温度监视的制作方法
【技术领域】
[0001] 各种实施例的各方面设及监视随时间变化的溫度，例如监视易腐烂物品的溫度。
【背景技术】
[0002] 很多应用受益于出于各种目的的溫度监视。例如，人们希望在食品和药品工业中 监视对溫度暴露敏感的产品的溫度。某些食品或药物在暴露于高溫时会减少有用寿命。例 如电子应用的其它应用也可能容易受到不受欢迎的溫度相关效应的影响。
[0003] 具体参照设及易腐烂产品的应用，正向反应速率表现出Arrhenius类型的依赖 性，使得食品、药品或其它易腐烂产品的保质期指数地响应于溫度。希望将已供电作为正监 视的易腐烂产品的质量指示来样检测或监视。虽然存在各种方法来捕获指数腐败，但是运 些方法会不希望地需要电源。此外，很多应用很难用已供电电路来实现。例如，危险环境可 能不适合电源。很多环境是难W进入的，并且监视与具有电力的（例如电池）应用一起实 施还会比较昂贵，例如监视各个食品或药物包装。
[0004] 运些问题化及其它问题已经向各种应用的溫度监视提出了挑战。
【发明内容】
阳〇化]各种示例实施例用于溫度监视，并且用于相关的电路及其实现。
[0006] 根据示例实施例，一种装置包括相变材料，所述相变材料具有显现出根据易腐烂 物品暴露于其溫度高于阔值溫度的环境的时间而增大的变化的晶体结构。通过提供相变材 料暴露于其溫度高于阔值溫度的环境暴露的特性描述，检测电路对变化作出响应。例如，在 相变材料显现出根据结晶化的量而变化的电特性（如导电率）的位置处，W及在结晶化基 于相变材料的溫度和/或溫度暴露持续时间的位置处，能够获取最大溫度W及相变材料已 经对最大溫度暴露的持续时间的两者之一或两者。
[0007] 另一示例实施例设及提供相变材料的方法，所述相变材料具有显现出根据时间而 增大的变化的晶体结构，而不是必须对相变材料供电。例如，所述时间可W与易腐烂物品暴 露于其溫度高于阔值溫度的环境的时间有关。在供电模式中，提供对相变材料暴露于其溫 度高于阔值溫度的环境的特性描述。该特性描述可基于相变材料的电特性，在供电的环境 下产生。
[0008] 上述讨论/总结并不旨在对本公开的每个实施例或每一个实现进行描述。下文中 的附图和详细描述也对各个实施例进行了示例。
【附图说明】
[0009] 结合W下关于附图的详细描述，可W更加完整地理解各个示例实施例，其中：
[0010] 图1示出了根据示例实施例的溫度传感器装置；
[0011] 图2示出了根据另一个示例实施例的用于监视易腐烂物品的方法的流程图；W及
[0012] 图3示出了根据示例实施例的多级溫度传感器装置。
[0013] 虽然本文中描述的各个实施例适合于修改和备选形式，在附图已经通过示例的方 式示出了它们的各方面并且将会对其进行详细描述。然而应当理解的是，其意图并不是将 本发明限制为所描述的特定实施例。相反，其意图是覆盖落入包括权利要求中限定的方面 在内的本公开范围内的所有修改、等价物和备选。另外，贯穿本申请使用的术语"示例"只 是举例说明，而并不是限制。
【具体实施方式】
[0014] 相信本公开的方面适用于设及溫度感测的各种不同类型的装置、系统和方法，该 溫度感测可W在时间中实现，并指示易腐烂材料随着时间对溫度的暴露。虽然不一定运样 限制，但是可W通过本上下文中使用的示例的讨论想到各种方面。
[0015] 各个示例实施例设及监视溫度，其中特定的实施例设及在不需要实现电源的情况 下的溫度监视，所述特定实施例可W在可获取对溫度暴露持续时间的指示期间实施。在具 体的实现中，向相变材料提供易腐烂或其它物品，针对该易腐烂或其它物品，希望监视或检 测对溫度的暴露。相变材料可W操作为响应于溫度条件，并且在一些实例中可W响应于相 变材料暴露于溫度的时间量，来改变晶相（C巧stalline phase)。运些改变可W在没有电 能的环境中实现，例如在（如存储在仓库中或运输的）食品或药物包装中实现。之后，可W 通过有线或无线的能量禪合，W及对指示相的电特性的检测，来检测相变。因此，各种实施 例处理如上文【背景技术】部分中讨论的溫度相关的挑战，例如有关食品和/或药品工业的挑 战。
[0016] 在具体的实现中，相变材料在包括相变随机存取存储器（PCRAM)单元的溫度传感 器装置中实现。溫度传感器针对各种应用提供没有电能的溫度感测，例如在希望监视产品 或其它物品对某个溫度或溫度范围的暴露的低溫运输或其它环境中。此外，运些应用不需 要用来进行感测的电能（例如在后面的读出期间施加的电能）。在一些实现中，PCRAM单元 充当转变点指示器，对指示已经达到一个或多个溫度阔值的事件进行标记。在其它实现中， 基于根据材料所呈现的速率已经变化的相变材料的程度，PCRAM单元用于标记时间段，在该 时间段期间，某个溫度阔值已经达到并且保持一定时间。在其它实现中，PCRAM感测对溫度 水平与暴露时间的结合进行指示的总溫度-时间暴露。运样的方法可W用于提供对易腐烂 产品（例如食品或药品）中积累的腐烂的指示。
[0017] 通过多种方式中的一种或多种方式，读取或检测经由相变材料指示的溫度。在一 些实现中，电源通过有线连接来连接到相变材料，并且用来读取其电特性。在其它实现中， 向相变材料提供无线电能，例如通过使用射频识别类型的方法，在该方法中，获取无线的能 量，并且将其使用来检测相变材料的电特性W及提供对检测到的电特性进行指示的输出。 此外，例如通过在相变材料上提供相变反转信号，可W对运样的相变材料进行重编程序和 重新使用（例如高于100k次循环）。
[001引根据各种实施例，装置包括相变材料和用于读取相变材料的电特性的读出类型电 路。相变材料具有显现出根据时间而增大的变化的晶体结构，在所述时间内易腐烂物品暴 露于其溫度高于阔值溫度的环境。例如，相变材料可W呈现随着溫度提高而提高的结晶化 速率。读出类型电路通过提供对相变材料暴露于其溫度高于阔值溫度的环境的特性描述来 对变化进行响应。可W从无线信号中获取电能，并用于发送对相变材料暴露于其溫度高于 阔值溫度的环境进行特性描述的无线信号。特性描述可w设及：相对于在非晶态状态中的 相变材料的电输出，相变材料中晶体结构的量。
[0019] 在更具体的实施例中，具有晶体结构的相变材料在第一状态中操作，所述晶体结 构主要在第一相中，对应于晶体结构暴露于第一溫度范围。具有晶体结构的相变材料也在 第二状态内操作，其中，晶体结构的至少在第一状态中具有第一相的部分经历向第二相的 相变。所述相变是基于材料到达高于第一溫度范围的第二溫度范围。在一些实现中，晶体 结构呈现出随溫度增长的结晶化速率，并且相变材料在第二状态中操作，在第二状态下，晶 体结构的该部分W与随时间变化的溫度对应的不同结晶化速率来经历相变。
[0020] 可W通过各种方式来实现读出类型电路W适应具体的实施例。在一些实施例中， 读出电路与相变材料一起操作来对相变材料暴露于高于阔值的溫度的时间量进行特性描 述。运样的方法可W通过提供对已经从第一相变化为第二相的晶体结构量的指示来执行。 在某个实施例中，读出类型电路通过提供已经从第一相变化为第二相的晶体结构量的指 示，来对相变材料所暴露于的溫度进行特性描述（或提供相变材料所暴露于的溫度的特性 描述）。
[0021] 晶体结构可W通过各种方式来实现。在一些实施例中，晶体结构通过从第一相变 化为第二相来显现出变化，并且随后响应于施加在端子上的电压，经历第二相中的晶体结 构向第一相中的晶体结构的变化。运样，可重置相变材料W检测相变材料对溫度的暴露。在 某些实施例中，相变材料包括集成电路（1C)中的硫族化合物材料，所述集成电路包括读出 类型电路W及RFID电路。RFID电路从无线信号中获取电能，并且使用获取的电能来发送对 相变材料暴露于其溫度高于阔值溫度的环境进行特性描述的无线信号。
[0022] 在具体的实施例中，相变材料包括呈现不同激活能量和结晶化溫度的不同相变材 料部分。相应的端子对通过相变材料的用来提供相变材料的电特性的部分来连接。针对各 个相变材料部分提供电输出，输出基于响应于溫度而显现出变化的部分的晶体结构量。输 出对相变材料暴露于相应溫度进行特性描述，所述相应溫度在第二溫度范围内。
[0023] 在一些实现中，不同相变材料部分呈现不同的结晶化溫度，并且读出电路基于基 于所述部分中的一个部分已经结晶而所述部分中的另一部分尚未结晶，来确定相变材料所 暴露于的最大溫度。例如，在对应的部分呈现出提高的结晶化溫度的情况下，运样的方法可