电路和用于制造电路的方法技术

本发明专利技术涉及具有组件（102）、热电发生器（104）和壳体（106）的电路（100）。组件（102）尤其是用于检测测量参量的传感器元件（102）。组件（102）与电路（100）的载体元件（108）的元件侧以机械方式连接。热电发生器（104）与组件（102）电连接。热电发生器（104）同样地与载体元件（108）以机械方式连接。热电发生器（104）被构造用于，在使用流经热电发生器（104）的热流的情况下给组件（102）供给电能。壳体（106）被布置在载体元件（108）的元件侧上，并且至少部分地遮盖组件（102）以及热电发生器（104）。壳体（106）被构造用于，将热流传导到热电发生器（104）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电路以及用于制造电路的方法。
技术介绍
为了能够从热流获得电能，需要热流到热电发生器的导入和导出。DE10125058A1描述以热的方式可馈电的发送器和传感器系统。
技术实现思路
以此为背景，利用这里介绍的方案介绍按照独立权利要求所述的电路以及用于制造电路的方法。有利的扩展方案由各自的从属权利要求和后续的描述得出。电路需要壳体用来保护免受环境影响。用于将热流传导给电路的热电发生器或者从电路的热电发生器传导的功能性可以被集成在壳体中。由此可以取消用于热电发生器的附加的换热器。通过这里介绍的方案，可以成本低地和小结构地提供自给自足的电路。介绍具有以下特征的电路：组件、尤其用于检测测量参量的传感器元件，其中所述组件与电路的载体元件的元件侧以机械方式连接；热电发生器，所述热电发生器与组件电连接，并且同样地与载体元件以机械方式连接，其中热电发生器被构造用于，在使用流经热电发生器（和载体元件）的热流的情况下给组件供给电能；和壳体，所述壳体被布置在载体元件的元件侧上，并且至少部分地遮盖组件以及热电发生器，其中壳体被构造用于，将热流传导到热电发生器。电路尤其可以被理解为自给自足的传感器系统。电路也可以被理解为电子电路。组件可以是微电组件、尤其微机电组件。传感器元件可以是微机电传感器元件。载体元件可以是载体衬底。所述载体元件可以例如是印刷电路板。元件侧可以是载体元件的上侧。组件可以粘接或者焊接到载体元件上。热电发生器可以具有两种不同的材料，在所述两种不同的材料之间由于温度差异形成两个不同的电势。当所述材料在一侧被彼此连接时，电压可以在其他侧之间被截取。当电流被截取时，温度差异被减小，由此形成热流。热流在此从较高的温度流到较低的温度。壳体可以被构造用于，将流体的流体流传导到热电发生器，其中流体被用作用于热流的载体介质。流体流可以例如是空气流。壳体可以具有用于流体流的传导装置、例如至少一个通道。壳体可以具有用于流体流的开口。流体流可以通过对流传递热流。壳体可以具有第一、直接地布置在载体元件上的第一层和至少一个布置在第一层上的第二层。第一层可以具有用于传导流体流的通道。流体流可以通过通道有明确目标地被传导给热电发生器。壳体可以具有导热材料，并且被构造用于，通过热传导将热流传导到热电发生器。导热材料可以是金属。壳体可以通过导热材料提供用于热流的强烈放大的传热面。热电发生器可以至少部分地在载体元件中下沉地布置。由此电路的结构高度可以被降低。壳体可以具有与热电发生器的直接的导热接触。大的热流密度可以通过直接的接触被传递和/或传导。导热的热传递元件可以被布置在壳体和热电发生器之间，所述热传递元件与壳体和热电发生器热耦合。热传递元件可以跨接在壳体和热电发生器之间的间隔。组件可以是质量流量传感器。质量流量传感器可以量化流体流。中间层可以被布置在组件和载体元件之间。中间层可以将组件与载体元件间隔开。载体元件可以具有至少一个用于将热流传导通过载体元件的导热的贯通接触部。贯通接触部可以与热电发生器热耦合。通过贯通接触部，载体元件可以用作在热电发生器处的高的温度和低的温度之间的分离物。贯通接触部可以特别良好地输送热流。载体元件可以具有至少一个用于将热流传导通过载体元件的缺口。缺口可以布置在热电发生器和载体元件之间的接触面的区域中。在缺口中，另一流体流可以承担热流的输送。电路可以具有至少一个其他组件，所述其他组件与热电发生器电连接，其中其他组件被构造用于，从热电发生器被供给电能。所述其他组件可以是其他传感器元件。所述其他组件可以是集成电路。电路可以通过所述其他组件完成其他任务。“物联网（Internetofthings，IoT）”被称作在信息技术中的最重要的未来的发展之一。IoT被理解为：不仅人们访问因特网以及通过所述因特网被联网，而且设备也通过因特网彼此联网。“物联网”的范围针对生产自动化和家用自动化方向，例如用于温度测量。利用用于智能电话的传感器（陀螺仪、加速度传感器、压力传感器、麦克风）可以成本低地制造这样的传感器，所述传感器同时利用所谓的“能量采集器”从环境中获得需要的电能。例如可以利用热电发生器（TEG）从例如在加热装置处的温度差中获得能量。TEG的两个有效层之间的温度差越大，则TEG的效率越高，由此塞贝克（Seebeck）效应起作用。因为TEG的导热性具有有限的值，所以在没有外部热流的情况下在确定的时间之后在两个有效层之间会出现相同的温度。在该情况下不再能够从TEG获得能量。