一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統的製作方法

2023-04-24 19:39:16 1

專利名稱：一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子導航與控制中慣性傳感系統的技術領域，特別涉及一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統。
背景技術：
姿態航向參考系統，英文簡寫AHRS，其主要由三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸地磁傳感器和微處理器組成。根據慣性導航原理的要求，加速度計的三個敏感軸\、\、lk,陀螺儀的三個敏感軸XpYpZe，地磁磁傳感器三個敏感軸Xm、Ym、4 ；其相正面的X、Y、Z每個軸必須平行，同時相交叉的Χ、γ、ζ每個軸相互之間也必須正交。在此前提下，微處理對所有傳感數據進行計算，系統可直接輸出剛體；在載入姿態航向參考系統載體的俯仰角、橫滾角和航向角後，進而推導出所附載體的速度、位置和運動軌跡。為了保證傳感器件的X、Y、Z軸分別平行、相互之間必須正交的條件，一般需要特定的裝置來安裝固定加速度計、陀螺儀及地磁傳感器；在現有技術中，姿態航向參考系統的固定方式通常是採用加工或焊接方式並形成一個正交結構的框架，再將加速度計、陀螺儀與地磁傳感器固定在其外表面。如某姿態航向參考系統現有產品中，是把焊接有加速度計、陀螺儀與地磁傳感器的印刷電路板通過直角彎針焊接在系統的安裝基準板上，使子板上的加速度計、陀螺儀與地磁傳感器與母板上的加速度計、陀螺儀與地磁傳感器保持相互平行或正交。這種方式為目前姿態航向參考系統較常使用的設計，但由於直角彎針本身就有角度誤差，在焊接的時候又引入了新的安裝誤差，因此總體精度較差，無法準確的保證X、Y、Z三個敏感軸之間的正交性。再如專利號為CN200610011562. 1的中國實用新型申請專利《一種輕小型慣性測量單元》(公告號為CN1821717A)；採用微型MEMS慣性器件，配合必要元器件構成χ向、y 向、ζ向三塊慣性器件板，由信號處理電路板進行信號轉換，所有電路板安裝在「T」形空心架上；三個慣性器件板上的微型加速度計分布各不相同，相互距離在空間減少到最大程度， 信號處理電路合理安裝，不會增大微小型慣性測量單元的體積；金屬結構架包括主金屬框和輔金屬框兩部分，輔金屬框固連在主金屬框的中線處，兩個金屬框互相垂直成「T」型。把焊接有加速度計、陀螺儀與地磁傳感器的若干塊印刷電路板按照相互垂直的方向固定在結構框架上。這種方法用機械加工的框架可以達到較高的精度，但只提供了三個安裝面，當系統所用器件過多超過「T」型空心架輔金屬框前後面面積範圍時，需要增加應刷電路板的數量，並用螺栓配合螺母將這些新增電路板串接在一起，安裝工序多，引入安裝誤差較大。並且採用若干塊印刷電路板，在實現板與板之間的電氣連接方面只能也通過焊接連線的方式實現少量的連接。若干塊印刷電路板之間的電氣連接超過一定數量時，這種方法則無法解決。再如專利號為CN200710063635. 6的中國實用新型申請專利《一種隱式結構微型慣性測量單元》(公告號為CN101038173A)；按照一定垂直度、平面度和光潔度的要求，採用合成陶瓷材料加工一正方體基座。利用具有一定光潔度的合成陶瓷材料表面可電鍍電路的特點，根據加速度計、陀螺儀的封裝、電路原理圖及安裝要求，在基座表面電鍍電路並附著焊盤。將加速度計和陀螺儀分別焊接到基座三個相互垂直的面上，在空間上實現相互正交。 但是因為正方體基座採用表面電鍍電路的方式，所以器件只能焊接在其外表面，可利用的空間有限，而如要增加器件的數量，則一定會增大正方體基座的體積，限制了載體功能多樣化和輕型化的發展。一種隱式結構微型慣性測量單元中，沒有引入微處理器，因此不能進行獨立的數據處理，無法直接輸出載體的運動姿態。並且使用合成陶瓷材料，成本較高。綜上所述，上述現有技術中微型姿態航向參考系統由於自身的結構設計原因，主要存在有以下七個缺點1、金屬框架過重，大大增加微型姿態航向參考系統的重量，不利於其向輕型化的發展。2、微型姿態航向參考系統體積過大，不利於突破載體內部空間的限制，不利於其向小型化的發展。3、用焊接結構來保證加速度計、陀螺儀與地磁傳感器敏感軸之間的正交結構，誤
