配置为执行图6的方法的状态机。例如，热校准模块206可以包括软 调整算法逻辑，其可以被存储在固件或其它适合的存储介质中并且可以由诸如中央处理单 元（CPU)或微控制器等处理器来执行。
[0030] 在一些实施例中，热校准模块206可以设置在管芯101上。例如，热校准模块206 可以包括形成在管芯101上的电路，例如，被配置为存储指令的存储器，当由处理器执行指 令时，所述指令产生与本文中所述的热校准相关联的行动。在其它实施例中，热校准模块 206可以不设置在管芯101上，但可以是可操作地与反馈电路204和/或谐振器电路202耦 合的另一个电气设备（例如，另一个管芯或电路板）的一部分。
[0031] 在一些实施例中，热校准模块206可以是设置在管芯上的功率控制单元（P⑶)211 的一部分。P⑶211可以与输出模块207和/或热校准模块206耦合，并且可以被配置为基 于与从输出模块207和/或热校准模块206接收到的频率有关的信息来管理管芯101的功 率。在一些实施例中，热校准模块206可以提供与PCU 211的第一模式和第二模式的热响 应曲线的计算相关联的振荡器频率和/或校准系数、和/或基于温度计算的振荡器频率和 /或校准系数。例如，PCU 211可以被配置为控制管芯101的热冷却系统的操作或可以基于 谐振板的频率和/或计算出的相应温度而增加管芯101的晶体管的操作频率。在一些实施 例中，P⑶221可以包括形成在管芯101上的电路。热校准模块206和P⑶221可以是同 一管芯101上的分开的逻辑单元，但是在一些实施例中它们可操作地耦合在一起。在其它 实施例中，P⑶211可以是可操作地与管芯101和管芯101上的自校准热传感器200耦合 的另一个电气设备（例如，诸如图7的主板702等电路板）的一部分。
[0032] 图3示意性地示出了根据一些实施例的包括多模式谐振器的集成电路（IC)管芯 (在下文中称作"管芯300"）的截面侧视图。多模式谐振器可以包括谐振元件，例如谐振 板308和相关联的电路（例如，电路303)，相关联的电路被配置为使谐振板308与发热电路 (例如，晶体管312)热耦合。多模式谐振器还可以包括一个或多个驱动电极320和相关联 的电路（例如，电路303)，相关联的电路被配置为激活谐振板308的振荡和/或对谐振板 308进行偏置以提供振荡的第一模式和第二模式。
[0033] 管芯300可以包括由半导体材料（例如，硅）组成的衬底310。电路303可以形 成在衬底310上并且可以包括例如在操作时可以产生热量的晶体管（例如，晶体管312)和 互连结构，互连结构例如是使晶体管与谐振板308热耦合以在晶体管与谐振板308之间提 供热路径的一个或多个沟槽（例如，沟槽314)和/或通孔结构（例如，通孔316)。谐振板 308可以设置在管芯300的有源侧上。互连结构（例如，沟槽314或通孔316)可以设置在 电绝缘材料318 (例如设置在衬底310上的二氧化硅）中。在一些实施例中，互连结构和电 绝缘材料318可以是被配置为以往返于晶体管的路线发送电信号的互连层315的一部分。 互连层315可以设置在晶体管（例如，晶体管312)上。互连结构和谐振板308可以由诸如 金属（例如，铜）等导热材料组成。
[0034] 管芯300还可以包括被配置为激活谐振板308的振荡的电路。例如，可以看出，电 路303a可以包括邻近谐振板308设置的驱动电极320,并且被配置为激活谐振器的振荡。驱 动电极320可以与直流（DC)电压源（例如，V电耦合，并且谐振板308可以与交流（AC) 电压源（例如，V Ae)电親合（例如，电容親合和/或电感親合）。AC电压和/或DC电压可 以用于偏置谐振板308以提供用于谐振板308的多个操作模式。
[0035] 在一些实施例中，谐振板308的长度L为10到60微米，并且高度h为1到4微米。 在一些实施例中，谐振板308和驱动电极320可以由20到IOOnm的间隙G分开。在其它实 施例中可以使用其它适合的L、h和g的值。
[0036] 图4不意性地不出了根据一些实施例的米用第一模式400a和第二模式400b配置 的多模式谐振器（在下文中称作"谐振器"）。图4可以描绘被配置为以第一模式400a和 第二模式400b进行操作的同一谐振器。在一些实施例中，谐振器的部件还可以被配置为以 第三模式或更多模式（未示出）进行操作。在一些实施例中，谐振器可以是管芯（例如，图 3的管芯300)的一部分。
[0037] 相对于采用第二模式400b的操作，采用第一模式400a的谐振器可以与不同并且 特定的热敏度相关联。换言之，对于每个模式而言，由于温度而产生的谐振器的振荡频率的 变化可能不同。可以利用该特性来执行热传感器（例如，图1-2的自校准热传感器200)的 自校准。
[0038] 根据各种实施例，第一模式400a可以表示跛脚模式或方形谐振器跛脚模式（LA)， 并且第二模式400b可以表示外延模式或方形谐振器外延（SE)模式。可以通过对电极进行 偏置以电容性地激励谐振器的谐振板420来激活第一模式400a和第二模式400b。例如， 在第一模式400a下，电极422和424可以表示相对于彼此异相偏置（例如，极性相反）的 轴对称电极或相对电极。在所描绘的第一模式400a构造中，电极422与AC输入親合，电极 424与AC输出耦合，并且谐振板420与DC接地（例如，VJ耦合。在一些实施例中，可以切 换电连接以提供类似的结果。在第一模式下，用负的DC电压（例如，DC-ve)对电极422进 行偏置。
