CN107209065B - 内部温度测定装置和温差测定模块 - Google Patents

Abstract

内部温度测定装置具有MEMS器件，该MEMS器件配置于基材上，并且具有顶面部21和支撑部22，所述顶面部21包括用于测定在内部温度的计算中使用的第一温差的第一热电堆24b和用于测定与第一温差一起用于内部温度的计算的第二温差的第二热电堆24d，从构成第一热电堆24b的各热电偶的热接点观察冷接点的方向与从构成第二热电堆24d的各热电偶的热接点观察冷接点的方向一致。

Description

内部温度测定装置和温差测定模块

技术领域

本发明涉及内部温度测定装置和温差测定模块。

背景技术

作为不受皮下组织的热电阻Rx的个体差的影响而能够测定深部体温Tb 的传感器模块，已知具有图10所示的结构的构件(例如，参照专利文献1)。

该传感器模块为下面的两式成立的构件。

Tb＝(Tt-Ta)Rx/R1+Tt…(1)

Tb＝(Tt’-Ta’)Rx/R2+Tt’…(2)

此处，Ta、Ta’分别是由图10中的左侧、右侧所示的热通量传感器的上表面侧的温度传感器测定的温度。Tt、Tt’分别是由图10中的左侧、右侧所示的热通量传感器的下表面侧的温度传感器测定的温度。R1、R2为各热通量传感器的绝热材料的热电阻。

若将(1)、(2)式组合而消除Rx，则能够得到下面的(3)式。

数式1

因此，根据图10的传感器模块，能够不受皮下组织的热电阻Rx的个体差的影响来计算深部体温Tb。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-212407号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述传感器模块利用多个温度传感器得到Tb的计算所需的信息。并且，温度传感器的精度并不高。因此，对传感器模块使用热电阻和热容量大的绝热材料，其结果，传感器模块变成响应性差(直至得到稳定的深部体温的测定结果为止所需的时间长)的构件。

若将具有热电堆的MEMS(Micro Electro Mechanical System：微机电系统)芯片用于温差的测定，则用于测定深部体温的模块的热电阻和热容量大幅减小，因此，能够以响应性良好的形式测定深部体温。但是，MEMS 芯片为极小(2～3mm左右见方或其以下)的器件，因此，在使用MEMS 芯片时，因来自测定对象物以外热源的热流影响，存在内部温度容易产生推定误差的倾向。

于是，本发明的课题为提供不易受到来自测定对象物以外热源的热流的影响的内部温度测定装置和温差测定模块。

解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明的用于对测定对象物的内部温度进行测定的内部温度测定装置具有：

基材，在计算所述测定对象物的内部温度时，该基材的一个面与所述测定对象物的表面接触，

MEMS器件，配置于所述基材的另一个面上，用于测定在所述测定对象物的内部温度的计算中所使用的第一温差与第二温差，该MEMS器件具有：顶面部，包括用于测定所述第一温差的第一热电堆以及用于测定所述第二温差的第二热电堆；支撑部，用于支撑所述顶面部且设置有到达所述顶面部的一个以上的空洞；从构成所述第一热电堆的各热电偶的热接点观察冷接点的方向与从构成所述第二热电堆的各热电偶的热接点观察冷接点的方向一致。

即，热电堆容易受到与热电堆的温差测定方向(热电堆的各热电偶的长度方向)平行的方向的温度梯度的影响。在具有温差测定方向相同的多个热电堆的MEMS器件产生与温差测定方向平行的方向的温度梯度的情况下，从各热电偶的热接点观察冷接点的方向与温度梯度的温度上升的方向一致的热电堆的输出减少，从各热电偶的热接点观察冷接点的方向变成与温度梯度的温度上升的方向的相反方向的热电堆的输出增加。因此，在基于从各热电偶的热接点观察冷接点的方向不同的两个热电堆的输出来计算出内部温度的情况下，会导致误差增大，但若采用上述结构(基于从自各热电偶的热接点观察冷接点的方向相同的两个热电堆的输出来计算出内部温度的结构)，则能够使误差不增大。因此，本发明的内部温度测定装置能够作为不易受到来自测定对象物以外热源的热流的影响的装置发挥作用。

本发明的内部温度测定装置的“基材”可以是单一构件(印刷布线板等)，也可以是将多个构件组合而成的构件。另外，也可以对本发明的内部温度测定装置使用具有多个第一热电堆和多个第二热电堆的MEMS器件。

另外，也可以将本发明的内部温度测定装置作为如下装置来实现，即，“具有：印刷电路板，具有使用由所述MEMS器件测定的所述第一温差和所述第二温差来计算所述内部温度的运算电路；带底筒状的封装部，具有多条引线；所述封装部插入在所述印刷电路板上设置的贯通孔中，所述基材为所述封装部的底部”。此外，带底筒状的封装部为带底圆筒状、带底椭圆筒状、带底方筒状等的具有底部和围绕该底部的周围的侧壁部的封装部。

另外，在将本发明的内部温度测定装置作为这样的装置来实现的情况下，为了提高内部温度的测定精度，也可以采用如下结构，即，“所述封装部的底部包括两个高导热性部，所述两个高导热性部由导热性良好的第一材料形成且被导热性比所述第一材料差的材料隔离，在所述两个高导热性部中的一个高导热性部的上方设置有所述第一热电堆的各热电偶的热接点，在另一个高导热性部的上方设置有所述第二热电堆的各热电偶的热接点”。

本发明的用于测定为了计算测定对象物的内部温度所使用的第一温差和第二温差的温差测定模块，

具有：

带底筒状的封装部，具有多条引线，

MEMS器件，设置于所述封装部的内底面上，该MEMS器件具有：顶面部，包括用于测定所述第一温差的第一热电堆以及用于测定所述第二温差的第二热电堆；支撑部，用于支撑所述顶面部且设置有到达所述顶面部的多个空洞；从构成所述第一热电堆的各热电偶的热接点观察冷接点的方向与从构成所述第二热电堆的各热电偶的热接点观察冷接点的方向一致。

在计算内部温度时，从该温差测定模块输出的第一温度、第二温度为误差不增大的温度。因此，若使用本发明的温差测定模块来制造内部温度测定装置，则能够得到不易受到来自测定对象物以外热源的热流的影响的内部温度测定装置。

发明效果

根据本发明，能够实现不易受到来自测定对象物以外热源的热流的影响的内部温度测定装置以及温差测定模块。

附图说明

图1是本发明一实施方式的内部温度测定装置的概略结构图。

图2是在实施方式的内部温度测定装置的温差测定模块中使用的封装部的立体图。

图3A是能够用于温差测定模块的MEMS芯片的上表面图。

图3B是图3A所示的MEMS芯片的沿图3A中的III-III线的剖视图。

图4A是能够用于温差测定模块的MEMS芯片的上表面图。

图4B是图4A所示的MEMS芯片的沿图4A中的IV-IV线的剖视图。

图5A是进行实验的内部温度测定装置的结构以及实验时的内部温度测定装置与水泥电阻的位置关系的说明图。

图5B是实验时的内部温度测定装置与水泥电阻的位置关系的说明图。

图6是实验结果的说明图。

图7A是具有被导热性差的构件隔离的多个传热垫片的框体底部的说明图。

图7B是图7A所示的框体底部的沿图7A中的VII-VII线的剖视图。

图8A是具有被导热性差的构件隔离的多个传热垫片的其他框体底部的说明图。

图8B是图8A所示的框体底部的沿图8A中的VIII-VIII线的剖视图。

图9是温差模块的变形例的说明图。

图10是不受皮下组织的热电阻的个体差的影响而能够测定深部体温的传感器模块的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，使用图1和图2对本发明一实施方式的内部温度测定装置1的结构进行说明。图1是本实施方式的内部温度测定装置1的概略结构图，图2 是用于说明内部温度测定装置1所具有的温差测定模块10的封装部11结构的立体图。

本实施方式的内部温度测定装置1是用于测定(推定)其表面附近存在的非发热体的测定对象物(人体等)的内部温度的装置。此外，内部温度测定装置1在温差测定模块10的下表面(图1中的下侧的面)与测定对象物的表面接触的状态下，对测定对象物的内部温度进行测定。

如图1所示的那样，内部温度测定装置1具有如下结构：在设置于印刷电路板30的贯通孔插入有温差测定模块10。

印刷电路板30是在设置有用于插入温差测定模块10的贯通孔的印刷布线板31上安装有运算电路32a等各种器件32(电阻、电容器等)的单元。运算电路32a是基于表示温差测定模块10输出的温差ΔT、温差ΔT’、温度 Tr的这3种信号来计算(推定)测定对象物的内部温度Tb的电路。作为该运算电路32a，例如使用根据下面的内部温度计算式来计算内部温度Tb的电路。

