[發(fā)明專利]基于LTCC工藝微慣性測(cè)量單元的三軸結(jié)構(gòu)及制造工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410572140.6
• 申請(qǐng)日: 2014-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN104482938A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何中偉;俞瑛;周冬蓮;賀彪;杜松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二一四研究所蘇州研發(fā)中心
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;耿英

1.一種基于LTCC工藝微慣性測(cè)量單元的三軸結(jié)構(gòu)，其特征是，將MIMU組件劃分成X軸、Y軸、Z軸和主控4個(gè)模塊，每個(gè)模塊的電路器件采用SMT分別集成在一LTCC基板上，其中Z軸模塊、主控模塊的LTCC基板上開有空腔；

將X軸模塊和Y軸模塊由直角支架支撐正交側(cè)立安裝在Z軸模塊LTCC基板的空腔底板上，形成X-Y-Z立體正交的MIMU三軸檢測(cè)模塊；

將主控模塊、三軸檢測(cè)模塊的空腔相對(duì)裝配BGA焊接成一體，形成立體正交的三軸MIMU組件；

所述三軸MIMU組件中的三軸檢測(cè)模塊朝向外殼底座粘接安裝在外殼底座內(nèi)的底板上，MIMU組件上的I/O端子與外殼底座上的連接器端子連通；

所述外殼底座上激光焊一蓋板，形成MIMU系統(tǒng)整件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTCC工藝微慣性測(cè)量單元的三軸結(jié)構(gòu)，其特征是，所述蓋板內(nèi)表面相對(duì)DSP信號(hào)處理器和DSP電源電路的部位設(shè)有散熱凸臺(tái)，與DSP和DSP電源電路相接觸形成散熱通道。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTCC工藝微慣性測(cè)量單元的三軸結(jié)構(gòu)，其特征是，X軸模塊、Y軸模塊的LTCC基板的主要尺寸相同，單位mm，包括：

?長(zhǎng)度L2、寬度H1、厚度h3；

?引線焊區(qū)：兩引線焊點(diǎn)的中心距e2，每個(gè)引線焊點(diǎn)的寬度a，每個(gè)引線焊點(diǎn)的高度b，

2.0≤e2≤4.5，0.5e2≤a≤0.67e2，0.67a≤b≤a；

Z軸模塊、主控模塊的LTCC基板的主要尺寸相同，單位mm，包括：

(1)?空腔內(nèi)邊長(zhǎng)：L1≥L2＋5.0；

(2)?空腔側(cè)墻厚度：W1≥3.0；

(3)?BGA焊點(diǎn)節(jié)距：e1≥2.0；

(4)?BGA焊點(diǎn)直徑D1：0.5e1≤D1≤0.67e1；

(5)?空腔深度：h1≥0.5H1＋0.4；

(6)?空腔底板厚度：h2≥1.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于LTCC工藝微慣性測(cè)量單元的三軸結(jié)構(gòu)，其特征是，直角支架為一呈直角梯形形狀的板，單位mm，主要尺寸包括：

1）?直角長(zhǎng)邊長(zhǎng)度H2：H1－1.0≤H2≤H1－0.4；

2）?直角短邊長(zhǎng)度W2：3≤W2≤5；

3）?板厚度t1：1.5≤t1≤2.5；

4）?兩直角面夾角：θ1＝90°±0.5°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTCC工藝微慣性測(cè)量單元的三軸結(jié)構(gòu)，其特征是，Z軸模塊LTCC基板的空腔底板上設(shè)有X軸模塊、Y軸模塊垂直安裝定位線，定位線由LTCC絲網(wǎng)印刷圖形形成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LTCC工藝微慣性測(cè)量單元的三軸結(jié)構(gòu)，其特征是，在X軸模塊、Y軸模塊的LTCC基板的兩端部表面上，設(shè)有與LTCC基板長(zhǎng)邊邊緣垂直、相互平行的兩條直角支架安裝定位線，由LTCC絲網(wǎng)印刷圖形形成。

7.一種基于LTCC工藝微慣性測(cè)量單元的三軸結(jié)構(gòu)制造工藝，其特征是，包括以下步驟：

1）將MIMU組件劃分成X軸、Y軸、Z軸和主控4個(gè)模塊，每個(gè)模塊的電路器件均集成在一LTCC基板上，其中Z軸模塊、主控模塊的LTCC基板上開有空腔；

2）4種模塊采用SMT將微型封裝的所有電路器件組裝到對(duì)應(yīng)LTCC基板上而形成；

3）將X軸模塊和Y軸模塊由直角支架支撐正交側(cè)立安裝在Z軸模塊LTCC基板的空腔底板上，形成X-Y-Z立體正交的MIMU三軸檢測(cè)模塊；

4）?采用焊球陣列BGA焊接工藝，將主控模塊、三軸檢測(cè)模塊的空腔相對(duì)裝配焊接成一體，形成立體正交的三軸MIMU組件；

5）?采用粘接的方法，將MIMU組件中的三軸檢測(cè)模塊朝向外殼底座粘接安裝在外殼底座內(nèi)的底板上，將MIMU組件I/O端子及外殼底座上的連接器端子焊接，外殼底座上激光焊一蓋板，形成MIMU系統(tǒng)整件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于LTCC工藝微慣性測(cè)量單元的三軸結(jié)構(gòu)制造工藝，其特征是，主控模塊上的電路包括：FPGA電路、FPGA配置電路、DSP信號(hào)處理器、DSP電源電路、FLASH存貯器、壓力傳感器、溫度傳感器、濾波電路及時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路。