差較大。 4、安裝工序較多，弓ι入安裝誤差較大，加工成本較高。5、微型姿態航向參考系統不包括微處理器，不具備獨立運算功能。6、採用單面貼裝技術，可利用的空間有限，不利於器件的擴展。7、採用多塊印刷電路板組合的方式，不適於高密度的電氣連接。因此目前技術下的微型姿態航向參考系統無法兼顧體積小、重量輕、精度高、成本低以及可擴展性強的需求。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種結構緊湊、構件體積小、測量精度高、構件可靠性好及具有獨立運算能力的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，包括有位於內核的三維空間集成基座，且該三維空間集成基座為六面體；三維空間集成基座外表面緊覆有多層剛柔結合板；多層剛柔結合板一面內配有微處理器，另外五面分別配裝有三個單軸陀螺儀、一個三軸加速度計和一個三軸磁傳感器； 三維空間集成基座一面制有主器件槽，且微處理器嵌入於該主器件槽內；三維空間集成基座每面四角處均插配有定位螺釘，且定位螺釘還與多層剛柔結合板對應處穿插緊配。採取的措施還包括上述的多層剛柔結合板其六面體分別為第一剛性印刷電路板部分、第二剛性印刷電路板部分、第三剛性印刷電路板部分、第四剛性印刷電路板部分、第五剛性印刷電路板部分、第六剛性印刷電路板部分。上述的第一剛性印刷電路板部分、第三剛性印刷電路板部分、第五剛性印刷電路板部分、第六剛性印刷電路板部分依次自左而右成一直線並列布置，且相接處粘連有韌帶。上述的第二剛性印刷電路板部分、第三剛性印刷電路板部分、第四剛性印刷電路板部分依次自下而上成一直線並列布置，且相接處粘連有韌帶。上述的微處理器配於第一剛性印刷電路板部分上；第二剛性印刷電路板部分、第三剛性印刷電路板部分、第四剛性印刷電路板部分、第五剛性印刷電路板部分、第六剛性印刷電路板部分的每一面板中間位置均制有一個電路板安裝孔，每一內表面上均配裝有六個凸起、並依電路板安裝孔為中心陳列布置的被動元件。上述的第一剛性印刷電路板部分、第二剛性印刷電路板部分、第三剛性印刷電路板部分、第四剛性印刷電路板部分、第五剛性印刷電路板部分、第六剛性印刷電路板部分每一面板的四角處均制有定位孔，且定位孔與所述的定位螺釘對應插配。上述的陀螺儀為三個，分別安裝於第二剛性印刷電路板部分、第三剛性印刷電路板部分、第五剛性印刷電路板部分中間部位；三軸磁傳感器為一個，並安裝於第四剛性印刷電路板部分的中間部位；三軸加速度計為一個，並安裝於第六剛性印刷電路板部分的中間部位，使三軸加速度計的ζ向敏感軸與安裝平面相互垂直。上述的三維空間集成基座採用鈦合金材料製成，或採用樹脂材料製成，或採用鋁合金材料製成。上述的三維空間集成基座其六面分別為前平面、後平面、左平面、右平面、上平面和下平面，並分別與多層剛柔結合板的第一剛性印刷電路板部分、第二剛性印刷電路板部分、第三剛性印刷電路板部分、第四剛性印刷電路板部分、第五剛性印刷電路板部分、第六剛性印刷電路板部分一一配對。上述的主器件槽配製於左平面上，左平面的四角位置上均制有一條內凹的灌膠槽；前平面、後平面、右平面、上平面和下平面中間位置均制有方形凸塊體，方形凸塊體的四周制有內凹的回字形輔器件安裝槽，配於多層剛柔結合板上的被動元件與對應的回字形輔器件安裝槽嵌配。上述的前平面、後平面、右平面、上平面和下平面上每一方形凸塊體的中心處制有基座安裝孔，且每一基座安裝孔與多層剛柔結合板上的電路板安裝孔一一對正。與現有技術相比，本實用新型包括有位於內核的三維空間集成基座，且該三維空間集成基座為六面體；三維空間集成基座外表面緊覆有多層剛柔結合板；多層剛柔結合板一面內配有微處理器，另外五面分別配裝有三個單軸陀螺儀、一個三軸加速度計和一個三軸磁傳感器；三維空間集成基座一面制有主器件槽，且微處理器嵌入於該主器件槽內 』三維空間集成基座每面四角處均插配有定位螺釘，且定位螺釘還與多層剛柔結合板對應處穿插緊配。本實用新型實施例的優點在於一次成型的三維空間集成基座，其可利用削磨加工到精密的平面度和垂直度，直接提供三對兩兩互相垂直的安裝面，滿足了傳感器件的Χ、γ、ζ 軸分別平行，相互之間必須正交的安裝要求，降低了在安裝過程中產生的非正交誤差；採用雙層或多層印刷電路板安裝各種傳感器件，減少了整個基座的體積，便於在不增加載體體積的情況下擴展系統中傳感器件的數量與姿態航向參考系統的功能；將加速度計、陀螺儀、 地磁傳感器與微處理器進行結構一體化設計，共用一塊六面的十字架結構的多層剛柔結合板，各個面之間的電氣連接通過多層柔性性印刷電路板部分實現，整個結構可靠性提高、實現多數量的電氣互連，有效降低了拼接安裝印刷電路板過程中產生的安裝誤差；引入了微處理器，達到獨立的運算和數據處理功能，直接輸出載體的俯仰角、橫滾角和航向角。

圖1是本實用新型實施例中多層剛柔結合板的六面板的展開示意圖；圖2是本實用新型實施例多層剛柔結合板六面板部分翻折時的三維軸測示意圖；圖3是本實用新型實施例多層剛柔結合板六面板內側配裝被動元件、微處理器的平面展開示意圖；圖4是本實用新型實施例三維空間集成基座的左前俯視示意圖；圖5是本實用新型實施例三維空間集成基座右後仰視示意圖；圖6是本實用新型實施例多層剛柔結合板與三維空間集成基座配對呈半包覆狀態時的三維示意圖；圖7是本實用新型實施例多層剛柔結合板與三維空間集成基座完全包覆後的左前俯視示意圖；圖8是本實用新型實施例多層剛柔結合板與三維空間集成基座完全包覆後的右後仰視示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1至圖8所示，圖標號說明如下多層剛柔結合板101，第一剛性印刷電路板部分102，第二剛性印刷電路板部分103，第三剛性印刷電路板部分104，第四剛性印刷電路板部分105，第五剛性印刷電路板部分106，第六剛性印刷電路板部分107，韌帶108，定位孔 109，電路板安裝孔110，被動元件201，微處理器301，三維空間集成基座401，左平面402，前平面403，下平面404，後平面405，右平面406，上平面407，定位螺釘409，基座安裝孔410， 灌膠槽411，主器件槽412，回字形輔器件安裝槽413，單軸陀螺儀701，三軸加速度計702，三軸磁傳感器703。本實用新型實施例，一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，包括有位於內核的三維空間集成基座401，且該三維空間集成基座401為六面體；三維空間集成基座401外表面緊覆有多層剛柔結合板101 ；多層剛柔結合板101 —面內配有微處理器 301，另外五面分別配裝有三個單軸陀螺儀701、一個三軸加速度計702和一個三軸磁傳感器703 ；三維空間集成基座401 —面制有主器件槽412，且微處理器301嵌入於該主器件槽 412內；三維空間集成基座401每面四角處均插配有定位螺釘409，且定位螺釘409還與多層剛柔結合板101對應處穿插緊配。多層剛柔結合板101其六面體分別為第一剛性印刷電路板部分102、第二剛性印刷電路板部分103、第三剛性印刷電路板部分104、第四剛性印刷電路板部分105、第五剛性印刷電路板部分106、第六剛性印刷電路板部分107。第一剛性印刷電路板部分102、第三剛性印刷電路板部分104、第五剛性印刷電路板部分106、第六剛性印刷電路板部分107依次自左而右成一直線並列布置，且相接處粘連有韌帶108。第二剛性印刷電路板部分103、第三剛性印刷電路板部分104、第四剛性印刷電路板部分105依次自下而上成一直線並列布置，且相接處粘連有韌帶108。