[0039] 在所描绘的第二模式400b下，可以将电极422和424相对于彼此同相偏置（例如， 极性相同）。在第一模式下，用正的DC电压（例如，DC+ve)对电极422进行偏置。可以通 过改变DC偏置的极性（例如，从-ve到+ve改变DC电压）来完成第一模式400a与第二模 式400b之间的转换。
[0040] 在对第一模式400a构造的描绘中的电极422具有与在对第二模式400b构造的描 绘中的电极422不同的标记，以指示在相应的构造中施加到电极422的DC偏置的相反极 性。在其它实施例中，其它适合的电极构造可以用于偏置谐振板，以提供多个振荡模式。例 如，在其它构造中，可以将具有相反极性的电极相对于彼此交错或交叉并且可以设置在谐 振板420周围。可以对这种交叉式电极进行同相或异相偏置来提供相应的第一模式和第二 模式。
[0041] 根据各种实施例，谐振板420可以具有多种形状。在一些实施例中，谐振板420可 以具有多边形形状，包括例如诸如正方形等矩形形状。在其它实施例中，谐振板308可以具 有非线性形状，例如，圆形形状、或多边形与曲线形状的组合，或者谐振板308可以包括具 有设置在环的内侧上的一组电极的圆环。谐振板420可以与结合图3的谐振板308所描述 的实施例一致，反之亦然。
[0042] 图5是描绘根据一些实施例的用于谐振的第一模式（例如，图4的第一模式400a) 和第二模式（例如，图4的第二模式400b)的所测量的频率和温度的关系的曲线图500。采 用第一模式和第二模式的谐振器的热响应的特征最初可以为用于为第一模式和第二模式 中的每一个（例如，对于嵌入在管芯中的特定产品）提供特征化的热曲线的实验室环境。例 如，可以在一定温度范围内采用第一模式和第二模式对一个或多个谐振器的频率进行测量 以提供每个模式的特征化的热曲线，例如，第一理想曲线526和第二理想曲线528分别与第 一模式（例如，跋脚模式）和第二模式（外延模式）相对应。这种曲线（例如，曲线526和 528)可以用作起始点来对根据类似工艺制造的谐振器中的其它热传感器（例如，与嵌入在 管芯中的特定产品相同的产品）进行校准。
[0043] 根据以下描述，第一理想曲线526可以由第一方程（例如，跛脚模式方程）定义， 其中，fk表示在温度T处的谐振器频率，f &_表示在参考温度T ^ (例如，对于冷的实施例， 室内温度为~25°c;并且对于热的实施例，室内温度为~100°C )处的谐振器频率，α ,_表 示特别用于基于谐振器的实验室特征的特定谐振器设计的常系数，T表示要计算的未知温 度，Tci表示参考温度，L表示方形谐振器的尺寸（例如，图3的长度L)，E表示谐振器（例 如，图3的谐振板308)的材料的弹性的杨氏模量，P表示谐振器的材料的密度，并且υ表 示谐振器的材料的泊松比：
[0047] 方程（1)可以是表示第一模式谐振频率与温度之间的关系的第一谐振模式方程。 在其它实施例中可以使用其它适合的方程。可以根据公知的原理对方程（2)进行修改，以 提供具有除方形之外的形状的谐振器的
[0048] 根据以下描述，第二理想曲线528可以由第二方程（例如，外延模式方程）定义， 其中，f SE表示在温度T处的谐振器频率，f ^表示在参考温度T ^ (例如，对于冷的实施例，室 内温度为~25°C;并且对于热的实施例，室内温度为~KKTC )处的谐振器频率，表示 特别用于基于谐振器的实验室特征的特定谐振器设计的常系数，T表示要计算的未知温度， Tci表示参考温度，L表示方形谐振器的尺寸（例如，图3的长度L)，E表示谐振器（例如，图 3的谐振板308)的材料的弹性的杨氏模量，P表示谐振器的材料的密度，并且υ表示谐振 器的材料的泊松比：
[0050] 并且
[0052] 方程（3)可以是表示第二模式谐振频率与温度之间的关系的第二谐振模式方程。 在其它实施例中可以使用其它适合的方程。可以根据公知的原理对方程（4)进行修改，以 提供具有除方形之外的形状的谐振器的f。％。
[0053] 在一些实施例中，第一理想曲线526的斜率和/或偏移量与第二理想曲线528的 斜率和/或偏移量可能互不相同。术语Ci unJP α ^可以独立于模式频率并且可以由实验 室环境下的特征来确定。例如，温度与频率的对应关系的特征可能在于具有相同设计的谐 振器（例如，对于相同产品）的有统计意义的样本量（例如，大于32个样本），以提供第一 模式和第二模式的热响应曲线。每当制造过程存在任何变化时，可以执行特征过程。在实 验室中可以对统计上表示人数的样本进行测量，其中，对谐振器的温度进行准确设定和控 制以生成每个谐振器的两种模式下的频率-温度曲线（例如，第一理想曲线526和第二理 想曲线528)，并且然后可以提取频率温度曲线的平均系数。
[0054] 在一些实施例中，校准可以包括为温度传感器带来已知温度并且测量传感器的频 率输出。可以将传感器的温度改变为另一个已知值并且可以对另一个频率测量进行测量。 然后，可以通过穿过所测量的点绘制直线或曲线（例如，图5中所示的那些）来对传感器进 行校准。所得到的校准值（例如，曲线的斜率）与常系数（例如，方程（1)和（3)的α ?Με 或aSE)相对应，所述校准值可以被存储/融合/编程在PCU可以将校准值用于将传感器输 出准确地转换为温度的地方。在实践中，该校准方法可以用于每个管芯，然而这种校准可能 受到