数式2

此外，上述内部温度计算式中的k与存在于测定对象物的表面附近的非发热体的热电阻无关，为基于MEMS芯片20的形状预先设定的比例系数。

温差测定模块10为将MEMS芯片20和ASIC(Application Specific IntegratedCircuit：专用集成电路)26配置于封装部11内的模块。

温差测定模块10的封装部11具有图2中所示的结构。即，封装部11 具有大致带底四方筒状的框体12。在封装部11的框体12的相对的侧壁12a、 12b分别设置有多条引线13，所述多条引线13与框体12的下表面隔开规定的间隔且贯通侧壁12a或12b。另外，封装部11的各引线13与框体12下表面之间的间隔被设定为：在印刷布线板31的贯通孔中插入温差测定模块10 的底部侧时，温差测定模块10的下表面从印刷电路板30(印刷布线板31) 的下表面凸出。

在框体12的底部(下面，也记载为框体底部)的配置有MEMS芯片20 和ASIC26的部分配置有由高导热性的材料(在本实施方式中为金属)构成的传热垫片14。该传热垫片14为与框体底部的除传热垫片14以外的部分大致相同厚度的构件。

框体12的各侧壁的构成材料通常为导热性差的绝缘性材料(树脂等)。另外，框体底部的除传热垫片14以外的部分的构成材料也通常为导热性差的绝缘性材料，但框体底部的除传热垫片14以外的部分的构成材料也可以是导热性良好的导电性材料、导热性良好的绝缘性材料。

此外，若使框体12的除传热垫片14以外的部分(框体12的各侧壁以及框体底部的除传热垫片14以外的部分)的构成材料为相同的树脂，则能够通过使用了引线13用的金属板(所谓的引线框)和传热垫片14用的金属板的模具成型容易地制造封装部11。因此，优选使框体12的除传热垫片14以外的部分的构成材料为树脂。

ASIC26(图1)是输入输出用多个电极设置于其上表面的集成电路。 ASIC26内置有温度传感器，该温度传感器用于测定作为MEMS芯片20的规定部分的温度而使用的温度Tr。另外，ASIC26具有放大该温度传感器的输出(表示Tr的信号)和MEMS芯片20的输出(表示ΔT、ΔT’的信号)的功能和将放大后的各输出进行数字数据化的功能。作为该ASIC26，例如能够使用如下的集成电路，即，具有用于输出与绝对温度成比例的电压的PTAT(Proportional To Absolute Temperature：与绝对温度成比例)电压源(即，发挥温度计功能的电压源)，PTAT电压源的结构构件发挥温度传感器的功能。

温差测定模块10中使用的MEMS芯片20是使用MEMS(Micro Electro MechanicalSystems：微机电系统)技术所制造的满足下面三个条件的小尺寸器件。

条件1：具有用于测定温差ΔT的一个以上的第一热电堆，该第一热电堆将大致相同形状的多个热电偶以相互平行的方式，在与各热电偶的长度方向正交的方向上排列而进行串联连接。

条件2：具有用于测定温差ΔT’一个以上的第二热电堆，该第二热电堆将大致相同形状的多个热电偶以互相平行的方式，在与各热电偶的长度方向正交的方向上排列而进行串联连接。

条件3：从用于测定温差ΔT、ΔT’的各热电堆(第一热电堆、第二热电堆)的各热电偶的热接点观察冷接点的方向为相同方向。

此处，使用图3和图4对满足上述条件1～3的MEMS芯片20的具体例子(MEMS芯片20a和20b)进行说明。此外，图3A为MEMS芯片20a的上表面图，图3B为MEMS芯片20a的沿图3A中的III-III线的剖视图。图 4A为MEMS芯片20b的上表面图，图4B为MEMS芯片20b的沿图4A中的IV-IV线的剖视图。另外，在下面的MEMS芯片20a、20b的说明中，左、右为图3A、图3B、图4A及图4B中的左、右。

如图3B和图4B所示，MEMS芯片20a和20b均具有顶面部21和支撑部22。

顶面部21是使用各种半导体工艺(成膜、抗蚀剂图案形成、蚀刻等)形成于硅基板上的部分。支撑部22是从背面侧对形成顶面部21的硅基板进行蚀刻而形成的部分。如图3B和图4B所示，支撑部22具有到达顶面部21的多个空洞。下面，将位于支撑部22的各空洞上的一部分顶面部21记载为膜部。另外，将支撑部22的各点划线框25内的部分(顶面部21的位于热电堆 24的测温对象的部分下方的支撑部22的部分等)记载为脚部23。

