB)。
[0045] 在一個(gè)示例實(shí)施例中,如圖1所示,溫度傳感器106、110可以在堆疊彼此的頂部,但 在備選實(shí)施例中,溫度傳感器106、110可以并排布置,如其他圖所示。
[0046] 第一和第二溫度傳感器106、110包括與周圍環(huán)境(即,第一熱源122)耦接的第一熱 源122熱路徑124輸入和通過(guò)引線框與第二熱源126耦接的第二熱源126熱路徑128輸入。在 一個(gè)示例中,第二熱路徑128從第二熱源126通過(guò)電路板120和電路板120上的電連接跡線 (trace)向組件100傳送熱能。用于討論的目的,第一熱源122的溫度可以比第二熱源126更 高或更低。
[0047] 本文中,傳感器、設(shè)備或材料的熱力屬性定義為包括傳感器、設(shè)備或材料的吸收、 釋放和傳導(dǎo)熱的能力。第一和第二溫度傳感器106、110的熱力屬性設(shè)計(jì)為使得兩個(gè)熱源 122、126之間的溫度差得到兩個(gè)傳感器106、110之間的可測(cè)量溫度差。
[0048] 例如,如果每個(gè)溫度傳感器106、110具有0.2K(開(kāi)爾文)的溫度測(cè)量分辨率(現(xiàn)代 CMOS傳感器的常見(jiàn)檢測(cè)精度),則由傳感器106、110各自的熱力屬性必須得到傳感器106、 110之間的某個(gè)大于0.2K的溫度差。例如,借助算法,傳感器106、110能夠?qū)⑦@種大于0.2K的 溫度差轉(zhuǎn)譯為熱源122、126之間10K的溫度差。
[0049] 即使傳感器106、110分辨率依然相同,第一和第二溫度傳感器106、110的熱力屬性 之間的差異越大,則環(huán)境溫度計(jì)算的精度越高。例如,在一個(gè)示例中,第一溫度傳感器106的 熱力屬性和第二溫度傳感器110的熱力屬性的差異至少是2比1(8卩,2:1的比例)。還可以有 很多其他的熱力屬性差異比。
[0050] 第一和第二溫度傳感器106、110的熱力屬性可以以各種方式差異化,例如,將以下 差異化:熱阻、熱容、熱學(xué)時(shí)間常數(shù)、熱特征、隨時(shí)間的溫度差或者在電路104、108或組件100 上的溫度差。
[0051] 第一和第二溫度傳感器106、110之間的熱阻差(例如面向環(huán)境和局部/PCB熱源)可 通過(guò)各種方式來(lái)獲取,現(xiàn)在將討論。
[0052] -種方式在第一溫度傳感器110和第二溫度傳感器126之間添加具有熱力屬性的 隔離層112,但不在第二溫度傳感器110和第一熱源122之間添加。在該示例中,第一溫度傳 感器106未被隔離。在附加的示例中,將溫度傳感器的熱力屬性保持為盡可能與熱源或普通 環(huán)境不同,例如,在110和126之間添加隔離,但不在106和126之間添加。
[0053]隔離層112還用作在第一和第二電路104、108之間固定第一和第二溫度傳感器 106、110的膠合層。隔離層112的厚度應(yīng)當(dāng)足夠大,以具有傳感器106、110之間的熱阻,而且 實(shí)質(zhì)大于第一溫度傳感器106和引線框114之間的粘合層102的厚度。在備選示例中,隔離層 112可以由增加熱阻的不同材料制成,使得不必增加隔離層112的厚度。
[0054]例如,如果粘合層102具有10至30wii的厚度,則用于隔離層112的厚度在35wii以上 的不導(dǎo)電膠(例如,在1C封裝技術(shù)中使用)就可用。厚度是粘合層102至少兩倍的隔離層112 同樣可用。
[0055]另一種方式是通過(guò)堆疊第一和第二電路104、108來(lái)增加溫度傳感器106、110之間 的熱阻差異。隔離層的第一側(cè)耦接至第一溫度傳感器的頂部,并且第二溫度傳感器耦接至 隔離層的第二側(cè),從而形成堆疊的第一和第二溫度傳感器結(jié)構(gòu)。
