[发明专利]使用封装件内传感器为计算设备提供温度缓解的电路和方法

说明书

一种方法包括：从温度传感器接收电信号，其中温度传感器设置在包括处理器芯片的封装件内，进一步其中温度传感器通过封装件内的材料与处理器芯片热分离；从电信号生成温度信息；处理温度信息以确定处理器芯片的性能应当被减轻；以及响应于温度信息而减轻处理器芯片的性能，其中处理温度信息和减轻处理器的性能由处理器芯片执行。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月21日提交的美国非临时申请第14/860,127号的优先权，其全部内容通过引用并入本文，如同其全部内容在下文中出于所有可应用的目的完整地被阐述。

技术领域

本申请涉及热缓解，并且更具体地涉及使用封装件内和芯片外温度传感器来向计算设备提供热缓解。

背景技术

传统的现代智能手机可以包括具有处理器和其他操作电路的片上系统(SOC)。具体地，智能手机中的SOC可以包括封装件内的处理器芯片，其中封装件安装在手机内部的印刷电路板(PCB)上。手机包括外部壳体和显示器，诸如液晶显示器(LCD)。人类用户在使用手机时物理触摸外部壳体和显示器。

在SOC运行时，它生成热量。在一个示例中，智能手机中的SOC可以达到80℃至100℃的温度。而且，传统的智能手机不包括用于散热的风扇。在使用期间，诸如当人类用户在智能手机上观看视频时，SOC生成热量，并且热量通过手机的内部部分传播到手机的外表面。

手机的外表面有时被称为“外皮”。外表面包括在物理上位于手机外部的外部壳体的一部分以及任何其他外部暴露的部分，诸如LCD显示器。一般认为，由于安全性和人体工程学原因，手机的外皮不应当达到高于大约40℃至45℃的温度。如上所述，智能手机内的SOC可能会达到80℃至100℃的温度，但是SOC的温度不会直接在手机的外皮处被感受到。相反，手机内的散热通常表示手机的外皮温度是低于SOC温度的温度。此外，尽管对SOC温度的变化可能相对较快(例如，几秒)，但是对设备外皮温度的变化可能相对较慢(例如，数十秒或数分钟)。

传统的智能手机包括用于在SOC中的温度传感器达到阈值水平时通过降低SOC的操作频率来控制外皮温度的算法。然而，SOC温度可能是针对设备外皮温度的较差代表。

发明内容

各种实施例包括通过测量芯片外和封装件内的温度并且在适当的情况下至少部分地基于温度测量来降低处理器的性能来缓解温度的系统和方法。

在一个实施例中，一种方法包括：从温度传感器接收电信号，其中温度传感器设置在包括处理器芯片的封装件内，进一步其中温度传感器通过封装件内的材料与处理器芯片热分离；从电信号生成温度信息；处理温度信息以确定处理器芯片的性能应当被减轻；以及响应于温度信息而减轻处理器芯片的性能，其中处理温度信息和减轻处理器的性能由处理器芯片执行。

在另一实施例中，一种系统包括：被配置为执行机器可读指令并且消耗来自系统电池的功率的计算机处理器，计算机处理器设置在封装件内，封装件具有电介质衬底并且在计算机处理器与系统的多个电气部件之间提供电通信；物理壳体，封闭系统的至少一部分，封装件设置在系统内，使得封装件被封闭在物理壳体内，计算机处理器进一步通过封装件与物理壳体热接触；以及温度测量设备，设置在封装件内并且通过封装件的材料与计算机处理器热分离，温度测量设备与计算机处理器电通信。计算机处理器被配置为执行以下操作：从温度测量设备接收电信号；响应于来自温度测量设备的电信号，确定应当进行热缓解操作；以及根据热缓解操作来降低计算机处理器的操作参数。

在另一实施例中，一种系统包括：用于提供指示系统内的芯片封装件的温度的信息的部件；用于将芯片封装件的温度与温度阈值相比较并且用于响应于确定芯片封装件的温度超过温度阈值而生成控制信号的部件；用于响应于控制信号而降低用于比较的部件的操作参数的部件；以及至少封闭用于比较的部件和用于提供的部件的物理壳体，用于比较的部件进一步通过芯片封装件的衬底与用于提供的部件热接触。