本發(fā)明涉及內(nèi)部溫度測(cè)定裝置和傳感器封裝體。
背景技術(shù):
作為檢測(cè)從體表面流出的熱流的大小并基于該檢測(cè)結(jié)果來測(cè)定(計(jì)算)深部體溫的方法,已知具有使用圖6a所示的結(jié)構(gòu)的傳感器模塊的方法(例如,參照專利文獻(xiàn)1)和使用圖6b所示的結(jié)構(gòu)的傳感器模塊的方法(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。
在使用圖6a所示的傳感器模塊,即在絕熱材料的上下表面分別安裝有溫度傳感器的一個(gè)熱通量傳感器的情況下,可利用下式(1),基于由絕熱材料的上表面?zhèn)鹊臏囟葌鞲衅鳒y(cè)定的溫度ta和由絕熱材料的下表面?zhèn)鹊臏囟葌鞲衅鳒y(cè)定的溫度tt來計(jì)算出深部體溫tb。
tb=(tt-ta)rx/r1+tt…(1)
其中,r1、rx分別為絕熱材料的熱電阻、皮下組織的熱電阻。
即,使用圖6a所示的傳感器模塊的內(nèi)部溫度計(jì)算方法基本上使用固定值作為r1和rx的值。但是,由于rx值為存在位置上的差異、個(gè)體差異的值,因此,在使用固定值作為rx值來利用上述數(shù)式來計(jì)算出的深部體溫tb中包括與使用的rx值與實(shí)際的rx值之差相對(duì)應(yīng)的測(cè)定誤差。因此,也通過測(cè)定tt、ta的時(shí)間變化并基于測(cè)定結(jié)果來計(jì)算rx(參照專利文獻(xiàn)1)。
在使用圖6b所示的傳感器模塊來計(jì)算內(nèi)部溫度的情況下,通過絕熱材料的熱電阻不同的兩個(gè)熱通量傳感器,分別測(cè)定表示來自體表面的熱通量的溫差。若通過絕熱材料的熱電阻不同的兩個(gè)熱通量傳感器測(cè)定溫差,則能夠得到下面的兩個(gè)數(shù)式。
tb=(tt-ta)rx/r1+tt…(2)
tb=(tt’-ta’)rx/r2+tt’…(3)
其中,ta、ta’分別為利用圖6b中的左側(cè)、右側(cè)所示的熱通量傳感器的上表面?zhèn)鹊臏囟葌鞲衅鳒y(cè)定的溫度。tt和tt’分別為利用圖6b中的左側(cè)、右側(cè)所示的熱通量傳感器的下表面?zhèn)鹊臏囟葌鞲衅鳒y(cè)定的溫度。如圖6b所示,r1、r2為各熱通量傳感器的絕熱材料的熱電阻。
在r1和r2為已知數(shù)的情況下,上述的兩個(gè)數(shù)式中的未知數(shù)僅為rx和tb。因此,能夠基于數(shù)式(2)和(3)求出tb。在使用圖6b所示的傳感器模塊計(jì)算內(nèi)部溫度的情況下,通過該原理,能夠測(cè)定(計(jì)算)深部體溫tb。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-372464號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-212407號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
圖6a、圖6b所示的傳感器模塊利用多個(gè)溫度傳感器得到tb的計(jì)算所需的信息。并且,溫度傳感器的精度并不高,因此,在圖6a、圖6b所示的傳感器模塊中使用熱電阻和熱容量大的絕熱材料。因此,這些傳感器模塊為響應(yīng)性差(直至得到穩(wěn)定的深部體溫的測(cè)定結(jié)果為止所需的時(shí)間長(zhǎng))的模塊。
若將具有熱電堆的mems(microelectromechanicalsystem:微機(jī)電系統(tǒng))芯片用于測(cè)定溫差,則用于測(cè)定深部體溫的模塊的熱電阻和熱容量大大降低,因此,能夠以響應(yīng)性更好的方式測(cè)定深部體溫。因此,進(jìn)行使用mems芯片的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置的開發(fā)。但是,在現(xiàn)有內(nèi)部溫度測(cè)定裝置中所采用的在印刷布線板上配置mems芯片的結(jié)構(gòu)中,難以使mems芯片與測(cè)定對(duì)象物之間良好地進(jìn)行熱接觸。
此處,本發(fā)明的課題在于,提供能夠使mems芯片與測(cè)定對(duì)象物之間良好地進(jìn)行熱接觸的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置和用于制造這樣的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置的傳感器封裝體。
解決問題的手段
為了解決上述課題,本發(fā)明的用于對(duì)測(cè)定對(duì)象物的內(nèi)部溫度進(jìn)行測(cè)定的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置包括:
傳感器封裝體,在該傳感器封裝體的帶底筒狀的封裝部?jī)?nèi)配置有mems芯片和溫度傳感器,所述mems芯片包括用于測(cè)定通過所述封裝部的底部的一部分區(qū)域的熱通量的一個(gè)或多個(gè)熱電堆,所述溫度傳感器用于測(cè)定作為所述mems芯片的規(guī)定部分的溫度使用的基準(zhǔn)溫度,
印刷電路板,基于所述傳感器封裝體的輸出來計(jì)算測(cè)定對(duì)象物的內(nèi)部溫度;
所述傳感器封裝體的外底面具有通過設(shè)置于所述印刷電路板的貫通孔,從所述印刷電路板的板面凸出。
即,本發(fā)明的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置為,mems芯片配置于封裝部的底部上而非配置于印刷電路板(構(gòu)成印刷電路板的印刷布線板)上的結(jié)構(gòu),封裝部的外底面具有從印刷電路板的板面(下表面)凸出的結(jié)構(gòu)。因此,根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置,能夠使mems芯片與測(cè)定對(duì)象物(人體等)之間良好地進(jìn)行熱接觸。
此外,本發(fā)明的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置中的“帶底筒狀的封裝部”為具有帶底圓筒狀、帶底橢圓筒狀、帶底方筒狀等的底部和圍繞該底部周圍的側(cè)壁部的封裝部即可。另外,對(duì)本發(fā)明的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置也可以采用如下結(jié)構(gòu),即,“所述封裝部的所述底部包括非傳熱部和傳熱部,該傳熱部由導(dǎo)熱性比所述非傳熱部的構(gòu)成材料的導(dǎo)熱性好的材料(例如,金屬)構(gòu)成,所述mems芯片中的至少一部分位于所述傳熱部上”。
對(duì)本發(fā)明的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置也可以采用如下結(jié)構(gòu),即,“所述傳感器封裝體的所述封裝部具有多條引線,所述多條引線貫通所述封裝部的筒狀壁,且比所述筒狀壁更靠外側(cè)的頂端部的朝向同一方向的面位于同一平面上,利用所述多條引線的所述頂端部的所述面,使所述傳感器封裝體安裝于所述印刷電路板”。此外,若對(duì)本發(fā)明的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置采用該結(jié)構(gòu),則與采用其他結(jié)構(gòu)的情況相比,能夠容易地制造(組裝)裝置。另外,為了進(jìn)一步提高mems芯片與測(cè)定對(duì)象物(人體等)之間的熱接觸性,也可以采用如下結(jié)構(gòu),即,“所述傳感器封裝體的所述外底面具有中央部凸出的曲面形狀”。
也可以利用模具成型來形成本發(fā)明的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置的傳感器封裝體的封裝部。若如此形成,則易于制造傳感器封裝體,因此,能夠容易地(以總工序數(shù)更少的方式)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置。
另外,為了防止從上方入射的光被傳感器封裝體的內(nèi)表面反射而向mems芯片入射的情況,為了使傳感器封裝體10內(nèi)的空氣溫度穩(wěn)定,也可以利用黑色構(gòu)件覆蓋本發(fā)明的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置的封裝部的筒狀壁的內(nèi)表面。
另外,本發(fā)明的傳感器封裝體,用于獲取在測(cè)定對(duì)象物的內(nèi)部溫度的計(jì)算中使用的數(shù)據(jù),
該傳感器封裝體包括:
帶底筒狀的封裝部,
配置于所述封裝部?jī)?nèi)的mems芯片和溫度傳感器,所述mems芯片包括用于測(cè)定通過所述封裝部的底部的一部分區(qū)域的熱通量的一個(gè)或多個(gè)熱電堆,所述溫度傳感器用于測(cè)定作為所述mems芯片的規(guī)定部分的溫度使用的基準(zhǔn)溫度,
所述封裝部具有多條引線,所述多條引線貫通所述封裝部的筒狀壁,且比所述筒狀壁更靠外側(cè)的頂端部的朝向同一方向的面位于同一平面上。
