电化学装置

技术领域

本领域涉及电化学装置，尤其涉及气体传感器装置。

背景技术

电化学装置可以包括电化学传感器装置。电化学传感器装置可以通过监视电特性(例如电压和电流)的变化来观察化学反应。电化学传感器装置可以是用于检测气体的气体传感器装置。电化学传感器装置可以包括电化学溶液或材料以及电极。

发明内容

在一方面，公开气体传感器。气体传感器包括具有上部和下部的壳体。气体传感器还包括在所述壳体的下部中形成的腔室。腔室被构造成容纳电化学溶液。气体传感器还包括形成在所述壳体的上部中的多个电极。多个电极模制在所述壳体的上部并且至少部分地暴露于所述腔室。气体传感器还包括在所述上部中形成的进入端口。进入端口被构造成在所述壳体的内部与外部环境之间提供流体连通。

在一个实施方案中，气体传感器还可包括封装在所述壳体中并电耦合到所述多个电极的微控制器。

在一个实施方案中，壳体包括聚合物或塑料。

在一个实施方案中，多个电极中的至少一个包括填充有碳纤维的导电非金属材料。

在一个实施方案中，气体传感器还包括从所述多个电极水平延伸的导电臂。电极的厚度可大于所述导电臂的厚度。多个电极可与形成在所述壳体中的互连结构电连通。互连结构可包括导电臂和从所述下部的顶侧至少部分地延伸通过所述下部的多个互连。

在一个实施方案中，壳体包括密封的填充端口。电化学溶液可通过填充端口放置在腔室中。

在一个实施方案中，进入端口包括膜，该膜允许腔室与外部环境之间的气体连通，同时防止腔室与外部环境之间的液体连通。

在一个实施方案中，壳体的下部还包括与腔室分开的腔。腔可以被构造为容纳电子组件。腔可被构造为容纳多个电子部件。

在一个实施方案中，多个电极包括炭黑、铱黑、铂黑、金黑或钌黑中的一种或多种。

在一方面，公开气体传感器。气体传感器包括具有上部和下部的壳体。上部可包括模制引线框架。气体传感器还包括在所述壳体的下部中形成的腔室。该腔室被构造成容纳电化学溶液。气体传感器还包括在所述壳体的上部中形成的引线框架结构。引线框架结构可包括多个电极。所述多个电极至少部分地暴露于所述腔室。气体传感器还包括在所述上部中形成的进入端口。所述进入端口可被构造成在所述壳体的内部与外部环境之间提供流体连通。

在一个实施方案中，壳体包括模制在多个电极上的聚合物或塑料。

在一个实施方案中，所述进入端口被构造为在所述腔室和所述外部环境之间提供流体连通。

在一个实施方案中，进入端口包括膜，该膜允许所述壳体的内部与所述外部环境之间的气体连通，同时防止所述壳体的内部与所述外部环境之间的液体连通。

在一个实施方案中，所述多个电极与形成在所述壳体的下部中的互连结构电连通。所述互连结构可包括从所述下部的顶侧至少部分地延伸通过所述下部的多个互连。

在一个实施方案中，所述壳体的下部还包括与所述腔室分开的腔。所述腔可被构造为容纳电子部件。壳体的上部的至少一部分可被催化材料覆盖。

在一方面，公开一种气体传感器的制造方法。该方法包括提供第一元件。该方法还包括提供第二元件，该第二元件具有多个电极和进入端口。该方法还包括耦合所述第一元件和所述第二元件以在所述第一元件和所述第二元件之间限定腔室，其中多个电极至少部分地暴露于所述腔室。所述腔室被构造为容纳并保持电化学溶液。所述进入端口被构造为在所述腔室和所述外部环境之间提供流体连通。

该方法还包括通过模制引线框架制造工艺来制造所述第一元件。

该方法还包括通过模制引线框架制造工艺来制造所述第二元件。

该方法还包括在所述进入端口内提供膜，其中该膜允许所述腔室和所述外部环境之间的气体连通，同时防止所述腔室和所述外部环境之间的液体连通。

附图说明

现在将通过非限制性示例的方式参照附图描述本公开的实施例。

图1A是根据一个实施例的装置的示意性顶部透视图。

图1B是图1A所示的装置的示意性底部透视图。

图2A是图1A和1B所示的装置的示意性侧视图。

图2B是图1A-2A所示的装置的示意性侧视图，其中装置的内部部件以虚线示出。

图3A是图1A-2B所示的装置的示意性顶部透视图，其中装置的内部部件以虚线示出。

图3B是图1A-3A所示的装置的示意性底部透视图，其中装置的内部部件以虚线示出。

图4A是从上方透视图看到的图1A-3B所示装置的示意性分解图。

图4B是从下方透视图看到的图1A-4A所示的装置的示意性分解图。

图5A是图1A-4B的装置的示意性透视剖视图。

图5B是图5A的一部分的放大图。

图6A是壳体的上部的示意性顶部透视图。

图6B是图6A的上部的视图，其中上部内的部件以虚线示出。

图6C是图6A的上部的示意性底部分解透视图，其中焊料球与上部分离。

图7A是根据一个实施例的引线框架的示意性顶部透视图，该引线框架包括用于图1A-6C的壳体内的电极和臂。

图7B是图7A所示的引线框架的示意性底部透视图。

图8A是根据另一实施例的装置的示意性顶部透视图。

图8B是图8A所示的装置的示意性底部透视图。

图8C是图8A和8B所示的装置的示意性侧视图。

图8D是该装置的示意性侧视图，其中该装置的内部部件以虚线示出。

图9A是根据另一实施例的装置的示意性顶部透视图。

图9B是图9A所示的装置的示意性底部透视图。

图9C是图9A和9B所示的装置的示意性底部透视图，其中省略了下部密封板。

图9D是图9A和9B所示的装置的示意性侧视图。

图9E是装置的示意性侧视图，其中装置的内部部件以虚线示出。

图10A是根据另一实施例的装置的示意性顶部透视图。

图10B是图10A所示的装置的示意性底部透视图。

图10C是装置的示意性顶部透视图，其中装置的内部部件以虚线示出。

图10D是该装置的示意性底部透视图，该装置具有虚线所示的下部和印刷电路板组件(PCBA)以及装置中的内部组件。

图11A是图10A-10D所示装置的示意性分解图，是从上方透视图看到的。

图11B是图10A-10D所示装置的示意性分解图，是从下面看的透视图。

图12是图10A-11B的装置的示意性透视剖视图。

图13A是图10A-11B的装置的上部的底部平面图。

图13B是图13A所示的上部的示意性透视图，其中上部的内部部件以虚线示出。

图13C是根据一个实施例的膜的示意性透视图。

图14A是根据一个实施例的用于电化学传感器的引线框架结构的示意性俯视平面图。

图14B是图14A所示的引线框架结构的示意性侧视图。

图14C是图14A和14B所示的引线框架结构的示意性底部透视图。

图15A是根据一个实施例的系统级封装(SiP)的示意性透视图。

图15B是图15A所示的SiP的示意性底部平面图。

图15C是图15A-15B的SiP的示意性透视图，其中SiP中的内部组件以虚线示出。

图16A是根据另一实施例的装置的示意性顶部透视图。

图16B是图16A所示的装置的示意性底部透视图。

图16C是图16A-16B的装置的示意性顶部透视图，其中装置的内部部件以虚线示出。

图16D是图16A-16C的装置的示意性底部透视图，其中装置的内部部件以虚线示出。

图16E是图16A-16D的装置的示意性透视剖视图。

图16F是图16A-16E的装置的另一剖视图的示意性透视图。

图17A是从一个角度看去的图16A-16F所示的装置的示意性分解图。

图17B是从另一个角度看去的图16A-16F所示的装置的示意性分解图。

图18A是图16A-17B所示的装置的下部的示意性透视图。

图18B是图18A所示的下部的示意性底部平面图。

图18C是图16A至图17B所示的装置的示意性侧视图，其中装置的内部部件以虚线示出。

图19A是图16A-17B所示的装置的上部的示意性底部平面图。

图19B是图19A所示的上部的示意性透视图，其中上部的内部部件以虚线示出。

图19C是图19A和19B所示的上部的示意性侧视图，其中装置的内部部件以虚线示出。

图20A是图16A-17B所示的装置的膜的示意性透视图。

图20B是图16A-17B所示的装置的过滤器的示意性透视图。

图21A是根据一个实施例的用于电化学传感器的引线框架结构的示意性俯视平面图。

图21B是图21A所示的引线框架结构的示意性侧视图。

图21C是图21A和21B所示的引线框架结构的示意性底部透视图。

具体实施方式

本文公开的电化学装置可以用作传感器。例如，本文公开的电化学装置可以是气体传感器。可以使用例如紧凑的封装平台来制造本文公开的电化学装置，所述紧凑的封装平台诸如引线框架封装、球栅阵列(BGA)封装和焊盘栅格阵列(LGA)封装。电化学装置可用于例如移动装置中。

电化学装置可包括用于容纳液体或芯吸材料的腔室。腔室可容纳例如电化学材料或溶液(例如硫酸)。电化学装置还可包括与电化学材料接触的电极。电极可以检测由于电化学材料反应引起的电化学材料的电学性质(例如，电压和电流)的变化。例如，电化学材料可以与气体反应。在一些应用中，电化学装置可用于检测区域中的有害气体(例如，一氧化碳)。

在某些制造过程中，可能难以制造相对较小的电化学装置，和/或难以以相对较低的成本制造相对较小的电化学装置。本文公开的一些电化学装置可包括至少部分地由模制引线框架限定的壳体。可以使用诸如模制工艺的相对低成本的制造方法来制造具有模制引线框架的这种电化学装置。而且，与用于小型电化学装置的其他技术相比，模制工艺可以适合以较低的成本制造相对较小的电化学装置。

本文公开的各种实施方案涉及电化学装置。一方面，电化学装置可以包括具有上部和下部的壳体。在一些实施例中，上部可以是第一元件，而下部可以是附接到第一元件的第二元件。电化学装置还可以包括在壳体的下部中形成的腔室。腔室可以接收电化学溶液。在一些实施方案中，电化学溶液包括硫酸，其有利地具有相对较高的电导率和水含量以辅助电化学反应。电化学溶液可以与诸如气体分子的分子反应。电化学溶液可由于与分子的反应而改变其电特性(例如，电压或电流)。在一些实施方案中，电化学溶液可以经由催化剂间接与分子反应。电化学装置还可包括形成在所述壳体的上部中的多个电极。多个电极可以暴露于腔室。在一些实施例中，多个电极可以包括感测电极、对电极和/或参考电极。多个电极可以包括与电化学溶液和/或靶分子反应的催化剂。氧化和/或还原反应可发生在催化剂和电化学溶液之间的界面处。多个电极可以检测或监测电化学溶液的电性能的变化。可以分析和/或处理所监测的电性能以确定与电化学溶液反应的分子。电化学装置可进一步包括形成在壳体的上部中的进入端口。进入端口可以在壳体的内部(例如，腔室)与外部环境之间提供流体连通。因此，在一些实施例中，气体分子可以通过进入端口进入壳体的内部(例如，腔室或电极)。

图1A是根据一个实施例的装置1的示意性顶部透视图。图1B是图1A所示的装置1的示意性底部透视图。例如，装置1可以用作电化学装置，例如气体传感器。装置1可以包括具有上部12和下部14的壳体10。在所示的实施例中，上部12和下部14可以是分离的元件。例如，上部12可以由第一元件限定，而下部14可以由与第一元件耦合的第二元件限定。在这样的实施例中，上部12和下部14可以通过粘合剂和/或其他结合方法例如超声结合来结合。在一些实施例中，上部12和下部14可以分开制造。

壳体10可以包括任何合适的材料。在一些实施例中，壳体10可包括模制材料，例如塑料或聚合物(例如，液晶聚合物(LCP)或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))。壳体10具有大致长方体的形状。但是，壳体10可以具有任何合适的形状。在一些实施例中，上部可以包括与塑料集成在一起的导体，例如模制金属引线框架，或者具有嵌入在不导电塑料模具中的具有导电非金属材料例如导电ABS的模制引线框架。

装置1的壳体10可以具有长度l1，宽度w1和高度(上部12的高度h1加上下部14的高度h2)。在一些实施例中，壳体10的长度l1可以在例如5mm至25mm的范围内，在例如10mm至25mm的范围内，在例如5mm至20mm的范围内或在例如10mm至20mm的范围内。在一些实施例中，壳体10的宽度w1可以在例如5mm至25mm的范围内，在例如10mm至25mm的范围内，在例如5mm至20mm的范围内或在例如10mm至20mm的范围内。在一些实施例中，上部12的高度h1可以在例如0.5mm至3mm的范围内，在例如1mm至3mm的范围内，在例如0.5mm至2mm的范围内，或例如在1mm至2mm的范围内。在一些实施例中，下部14的高度h2可以在例如0.5mm至3mm的范围内，在例如1mm至3mm的范围内，在例如0.5mm至2mm的范围内，或例如在1mm至2mm的范围内。

壳体10的上部12具有顶侧12a和与顶侧12a相对的底侧12b。壳体的下部14具有顶侧14a和与顶侧14a相对的底侧14b。上部12的底侧12b和下部14的顶侧14a可以联接在一起。在一些实施例中，上部12的底侧12b和下部14的顶侧14a可以通过粘合剂和/或其他结合方法例如超声焊接来结合。在一些实施例中，上部分12的顶侧12a可以限定壳体10的顶侧10a。在一些实施例中，下部分14的底侧14b可以限定壳体10的底侧10b。

如图1A所示，装置1可包括形成在壳体10的上部12中的进入端口16。在一些实施例中，装置1可包括不止一个进入端口。进入端口16可提供装置1的内部与外部环境之间的流体连通。在一些实施例中，可以在进入端口16中设置膜18。在一些应用中，膜18可以允许气体通过，同时防止液体通过，从而将电解质保留在腔中，同时允许分析物气体通过。

装置1还可以包括密封填充端口28的塞子20(见图2B)。塞子20可以由与壳体10的材料不同的材料制成。例如，塞子可以包括诸如液晶聚合物(LCP)或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)之类的模制材料。填充端口可以用于将填充材料(例如，电化学溶液)填充到装置1中限定的腔室中。塞子20可以包括与电化学溶液相容或不反应的环氧树脂或灌封材料。

如图1B所示，装置1还可以在壳体10的底侧10b上包括多个引线22。在一些实施例中，引线22可以被配置为附接到基板(例如，印刷电路板(PCB)或其他装置，从而将装置1与基板或装置连接。例如，引线22可以由焊料材料的球形成，使得壳体的底侧10b用作与诸如电路板的电气系统的下部元件的球栅阵列(BGA)连接。

图2A是图1A和1B所示的装置1的示意性侧视图。在图2A所示的装置1中，插头20可相对于壳体10的顶侧10a突出。然而，在一些实施例中，插头20通常可以与壳体10的顶侧10a齐平。引线22可以相对于壳体10的底侧10b突出。

图2B是图1A-2A所示的装置1的示意性侧视图。如图2B所示，装置1可以包括可以形成在壳体10的下部14中的腔室24。装置1还可以包括可形成在壳体10的上部12中的多个电极26。替代地或另外地，在一些实施例中，多个电极26可以形成在壳体10的下部14中。多个电极26可以至少部分地暴露于腔室24。在一些实施例中，电极26可以包括感测电极，对电极和/或参考电极，其设置有单独的互连以将每个传感器连接至内部或外部处理器。在一些实施例中，电极可包括圆形电极和半月形电极。

在一些实施例中，腔室24可以接收填充材料(例如，电化学溶液)。腔室24可以完全或部分地充满电化学溶液。进入端口16可提供腔室24与外部环境之间的流体连通。例如，气体(例如，一氧化碳)可以通过进入端口16进入腔室24。在一些实施例中，进入端口16可以允许气体传输但阻止液体传输以将电化学溶液保持在装置1内。进入腔室24的气体可以与布置在腔室24中的电化学溶液反应。在一些实施例中，进入腔室24的气体可以在催化剂表面界面处与布置在腔室24中的电化学溶液反应。填充材料可以包括芯吸材料，该芯吸材料通常是可压缩的材料。壳体的内表面的设计可以包括在多个电极26的位置(例如，电极的催化剂的表面)处压缩芯吸材料的特征，从而确保用电化学溶液润湿多个电极26。芯吸材料可以施加到本文公开的任何电极上。

在一些实施例中，可通过形成在壳体10的上部12中的填充端口28将电化学溶液提供到腔室24中。可替代地或另外地，在一些实施例中，填充端口28可形成在壳体10的下部14中。填充端口28可以用塞子20密封。在一些实施例中，塞子20可以包括环氧树脂、灌封材料或具有酸相容性粘合剂的带，在将电化学溶液提供到腔室24中之后，该酸相容性粘合剂与电化学溶液相容或不反应。在一些实施例中，可以在将上部12和下部14粘结在一起以限定壳体10之后提供电化学溶液。某些粘结过程施加具有相对较高温度的热量以进行粘结。因此，在一些实施例中，在结合之后将电化学溶液提供到腔室24中可以防止在结合过程中电化学溶液被加热到相对较高的温度。

如上所述，在一些应用中，进入端口16内的膜18可允许气体通过，同时防止液体通过。在一些实施例中，膜18可以防止电化学溶液泄漏到装置1的外部。因此，腔室24可以被膜18至少部分地与外部环境密封，同时与外部环境进行流体通讯，用于气体传感应用。膜18可包括可商购的气体可渗透和液体不可渗透的膜，例如W.L.Gore&Associates，Inc.(美国纽瓦克)制造的那些。

多个电极26可与腔室24中的电化学溶液接触。在一些实施例中，多个电极26可用于监测由于化学反应引起的电化学溶液的电学性质的变化。可以分析和/或处理所观察到的电化学溶液的电特性变化，以确定进入腔室24的气体分子。

在一些实施例中，多个电极26可包括金属引线框架(例如，铜引线框架)，或嵌入诸如导电ABS之类的导电非金属材料的引线框架。在一些实施例中，多个电极26可以连接到互连结构。互连结构可包括至少部分地水平延伸穿过壳体10的上部12的臂30。互连结构可包括垂直互连(例如，焊锡塞32)。焊锡塞32可至少部分地延伸穿过壳体10的下部14。在一些实施例中，焊锡塞32可从壳体的下部14的顶侧14a延伸到下部14的底侧14b。可以将引线22提供给相应的焊锡塞32。在一些实施例中，诸如BGA焊球的引线22可以将焊锡塞32电和/或机械连接到外部基板(例如印刷电路板(PCB))或其他装置。

图3A是图1A-2B所示的装置1的示意性顶部透视图。图3B是图1A-3A所示的装置1的示意性底部透视图。从多个电极26延伸的臂30可以在各个方向上至少部分地水平延伸穿过壳体10的上部12。例如，如图3A所示，可以有三个电极26和六个臂30，六个臂30从三个电极26向外延伸到壳体10的近边缘(例如，在腔室24和壳体10的外边缘之间)。从下面的描述中将更好地理解，对于金属引线框架实施例，臂30可以代表嵌入模制件中的引线框架的半蚀刻部分，而电极部分和垂直互连(焊锡塞32)的触点(臂端30a)可以是引线框架的较厚的部分，该部分被上部12的模具材料所暴露。在一些使用导电非金属材料或导电填充塑料作为电极26的实施例中，电极26和壳体10可以分别模制并粘结在一起，或者双模铸在一起(可以先将导电填充的塑料模制成引线框架的形状，然后用绝缘塑料包覆成型，或者可以先模制绝缘壳体，然后将导电塑料互连，然后将电极模制成壳体中的空隙)。导电填充塑料的导电填料可以包括例如碳，例如以纤维或颗粒的形式，或金属以颗粒的形式。可以将导电填充的塑料代替常规引线框架的金属施加到本文公开的任何电极上。

装置1可以包括体积膨胀特征34。体积膨胀特征34可以适应布置在腔室24中的电化学溶液的体积膨胀。例如，电化学溶液在与气体分子反应时可以膨胀。在一些实施例中，电化学溶液可以包括吸湿材料，并且可以由于例如湿度的变化而改变其体积。例如，在电解质包含硫酸的情况下，体积可随环境湿度而变化。电化学溶液的膨胀体积可以逸出到体积膨胀特征34中，从而减轻例如腔室中过大的压力的风险，该压力可能不利地影响膜18或塞子20。体积膨胀特征34可包括形成在上部10的底侧12b上的凹部或空腔。体积膨胀特征34的尺寸可以至少部分地基于在最大和最小湿度条件下电化学溶液的体积之间的差异来选择。

图4A是从一个角度看去的图1A-3B所示的装置1的示意性分解图。图4B是从另一角度看去的图1A-4A所示的装置1的示意性分解图。在一些实施例中，上部12和下部14可包括两个分开的元件。在这样的实施例中，上部12和下部14可以分开制造并且粘结在一起以限定壳体10。在一些实施例中，上部12和下部14可以通过中间粘合剂粘结，或其他一些方法，例如超声波焊接。

腔室24可以具有任何合适的形状。在一些实施例中，腔室24可包括一个或多个突起以压缩芯吸材料(当使用芯吸材料时)。突起可以位于腔室的下部，与电极26相对。通过将芯吸材料压靠在多个电极26上，可以提供改善的毛细管/芯吸作用。这样，与电解质的健康状态和装置取向无关，电极润湿可以比没有突起的腔室24更一致。

下部14可包括用于垂直互连件(例如，焊锡塞32)的多个通孔36。在一些实施例中，通孔36可以在提供焊锡塞32之前形成。例如，通孔36可以通过钻孔的方式形成。在一些实施例中，可以在形成下部14时形成通孔36。例如，类似于上部12的嵌入式引线框架，可以在形成下部14时首先形成垂直互连，然后再包覆成型。

壳体10的上部12可以在底侧12b上包括连接器38(例如，焊球)。可以将连接器38设置在臂30的相应端部上(例如，参见图6B和6C)。连接器38可以与垂直互连件(焊锡塞32)电和/或机械连接。在一些实施例中，连接器38可以帮助结合上部12和下部14。

图5A是装置1的示意性透视剖视图。图5B是图5A的一部分的放大图。装置1的横截面示出了形成在壳体10的下部14中的腔室24、形成在壳体10的上部12中的电极26、设置在上部12中形成的进入端口16中的过滤器18、密封形成在上部12中的填充端口28的塞子20。

如图5A和5B所示，电极26可以至少部分地暴露于腔室24。电极26的不暴露于腔室24的至少一部分可以嵌入上部12的模制件中。图3A和3B中所示的臂30可以比电极26更细，并且因此嵌入在上部12的模制件中。在一些实施例中，电极26可以定位在进入端口16附近。电极26可以通过壳体10的上部12的模制材料间隔开。在一些实施例中，电极26可以与上部12的底侧12b大致齐平。在一些实施例中，电极26可相对于上部12的底侧12b突出，使得电极26的至少一部分设置在腔室24内。虽然在图4B-5B中未示出，从下面的描述将理解，催化剂层可以覆盖电极的下侧，并且还可以覆盖上部12的绝缘塑料的下侧的部分。

在一些实施例中，膜18可包括多个层。例如，膜18可以包括膜主体40(例如，聚四氟乙烯(PTFE)膜)、粘合剂层42和保护层44。在一些实施例中，交叉干扰滤波器(对于该实施例未示出)也可以位于膜18外部的进入端口处。粘合层42之一可以将膜18粘合至壳体10的上部12。在一些实施例中，如图所示，粘合剂层42可以将膜18粘附至上部12的顶侧12a。在一些实施例中，粘合剂层42可以将膜18粘附到上部12的底侧12b上。粘合剂层42可以足够坚固以防止设置在腔室24中的电化学溶液泄漏。

在将电化学溶液置于腔室24中之后，塞子20可以将腔室与外界密封。在一些实施例中，可以在塞子20与壳体10的上部12之间设置粘合剂(未示出)。在一些实施方案中，塞子20可包括封装(未示出)以减轻电化学溶液泄漏的风险。在一些其他实施例中，可以使用与电化学溶液不反应的环氧树脂或灌封材料来密封腔室。

图6A是壳体10的上部12的示意性透视图，其中没有膜18和塞子20。进入端口16(部分地由嵌入塑料中的中央工作或感测环形电极限定)、填充端口28、多个电极26和臂30可以形成在上部12中。电极26和臂30可以至少部分地嵌入(例如模制)在上部12中。