微處理器301配於第一剛性印刷電路板部分102上；第二剛性印刷電路板部分103、第三剛性印刷電路板部分104、第四剛性印刷電路板部分105、第五剛性印刷電路板部分106、第六剛性印刷電路板部分107的每一面板中間位置均制有一個電路板安裝孔110，每一內表面上均配裝有六個凸起、並依電路板安裝孔110為中心陳列布置的被動元件201。第一剛性印刷電路板部分102、第二剛性印刷電路板部分103、第三剛性印刷電路板部分104、第四剛性印刷電路板部分105、第五剛性印刷電路板部分106、第六剛性印刷電路板部分107每一面板的四角處均制有定位孔109，且定位孔109與定位螺釘409 對應插配。陀螺儀701為三個，分別安裝於第二剛性印刷電路板部分103、第三剛性印刷電路板部分104、第五剛性印刷電路板部分106中間部位；所述的三軸磁傳感器703為一個， 並安裝於第四剛性印刷電路板部分105的中間部位；所述的三軸加速度計702為一個，並安裝於第六剛性印刷電路板部分107的中間部位，使三軸加速度計702的ζ向敏感軸與安裝平面相互垂直。三維空間集成基座401採用鈦合金材料製成，或採用樹脂材料製成，或採用鋁合金材料製成；三維空間集成基座401其六面分別為前平面403、後平面405、左平面402、右平面406、上平面407和下平面404，並分別與多層剛柔結合板101的第一剛性印刷電路板部分102、第二剛性印刷電路板部分103、第三剛性印刷電路板部分104、第四剛性印刷電路板部分105、第五剛性印刷電路板部分106、第六剛性印刷電路板部分107 —一配對。主器件槽412配製於左平面402上，左平面402的四角位置上均制有一條內凹的灌膠槽411 ；所述的前平面403、後平面405、右平面406、上平面407和下平面404中間位置均制有方形凸塊體，方形凸塊體的四周制有內凹的回字形輔器件安裝槽413，配於多層剛柔結合板101上的被動元件201與對應的回字形輔器件安裝槽413嵌配。前平面403、後平面405、右平面406、上平面407和下平面404上每一方形凸塊體的中心處制有基座安裝孔410，且每一基座安裝孔410與多層剛柔結合板101上的電路板安裝孔110——對正。本實用新型實施例的裝配過程以及最終結構的形成主要包括以下步驟第一步根據選用電子元器件的尺寸、電路原理圖及安裝要求，提供一六面的十字架結構的多層剛柔結合板101，如圖1所示，所述六面的十字架結構的多層剛柔結合板101， 是本實用新型所採用的微型電子元器件的處理電路板，包括6面剛性印刷電路板部分第一剛性印刷電路板部分102、第二剛性印刷電路板部分103、第三剛性印刷電路板部分104、 第四剛性印刷電路板部分105、第五剛性印刷電路板部分106、第六剛性印刷電路板部分 107，5塊柔性印刷電路板部分韌帶108J4個定位孔109和5個基座安裝孔110，其中剛性印刷電路板部分102用來安裝微處理器301和若干被動元件201，在三維立體結構的微型姿態航向參考系統中對微處理器301沒有精確的定位要求，所以上述剛性印刷電路板部分102不用在印刷電路板上鑽電路板安裝孔110，其餘剛性印刷電路板部分103、104、105、 106、107用來安裝加速度計、陀螺儀、地磁傳感器傳感器件和若干被動元件，需要進行精確定位，所以都要在印刷電路板上鑽電路板安裝孔110。同時，如圖2所示，六面的十字架結構的多層剛柔結合板101可沿柔性印刷電路板部分108進行翻折。第二步根據選用電子元器件的尺寸以及六面的十字架結構的多層剛柔結合板 101的尺寸，提供一採用特殊材料如鈦合金、樹脂、鋁合金等加工而成的三維空間集成基座 401，如圖4至圖5所示，規定各坐標系軸向如右圖所示，規定X軸正向為左、X軸負向為右、Y 軸正向為前、Y軸負向為後、Z軸正向為上、Z軸負向為下。三維空間集成基座401是按照一定的垂直度、平面度、光潔度和元器件尺寸加工而成。它包含6個分別與所述剛性印刷電路板部分102、103、104、105、106、107相對應的面前平面403、後平面405、左平面402、右平面406、上平面407、下平面404。