KR102678208B1 - 관성 측정 유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 관성 측정 유닛(IMU)(900) 제작 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은, 한 패키지 레벨에서, 서로 전기 연결된 집적회로(212)와 MEMS 관성 센서 칩(214)을 포함하는 밀봉된 패키지(902)로서 복수의 개별 MEMS 관성 센서 패키지(902)를 제작하는 방법을 포함한다. 상기 개별 MEMS 관성 센서 패키지(902)를 제작하는 단계는, 각각의 패키지(902)에 기계식 상호연결 특징부(104)들을 형성하는 단계 및 각각의 개별 MEMS 관성 센서 패키지(902)를 서로 수직으로 배열된 또 다른 개별 MEMS 관성 센서 패키지(902)와 기계식으로 상호연결함으로써 IMU(900)를 조립하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 관성 측정 유닛 및 관성 측정 유닛을 제작하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 단일의 실리콘 웨이퍼로부터 제작되는 미세전자기계 시스템(MEMS) 관성 센서가, 고정된 기준 지점 없이 선형 운동 또는 각운동을 측정하기 위해 사용될 수 있다. MEMS 자이로스코프, 또는 엄밀히 말해 MEMS 각속도 센서는 코리올리 힘에 대한 진동 구조물의 응답을 관찰함으로써 각속도를 측정할 수 있다. MEMS 가속도계는 스프링에 걸려진 검증 질량의 응답을 관찰함으로써 선형 가속도를 측정할 수 있다. MEMS 관성 센서는 다축 시스템을 형성하기 위해 종종 그룹으로 조립된다. 일반적으로, 관성 측정 유닛(IMU)은 하나 이상의 자이로스코프 및/또는 가속도계를 포함하는데, 가령, 예를 들어, IMU는, IMU가 각각의 x-축, y-축, 및 z-축에서 선형 가속도 및 이 축들 주위로의 각속도를 탐지할 수 있도록, 3개의 자이로스코프와 3개의 가속도계를 포함할 수 있다. 고성능의 다축 관성 측정 시스템을 위해서, 3개 또는 6개의 개별적인 단일의 축 관성 센서가 정확하게 수직으로 장착되어야 한다. 이는 시스템의 크기와 비용을 상당히 증가시킨다. 각각의 MEMS 센서 패키지는 IMU에 의해 제공된 호스트 구조물(host structure)에 장착될 수 있다. 호스트 구조물은 종종 MEMS 센서 패키지를 기계식으로 장착하고 각각의 패키지에 전기 연결부를 제공하는 세라믹 또는 폴리머 지지체이다. 하지만, 장착된 센서들 간에 정확하고 안정적으로 서로 수직으로 장착하는 것은 어려울 수 있다.
문헌 US 2004/0169244호는 큐빅 세라믹 장착 블록의 면들에 있는 리세스에 장착되고 개별적으로 밀폐 방식으로 밀봉된 패키지형 MEMS 관성 센서를 가진 IMU를 기술한다. 각각의 MEMS 센서 패키지와 전기 통신될 수 있도록, 전기식 경계면 접촉부들이 큐빅 블록의 표면에 제공된다. 전력 및 작동 신호 라인들이 큐빅 블록의 외측 표면에 걸쳐 경계면 접촉부들에 제공된다.
본 발명은 개선된 관성 측정 시스템 및 이러한 관성 측정 시스템을 제작하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 관성 측정 유닛(IMU)을 제작하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은:
한 패키지 레벨에서, 서로 전기 연결된 집적회로와 MEMS 관성 센서 칩을 포함하는 밀봉된 패키지로서 복수의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 방법을 포함하되,
상기 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는 각각의 패키지에 기계식 상호연결 특징부(mechanical interconnect feature)들을 형성하는 단계를 포함하며; 및
각각의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 서로 수직으로 배열된 또 다른 개별 MEMS 관성 센서 패키지와 기계식으로 상호연결함으로써 IMU를 조립하는 단계를 포함한다.