[0056] 通過(guò)將第一和第二電路104、108(其中容納溫度傳感器106、110)設(shè)計(jì)為具有實(shí)質(zhì) 不同的大小/質(zhì)量,可以實(shí)現(xiàn)溫度傳感器106、110之間的熱容差異。針對(duì)作為硅晶片的電路 104、108,面積或厚度之一比第二硅管芯大至少兩倍的第一硅管芯就可用。
[0057] 邏輯電路和/或計(jì)算機(jī)處理器(未示出)可以包含在多傳感器組件100中,或者與多 傳感器組件100電交互。邏輯電路和/或計(jì)算機(jī)處理器將從溫度傳感器106、110接收輸出信 號(hào),并且通過(guò)從第一熱源122熱路徑124輸入中濾除第二熱源126熱路徑128輸入,算法地估 計(jì)環(huán)境溫度(即,第一熱源122的溫度)。下面將更詳細(xì)地討論。
[0058]在另一個(gè)實(shí)施例中,多傳感器組件100還包括第二隔離層(未示出)和具有第三熱 力屬性的第三溫度傳感器(未示出)。第二隔離層的第一側(cè)將耦接至第二溫度傳感器110的 頂部,并且第三溫度傳感器將耦接至第二隔離層的第二側(cè),從而形成三層堆疊(triple-stacked) 的第一 、第二和第三溫度傳感器結(jié)構(gòu)。這種附加的熱差異化溫度傳感器將進(jìn)一步 增加環(huán)境溫度測(cè)量的精度。
[0059]圖2是第二示例多傳感器組件200。除了圖1中引入的大部分元件,第二多傳感器組 件200還包括密封材料202,所述密封材料202具有將第二溫度傳感器110暴露于第一熱源 122(例如周圍環(huán)境)的開(kāi)口 204。
[0060] 開(kāi)口 204允許第二溫度傳感器110與第一熱源122(例如,周圍環(huán)境,如空氣)直接接 觸。因此,組件200的密封材料202中的開(kāi)口 204增加了第二溫度傳感器110和來(lái)自第一熱源 122(例如周圍環(huán)境)的第一熱路徑124之間的熱接觸。通過(guò)增加第一溫度傳感器106和第二 溫度傳感器110之間的熱力屬性差異,這種直接接觸提高了估計(jì)的環(huán)境溫度測(cè)量的精度。
[0061] 圖3是第三示例多傳感器組件300。除了圖1中引入的一些元件,第三多傳感器組件 300還包括作為電阻線傳感器302的第二溫度傳感器和具有開(kāi)口 306的密封材料304。第三示 例組件300展示了第一和第二溫度傳感器(例如,上文的106、110)使用不同感測(cè)原理的實(shí)施 例。
[0062] 在該第三示例組件300中,第一溫度傳感器106包括帶隙溫度傳感器,并且第二溫 度傳感器包括電阻線溫度傳感器302。第一溫度傳感器106可以是第一電路104(例如硅管 芯)內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)帶隙溫度傳感器。該傳感器106將更多地受到PCB 120上的第二熱源126的影 響。
[0063] 第二溫度傳感器(即,電阻線傳感器302)可以制作在第一電路104的頂部。在一個(gè) 示例中,使用傳感器302和管芯之間的熱隔離層(未示出)將該傳感器302與管芯隔離。然而, 圖3示出了將傳感器302制作為自由懸空并通過(guò)少量氣體(例如空氣)或真空在傳感器302和 第一電路104之間進(jìn)行隔離的示例。電阻線傳感器302可通過(guò)組件300的密封材料/模塑料 304中的開(kāi)口 306暴露于周圍環(huán)境。電阻線傳感器302將更少地受到PCB 120上的其他熱源 (例如第二熱源126)的影響,而且更多地受到周圍環(huán)境(即,第一熱源122)的影響。通過(guò)這種 方式,第一和第二傳感器(例如上文的106、110)可進(jìn)一步被差異化,從而提高估計(jì)的環(huán)境溫 度測(cè)量的精度。