其中左平面402與所述剛性印刷電路板102相對應，它由 4個與所述定位孔109對應的定位銷釘409、4條灌膠槽411以及一塊多邊形主器件槽412 構成，主器件槽412的尺寸必須大於所選微處理器301的尺寸；其餘五個面的對應關係為 前平面403對應剛性印刷電路板部分103、下平面404對應剛性印刷電路板部分104、後平面405對應剛性印刷電路板部分405、右平面406對應剛性印刷電路板部分106、上平面407 對應剛性印刷電路板部分107 ；這5個面的結構相同，分別包括4個與所述定位孔109相對應的定位銷釘409，1個與所述電路板安裝孔110相對應的基座安裝孔410和1條回字形輔器件安裝槽413。第三步如圖3所示，將一種三維立體結構的微型姿態航向參考系統所需的微處理器301安裝在六面的十字架結構的多層剛柔結合板101的剛性印刷電路板部分102的內側中央部分；將若干被動元件201安裝在其餘5個剛性印刷電路板部分103、104、105、106、 107的內側，在設計印刷電路板的時候需要注意，被動元件在剛性印刷電路板部分103、 104、105、106、107內側上的位置必須在所述與之對應的MEMS器件三維空間集成基座401的 5個面，前平面403、下平面404、後平面405、右平面406、上平面407的輔器件安裝槽413相一致。第四步如圖6所示，將所述六面的十字架結構的多層剛柔結合板101與所述 MEMS器件三維空間集成基座401對接，使所述剛性印刷電路板部分102對應左平面402、剛性印刷電路板部分103對應前平面403、剛性印刷電路板部分104對應下平面404、剛性印刷電路板部分105對應後平面405、剛性印刷電路板部分106對應右平面406、剛性印刷電路板部分107對應上平面407 ；在灌膠槽411內灌入膠水，將六面的十字架結構的多層剛柔結合板101沿柔性印刷電路板部分108進行翻折，使電路板安裝孔110與基座安裝孔410、 及定位孔109與定位銷釘409對準，然後施加一定的壓力，將定位銷釘409插入定位孔109， 從而使六面的十字架結構的多層剛柔結合板101與MEMS器件三維空間集成基座401緊貼並對接。使用螺釘連接電路板安裝孔110與基座安裝孔410。第五步如圖7至8所示，將三個單軸的陀螺儀701分別安裝在六面的十字架結構的多層剛柔結合板101的剛性印刷電路板部分103、剛性印刷電路板部分104和剛性印刷電路板部分106的外側中央，使三個單軸陀螺儀701的敏感軸均垂直於器件的安裝平面，因為三維空間集成基座的前平面403、下平面404和右平面406兩兩垂直，而剛性印刷電路板部分103、剛性印刷電路板部分104和剛性印刷電路板部分106與這三個面一一對應，並且通過定位孔109和銷釘409實現精確定位、通過螺釘串連電路板安裝孔110與基座安裝孔410 實現緊貼，因此三個單軸陀螺儀701的敏感軸兩兩垂直垂直且交於空間的同一點。將一個三軸加速度計702安裝在剛性印刷電路板部分107的外側中央，使三軸加速度計702的ζ 向敏感軸與安裝平面相互垂直。將一個三軸磁傳感器703安裝在剛性印刷電路板部分105 的外側中央，使磁傳感器703的ζ向敏感軸與安裝平面相互垂直。將若干被動元件安裝在剛性印刷電路板部分102的外側。本實用新型實施例的設計原理如下所述使用精密注塑或機械加工形成所需尺寸的三維空間集成基座401，嚴格保證三維空間集成基座401各個表面的垂直度、平面度和光潔度。三維空間集成基座401為加速度儀、地磁傳感器提供了三對兩兩相互垂直的表面，最大限度地滿足了器件的安裝要求，最大程度的降低了在安裝過程中產生的非正交誤差。所選用的三維空間集成基座的材料具有良好的導熱性，保證三維空間集成基座的各個部分在溫度變化時收到的熱應力均勻分布，更大程度的降低了在溫度變化時由基材的熱應力分布不均勻而產生的非正交誤差。 按照所需電子元器件的電路原理圖及安裝要求，將傳感器件和微處理器分別安裝在六面十字架型的剛柔結合板上，沿柔性印刷電路板部分翻折，使印刷電路板的六個面完全緊貼正方體基座的六個表面，最後使用銷釘和螺釘連接正方體基座和剛柔結合板，實現精確的固定安裝。