集成温度传感器、用于生产集成温度传感器的方法和用于借助集成温度传感器确定温度的方法技术

集成温度传感器包括芯片封装体(300)，芯片封装体包围集成电路(100)和集成在集成电路(200)顶部的超声波收发器(200)。超声波收发器(200)包括布置用于发射超声波的发送元件(210)和布置用于接收超声波的接收元件(220)。芯片封装体(300)包括布置在芯片封装体(300)中的限定位置处的至少一个阻挡件(310)。阻挡件(310)设计为朝向接收元件(220)至少部分地反射由发送元件(210)发射的超声波。集成电路(100)包括根据第一信号s(t)致动发送元件(210)以发射超声波的装置(120)和将接收元件(220)接收的超声波转换为第二信号y(t)的装置(130)。此外，提出一种用于生产集成温度传感器的方法和一种用于借助集成温度传感器确定温度的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成温度传感器、用于生产集成温度传感器的方法和用于借助集成温度传感器确定温度的方法本专利技术涉及集成温度传感器、用于生产集成温度传感器的方法和用于借助集成温度传感器确定温度的方法。温度传感器在移动设备中的应用日益增多。例如，这种传感器被集成到移动电话中，其目的是测量设备外侧的环境温度。然而，原始传感器读数给出的环境温度经常不正确。传感器通常基于集成电路，集成电路具有位于芯片封装体内、嵌入在硅裸片中的多个集成晶体管和/或二极管。集成电路牢固地安装在印刷电路板(PCB)上，并且和多个其他部件一起容纳在电话的壳体内部。因此整个系统具有大的热时间常数，热时间常数可以在大约半小时或更长的范围内。此外，许多动态变化的热源，例如，诸如微处理器之类的有源部件，存在于电话壳体内，并且相对于真实环境温度明显提高了温度传感器位置处的温度。对环境的不精确且缓慢的温度测量也使得对其他环境气体的测量缓慢且不精确。物体(例如，气体、液体、固体)中的声速取决于温度，因此，超声波经常用于测量空气温度。超声波优于可听见的声音，因为它不会使用户分心，超声波测量快速并且直接测量温度而无需接触传感器主体或使传感器主体处于热平衡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成温度传感器，包括芯片封装体(300)，所述芯片封装体(300)包围集成电路(100)和集成在所述集成电路(200)顶部的超声波收发器(200)，其中：‑超声波收发器(200)包括用于发射超声波的发送元件(210)和用于接收超声波的接收元件(220)，‑所述芯片封装体(300)包括布置在所述芯片封装体(300)中限定位置处的至少一个阻挡件(310)，其中，所述阻挡件(310)被设计成朝向所述接收元件(220)至少部分地反射由所述发送元件(210)发射的超声波，‑所述集成电路(100)包括根据第一信号s(t)致动发送元件(210)以发射超声波的装置(120)和将接收元件(220)接收的...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.21 EP 16189956.21.一种集成温度传感器，包括芯片封装体(300)，所述芯片封装体(300)包围集成电路(100)和集成在所述集成电路(200)顶部的超声波收发器(200)，其中：-超声波收发器(200)包括用于发射超声波的发送元件(210)和用于接收超声波的接收元件(220)，-所述芯片封装体(300)包括布置在所述芯片封装体(300)中限定位置处的至少一个阻挡件(310)，其中，所述阻挡件(310)被设计成朝向所述接收元件(220)至少部分地反射由所述发送元件(210)发射的超声波，-所述集成电路(100)包括根据第一信号s(t)致动发送元件(210)以发射超声波的装置(120)和将接收元件(220)接收的超声波转换为第二信号y(t)的装置(130)，并且其中，-所述集成电路(100)还包括根据发射的第一信号s(t)和接收的第二信号y(t)确定时间或相位延迟的装置(150)。2.根据权利要求1所述的传感器，其中，确定时间或相位延迟的装置(150)包括耦接到接收元件(220)的频率检测器(151)和/或相位计(152)。3.根据权利要求1或2所述的传感器，其中，致动发送元件(210)的装置(120)包括：-信号源(121)，其布置成用于产生第一信号s(t)，和-功率放大器(122)，其连接到信号源(121)和发送元件(210)，布置成用于致动发送元件(210)以发射第一信号s(t)。4.根据权利要求1至3之一所述的传感器，其中，转换超声波的装置(130)包括耦接到接收元件(220)的前置放大器(131)和/或增益控制放大器(132)。5.根据权利要求1至4之一所述的传感器，其中，所述发送元件(210)和/或接收元件(220)被设计为膜。6.根据权利要求5所述的传感器，其中，所述发送元件(210)和接收元件(220)被设计为单个发送/接收膜或设计为单独的双发送、接收膜。7.根据权利要求1至6之一所述的传感器，其中，所述发送元件(210)和接收元件(220)被布置在-超声波收发器(200)中，彼此相距等于或接近λmax的距离，其中λmax对应于给定超声波频率f的最大声速cmax，所述最大声速遵循波关系，和/或被布置成-具有等于或接近最大声音波长λmax的长度或直径。8.根据权利要求1至7之一所述的传感器，其中，所述芯片封装体(300)包括以下之一：平面栅格阵列、针脚栅格阵列、芯片级封装和/或3D晶圆级芯片封装。9.根据权利要求1至8之一所述的传感器，其中，所述至少一个阻挡件(310)布置在芯片封装体(300)中和/或布置为芯片封装体(300)的组成部分。10.根据权利要求7至9之一所述的传感器，其中，所述至少一个阻挡件(310)限定路径长度L，所述路径长度L对应于通过经由所述一个或更多个阻挡件(310)的反射将发送元件(210)和接收元件(220)连接起来的路径，并且其中，所述路径长度被布置成依赖于最大声音波长λmax。11.根据权利要求10所述的传感器，其中，发射的超声波的频率f和路径长度L被布置成满足边界条件：其中，cmin表示最小声速，cmax表示最大声速，cmin和cmax分别与待测量的最低温度Tmin和最高温度Tmax相对应，λmax表示最大波长。12.根据权利要求7至11之一所述的传感器，其中，所述至少一个阻挡件(310)位于相对于芯片封装体(300)的至少一个表面(312)等于或接近最大声音波长λmax的距离处。13.根据权利要求1至12之一所述的传感器，其中，所述芯片封装体(300)包围空腔(320)，并且其中，所述空腔(300)对环境是封闭的或开放的。14.根据权利要求1至13之一所述的传感器，其中，所述集成电路(100)还包括以下中的一个或更多个：集成在集成电路(100)中的相对湿度传感器(160)、压力传感器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓然·基夫科维奇，卡斯珀·范德阿福尔特，威廉·弗雷德里克·阿德里亚努斯·贝斯林，
申请(专利权)人：AMS国际有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH