[发明专利]高密度集成的导航定位授时微装置及其集成方法

权利要求书

1.一种高密度集成的导航定位授时微装置，所述装置由四个水平层、两个侧面基板和一个底板构成，其特征在于：所述四个水平层按自上而下的顺序依次为惯性测量单元实现层、多源导航信息融合解算与能源供给实现层、多导航源芯片单元实现层、守时/授时单元实现层；

所述水平层由水平基板及与基板连接的芯片组成；

所述水平基板和侧面基板为陶瓷结构或硅结构，所述底板为铝制结构；

各层水平基板之间、第四层水平基板与底板之间采用焊球方式连接实现电信号连接、水平基板与侧面基板之间、底板与侧面基板之间采用柔性基板互联技术连接实现电信号连接，基板整体贴装固定于底板上；

所述两个侧面基板上分别装有惯性测量单元，所述两个侧面基板与惯性测量单元实现层成互相垂直方向，通过柔性基板互联技术与水平基板和底板连接；

所述惯性测量单元实现层、多导航源芯片单元实现层、守时/授时单元实现层的芯片均采用基于球栅阵列的表面贴装技术和FCP倒扣焊装技术组装于水平基板或侧面基板上，焊料凸点采用锡铅/锡银共晶焊料，利用焊球垂直互联技术实现焊料凸点与基板间的垂直互联。

2.根据权利要求1所述的导航定位授时微装置，其特征在于：所述惯性测量单元实现层由惯性测量单元与水平基板焊接而成。

3.根据权利要求1所述的导航定位授时微装置，其特征在于：所述惯性测量单元由MEMS陀螺芯片和加速度计芯片组成。

4.根据权利要求1所述的导航定位授时微装置，其特征在于：所述多源导航信息融合解算与能源供给层包括水平基板、导航解算芯片组、多功能电源管理芯片组以及实现功能所必需的电阻、电容、电感所组成的外围电路。

5.根据权利要求4所述的导航定位授时微装置，其特征在于：所述多源导航信息融合解算与能源供给层采用内埋置多层LTCC高密度集成基板技术，所述导航解算芯片组、多功能电源管理芯片组、外围电路均内埋置于组装于所述多层LTCC高密度集成基板中。

6.根据权利要求1所述的导航定位授时微装置，其特征在于：所述多导航源芯片单元层包括水平基板、高度计芯片、磁力计芯片、卫星导航芯片、AD抗干扰芯片。

7.根据权利要求6所述的导航定位授时微装置，其特征在于：所述多导航源芯片单元层中的水平基板采用陶瓷厚膜基板，所述高度计芯片、磁力计芯片、卫星导航芯片、AD抗干扰芯片组装于所述陶瓷厚膜基板上。

8.根据权利要求1所述的导航定位授时微装置，其特征在于：所述守时/授时单元层包括水平基板、芯片级原子钟组。

9.根据权利要求8所述的导航定位授时微装置，其特征在于：所述守时/授时单元层中的水平基板采用多层LTCC陶瓷基板，所述芯片级原子钟组组装于所述多层LTCC陶瓷基板。

10.一种导航定位授时微装置的集成方法，所述装置由四个水平层、两个侧面基板和一个底板构成，所述四个水平层按自上而下的顺序依次为惯性测量单元实现层、多源导航信息融合解算与能源供给实现层、多导航源芯片单元实现层、守时/授时单元实现层，其特征在于：所述装置采用三维集成技术堆叠封装集成，各水平层包括水平基板和功能芯片组；

所述导航定位授时微装置的集成顺序依次是：

1)守时/授时单元层的基板贴装在底板上表面；

2)多导航源芯片单元实现层的基板贴装在守时/授时单元层的基板之上；

3)多源导航信息融合解算与能源供给实现层的基板贴装在多导航源芯片单元实现层的基板之上；

4)惯性测量单元实现层的基板贴装在多源导航信息融合解算与能源供给实现层的基板之上；

5)将集成有惯性测量单元的两个侧面基板沿垂直方向立式贴装于底板的底部，并侧向贴装于惯性测量单元实现层的基板上；

各层水平基板之间、第四层水平基板与底板之间采用焊球方式连接实现电信号连接、水平基板与侧面基板之间、底板与侧面基板之间采用柔性基板互联技术连接实现电信号连接，基板整体贴装固定于底板上。