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可穿戴电子设备中的具有增强的热耦合的远程温度感测的制作方法

可穿戴电子设备中的具有增强的热耦合的远程温度感测
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请根据35 u.s.c.
§
119(e)规定要求2021年9月21日提交的美国临时专利申请第63/246,685号的权益，其内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
3.本公开大体上涉及温度传感器，并且更具体地涉及通过可穿戴电子设备(例如，电子手表、健康和健身监视器等)进行温度感测。

背景技术：

4.当今社会中电子设备是非常常见的。示例性电子设备包括电子手表、健康和健身监视器、智能电话、平板电脑等。这些电子设备中的一些电子设备包括测量外部对象(诸如用户的身体)的温度的温度传感器。一些电子设备还包括其他传感器，诸如光学传感器。
5.在其中电子设备包括多种类型的传感器(例如，温度传感器、光传感器、压力传感器或其他类型的传感器)的情况下，相同或不同类型的传感器可以从可能的噪声源(干扰源)彼此电屏蔽、磁屏蔽、热屏蔽、光学屏蔽或以其他方式屏蔽等等，以提高其性能。例如，光学传感器可以被光学屏蔽，使得其检测来自仅特定对象或方向的光的反射，或者温度传感器可以被热屏蔽，使得其仅检测特定对象的温度。
6.在具有有限内部空间的电子设备(其包括可穿戴电子设备中的当今大多数手持件)中，将传感器定位在远离该传感器正在感测的对象或条件的位置处可能也是有用的。例如，光学传感器可以被定位在远离其正在光学感测的对象的位置处，并且由该光学传感器发射或接收的光可以被光学引导、被选择性地阻挡等。又如，温度传感器可以被定位成远离温度感测位置并且经由导电细丝等热耦接到温度感测位置。

技术实现要素：

7.提供以下发明内容以简化形式介绍一系列概念。在具体实施方式中进一步描述这些概念。以下发明内容并不旨在识别要求保护的主题的关键特征或基本特征；也不旨在用作帮助确定要求保护的主题的范围。
8.本文公开了与具有增强的热耦合的远程温度感测有关的系统、设备、方法和装置。更具体地，并且在一些实施方案中，描述了可穿戴电子设备。设备可以包括：外壳，该外壳具有与第二侧相对的第一侧，该第一侧形成电子设备的外表面；间隔件，该间隔件被定位在该外壳的内部并且附接到该外壳的该第二侧；以及被定位在该外壳的内部的温度传感器。间隔件可以朝向温度传感器热传导外壳的第二侧的温度。
9.在一些实施方案中，可穿戴电子设备是手表，并且外壳包括后晶体，该后晶体具有形成第一侧的外部和形成第二侧的内部。在一些实施方案中，间隔件可以是至少一部分包含嵌入式导热颗粒的聚合物，该嵌入式导热颗粒形成用于朝向温度传感器传导外壳的第二侧的温度的热通路。在附加的和/或另选的实施方案中，间隔件可以是金属间隔件。在附加
的和/或另选的实施方案中，间隔件可以包括或可以附接到印刷电路板，该印刷电路板具有由至少一个金属通孔连接的一组金属层，其中该一组金属层朝向温度传感器传导外壳的温度。
10.还描述了一种温度感测设备，该温度感测设备可以包括导热部件，该导热部件具有能够操作以被放置成与温度感测设备的外部的对象接触的第一侧以及与该第一侧相对的第二侧。设备还可以包括：分隔层，该分隔层被定位在邻近导热部件的第二侧；以及温度传感器，该温度传感器被定位在该分隔层的与导热部件相对的一侧上。分隔层可以限定从导热部件的第二侧上的温度感测位置到温度传感器的热通路的至少一部分。
11.本公开还描述了一种电子设备，该电子设备可以包括外壳，该外壳包括覆盖件，该覆盖件具有形成该电子设备的外表面的第一侧以及与该第一侧相对的第二侧，该第二侧面向该电子设备的内部。覆盖件可以对第一组或第一范围的光波长透射。该电子设备还可以包括间隔件，该间隔件被定位在该电子设备的内部并且附接到覆盖件的第二侧。间隔件可以限定空隙区域，并且可以对第二组或第二范围的光波长不透明，该第二组或第二范围的光波长包括第一组或第一范围的光波长中的至少一些光波长。该电子设备还可以包括：光检测器，该光检测器被定位在空隙区域中并且能够操作以通过覆盖件接收光；以及被定位在该电子设备内部的温度传感器。间隔件可以限定从覆盖件的第二侧上的温度感测位置到温度传感器的温度感测输入的热通路。
12.除了所述示例性方面和实施方案之外，参考附图并通过研究以下描述，更多方面和实施方案将为显而易见的。
附图说明
13.本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的结构元件。
14.图1a示出了根据实施方案的可穿戴电子设备的顶视图。
15.图1b示出了根据实施方案的可穿戴电子设备的底视图。
16.图2a示出了根据实施方案的图1a至图1b的可穿戴电子设备的剖视图。
17.图2b示出了根据实施方案的图1a至图1b的可穿戴电子设备的部件的平面图。
18.图2c示出了根据实施方案的图1a至图1b的可穿戴电子设备的一部分的剖视图。
19.图3a示出了根据实施方案的电子设备的聚合物层的剖视图。
20.图3b示出了根据实施方案的电子设备的金属层的剖视图。
21.图3c示出了根据实施方案的具有热通路的印刷电路板的剖视图。
22.图4a示出了根据实施方案的间隔件和聚合物层。
23.图4b示出了根据实施方案的接合的间隔件和聚合物层。
24.图5a示出了根据实施方案的具有热通路和部件腔体的印刷电路板。
25.图5b是根据实施方案的创建图5a的印刷电路板的方法的流程图。
26.图6是根据实施方案的电子设备的框图。