如图3A和图3B所示，在MEMS芯片20a的顶面部21内设置有热电堆 24b和24d。各热电堆24b、24d具有如下结构：将大致相同形状的多个热电偶以互相平行的方式，在与各热电偶的长度方向正交的方向上大致等间隔地排列而进行串联连接。另外，热电堆24b和热电堆24d以温差的测定方向(各热电偶的长度方向)为相同方向的方式形成于顶面部21内。

构成热电堆24b的各热电偶的热接点、冷接点分别配置于MEMS芯片 20a的左右方向的中央的脚部23上方、MEMS芯片20a左侧的空洞上方 (MEMS芯片20a左侧的膜部内)。另外，构成热电堆24d的各热电偶的热接点、冷接点分别配置于MEMS芯片20a右侧的脚部23上方、MEMS芯片 20a右侧的空洞上方。

总之，该MEMS芯片20a的热电堆24b和热电堆24d为从各热电偶的热接点观察冷接点的方向相同的热电堆。因此，MEMS芯片20a满足条件3。

另外，如图3B所示，MEMS芯片20a右侧的脚部23的左右方向的宽度比中央的脚部23的宽度宽。并且，热电堆24b的热接点配置于顶面部21的中央的脚部23上的部分内，热电堆24d的热接点配置于顶面部21的右侧的脚部23上的部分内。因此，就利用热电堆24b测定的温差以及利用热电堆 24d测定的温差而言，能够将一个作为ΔT，将另一个作为ΔT’来使用。即， MEMS芯片20a还满足条件1和条件2。

因此，MEMS芯片20a能够作为MEMS芯片20使用。

另外，对图4A和图3A进行比较可知，MEMS芯片20b是将热电堆24a 和24c追加到MEMS芯片20a而成的。并且，MEMS芯片20b的设置有热电堆24a的部分具有将设置有热电堆24d的部分在MEMS芯片20b的左右方向的中心面上反转而成的结构。另外，MEMS芯片20b的设置有热电堆24c 的部分具有将设置有热电堆24b的部分在MEMS芯片20b的左右方向的中心面上反转而成的结构。

因此，该MEMS芯片20b能够作为，热电堆24a、24c中的一个为第一热电堆，另一个为第二热电堆的MEMS芯片20使用，并且还能够作为，热电堆24b、24d中的一个为第一热电堆，另一个为第二热电堆的MEMS芯片 20使用。

MEMS芯片20a、20b分别具有第一热电堆(ΔT测定用热电堆)、第二热电堆(ΔT’测定用热电堆)，如条件1～3中定义的那样，MEMS芯片20 也可以具有用于测定温差ΔT、ΔT’的多个第一热电堆、第二热电堆。此外，用于测定温差ΔT(ΔT’)的多个第一(第二)热电堆可以是热电堆彼此在 MEMS芯片20内串联或并 列地连接而成的热电堆，也可以是热电堆彼此在 MEMS芯片20内未连接的热电堆。

以上，如说明的那样，在本实施方式的内部温度测定装置1中采用如下结构：将通过满足上述条件1～3的MEMS芯片20的从各热电偶的热接点观察冷接点的方向相同的一个以上的第一热电堆以及一个以上的第二热电堆测定的ΔT、ΔT’被用于内部温度Tb的计算的方式，来构成温差测定模块10(对温差测定模块10的 MEMS芯片20、ASIC26、引线13间进行连接)。

以上，如说明的那样，在本实施方式的内部温度测定装置1中采用如下结构：将通过满足上述条件1～3的MEMS芯片20的从各热电偶的热接点观察冷接点的方向相同的多个热电堆测定的ΔT、ΔT’用于内部温度Tb的计算。因此，内部温度测定装置1作为即使来自测定对象物以外的热源的热流流入 MEMS芯片20，也能够正确地计算(推定)出内部温度Tb的装置的发挥作用。

下面，说明采用上述结构的内部温度测定装置1作为即使来自测定对象物以外的热源的热流流入MEMS芯片20，也能够正确地计算(推定)出内部温度Tb的装置的发挥作用的理由。此外，在下面的说明中，上、下、左、右为图4B中的上、下、左、右。

考虑将由MEMS芯片20b(图4A和图4B)的热电堆24a、热电堆24c 测定的温差分别设为ΔT’、ΔT的内部温度测定装置1和将由MEMS芯片20b 的热电堆24c、热电堆24d测定的温差分别设为ΔT、ΔT’的内部温度测定装置。另外，后者的内部温度测定装置(下面，记载为比较用装置)与内部温度测定装置1为只有MEMS芯片20b、ASIC26间的连接不同的装置。

MEMS芯片20b的各热电堆24将多个热电偶在上下方向上排列配置，以能够测定左右方向的温差。因此，MEMS芯片20b的各热电堆24的输出容易受到MEMS芯片20b的左右方向的温度梯度的影响。

另外，从MEMS芯片20b的热电堆24b和24d的各热电偶的热接点观察冷接点的方向为向左，但从热电堆24a和24c的各热电偶的热接点观察冷接点的方向为向右。因此，通过来自测定对象物以外热源的热流，在比较对象装置内和内部温度测定装置1内的MEMS芯片20b产生左端侧成为高温侧的温度梯度的情况下，通过热电堆24a、热电堆24c测定的各温差增加，通过热电堆24b、热电堆24d测定的温差减少。

因此，在产生上述温度梯度的情况下，在将通过热电堆24c、热电堆24d 测定的温差分别作为ΔT、ΔT’来使用的比较用装置中，基于大于原来温差的ΔT、小于原来温差的ΔT’以及温度Tr来计算出内部温度Tb。另外，在将通过热电堆24a、热电堆24c测定的温差分别作为ΔT’、ΔT来使用的内部温度测定装置1中，基于小于原来温差的ΔT、大于原来温差的ΔT’以及温度Tr 来计算出内部温度Tb。此外，在上述说明和下面的说明中，“原来温差”是指，“当在MEMS芯片20b没有产生因来自测定对象物以外热源的热流引起的温度梯度的情况下，应由热电堆24测定的温差”。

并且，在利用上述内部温度计算式计算内部温度Tb时，将运算(ΔT’-ΔT)，但该(ΔT’-ΔT)的运算结果在使用大于原来温差的ΔT及小于原来温差的ΔT’的情况和使用小于原来温差的ΔT及小于原来温差的ΔT’的情况下大为不同。

具体而言，考虑例如由热电堆24c测定的温差的测定结果ΔT的因来自测定对象物以外的热源的热流影响带来的增加量、由热电堆24d测定的温差的测定结果ΔT’的因来自测定对象物以外的热源的热流影响带来的减少量、由热电堆24a测定的温差的测定结果ΔT’的因来自测定对象物以外的热源的热流影响带来的增加量均为α(＞0)的情况。在该情况下，基于热电堆24c 测定的温差的测定结果ΔT和热电堆24d测定的温差的测定结果ΔT’运算出的(ΔT’-ΔT)值变成比原来值小2α的值。另一方面，基于热电堆24c测定的温差的测定结果ΔT和热电堆24a测定的温差的测定结果ΔT’运算出的 (ΔT’-ΔT)值，通过减去α而被抵消，因此变成与原来值相同的值。

由上述内部温度计算式可知，内部温度Tb并非仅由(ΔT’-ΔT)值而确定的值，而是大大受到(ΔT’-ΔT)值的影响。并且，若采用将由满足条件1～ 3的MEMS芯片20的从各热电偶的热接点观察冷接点的方向相同的热电堆测定的ΔT、ΔT’用于内部温度Tb的计算的结构，则如上述那样，能够抑制因来自测定对象物以外的热源的热流使(ΔT’-ΔT)值大幅偏离原来值的情况。因此，本实施方式的内部温度测定装置1作为即使来自测定对象物以外的热源的热流流入MEMS芯片20，也能够正确地计算(推定)内部温度Tb的装置发挥作用。

以上，定性地进行了说明了本实施方式的内部温度测定装置1的作用效果，但上述作用效果也通过实验被确认。

具体而言，分别对与作用效果的说明中使用的装置为相同结构的将 MEMS芯片20b以图5A和图5B中所示的姿势配置于封装部11内的内部温度测定装置1和比较用装置1’进行下面的实验。