이러한 방법은, 개별 MEMS 관성 센서 패키지가 서로 직접 수직으로 장착될 수 있게 하는데, 각각의 패키지에서 기계식 상호연결 특징부들은 하부에 배열된 장착 블록 또는 호스트 구조물에 좌우되지 않고도 정확한 기계적 안정성을 위해 제공된다. 이러한 방법은 MEMS 관성 센서 패키지를 위해 표준의 대용량의 패키징 구성 기술을 사용할 수 있는데, 여기서 개별 패키지는 큰 쉬트(sheet) 상에서 동시에 형성되고 제작 후에 분리된다(singulated). 이에 따라 적은 제작 비용이 가능하다. 전체 구성요소의 개수를 줄임으로써, 작고 값이 저렴한 IMU가 제작될 수 있다.
각각의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 또 다른 개별 MEMS 관성 센서 패키지와 직접 기계식으로 상호연결함으로써 IMU를 조립하는 과정에서의 추가적인 이점은 IMU 구조가 재료 조성에서 훨씬 균일하다는 것이다. 센서 패키지가 하부에 배열된 지지 구조물에 장착되는 IMU에 비해, 세라믹 패키지가 인쇄회로기판의 복합 재료(예컨대, FR4 유리섬유) 또는 플라스틱에 장착될 때, 어떠한 이종 재료(dissimilar material) 결합도 발생하지 않는다. 이는 통상 팽창 차이로 인해 야기되는 성능 문제의 대부분이 방지될 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 출원인은, 완전한 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 IMU에 조립하면, 패키지가 IMU 형상으로 조립되기 전에 기능 및 성능을 결정하기 위해 각각의 패키지가 개별적으로 테스트될 수 있다는 사실을 발견하였다. 따라서, 적어도 몇몇 예에서, 상기 방법은 IMU를 조립하기 전에, 복수의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 각각 테스트하는 단계를 추가로 포함한다. 이는, 완전히 기능적이며 고성능을 가지도록 선택되고 센서 장치들이 IMU에 조립될 수 있도록 선택되는, 고성능 IMU 시스템을 위해서 특히 중요하다. 예를 들어, 이와 비슷하게 고성능의 레벨을 가지기 위해 큐빅 IMU에 6개의 센서가 모두 선택될 수도 있다.
기계식 상호연결 특징부들은 제작 단계 동안 각각의 패키지에 임의의 적절한 방법으로 형성될 수 있다. 적어도 몇몇 예에서, 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는 층별로 제작하는(layer-by-layer fabrication) 단계를 포함한다. 이는, 예컨대, 세라믹 패키지에 대해, 쉬트로부터 배출되는 층들로부터 패키지가 형성될 수 있게 하는, 검증된 제작 기술이다. 개별 패키지들은 표준 세라믹 패키징 기술을 사용하여 제작될 수 있는데, 각각의 패키지는 개별적으로 제작된 몇몇 세라믹 층의 스택(stack)을 포함한다. 그 뒤, 스택은 박리되고(laminated) 소결되어(sintered) 단일의 세라믹 구조를 형성한다. 하지만, 본 발명의 출원인은, 하나 이상의 층들이 상이한 형태를 가지도록 구성함으로써, 전체 제작 공정에 임의의 현저한 변경 없이도 각각의 패키지에 기계식 상호연결 특징부들을 생성할 수 있다는 것을 발견하였다. 따라서, 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는 하나 이상의 베이스 층(base layer) 및 하나 이상의 베이스 층과 상이한 형태를 가진 하나 이상의 추가 층을 포함하는 복수의 패키지 층을 적층하는(stacking) 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 기계식 상호연결 특징부들은 상이한 형태를 가진 하나 이상의 추가 층들에 의해 형성된다.
제작 단계 동안, 기계식 상호연결 특징부들은 개별 패키지에서 임의의 적절한 위치에 형성될 수 있다. 하지만, 조립 과정에서 보면, 기계식 상호연결 특징부들은 각각의 패키지의 하나 이상의 에지(edge)에 형성되는 것이 바람직할 것이다. 또한, 패키지들이 층별로 제작되는 예에서, 본 발명의 출원인은, 예컨대, 추가 층(들)을 위해 상이한 형태로 배출됨으로써, 각각의 패키지의 하나 이상의 에지에 기계식 상호연결 특징부들을 형성하는 것이 바람직하다는 것을 발견하였다.