图6C是上部12和连接器38(例如，焊球)的示意性透视图。可以将连接器38设置到图6C所示的臂30的相应端部30a。在一些实施例中，臂30和/或电极26的端部30a可以涂覆有保护层(例如，金层)。金层可以帮助防止形成臂和电极的引线框架的基础材料氧化。在一些实施方案中，涂料可以包含催化剂。在一些实施例中，电极26可以是铝或铜基材料，其涂覆有催化材料，例如炭黑、铱黑、铂黑金黑和/或钌黑。在某些应用中，催化材料可以增强电极26的性能。在一些实施例中，可以至少部分地基于要感测的一种或多种气体来选择不同的涂层材料。可以以任何合适的方式将涂层材料涂覆在电极26上。例如，可以通过丝网印刷或模版印刷将涂层材料(例如，铂黑)涂覆在电极26上。在这样的过程中，涂层材料可以作为墨施加并且可以在上部的组装(包括下面示出的膜138的放置)之后施加在电极的下侧和上部18的绝缘塑料上。墨水可包括疏水性颗粒，例如聚四氟乙烯(PTFE)或线材。催化层在下面示出为暴露于空腔的电极的最低层，例如在图11A和13B中。可以在本文公开的任何实施方案中施加催化剂层。尽管在图1A-9E中未示出具有多个电极26的催化剂材料，但是可以如本文公开的各种实施方案中所示出和描述的那样，为电极26提供催化剂材料。在组装包括膜和过滤器(如果存在)的壳体的上部之后，可以在包括图1A-9E的所示实施例中将催化剂材料涂覆到壳体的内表面上。涂覆的时间是这样的，使得催化材料与绝缘模制材料的周围部分一起分别涂覆每个电分离的电极。在工作电极或传感电极的情况下，催化涂层也可以覆盖并接触膜，从而确保分析物气体与用作工作电极的催化涂层接触。

图7A是根据一个实施例的包括电极26和臂30的引线框架46的示意性顶部透视图。在一些实施例中，引线框架46可以包括铜引线框架。在一些实施例中，引线框架46可包括导电塑料引线框架。导电塑料引线框架可以包括包含塑料(例如，液晶聚合物(LCP)或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))和碳纤维的引线框架。在一些实施例中，碳纤维或其他导电填充材料可以与塑料混合、嵌入或以其他方式集成。图7B是图7A所示的引线框架46的示意性底部透视图。引线框架46可以至少部分地嵌入(例如，模制)在壳体10的上部12中。在一些实施例中，电极26可以具有曲率。例如，电极26可以具有圆形、半月形和/或圆形。在一些实施例中，与没有曲率的电极相比，弯曲的电极可以提供在电极(第一电极和第二电极)之间通过电解质的较短路径。当电极之间的路径较短时，与在电极之间的路径较长时相比，电阻可能较小，从而提高了装置中电性能变化的测量精度。

引线框架46的臂30具有宽度w2。在一些实施例中，宽度w2可以在例如0.5mm至5mm的范围内，在例如0.5mm至3mm的范围内或在例如0.8mm至1.2mm的范围内。引线框架46的臂30在电极26与臂30的端部30a之间具有厚度t1。臂30的端部30a具有厚度t2。引线框架46的电极26具有厚度t3。在一些实施例中，臂30的厚度t1可以小于端部30a的厚度t2和/或电极26的厚度t3。这种布置可以通过在引线框架制造期间半蚀刻臂30来实现。因此它们可以在模制过程中嵌入到LCP或ABS等聚合物中。在一些实施例中，臂30的厚度t1可以小于端部30a的厚度t2和/或电极26的厚度t3的百分之七十(70％)，在百分之二十(20％)至百分之七十(70％)之间，或百分之四十(40％)至百分之六十(60％)之间。例如，臂30的厚度t1可以为大约百分之五十(50％)。在一些实施方案中，臂30的厚度t1可以在例如0.1mm至0.5mm的范围内，在例如0.2mm至0.5mm的范围内，或在例如0.1mm至0.3mm的范围内。在一些实施方案中，臂30的端部30a的厚度t2可以在例如0.1mm至1mm的范围内，在例如0.2mm至0.5mm的范围内，或在例如0.3mm至0.7mm的范围内。在一些实施方案中，电极26的厚度t3可以在例如0.1mm至1mm的范围内，在例如0.2mm至0.5mm的范围内，或在例如0.3mm至0.7mm的范围内。如上所述，电极26还包括催化层(图7B中未示出)，使得图7A和7B中示出的引线框架46的较厚部分可以被视为催化电极的接触。

图8A是根据一个实施例的装置2的示意性顶部透视图。图8B是图8A所示的装置2的示意性底部透视图。图8C是图8A和8B所示的装置2的示意性侧视图。除非另有说明，否则装置2的组件可以指与装置1的相同组件相同或大致相似的组件。装置2通常与装置1相似。代替具有装置1的BGA结构，装置2具有平台阵列(LGA)结构。换句话说，代替使BGA球作为壳体10的底侧10b上的引线22，装置2包括多个LGA焊盘50，其暴露在壳体10的底侧10b上。

装置2可包括外壳10，其具有上部12和下部14，形成在壳体10的上部12的进入端口16，形成在壳体10的下部14的腔室24，以及形成在壳体10的上部12中的多个电极26。装置2还可在围绕进入端口16的顶侧凹口中包括膜片18。该装置还可包括可密封填充端口28的塞子20。塞子20可相对于壳体10的顶侧10a突出。然而，在一些实施例中，塞子20通常可以与壳体10的顶面10a齐平。替代地，塞子可以包括与电化学溶液相容或不反应的环氧树脂或灌封材料。壳体10的底侧10b可以是大体上平坦的。

互连52可以形成在壳体10的下部14中。在一些实施例中，互连52可以从下部14的顶侧14a延伸穿过壳体10的下部14到底侧14b。下部14的底侧14b上的互连52的暴露部分可以限定LGA焊盘50。在一些实施例中，LGA焊盘50可以涂覆有保护层(例如，金层)。图8A-8B的实施例在其他方面可以类似于图1A-7B的实施例。

图9A是根据一个实施例的装置3的示意性顶部透视图。图9B是图9A所示的装置3的示意性底部透视图。图9C是图9A和9B中所示的装置3的示意性底部透视图，其没有密封板54并且没有催化层覆盖电极并覆盖进入端口16。图9D是图9A和9B中所示的装置3的示意性侧视图。除非另有说明，否则装置3的组件可以指的是与装置1和2的相似组件相同或大致相似的组件。除了具有装置1的BGA结构或装置2的LGA结构之外，装置图3包括双扁平封装(DFP)结构。换句话说，代替使焊锡塞和BGA球作为引线22(图1A-7B)或互连52和LGA焊盘50(图8A-8D)，装置3包括由腿56形成的引线，该腿56从壳体10'延伸。

装置3可以包括具有上部12'和下部14'的壳体10'、形成在壳体10'的上部12'中的进入端口16、形成在壳体10’的下部14’中的腔室24’，以及形成在壳体10’的上部12’中的多个电极26。装置3还可在进入端口16中包括隔膜18和过滤器(未示出)。装置还可包括可密封填充端口28的塞子20。塞子20可相对于壳体10'的顶侧10a'突出。然而，在一些实施例中，塞子20通常可以与壳体10'的10a'的顶侧齐平。壳体10'的底侧10b'可以是大致平面的。替代地，塞子20可以包括与电化学溶液相容或不反应的环氧树脂或灌封材料。装置3还可包括密封板54。

壳体10’的上部12’和下部14’可以整体形成。在一些实施例中，上部12'和下部14'的至少一部分可以通过单个模制工艺来制造。下部14′可包括作为独立件的密封板54，其可至少部分地将腔室24′与外部环境密封。

支脚56可从壳体10'的上部12'延伸。支脚56可以连接到臂30’，并且实际上可以由相同的引线框架整体形成。支脚56可以被配置为连接到外部基板(例如，印刷电路板(PCB))或外部装置。在一些实施例中，臂30′和支脚56可在电极26与外部基板或外部装置之间提供电通路。有利地，用于将信号路由到电极26和从电极26路由信号的所有导体可以由单个引线框架分离的导体一体地形成，并且可以省略下部14′的伴随的制造步骤。

图10A是根据一个实施例的装置4的示意性顶部透视图。图10B是图10A所示的装置4的示意性底部透视图。除非另有说明，否则装置4的组件可以指代与装置1、2和3的相似组件相同或大致相似的组件。装置4可以包括具有上部62和下部64的外壳60、形成在壳体60的上部64中的进入端口65、可密封形成在上部64中的填充端口80(见图10C)的塞子66以及印刷电路板组件(PCBA)68。壳体60可以联接到PCBA 68的顶侧68a。PCBA68可以在PCBA 68的底侧68b具有接触垫70。在一些实施例中，装置4可以被配置为安装在微型用户识别模块(SIM)卡插槽中。

图10C是具有装置4的内部组件的装置4的示意性顶部透视图。图10D是具有PCBA68的下部64和介电部分的装置4的示意性底部透视图。装置4还可以包括在壳体60的上部62中形成的膜72、在上部62中形成的多个电极74、在下部64的上部中形成的腔室76以及在下部64的下部形成的腔室78。在一些实施例中，膜72可包括粘合剂层。

上部62可以设置为模制的引线框架。电极74可以暴露于腔室76。腔室76可以接收电化学溶液。电化学溶液可通过填充端口80设置到腔室76中。填充端口80可通过塞子66密封。替代地，塞子可以包括与电化学溶液相容或不反应的环氧树脂或灌封材料。进入端口65可通过气体可渗透和液体不可渗透的膜和催化层在腔室76和外部环境之间提供流体连通。

腔室76和腔室78可以形成在第二部分64的不同位置。在一些实施例中，腔室76可以形成在下部64的顶侧64a，腔室78可以在下部64的底侧64b处形成。腔78可被配置为接收布置在PCBA 68上的组件，例如处理器和/或无源电子组件(例如，电阻器、电容器等)。例如，PCBA可以包括具有化学传感器接口的精密模拟微控制器(例如，Analog Devices Inc.制造的ADuCM355)。下部64还可包括互连件82，该互连件82从顶侧64a至少部分地延伸穿过下部64。在一些实施例中，互连件82可从顶部64a延伸穿过底部64到底部64b。

在一些实施方案中，PCBA 68可包括印刷电路板(PCB)84和设置在PCB上的多个组件86。组件86可以包括无源组件和/或有源组件。在一些实施例中，组件86可以处理通过电极74获取的数据。在一些实施例中，组件86中的一个或多个可以通过互连结构电连接。互连结构可以包括至少部分地水平延伸穿过上部62的引线框架臂88以及互连82。在一些实施例中，臂88的端部88a可以暴露在上部62的底侧62上。在一些实施例中，互连结构还可以包括形成在PCB 84之中或之上的迹线(未示出)。

图11A是从上方看去的图10A-10D所示的装置4的示意性分解图。图11B是从下方看去的图10A-10D所示的装置4的示意性分解图。下部可以包括用于容纳互连82的孔89。在一些实施例中，可以提供焊球90以将互连82和PCB 84的顶侧84a上的焊盘92连接。上部62可以包括体积膨胀特征96，如上所述。

上部62的底侧62b可以包括涂层材料75。在一些实施例中，涂层材料75可以包括催化剂，诸如炭黑、铱黑、铂黑金黑和/或钌黑。因此，电极74可以包括涂覆有催化材料的引线框架的导体。在某些应用中，催化层可以增强电极74的性能。在一些实施例中，可以至少部分地基于要感测的一种或多种气体来选择不同的涂层材料75。涂层材料75可以以任何合适的方式涂覆在电极74上。例如，涂层材料75(例如，铂黑)可以通过丝网印刷或模版印刷被涂覆在壳体的上部62的电极74和塑料底面上。在这样的过程中，涂层材料75可以作为墨施加。墨水可包括疏水性颗粒，例如聚四氟乙烯(PTFE)或线材。催化涂层材料75也可以覆盖与进入端口65连通的膜72的下侧。

图12是装置4的示意性透视剖视图。装置4的横截面包括在下部64的顶侧64a上形成的腔室76、在上部62上形成的电极74、形成在下部64的底侧64b上的腔78、和密封在上部62中形成的填充端口80的塞子66。在一些实施例中，腔78可具有变化的深度或高度，以容纳具有不同高度的不同部件。

图13A是没有插头66的装置4的上部62的底部平面图。图13B是图13A所示的上部62的示意性透视图，其中上部62模制。上部62可包括膜72、电极74、从具有电极臂端部88'的电极74延伸的臂88、填充端口80和体积膨胀特征96。在一些实施例中，如图所示，电极74可包括涂层材料75(例如炭黑)，涂层材料75也可以覆盖膜72。在一些实施例中，臂88的端部88'可以涂覆有保护层(例如，金层)。如在先前的实施例中一样，臂88可以是引线框架的半蚀刻部分，而臂端部88'和电极74代表引线框架的未蚀刻的较厚部分，或者可以将导电填充的塑料模制成这些形状。

图13C是根据一个实施例的膜72的示意性透视图。膜72可以包括粘合剂层100和膜主体102。膜72还可以包括保护层(未示出)。膜72的尺寸可以选择成使得当设置在上部62中时，过滤器有效地密封腔室78。膜72还可以嵌入模制引线框架的模具(例如，LCP或ABS)中，该模制引线框架限定上部62。

