[发明专利]具有MEMS惯性感测及内置数字电子元件的集成式移动处理单元(MPU)

权利要求书

1.一种可操作以被安装至面板的表面上的惯性测量单元(IMU)， 该惯性测量单元包括：

3轴线线性加速度计，该3轴线线性加速度计可操作以提供第一测 量输出，该第一测量输出对应于三轴线的线性加速度的测量，其中， 该三轴线互相垂直且该3轴线线性加速度计配置在一个平面上，其中， 该3轴线线性加速度计形成在第一基板上；

3轴线陀螺仪，该3轴线陀螺仪可操作以提供第二测量输出，该第 二测量输出对应于绕着三轴线的旋转的测量，其中，该三轴线互相垂 直且该3轴线陀螺仪配置在该平面上，其中，该3轴线陀螺仪形成在 该第一基板上；以及

专用集成电路(ASIC)，可操作以接收来自于该3轴线线性加速度 计的该第一测量输出及来自于该3轴线陀螺仪的该第二测量输出，其 中，该专用集成电路包括模拟数字转换器(ADC)且包含微控制器及耦接 至该微控制器的存储器，其中，该微控制器接收和处理来自该3轴线 线性加速度计和该3轴线陀螺仪的数据以追踪空间中的移动，且该专 用集成电路是实施在第二基板上，其中，该第一基板是垂直地接合至 该第二基板，且该第一基板实质上与该第二基板平行，以及该第一基 板电性连接至该第二基板以形成单一半导体芯片。

2.如权利要求1所述的惯性测量单元，其中，该第一和第二基板 包括电子元件晶圆和MEMS传感器晶圆。

3.如权利要求1所述的惯性测量单元，其中，该第一基板是机械 地且封闭地接合至该第二基板。

4.如权利要求1所述的惯性测量单元，其中，该模拟数字转换器 (ADC)可操作以将该第一测量输出及该第二测量输出从模拟信号转换 成对应的数字信号。

5.如权利要求1所述的惯性测量单元，还包括内置逻辑，该内置 逻辑用来分析来自于该3轴线加速度计及该3轴线陀螺仪的数据。

6.如权利要求5所述的惯性测量单元，其中，该内置逻辑用以确 定该惯性测量单元的方位。

7.如权利要求5所述的惯性测量单元，其中，该内置逻辑用以检 测旋转移动或线性移动，并确定该旋转移动或该线性移动的轴线。

8.如权利要求5所述的惯性测量单元，其中，该内置逻辑包含可 编程的中断的系统，该中断的系统允许使用者确定哪种类型的移动应 提供中断。

9.如权利要求8所述的惯性测量单元，其中，该内置逻辑能够由 该使用者修正来检测线性移动或旋转移动，以响应于在预定时间期间 该线性移动或该旋转移动超过预定临界值，其中，该预定临界值及该 预定时间期间能够由该使用者编程。

10.如权利要求5所述的惯性测量单元，其中，该内置逻辑还用 以检测何时该惯性测量单元的移动低于预定临界值，并响应于该惯性 测量单元的该移动低于该预定临界值，来重置该3轴线陀螺仪的偏差。

11.如权利要求1所述的惯性测量单元，还包括第三基板，该第 三基板垂直地接合至该第一基板，以将该第一基板密封于封闭的外壳 中，该外壳在该第三基板及该第二基板之间。

12.如权利要求11所述的惯性测量单元，还包括接合垫，该接合 垫用来将该惯性测量单元接合至印刷电路板上。

13.如权利要求1所述的惯性测量单元，其中，该微控制器可操 作以接收来自于该模拟数字转换器的该数字信号，并处理该数字信号。

14.如权利要求13所述的惯性测量单元，其中，该微控制器可操 作以处理该数字信号，包括依据该数字信号或该微控制器实施光学图 像稳定计算。

15.如权利要求1所述的惯性测量单元，其中，该专用集成电路 (ASIC)还包括与该微控制器进行通讯的脉冲宽度调制器(PWM)，该脉 冲宽度调制器可操作以驱动致动器。

16.如权利要求15所述的惯性测量单元，其中，该专用集成电路 (ASIC)还包括与该微控制器进行通讯的通讯接口。