기계식 상호연결 특징부들은 임의의 적절한 연동 형태(interlocking shape)를 가질 수 있다. 몇몇 연동 형태는, 한 기계식 상호연결 특징부가 동일한 연동 형태를 가진 또 다른 기계식 상호연결 특징부와 연동될 수 있게 한다. 하지만, 적어도 몇몇 예에서, 기계식 상호연결 특징부들은 수(male) 및 암(female) 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 패키지에서 기계식 상호연결 특징부들은 하나 이상의 연동 부분과 하나 이상의 상응하는 연동 채널을 포함할 수 있다. 상기, 상응하는 연동 채널이 의미하는 것은, 연동 방식으로 연동 부분을 수용하도록 형태가 형성되거나 및/또는 크기가 형성된 채널이라는 뜻이다. 예를 들어, 연동 부분은 그렇게 연동된 패키지들 사이에서 임의의 상대 운동을 방지할 수 있도록 연동 채널을 채울 수 있다. 연동 채널은 패키지의 벽 부분들 사이에 형성될 수 있다.
IMU 조립 단계는, 한 패키지의 연동 부분을 또 다른 패키지의 상응하는 연동 채널과 기계식으로 상호연결하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 예들에서, 기계식 상호연결 특징부들은 각각의 패키지의 교대로 배열된 에지들에서 연동 채널들과 연동 부분들을 포함할 수 있다. 이는, 패키지의 배열방향이, 또 다른 패키지에 대해 임의의 주어진 에지에서, '수' 연동 부분이 제공되는지 또는 '암' 연동 채널이 제공되는 지를 결정한다는 것을 의미한다.
주어진 패키지의 기하학적 형상은 기계식 상호연결 특징부들의 개수 및 배열방향을 결정할 것이다. 적어도 몇몇 예에서, 각각의 패키지는 제1 축에 배열된 연동 부분과 상기 제1 축에 대해 일정한 각도로 배열된 제2 축에 배열된 연동 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정사각형 또는 직사각형 패키지가 제1 x-축에 배열된 연동 부분들과 x-축에 대해 90°로 배열된 제2 y-축에 배열된 연동 채널들을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 6각형의 패키지가 제1 축에 배열된 연동 부분들과 제1 축에 대해 60°로 배열된 제2 축에 배열된 연동 채널을 가질 수 있다.
본 발명의 출원인은, 층별로 제작되는 공정을 이용하면, 다수의 패키지가 단일의 강화 쉬트(consolidated sheet)에서 제작될 수 있는 이점을 가진다는 것을 발견하였다. 이는 속도 및 재료 낭비 측면에서 볼 때 보다 효율적인 제작 공정을 가능하게 한다. 위에서 기술된 예들 중 임의의 예 외에도 또는 그 대안으로, 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는 복수의 패키지 층들을 적층하는 단계를 포함하되, 각각의 패키지 층은 단일의 강화 쉬트에 다수의 패키지를 제작하기 위해 쉬트에 형성된 복수의 패키지 층들을 포함한다. 개별 패키지는 단일의 강화 쉬트로부터 분리될 수 있다. 이는 IMU를 조립하기 전에 수행된다. 일반적으로, 개별 패키지의 나뉨 또는 분리는 MEMS 관성 센서 칩과 집적회로가 각각의 패키지에 밀봉되기 전에 수행된다. 이러한 예들에서, MEMS 관성 센서 칩과 집적회로는 개별적인 단일의 패키지에 조립되고 패키지는 개별적으로 밀봉된다. MEMS 관성 센서 칩과 집적회로 사이의 전기 연결은 분리된 패키지에 이미 존재될 수 있으며, 패키지 층이 적층될 때, 패키지 내의 "통로(via)" 또는 내부 전기 연결부를 형성하기 위하여 예를 들어, 금속성 트랙킹(metallic tracking)이 추가될 수 있다.