各個面之間的電氣互連通過多層的柔性電路板實現。而加速度計、陀螺儀以及地磁磁傳感器就分別固定在了三維空間集成基座的三對兩兩互相垂直的安裝面上，滿足姿態航向參考系統(AHRS)對器件在空間分布上的結構要求。根據所需元器件的的尺寸，確定基座以及剛柔結合板的大小，優化各個參數，在保證性能的同時最大限度地減少其尺寸、降低其重量。 本實用新型實施例的優點在於一次成型的三維空間集成基座，其可利用削磨加工到精密的平面度和垂直度，直接提供三對兩兩互相垂直的安裝面，滿足了傳感器件的X、 Y、Z軸分別平行，相互之間必須正交的安裝要求，降低了在安裝過程中產生的非正交誤差； 採用雙層或多層印刷電路板安裝各種傳感器件，減少了整個基座的體積，便於在不增加載體體積的情況下擴展系統中傳感器件的數量與姿態航向參考系統的功能；將加速度計、陀螺儀、地磁傳感器與微處理器進行結構一體化設計，共用一塊六面的十字架結構的多層剛柔結合板，各個面之間的電氣連接通過多層柔性性印刷電路板部分實現，整個結構可靠性提高、實現多數量的電氣互連，有效降低了拼接安裝印刷電路板過程中產生的安裝誤差；引入了微處理器，達到獨立的運算和數據處理功能，直接輸出載體的俯仰角、橫滾角和航向 本實用新型的最佳實施例已被闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改型都不會脫離本實用新型的範圍。
權利要求1.一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，包括有位於內核的三維空間集成基座G01)，且該三維空間集成基座001)為六面體；所述的三維空間集成基座(401) 外表面緊覆有多層剛柔結合板(101)；其特徵是所述的多層剛柔結合板(101) —面內配有微處理器(301)，另外五面分別配裝有三個單軸陀螺儀(701)、一個三軸加速度計(702)和一個三軸磁傳感器(703)；所述的三維空間集成基座G01) —面制有主器件槽012)，且微處理器(301)嵌入於該主器件槽G12)內；所述的三維空間集成基座G01)每面四角處均插配有定位螺釘009)，且定位螺釘(409)還與多層剛柔結合板(101)對應處穿插緊配。
2.根據權利要求1所述的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，其特徵是所述的多層剛柔結合板(101)其六面體分別為第一剛性印刷電路板部分(102)、第二剛性印刷電路板部分(10 、第三剛性印刷電路板部分(104)、第四剛性印刷電路板部分 (105)、第五剛性印刷電路板部分(106)、第六剛性印刷電路板部分(107)。
3.根據權利要求2所述的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，其特徵是所述的第一剛性印刷電路板部分(102)、第三剛性印刷電路板部分(104)、第五剛性印刷電路板部分(106)、第六剛性印刷電路板部分(107)依次自左而右成一直線並列布置， 且相接處粘連有韌帶(108)。
4.根據權利要求2所述的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，其特徵是所述的第二剛性印刷電路板部分(103)、第三剛性印刷電路板部分(104)、第四剛性印刷電路板部分(10 依次自下而上成一直線並列布置，且相接處粘連有韌帶(108)。
5.根據權利要求2所述的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，其特徵是所述的微處理器(301)配於第一剛性印刷電路板部分(10 上；所述的第二剛性印刷電路板部分(103)、第三剛性印刷電路板部分(104)、第四剛性印刷電路板部分(105)、第五剛性印刷電路板部分(106)、第六剛性印刷電路板部分(107)的每一面板中間位置均制有一個電路板安裝孔(110)，每一內表面上均配裝有六個凸起、並依電路板安裝孔(110)為中心陳列布置的被動元件001)。