27.附图中的交叉影线或阴影的用途通常被提供以阐明相邻元件之间的边界并还有利于附图的易读性。因此，存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料特性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其
他特征、属性、或特性的任何偏好或要求。
28.附加地，应当理解，各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供，以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解，并因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示对所示的实施方案的任何偏好或要求，以排除结合其所述的实施方案。
具体实施方式
29.现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
30.本文描述的实施方案涉及电子设备，包括一个或多个温度传感器的可穿戴电子设备，诸如电子手表或健康和健身监视器。此类电子设备还可以包括其他传感器，诸如光学传感器、压力传感器或其他传感器。对于电子手表和健康和健身监视器的情况，传感器可以获得生物计量测量，诸如体温、脉搏率、血液充氧水平和血压等。
31.本文描述的实施方案可以包括各种类型的温度传感器中的任何一种温度传感器。此类温度传感器的示例包括双金属接合点、热敏电阻、热电偶、硅带隙温度传感器和集成电路温度传感器等。
32.温度传感器可以通过放置成与正在进行温度测量的身体或对象直接接触来操作。附接到用户的身体的电子设备(诸如电子手表或健康和健身监视器)以及包括温度传感器的其他电子设备通常具有外壳，该外壳至少在该外壳上的温度感测位置处接触对象并且达到与该对象相同的温度。
33.在一些电子设备中，可以接受将温度传感器附接到外壳的内侧，靠近温度感测位置。然而，在一些实施方案中，诸如包括光发射器及检测器的那些实施方案，附接到电子设备外壳的内侧的温度传感器可能干扰光发射或光检测。本文描述的某些实施方案被配置用于远程温度感测，并且包括与电子设备的外壳不直接接触的一个或多个温度传感器。相反，间隔件或分隔层可以被定位成使得间隔件的第一侧在外壳的内表面上或相邻于外壳的内表面，其中温度传感器在该间隔件或该分隔层的相对侧上、靠近或邻近该间隔件或该分隔层的相对侧。
34.在本文公开的各种实施方案中，间隔件或分隔层可以被配置为限定从外壳的内表面到温度传感器(或靠近温度传感器)的一个或多个热通路。此类热通路可以操作以通过间隔件或分隔层将热量从外壳上的温度感测位置传导到温度传感器所位于的位置(例如，在间隔件或分隔层的相对侧上、靠近或邻近间隔件或分隔层的相对侧)。为了术语方便，通过间隔件或分隔层将热量从外壳上的温度感测位置物理传导到温度传感器以便推断在该温度感测处的温度将被简单地描述为将热量或温度从该温度感测位置传导到该温度传感器。在下文中，术语“间隔件”也将指分隔层。
35.在一些情况下，间隔件可以被配置为有利于除远程温度感测之外的附加功能。例如，某些实施方案可以包括用于附加参数感测的光发射器和/或光传感器，诸如电子手表，其中外壳具有与用户的皮肤接触的透明(或部分透明)后盖。在下文中，“光发射器/光检测器”将指包括光发射器和光检测器中的一者或两者的一个或多个部件或设备。可以通过后
盖发射光，其中光的反射由设备用于检测用户的皮肤的运动，从中可以推断出用户的心率或其他参数。光发射器/光检测器可以至少部分地由间隔件包围，使得间隔件可以为光发射器/光检测器提供对进入该光检测器的环境光或外部光的屏蔽。间隔件可以由对光发射器/光检测器所使用的某一范围的或一组光波长不透明的材料构造和/或制成。间隔件还可以包含金属部件或传导部件，该金属部件或传导部件被配置为向电子设备的内部提供电磁屏蔽。
36.以下参照图1a至图6讨论这些及其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。
37.另外，尽管在附图中示出并在下文描述了特定的电子设备，但是本文描述的电子设备的部件可以与各种电子设备一起使用，该各种电子设备包括但不限于移动电话、个人数字助理、计时设备、健康或健身监测设备、智能眼镜的接触垫、健康感测盘等。尽管提及了各种电子设备，但是电子设备或其部件也可以与其他产品结合使用和/或与各种其他部件组合。
38.其他示例和具体实施在本公开和所附权利要求的范围和实质内。例如，实现功能的特征也可在物理上位于各个位置处，包括被分布成使得功能部分在不同的物理位置处实现。此外，如本文所用，包括在权利要求中，在前缀为“至少一个”的一系列项中使用的“或”指示分离性列表，使得例如“a、b或c中的至少一者”是指a或b或c，或者ab或ac或bc，或者abc(即，a和b和c)。另外，术语“示例性”并不意味着所述示例为优选的或比其他示例更好。
39.图1a和图1b示出了包括一组传感器的设备100(电子设备)的示例。传感器可以用于例如从设备100的穿戴者或用户获取生物信息(例如，皮肤温度、心率、呼吸率、血压、血液流速、血液充氧、血糖水平等)，或确定设备100的状态(例如，设备100是否正在被佩戴或设备100的紧密度)。设备的尺寸和形状因子以及带104(例如，腕带)的包括表明设备100是电子手表、健身监视器或健康诊断设备。然而，设备100另选地可以是任何类型的可穿戴设备。图1a示出了设备100的前等轴视图，并且图1b示出了设备100的后等轴视图。
