CN111370398A - 雨量检测控制装置、雨量检测设备及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雨量检测控制装置、雨量检测设备及制备方法，雨量检测控制装置包括：第一晶圆裸片，包括若干裸片压焊点，用于向红外发射管输出驱动信号以及接收红外接收管的输出信号；第二晶圆裸片，包括若干裸片压焊点，用于控制第一晶圆裸片对红外发射管的驱动，以及获取并根据输出信号向外设300输出控制信号；基板，设有贴装框架和多个焊盘引脚，第一晶圆裸片和第二晶圆裸片分别贴装于贴装框架，各焊盘引脚分别通过绑定线与各裸片压焊点对应电连接；封装体，用于包封基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片，且裸露各焊盘引脚。通过采用基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片的电路结构设计，采用封装体包封，大幅降低了生产和应用成本且装置体积较小。

Description

雨量检测控制装置、雨量检测设备及制备方法

技术领域

本申请涉及电子产品技术领域，特别是涉及一种雨量检测控制装置、雨量检测设备及制备方法。

背景技术

随着电子产品技术的发展，现有的雨量检测控制装置采用的是红外反射式雨量检测原理，利用玻璃板和空气搭建全反射光学结构，当玻璃板上有雨时，光学结构受到影响，使得接收管收到的光减少；获取接收管的输出信号后配合软件应用即可检测玻璃板上的实时雨量。传统的雨量检测控制装置是采用分立元器件(即使用晶体管、电阻和电容等基本元器件)来搭建的，然而，在实现本发明过程中，发明人发现传统的雨量检测控制装置至少存在着制作与应用成本较高的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的高成本问题提供一种雨量检测控制装置、雨量检测设备及制备方法。

为了实现上述目的：

一方面，本发明实施例提供了一种雨量检测控制装置，包括：

第一晶圆裸片，包括若干裸片压焊点，用于向红外发射管输出驱动信号以及接收红外接收管的输出信号；

第二晶圆裸片，包括若干裸片压焊点，用于控制第一晶圆裸片对红外发射管的驱动，以及获取并根据输出信号向外设输出控制信号；

基板，设有贴装框架和多个焊盘引脚，第一晶圆裸片和第二晶圆裸片分别贴装于贴装框架，各焊盘引脚分别通过绑定线与各裸片压焊点对应电连接；

封装体，用于包封基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片，且裸露各焊盘引脚。

在其中一个实施例中，第一晶圆裸片叠层贴装于贴装框架上，且第二晶圆裸片叠层贴装于第一晶圆裸片上。

在其中一个实施例中，第一晶圆裸片集成有发射管驱动电路、接收管信号调理电路和高精度ADC，第二晶圆裸片集成有处理器、存储器和I/O接口；

发射管驱动电路用于电连接红外发射管，接收管信号调理电路用于电连接红外接收管，处理器分别电连接发射管驱动电路、高精度ADC、存储器和I/O接口；

处理器用于控制发射管驱动电路对红外发射管的驱动，以及用于获取高精度ADC输出的输出信号并向外设输出控制信号，存储器用于存储处理器的运行数据。

在其中一个实施例中，多个焊盘引脚中至少包括发射管驱动引脚、接收管模拟输入引脚、应用升级引脚、通用I/O引脚和外设接口；

发射管驱动引脚和接收管模拟输入引脚分别通过绑定线电连接第一晶圆裸片，应用升级引脚、通用I/O引脚和外设接口分别通过绑定线电连接第二晶圆裸片。

在其中一个实施例中，上述雨量检测控制装置还包括散热焊盘，散热焊盘设置在贴装框架上且裸露于封装体的外表面，散热焊盘与基板的电气参考电连接，用于对第一晶圆裸片和第二晶圆裸片进行散热。