6.根據權利要求5所述的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，其特徵是第一剛性印刷電路板部分(102)、第二剛性印刷電路板部分(103)、第三剛性印刷電路板部分(104)、第四剛性印刷電路板部分(105)、第五剛性印刷電路板部分(106)、第六剛性印刷電路板部分(107)每一面板的四角處均制有定位孔(109)，且定位孔(109)與所述的定位螺釘(409)對應插配。
7.根據權利要求6所述的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，其特徵是所述的陀螺儀(701)為三個，分別安裝於第二剛性印刷電路板部分(103)、第三剛性印刷電路板部分(104)、第五剛性印刷電路板部分(106)中間部位；所述的三軸磁傳感器 (703)為一個，並安裝於第四剛性印刷電路板部分(105)的中間部位；所述的三軸加速度計(702)為一個，並安裝於第六剛性印刷電路板部分(107)的中間部位，使三軸加速度計 (702)的ζ向敏感軸與安裝平面相互垂直。
8.根據權利要求7所述的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，其特徵是所述的三維空間集成基座(401)採用鈦合金材料製成，或採用樹脂材料製成，或採用鋁合金材料製成；所述的三維空間集成基座(401)其六面分別為前平面003)、後平面005)、左平面(402)、右平面(406)、上平面(407)和下平面(404)，並分別與多層剛柔結合板(101)的第一剛性印刷電路板部分(10 、第二剛性印刷電路板部分(10 、第三剛性印刷電路板部分 (104)、第四剛性印刷電路板部分(105)、第五剛性印刷電路板部分(106)、第六剛性印刷電路板部分(107) —一配對。
9.根據權利要求8所述的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，其特徵是所述的主器件槽(41 配製於左平面(40 上，左平面(40 的四角位置上均制有一條內凹的灌膠槽Gll)；所述的前平面003)、後平面005)、右平面006)、上平面(407)和下平面004)中間位置均制有方形凸塊體，方形凸塊體的四周制有內凹的回字形輔器件安裝槽G13)，配於多層剛柔結合板(101)上的被動元件(201)與對應的回字形輔器件安裝槽 (413)嵌配。
10.根據權利要求9所述的一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，其特徵是所述的前平面(40 、後平面(40 、右平面(406)、上平面(407)和下平面(404)上每一方形凸塊體的中心處制有基座安裝孔G10)，且每一基座安裝孔010)與多層剛柔結合板(101)上的電路板安裝孔(110) —一對正。
專利摘要本實用新型公開了一種基於三維立體封裝技術的微型姿態航向參考系統，包括有位於內核的三維空間集成基座，且該三維空間集成基座為六面體；三維空間集成基座外表面緊覆有多層剛柔結合板；多層剛柔結合板一面內配有微處理器，另外五面分別配裝有三個單軸陀螺儀、一個三軸加速度計和一個三軸磁傳感器；三維空間集成基座一面制有主器件槽，且微處理器嵌入於該主器件槽內；三維空間集成基座每面四角處均插配有定位螺釘，且定位螺釘還與多層剛柔結合板對應處穿插緊配；一次成型的三維空間集成基座，傳感器件的各軸分別平行且相互正交；採用多層印刷電路板安裝各種傳感器件，減少了整個基座的體積；引入了微處理器，達到獨立的運算和數據處理功能。
文檔編號G01C21/16GK202209954SQ20112037616
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者朱巍, 王皓冰, 雷家波 申請人:王皓冰