40.设备100可以包括主体102(例如，手表主体)和带104。主体102可以包括输入设备或选择设备，诸如冠部118或按钮120。带104可以附接到主体102的外壳106，并且可以用于将主体102附接到用户的身体部位(例如，手臂、手腕、腿部、脚踝或腰部)。主体102可以包括至少部分地围绕显示器108的外壳106。在一些实施方案中，外壳106可以包括侧壁110，该侧壁110可以支撑前盖112(图1a)和/或后盖114(图1b)。前盖112可以被定位在显示器108上方，并且可以提供窗口，通过该窗口可观看显示器108。在一些实施方案中，显示器108可以附接到(或邻接)侧壁110和/或前盖112。在设备100的另选的实施方案中，可以不包括显示器108和/或外壳106可以具有另选的构型。
41.显示器108可以包括一个或多个发光元件，包括例如限定发光二极管(led)显示器、有机led(oled)显示器、液晶显示器(lcd)、电致发光(el)显示器或其他类型的显示器的发光元件。在一些实施方案中，显示器108可以包括一个或多个触摸传感器和/或力传感器，或与之相关联，该触摸传感器和/或力传感器被配置为检测施加到前盖112的表面的触摸和/或力。
42.在一些实施方案中，外壳106的侧壁110可使用一种或多种金属(例如，铝或不锈
钢)、聚合物(例如，塑料)、陶瓷或复合材料(例如，碳纤维)形成。可以例如使用玻璃、晶体(例如，蓝宝石)或透明聚合物(例如，塑料)中的一种或多种来形成前盖112，该玻璃、晶体或透明聚合物使用户能够通过前盖112观看显示器108。在一些情况下，前盖112的一部分(例如，前盖112的周边部分)可以涂覆有不透明油墨，以遮盖外壳106内所包括的部件。在一些情况下，外壳106的所有外部部件可以由透明材料形成，并且设备100内的部件可以被外壳106内的不透明油墨或不透明结构遮盖或不遮盖。
43.后盖114可以使用与用于形成侧壁110或前盖112的材料相同的材料形成。在一些情况下，后盖114可以是也形成侧壁110的整体式元件的一部分。在其他情况下，并且如图所示，后盖114可以是多部分后盖，诸如具有附接到侧壁110的第一后盖部分114-1和附接到第一后盖部分114-1的第二后盖部分114-2的后盖。在一些情况下，第二后盖部分114-2可以具有圆形周边和弓形外表面116(即，具有弓形轮廓的外表面116)。
44.前盖112、后盖114或第一后盖部分114-1可以使用紧固件、粘合剂、密封件、垫圈或其他部件来安装到侧壁110。当存在时，第二后盖部分114-2可以使用紧固件、粘合剂、密封件、垫圈或其他部件来安装到第一后盖部分114-1。
45.包括显示器108的显示器叠层或设备叠层(以下称为“叠层”)可以附接(或邻接)到前盖112的内表面并且延伸到设备100的内部体积中。在一些情况下，叠层可以包括触摸传感器(例如，电容、电阻、基于应变的、超声或其他类型的触摸感测元件的网格)或光学、机械、电气或其他类型的部件的其他层。在一些情况下，触摸传感器(或触摸传感器系统的一部分)可被配置为检测施加到前盖112的外表面(例如，到设备100的显示表面)的触摸。
46.设备100可以包括各种传感器。在一些实施方案中，设备100可以具有在外壳106的一侧(或别处)上的端口122(或一组端口)，并且环境压力传感器、环境温度传感器、内部/外部差压传感器、气体传感器、颗粒物浓度传感器或空气质量传感器可以被定位在端口122中或附近。
47.在一些情况下，一个或多个面向皮肤的传感器126可以包括在设备100内。面向皮肤的传感器126可以通过外壳106(或后盖114)发射或传输信号和/或通过外壳106(或后盖114)接收信号或感测状况。例如，在一些实施方案中，一个或多个此类传感器可以包括多个电磁辐射发射器(例如，可见光发射器和/或ir发射器)和/或多个电磁辐射检测器(例如，可见光检测器和/或ir检测器，诸如包括本文所述的任何检测器像素的电磁辐射检测器)。传感器可以用于从设备100的穿戴者或用户获取生物信息(例如，心率、呼吸率、血压、血液流速、血液充氧、血糖水平等)，或确定设备100的状态(例如，设备100是否正在被佩戴或设备100的紧密度)。
48.附加地和/或另选地，设备100可以包括温度传感器，如下文更充分地描述，该温度传感器可以用于例如检测佩戴者或用户的皮肤或体温。此类温度传感器的示例包括双金属接合点、热敏电阻、热电偶、硅带隙温度传感器、红外光检测器和集成电路温度传感器等。
49.设备100可以包括电路124(例如，处理器和/或其他部件)，该电路被配置为至少部分地响应于直接或间接从设备的传感器中的一个或多个传感器接收的信号而确定或提取例如设备的用户的生物参数和/或设备100的状态。在一些实施方案中，电路124可以被配置为经由设备100的输出设备传送所确定或提取的参数或状态。例如，电路124可以致使指示显示在显示器108上，经由音频或触觉输出指示，经由无线通信接口或其他通信接口传输
等。电路124可以另外或另选地维持或改变设备100的一个或多个设置、功能或方面，在一些情况下包括显示在显示器108上的内容。
50.图2a至图2c示出了设备100、其部件及其包括远程温度感测功能的配置的实施方案。图2a至图2c所示的实施方案类似于图1a至图1b所示的实施方案，是可穿戴手表202。本领域技术人员将认识到，参照图2a至图2c所示的可穿戴手表202描述的本公开的范围包括其他电子设备，该其他电子设备包括但不限于可附接的健康监视器、健身监视器或其他温度感测设备。可穿戴手表202可以包括多种传感器类型。
51.图2a示出了沿图1b所示的设备100的切割线a-a'的剖视图200。可穿戴手表202包括显示设备204，该显示设备可以包括覆盖部件下方的显示器(诸如led、oled或另一发光元件)，该覆盖部件可以是玻璃、塑料或另一材料。可穿戴手表202可以包括电池和电子组件210。尽管示出为单个部件，但是本领域技术人员将认识到，电池和电子组件210可以实现为一个或多个部件，其中多个部件具有各种互连。电池和电子组件210可以包括处理器、定时器、驱动器、存储器、电池和其他部件。下文参考图6提供可穿戴手表202的部件的进一步细节。电池和电子组件210可以与显示设备204连接以向用户传达信息。
52.可穿戴手表202可以包括外壳，该外壳包括后盖206。后盖206可以至少部分地包括光学透明材料，诸如玻璃、塑料、聚合物或另一材料。后盖206的材料的一部分可以至少部分地使某一范围的或一组光波长穿过。例如，后盖206可以使可见光谱、紫外光谱或红外光谱中的一些或全部光谱穿过。后盖206的外表面可以直接在用户的皮肤上接触用户的身体或通过用户穿戴的材料接触用户的身体。后盖206可以具有在该后盖206的外表面的接触点和用户的身体之间提供良好热传导的形状和材料，并且允许该后盖206的内表面(或部分)的温度快速达到用户的身体的温度。在这种情况下，后盖206充当导热部件，该导热部件将用户的体温转移到后盖206的内部温度感测位置。
53.可穿戴手表202的内部可以包括间隔件208，在图2b中更详细地示出。在剖视图200中，间隔件208具有从印刷电路板(pcb)212延伸到后盖206的内侧的间隔件区段(或壁)208a、208b、208c和208d。间隔件208可以由间隙区段或空隙区域形成，诸如在间隔段208a和间隔段208b之间形成的209a。可以在间隔件208的间隔件区段208c和间隔件区段208d之间形成类似的空隙区域。下文的图2b示出了具有另一空隙区域的间隔件208的实施方案。间隔件208可以通过粘合剂层(未示出)附连到后盖206的内部，诸如压敏粘合剂(psa)。类似地，间隔件208可以用psa或通过另一种方法或部件附连到pcb 212。
54.在各种实施方案中，间隔件208可以包括pcb 212作为单个部件或者可以由初始部件形成为单个单元，诸如下文进一步描述。间隔件208和/或pcb 212的部分可以将温度从其接触后盖206的内侧的一个或多个温度感测位置传导到温度传感器。
55.可穿戴手表202包括位于间隔件区段208b与pcb 212之间的温度传感器218a。在温度传感器218a和例如电池和电子组件210之间的连接未示出，但是本领域技术人员将理解该连接。可穿戴手表202还包括位于pcb 212的与间隔件区段208c相对的一侧上的第二温度传感器218b。其他实施方案可以具有单个温度传感器或多于两个温度传感器或位于不同位置的一个或多个温度传感器。
56.可穿戴手表202可以包括两个或更多个光发射器/光检测器214a和214b。光发射器/光检测器214a和214b可以包括光源，诸如发光二极管(led)、激光光源或另一光源，该光
源朝向用户的身体通过后盖206发射光。发射光可以是脉冲波形或连续波形。光发射器/光检测器214a和214b可以具有光检测器，诸如光电二极管、光电二极管阵列、cmos检测器或另一类型的光检测器。接收的光可以包括通过后盖206返回的发射光的反射或者可以包括环境光。光发射器/光检测器214a和214b可以被定位在间隔件208的面向后盖206的一侧上或者在基板的相应空隙区域内并且朝向后盖206。光发射器/光检测器214a和214b可以能够操作以检测例如用户的皮肤的运动，从中可以推断生物计量数据，诸如心率、血压、血液充氧水平或其他生物计量数据。光发射器/光检测器214a和214b可以分别具有到电池和电子组件210的连接216a和连接216b。虽然光发射器/光检测器214a和214b被描述为具有光发射器和光检测器两者，但是本领域技术人员将认识到，仅具有一者的其他实施方案在本公开的范围内。
57.间隔件208和/或pcb 212可以围绕光发射器/光检测器214a和214b或其部件，并且可以由对光发射器/光检测器214a和214b发射和/或接收的某一范围的光波长不透明的材料制成。因此，间隔件208和/或pcb 212可以将光发射器/光检测器214a和214b从没有通过后盖206接收的外部光屏蔽。光发射器/光检测器214a可以形成在空隙区域209内。
58.图2b示出了间隔件208的平面视图220，在该实施方案中该间隔件是单个单元或层。在其他实施方案中，间隔件可包括两个或更多个分离的件(例如，具有一个或多个壁附接到其的平面基板)。沿平面视图220中的切割线b-b的剖视图与图2a所示的剖视图200相同。间隔件208形成有多个空隙区域。在图2b的特定实施方案中，空隙区域221a、空隙区域221b、空隙区域221c和空隙区域221d包围相应的光发射器，诸如空隙区域221a中的光发射器223a、光发射器223b和光发射器223c。间隔件208还形成有分别包括光检测器214a、光检测器214b、光检测器214c和光检测器214d的另外的空隙区域209a、另外的空隙区域209b、另外的空隙区域209c和另外的空隙区域209d。虽然空隙区域209a至空隙区域209d和空隙区域221a至空隙区域221d是圆形的，并且朝向间隔件208的周边以交替的圆形图案并围绕也包括光发射器的中心空隙区域222布置，但这并非必须的。用于封闭光发射器和/或光检测器的间隔件208中的空隙区域或间隙的其他数量、形状和布置在本实施方案的范围内。另外，如前所述，本领域技术人员将认识到，一个或多个空隙区域可以包围组合光发射器和组合光检测器。