[0064] 圖4是第四示例多傳感器組件400。除了圖1中引入的一些元件,第四組件400進(jìn)一 步包括第二電路404、第二溫度傳感器406、隔離層408、密封材料410、第一熱路徑412、第二 熱路徑414、第一引線框416以及第二引線框418。第四示例性組件400展示了在兩個(gè)分離的 引線框416、418上但在單個(gè)多芯片組件400內(nèi)的并排溫度傳感器結(jié)構(gòu)。
[0065] 在該示例中,隔離層408的一側(cè)耦接至第二引線框418,而第二電路404中的第二溫 度傳感器406耦接至隔離層408的另一側(cè)。粘合層102的一側(cè)耦接至第一引線框416,并且第 一電路104中的第一溫度傳感器106親接至粘合層102的另一側(cè),從而形成并排的第一和第 二溫度傳感器1〇6、406結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例中,隔離層408的厚度是粘合層102的厚度的至少兩 倍。雖然第一和第二引線框416、418可被組合為單個(gè)引線框114,但這將使傳感器106、406之 間的差異變小。
[0066]傳感器106、406熱力屬性的差異越大,則估計(jì)的環(huán)境(即,第一熱源122)溫度越精 確。以下是實(shí)現(xiàn)這種示例的一些示例實(shí)施例。在一個(gè)示例中,如果第一和第二電路1〇4、204 具有顯著不同的熱容(例如,不同的大小/面積和/或厚度)(其影響它們的熱質(zhì)量和動(dòng)態(tài)溫 度響應(yīng)),則可以進(jìn)一步增加溫度傳感器106、406之間的熱差異。
[0067] 在另一個(gè)示例中,通過(guò)將PCB 120內(nèi)的組件400調(diào)整方向(orient),使得具有最小 熱隔離的第一溫度傳感器106離第二熱源126最近,可以進(jìn)一步增加傳感器106、406之間的 熱差異。此外,如果將密封材料410改變?yōu)樵诘诙囟葌鞲衅?06上方形成開(kāi)口(未示出),則 傳感器406可以直接暴露于第一熱源122(例如環(huán)境空氣)。這將進(jìn)一步增加第二溫度傳感器 406與第一熱源122的熱接觸,從而進(jìn)一步差異化傳感器106、406之間的熱性質(zhì)。
[0068]圖5是示例多傳感器組件502的示例熱力模型500?,F(xiàn)在將討論從產(chǎn)生第一溫度輸 出值(Tl)508的第一溫度傳感器506和產(chǎn)生第二溫度輸出值(T2)512的第二溫度傳感器510 來(lái)提取環(huán)境溫度(Ta)504的等式。
[0069] 可以將兩個(gè)傳感器506、510的讀數(shù)組合,以移除附加熱源514的影響并估計(jì)環(huán)境溫 度504。接下來(lái)描述該提取的原理和基本算法。
[0070] 當(dāng)多傳感器組件502平衡時(shí),可通過(guò)以下等式來(lái)近似熱力模型500。
[0071] 0 = (T2-Ti)Ki_2+(Ta-Ti)Ki_a
[0072] 0 = ( T1-T2 ) Kl_2+( Ta-T2 ) K2_a+P
[0073] 其中KL2、K2_a、Ku是系統(tǒng)的集總(lumped)熱導(dǎo)值,并且P是熱源514的熱功率。溫度 傳感器506、510的溫度讀數(shù)508、512是:TjPT 2。要估計(jì)的未知環(huán)境溫度504用1來(lái)表示。 [0074]估計(jì)環(huán)境溫度504的一個(gè)可能方案是:
[0076] 以上等式可以看出,測(cè)量的較小局部溫度差(Mi)可用于移除其他熱源的較大影 響。修正后的環(huán)境溫度的總誤差是以下兩個(gè)誤差的組合:第一溫度傳感器506的絕對(duì)誤差以 及第一和第二溫度傳感器506、510之間的相對(duì)誤差,所述相對(duì)誤差與取決于熱導(dǎo)性的因子 相乘。第一和第二溫度傳感器506、510之間差異的精確出廠校準(zhǔn)減小了環(huán)境溫度504估計(jì)的 誤差。
[0077] 在動(dòng)態(tài)溫度改變的情形中,考慮溫度梯度和組件的熱學(xué)容量,并且可以導(dǎo)出類似 的方案。
[0078] 圖6是制造示例多傳感器組件的示例性方法600。討論方法的順序并不限制其它示 例實(shí)施例實(shí)現(xiàn)該方法的順序。附加地,在一些實(shí)施例中,并發(fā)地實(shí)現(xiàn)指令。
[0079]第一示例方法開(kāi)始于步驟602,制造具有第一熱力屬性的第一溫度傳感器。接下 來(lái),在604中,制作具有與第一熱力屬性不同的第二熱力屬性的第二溫度傳感器。然后在606 中,形成位于周圍環(huán)境和第一、第二溫度傳感器之間的第一熱源122熱路徑124。在608中,形 成位于引線框114和第一、第二溫度傳感器之間的第二熱源126熱路徑128。然后在610中,將 第一、第二傳感器和引線框組包括在單個(gè)多傳感器組件中。
[0080] 剛才討論的方法中的元素可被增強(qiáng),或被以下并非以特定順序提出的一個(gè)或多個(gè) 附加方法元素替換。
[0081] 在612中,在位于引線框114和第二溫度傳感器之間的第二熱源126熱路徑128中添 加隔離層。在614中,將隔離層的第一側(cè)耦接至第一溫度傳感器的頂部,并將第二溫度傳感 器耦接至隔離層的第二側(cè),從而形成堆疊的第一和第二溫度傳感器結(jié)構(gòu)。在616中,將隔離 層的第一側(cè)耦接至引線框114上的第一位置;將第二溫度傳感器耦接至隔離層的第二側(cè);將 粘合層的第一側(cè)耦接至引線框114上的第二位置;以及將第一溫度傳感器耦接至粘合層的 第二側(cè),從而形成并排的第一和第二溫度傳感器結(jié)構(gòu)。然后在618中,其中第一溫度傳感器 安裝于第一引線框,并且第二溫度傳感器安裝于與第一引線框分離的第二引線框。
[0082] 除非明確聲明具體順序,上述附圖中的方法步驟可以以任意順序執(zhí)行。同樣,本領(lǐng) 域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到,雖然已經(jīng)討論了一個(gè)示例性方法,說(shuō)明書中的素材能以各種方式 組合以產(chǎn)生其它示例,并且要將其理解為在該【具體實(shí)施方式】提供的上下文中。
[0083]在說(shuō)明書中,示例性實(shí)施例已經(jīng)按照選定的一套細(xì)節(jié)進(jìn)行了描述。然而,本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員將理解,可以實(shí)施包括選定的一套這些細(xì)節(jié)的很多其他示例性實(shí)施例。其目的 是以下權(quán)利要求覆蓋所有可能的實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多傳感器組件,包括: 第一溫度傳感器,具有第一熱力屬性; 第二溫度傳感器,具有與第一熱力屬性不同的第二熱力屬性; 其中第一溫度傳感器和第二溫度傳感器安裝在引線框組上; 其中第一溫度傳感器和第二溫度傳感器包括與周圍環(huán)境耦接的第一熱路徑輸入和與 至少一個(gè)引線框耦接的第二熱路徑輸入;以及 其中第一溫度傳感器和第二傳感器以及引線框組被包括在單個(gè)多傳感器組件中。2. 