因此,若使用本發(fā)明的傳感器封裝體,則能夠?qū)崿F(xiàn)能夠使mems芯片與測(cè)定對(duì)象物之間良好地進(jìn)行熱接觸的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供能夠使mems芯片與測(cè)定對(duì)象物之間良好地?zé)峤佑|的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是在實(shí)施方式的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置所具有的傳感器封裝體中使用的封裝部的立體圖。
圖3a是配置于封裝部?jī)?nèi)的mems芯片的一個(gè)例子的上表面圖。
圖3b是圖3a所示的mems芯片的沿圖3a中的iii-iii線的剖視圖。
圖4是實(shí)施方式的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置的使用例的說明圖。
圖5是實(shí)施方式的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置的使用例的說明圖。
圖6a是用于測(cè)定(計(jì)算)深部體溫的傳感器模塊的說明圖。
圖6b是用于測(cè)定(計(jì)算)深部體溫的傳感器模塊的說明圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1示出本發(fā)明一實(shí)施方式的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1的概略結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施方式的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1是作為用于測(cè)定人體的內(nèi)部溫度(深部體溫)的裝置而開發(fā)的。如圖所示,內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1具有傳感器封裝體10和印刷電路板30。
印刷電路板30是將運(yùn)算電路32a等各種器件32(電阻、電容器等)安裝于印刷布線板31上的單元。運(yùn)算電路32a是基于傳感器封裝體10(后述的mems芯片20、asic(applicationspecificintegratedcircuit:專用集成電路)26)測(cè)定的溫差、溫度的測(cè)定結(jié)果計(jì)算并輸出所述測(cè)定對(duì)象物的內(nèi)部溫度的電路。
如圖所示,在該印刷電路板30的印刷布線板31上設(shè)置有用于插入傳感器封裝體10的貫通孔。在該貫通孔的周圍設(shè)置有多個(gè)焊盤(省略圖示),以使其與插入貫通孔的傳感器封裝體10的各引線13相對(duì)。
傳感器封裝體10是用于測(cè)定內(nèi)部溫度的計(jì)算所需的值(溫度和一個(gè)以上的溫差)的模塊。內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1構(gòu)成為使該傳感器封裝體10的圖1中的下側(cè)的面與人體表面接觸所使用的裝置。在下面的傳感器封裝體10、內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1的說明中,將圖1中的上、下表示為上、下。
傳感器封裝體10是將mems芯片20和asic26配置于封裝部11的內(nèi)底面的模塊。如圖1中所示,對(duì)傳感器封裝體10采用封裝部11,為了使與人體表面的熱接觸狀態(tài)變得良好,該封裝部11將其下表面形狀形成為中央部分向下方凸出的曲面形狀。
下面,對(duì)封裝部11進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
圖2示出了封裝部11的結(jié)構(gòu)。如圖所示,封裝部11具有大致帶底四方筒狀框體12。在封裝部11的框體12的相對(duì)的側(cè)壁12a、12b分別設(shè)置有貫通側(cè)壁12a/12b的距框體12的內(nèi)底面規(guī)定高度的部分的多條引線13。各引線13的側(cè)壁12a/12b的貫通位置被設(shè)定為,在將傳感器封裝體10的底部側(cè)插入印刷布線板31的貫通孔時(shí),傳感器封裝體10的下表面從印刷電路板30(印刷布線板31)的下表面凸出。