59.光发射器223a、光发射器223b和光发射器223c可以被定位在间隔件208的空隙区域221a内。光发射器223a、光发射器223b和光发射器223c可以发射一组或某一范围的波长的光，诸如红外光、可见光或紫外光。虽然多个光发射器223a、223b和223c被示出定位在空隙区域221a内，但这并非必须的；在其他实施方案中可以使用更多或更少。光发射器223a、光发射器223b和光发射器223c中的一个或多个光发射器可以朝向或通过后盖206在单个方向上发射光。发射光可以从可穿戴电子设备外部的对象(诸如用户的皮肤)反射，并且由光检测器214a至光检测器214d中的一个或多个光检测器接收。在一些具实施方案中，光发射器223a至光发射器223c可以被定位在空隙区域221a内，使得发射光以一定角度定向，从而在光检测器214a处接收其从对象的反射，该反射具有空隙区域221b至空隙区域221d中的光发射器的类似的相应定向光发射并由光检测器214b至光检测器214d检测。
60.光检测器214a至光检测器214d被实现为cmos检测器、电荷耦合设备或另一类型的检测器中的任一者。光检测器214a至光检测器214d可以连接到其他电子部件，诸如连接在
pcb 212上或连接到电池和电子组件210。
61.间隔件208可以被配置具有足够不透明的厚度和材料，以防止光检测器214a至光检测器214d接收至少大部分不是源自光发射器223a至光发射器223c的光。参照图3a至图3c呈现间隔件208的各种特定配置。间隔件208可以被配置为使得空隙区域209a至空隙区域209d和空隙区域221a至空隙区域221d是间隔件208的材料中的孔，该孔不会一直延伸通过该间隔件208。
62.图2c示出了参照图2a描述的剖视图200的详细视图230。温度传感器218a被示出为定位在间隔件区段208b与pcb 212之间。温度传感器218a可以被直接定位或附连到间隔件208的表面上的位置，诸如利用psa或另一连接技术。这种位置可以是间隔件208内的热通路接近表面位置的位置。在附加的和/或另选的实施方案中，温度传感器218a与间隔件208之间可能存在一个或多个附加层。附加层可以是环氧树脂层或psa层，该环氧树脂层或psa层被配置为将热量横向地传导到温度传感器218a所位于的位置。
63.温度传感器218b被示出在pcb 212的与间隔件区段208c相对的一侧上的另选位置中。由于两个温度传感器218a和218b位于间隔件208的与后盖206相对的一侧上，并且由于间隔件208(或其部分)和/或pcb 212可以包括来自后盖206的内侧的热通路，两个温度传感器218a和218b可以在不与后盖206直接接触的情况下测量用户的温度。在一些实施方案中，后盖206可以被配置具有在间隔件208内延伸热通路通过后盖206到达后盖206的外表面上的位置的部分。
64.图3a至图3c示出了间隔件的三个实施方案。间隔件可以包括pcb 212作为单个单元，或者可以是单独的部件。
65.图3a示出了间隔件302的部分的剖视图300。间隔件302的部分可以由聚合物形成并且具有包含嵌入式导热颗粒304的至少一部分。嵌入式导热颗粒304可以从间隔件302的在与要测量温度的外壳相邻的位置处的一侧延伸通过间隔件302，到达间隔件302的放置温度传感器的相对侧上的位置。例如，间隔件302可以被配置为图2b的间隔件208，其中嵌入式导热颗粒304至少嵌入在间隔件区段208b处。包含嵌入式导热颗粒304的间隔件302的部分因此可以能够作为热通路来操作以朝向温度传感器(诸如温度传感器218a)传导在外壳的内侧上的位置处的温度。
66.对于具有光发射器/光检测器的电子设备的实施方案，选择用于间隔件302的聚合物可以对该光发射器/光检测器发射和/或接收的某一范围的波长不透明或非透射。嵌入式导热颗粒304可以是或包括金属，诸如铝、金、铁或钢的合金或另一金属或可以由非金属材料形成。
67.间隔件302可以用粘合剂层306接合到外壳。粘合剂层306可以是压敏粘合剂。粘合剂层306可以是导热的。如上所述，间隔件302可以形成有放置相应的光发射器/光检测器的一个或多个空隙区域。除了不必使用pcb 212，具有带有嵌入式导热颗粒304的间隔件302的电子设备可以如针对图2a的可穿戴电子设备202所描述的那样。
68.图3b示出了由金属材料(诸如铝、金、铁合金或另一金属或金属合金)形成的间隔件312的至少一部分或区段的剖视图310。间隔件312或至少金属部分可以通过粘合剂层314接合到电子设备的外壳，该粘合剂层可以是压敏粘合剂，并且可以是导热的。可以选择金属材料以在电子设备的外壳上的位置与被定位在间隔件312的与外壳相对的一侧上的温度传
感器之间提供良好的热导率。另选地，温度传感器可以被定位在印刷电路板(诸如pcb 212)中或其上，间隔件312可以连接或附接到该印刷电路板。如上所述，间隔件312可以形成有放置相应的光发射器/光检测器的一个或多个空隙区域。选择用于间隔件312的金属部分或区段的金属可以对光发射器/光检测器发射和/或接收的某一范围的波长不透明或非透射。间隔件312的这种金属部分可以环绕空隙区域。间隔件312的金属区段可以被成形为为电子设备内的电子部件提供电磁屏蔽(诸如对微波的屏蔽)。间隔件312的金属部分可以作为插入成型件或通过另一技术形成在间隔件312中。间隔件312的金属部分可以用作电接地，并且可以通过形成在间隔件312的金属部分的表面上的导热环氧树脂与其他电气部件连接。
69.图3c示出了间隔件322的第三实施方案的剖视图320。间隔件322被制成pcb并且包括与电介质层324a至电介质层324d交错的金属层326。交错的金属层326和电介质层324a至电介质层324d可以形成有一个或多个通孔，诸如通孔328a至通孔328d或通孔330a至通孔330d，这些通孔提供金属层326之间的金属互连或允许温度沿热通路通过交错的金属层326和电介质层324a至电介质层324d进行热传导。