因此可以将TEG的较冷的侧与典型地由金属构成的冷却体热连接。由此来自热流的热量可以通过有效层直接地发出给周围环境，使得足够大的温度差在TEG自身中被维持。在这里介绍的方案中，冷却体被集成到壳体中。由此到传感器系统中的小结构的集成和减少的成本通过取消用于制造和安置冷却体的附加的耗费变得可能。传感器元件例如可以利用空气被流经，以便再次发出所吸收的热量。附图说明这里所介绍的方案以下根据附图示例性地被进一步阐述。其中：图1示出按照本专利技术的实施例的电路的剖面图；图2示出按照本专利技术的实施例的电路的俯视图；图3示出按照本专利技术的实施例的具有热贯通接触部的电路的剖面图；图4示出按照本专利技术的实施例的具有热贯通接触部的电路的俯视图；图5示出按照本专利技术的实施例的具有热传递元件的电路的剖面图；图6示出按照本专利技术的实施例的具有热传递元件的电路的俯视图；图7示出按照本专利技术的实施例的具有部分下沉的热电发生器的电路的剖面图；图8示出按照本专利技术的实施例的具有下沉的热电发生器的电路的剖面图；图9示出按照本专利技术的实施例的具有扩展的盖的电路的剖面图；图10示出按照本专利技术的实施例的具有扩展的盖的电路的俯视图；图11示出按照本专利技术的实施例的具有嵌入式热电发生器的电路的剖面图；图12示出按照本专利技术的实施例的具有热传递元件的电路的俯视图；图13示出按照本专利技术的实施例的具有质量流量传感器的电路的剖面图；图14示出按照本专利技术的实施例的具有质量流量传感器的电路的俯视图；图15示出按照本专利技术的实施例的具有带有通道的壳体的电路的剖面图；图16示出按照本专利技术的实施例的具有弯曲的（abgewinkelt）质量流量的电路的剖面图；图17示出按照本专利技术的实施例的具有带有通道的壳体和弯曲的质量流量的电路的剖面图；图18示出按照本专利技术的实施例的具有放上的热电发生器的电路的剖面图；图19示出按照本专利技术的实施例的具有增高的质量流量传感器的电路的剖面图；图20示出按照本专利技术的实施例的具有多个组件的电路的剖面图；图21示出按照本专利技术的实施例的具有在堆叠式印刷电路板之间的通道的电路的剖面图；和图22示出按照本专利技术的实施例的用于制造电路的方法的流程图。具体实施方式在本专利技术的有益的实施例的以下描述中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
电路（100），具有以下特征：至少一个组件（102）、尤其用于检测测量参量的传感器元件（102），其中所述组件（102）与电路（100）的载体元件（108）的元件侧以机械方式连接；热电发生器（104），所述热电发生器（104）与组件（102）电连接，并且同样地与载体元件（108）以机械方式连接，其中所述热电发生器（104）被构造用于，在使用流经热电发生器（104）的热流的情况下给所述组件（102）供给电能；和壳体（106），所述壳体（106）布置在载体元件（108）的元件侧上，并且至少部分地遮盖所述组件（102）以及所述热电发生器（104），其中所述壳体（106）被构造用于，将热流传导到热电发生器（104）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 DE 102013222163.01.电路（100），具有以下特征：
至少一个组件（102）、尤其用于检测测量参量的传感器元件（102），其中所述组件（102）与电路（100）的载体元件（108）的元件侧以机械方式连接；
热电发生器（104），所述热电发生器（104）与组件（102）电连接，并且同样地与载体元件（108）以机械方式连接，其中所述热电发生器（104）被构造用于，在使用流经热电发生器（104）的热流的情况下给所述组件（102）供给电能；和
壳体（106），所述壳体（106）布置在载体元件（108）的元件侧上，并且至少部分地遮盖所述组件（102）以及所述热电发生器（104），其中所述壳体（106）被构造用于，将热流传导到热电发生器（104）。
2.按照权利要求1所述的电路（100），其中所述壳体（106）被构造用于，将流体的流体流（1300）传导到所述热电发生器（104），其中所述流体被用作或者可用作用于热流的载体介质。
3.按照权利要求2所述的电路（100），其中所述壳体（106）具有第一、直接地布置在载体元件（108）上的第一层和至少一个布置在第一层上的第二层，其中第一层具有用于传导流体流（1300）的通道（1400）。
4.按照上述权利要求之一所述的电路（100），其中所述组件（102）是质量流量传感器（102）。
5.按照上述权利要求之一所述的电路（100），其中壳体（106）具有导热材料，与热电发生器（104）热耦合。
6.按照上述权利要求之一所述的电路（100），其中导热的热传递元件（500）被布置在壳体（106）和热电发生器（104）之间，所述热传递元件（500）与壳体（106）和热电发生器（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：T皮尔克，R埃伦普福特，F安特，J肯特纳，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE