具有散熱器的熱感測器系統及方法技術方案

描述了包括使用散熱器(例如熱沉)可動熱感測器系統、可動設備殼體以及用于制造可動熱感測器系統的方法。在一種實施方式中，所述可動熱感測器系統包括：被配置為支撐電氣部件的基底；聯接到該基底的熱探測器封裝，該熱探測器封裝包括第一熱電堆、第二熱電堆以及參考溫度探測器；以及聯接到所述基底的散熱器。在另一種實施方式中，可動設備殼體包括被配置為容納可動設備的殼體，其中所述可動設備包括可動熱感測器系統。

【技術實現步驟摘要】
相關申請的交叉引用本申請依據35U.S.C.§119(e)要求于2015年4月14日提交的申請號為No.62/147196的美國臨時申請的優先權，其標題為“具有散熱器的熱感測器系統及方法”。申請號為No.62/147196的美國臨時申請將于此通過整體引入而合并。
技術介紹
熱電堆可包括將熱能轉化成電能的電子設備。它可由常常串聯或并聯的數個熱電偶組成。熱電堆對絕對溫度沒有反應，但產生與局部溫差或溫度梯度成比例的輸出電壓。熱電堆的輸出電壓可在幾十或幾百微伏范圍內。熱電堆可用于從例如來自電氣部件、太陽風、放射性材料或者燃燒的熱量來產生電能。
技術實現思路
描述了包括使用散熱器(例如熱沉)的可動熱感測器系統、可動設備殼體以及用于制造可動熱感測器系統的方法。在一種實施方式中，可動熱感測器系統包括：被配置為支撐電氣部件的基底；聯接到該基底的熱探測器封裝，該熱探測器封裝包括第一熱電堆、第二熱電堆以及參考溫度探測器；以及聯接到所述基底的散熱器。在另一種實施方式中，可動設備殼體可包括被配置為容納可動設備的殼體，其中該可動設備包括可動熱感測器系統，該可動熱感測器系統包括：被配置為支撐電氣部件的基底；聯接到該基底的熱探測器封裝，該熱探測器封裝包括第一熱電堆、第二熱電堆以及參考溫度探測器；以及聯接到所述基底的第一散熱器；所述殼體中的開口；以及設置在所述殼體上并且鄰近所述開口的第二散熱器，其中該散熱器被配置為與所述可動熱感測器系統接觸并且散熱。在一種實施方式中，采用根據本公開的示例性技術的用來制造可動熱感測器系統的方法包括將熱探測器封裝回流焊到基底上，其中該熱探測器封裝包括至少第一熱電堆、第二熱電堆以及參考溫度探測器；以及將散熱器放在基底上。提供的本綜述以引入具有簡化形式的概念的選擇，下面在詳細說明中進一步描述所述概念。本綜述并不旨在確定要求保護的主題的關鍵特征或本質特征，也不旨在被用作幫助確定要求保護的主題的范圍。附圖說明參照附圖描述詳細的說明書。說明書和附圖中不同實例中使用的相同的附圖標記可以表示相似或相同的項。圖1A是說明根據本公開的示例性實施方式的包括散熱器的可動熱感測器系統和熱探測器封裝的實施例的橫截面側視圖。圖1B是說明根據本公開的示例性實施方式的包括開口和散熱器的殼體的實施例的局部平面圖。圖1C是說明根據本公開的示例性實施方式的包括散熱器的可動熱感測器系統和熱探測器封裝的實施例的等距視圖。圖1D是說明根據本公開的示例性實施方式的在沒有散熱器的情況下計算的熱探測器封裝溫度與時間相對的圖形化描述。圖1E是說明根據本公開的示例性實施方式的在具有用于散熱的散熱器的情況下計算的熱探測器封裝溫度與時間相對的圖形化描述。圖2是說明用于制造包括散熱器的可動熱感測器系統(諸如在圖1A至1C中說明的可動熱感測器系統)的示例性方法的流程圖。圖3A是說明根據圖2所示方法制造的可動熱感測器系統(諸如在圖1A至1C中示出的可動熱感測器系統)的圖示的局部橫截面側向正視圖。圖3B是描述根據圖2所示方法制造的具有散熱器的可動熱感測器系統(諸如在圖1A至1C中示出的可動熱感測器系統)的圖示的局部橫截面側向正視圖。具體實施方式概述溫度感測裝置在便攜式電子設備中變得越發普遍。熱電堆通常用于半導體和電子設備中的溫度感測，例如非接觸式溫度測量裝置。當封裝中不存在熱梯度時，大部分溫度感測裝置和系統工作好。然而，很多設備內部產生熱量或者經受外部熱量，這可能產生熱波動以及熱梯度例如橫向熱梯度，并且在測量溫度時可能產生誤差。溫度測量裝置尤其是熱電堆系統可能對x-y方向上的橫向熱梯度敏感。當熱電堆系統放在其中有從不同方向穿過其放熱的熱源的設備中時，這可能變成一個問題。例如，一些熱電堆系統可能有兩個熱電堆，目的是一個熱電堆探測外部輻射且第二個熱電堆移除并補償垂直熱梯度。然而，僅當兩個熱電堆探測器溫度相同時這才起作用。如果它們溫度不同(有時是由橫向熱梯度所致)，那么可能會放大溫度測量誤差。因此，描述了包括使用散熱器(例如熱沉)的可動熱感測器系統、可動設備殼體以及用于制造可動熱感測器系統的方法。在一種實施方式中，所述可動熱感測器系統包括：被配置為支撐電氣部件的基底；聯接到該基底的熱探測器封裝，該熱探測器封裝包括第一熱電堆、第二熱電堆以及參考溫度探測器；以及聯接到所述基底的散熱器。在另一種實施方式中，可動設備殼體可包括被配置為容納可動設備的殼體，其中該可動設備包括：可動熱感測器系統，該可動熱感測器系統包括被配置為支撐電氣部件的基底；聯接到該基底的熱探測器封裝，該熱探測器封裝包括第一熱電堆、第二熱電堆以及參考溫度探測器；以及聯接到所述基底的第一散熱器；在所述殼體中的開口；以及設置在所述殼體上并且鄰近于所述開口的第二散熱器，其中該散熱器被配置以與所述可動熱感測器系統接觸并散熱。在一種實施方式中，采用根據本公開的示例性技術的用于制造可動熱感測器系統的方法包括：將熱探測器封裝回流焊到基底上，其中該熱探測器封裝包括至少第一熱電堆、第二熱電堆以及參考溫度探測器；以及將散熱器放到所述基底上。于此公開的可動熱感測器系統和可動設備殼體的功能是消除或實質上消除可動設備或其他手持設備中的熱波動和梯度的干擾，并且允許熱探測器/感測器的精確工作，尤其是在非接觸式高溫計中，例如熱電堆系統。所述可動熱感測器系統可以用在各種系統中，例如NIR LWIR分光感測器(例如用于氣體感測等)中。示例性實施方式圖1A至1C說明了根據本公開的示例性實施方式的可動熱感測器系統100和熱探測器封裝102。此外，描述了被配置有散熱器124的殼體126，其可以與例如可動設備一起使用。在實施方式中，可動設備可以被配置為相對小的且可移動(例如重量小于2磅)。一些可動設備的示例可包括智能手機、移動電話、可穿戴設備(例如手表)和/或平板電腦。預計可以利用其它類型的可動設備。如圖1A至1C所示，熱探測器封裝102可包括封裝104和封裝基底106。封裝104可包括不同類型的材料和/或結構。例如，封裝104可包括陶瓷基材料。在另一示例中，封裝104可以包括硅基材料、金屬、金屬合金(例如鎳-鈷鐵合金(Kovar))和/或聚合物基材料。在具體實施例中，封裝104可包括陶瓷封裝，其具有被配置有至少一個壁的封裝基底106，所述壁限定被配置以容納第一熱電堆108、第二熱電堆110和/或參考溫度探測器112的腔室。第一熱電堆108和第二熱電堆110可以制造在同一模具上。在另一具體實施例中，封裝104可包括硅基材料，其具有與封裝基底106結合的四個壁，所述封裝基底同樣包括硅基材料。封裝基底106可被配置以機械地和/或電氣地支撐電子設備，例如第一熱電堆108、第二熱電堆110、參考溫度探測器112和/或其它部件。封裝104還可被配置以機械地和/或電氣地支撐封裝蓋114。這些特征(例如封裝104、封裝基底106等)中的至少一些可被配置以便于電互連(例如穿過基底的孔、再分配層、金屬線等等)。如圖1A至1C所示，可動熱感測器系統100可進一步包括第一熱電堆108、第二熱電堆110以及參考溫度探測器112。在實施方式中，可動熱感測器系統100可包括額外的熱電堆裝置。熱電堆(例如第一熱電堆108、第二熱電堆110、額外的熱電堆設備)可包括至本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可動熱感測器系統，其包括：被配置為支撐電氣部件的基底：聯接到所述基底的熱探測器封裝，該熱探測器封裝包括：第一熱電堆，第二熱電堆，以及參考溫度探測器；以及聯接到所述基底的散熱器。

【技術特征摘要】
2015.04.14 US 62/147,196;2015.09.25 US 14/865,6411.一種可動熱感測器系統，其包括：被配置為支撐電氣部件的基底：聯接到所述基底的熱探測器封裝，該熱探測器封裝包括：第一熱電堆，第二熱電堆，以及參考溫度探測器；以及聯接到所述基底的散熱器。2.根據權利要求1所述的可動熱感測器系統，其中所述基底包括印刷電路板。3.根據權利要求1所述的可動熱感測器系統，其中所述基底包括柔性電路板。4.根據權利要求1所述的可動熱感測器系統，其中所述熱探測器封裝包括：第一熱電堆；第二熱電堆；以及參考溫度探測器。5.根據權利要求1所述的可動熱感測器系統，其中所述散熱器包括鋁、硅或者銅中的至少一種。6.根據權利要求1所述的可動熱感測器系統，其中所述散熱器包括碳、石墨、碳納米管或碳納米纖維中的至少一種。7.根據權利要求1所述的可動熱感測器系統，其中所述散熱器在與所述熱探測器封裝相反的一側上聯接到所述基底。8.根據權利要求1所述的可動熱感測器系統，其中所述散熱器包括第一導熱層；第二隔熱層；以及第三導熱層。9.根據權利要求8所述的可動熱感測器系統，其中所述第二隔熱層包括氣態介質或多孔介質中的至少一種。10.根據權利要求9所述的可動熱感測器系統，其中所述氣態介質包括空氣。11.一種可動設備殼體，其包括：被配置為容納可動設備的殼體，其中所述可動設備包括可動熱感測器系統，所述可動熱感測...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·伊馬迪，J·C·巴特，
申請(專利權)人：馬克西姆綜合產品公司，
類型：發明
國別省市：美國;US