70.金属层326与由相应组的通孔328a至通孔328d和通孔330a至通孔330d形成的金属互连一起形成到相应的温度传感器334a和相应的温度传感器334b的两个热通路。粘合剂层332可以将间隔件322接合到电子设备的外壳的内侧。
71.图4a和4b示出了相应的剖视图400a和相应的剖视图400b，这些剖视图示出了包含嵌入式导热颗粒403的聚合物层402如何可以被接合到基础层404以形成组合间隔件或分隔层，该组合间隔件或分隔层可以被定位在电子设备的外壳的内侧上或附近。然后，可以将温度传感器放置在与外壳的内侧相对的组合间隔件上，以提供远程温度感测。
72.图4a示出了分离的聚合物层402和基础层404。聚合物层402包括嵌入式导热颗粒403，并且可以如针对图3a的间隔件302所描述的那样。聚合物层402也可以是热各向异性的，因此热量可以比横向流动更容易地跨该聚合物层流动(在图4a的垂直方向上)。包括的嵌入式导热颗粒403可以具有初始密度，该初始密度可以向聚合物层402仅增加有限的额外热导率。
73.在一些实施方案中，聚合物层402可以是粘合剂层，诸如压敏粘合剂，该粘合剂层可以用于将组合间隔件连接到电子设备的外壳的内部，或者连接到电子设备的内部部件，诸如图2a的pcb 212。
74.基础层404可以是可能具有与聚合物层402的材料不同的材料的另一聚合物层或者可以是如参照图3b所述的金属间隔件或者可以是pcb，诸如参照图3c所述。基础层404可以包括凸起区段405，该凸起区段在基础层404的主要平坦侧上方延伸。基础层404可以包含延伸到和/或延伸进入凸起区段405的热通路。
75.图4b示出了聚合物层402可以通过压缩接合到基础层404。粘合剂层或材料(未示出)可以用于形成粘结件。基础层404的凸起区段405在聚合物层402的部分407处引起压缩。这种压缩可以使在部分407处的包括的嵌入式导热颗粒403接触或者具有增加的密度。在任一情况下，可能产生跨部分407的增加的热导率。连同基础层404中的延伸到凸起区段405的延伸热通路，这可以在由聚合物层402和基础层404形成的组合间隔件上提供完整的热通路。
76.在另一组实施方案中，一个或多个热通路和温度传感器可以被嵌入pcb中或其上，
该pcb还包含可以嵌入光发射器/光检测器或其他传感器的一个或多个空隙或腔体。在图5a至图b中示出这些实施方案。在这些实施方案中，pcb可以用作间隔件208以隔开温度传感器与电子设备的外壳的直接接触。此类pcb还可以包括一个或多个热通路，该一个或多个热通路将温度从电子设备的外壳传导到温度传感器。
77.图5a示出了pcb 502的剖视图500，其中已经形成了腔体506。pcb 502可以用作电子设备的外壳之间的间隔件或与间隔件结合使用，诸如上文参照图2a和图3a至图3b所述。
78.pcb 502可以被构造为电介质材料和金属材料的交替层，如上文参照图3c所述。pcb 502包含金属层和互连通孔504a至互连通孔504d，其可以如参照图3c所述。图5a所示的pcb 502被配置为使得顶部要被定位在pcb 502是其部件的电子设备的外壳上或附近。金属层和互连通孔504a至互连通孔504d可以形成热通路，以将外壳上的温度感测位置连接到温度传感器509，该温度传感器相对于电子设备被定位在其内侧上的pcb 502上。附加地和/或另选地，金属层和互连通孔504a至互连通孔504d可以形成在pcb 502内，以向电子设备提供至少部分电磁屏蔽。
79.腔体506可以形成为包含光发射器/光检测器，该光发射器/光检测器可以以图5a所示的取向向上通过外壳的透光区段发射光。针对这种光发射器/光检测器的电连接未示出，因为本领域技术人员将认识到包括这些电连接。可以通过如下方式来形成腔体506：将金属层和/或电介质层(诸如部分508a中的金属层和/或电介质层)添加到初始基础部分508b上，然后去除在腔体506的位置处的那些添加层的部分。添加层可以被选择为对由光发射器/光检测器发射或接收的某一范围的光波长不透明或非透射，以被插入腔体506中。
80.图5b是方法510的流程图，通过该方法可以形成参照图5a所述的pcb 502的腔体506。在阶段512处，使用pcb的初始基础部分508b。初始基础部分508b可以包含一个或多个电介质层和金属层(诸如图5a所示的金属层504b至金属层504d)以及互连金属通孔。
81.在阶段514处，在要形成腔体506的初始基部部分508b的顶部上的位置处沉积或施加剥离层。剥离层可以防止随后添加的电介质层或金属层与初始基础部分508b之间的粘附。可以通过丝网印刷操作来添加剥离层。
82.在阶段516处，将后续金属层和/或电介质层(诸如金属层504a)层压或以其他方式添加到初始基础部分508b。
83.在阶段518处，执行激光切割操作以切除后续层压层的区段，在该区段处要形成腔体506。剥离层可以允许切除该区段而没有加工操作。
84.图6描绘了根据一些实施方案的本文所述的可穿戴电子设备的至少一些部件的示例性框图。可穿戴电子设备602可以包括一个或多个处理单元604、输入机构/输出机构606(例如，输入设备/输出设备、输入端口/输出端口、按钮、触觉输出接口或其组合)、显示器608(例如，发光显示器)、存储器610或存储设备、一个或多个传感器612和电源614。以举例的方式，输入机构/输出机构可以包括通信模块以使用wi-fi、蓝牙、3g、4g、5g和/或另一通信协议等与另一电子设备和/或应用服务器通信。该一个或多个处理单元604可以直接或间接与可穿戴电子设备602的一些或全部部件通信。例如，系统总线或其他通信机构可以提供一个或多个处理单元604、电源614、存储器610、一个或多个传感器612和输入机构/输出机构606以及显示器608之间的通信。
85.一个或多个处理单元604可以被实现为能够处理、接收或发送数据或指令的任何
电子设备。以举例的方式，一个或多个处理单元604可以是微控制器、微处理器、中央处理单元(cpu)、专用集成电路(asic)、集成电路(ic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)和/或片上系统(soc)等。因此，术语“处理单元”意在涵盖单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或其他适当配置的一个或多个计算元件。
86.在一些实施方案中，可穿戴电子设备602的各种部件可以由多个处理单元控制。例如，可穿戴电子设备602的选择部件(例如，传感器612)可以由第一处理单元控制，并且可穿戴电子设备602的其他部件(例如，显示器608)可以由第二处理单元控制，其中该第一处理单元和该第二处理单元可以相互通信，也可以不相互通信。
87.在一些实施方案中，可以通过多个处理单元处理输入。该多个处理单元中的每个处理单元可以根据对应于该处理单元的指令处理接收到的输入，并且随后可以向其他处理单元转发或发送命令以进行进一步处理。
88.在一些实施方案中，电源614可以用能够向可穿戴电子设备602提供能量的任何设备来实现。例如，电源614可以是一个或多个电池或者可再充电电池。以举例的方式，电源614可以是将可穿戴电子设备602连接到另一个电源(诸如壁装插座)的电源连接器或电源线。
89.在一些实施方案中，存储器610可以存储可以由可穿戴电子设备602使用的电子数据。例如，存储器610可以存储电子数据或内容，诸如，例如，软件指令、算法、音频和视频文件、文档和应用程序、设备设置和用户偏好、定时信号、控制信号以及数据结构或数据库。存储器610可以被配置为任何类型的存储器。以举例的方式，存储器610可以被实现为随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、静态随机存取存储器(sram)、闪存存储器、可移动存储器和/或硬盘等。
90.在一些实施方案中，可穿戴电子设备602可以包括一个或多个传感器612，该一个或多个传感器几乎被定位在可穿戴电子设备602上的任何位置。一个或多个传感器612可以被配置为感测一个或多个类型的参数，该一个或多个参数以举例的方式可以包括温度、压力、光、触摸、移动、相对运动和/或生物计量数据(例如，生物参数)等。以举例的方式，在一些实施方案中，一个或多个传感器612可以包括力传感器、温度传感器、位置传感器、光传感器或光学传感器、加速度计、压力换能器、陀螺仪、磁力仪、健康监测传感器等。在一些实施方案中，力传感器可以被实现为应变仪。此外，一个或多个传感器612可利用任何适当的感测技术，包括但不限于电容、超声波、电阻、光学、超声、压电和热感测技术。
91.在一些实施方案中，i/o机构606可以从用户或另一个电子设备发送和/或接收数据。i/o设备可以包括显示器、触摸感测输入表面、一个或多个按钮(例如，图形用户界面“home”按钮、物理按钮诸如触觉开光按钮和/或bongo按钮)、一个或多个相机、一个或多个麦克风或扬声器、一个或多个端口诸如麦克风端口和/或键盘。在一些实施方案中，以举例的方式，i/o设备或i/o端口可以经由通信网络诸如无线和/或有线网络连接发送电子信号。无线和有线网络连接的示例包括但不限于蜂窝网络、wi-fi、蓝牙、ir和以太网连接。
92.为了说明的目的，前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，不需要具体细节，以便实践所述实施方案。因此，出于例示和描述的目的，呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非旨在是穷举性的或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而
言将显而易见的是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。

技术特征：

1.一种可穿戴电子设备，包括：外壳，所述外壳具有与第二侧相对的第一侧，所述第一侧形成所述可穿戴电子设备的外表面；间隔件，所述间隔件被定位在所述外壳的内部并且附接到所述外壳的所述第二侧；和温度传感器，所述温度传感器被定位在所述外壳的内部；其中，所述间隔件朝向所述温度传感器热传导所述外壳的所述第二侧的温度。2.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中：所述可穿戴电子设备是手表；并且所述外壳包括后盖；并且所述外壳的所述第一侧是所述后盖的穹顶形的表面。3.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中：所述间隔件包括具有嵌入式导热颗粒的聚合物；并且所述嵌入式导热颗粒具有比所述聚合物更高的热导率；并且在所述间隔件的至少一部分中的所述嵌入式导热颗粒的密度使与所述间隔件的另一部分相比，通过所述间隔件的所述至少一部分的热传导增加。4.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，还包括：粘合剂，所述粘合剂被定位在所述间隔件与所述外壳的所述第二侧之间；其中，所述间隔件包括面向所述外壳的所述第二侧的局部凸起区段；并且所述局部凸起区段压缩所述粘合剂的在所述局部凸起区段与所述外壳的所述第二侧之间的局部部分；并且与所述粘合剂的邻近所述粘合剂的所述局部部分的一部分相比，所述粘合剂的压缩的局部部分具有增加的热导率。