膜72的直径为d1。在一些实施例中，膜72的直径d1可以在例如2.5mm至10mm的范围内，例如，在3mm至10mm的范围内，在例如2.5mm至5mm的范围内，或在例如3mm至5mm的范围内。膜72的厚度为t4。在一些实施例中，膜72的厚度t4可以在例如0.2mm至0.5mm的范围内，例如，在0.3mm至0.5mm的范围内，在例如0.2mm至0.4mm的范围内，或在例如0.3mm至0.4mm的范围内。

粘合层100具有内径d2。在一些实施方案中，粘合层100的内径d2可以在例如1mm至5mm的范围内，在例如1.5mm至5mm的范围内，在例如0.5mm至3mm的范围内或在例如1.5mm至3mm的范围内。

粘合层100具有厚度t5。在一些实施方案中，粘合层100的厚度t5可以在例如0.05mm至0.5mm的范围内，例如，在0.08mm至0.5mm的范围内，在例如0.05mm至0.2mm的范围内，或在例如0.08mm至0.2mm的范围内。

膜主体102的厚度为t6。在一些实施方案中，膜主体102的厚度t6可以在例如0.2mm至0.5mm的范围内，例如，在0.3mm至0.5mm的范围内，在例如0.2mm至0.4mm的范围内，或在例如0.3mm至0.4mm的范围内。

图14A是可被包含在本文公开的任何装置中的引线框架结构104的示意性俯视图。图14B是图14A所示的引线框架结构104的示意性侧视图。图14C是图14A和14B所示的引线框架结构104的示意性底部透视图。引线框结构104可以具有与引线框架46类似的功能。引线框架结构104可以包括多个电极74(引线框结构104的环形和弧形的较厚部分，如图14C中最佳所示)，以及从电极74延伸的臂88。在一些实施例中，臂88和/或电极74的端部88a可以涂覆有保护层(例如，金层)。在一些实施例中，电极74可以涂覆有炭黑层、铱黑层、铂黑层、金黑、钌黑或这种催化材料的混合物，因此，可以认为所示的电极74与由催化层形成的电极接触。

图15A是根据一个实施例的可以与本文公开的任何装置一起使用的系统级封装(SiP)110的示意性透视图。图15B是图15A所示的SiP 110的示意性底部平面图。图15C是具有包覆模制件112的SiP 110的示意性透视图。

SiP 110包括衬底114(例如，层压衬底)，设置在衬底114上的组件118以及在组件118上方的包覆成型112。在一些实施例中，组件118可以包括堆叠的管芯。例如，第一管芯120可以安装在衬底114的顶侧上，而第二管芯122可以安装在第一管芯120上。在一些实施例中，SiP 110的一个或多个组件118可以分析、处理和/或预处理电化学溶液的电特性(例如电压或电流)的监视变化。在这样的实施例中，SiP 110的一个或多个组件118可以连接到装置中的电极。

SiP 110可以包括在SiP 110的底侧上的接触垫116。接触垫116的数量、形状和/或位置可以变化。在一些实施例中，接触垫116可以对称地或不对称地分布在SiP 110的底侧上。在一些实施例中，接触垫116的尺寸可以变化。接触垫116具有宽度w3和长度l2。在一些实施例中，接触垫116可包括正方形垫。在这样的实施例中，宽度w3和长度l2可以相同。在一些实施例中，接触垫116的宽度w3可以在例如0.1mm至1mm的范围内，例如，在0.3mm至1mm的范围内，在例如0.1mm至0.7mm的范围内或在例如0.3mm至0.7mm的范围内。在一些实施例中，接触垫116的长度l2可以在例如0.1mm至1mm的范围内，例如，在0.3mm至1mm的范围内，在例如0.1mm至0.7mm的范围内或在例如0.3mm至0.7mm的范围内。

图16A是根据一个实施例的装置5的示意性顶部透视图。图16B是图16A所示的装置5的示意性底部透视图。图16C是具有壳体130的模具材料的装置5的示意性顶部透视图。图16D是具有壳体130的模具材料的装置5的示意性底部透视图。图16E是装置5的示意性透视剖视图。图16F是装置5的不同剖视图的示意透视图。除非另有说明，否则装置5的组件可以指代与装置1、2、3和4的相似组件相同或大致相似的组件。

装置5可包括具有上部132和下部134的壳体130。装置5还可包括在上部132中形成的进入端口136、在上部132的底部132b或附近的进入端口136中的隔膜138、在上部132的顶侧132a处或附近的进入端口136中的过滤器139、在上部132中形成的第一填充端口140a和第二填充端口140b，以及分别在填充端口140a、140b中的第一塞子142a和第二塞子142b。上部132的底侧132b可以包括涂层材料149。在一些实施例中，涂层材料149可以包括催化剂。装置5可包括在下部134的底侧134b上的接触垫144。在一些实施例中，可以通过模制互连方法来制造接触垫，该模制互连方法包括选择性激光烧蚀，然后对诸如Ni/Au的导电材料进行化学镀。装置5可以包括：多个电极145，其形成在上部132中；以及臂147，其至少部分地水平延伸穿过上部132。上部可以形成为模制的引线框架，该引线框架提供了电极145和臂。替代地，电极可以由导电非金属材料制成，例如导电ABS。

装置5可以包括在壳体130的下部134中形成的腔室146和在下部134中形成的腔148。在一些实施例中，腔室146可以接收电化学溶液。在一些实施例中，腔148可以接收诸如处理器和/或无源组件之类的组件。在一些实施例中，腔可以容纳系统级封装(SiP)110。SiP也可以被包覆模制到下部134中，而不是被放入预制腔中。

在一些实施例中，可以通过形成在壳体130的上部132中的第一填充端口140a或第二填充端口140b将电化学溶液提供到腔室146中。第一填充端口140a和第二填充端口140b可以大体上类似于上述填充端口28、80。然而，在装置5中，两个填充端口140a、140b之一可以用作通风孔。例如，可以从填充端口中的一个(例如，第一填充端口140a)注入电化学溶液，而另一个填充端口(第二填充端口)可以用作排气孔。

图17A是从上方看到的图16A-16F所示的装置5的示意性分解图。图17B是从下面看到的图16A-16F所示的装置5的示意性分解图。图18A是图16A-17B所示的装置5的下部134的示意性透视图。图18B是图18A所示的下部134的示意性底部平面图。图18C是图18A和18B所示的具有模制件的下部134的示意性侧视图。图19A是图16A-17B所示的装置5的上部132的示意性底部平面图。图19B是图19A所示的上部132的示意性透视图。图19C是图19A和19B所示的上部132的示意性侧视图。图20A是图16A-17B所示的装置5的膜138的示意性透视图。图20B是图16A-17B所示的装置5的过滤器139的示意性透视图。