在载置有硅橡胶的能够控制温度的载台上配置内部温度测定装置1/比较用装置1’，并且在图5B所示的位置配置1kΩ的水泥电阻40。并且，通过施加电压(0V、2V、4V)来对水泥电阻40进行加热，并测定内部温度Tb的推定误差(载台的温度与内部温度Tb的计算结果之差)。此外，为了防止光从上方入射到温差测定模块10内的情况、上方的空气温度因气流等发生变化的情况，图5B中所示的构件15是覆盖温差测定模块10的上表面(上侧的开口部)的盖部15。

图6中示出上述实验的结果。如该图6所示，在基于热电堆24c和热电堆24d的输出来计算出Tb的比较用装置1’中，随着印刷电路板30的右端侧的温度上升，则推定误差变大。另一方面，在基于热电堆24a和热电堆24c 的输出来计算出Tb的内部温度测定装置1中，不取决于印刷电路板30的右端侧的温度，推定误差变成小值。

如此，根据上述结构，能够抑制在来自测定对象物以外的热源的热流流入MEMS芯片20(20b等)时，内部温度Tb的推定误差变大的情况。

《变形方式》

上述的内部温度测定装置1能够进行各种变形。例如，就内部温度测定装置1所采用的“将满足条件1～3的MEMS芯片20的利用从各热电偶的热接点观察冷接点的方向相同的一组热电堆测定的ΔT、ΔT’用于内部温度Tb 的计算”这样结构而言，不论配置有MEMS芯片20的构件为何种构件，也具有效果。因此，能够将内部温度测定装置1变形为MEMS芯片20配置于印刷布线板31上的装置。

另外，将框体底部的配置有MEMS芯片20及ASIC26的部分作为高导热性的传热垫片14是因为，原则上框体底部的厚度方向的导热性越好，则内部温度Tb的推定误差越变小的缘故。但是，因所采用的MEMS芯片20的形状，也会存在传热垫片14的横向(与厚度方向垂直的方向)的导热性良好而推定误差变大的情况。因此，也可以在框体底部不设置传热垫片14，用导热性较差的材料形成框体底部。

另外，为了抑制因框体底部的横向导热导致推定误差增大的情况，也可以使框体底部为具有被导热性差的构件隔离的多个传热垫片14的框体底部。下面，使用图7A、图7B、图8A及图8B，对具有被导热性差的构件隔离的多个传热垫片14的框体底部具体地进行说明。此外，图7A为具有被导热性差的构件19隔离的多个传热垫片14的框体底部的说明图(省略温差测定模块10的封装部11的侧壁部分的图示的上表面图)。图7B为框体底部的沿图7A中的VII-VII线的剖视图。另外，图8A为具有被导热性差的构件19 隔离的多个传热垫片14的其他的框体底部的说明图，图8B为该框体底部的沿图8A中的VIII-VIII线的剖视图。

对于温差测定模块10，希望MEMS芯片20的各脚部23的下表面温度基本上不受其他的脚部23的下表面温度的影响(各脚部23的下表面温度仅依赖于从测定对象物流入的热量以及MEMS芯片20上方的空气温度)。因此，如图7A和图7B所示，在MEMS芯片20的各脚部23下方也可以存在其他的传热垫片14，即被导热性差的构件19热隔离的传热垫片14。此外，MEMS芯片20的图7A和图7B中的下侧的脚部23下方的传热垫片14延伸至ASIC26下方是因为，能够将利用ASIC26的温度传感器测定的温度Tr作为MEMS芯片20的特定部分的温度使用。

但是，根据MEMS芯片20的结构(所使用的热电堆24的MEMS芯片 20内的位置)，存在几个脚部23的下表面温度也可以相同(或者相同时更好)的情况。因此，如图8A和图8B所示，也可以将设置于框体底部的多个传热垫片14中的几个(图8A和图8B中为一个)位于多个脚部23的下方。

图5A中示出了将MEMS芯片20以其温差测定方向(热电堆24的各热电偶的长度方向)与封装部11的设置有引线13的各侧壁的壁面正交的姿势配置于封装部11内的温差测定模块10，但对MEMS芯片20的封装部11内的位置/姿势没有特别限制。例如，如图9所示，也可以将MEMS芯片20以其温差测定方向(热电堆24的各热电偶的长度方向)与封装部11的设置有引线13的各侧壁的壁面平行的方式配置于封装部11内。另外，也可以将 MEMS芯片20倾斜地配置于封装部11内。