5.根据权利要求4所述的可穿戴电子设备，其中所述粘合剂包括各向异性导电膜。6.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，还包括：非导热压敏粘合剂，所述非导热压敏粘合剂被定位在所述间隔件与所述外壳的所述第二侧之间；和导热压敏粘合剂，所述导热压敏粘合剂被定位在所述间隔件与所述外壳的所述第二侧之间。7.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，还包括：光检测器，所述光检测器设置在所述间隔件的空隙区域内；其中，所述外壳的至少一部分对由所述光检测器感测的一组一个或多个波长的光是光学透射的；并且所述光检测器能够操作以通过所述外壳的所述一部分接收所述一组一个或多个波长的光；并且所述间隔件形成对所述一组一个或多个波长的光的光学屏障。8.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中所述间隔件包括为金属的部分。9.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中：所述间隔件包括印刷电路板，所述印刷电路板具有一组金属层和一组电介质层；所述印刷电路板具有至少一个金属通孔，所述至少一个金属通孔朝向所述温度传感器
热传导所述外壳的所述第二侧的所述温度。10.根据权利要求9所述的可穿戴电子设备，其中所述一组金属层中的至少一个金属层也朝向所述温度传感器热传导所述外壳的所述第二侧的所述温度。11.根据权利要求1所述的可穿戴电子设备，其中：所述温度传感器为第一温度传感器；所述可穿戴电子设备包括被定位在所述外壳的内部的第二温度传感器；并且所述间隔件沿着由所述间隔件限定的第一热通路朝向所述第一温度传感器热传导所述外壳的所述第二侧的第一温度，并且所述间隔件沿着由所述间隔件限定的第二热通路朝向所述第二温度传感器热传导所述外壳的所述第二侧的第二温度。12.一种温度感测设备，包括：导热部件，所述导热部件具有能够操作以被放置成与所述温度感测设备的外部的对象接触的第一侧，和与所述第一侧相对的第二侧；分隔层，所述分隔层被定位在邻近所述导热部件的所述第二侧；和温度传感器，所述温度传感器被定位在所述分隔层的与所述导热部件相对的一侧上；其中，所述分隔层限定从所述导热部件的所述第二侧上的温度感测位置到所述温度传感器的热通路的至少一部分。13.根据权利要求12所述的温度感测设备，其中所述分隔层包括金属层。14.根据权利要求12所述的温度感测设备，其中：所述分隔层包括印刷电路板；所述印刷电路板包括形成所述热通路的所述至少一部分的至少一部分的至少一个通孔。15.根据权利要求12所述的温度感测设备，其中：所述分隔层包括聚合物层；并且所述热通路的所述至少一部分包括所述聚合物层内的多个导热颗粒。16.根据权利要求15所述的温度感测设备，还包括：粘合剂，所述粘合剂被定位在所述分隔层与所述导热部件的所述第二侧之间；其中，所述分隔层包括面向所述导热部件的所述第二侧的局部凸起区段；所述局部凸起区段压缩所述粘合剂的在所述局部凸起区段与所述导热部件的所述第二侧之间的局部部分；并且与所述粘合剂的邻近所述粘合剂的所述局部部分的一部分相比，所述粘合剂的所述压缩的局部部分具有增加的热导率。17.一种电子设备，包括：外壳，所述外壳包括覆盖件、所述覆盖件的形成所述电子设备的外表面的第一侧以及所述覆盖件的与所述覆盖件的所述第一侧相对的并且面向所述电子设备的内部的第二侧，所述覆盖件对第一范围的光波长透射；间隔件，所述间隔件被定位在所述电子设备的内部并且附接到所述覆盖件的所述第二侧，所述间隔件限定空隙区域，并且所述间隔件对第二范围的光波长不透明，所述第二范围的光波长包括在所述第一范围的光波长内的至少一些光波长；
光检测器，所述光检测器被定位在所述空隙区域中并且能够操作以通过所述覆盖件接收第三范围的光波长中的光波长，所述第三范围的光波长包括在所述第一范围的光波长内的至少一些光波长；温度传感器，所述温度传感器被定位在所述电子设备的内部；其中，所述间隔件限定从所述覆盖件的所述第二侧上的温度感测位置到所述温度传感器的温度感测输入的热通路。18.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述间隔件的一部分包括金属层。19.根据权利要求17所述的电子设备，其中：所述间隔件包括具有导热通孔的印刷电路板，所述导热通孔限定所述间隔件中的所述热通路的至少一部分。20.根据权利要求17所述的电子设备，其中：所述间隔件包括聚合物层；并且所述热通路包括所述聚合物层内的多个导热颗粒。21.根据权利要求17所述的电子设备，其中：所述间隔件包括包含导热环氧树脂的一部分；并且所述导热环氧树脂对所述第三范围的光波长中的至少一些光波长是不透明的。

技术总结

本公开涉及“可穿戴电子设备中的具有增强的热耦合的远程温度感测。”本文公开了电子设备及其部件和配置，该电子设备包括可穿戴电子设备，该电子设备具有一个或多个温度传感器，该一个或多个温度传感器与该电子设备和其温度正在被测量的对象(诸如用户)的接触点分开。在一些实施方案中，该电子设备包括温度传感器和光(可见光、UV和/或IR)发射器及传感器两者。本文公开了各种实施方案，通过该实施方案可以将温度传感器与光发射器/检测器屏蔽或分隔。间隔件可以用于将该温度传感器与该设备的接触该对象的外壳分隔。该间隔件可以包括从该外壳到该温度传感器的热通路，并且可以对由光检测器检测到的光不透明。测器检测到的光不透明。测器检测到的光不透明。