另外,在封裝部11的框體12的底部由高導(dǎo)熱性的材料(本實(shí)施例中為金屬)制的傳熱墊片14以及低導(dǎo)熱性的材料制的部分構(gòu)成。傳熱墊片14是為了使熱量從人體良好地傳遞到mems芯片20和asic26而設(shè)置的構(gòu)件,傳熱墊片14的形狀被設(shè)定為,能夠在其上配置mems芯片20和asic26。
框體12的側(cè)壁的構(gòu)成材料為導(dǎo)熱性較差的材料即可,框體12的底部(下面,也記載為框體底部)的除了傳熱墊片14以外的部分的構(gòu)成材料為導(dǎo)熱性比傳熱墊片14的構(gòu)成材料差的材料即可。但是,若使框體12側(cè)壁的構(gòu)成材料和框體底部的除傳熱墊片14以外的部分的構(gòu)成材料為相同的樹脂,則能夠利用模具成型(嵌入成型)制造封裝部11。因此,優(yōu)選地,使框體12的側(cè)壁的構(gòu)成材料和框體底部的除傳熱墊片14以外的部分的構(gòu)成材料為相同的樹脂。
mems芯片20(圖1)是使用mems技術(shù)制造的小型溫差傳感器(熱通量傳感器),其具有一個(gè)以上的熱電堆,該熱電堆用于測(cè)定因經(jīng)由封裝部11的框體底部流入的熱通量而在芯片內(nèi)產(chǎn)生的溫差。
用于傳感器封裝體10的mems芯片20的具體結(jié)構(gòu)為與用于計(jì)算內(nèi)部溫度的計(jì)算方法相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。即,如在“背景技術(shù)”部分說明的那樣,在內(nèi)部溫度的計(jì)算方法中具有需要兩個(gè)溫差(tt-ta、tt’-ta’)的方法和只需要一個(gè)溫差的方法。
在將前者的方法用于計(jì)算內(nèi)部溫度的情況下,使用mems芯片20,該mems芯片20具有用于測(cè)定δt(相當(dāng)于“tt-ta”的溫差)的一個(gè)以上的熱電堆和用于測(cè)定δt’(相當(dāng)于“tt’-ta’”的溫差)的一個(gè)以上的熱電堆。另外,在將后者的方法用于計(jì)算內(nèi)部溫度的情況下,使用具有用于測(cè)定δt(1種溫差)的一個(gè)以上的熱電堆的mems芯片20。
下面,使用圖3a和圖3b對(duì)前者的mems芯片20的一個(gè)例子即mems芯片20a進(jìn)行說明。此外,圖3a是mems芯片20a的上表面圖,圖3b是mems芯片20a的沿圖3a中的iii-iii線的剖視圖。另外,在關(guān)于mems芯片20的下面的說明中,上、下、左、右是圖3b中的上、下、左、右。
如圖3b所示,mems芯片20a具有頂面部21和支撐部22。頂面部21是使用各種半導(dǎo)體工藝(成膜、抗蝕劑圖案形成、蝕刻等)形成于硅基板上的部分。支撐部22是將形成頂面部21的硅基板從背面?zhèn)?圖3b中的下側(cè))進(jìn)行蝕刻而形成的部分。
如圖3b所示,mems芯片20a的支撐部22具有到達(dá)頂面部21的一個(gè)以上的空洞(被蝕刻的部分)。下面,將位于支撐部22的空洞上方的頂面部21的部分記載為膜部。另外,將支撐部22的圖3a所示的各點(diǎn)劃線框25內(nèi)的部分(位于熱電堆24的測(cè)溫對(duì)象的頂面部21的部分下方的支撐部22的部分)記載為腳部23。
如圖3a和圖3b所示,在mems芯片20a的頂面部21內(nèi)設(shè)置有將多個(gè)熱電偶進(jìn)行串聯(lián)連接的熱電堆24a和24b。此外,雖省略了圖示,但在mems芯片20a的頂面部21的上表面設(shè)置有用于獲取各熱電堆24的輸出的電極。
構(gòu)成熱電堆24a的各熱電偶和構(gòu)成熱電堆24b的各熱電偶為大致相同的長(zhǎng)度。如圖3a所示,構(gòu)成熱電堆24a的各熱電偶的熱接點(diǎn)、冷接點(diǎn)分別配置于mems芯片20a左側(cè)的腳部23(支撐部22的左側(cè)的點(diǎn)劃線框25內(nèi)的部分)上方、膜部?jī)?nèi)的mems芯片20a的左右方向的大致中央部分。另外,構(gòu)成熱電堆24b的各熱電偶的熱接點(diǎn)、冷接點(diǎn)分別配置于mems芯片20a的右側(cè)的腳部23上方、膜部?jī)?nèi)的mems芯片20a的左右方向的大致中央部分。
mems芯片20a的支撐部22所具有的空洞的左右方向的中心比mems芯片20a的左右方向的中心更靠左側(cè)。其結(jié)果,從mems芯片20a的左側(cè)腳部23的下表面至設(shè)置有熱電堆24a的冷接點(diǎn)組的頂面部21的部分的熱路徑的熱電阻大于從右側(cè)的腳部23的下表面至設(shè)置有熱電堆24b的冷接點(diǎn)組的頂面部21的部分的熱路徑的熱電阻。