温差测定模块10为上方的空气温度越低则灵敏度越高的模块。因此，在利用盖部15覆盖温差测定模块10的开口部(上表面)的情况下，也可以在盖部15的下表面设置用于吸收红外线的构件。另外，作为温差测定模块10 的盖部15，也可以采用具有散热性良好的形状的构件，例如具有散热片的构件或面积为温差测定模块10的开口部的面积的数倍的构件。

另外，也可以不设置盖部15，将除了温差测定模块10的下表面以外的部分用框体包围。此外，在该情况下，也可以通过在框体的温差测定模块10 的开口部上的部分设置用于吸收红外线的构件，提高内部温度测定装置的灵敏度。

为了防止从上方入射的光在温差测定模块10的内表面反射而入射到 MEMS芯片20，为了使温差测定模块10内的空气温度稳定化，也可以将温差测定模块10(封装部11、框体12)的内表面用黑色的构件，例如黑色的涂料、黑色的树脂覆盖。

另外，在将内部温度测定装置1用于人体的深部体温的测定的情况下，也可以将具有生物体适应性的绝缘性的薄膜、树脂构件等固定于温差测定模块10的下表面。另外，为了使与测定对象物间的热接触性变得良好，也可以以下表面成为中央部分朝下方凸出的曲面状的方式或者下表面存在多个由曲面构成的凸结构的方式制造温差测定模块10。

也可以使内部温度测定装置1的封装部11(框体12)的形状成为与上述形状不同的形状(除带底四方筒状以外的带底方筒状、带底圆筒状、带底椭圆筒状等)。另外，上述技术能够不依赖于设置有MEMS芯片20的构件而应用。因此，也可以将内部温度测定装置1变形为没有使用封装部11的装置 (MEMS芯片20配置于印刷布线板31上的装置等)。

附图标记的说明：

1 内部温度测定装置

10 温差测定模块

11 封装部

12 框体

12a、12b 侧壁

13 引线

14 传热垫片

15 盖部

20 MEMS芯片

21 顶面部

22 支撑部

23 脚部

24、24a、24b、24c 热电堆

26 ASIC

30 印刷电路板

31 印刷布线板

32 器件

32a 运算电路

Claims (4)

1.一种内部温度测定装置，用于对测定对象物的内部温度进行测定，其特征在于，

具有：

基材，在计算所述测定对象物的内部温度时，该基材的一个面与所述测定对象物的表面接触，

MEMS器件，配置于所述基材的另一个面上，用于测定在所述测定对象物的内部温度的计算中所使用的第一温差与第二温差，该MEMS器件具有：顶面部，包括用于测定所述第一温差的第一热电堆以及用于测定所述第二温差的第二热电堆；支撑部，用于支撑所述顶面部且设置有到达所述顶面部的一个以上的空洞；从构成所述第一热电堆的各热电偶的热接点观察冷接点的方向与从构成所述第二热电堆的各热电偶的热接点观察冷接点的方向一致。

2.根据权利要求1所述的内部温度测定装置，其特征在于，

具有：

印刷电路板，具有使用由所述MEMS器件测定的所述第一温差和所述第二温差来计算所述内部温度的运算电路，

带底筒状的封装部，具有多条引线，

所述封装部插入在所述印刷电路板上设置的贯通孔中，所述基材为所述封装部的底部。

3.根据权利要求2所述的内部温度测定装置，其特征在于，

所述封装部的底部包括两个高导热性部，所述两个高导热性部由导热性良好的第一材料形成且被导热性比所述第一材料差的材料隔离，

在所述两个高导热性部中的一个高导热性部的上方设置有所述第一热电堆的各热电偶的热接点，在另一个高导热性部的上方设置有所述第二热电堆的各热电偶的热接点。

4.一种温差测定模块，用于测定为了计算测定对象物的内部温度所使用的第一温差和第二温差，其特征在于，

具有：

带底筒状的封装部，具有多条引线，

MEMS器件，设置于所述封装部的内底面上，该MEMS器件具有：顶面部，包括用于测定所述第一温差的第一热电堆以及用于测定所述第二温差的第二热电堆；支撑部，用于支撑所述顶面部且设置有到达所述顶面部的多个空洞；从构成所述第一热电堆的各热电偶的热接点观察冷接点的方向与从构成所述第二热电堆的各热电偶的热接点观察冷接点的方向一致。