在其中一个实施例中，封装体为QFN封装的陶瓷封装体、塑料封装体或玻璃封装体，焊盘引脚为电极触点结构的引脚。

在其中一个实施例中，上述雨量检测控制装置还包括晶振和温度传感器，晶振和温度传感器分别设置在基板的蚀刻电路上，且分别电连接至第二晶圆裸片。

另一方面，本发明实施例还提供了一种雨量检测设备，包括系统应用板、红外发射管、红外接收管、光反射部和上述的雨量检测控制装置；

红外发射管和红外接收管分别通过系统应用板电连接雨量检测控制装置，雨量检测控制装置用于通过系统应用板通信连接外设；

光反射部与红外发射管和红外接收管之间机械结构匹配，用于提供红外发射管和红外接收管之间的光反射检测平面。

在其中一个实施例中，光反射部包括光折射板和高透光学胶，光折射板与红外发射管和红外接收管之间机械结构匹配，用于提供光反射检测平面，高透光学胶填充于光反射检测平面与红外发射管和红外接收管之间的间隙中。

又一方面，本发明实施例还提供了一种雨量检测控制装置的制备方法，包括如下步骤：

获取基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片；

将第一晶圆裸片和第二晶圆裸片贴装到基板的贴装框架上；

通过绑定线，将第一晶圆裸片和第二晶圆裸片的各相应裸片压焊点键合，以及将基板上的各焊盘引脚分别与第一晶圆裸片和第二晶圆裸片上相应的裸片压焊点键合；

对引脚键合后的基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片进行等离子清洗；

对清洗后的基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片进行灌封成型以及打标分离处理，形成包封基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片的封装体。

上述雨量检测控制装置、雨量检测设备及制备方法，通过采用基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片的电路结构设计，并采用封装体进行封装，使整个控制装置封装为一个集成电路芯片(器件)。整个控制装置的尺寸得到大幅缩小，可以直接通过SMT(SurfaceMounted Technology，表面贴装技术)贴装在系统应用板上使用，有效降低生产和应用成本，且能够适应更多对安装体积要求严苛的应用环境。通过集成封装还可以有效提高器件的保密性、稳定性和抗干扰能力，从而可以达到较高的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中提供的雨量检测控制装置的制备方法的流程示意图；

图2为一实施例中提供的雨量检测控制装置的第一侧面透视结构示意图；

图3为一实施例中提供的雨量检测控制装置的第二侧面透视结构示意图；

图4为一实施例中提供的雨量检测控制装置的底面仰视结构示意图；

图5为一实施例中提供的雨量检测控制装置的侧面正视结构示意图；

图6为一实施例中提供的雨量检测控制装置的第三侧面透视结构示意图；

图7为一实施例中提供的雨量检测设备的结构示意图；

图8为另一实施例中提供的雨量检测设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

传统的雨量检测是通过气象台的自动雨量筒检测，雨量筒统计一段时间的雨量，从而计算出当天平均降水量大小。在某些特殊场合，需要检测实时雨量，比如汽车挡风玻璃和室外安防摄像头玻璃可见度易受到降水影响，需要检测实时雨量，根据不同雨量大小调节雨刮开启、暂停及雨刮速度等。比较典型的实时雨量检测方案是红外反射式雨量检测，利用玻璃板和空气，搭建全反射光学结构，当玻璃板上有雨时，光学结构受到破坏，接收管收到的光就会减少，配合现有的测算应用即可检测玻璃板上的实时雨量。然而，在实现本申请过程中，发明人发现采用传统的实时雨量检测方案，在实现实时雨量检测的应用中至少存在着搭建的雨量检测系统体积较大，制作与应用成本较高的问题。

针对上述技术问题，本申请提供了以下技术方案：

请参阅图1，本发明提供一种雨量检测控制装置的制备方法，包括如下步骤S12至S20：

S12，获取基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片；

S14，将第一晶圆裸片和第二晶圆裸片贴装到基板的贴装框架上；

S16，通过绑定线，将第一晶圆裸片和第二晶圆裸片的各相应裸片压焊点键合，以及将基板上的各焊盘引脚分别与第一晶圆裸片和第二晶圆裸片上相应的裸片压焊点键合；

S18，对引脚键合后的基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片进行等离子清洗；

S20，对清洗后的基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片进行灌封成型以及打标分离处理，形成包封基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片的封装体。

其中，第一晶圆裸片内集成了发射管驱动电路、接收管信号调理电路和高精度ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)，第二晶圆裸片内集成了中央处理器、存储器和I/O接口，作为微控制器使用。微控制器分别与发射管驱动电路和高精度ADC通过晶圆裸片上的相应引脚(也即裸片压焊点)，采用绑定线实现键合连接。