因此,該mems芯片20a作為利用熱電堆24a測(cè)定δt,利用熱電堆24b測(cè)定δt’(<δt)的器件發(fā)揮作用。
asic26(圖1)是輸入輸出用多個(gè)電極設(shè)置于其上表面的集成電路。asic26內(nèi)置有溫度傳感器。另外,asic26具有用于放大溫度傳感器的輸出以及mems芯片20的各熱電堆24的輸出的功能和對(duì)放大后的各輸出進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)化的功能。作為該asic26,例如可以使用如下的集成電路,該集成電路具有用于輸出與絕對(duì)溫度成比例的電壓的ptat(proportionaltoabsolutetemperature:與絕對(duì)溫度成比例)電壓源(即,發(fā)揮溫度計(jì)功能的電壓源),ptat電壓源的結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有溫度傳感器的功能。
如圖1所示,傳感器封裝體10為如下模塊:將上述那樣的asic26和mems芯片20配置于封裝部11(框體12)的傳熱墊片14上,并將mems芯片20與asic26之間和引線13與asic26之間利用引線鍵合電連接。
并且,內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1構(gòu)成為:在將具有上述結(jié)構(gòu)的傳感器封裝體10的底部插入印刷電路板30(印刷布線板31)的貫通孔的狀態(tài)下,利用引線13將傳感器封裝體10固定于印刷電路板30。
以上,如說明的那樣,本實(shí)施方式的內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1為mems芯片20配置于封裝部11的內(nèi)底面上而非印刷電路板30(作為印刷電路板30的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的印刷布線板31)上的結(jié)構(gòu),并且具有封裝部11的下表面(外底面)從印刷電路板30的板面(下表面)凸出的結(jié)構(gòu)。而且,內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1的傳感器封裝體10(封裝部11)的下表面具有中央部分向下方(人體側(cè))凸出的曲面形狀。因此,根據(jù)內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1,能夠使mems芯片20與人體之間良好地進(jìn)行熱接觸。
下面,對(duì)內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1補(bǔ)充幾點(diǎn)說明。
mems芯片20通常使用銀漿等導(dǎo)熱性良好的粘合劑固定于傳熱墊片14上。此時(shí),也可以使mems芯片20的下表面的整個(gè)區(qū)域利用銀漿等固定于傳熱墊片14上。但是,這樣一來,膜部的下方的空洞成為封閉區(qū)域,因此,因溫度升高會(huì)導(dǎo)致空洞內(nèi)的空氣的壓力升高,從而膜部會(huì)破損。
因此,優(yōu)選將mems芯片20以各空洞不成為封閉區(qū)域的方式固定于傳熱墊片14上,但是在某腳部23與傳熱墊片14之間存在導(dǎo)熱性差的部分時(shí),利用熱接點(diǎn)存在于該腳部23上的熱電堆24測(cè)定的溫差中可能包括因上述部分導(dǎo)致的誤差。并且,若僅在mems芯片20的各腳部23的下表面整個(gè)區(qū)域涂敷銀漿等,并將mems芯片20固定于傳熱墊片14上,則能夠不降低mems芯片20的性能,從而能夠抑制因空洞內(nèi)的空氣的壓力升高而產(chǎn)生膜部破損。
因此,在制造(組裝)傳感器封裝體10時(shí),優(yōu)選地,僅在mems芯片20的各腳部23的下表面整個(gè)區(qū)域涂敷銀漿等,并將mems芯片20固定于傳熱墊片14上。但是,根據(jù)mems芯片20的結(jié)構(gòu),在腳部23中有時(shí)也存在與傳熱墊片14之間的導(dǎo)熱性差也無妨的腳部23。對(duì)傳感器封裝體10使用這樣結(jié)構(gòu)的mems芯片20的情況下,也可以僅在需要與傳熱墊片14之間的導(dǎo)熱性良好的各腳部23的下表面整個(gè)區(qū)域涂敷銀漿等,并將mems芯片20固定于傳熱墊片14上。
將框體底部(框體12的底部)的配置有mems芯片20和asic26的部分作為高導(dǎo)熱性的傳熱墊片14(參照?qǐng)D1)是因?yàn)椋瓌t上,框體底部的厚度方向的導(dǎo)熱性越良好,則越能夠準(zhǔn)確地測(cè)定溫差。但是,在基于δt和δt’來計(jì)算內(nèi)部溫度的情況下,由于傳熱墊片14的橫向(與厚度方向垂直的方向)的導(dǎo)熱性良好,因此,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部溫度的推定誤差(內(nèi)部溫度的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際的內(nèi)部溫度之差)變大。因此,也可以不在框體底部設(shè)置傳熱墊片14,而利用導(dǎo)熱性較差的材料形成框體底部。
另外,在使用具有δt測(cè)定用熱電堆24和δt’測(cè)定用熱電堆24的mems芯片20(例如,圖3a和圖3b的mems芯片20a)的溫差測(cè)定裝置中,為了防止因框體底部的橫向?qū)釋?dǎo)致內(nèi)部溫度的推定誤差增大,也可以將框體底部構(gòu)成為,在mems芯片20的δt測(cè)定用熱電堆24的熱接點(diǎn)側(cè)的腳部23下和δt’測(cè)定用熱電堆24的熱接點(diǎn)側(cè)的腳部23下分別設(shè)置傳熱墊片14,并利用導(dǎo)熱性差的構(gòu)件將這些傳熱墊片14之間隔離。
另外,傳感器封裝體10為如下構(gòu)件,在測(cè)定環(huán)境為不從上方向傳感器封裝體10內(nèi)入射光(紅外線等)且傳感器封裝體10的上方的空氣溫度穩(wěn)定的環(huán)境的情況下,能夠在圖1所示的狀態(tài),即上部不被密封的狀態(tài)下使用。但是,測(cè)定環(huán)境為如上述那樣的情況占少數(shù)。并且,在從上方向傳感器封裝體10內(nèi)入射光的情況或傳感器封裝體10上方的空氣溫度發(fā)生變化的情況下,會(huì)導(dǎo)致溫差的測(cè)定精度降低。因此,傳感器封裝體10通常如圖4中示意性所示的那樣,在利用開口部以上的尺寸的蓋部15覆蓋其開口部(上表面)的狀態(tài)下使用。
另外,傳感器封裝體10是上方的空氣溫度越低則靈敏度越高的模塊。因此,在利用蓋部15覆蓋傳感器封裝體10的開口部的情況下,如圖4所示,也可以在蓋部15的下表面設(shè)置用于吸收紅外線的構(gòu)件16。另外,作為傳感器封裝體10的蓋部15,也可以采用具有散熱性良好的形狀的構(gòu)件,例如具有散熱片的構(gòu)件、面積為傳感器封裝體10的開口部的面積的數(shù)倍的構(gòu)件。
另外,如圖5示意性地所示,也可以不設(shè)置蓋部15,而利用框體18包圍除傳感器封裝體10的下表面以外的部分。此外,在此情況下,也可以通過在框體18的傳感器封裝體10的開口部上方的部分設(shè)置用于吸收紅外線的構(gòu)件16,從而能夠提高內(nèi)部溫度測(cè)定裝置的靈敏度。
為了防止從上方入射的光被傳感器封裝體10的內(nèi)表面反射而向mems芯片20入射的情況,為了使傳感器封裝體10內(nèi)的空氣溫度穩(wěn)定,也可以利用黑色構(gòu)件,例如黑色的涂料、黑色的樹脂來覆蓋傳感器封裝體10(封裝部11、框體12)的內(nèi)表面。
另外,也可以將具有生物體適應(yīng)性的絕緣性的薄膜、樹脂構(gòu)件等固定于傳感器封裝體10的下表面。另外,也可以在傳感器封裝體10的下表面設(shè)置多個(gè)由曲面構(gòu)成的凸結(jié)構(gòu),來替代使傳感器封裝體10的下表面成為中央部分向下方凸出的曲面狀。也可以使傳感器封裝體10的下表面成為平坦面,這樣會(huì)使該下表面與人體間的熱接觸性稍微變差。
為了能夠利用引線13將傳感器封裝體10安裝在印刷電路板30(可電連接以及物理連接)上,多條引線13的外側(cè)的頂端部的朝向同一方向(下方向或上方向)的面位于同一平面即可。因此,也可以使傳感器封裝體10的多條引線13的形狀成為鷗翼狀。另外,傳感器封裝體10的封裝部11(框體12)的形狀也可以是與上述形狀不同的形狀(除帶底四方筒狀以外的帶底方筒狀、帶底圓筒狀、帶底橢圓筒狀等),也可以將內(nèi)部溫度測(cè)定裝置1變形為用于測(cè)定除人體以外的測(cè)定對(duì)象物內(nèi)部溫度的裝置等,這些都是理所當(dāng)然的。
附圖標(biāo)記的說明:
1內(nèi)部溫度測(cè)定裝置
10傳感器封裝體
11封裝部
12、18框體
12a、12b側(cè)壁
13引線
14傳熱墊片
15蓋部
20mems芯片
21頂面部
22支撐部
23腳部
24、24a、24b、24c熱電堆
26asic
30印刷電路板
31印刷布線板
32器件
32a運(yùn)算電路