在一些实施例中，膜138可包括多个层。例如，膜138可包括膜主体或疏水层151(例如，PTFE)和粘合剂层153。在一些实施例中，粘合剂层153可以在进入端口136上方将膜138粘附到壳体130的上部132。在所示的实施例中，粘合层153可以将膜138粘合到形成在上部132的底侧132b处并且在进入端口136上方的凹部。在一些其他实施例中，粘合层153可以将膜138粘合到进入端口136上方的上部132的上侧132a。粘合层153可以将膜138密封在进入端口136上方，以防止设置在腔室146中的电化学溶液泄漏。在其他实施例中，膜138可以在进入端口136上方固定到壳体，而没有单独的粘合剂层，例如通过焊接或热处理。

过滤器139可包括过滤器层150和粘合剂层152。粘合剂层152可将过滤器层150粘附至形成在壳体130的上部132中并在进入端口136上方的凹部。在一些实施方案中，进入端口136可以被构造成使得当过滤器139被放置在进入端口136中时，上部132的顶侧132a可以是大致平面的。过滤层150可以包括任何合适的材料。过滤器139可包括任何合适的附加层。在一些应用中，过滤器139可以过滤可能干扰感兴趣的气体的检测的不需要的材料。在一些实施例中，过滤器139可包含可与醇(例如，吸附的醇)反应的活性炭。在一些实施例中，过滤器139可包括活性编织碳布。例如，对于本文中包括过滤器的所有实施例，活性碳编织布可以是由Chemviron制造的Flexzorb

在一些实施例中，下部134可包括用于导电塞156的多个孔154。导电塞156可包括例如焊料塞或导电环氧树脂塞。导电插头156可以连接到形成在上部132中的臂147的端部147a。

图21A是根据一个实施例的引线框架结构160的示意性俯视图。图21B是图21A所示的引线框架结构160的示意性侧视图。图21C是图21A和21B所示的引线框架结构160的示意性底部透视图。引线框架结构160可以包括多个电极145和从电极145延伸的臂147。在一些实施例中，臂147和/或电极145的端部147a可以涂覆有保护层(例如，一个金层)。在一些实施例中，电极145可以涂覆有炭黑或其他催化剂层。在一些实施例中，引线框架结构160可以包括各种金属材料，例如铜、不锈钢等。在一些实施例中，引线框架结构160可以包括导电的非金属材料，例如导电的ABS。

可以使用任何合适的方法来制造本文公开的装置。在一些实施例中，一种制造装置的方法可以包括制造具有上部和下部的壳体。该方法可以包括制造具有多个电极和从该电极延伸的臂的引线框架。在一些实施例中，制造壳体可以包括模制工艺，例如单次或两次注射模制。在一些实施例中，制造引线框架可以包括在形成于壳体中的空隙或凹槽中提供导电塑料材料。在一些实施例中，壳体可以由模制材料(例如，液晶聚合物(LCP)或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))限定。壳体的制造可以包括通过模制材料(例如LCP或ABS)对引线框架(金属或导电填充塑料)进行模压成型。在一些实施例中，制造壳体可以包括提供上部(例如，第一元件)和提供下部(例如，第二元件)。下部可以具有配置为接收电化学溶液的腔室。上部可以具有多个电极、进入端口和/或填充端口。在一些实施例中，制造壳体可以包括将上部和下部结合。在一些实施例中，上部和下部可以通过粘合剂结合。在一些实施例中，上部和下部可以整体地形成。在一些实施例中，制造壳体可以包括提供构造成密封腔室的密封板。

在一些实施例中，该方法还可包括向进入端口提供膜和/或过滤器。在一些实施例中，隔膜允许腔室与外部环境之间的气体连通，同时防止腔室与外部环境之间的液体连通。在一些实施例中，膜片可以通过粘合剂、超声焊接或热焊接的方式附接到壳体。

在一些实施例中，该方法还可包括将电化学溶液填充到腔室中。可以通过填充端口将电化学溶液填充到腔室中。填充端口可以通过塞子和/或环氧树脂灌封材料进行密封。

在一些实施例中，该方法还可以包括在装置中形成互连结构。例如，下部分可以包括通孔(例如，模制通孔)，该通孔可以至少部分地提供多个电极之间到外部基板或外部装置的互连。

在一些实施例中，该方法还包括提供系统级封装(SiP)。在一些实施例中，可以将SiP提供到形成在壳体中的腔中。例如，腔可以形成在壳体的下部中。在一些实施例中，可以将SiP直接包覆成型到封装的下部中。

除非上下文清楚地另外要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”等应以包括性含义来解释，而不是排他性或穷举性的意思；也就是说，在“包括但不限于”的意义上。如本文中通常使用的，术语“耦合”是指可以直接连接或者通过一个或多个中间元件连接的两个或多个元件。同样地，如本文中通常使用的，术语“连接”是指可以直接连接或通过一个或多个中间元件连接的两个或多个元件。另外，当在本申请中使用时，词语“在此”、“以上”、“以下”和类似含义的词语应整体上指本申请，而不是指本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下，在以上详细描述中使用单数或复数的词也可以分别包括复数或单数。单词“或”指的是两个或多个项目的列表，该单词涵盖该单词的以下所有解释：列表中的任何项目、列表中的所有项目以及列表中项目的任何组合。

此外，除非另有特别说明或在所使用的上下文中另有了解，否则本文中使用的条件语言，例如“可以”、“可能”、“例如”、“诸如”等通常旨在传达某些实施例包括而某些实施例不包括某些特征、元件和/或状态。因此，这种条件语言通常不旨在暗示一个或多个实施例以任何方式都需要特征、元素和/或状态。

尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅通过示例的方式给出，并且不意图限制本公开的范围。实际上，本文描述的新颖的装置、方法和系统可以以多种其他形式来体现；此外，在不脱离本公开的精神的情况下，可以对本文所述的方法和系统的形式进行各种省略、替换和改变。例如，虽然以给定的布置呈现框，但是替代实施例可以执行具有不同组件和/或电路拓扑的类似功能，并且可以删除、移动、添加、细分、组合和/或修改一些框。这些框的每一个可以以各种不同的方式来实现。可以将上述各种实施例的元素和动作的任何适当组合进行组合以提供其他实施例。所附权利要求及其等同物旨在覆盖落入本公开的范围和精神内的这种形式或修改。