集成器件封件的制作方法

本实用新型领域涉及集成器件封件，特别地涉及包括热电发生器(TEG)器件的集成器件封件。

背景技术：

集成器件封件可用于各种较大的电子系统中，以提供用于各种环境中的传感器、换能器、处理器、存储器装置或其他类型的装置。在一些环境中，在集成设备封件(或较大的电子系统)与设置在另一环境或位置的外部设备之间提供电力和/或电气通信可能是有挑战性的。例如，在一些系统中，在集成器件封装件和外部设备之间提供电力或通信线路可能在经济上或技术上效率低下或在物理上具有挑战性。使用电池为这些设备供电可能导致封装设备在耗尽和充电或电池更换之间操作的关键停机时间。因此，仍然需要改进集成器件封件以用于不同的环境。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供集成器件封件。

在一个实施方案中，公开集成器件封件。集成器件封件可包括封件基板和电连接封件基板的热电发生器(“TEG”)器件，TEG器件被配置为将热能转换为电流。磁体可设置在TEG器件的正面上，磁体被配置为连接热源并且限定所述热源与所述TEG器件之间的导热路径。

在另一实施方案中，集成器件封件可包括：封件基板，包括孔；和热电发生器(“TEG”)器件，定位在所述孔中并电连接所述封件基板，所述TEG器件被配置为将热能转换为电流。导热元件可设置在所述TEG器件的第一侧上，所述导热元件被配置为限定所述热源与所述TEG器件之间的导热路径。

在另一实施方案中，集成器件封件可包括第一导热元件和第二导热元件。封件可包括设置在所述第一和第二导热元件之间的封件基板。热电发生器(“TEG”)器件可设置在第一和第二导热元件之间并电连接封件基板。TEG器件可被配置为基于所述第一和第二导热元件之间的温差来从热能产生电力。

根据本实用新型的一个方面，提供有一种集成器件封件，包括：封件基板；与所述封装基板电连接的热电发生器(“TEG”)器件，所述TEG器件被配置为将热能转换为电流；和设置在所述TEG器件的前侧上的磁体，所述磁体被配置为连接热源并且限定所述热源与所述TEG器件之间的导热路径。

优选地，所述集成器件封件还包括安装至所述封件基板并与所述TEG器件电气通信的传感器芯片，所述TEG器件被配置为向所述传感器芯片提供电力。

优选地，所述集成器件封件还包括安装至所述封件基板并与所述传感器芯片电气通信的发射器，所述发射器被配置为将由所述传感器获得的数据无线传输到外部装置。

优选地，所述集成器件封件还包括附接所述TEG器件的背面的散热器。

优选地，所述集成器件封件还包括沿着所述导热路径在所述TEG器件和所述磁体之间设置的热界面元件，所述热界面元件被配置为减少传输应力到所述TEG器件的正面。

优选地，所述封件基板包括其内设置所述TEG器件的孔。

优选地，所述集成器件封件还包括具有一个或多个磁体的带，所述带被配置为环绕所述热源的至少一部分以使所述集成器件封件连接所述热源。

根据本实用新型的又一个方面，提供有一种集成器件封件，包括：封件基板，包括孔；热电发生器(“TEG”)器件，定位在所述孔中并电连接所述封件基板，所述TEG器件被配置为将热能转换为电流；和导热元件，设置在所述TEG器件的第一侧上，所述导热元件被配置为限定所述热源与所述TEG器件之间的导热路径。

优选地，所述导热元件包括磁体。

优选地，所述集成器件封件还包括安装至所述封件基板并与所述TEG器件电气通信的传感器芯片，所述TEG器件被配置为向所述传感器芯片提供电力。

优选地，所述集成器件封件还包括安装至所述封件基板并与所述传感器芯片电气通信的发射器，所述发射器被配置为将由所述传感器获得的数据无线传输到外部装置。

优选地，所述集成器件封件还包括附接至所述TEG器件的第二侧的散热器。

根据本实用新型的再一个方面，提供有一种集成器件封件，包括：第一导热元件；第二导热元件；设置在所述第一和第二导热元件之间的封件基板；和热电发生器(“TEG”)器件，设置在所述第一和第二导热元件之间并电连接所述封件基板，所述TEG器件被配置为基于所述第一和第二导热元件之间的温差来从热能产生电力。

优选地，所述第一导热元件包括磁体并且所述第二导热元件包括散热器。

优选地，所述封件基板包括其中定位所述TEG器件的孔。

优选地，所述集成器件封件还包括第二TEG器件，设置在临近所述TEG器件的封件基板的第二孔中。

优选地，所述集成器件封件还包括设置在所述TEG器件和所述第一导热元件之间的热界面元件，所述热界面元件被配置为减少传输应力到所述TEG器件的正面。

优选地，所述集成器件封件还包括围绕所述第一导热元件设置的外壳，所述外壳机械耦合所述第二导热元件。

优选地，所述集成器件封件还包括被配置为使所述集成器件封件机械连接所述热源的附接机构。

优选地，所述集成器件封件还包括:传感器芯片，安装至所述封件基板并与所述TEG器件电气通信，所述TEG器件被配置为向所述传感器芯片提供电力；和发射器，安装至所述封件基板并与所述传感器芯片电气通信，所述发射器被配置为将由所述传感器获得的数据无线传输到外部装置。

一个实施例已经解决了技术问题中的至少一个并且实现了本实用新型的相应的有利效果。

在本说明书中描述的主题的一个或多个实现的细节在附图和下面的描述中阐述。从说明书、附图和权利要求中，其他特征、方面和优点将是显而易见的。请注意，下图的相对尺寸可能不是按比例绘制的。

附图说明

现在将参照以下附图来描述本实用新型的具体实现，附图是作为示例而非限制的。

图1是根据各种实施例的具有热电发生器器件并连接到热源的集成器件封件的示意性侧截面图。

图2是图1所示的集成器件封件的放大正面剖视图。

图3是图1和图2所示的集成器件封件的部分立体分解图。

图4是图1-3所示的集成器件封件的示意性侧视图。

图5是图1-4所示的集成器件封件的俯视图。

图6是根据另一实施例的连接到多个热源的集成器件封件的示意性侧面剖视图。

图7是连接到被配置为将封件安装到热源上的带的集成器件封件的示意性前视和仰视等距视图。

图8是根据另一实施例的具有热电发生器器件并连接到热源的集成器件封件的示意性侧面剖视图。

图9是图8所示集成器件封件的放大正面剖视图。

图10是图8和图9所示的集成器件封件部分的示意性等轴测分解和倒立视图。

图11是图8-10所示的集成器件封件的示意性侧视图。

图12是图8-11所示的集成器件封件的俯视图。

图13是根据另一个实施例的连接到多个热源的集成器件封件的示意性侧剖视图。

图14是连接到被配置为将封件安装到热源的带的集成器件封件的示意性前视和仰视等距视图。

具体实施方式

本文公开的各种实施例涉及包括一个或多个热电发生器(“TEG”)装置的集成器件封件。TEG器件基于TEG器件的第一侧(例如，TEG器件的热侧)与TEG器件的第二侧(例如，TEG器件的冷侧)之间的温差(ΔT)从热能产生电流。在各种TEG器件中，温差ΔT越大，TEG可能产生的电能量越大。本文公开的实施例可以利用与高温热源相关的TEG器件，例如蒸汽管、放射性元件(诸如在空间探测器中使用的那些)、汽车的尾管或引擎等等。本文公开的实施例可以被配置为监测发电厂中的蒸汽管道或锅炉壁的振动、监测水处理工厂中的水泵的振动以及任何其他合适的感测应用。制造高效的热电发生器系统的一个挑战是在TEG器件的第一和第二侧之间(例如TEG的热侧和冷侧之间)提供高导热性，以及在整个系统的操作期间提供大的ΔT。本文公开的各种实施例提供了具有TEG器件的集成器件封件，其可以在宽范围的温度差ΔT下操作，并且对于在TEG器件的第一侧和第二侧之间具有相对小的温差的系统可能是特别有益的。本文公开的实施例还可以提供非常低的热阻以减少系统中的热损失。

本文所公开的实施例对于具有工作时间相对较长的传感器的电子系统和/或用于多个系列的测量而无需更换可能是有益的。本文所公开的实施例对于远程和/或难以接近的地方使用的系统也是特别有益的，其中电力源可能不容易到达和/或电源的替换可能是困难的。本文所述集成器件封件可以机械和热连接到支撑结构上，支撑结构可以作为封件的第一热源。例如，支撑结构或热源(如蒸汽管)可以具有较高的温度，作为集成器件封件和TEG器件的热源。来自支撑结构或热源的热能可以由TEG器件转换成电流。可以提供由TEG器件产生的电流，以向封件的一个或多个集成器件管芯提供电力。例如，在一些实施方案中，电流可以向传感器芯片供电，配置为处理信号(例如，由传感器芯片转换的信号)的处理器芯片、通信芯片(例如发射器，被配置为将无线信号无线传输到外部装置)、存储器裸片和/或任何其他合适类型的集成器件管芯、直接或间接通过TEG器件再充电的电池。在一些实施方案中，集成装置模具可以监测操作环境，包括例如封件所附的蒸汽管的温度、湿度等。

有益的是，集成器件封件能够产生足够的电力来为集成器件封件的操作供电，而不需要连接到外部电源。此外，集成设备封件可以通过封件中的一个或多个通信裸片通过无线网络与外部设备(例如计算设备)进行电通信，所述通信裸片也可以由TEG设备直接或间接供电。因此，本文公开的实施例使得能够在远程环境中感测、处理和/或通信能力，而不需要连接到外部电源。

图1是根据各种实施例的具有热电发生器(TEG)装置16并且连接到诸如所示热源22的支撑结构的集成器件封件1的示意性侧截面图。图2是图1所示的集成器件封件1的放大正面剖视图，没有热源22。图3是图1和图2所示的集成器件封件1的局部示意透视分解图。如图1所示，封件可以包括第一导热元件10、第二导热元件12、封装基板14、TEG器件16、多个电子元器件18(例如用于感测、处理、存储和/或通讯、无源电子元件、电池等)和壳体20。如图1和图2所示，基板14、电子元件18和TEG器件16可以垂直设置在第一和第二导热元件10、12。在公开的实施例中可以使用任何合适数量的TEG器件16。例如，在图1-3的实施例中，示出了多个(例如两个)TEG器件16。第一导热元件10和/或第二导热元件12可以包括任何合适的导热材料，例如金属例如铁、镍、钴、铝或铜、以及这些材料的合金。

基板14可以包括任何适合类型的封装基板。在图示的实施例中，基板14包括层压基板(例如印刷电路板)，但在其他实施例中，基板14可以包括引线框架、模制引线框架、陶瓷基板、聚合物基板等。如图3所示，基板14可以包括一个或多个孔26，TEG器件16可以定位在孔26中。孔26可使TEG器件16的第一侧31热耦合到第一导热元件10和TEG器件16的第二侧33以热耦合到第二导热元件12。因此，在所示实施例中，TEG器件16可能不会被基板14机械地支撑。相反，如本文中所解释的，TEG器件16的第二侧33可以例如通过导热粘合剂(例如，热晶粒粘合环氧树脂)连接到第二导热元件12，或者通过以其他方式将TEG器件16附接到具有热间隙垫、热脂或其他热界面材料(TIM)的第二导热元件12。TEG器件16可以以任何合适的方式电连接到基板14的相应的接触垫。例如，在一些实施方案中，TEG器件16可以在将基板14粘合到最初支撑TEG器件16的导热元件10或12上之后被引线接合到基板14的接触垫。在另一实施方案中，TEG器件的端子可以通过弹簧触点与基板14上的走线连接。

在一些实施方案中，第二导热元件12可以包括或者可以充当散热器。如图1所示，例如，第二导热元件12可以包括横向导电板12a和从横向导电板12垂直向外延伸的多个散热片12b。散热片12b可以促进将热量从封装件1传递到外部环境。如本文所解释的，在一些实施方案中，第二元件12可以不包括翅片状散热器，但是例如可以包括与热源22具有不同温度的第二热源或支撑结构或与其耦合。在一些实施方案中，第二元件12可以省略，并且TEG器件16的第二侧面33可以暴露于外部环境。在各种实施例中，第二元件12可以是可拆卸的并由用户替换以满足期望的操作特性。第二元件12可以包括任何合适的导热材料，例如铸钢或模铸钢、铝、铜等。

如图3所示，第二导热元件12可以包括空腔12c，空腔12c的尺寸和形状被设计为容纳基板14、电气部件18和TEG器件16。空腔12c的尺寸和构造可以设计成容纳电气部件18和/或基板14。限定空腔12c的底部的横向导电板12a的部分可以通过导热粘合剂粘附到TEG器件16的第二(例如，顶部)侧33(图2)。可以提供壳体20以将第一导热元件10机械固定或耦合到第二导热元件12并且保护电气元件18。例如，一个或多个紧固件28(例如，螺钉、螺栓等)可以机械地将壳体20连接到第二导热元件12。紧固件28能够使用户容易组装和/或拆卸，特别是用于不同应用的替代结构的第二元件12的准备替换。如图1和2所示，第一元件10的突出部分10a可以延伸穿过开口以与TEG器件16热耦合。第一元件10的向外延伸的凸缘部分10b可以大致平行于壳体20延伸。壳体20可以支撑或以其它方式接合凸缘部分10b，以将第一元件10固定到封装件1上，并将第一元件10相对于TEG器件16定位，以有效地将热量从第一元件10传递到TEG器件16。壳体20可围绕第一元件10以将第一元件10固定在封装件1内。

如图2和图3所示，TEG器件16的第一侧31可以沿导热路径与第一导热元件10热耦合。例如，TEG器件16的第一(例如，底部)侧面31可以通过布置在第一元件10和TEG器件16之间的热界面元件11(诸如导热间隙垫或TIM)热耦合到第一元件10。在各种实施例中，热界面元件11可以包括间隙垫(例如软介电膜)或TIM(其可以包括金属载体、润滑脂等)。第一导热元件10在使用过程中可能具有不同的温度(例如，在各种操作条件和环境条件下的不同温度)，这可能导致第一导热元件10的膨胀和/或收缩。另外，热源22的振动和/或其他运动可以通过第一元件10传递到TEG器件16和基板14。传递的振动和/或运动可能在TEG器件16中引起机械应力，这可能损坏TEG 16和/或可能降低TEG 16和/或第一元件10的热导率。

热界面元件11可以包括被配置为通过提供热界面元件11作为充分柔性的缓冲材料来吸收第一元件10相对于TEG器件16的膨胀和/或收缩、并且通过吸收振动来减少或消除传递到TEG器件16(例如，到第一侧31)和/或第一元件10的应力的材料。在一些实施方案中，热界面元件11可以包括导热的任何合适的柔性或柔性材料，诸如胺环氧树脂、酰胺环氧树脂、脂环族环氧树脂、胺加合物环氧树脂或用于操作环境的任何其他合适的材料。在各种实施例中，热界面元件11可以包括导热垫、导热油脂等。由此，热界面元件11能够使第一导热元件10机械地漂浮在TEG器件16上，同时向TEG器件16提供低热阻路径。

TEG器件16可以基于TEG器件16的第一(例如，底部)侧31和与第一侧31相对的TEG器件16的第二(例如，顶部)侧33之间的温差ΔT产生电流。各种实施例中，TEG器件16可以包括多层半导体管芯，其在存在层间热梯度的情况下产生电流。在一些实施方案中，TEG器件16可以包括微机电系统(MEMS)管芯，但是可以使用其他类型的TEG器件。在各种实施例中，TEG器件16可以包括TEG管芯，该TEG管芯包括集成的单芯片热电能量收集器，其包括多个电连接的n型和p型热电元件。在一些实施方案中，TEG器件16可以将热能转换成电力，以获得至少5℃、至少10℃或至少15℃的温差ΔT。TEG器件16可以在提供给TEG器件16的热功率水平的0.00001％至0.1％的范围内或者在热功率水平的0.0001至0.1％的范围内的电功率水平下产生电流。TEG器件16可以产生25微瓦至每10℃150微瓦的温差ΔT。例如，在约10℃的温差ΔT下，在一些配置中，供给TEG器件16的1W热功率可产生约0.1mW的电功率。对于这样的TEG的另外的实例，下面的参考文献通过引用全部并入本文，并且出于所有目的：2014年9月4日公开的名称为“WAFER SCALE THERMOELECTRIC ENERGY HARVESTER”的美国专利，公开号为2014/0246066A1。如图1-3所示，多个(例如两个)TEG器件16可以相互平行地设置在对应的孔26中。与使用单个TEG器件的封件相比，利用多个TEG器件16可以提供增加的电功率输出。然而，在其他实施例中，封件1可以包括单个TEG器件，或者多于两个TEG器件。根据操作环境，TEG器件16可以由任何合适的材料制成，例如碲化铋、碲化铅、氧化钙锰、硅和/或其组合。如这里所解释的，通过例如线键合或弹簧加载触点(未示出)电连接到基板14的TEG器件16可以直接或间接通过充电电池将所产生的电力供应到基板14上的电气部件18。

第一导热元件10可以沿着第一热界面表面24接触热源22(其可以在封件或电子装置的外部，例如携带热流体的管道)，以在热源22与TEG器件16的第一侧31之间传递第一热能，使得第一元件10在第一热源22和TEG器件16的第一侧31之间限定导热路径。第一元件10可以包括任何有效传导热量的导热材料，例如铁、铜、钨等。在一些实施方案中，例如，如果需要延迟传热，则可以使用较低的导热材料。在其他布置中，封件可以包括一个或多个能量存储装置(例如电池)以存储由TEG器件产生的电能。在所示实施例中，第一导热元件10包括磁性材料或磁体，使得导热元件10可以直接机械地和热连接到热源22。有利地，使用用于第一元件10的磁性导热材料可以使得第一元件10既充当导热路径又充当用于将封件1附接至外部热源22的机械连接器。这样的布置可以简化封件1的设计、减小封件1的整体尺寸和/或提高第一热界面表面24与TEG器件16的第一侧31之间的导热效率。

如上所述，第二导热元件12可以连接到TEG器件16的第二侧33。TEG器件16的第二侧33和第二导热元件12可以在TEG器件16和外部环境之间限定第二热通路(例如通过翅片12b和其间的相应空气间隙)。第一和第二导热元件10、12之间产生的温差ΔT可以产生足以产生电流的横跨TEG器件16的热梯度。

多个电子组件18可以包括传感器芯片、无线通信裸片(例如，无线发射器裸片和/或接收器裸片)、处理器裸片或微控制器、存储器裸片以及适用于操作封件1的其他部件。由TEG器件16产生的电流可以通过基板14的导电迹线(例如，通过接合线)传输到基板14并且传输到电部件18。例如，在一些实施方案中，封件1可以包括传感器芯片，例如一个或多个温度传感器，光学传感器，压力传感器，湿度或湿度传感器，和/或运动传感器。封件1还可以包括处理器或者微控制器芯片以处理由传感器芯片转换的信号以及通信管芯以将处理后的数据无线传输给外部计算设备和/或从外部计算设备接收处理后的数据。封件1可用于各种操作环境。例如，封件1的第一导热元件10可以安装在蒸汽管上，也可以安装在汽车尾管上，以测量这些系统的各种参数。第二导热元件12可暴露于环境空气中。TEG器件16可基于蒸汽管道或尾管与周围空气之间的温差ΔT产生电流。封件1可以由此直接或间接地通过电池向电气部件18提供电力，而不需要外部电源。

图4是图1-3所示的集成器件封件1的示意性侧视图。图5是图1-4所示的集成器件封件1的俯视图。除非另有说明，图4-5的组件可以与图1-3的相同编号的组件相同或基本相似。如图4所示，封件1可以具有由第一热界面表面24与散热片12b的顶部边缘之间的最大垂直尺寸限定的高度h。高度h可以小于40mm，例如在10mm至40mm的范围内或者在25mm至35mm的范围内。如图5所示，从后方俯视观察，封件1的宽度w能够由封件1的最宽的横向尺寸规定。宽度w可以小于100mm，例如在35mm至100mm的范围内或者在55mm至80mm的范围内。有利的是，本文公开的封件1可以具有低的垂直轮廓和小的横向覆盖区，特别是对于可以通过封件而无需外部电源或者需要频繁更换电池的功能来实现。

图6是根据另一实施例的连接到多个热源22、32的集成器件封件1的示意性侧截面图。除非另有说明，否则图6的组件可以与图1-5的相同编号的组件相同或大致类似。作为比较，在图1的实施例中，第一导热元件10热耦合到热源22，并且第二导热元件12暴露于周围环境。与图1不同，在图6中，第二导热元件12热耦合到第二热源32，第二热源32的温度与热源22的温度相同。在图6的实施例中，第一和第二导热元件10、12可以包括导热的磁性材料。如上所述，使用用于元件10、12的磁性材料可以使封件1机械地附接到相应的热源22、32，同时向TEG器件16提供有效的热传递。

在一些实施方案中，热源22可以包括热蒸汽管，第二热源32可以包括冷水管。因此，所谓的“热源”之一实际上比另一个要冷。第一元件10将热量从第一热源22传递到TEG 16的第一侧31。第二元件12类似地将热量从TEG 16的第二侧33传递到第二元件12与第二热源32之间的第二热界面表面25。TEG器件16的第一侧31和第二侧33之间的温度差ΔT可以产生电流以向基板14上的电气部件18提供电力。

