基于SIP封装的野外显微图像传感装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于SIP封装的野外显微图像传感装置，包括：壳体，设置于壳体内部的光照模块、微生物载玻片、微透镜模块、传感成像模块和SIP封装模块；所述装置启动时，控制光照模块形成光源，光源形成的光线透过微生物载玻片进入微透镜模块进行聚焦后射入传感成像模块，传感成像模块获取微生物载玻片上微生物的成像信息，并发送至SIP封装模块，再进行输出。本发明专利技术通过将光照模块、微生物载玻片、微透镜模块、传感成像模块和SIP封装模块封装在同一壳体内，且利用其之间的配合达到最佳的成像效果，减小野外显微图像传感装置的体积，提高了装置的便携性。装置的便携性。装置的便携性。

【技术实现步骤摘要】
基于SIP封装的野外显微图像传感装置


[0001]本专利技术涉及集成封装
，尤其涉及一种基于SIP封装的野外显微图像传感装置。

技术介绍

[0002]作物真菌病害因其传播速度快、危害大等特点给病害预警检测带来了巨大的挑战。真菌病害是由散布在空气中的真菌孢子浸染作物引起的，因此，对空气中孢子浓度的测定是病害流行分析和预警中不可或缺的部分；目前，国内主流的微颗粒检测设备主要是托普云农生产的孢子捕捉仪，国外主流的微颗粒检测设备主要是英国Burkard公司生产的孢子捕捉仪；上述孢子捕捉仪的捕捉方式通常是采用凡士林粘附或是聚脂薄膜粘附，其主要达到富集颗粒的效果而无法完全将靶向颗粒与其他杂质分离，而且孢子捕捉仪体积庞大、不易便携、价格昂贵，如此不适合在野外实现大面积的布控监测。
[0003]移动通信技术的普及使得电子整机系统向着高性能、多功能和小型化方向发展。这种需求推动了电子封装技术近十年来的飞速发展，BGA和CSP等先进封装形式，因为能够满足多工I/0、小型化的技术得到普遍应用；但是，随着电子系统复杂度的不断提高，传统的封装已不能满足电子行业发展的需求，迫使封装参与系统集成的过程，这一需求使芯片设计和封装承担一部分系统集成的工作，并使得作为设计过程中的集成技术SOC(System On Chip)和作为封装过程中的系统集成技术SIP(System-in-Package)逐渐成为产业中主流技术。
[0004]大量和普遍使用SOC和SIP技术将实现产品开发过程的模块化，进而缩短产品开发周期、降低成本，SIP是使用成熟的组装和互连技术，把各种集成电路如CMOS电路、GaAs电路、SiGe电路或者光电子器件、MEMS器件以及各类无源元件，如电容、电感等集成到一个封装体内，实现整机系统的功能；于是，针对传统微颗粒检测设备体积庞大、不易便捷、价格昂贵的缺陷，设计一种基于SIP封装的野外显微图像传感装置用于实现野外作物病害显微成像检测尤为重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于SIP封装的野外显微图像传感装置。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的基于SIP封装的野外显微图像传感装置包括：壳体，设置于壳体内部的光照模块、微生物载玻片、微透镜模块、传感成像模块和SIP封装模块；
[0007]所述光照模块用于发射光源，所述微生物载玻片用于收集微生物，所述微透镜模块用于变焦，所述传感成像模块用于获取成像信息并将成像信息传递至SIP封装模块，所述SIP封装模块用于接收成像信息并上传，同时，控制光照模块的光照强度；
[0008]其中，所述装置启动时，控制光照模块形成光源，光源形成的光线透过微生物载玻片进入微透镜模块进行聚焦后射入传感成像模块，传感成像模块获取微生物载玻片上微生
物的成像信息，并发送至SIP封装模块，再进行输出。
[0009]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述装置还包括：形成壳体其中一个壁面的散热板，所述传感成像模块和SIP封装模块至少其中之一贴合固定于所述散热板上。
[0010]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述光照模块、微生物载玻片、微透镜模块、传感成像模块在第一方向上按照从第一方向一端到其相对一端的顺序依次排布，所述传感成像模块和所述SIP封装模块在第二方向上并排排布，所述第一方向垂直于第二方向。
[0011]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述装置还包括分设于传感成像模块两端部、且在第一方向上延伸的至少两条导轨，所述光照模块和所述微生物载玻片固定在所述导轨上，且所述光照模块和所述微生物载玻片至少其中之一可沿所述导轨往复移动。
[0012]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，沿第一方向延伸的壳体侧壁上开设玻片孔，所述玻片孔容纳所述微生物载玻片通过，且所述玻片孔沿微生物载玻片厚度方向的尺寸大于所述微生物载玻片的厚度，所述玻片孔限制所述微生物载玻片在沿其厚度方向上在玻片孔内活动。
[0013]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述SIP封装模块包括：外引线框架，电性连接并固定于所述外引线框架上的基板，电性连接并固定于所述基板上的微控制器、电源供电单元以及USB转串口单元，其中，所述微控制器电性连接电源供电单元和USB转串口单元；
[0014]电源供电单元用于给整个SIP封装模块供电；USB转串口单元用于实现USB转串口功能；
[0015]所述微控制器内部集成可编程增益的12位ADC、内部RC时钟，通用定时器以及存储部件；
[0016]12位ADC用于实现模拟信号和数字信号之间的转换，内部RC时钟用于驱动看门狗，监测程序是否跑飞出现死循环状态，通用定时器用于采用脉冲宽度调制输出的方式控制光照模块，存储部件用于存储SIP封装模块接收的数据。
[0017]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述电性连接为引线连接。
[0018]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述微控制器的型号为STM32微控制器；
[0019]所述电源供电单元内部集成MP2359和AMS1117-3.3稳压芯片；
[0020]所述USB转串口单元内部集成CH340G芯片，外部引接USB传输线至所述壳体外部。
[0021]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述基板沿其边侧开设有限位凹槽；
[0022]所述SIP封装模块还包括：嵌合设置于所述限位凹槽，并与所述基板之间形成密闭空间的密闭罩，所述微控制器、电源供电单元以及USB转串口单元设置于所述密闭空间内。
[0023]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述密闭罩相对基板设置的壁面上开设通孔；
[0024]所述SIP封装模块还包括：一端固定于所述基板，另一端通过所述通孔延伸至所述密闭罩外部的螺纹柱；
[0025]以及配合所述螺纹柱、且设置于所述密闭罩外部的螺母，所述螺母外周覆盖所述通孔外周；
[0026]所述螺母脱离所述螺纹柱时，所述密闭罩可选择性脱离基板；
[0027]所述螺母适配所述螺纹柱并贴合所述密闭罩时，所述密闭罩固定连接于所述基
板。
[0028]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述密闭罩中空设置，其中空空间内设置电磁干扰层。
[0029]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述传感成像模块包括：镜座，嵌合在所述镜座内的CMOS传感器，中部贯通设置，且设置于所述CMOS传感器上的镜筒，嵌合在所述镜筒中部贯通位置、且抵接固定于所述CMOS传感器上的玻璃透镜，以及通信连接于CMOS传感器的连接器；
[0030]所述连接器包括：覆盖镜座远离玻璃透镜的表面的钢片，与所述镜座相隔设置且通信连接所述SIP封装模块的焊盘，以及通信连接所述焊盘和所述钢片的通信导线；其中，所述通信导线部分延伸至钢片内部，并通信连接所述CMOS传感器。
[0031]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述微透镜模块包括：平行设置的两块透明玻璃板，嵌合并连接在两透明玻璃板之间的两个电极，两所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SIP封装的野外显微图像传感装置，其特征在于，包括：壳体，设置于壳体内部的光照模块、微生物载玻片、微透镜模块、传感成像模块和SIP封装模块；所述光照模块用于发射光源，所述微生物载玻片用于收集微生物，所述微透镜模块用于变焦，所述传感成像模块用于获取成像信息并将成像信息传递至SIP封装模块，所述SIP封装模块用于接收成像信息并上传，同时，控制光照模块的光照强度；其中，所述装置启动时，控制光照模块形成光源，光源形成的光线透过微生物载玻片进入微透镜模块进行聚焦后射入传感成像模块，传感成像模块获取微生物载玻片上微生物的成像信息，并发送至SIP封装模块，再进行输出。2.根据权利要求1所述的基于SIP封装的野外显微图像传感装置，其特征在于，所述装置还包括：形成壳体其中一个壁面的散热板，所述传感成像模块和SIP封装模块至少其中之一贴合固定于所述散热板上。3.根据权利要求1所述的基于SIP封装的野外显微图像传感装置，其特征在于，所述光照模块、微生物载玻片、微透镜模块、传感成像模块在第一方向上按照从第一方向一端到其相对一端的顺序依次排布，所述传感成像模块和所述SIP封装模块在第二方向上并排排布，所述第一方向垂直于第二方向。4.根据权利要求3所述的基于SIP封装的野外显微图像传感装置，其特征在于，所述装置还包括分设于传感成像模块两端部、且在第一方向上延伸的至少两条导轨，所述光照模块和所述微生物载玻片固定在所述导轨上，且所述光照模块和所述微生物载玻片至少其中之一可沿所述导轨往复移动。5.根据权利要求4所述的基于SIP封装的野外显微图像传感装置，其特征在于，沿第一方向延伸的壳体侧壁上开设玻片孔，所述玻片孔容纳所述微生物载玻片通过，且所述玻片孔沿微生物载玻片厚度方向的尺寸大于所述微生物载玻片的厚度，所述玻片孔限制所述微生物载玻片在沿其厚度方向上在玻片孔内活动。6.根据权利要求1所述的基于SIP封装的野外显微图像传感装置，其特征在于，所述SIP封装模块包括：外引线框架，电性连接并固定于所述外引线框架上的基板，电性连接并固定于所述基板上的微控制器、电源供电单元以及USB转串口单元，其中，所述微控制器电性连接电源供电单元和USB转串口单元；电源供电单元用于给整个SIP封装模块供电；USB转串口单元用于实现USB转串口功能；所述微控制器内部集成可编程增益的12位ADC、内部RC时钟，通用定时器以及存储部件；12位ADC用于实现模拟信号和数字信号之间的转换，内部RC时钟用于驱动看门狗，监测程序是否跑飞出现死循环状态，通用定时器用于采用脉冲宽度调制输出的方式控制光照模块，存储部件用于存储SIP封装模块接收的数据。7.根据权利要求6所述的基于SIP封装的野外显微图像传感装置，其特征在于，所述电性连接为引线连接。8.根据权利要求6所述的基于SIP封装的野外显微图像传感装置，其特征在于，所述微控制器的型号为STM32微控制器；所述电源供电单元内部集成MP2359和AMS1117-3.3稳压芯片；所述USB转串口单元内部集成CH340G芯片，外部引接USB传输线至所述壳体外部。
9.根据权利要求6所述的基于SIP封装的野外显微图像传感装置，其特征在于，所述基板沿其边侧开设有限位凹槽；所述SIP封装模块还包括：嵌合设置于所述限...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宁，倪洽凯，王晓杰，徐珊，王菲菲，李宗怿，邬建勇，项昌华，曾玉洁，邹莉，
申请(专利权)人：江苏长电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：