发射管驱动电路、接收管信号调理电路和高精度ADC，均为按照本领域已有的各相应电路集成到第一晶圆裸片中的单元电路；其中，发射管驱动电路的输出端用于电连接外部的红外发射管(或称发射管单元)，接收管信号调理电路的信号输入端用于电连接外部的红外接收管(或称接收管单元)，接收管信号调理电路的信号输出端则电连接高精度ADC的输入端。

具体的，将集成好内部器件的晶圆片(其上可以包含至少一个第一晶圆裸片和至少一个第二晶圆裸片)取出放置到芯片加工的工作台上，对晶圆片进行减薄，具体减薄程度可根据贴装与封装尺寸的需要进行确定。将晶圆片减薄到合适封装的程度后，进行晶圆片切割，从晶圆片上切割得到第一晶圆裸片和第二晶圆裸片。取一块或者两块基板(具体数量可以根据晶圆裸片的贴装与封装尺寸确定)，该基板用于提供贴装两晶圆裸片的贴装面，贴装面上预先根据晶圆裸片的形状和尺寸形成了相应的贴装框架。贴装面可以是平面的也可以是曲面的，具体可以根据晶圆裸片的贴装方式或者整个雨量检测控制装置在应用时的贴装需要来确定。

获取基板和两晶圆裸片后，将两晶圆裸片分别贴装到基板的贴装框架上，再通过绑定线进行引脚的引线键合，实现电路的互通。具体的，通过绑定线将第一晶圆裸片与第二晶圆裸片之间的相应裸片压焊点进行键合，如将第一晶圆裸片上发射管驱动电路对应的裸片压焊点(驱动控制输入)，通过绑定线键合到第二晶圆裸片上处理器的相应裸片压焊点(驱动控制输出)；将第一晶圆裸片上高精度ADC对应裸片压焊点，通过绑定线键合到第二晶圆裸片上处理器的另一相应裸片压焊点(数字信号输入)。可以理解，不同引脚之间的键合分别采用不同的绑定线。

此外，还分别通过不同的绑定线，将第一晶圆裸片和第二晶圆裸片上用于对外接线的其他裸片压焊点键合到基板上相应的焊盘引脚。例如将第一晶圆裸片上发射管驱动电路对应的裸片压焊点(驱动输出)，通过绑定线键合到基板上的一个焊盘引脚，将第一晶圆裸片上接收管信号调理电路对应的裸片压焊点(接收信号输入)，通过绑定线键合到基板上的另一个焊盘引脚。例如将第二晶圆裸片上处理器用于对外接线的各功能引脚，以及I/O接口对应的裸片压焊点分别通过绑定线，键合到基板上各空余的焊盘引脚。

晶圆裸片的引脚键合完成后，再进行等离子清洗，清除基板、晶圆裸片、引脚和绑定线等部件上的污染物(如减薄、切割、贴装和引脚键合等引入的杂质)。清洗掉污染物后，将整个半成品状态的雨量检测控制装置放置到灌封模具中进行液态密封剂灌封；灌封成型后进行激光打标，最终从灌封模具中分离得到成品(也即由封装体一体化包封成型后)的雨量检测控制装置。该成品的雨量检测控制装置可以作为一个可贴装的封装芯片器件，可以直接使用SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)贴装至迷你型的系统应用板上进行使用。

在上述示例中，通过获取基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片后，进行器件贴装和引脚键合，再经过清洗与灌封成型处理，最终分离得到成品的雨量检测控制装置。所得雨量检测控制装置制作成本较低，体积较小且集成度极高，可以直接贴装到系统应用板上，与红外发射管和红外接收管接线后形成可以实时检测雨量的雨量检测设备。贴装与使用方便，稳定性高且抗环境干扰强，维护成本较低，达到了显著较低制作与应用成本的效果；整个装置尺寸面积小，贴装应用时占用的面积也就较小，可以适用于更多对器件安装与使用有面积要求场景，适应性较强。

应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

请参阅图2，在一个实施例中，本发明还提供一种雨量检测控制装置100，包括：

第一晶圆裸片12，包括若干裸片压焊点，用于向红外发射管输出驱动信号以及接收红外接收管的输出信号。第二晶圆裸片14，包括若干裸片压焊点，用于控制第一晶圆裸片12对红外发射管的驱动，以及获取并根据输出信号向外设输出控制信号。基板16，设有贴装框架和多个焊盘引脚J，第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14分别贴装于贴装框架，各焊盘引脚J分别通过绑定线L与各裸片压焊点对应电连接。封装体18，用于包封基板、第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14，且裸露各焊盘引脚J。

可以理解，第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14可以并列式贴装在基板16的贴装框架上，也可以相互叠层贴装在基板16的贴装框架上，例如第一晶圆裸片12贴装在基板16的贴装框架上，而第二晶圆裸片14则直接(或者间接，如两个晶圆裸片间有填充介质板)叠层贴装到第一晶圆裸片12上，或者例如是第二晶圆裸片14贴装在基板16的贴装框架上，而第一晶圆裸片12则直接(或者间接)叠层贴装到第二晶圆裸片14上。第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14的具体贴装方式可以根据基板16提供的贴装框架确定，只要能够在封装体18内有效实现晶圆裸片的贴装固定与引脚键合即可。

第一晶圆裸片12的各裸片压焊点中，部分裸片压焊点与第二晶圆裸片14的部分裸片压焊点键合，第一晶圆裸片12的另一部分裸片压焊点则与基板16上的各相应焊盘引脚J键合。例如第一晶圆裸片12中集成的发射管驱动电路对应的裸片压焊点(驱动控制输入)，与第二晶圆裸片14中集成的处理器的相应裸片压焊点(驱动控制输出)之间通过绑定线L键合；第一晶圆裸片12中集成的高精度ADC对应裸片压焊点，通过绑定线L键合到第二晶圆裸片14上处理器的另一相应裸片压焊点(数字信号输入)。又例如，第一晶圆裸片12中集成的发射管驱动电路对应的裸片压焊点(驱动输出，用于电连接红外发射管)，通过绑定线L键合到基板16上的某一焊盘引脚J；第一晶圆裸片12中集成的接收管信号调理电路对应的裸片压焊点(接收信号输入，用于电连接红外接收管)，通过绑定线L键合到基板16上的另一个焊盘引脚J。

第二晶圆裸片14的各裸片压焊点中，除与第一晶圆裸片12的相应引脚键合的部分裸片压焊点之外，其他需要电连接外设的各裸片压焊点则分别通过不同的绑定线L键合到基板16上其他空余的各焊盘引脚J，以便在实际应用中与外设的接线端子相连接。

具体的，第二晶圆裸片14承担微控制器的功能，用于控制第一晶圆裸片12的发射管驱动信号输出，接收处理第一晶圆裸片12输出的接收管数字信号(由第一晶圆裸片12接收外部的红外发射管输出的模拟信号后，进行信号调理与模数转换得到)，以及基于获取接收管数字信号向外设(如车载终端或平板显示设备等)上报实时雨量检测数据，或控制外设(如雨刮)处置雨水等。封装体18将基板16、第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14包封，裸露用于与外设、红外发射管、红外接收管等电连接的各相应焊盘引脚J。

上述雨量检测控制装置100，通过采用基板16、第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14的电路结构设计，并采用封装体18进行封装，使整个控制装置封装为一个集成电路芯片(器件)。整个控制装置的尺寸得到大幅缩小，可以直接通过SMT(Surface MountedTechnology，表面贴装技术)贴装在系统应用板上使用，有效降低生产和应用成本，且能够适应更多对安装体积要求严苛的应用环境。通过集成封装还可以有效提高器件的保密性、稳定性和抗干扰能力，从而可以达到较高的可靠性。

请参阅图3，在一个实施例中，第一晶圆裸片12叠层贴装于贴装框架上，且第二晶圆裸片14叠层贴装于第一晶圆裸片12上。

可以理解，在本实施例中，第一晶圆裸片12的尺寸相对于第二晶圆裸片14的尺寸大，可以采用尺寸相对较大的第一晶圆裸片12作为电路互联载体，将第二晶圆裸片14叠层于第一晶圆裸片12上。通过bonding(也即裸片打线及绑定)进行晶圆裸片之间、晶圆裸片与基板16的焊盘引脚J之间的电气连接，然后把所需要引出封装体18外部的裸片压焊点与封装管脚(也即焊盘引脚J)键合连接即可。

通过对晶圆裸片采用上述的叠层贴装设置，可以进一步缩减整个雨量检测控制装置100的尺寸面积，更紧凑且贴装应用时占用的面积更小，使用更便捷且适应性更强。

在一个实施例中，第一晶圆裸片12集成有发射管驱动电路、接收管信号调理电路和高精度ADC。第二晶圆裸片14集成有处理器、存储器和I/O接口。发射管驱动电路用于电连接红外发射管。接收管信号调理电路用于电连接红外接收管。处理器分别电连接发射管驱动电路、高精度ADC、存储器和I/O接口。处理器用于控制发射管驱动电路对红外发射管的驱动，以及用于获取高精度ADC输出的输出信号并向外设输出控制信号。存储器用于存储处理器的运行数据。

可以理解，传统的发射管驱动电路、接收管信号调理电路和高精度ADC等，是采用晶体管、电阻和电容等基本元器件搭建的模块电路，尺寸较大且分立式应用。在本实施例中，采用集成电路的形式，在晶圆片集成功能一致的发射管驱动电路、接收管信号调理电路和高精度ADC，进而分割得到第一晶圆裸片12。第一晶圆裸片12上集成的发射管驱动电路、接收管信号调理电路和高精度ADC，分别通过引出的相应裸片压焊点，实现与第二晶圆裸片14、外部的红外发射管及红外接收管电气连接。相应的，第二晶圆裸片14可以直接采用已有的微控制器芯片，搭载现有通用的雨量检测应用，即可用于与第一晶圆裸片12、外部的红外发射管及红外接收管，以及其他外设联动，实现实时雨量检测、实时雨量数据上报及外设控制等功能。

前述的处理器可以是本领域中通用的MCU、CPU或者其他类型的微处理器。处理器通过输出控制信号控制的外设可以是雨刮或者其他除水设备。存储器所存储的运行数据可以是现有通用的雨量检测应用相应的脚本数据、配置数据以及其他接口协议数据等，还可以包括处理器运行过程中接收处理后需缓存的雨量数据，具体可以根据处理器的正常工作需要确定。

通过采用集成电路工艺制作设计制作雨量检测控制装置100，可将雨量检测控制装置100制成一个独立封装的集成电路芯片，尺寸较小且成本较低，封装可以较好地隔离应用时来自环境的干扰，且内部器件保密性较高，从而可靠性和安全性得到质的提升。

请参阅图4和图5，在一个实施例中，多个焊盘引脚J中至少包括发射管驱动引脚组J1、接收管模拟输入引脚J2、应用升级引脚J3、通用I/O引脚组J4和外设接口组J5。发射管驱动引脚组J1和接收管模拟输入引脚J2分别通过绑定线L电连接第一晶圆裸片12。应用升级引脚J3、通用I/O引脚组J4和外设接口组J5分别通过绑定线L电连接第二晶圆裸片14。

可以理解，在本实施例中，基板16上的各焊盘引脚J经过封装体18包封后，可从基板16内部延伸至封装体18外表面，裸露于封装体18的外表面上。焊盘引脚J的具体数量可以根据实际采用的晶圆裸片的功能和型号确定，例如但不限于是32个。以封装体18的底面为基板16所在面(通常可以是封装体18中面积最大的一个面)为例，封装体18的底面上裸露的多个焊盘引脚J中，发射管驱动引脚组J1在封装体18内的基板16上，通过绑定线L与第一晶圆裸片12电气连接，接收管模拟输入引脚J2在封装体18内的基板16上，亦通过绑定线L与第一晶圆裸片12电气连接。

在实际应用时，外部的红外发射管的驱动端子可直接或者间接(例如通过迷你型的系统应用板)与发射管驱动引脚组J1电气连接，从而实现红外发射管与第一晶圆裸片12(具体为内部的发射管驱动电路)的电气连接。相应的，红外接收管的信号输出端子可直接或者间接(例如通过迷你型的系统应用板)与接收管模拟输入引脚J2电气连接，从而实现红外接收管与第一晶圆裸片12(具体为内部的接收管信号调理电路)的电气连接。

应用升级引脚J3在封装体18内的基板16上，通过绑定线L与第二晶圆裸片14电气连接(具体为连接至处理器的软件算法升级引脚)，在封装体18外部，应用升级引脚J3用于电连接外设，例如各类可以对处第二晶圆裸片14上搭载的雨量检测应用进行更新的计算机终端。通用I/O引脚组J4在封装体18内的基板16上，通过绑定线L与第二晶圆裸片14电气连接(具体为连接至I/O接口)，对外则可以用于提供通用的IO口，可以实现数据传输、外设扩展等常用功能。外设接口组J5在封装体18内的基板16上，通过绑定线L与第二晶圆裸片14电气连接(具体为连接至处理器的各相应外设引脚)。外设接口组J5可以包括CAN接口、I2C接口、USB接口、UART接口、PWM接口和SPI接口中的任意一种或者几种组合的常用接口，对外用于连接相应接口类型的外设。

上述的各焊盘引脚J可以分布在封装体18的同一个外表面上，例如封装体18的底面周侧边缘部位或底面中部，或者底面以外的其他侧面的周侧边缘部位或中部，具体分布位置可以根据雨量检测控制装置100在实际应用中的与外部的红外发射管、红外接收管以及各类外设电气连接需要来确定。

通过上述引出的各焊盘引脚J，可以使得雨量检测控制装置100除各焊盘引脚J延伸至封装体18外表面裸露以外，其他部件如基板16和两个晶圆裸片均包封于封装体18内部，而与外界环境隔离，使得内部核心部件不易受外界环境干扰，答复增强雨量检测控制装置100的稳定性和可靠性，且通过各引出的焊盘引脚J可以便捷地与红外发射管、红外接收管以及各类外设电气连接，安装应用的效率较高。

如图4所示，在一个实施例中，上述雨量检测控制装置100还包括散热焊盘20。散热焊盘20设置在贴装框架上且裸露于封装体18的外表面。散热焊盘20与基板16的电气参考电连接，用于对第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14进行散热。

可以理解，在本实施例中，基板16的贴装框架上还可以设置有散热焊盘20，散热焊盘20位于第一晶圆裸片12下方(同样以封装体18的底面为基板16所在面为例)。散热焊盘20的一面紧贴第一晶圆裸片12，而另一面(即与紧贴第一晶圆裸片12的一面相对的表面)外露于封装体18，从而将封装体18内部的第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14工作时产生的热量传导到封装体18外部进行散热。散热焊盘20的形状可以是方形片状，也可以是圆形片状或者其他几何形状，具体可以根据与第一晶圆裸片12的贴装与散热需要确定。通过设置散热焊盘20，可以确保第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14的正常工作同时，避免第一晶圆裸片12和第二晶圆裸片14过热而受损，提高实时雨量检测的准确性。

在一个实施例中，封装体18为QFN封装的陶瓷封装体18、塑料封装体18或玻璃封装体18。焊盘引脚J为电极触点结构的引脚。

可以理解，封装体18用于封装基板16、晶圆裸片及其绑定线L等，封装体18可以是扁平的长方体或四棱台结构，而基板16可选的设于封装体18内面积最大的矩形面或者其他几何形状的壁面。封装体18可以采用QFN(Quad Flat No-leadPackage，方形扁平无引脚封装)封装方式的陶瓷封装体18、塑料封装体18或玻璃封装体18，引出的焊盘引脚J为电极触点结构。可选的，QFN封装可以是QFN20封装、QFN32封装或QFN40封装等具体的封装类型，且采用黑色塑料包封(内部器件保密性强，不易被仿造)。基板16提供的贴装面(也即贴装框架所在板面)可以是平面的，便于封装体18在应用中贴装到系统应用板的板面上。需要说明的是，封装体18的具体尺寸、封装规格等结构参数，可根据雨量检测控制装置100的具体应用场合、实际选用的晶圆裸片的功能和型号等进行确定，此处不做具体限定。

QFN封装的封装体18包封后形成的雨量检测控制装置100上，除了散热焊盘20和各焊盘引脚J外露之外，其他部件均被封装体18包封，封装的尺寸为毫米级。如此，采用此类封装方式的封装体18，占用面积小且高度低，电性能和散热性能优越。

在一个实施例中，封装体18为QFP封装的陶瓷封装体18、塑料封装体18或玻璃封装体18。可以理解，在本实施例中，封装体18可以采用QFP(Plastic Quad Flat Package，方型扁平式封装技术)封装方式的陶瓷封装体18、塑料封装体18或玻璃封装体18，同样可以有效实现占用面积小、电性能和散热性能优越等效果。

请参阅图6，在一个实施例中，上述雨量检测控制装置100还包括晶振22和温度传感器24。晶振22和温度传感器24分别设置在基板16的蚀刻电路上，且分别电连接至第二晶圆裸片14。

可以理解，基板16上通常可以蚀刻电路，用于贴装其他元器件。在本实施例中，基板16上还可以设置有分别电连接处理器相应引脚的晶振22和温度传感器24，晶振22的加入可以为第二晶圆裸片14的运行提供独立的高精度时钟源，提高第二晶圆裸片14的运行精确度。而温度传感器24的加入，则可以使得雨量检测控制装置100可以在实时检测雨量的同时，检测外部环境温度或者晶圆裸片的温度，从而为对应用环境的温度过高或过低进行温度异常告警，或者对晶圆裸片运行温度过高进行异常告警提供数据基础。

通过上述晶振22和温度传感器24的设置，可以进一步提高雨量检测控制装置100的可靠性。

请参阅图7，在一个实施例中，还提供了一种雨量检测设备200，包括系统应用板201、红外发射管202、红外接收管203、光反射部204和上述的雨量检测控制装置100。红外发射管202和红外接收管203分别通过系统应用板201电连接雨量检测控制装置100。雨量检测控制装置100用于通过系统应用板201通信连接外设300。光反射部204与红外发射管202和红外接收管203之间机械结构匹配，用于提供红外发射管202和红外接收管203之间的光反射检测平面。

可以理解，关于本实施例中的雨量检测控制装置100的具体解释说明，可以参见上述关于雨量检测控制装置100的各实施例中的解释说明，此处及下文不再重复赘述。系统应用板201、红外发射管202、红外接收管203和光反射部204均可以是已有的雨量检测部件。雨量检测控制装置100可通过系统应用板201引出控制线缆与通信线缆，其中控制线缆用于连接雨刮或者其他除水设备等受控型外设300，通信线缆则可以用于连接显示器或计算机终端等外设300，以实现实时的雨量数据上报。

具体的，在雨量检测过程中，雨量检测控制装置100驱动红外发射管202发射的光信号后，光信号经过光反射部204反射被红外接收管203接收。红外接收管203接收该反射的光信号后送入雨量检测控制装置100进行处理，以检测实时的雨量。雨量检测控制装置100可以根据实时的雨量控制雨刮，也可以将检测到的雨量数据实时上报给显示器或者计算机终端等外设300进行使用。

通过应用上述的雨量检测控制装置100，与系统应用板201、红外发射管202、红外接收管203和光反射部204等搭建出上述的雨量检测设备200，极大地缩小了设备体积且使用便捷性高，成本较低且还可以支持雨量检测应用的更新与二次开发功能，环境适应性强，相比于分立式传统的实时雨量检测系统，运行更稳定且可靠性更好。

请参阅图8，在一个实施例中，光反射部204包括光折射板2041和高透光学胶2042。光折射板2041与红外发射管202和红外接收管203之间机械结构匹配，用于提供光反射检测平面，高透光学胶2042填充于光反射检测平面与红外发射管202和红外接收管203之间的间隙中。

可以理解，光折射板2041可以是玻璃板或者其他折射率高于空气、光透过率大于80％的光密介质，只要能够用于搭建所需的光反射结构即可。具体的，将红外发射管202、红外接收管203和雨量检测控制装置100贴装于系统应用板201上，光折射板2041提供光反射结构的待检测平面，在待检测平面与红外发射管202和红外接收管203(或者红外发射管202、红外接收管203和雨量检测控制装置100)之间，填充高透光学胶2042，以防粉尘进入光反射结构而影响检测结果。通过采用上述的光反射部204结构，可有效搭建所需的光反射结构，并确保实时雨量检测准确性和可靠性。

上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种雨量检测控制装置，其特征在于，包括：

第一晶圆裸片，包括若干裸片压焊点，用于向红外发射管输出驱动信号以及接收红外接收管的输出信号；

第二晶圆裸片，包括若干裸片压焊点，用于控制所述第一晶圆裸片对所述红外发射管的驱动，以及获取并根据所述输出信号向外设输出控制信号；

基板，设有贴装框架和多个焊盘引脚，所述第一晶圆裸片和所述第二晶圆裸片分别贴装于所述贴装框架，各所述焊盘引脚分别通过绑定线与各所述裸片压焊点对应电连接；

封装体，用于包封所述基板、所述第一晶圆裸片和所述第二晶圆裸片，且裸露各所述焊盘引脚。

2.根据权利要求1所述的雨量检测控制装置，其特征在于，所述第一晶圆裸片叠层贴装于所述贴装框架上，且所述第二晶圆裸片叠层贴装于所述第一晶圆裸片上。

3.根据权利要求2所述的雨量检测控制装置，其特征在于，所述第一晶圆裸片集成有发射管驱动电路、接收管信号调理电路和高精度ADC，所述第二晶圆裸片集成有处理器、存储器和I/O接口；

所述发射管驱动电路用于电连接所述红外发射管，所述接收管信号调理电路用于电连接所述红外接收管，所述处理器分别电连接所述发射管驱动电路、所述高精度ADC、所述存储器和所述I/O接口；

所述处理器用于控制所述发射管驱动电路对所述红外发射管的驱动，以及用于获取所述高精度ADC输出的所述输出信号并向所述外设输出所述控制信号，所述存储器用于存储所述处理器的运行数据。

4.根据权利要求1所述的雨量检测控制装置，其特征在于，多个所述焊盘引脚中至少包括发射管驱动引脚、接收管模拟输入引脚、应用升级引脚、通用I/O引脚和外设接口；

所述发射管驱动引脚和所述接收管模拟输入引脚分别通过绑定线电连接所述第一晶圆裸片，所述应用升级引脚、通用I/O引脚和外设接口分别通过绑定线电连接所述第二晶圆裸片。

5.根据权利要求1至4任一项所述的雨量检测控制装置，其特征在于，还包括散热焊盘，所述散热焊盘设置在所述贴装框架上且裸露于所述封装体的外表面，所述散热焊盘与所述基板的电气参考电连接，用于对所述第一晶圆裸片和所述第二晶圆裸片进行散热。

6.根据权利要求5所述的雨量检测控制装置，其特征在于，所述封装体为QFN封装的陶瓷封装体、塑料封装体或玻璃封装体，所述焊盘引脚为电极触点结构的引脚。

7.根据权利要求5所述的雨量检测控制装置，其特征在于，还包括晶振和温度传感器，所述晶振和所述温度传感器分别设置在所述基板的蚀刻电路上，且分别电连接至所述第二晶圆裸片。

8.一种雨量检测设备，其特征在于，包括系统应用板、红外发射管、红外接收管、光反射部和权利要求1至7任一项所述的雨量检测控制装置；

所述红外发射管和所述红外接收管分别通过所述系统应用板电连接所述雨量检测控制装置，所述雨量检测控制装置用于通过所述系统应用板通信连接外设；

所述光反射部与所述红外发射管和所述红外接收管之间机械结构匹配，用于提供所述红外发射管和所述红外接收管之间的光反射检测平面。

9.根据权利要求8所述的雨量检测设备，其特征在于，所述光反射部包括光折射板和高透光学胶，所述光折射板与所述红外发射管和所述红外接收管之间机械结构匹配，用于提供所述光反射检测平面，所述高透光学胶填充于所述光反射检测平面与所述红外发射管和所述红外接收管之间的间隙中。

10.一种雨量检测控制装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取基板、第一晶圆裸片和第二晶圆裸片；

将所述第一晶圆裸片和所述第二晶圆裸片贴装到所述基板的贴装框架上；

通过绑定线，将所述第一晶圆裸片和所述第二晶圆裸片的各相应裸片压焊点键合，以及将所述基板上的各焊盘引脚分别与所述第一晶圆裸片和所述第二晶圆裸片上相应的裸片压焊点键合；

对引脚键合后的所述基板、所述第一晶圆裸片和所述第二晶圆裸片进行等离子清洗；

对清洗后的所述基板、所述第一晶圆裸片和所述第二晶圆裸片进行灌封成型以及打标分离处理，形成包封所述基板、所述第一晶圆裸片和所述第二晶圆裸片的封装体。

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