多传感器组件制造技术

一个示例公开了多传感器组件，包括：第一温度传感器，具有第一热力属性；第二温度传感器，具有与第一热力属性不同的第二热力属性；其中第一和第二温度传感器安装在引线框组上；其中第一和第二温度传感器包括与周围环境耦接的第一热路径输入和与至少一个引线框耦接的第二热路径输入；以及其中第一、第二传感器和引线框组被包括在单个多传感器组件中。另一个示例公开了多传感器组件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

现在讨论用于制造多传感器组件的系统、方法、装置、设备和物品的各种示例性实施例。
技术介绍
温度传感器在诸如智能电话的很多设备中使用，用于测量设备外部的环境温度。然而，原始温度传感器读数通常不能给出正确的环境温度。代替地，温度传感器可能放置于靠近一些热源(例如发热的处理器)的印刷电路板(PCB)上。因此，原始温度读数是环境温度和各种热源产生的热量的组合。电话内部存在很多动态改变的热源(例如，有源组件，如微处理器)，相比于真实环境温度，这显著提高了传感器处的温度。在很多应用中，所感兴趣的是测量环境温度并移除这些其他热源的影响。这些传感器基于IC封装内嵌入到硅管芯中的集成晶体管/二极管。在设备壳体内部，IC和数以千计的其他组件稳固地安装在PCB上。这种系统可以具有约半小时或以上的较大的热学时间常数。使用与热源的热性质有关的信息和电话内部不同位置上的多个温度传感器的读数的组合的算法，被用于尝试移除系统较大的热力质量和这些热源散发的热量的影响并估计环境温度。多个温度传感器可以是专用组件或者可以包含在另一个更复杂的组件中(例如，处理器、电池、显示器等)。来自各种温度传感器的数据被收集至处理点(通常是处理器)，处理点中部署有算法以估计环境温度。这种方法依赖于这些其他传感器的精度和校准。但是，如果设备内存在足够数量的温度传感器并且传感器间隔良好且精确，则这种算法更为精确。因此，当很好地了解设备内的温度传感器的设计和布局时，这种算法效果更好。
技术实现思路
根据一个示例实施例，一种装置包括多传感器组件，包括：第一温度传感器，具有第一热力属性；第二温度传感器，具有与第一热力属性不同的第二热力属性；其中第一和第二温度传感器安装在引线框组上；其中第一和第二温度传感器包括与周围环境耦接的第一热路径输入和与至少一个引线框耦接的第二热路径输入；以及其中第一和第二传感器以及引线框组被包括在单个多传感器组件中。在另一个示例实施例中，第一热力属性包括第一热阻；第二热力属性包括第二热阻；并且第一热阻和第二热阻不同。在另一个示例实施例中，第一热力属性包括第一热容；第二热力属性包括第二热容；并且第一热容和第二热容不同。在另一个示例实施例中，还包括具有热阻的隔离层；其中第二温度传感器通过隔离层耦接至第二热路径输入；其中第一温度传感器不通过隔离层耦接至第二热路径输入；以及其中第一和第二温度传感器不通过隔离层耦接至第一热路径输入。在另一个示例实施例中，隔离层的第一侧耦接至第一温度传感器的顶部，并且第二温度传感器耦接至隔离层的第二侧，从而形成堆叠的第一和第二温度传感器结构。在另一个示例实施例中，隔离层的一侧耦接至第二引线框，并且第二温度传感器耦接至隔离层的另一侧；以及粘合层的一侧耦接至第一引线框，并且第一温度传感器耦接至粘合层的另一侧，从而形成并排的第一和第二温度传感器结构。在另一个示例实施例中，隔离层的厚度大于粘合层的厚度。在另一个示例实施例中，隔离层的厚度至少为50μm。在另一个示例实施例中，隔离层的热阻大于粘合层的热阻。在另一个示例实施例中，第一温度传感器包括带隙温度传感器，并且第二温度传感器包括电阻线温度传感器。在另一个示例实施例中，多传感器组件被密封材料基本上包围。在另一个示例实施例中，密封材料包括暴露第二温度传感器的开
口。在另一个示例实施例中，还包括处理器，所述处理器与第一和第二温度传感器耦接并且配置为从第一热路径输入中滤除第二热路径输入。在另一个示例实施例中，还包括第二隔离层和第三温度传感器；以及其中第二隔离层的第一侧耦接至第二温度传感器的顶部，并且第三温度传感器耦接至第二隔离层的第二侧，从而形成三层堆叠的第一、第二和第三温度传感器结构。在另一个示例实施例中，一种多传感器组件的制造方法，包括：制作具有第一热力属性的第一温度传感器；制作具有与第一热力属性不同的第二热力属性的第二温度传感器；形成位于周围环境和第一、第二温度传感器之间的第一热路径；形成位于引线框组和第一、第二温度传感器之间的第二热路径；以及将第一和第二传感器以及引线框组包括在单个多传感器组件中。在另一个示例实施例中，还包括：在位于至少一个引线框和第二温度传感器之间的第二热路径中添加隔离层。在另一个示例性实施例中，还包括：将隔离层的第一侧耦接至第一温度传感器的顶部；以及将第二温度传感器耦接至隔离层的第二侧，从而形成堆叠的第一和第二温度传感器结构。在另一个示例实施例中，还包括：将隔离层的一侧耦接至第二引线框；将第二温度传感器耦接至隔离层的另一侧；将粘合层的一侧耦接至第一引线框；以及将第一温度传感器耦接至粘合层的另一侧，从而形成并排的第一和第二温度传感器结构。上述讨论并非意欲表现当前或未来权利要求集合范围内的每个示例实施例或每个实现。下文的附图和具体实施方式部分也是对各种示例实施例的举例说明。附图说明考虑以下结合附图的具体实施方式，可以更加完整地理解各种示例实施例，附图中：图1是第一示例多传感器组件。图2是第二示例多传感器组件。图3是第三示例多传感器组件。图4是第四示例多传感器组件。图5是示例多传感器组件的示例热学模型。图6是制造示例多传感器组件的示例方法。尽管本公开可修改成各种变型和替代形式，但以示例方式在附图中示出并在下文中详细描述其细节。然而应当理解，除所描述的具体实施例外，还可以有其他实施例。还覆盖了落入所附权利要求的精神和范围内的所有改进、等价和替代实施例。具体实施方式本文描述了设计原理，其中在单个多传感器组件中布置一组温度传感器，并且将它们的读数进行组合和使用以移除热源组的影响。传感器是隔离的，并且可以具有对温度和热源具有不同反应的热学容量/热容。在一个示例性实施例中，传感器沿着从热源组至周围环境的至少一个热力路径布置。放置在温度传感器之间的热隔离以及温度传感器的热容差异能够实现响应于静态和动态改变的热源驱动的温度变化来测量环境温度。在另一个示例实施例中，温度传感器放置在置于名为“多芯片组件”中的分离芯片中。例如，芯片可以布置在彼此的顶部，并通过夹在中间的隔离层而隔离。芯片大小可以明显不同，以增加热容差异。温度传感器组还可以使用不同的温度感测原理。例如，带隙(band-gap)传感器可深置于硅内部并靠近热路径和内部外部热源。基于电阻线的传感器可设计在芯片顶部并与空气紧密接触。线传感器可以通过使用隔离层或形成自由悬空线与硅的其他部分热力隔离。由于热阻和热容差异，多个传感器对热源和环境温度及其改变反应不同。根据测量差异，可以提取环境温度并移除其他源的影响。该方案的精度将主要取决于传感器间差异的相对精度。可以在与专用处理器相同的芯片上或者在为控制器上实现用于提取环境温度的算法。本文描述的多传感器组件独立于单个组件外部的其他传感器。可以
在单个多传感器组件内提供精度、校准和算法，从而可以提供与应用无关的可重复温度输出值。由于附加的热力梯度信息是在单个组件内局部获取的，所以可以改善环境温度估计。由于信息局部可用，通过增加仅当需要时才提取环境温度的处理可以降低功耗。由于用于估计温度的信息被包含在单个设备中，多传感器组件使其布置更为简单，并且整个系统更为简化。图1是第一示例多传感器组件100。多传感器组件100包括安装在第一电路104(例如硅管芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多传感器组件，包括：第一温度传感器，具有第一热力属性；第二温度传感器，具有与第一热力属性不同的第二热力属性；其中第一温度传感器和第二温度传感器安装在引线框组上；其中第一温度传感器和第二温度传感器包括与周围环境耦接的第一热路径输入和与至少一个引线框耦接的第二热路径输入；以及其中第一温度传感器和第二传感器以及引线框组被包括在单个多传感器组件中。

【技术特征摘要】
2015.02.24 US 14/630,0501.一种多传感器组件，包括：第一温度传感器，具有第一热力属性；第二温度传感器，具有与第一热力属性不同的第二热力属性；其中第一温度传感器和第二温度传感器安装在引线框组上；其中第一温度传感器和第二温度传感器包括与周围环境耦接的第一热路径输入和与至少一个引线框耦接的第二热路径输入；以及其中第一温度传感器和第二传感器以及引线框组被包括在单个多传感器组件中。2.如权利要求1所述的组件：其中第一热力属性包括第一热阻；其中第二热力属性包括第二热阻；以及其中第一热阻和第二热阻不同。3.如权利要求1所述的组件：其中第一热力属性包括第一热容；其中第二热力属性包括第二热容；以及其中第一热容和第二热容不同。4.如权利要求1所述的组件：还包括具有热阻的隔离层；其中第二温度传感器通过隔离层耦接至第二热路径输入；其中第一温度传感器没有通过隔离层耦接至第二热路径输入；以及其中第一温度传感器和第二温度传感器没有通过隔离层耦接至第一热路径输入。5.如权利要求4所述的组件：其中隔离层的第一侧耦接至第一温度传感器的顶部，并且第二温度传感器耦接至隔离层的第二侧，从而形成堆叠的第一和第二温度传感器结构。6.如权利要求4所述的组件：其中隔离层的一侧耦接至第二引线框，并且第二温度传感器耦接至
\t隔离层的另一侧；以及其中粘合层的一侧耦接至第一引线框，并且第一温度传感器耦接至粘合层的另一侧，从而形成并排的第一和第二温度传感器结构。7.如权利要求6所述的组件：其中隔离层的厚度大于粘合层的厚度。8.如权利要求1所述的组件：其中隔离层的厚度至少为50μm。9.如权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐兰·兹科维克，金·范乐，希尔柯·瑟伊，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL