CN101517496A - 封装外壳内印刷电路板上安装的电子元件的热稳定的设备和方法 - Google Patents

封装外壳内印刷电路板上安装的电子元件的热稳定的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种设备，包括热电器件矩阵、热敏器件矩阵和控制器。其中热电器件矩阵用于施加电子元件的热梯度，该电子元件安装在封装外壳内的PCB基板中。热敏器件矩阵被设置在围绕着电子元件的周界的位置处，以测量与元件有关的热梯度。控制器基于热敏器件矩阵测量的热梯度用热电偶系数矩阵来控制热电器件矩阵。

Description

封装外壳内印刷电路板上安装的电子元件的热稳定的设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2006年8月22日提交的序列号为60/839,515美国临时申请的优先权，该申请的全部内容被并入本文中作为参考。
技术领域
本发明主要涉及稳定电子元件的温度。更具体而言，本发明涉及利用控制处理器来稳定封装外壳内PCB上安装的电子元件的热梯度。
背景技术
安装在印刷电路板(“PCB”)上的电子元件是广为人知的工业产品。近年来，由于半导体技术的进步，这些电子元件变得越来越小、越来越快，而功能越来越强。这些电子元件被更密集地封装在PCB中，这可能包括许多层复杂的电路和连接来支持元件。这种小型化已经在电子元件和PCB设计方面引起几个新的技术难题，包括对电子元件工作期间产生的热量进行控制的能力。
在电子元件工作期间，电子元件可能会产生相当大的热量，所述电子元件包括晶体管、集成电路、功率控制、开关、振荡器、微处理器等。如果不能对产生的热量进行适当控制，这种热量可能就会使元件失灵或发生故障。某些类型的电子元件对散热或其他温度影响尤其敏感。在某些情况下，为了元件，必须稳定温度，以使温度保持在元件的工作范围内。
例如，压控晶体振荡器(“VCXO”)或恒温晶体振荡器(“OCXO”)，都对时间和晶体振荡器的物理尺寸两方面的温度梯度非常敏感。这些温度梯度可导致不希望的输出波动，诸如过热引起的频率漂移。这些输出波动可能会继而影响计算机网络中的实时应用和服务，包括伪有线仿真(“PWE”)、IP电话(“VoIP”)、视频会议和数据流服务。
控制或稳定PCB中的温度的传统方法包括利用安装在PCB上或PCB外部的散热器(heat sink)和温度补偿电路，以及利用绝热的外壳来罩住PCB。例如，散热器通常安装在半导体电路芯片的有源面上，以从电路芯片上吸收热量，并通过将热量传送到较凉空气中而将热量弥散掉，从而保持整个PCB的温度。
附加温度控制可由温度补偿电路来提供，这种温度补偿电路通常在较宽的温度范围上稳定给定电子元件或PCB性能。在VCXO和OCXO的情况下，温度补偿电路可在较宽的温度范围上提供相对平坦的频率输出。
PCB和温度补偿电路可被封装在绝热的外罩或外壳内，以保护其中的PCB和电子元件不受诸如周围热量、湿气、灰尘、碎屑等外部环境的危害。可利用绝热的外壳来防止电子元件生成的电磁信号对该电子元件周围的其他装置造成电磁干扰(“EMI”)或射频干扰(“RFI”)，反之亦然。
绝热的外壳还可包括温度传感器，以监视外壳内电子元件周围的温度。在为了达到最优性能而希望温度稳定的情况下，可与传感器一起使用一个或多个加热元件，以将元件上的温度梯度维持到给定的温度梯度。根据传感器测量的温度，加热元件可产生更多热量或更少的热量，以实现所希望的温度梯度。
例如，已利用单个平面加热元件来在温度上稳定绝热外壳内安置在PCB上的电子元件。尽管单个平面加热元件可为给定电子元件稳定基于时间的温度波动，但其不可以对元件物理尺寸上的热梯度进行补偿。这些热梯度取决于PCB上其它生热电子元件(诸如电源)的相对位置。
还可利用一组并列的间隔很近的线性加热元件。尽管，一组线性加热元件可提供改变元件整个物理尺寸上的加热情况的能力，但诸如必须在较宽温度范围内维持平稳的频率输出的VCXO和OCXO的情况下，该组加热元件并不足以消除会损害实时应用和服务的输出波动。
因此，希望能提供一种管理温度的方法，这种方法能在时间和元件物理尺寸两方面，稳定PCB上安装的电子元件的温度梯度。
发明内容
本发明描述了一种用于稳定电子元件上的温度的控制器和方法。本发明的一个实施例包括一个具有热电器件矩阵、热敏器件矩阵和控制器的设备，其中热电器件矩阵用于设置电子元件上的热梯度、热敏器件矩阵用于测量与电子元件相关的热梯度，控制器用于基于热敏器件矩阵测量出的热梯度用热电偶系数矩阵来控制热电器件矩阵。
本发明的另一个实施例包括具有可执行以下步骤的可执行指令的控制器。所述步骤为：检测由热敏器件矩阵测量的与电子元件相关的热梯度，和基于检测到的热梯度并利用热电偶系数矩阵来对应用到热电器件矩阵的一组电流值进行控制。
本发明的又一个实施例包括用于稳定电子元件温度的方法，该电子元件安装在封装外壳内的印刷电路板基板中。用热电器件矩阵来加热电子元件，该热电器件矩阵布置在与安装电子元件的基板第二表面相反的基板第一表面中。用安装在基板第二表面上的热敏器件矩阵测量电子元件周围的热梯度。基于热敏器件矩阵测量出的热梯度来对热电器件施加的热量进行控制。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细描述，能更充分地理解本发明，在各附图中，用相同的附图标记来表示相同部分，在各附图中：
图1示出了根据本发明的实施例构造的用于热稳定电子元件的设备的示意图；
图2示出了根据本发明的实施例构造的用于热稳定电子元件的设备的侧视图；
图3示出了根据本发明的实施例构造的用于热稳定电子元件的设备的俯视图；
图4示出了根据本发明的实施例构造的用于热稳定电子元件的设备的仰视图；以及
图5示出了图4中所示的热电器件的一个示例性实施例的电路图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于稳定整个电子元件的温度的设备、控制器和方法。本文中用到的电子元件可以是任何以分离形式封装的电子元件，该电子元件带有两个或多个连接引线或底座。电子元件可以是单个封装的元件，诸如电阻器、电容器和晶体管，也可以是成组封装的元件，诸如放大器、振荡器和集成电路等。电子元件通常安装在印刷电路板(“PCB”)上，印刷电路板可用于机械地支撑电子元件或利用蚀刻在非导电基板上的导电通路或径迹电连接电子元件。根据本发明，电子元件可以是插入式安装或表面安装的。并且根据本发明，PCB可放在封闭的容器或外壳内。
图1示出了根据本发明的实施例构造的用于热稳定电子元件的设备的示意图。设备100被设计成稳定电子元件105周围的和电子元件105的温度，该电子元件105安装在多层PCB基板110上。电子元件105被装入热稳定的外壳115中，以下将对此进行更详细的描述。可理解，电子元件105可插入式安装或表面安装在PCB基板110的表面上。
热稳定是利用包括多个热电器件120a-m的热电器件矩阵、包括多个热敏器件125a-n的热敏器件矩阵和控制器130来实现的。本文中用到的器件矩阵指的是以二维方式或栅格形式排列的多个器件。器件矩阵也可包括二维栅格以外的器件，例如，热敏器件125n。
热电器件120a-m的矩阵可以二维栅格的形式排列在PCB基板110上的与电子元件105相反的表面上，诸如，位于电子元件105下方的表面上。热敏器件125a-n的矩阵可以二维栅格的形式排列在PCB基板110上的与电子元件105同一侧的表面上，并布置成围绕着电子元件105的周界。所有的或部分的热敏器件125a-n可直接与电子元件105相接触，诸如，例如，安装在电子元件105的表面上。此外，一个或多个热敏器件可在热稳定的外壳115外部，诸如热敏器件125n，以测量与PCB基板110和外部环境有关的热梯度。
控制器130用于控制多个热电器件120a-m。控制器130为多个热电器件120a-m生成一组电流值。多个热电器件120a-m将这组电流值转换成被施加到电子元件105上的热梯度。应理解，控制器130可位于热稳定的外壳115的内部或外部。
热梯度可用于加热或冷却电子元件105。在一个示例性实施例中，多个热电器件120a-m可以是多个加热器件，用于加热电子元件105。例如，多个加热器件可用于加热晶体振荡器，以及将整个振荡器和热稳定的外壳115内维持在恒定的温度。在另一个示例性实施例中，多个热电器件120a-m可以是多个冷却器件，用于冷却电子元件105以及防止热量散逸到元件105的周围。
在另一个示例性实施例中，多个热电器件120a-m可以是混合的加热和冷却器件，诸如，帕尔贴(Peltier)热电器件。应理解，在热电器件120a-m的矩阵中可利用加热和冷却器件的任意组合。
应用到多个热电器件120a-m的那组电流值是由控制器130基于多个热敏器件125a-n测量出的热梯度来生成的。热敏器件125a-n可以二维栅格的形式排列，以检测PCB基板110的元件侧上的热梯度。控制器130从热敏器件125a-n接收热梯度，并为热电器件120a-m生成一组电流值，以便转换成施加到电子元件105上的一组热梯度。该组电流值被生成，以便将电子元件105和热稳定的外壳115内部维持在希望的温度设定点。
在一个示例性实施例中，控制器130是多输入多输出(“MIMO”)控制器。该MIMO控制器维护热电偶系数Θij矩阵，该热电偶系数是以C°mm2/Watt为单位的。每个热电偶系数Θij表示为Θij＝Tj/Vi，其中Tj代表由热敏器件j检测到的热梯度，而Vi代表每个区域施加到热电器件i上的电压。当有M个热电器件和N个热敏器件时，热电偶系数矩阵为M×N矩阵。
在一个示例性实施例中，热电器件120a-m相对于热敏器件125a-n的对称放置会产生由Θij系数构成的对称MIMO反馈矩阵。这降低了MIMO控制器130的复杂度。更进一步的，热敏器件和热电器件的个数都等于N，使得反馈矩阵必然是N×N的正方矩阵，因此降低了MIMO控制器130的复杂度。
应理解，热敏器件125a-n中的一个或多个器件可以是热稳定的外壳115外部的热敏器件(诸如热敏器件125n)，以测量与PCB基板110和外部环境相关的热梯度。因此，热电偶系数矩阵可包括与一个或多个外部热敏器件(诸如外部热敏器件125n)相关的寄生阻抗系数。
矩阵中的热电偶系数被生成，以将电子元件105上和热稳定的外壳115内部维持在希望的温度设定点。在一个示例性实施例中，希望的温度设定点最初可被设置为环境温度值，65°F。继而，热电偶系数最初可被设置成能使电子元件105达到初始温度设定点的大小。因此，热电偶系数通常保持为恒定不变，以实现希望的温度设定点。
当多个热敏器件125a-n检测到电子元件105周围的热梯度不同时，可随时间调整所希望的温度设定点。例如，可基于多个热敏器件125a-n在24小时的时间段内检测的平均热梯度，来调整所希望的温度设定点。也可相应地调整热电偶系数。
在一个示例性实施例中，希望的温度设定点的值可设置成比过去24小时的时间内检测到的平均热梯度高，例如，比平均热梯度高25°F。这就为在给定时间段内温度忽然在极端情况之间波动的情况下，确保外壳内的稳定温度提供了足够的富余。这还确保了所希望的设定点在任何给定时刻都高于平均热梯度。
应理解，可以不同的方式来调整所希望的温度设定点，例如，可将其设置成过去的24小时内检测到的平均热梯度，或设置成比过去的24小时内检测到的平均热梯度低。更进一步的，还应理解，除非与PCB基板110相关的温度和环境温度超过了某些预定温度范围，否则所希望的温度设定点可保持恒定不变。
此外，应理解，图1中所示的器件的数目仅仅是为了说明的目的而示出的。例如，可在PCB基板110上安装多个电子元件。这种情况下，可能每个电子元件都具有与其相关联的一组热电器件和一组热敏器件。可利用单个或多个控制器来控制电子元件的温度。
图2示出了根据本发明的实施例构造的用于热稳定电子元件的设备的侧视图。设备100包括双室围绕物205，该双室围绕物205的上部金属壳210和下部金属壳215被布置成包围住多层PCB基板220的内部区域。需要进行热稳定的电子元件225被安装在多层PCB基板220上。对电子元件225的热传导是通过利用电子元件225的主体与多层PCB基板220之间的热导带或泡沫状物230实现的。
应理解，双室围绕物205也可以是具有多于两个室的多室围绕物。例如，多室围绕物可包括由绝缘材料分隔开的多个壳。
根据本发明，包括多个热电器件235a-d的矩阵以二维栅格的形式排列在多层PCB基板220的与电子元件225相反的表面上。包括多个热敏器件240a-b的矩阵以二维栅格的形式排列成环绕在电子元件225的周围，以便检测电子元件225的温度。该矩阵还包括安装在电子元件225的顶面上的热敏器件240c。控制器(图2中未示出)基于多个热敏器件240a-c检测到的热梯度来对应用到多个热电器件235a-d上的电流值进行控制。
双室围绕物205还包括环绕着多层PCB基板220内部区域的导电性屏蔽245，该导电性屏蔽与上部和下部金属壳210-215电接触。此外，EMI/RFI屏蔽250将电子元件225周围的区域完全包封住。上部室和下部室255a-b由在上部金属壳和下部金属壳210-215内铸造出的空腔形成。对于每个金属壳，通过填充金属的人造橡胶或聚合体衬垫材料260，紧密的EMI密封物被加工成PCB 220的表面的形状，并环绕封装(包封)的空间的外周，该密封物接触到PCB 220两个表面上的导电性屏蔽245。
上部和下部金属壳210-215持续受到机械力的挤压，以确保电子元件225的整个周围都有良好的传导性和屏蔽性。通过通路(via)265a-g的金属片用于将导电屏蔽245连接到PCB 220的内层上的导电屏蔽径迹。选择通路与内层导电屏蔽的数目和间隔，以使得漏出或进入上部金属壳和下部金属壳210-215的EMI和RFI能量最小化。
绝缘材料将上部金属壳和下部金属壳210-215的上部室和下部室255a-b填满。绝缘材料例如可以是高密度绝缘聚苯乙烯泡沫塑料(Styrofoam)。还可在PCB基板220中设置多个开口270a-b，以阻碍在电子元件225的工作期间可能产生的热量的任何传导。
应理解，电源、地线和其他信号都通过多个开口270a-270b中间的区域提供到上部金属壳和下部金属壳210-215内的包封区域。从PCB220到上部和下部室255a-b的电源、地线和信号径迹可通过PCB220中的任意个峡部(isthmus)进入室255a-b中。在一个示例性实施例中，电源、地线和信号径迹可通过单条峡部(如图3所示)进入室255a-b中，以通过径迹将散热局限到一个特定区域。更进一步的，可将电源、地线和信号径迹控制到最少，以减少金属径迹的数目，因为该金属径迹是上部和下部室255a-b到PCB 220之间能发生热传导的最主要的成因。
在一个示例性实施例中，所有可内部控制的电子元件公用串行总线。在一个实施例中，除了电源和地线径迹外，还可以有附加信号径迹横穿室的边界，例如，时钟信号、串行数据信号和串行总线的串行时钟。串行数据信号可用于诸如图1中的控制器130这样的控制器产生的电流值。
应理解，在信号路径上可利用电容耦合或电感耦合，以便进一步减少径迹的数目。例如，当利用电容耦合时，可用8B/10B的编码方案来对信号路径进行编码，以除去DC元件。此外，可利用光传输来限制信号径迹，从而减少寄生热损耗。
图3示出了设备100的俯视图。图中所示的设备100具有多个热敏器件240a-h，这些热敏器件240a-h以二维栅格的形式排列成围绕着电子元件225的周边，并与电子元件225一起位于PCB 220的同一侧表面上。热敏器件240a-h被设置在尽可能接近于电子元件225的位置处，以监视元件225周围区域的温度。
应理解，可利用多种多样的热敏器件来测量元件225周围的热梯度。如图3所示，有八个热敏器件240a-i。还应理解，热敏器件240a-i中的一个或多个可紧密地与电子元件225热接触。一个或多个热敏器件240a-i还可与电子元件225直接接触。例如，一个或多个热敏器件可安装在电子元件225的表面上，诸如安装在电子元件225的顶部上的热敏器件240c(如图2所示)。
图3还示出了PCB 220中的一组空孔道(void channel)或穿孔270a-h，这些空孔道或穿孔270a-h布置成围绕着电子元件225的周边处，并位于EMI/RFI屏蔽250的内部。大多数从EMI/RFI屏蔽250内部到外部环境的热泄露都是通过空孔道270a-h之间的PCB 220的峡部300a-h发生的。空孔道270a-h的设置减少了通过峡部300a-h发生的热传导。邻近于峡部300a-h的热电器件的关键性设置，用于防止围绕电子元件225和在电子元件225上的温度梯度。
图4示出了邻近于峡部300a-h的热电器件。热电器件235a-i也以二维栅格的形式布置在PCB基板220的表面上，但位于与PCB基板220上热稳定区域所在侧相反的一侧上，并且围绕在热稳定区域的周围。热电器件235a-i的设置方式是为了以统一的或不统一的给定方式进行热弥散。如图所示，有九个热电器件235a-i，其中每个热电器件对与电子元件225相反的一侧的一个区域负责。
通过通路的金属片可被分散地布置在金属表面上，以将热量从安装热电器件235a-i的表面传导到安装电子元件225的表面。每个热电器件表面区域可与其他热电器件分离开，以便更好地将给定区域中的控制分开。在一个示例性实施例中，热稳定侧表面区域可以是单个金属表面，以便或者一致地或者不一致地以热弥散方式将热量分散到电子元件225.
图5示出了根据本发明的一个实施例构造的热电器件的电路图。如上所述，热电器件500是用于对电子元件进行加热的加热器件。串行数字模拟转换器(“串行DAC”)505在其“SDA”输入端接收来自控制器(例如控制器130)的代表一组电流值的串行数据。串行时钟信号被输入到串行DAC的“SCL”输入端，而电源电压被输入到“V”输入端。串行DAC 505将从控制器发送的串行数据转换成“DOUT”处的电压输出。
电压输出被传递到运算放大器510，该运算放大器510充当了用于设置加热器件两端的电压的低通滤波器。在一个实施例中，利用多种表面安装的电阻器520并结合功率FET 515来实现加热器件。多种电阻器520可以分散的方式安装在PCB基板上，以便以给定方式将热量分布到加热器件区域中的电子元件处。
在一个示例性实施例中，电阻器520可统一地分布在功率FET 515的周围，以便统一地分布热量。热量的统一分布使得直接位于电子元件下方的PCB基板的整个表面都能处于恒定的统一温度。在电子元件是振荡器的情况下，例如，恒定的统一温度大大提高了热稳定外壳中的振荡器的频率稳定性。
在另一个实施例中，电阻器520可立体地分布在功率FET 515的周围，以便不统一地分布热量。热量的非统一分布可用于，例如成为电子元件的区别特征。在电子元件是振荡器的情况下，热量的非统一分布可用于确定在较宽的温度范围内的振荡器的频率响应。这就允许与热电器件和温度传感器一起用作控制器的任何未知的振荡器，可将振荡器周围的热梯度设置成能在一较宽的温度范围内获知振荡器的响应。这些未知的振荡器可以是，例如现货供应的并不昂贵的元件，而且还不需要有规定特征。
为了说明的目的，上述描述利用了具体术语，以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说很明显的是，实施本发明并不需要满足具体细节。因此，上述对本发明具体实施例的描述仅仅是为了说明和描述。它们并不旨在对本发明进行穷尽性的描述，也并不旨在将本发明限制到所公开的确切形式。显然，考虑到以上教导，可以作出许多修改和变动。实施例被选择和描述，以便能对本发明的原理和其实际应用作出最好的解释，因此实施例使本领域技术人员能够更好地利用本发明，进行了不同修改的各个实施例适于特定用途。以下权利要求与其等效物限定了本发明的范围。

Claims (34)

1.一种设备，包括：
热电器件矩阵，用于设置电子元件的热梯度；
热敏器件矩阵，用于测量与所述电子元件相关的热梯度；和
控制器，用于基于所述热敏器件矩阵测量出的热梯度并利用热电偶系数矩阵来控制所述热电器件矩阵。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述电子元件选自安装在印刷电路板基板的第一表面上的表面安装或插入式安装的元件。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述印刷电路板基板包括封装外壳。
4.如权利要求2所述的设备，其中，所述热电器件矩阵包括多个热电器件，所述多个热电器件以二维栅格的形式布置在所述基板的与所述第一表面相反的第二表面上。
5.如权利要求4所述的设备，其中，所述热敏器件矩阵包括多个热敏器件，所述多个热敏器件以二维栅格的形式安装在所述基板的第一表面上并围绕所述电子元件。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述多个热敏器件安装在所述电子元件的表面上。
7.如权利要求4所述的设备，其中，所述多个热电器件包括具有多个电阻元件的多个加热器件。
8.如权利要求4所述的设备，其中，所述多个热电器件包括多个帕尔贴器件。
9.如权利要求4所述的设备，还包括所述电子元件与所述基板的第二表面之间的热传导混合物。
10.如权利要求1所述的设备，还包括将所述电子元件封装住的电磁干扰和射频干扰屏蔽。
11.如权利要求8所述的设备，其中，所述多个热电器件被布置成以热弥散的方式将热量分布到所述电子元件。
12.如权利要求5所述的设备，其中，所述热敏器件矩阵还包括用于测量封装外壳内的环境温度的热敏器件。
13.如权利要求1所述的设备，其中，所述电子元件包括晶体振荡器。
14.如权利要求1所述的设备，其中，所述控制器包括多输入多输出控制器。
15.如权利要求1所述的设备，其中，所述热电偶系数矩阵包括多个热电偶系数，所述多个热电偶系数对应于由所述热敏器件矩阵检测到的一组热梯度和由所述热电器件矩阵产生的一组电压值。
16.一种控制器，包括可执行指令，用于执行以下步骤：
检测与电子元件相关的热敏器件矩阵所测量的热梯度；
基于检测到的热梯度并利用热电偶系数矩阵，对施加到热电器件矩阵上的一组电流值进行控制。
17.如权利要求16所述的控制器，其中，所述电子元件选自安装在印刷电路板基板的第一表面上的表面安装或插入式安装的元件。
18.如权利要求16所述的控制器，其中，所述印刷电路板基板包括封装外壳。
19.如权利要求18所述的控制器，其中所述控制器在所述封装外壳的外部。
20.如权利要求16所述的控制器，其中，所述热电器件矩阵包括多个热电器件，所述多个热电器件以二维栅格的形式布置在所述基板的与所述第一表面相反的第二表面上。
21.如权利要求16所述的控制器，其中，所述热敏器件矩阵包括多个热敏器件，所述多个热敏器件以二维栅格的形式安装在所述基板的第一表面上并围绕所述电子元件。
22.如权利要求20所述的控制器，其中，所述多个热电器件包括具有多个电阻元件的多个加热器件。
23.如权利要求20所述的控制器，其中，所述多个热电器件包括多个帕尔贴器件。
24.如权利要求21所述的控制器，其中，所述热敏器件矩阵包括用于测量封装外壳内的环境温度的环境热敏器件。
25.如权利要求24所述的控制器，其中，所述热电偶系数矩阵包括多个热电偶系数，所述多个热电偶系数对应于由所述热敏器件矩阵检测到的一组热梯度和由所述热电器件矩阵产生的一组电压值。
26.如权利要求25所述的控制器，其中，所述热电偶系数矩阵包括寄生热阻抗系数，该寄生热阻抗系数是关于所述环境热敏器件所测量的环境温度。
27.如权利要求26所述的控制器，被配置成初始化所述热电偶系数矩阵。
28.如权利要求27所述的控制器，其中，所述热电偶系数矩阵被配置以实现温度设定点。
29.如权利要求28所述的控制器，其中，基于所述温度设定点来调整所述热电偶系数。
30.如权利要求28所述的控制器，其中，基于给定时间段内测量的平均热梯度调整所述温度设定点。
31.一种用于稳定电子元件的温度的方法，其中该电子元件被安装在具有封装外壳的印刷电路板基板中，该方法包括：
利用布置在所述基板的第一表面中的热电器件矩阵加热所述电子元件，其中所述基板的第一表面与安装所述电子元件的所述基板的第二表面相反；
利用安装在所述基板的第二表面上的热敏器件矩阵测量所述电子元件周围的热梯度；并且
基于所述多个热敏器件测量的热梯度并利用热电偶系数矩阵，对所述多个热电器件所施加的热量进行控制。
32.如权利要求31所述的方法，其中，加热所述电子元件包括向所述热电器件矩阵施加一组电流，以便以热弥散的方式将热量分布到所述电子元件。
33.如权利要求32所述的方法，其中，测量热梯度包括测量所述热敏器件矩阵处的温度变化和所述封装外壳内由所述一组电流产生的环境温度变化。
34.如权利要求33所述的方法，其中，对热量进行控制包括对施加到所述热电器件矩阵上的所述一组电流进行控制。
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