如權(quán)利要求1所述的組件: 其中第一熱力屬性包括第一熱阻; 其中第二熱力屬性包括第二熱阻;以及 其中第一熱阻和第二熱阻不同。3. 如權(quán)利要求1所述的組件: 其中第一熱力屬性包括第一熱容; 其中第二熱力屬性包括第二熱容;以及 其中第一熱容和第二熱容不同。4. 如權(quán)利要求1所述的組件: 還包括具有熱阻的隔離層; 其中第二溫度傳感器通過(guò)隔離層耦接至第二熱路徑輸入; 其中第一溫度傳感器沒(méi)有通過(guò)隔離層耦接至第二熱路徑輸入;以及 其中第一溫度傳感器和第二溫度傳感器沒(méi)有通過(guò)隔離層耦接至第一熱路徑輸入。5. 如權(quán)利要求4所述的組件: 其中隔離層的第一側(cè)耦接至第一溫度傳感器的頂部,并且第二溫度傳感器耦接至隔離 層的第二側(cè),從而形成堆疊的第一和第二溫度傳感器結(jié)構(gòu)。6. 如權(quán)利要求4所述的組件: 其中隔離層的一側(cè)耦接至第二引線框,并且第二溫度傳感器耦接至隔離層的另一側(cè); 以及 其中粘合層的一側(cè)耦接至第一引線框,并且第一溫度傳感器耦接至粘合層的另一側(cè), 從而形成并排的第一和第二溫度傳感器結(jié)構(gòu)。7. 如權(quán)利要求6所述的組件: 其中隔離層的厚度大于粘合層的厚度。8. 如權(quán)利要求1所述的組件: 其中隔離層的厚度至少為50μπι。9. 如權(quán)利要求6所述的組件: 其中隔離層的熱阻大于粘合層的熱阻。10. 如權(quán)利要求1所述的組件: 其中第一溫度傳感器包括帶隙溫度傳感器,并且第二溫度傳感器包括電阻線溫度傳感 器。11. 如權(quán)利要求1所述的組件: 其中多傳感器組件被密封材料基本上包圍。12. 如權(quán)利要求11所述的組件: 其中密封材料包括暴露第二溫度傳感器的開(kāi)口。13. 如權(quán)利要求1所述的組件: 還包括處理器,所述處理器與第一和第二溫度傳感器耦接,并且 配置為從第一熱路徑輸入中濾出第二熱路徑輸入。14. 如權(quán)利要求1所述的組件: 還包括第二隔離層和第三溫度傳感器;以及 其中第二隔離層的第一側(cè)耦接至第二溫度傳感器的頂部,并且第三溫度傳感器耦接至 第二隔離層的第二側(cè),從而形成三層堆疊的第一、第二和第三溫度傳感器結(jié)構(gòu)。15. -種多傳感器組件的制造方法,包括: 制作具有第一熱力屬性的第一溫度傳感器; 制作具有與第一熱力屬性不同的第二熱力屬性的第二溫度傳感器; 形成位于周圍環(huán)境與第一和第二溫度傳感器之間的第一熱路徑; 形成位于引線框組與第一和第二溫度傳感器之間的第二熱路徑;以及 將第一和第二傳感器以及引線框組包括在單個(gè)多傳感器組件中。16. 如權(quán)利要求17所述的方法,還包括: 在位于至少一個(gè)引線框和第二溫度傳感器之間的第二熱路徑中添加隔離層。17. 如權(quán)利要求19所述的方法,還包括: 將隔離層的第一側(cè)耦接至第一溫度傳感器的頂部;以及 將第二溫度傳感器耦接至隔離層的第二側(cè),從而形成堆疊的第一和第二溫度傳感器結(jié) 構(gòu)。18. 如權(quán)利要求17所述的方法,還包括: 將隔離層的一側(cè)耦接至第二引線框; 將第二溫度傳感器耦接至隔離層的另一側(cè); 將粘合層的一側(cè)耦接至第一引線框;以及 將第一溫度傳感器耦接至粘合層的另一側(cè),從而形成并排的第一和第二溫度傳感器結(jié) 構(gòu)。
【文檔編號(hào)】G01K1/20GK105910723SQ201610099121
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日
【發(fā)明人】佐蘭·茲科維克, 金·范樂(lè), 希爾柯·瑟伊
【申請(qǐng)人】恩智浦有限公司