应当理解的是，封件1可以连接到在TEG器件16上产生热梯度(例如，温差ΔT)的任何合适的器件。在一些实施方案中，如图1所示，第一导热元件10可以在第一温度下热连接到支撑结构或热源，并且第二导热元件12可以暴露于环境空气。在一些实施方案中，第一温度可以大于(例如，比第二温度高至少10℃)第二温度。例如，热源22可以包括温度比环境空气高的蒸汽管。在其他配置中，封件1可以集成到可穿戴的服装(例如滑雪帽或头盔)中，其中第一导热元件10热耦合到作为热源22的用户身体并且第二导热元件12暴露到环境空气。在冬季期间，用户身体与环境空气之间的温差可能足够大，从而产生用于为各种电子设备供电的电流。在其他实施例中，周围环境可以比热源22更热，使得热量从周围环境流向所谓的“热源”。

图7是集成器件封件1的示意性正视图和底部等距视图，其具有连接到壳体20的带子30。带30(例如，附接机构)可以具有足够的柔性以包裹热源22的至少一部分，并且可以以便于将封件1附接到热源22的方式构造。例如在所示的实施例中，带包括多个磁体34，以将封件1连接到热源22。因此，图7的实施例使得用户能够容易地将封件1附接到热源22，而不需要任何外部电缆或电线来为封件1提供电力或通信。在其它实施例中，带30除了或替代磁体34外还可以包括粘合剂以将带30连接到热源22。此外，尽管在此描述的实施例是在管状装置例如应当理解的是，带30和封件1可以构造成附接到任何合适的支撑结构或热源，包括平坦或弯曲的支撑结构。此外，尽管在此图示了包括带30的附接机构，但是应当理解，可以使用其他类型的附接机构来将封件1机械地连接到热源22(和/或热源32)。

图8-14示出了集成了TEG器件16的集成器件封件1的另一个实施例。具体地，图8是具有热电发生器器件16并连接到热源22的集成器件封件1的示意性侧剖视图，根据另一个实施例。图9是图8所示的集成器件封件1的放大正面剖视图。图10是图8和图9所示的集成器件封件1部分的示意性立体分解图。图11是图8-10所示的集成器件封件1的示意性侧视图。图12是图8-11所示的集成器件封件1的俯视图。图13是根据另一实施例的连接到多个热源22、32的集成器件封件1的示意性侧面剖视图。图14是集成器件封件1的示意性前视和仰视立体图，该集成器件封件1连接到被配置为将封件安装到热源上的带子30。

除非另有说明，否则图8-14的特征可能与图1-7中的相同编号的特征相同或基本相似。与图1-7的实施例不同的是，如图10所示，第二导热元件12可以包括被配置为支撑第一导热元件10的支座结构12d。如图8和9所示，支座结构12d可以热耦合到TEG器件16的上侧，并且第一元件10可以热耦合到TEG器件16的下侧。支座结构12c可以包括从侧板12a的地板或外表面延伸的窄凸起。支座结构12c可以定位成与第一元件10对齐。如图10所示，可以使用一个或多个紧固件44(例如螺钉、螺栓等)和垫圈45来将第一导热元件10与第二导热元件12连接。如图所示，基板14和电气元件18可以设置在由第二元件12和外壳20限定的空腔12c中。在一些实施方案中，在图1-7的实施例中，热界面元件(例如热界面元件11)可以设置在第一导热元件10与第二导热元件12之间。

尽管在某些实施例和示例的背景下公开，但是本领域技术人员将会理解，本实用新型超出具体公开的实施例而延伸到其他替代实施例和/或使用以及其明显的修改和等同物。另外，尽管已经示出和详细描述了一些变型，但是基于本公开内容，在本公开的范围内的其它修改对于本领域技术人员将是显而易见的。还可以想到的是，可以做出实施例的具体特征和方面的各种组合或子组合，并且仍然落入本公开的范围内。应当理解的是，所公开的实施例的各种特征和方面可以彼此组合或替代以便形成所公开的实用新型的不同模式。因此，这里公开的本实用新型的范围意图不应该被上面描述的具体公开的实施例所限制，而是应该仅仅通过对下面的方面的公正的阅读来确定。