제작 단계가 수행되면, 복수의 완전히 분리된 개별 MEMS 관성 센서 패키지가 형성되는 것을 이해할 수 있을 것이다. IMU가 조립될 때, 패키지들 사이에는 어떠한 힌지 연결(hinged connection)도 없다. 기계식 상호연결 특징부들은 서로 수직이 될 수 있도록 서로에 대해 패키지들의 배열방향을 고정시킬 수 있다.
한 패키지 레벨에서, 밀봉된 패키지로서 복수의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 공정은 하나 이상의 적절한 밀봉 기술(들)을 포함할 수 있다. 밀봉된 패키지는 밀폐 방식으로 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 밀봉하는 단계는 뚜껑(예컨대, 유리, 금속 또는 세라믹 뚜껑)을 제공하는 단계 및/또는 캡슐화 재료(가령, 에폭시 포팅)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 밀봉 기술은 잘 알려져 있으며 종래 기술에 있는 통상적인 방법으로 제공될 수 있다.
위에서 기술된 예들 중 임의의 예 외에도 또는 대안으로, 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는 전기식 상호연결 특징부들을 각각의 패키지의 하나 이상의 외측면에 추가하는 단계를 포함할 수 있다. 전기식 상호연결 특징부들은, 예를 들어, 각각의 패키지의 외측면(들)에 지지되는 전도성(예컨대, 금속성) 패드를 포함할 수 있다. 전기식 상호연결 특징부들은 종래 기술의 통상적인 제작 기술을 이용하여 각각의 패키지에 추가될 수 있다. 하지만, 통상적인 MEMS 관성 센서 패키지는, 본 발명에 기술된 것과 같이 또 다른 패키지에 직접 장착되는 대신에, 기판(가령, 인쇄 회로 기판)에 장착될 수 있도록 구성된다. 이는 종래 기술의 통상적인 패키지가 단지 한 면에, 가령, 예를 들어, 기판에 납땜될 수 있도록 구성된 패키지의 후면에 추가된 전기식 상호연결 특징부들을 가진다는 것을 의미한다. 전도성 패드는 후면의 에지에 노출될 수 있으며, 이에 따라 후면이 기판에 납땜될 때 납땜 요철부(solder meniscus)가 형성될 수 있으며 납땜 이음부(solder joint)가 시각적으로 검사될 수 있다. 하지만, 전기 연결부는 오직 패키지의 후면을 통해서만 연결된다.
하나 이상의 예에서, IMU를 조립하는 단계는 각각의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 또 다른 개별 MEMS 관성 센서 패키지와 전기 연결하는 단계를 포함한다. 몇몇 예들에서, 패키지는 각각의 패키지의 전기식 상호연결 특징부들 사이에 배열된 개별적인 전기 연결부로 IMU에 조립될 수 있는데, 예를 들어, 한 패키지의 전도성 패드를 또 다른 패키지에 직접 결합하는 플라잉 리드(flying lead)로 조립될 수 있다. 하지만, 본 발명의 출원인은, 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 기계식으로 상호연결하여 IMU를 조립할 때, 패키지들을 전기식 뿐만 아니라 기계식으로 연결하는 것이 바람직할 수 있다는 사실을 발견하였다. 따라서, 적어도 몇몇 예에서, 상기 방법은, 가령, 예를 들어, 전도성 패드를 결합하기 위해 납땜을 사용하여, 한 패키지의 전기식 상호연결 특징부들을 또 다른 패키지의 전기식 상호연결 특징부들에 직접 결합하는 단계를 추가로 포함한다. 또한, 패키지가 서로 수직으로 조립될 때, 한 패키지의 후면 상의 전기식 상호연결 특징부들을 수직으로 배열된 또 다른 패키지의 후면 상의 전기식 상호연결 특징부들에 결합시키는 것이 쉽지 않을 것이다. 다양한 예들에서, 한 패키지의 전기식 상호연결 특징부들을 또 다른 패키지의 전기식 상호연결 특징부들에 직접 연결하는 단계는 한 패키지의 수직 측면을 또 다른 패키지의 수평 측면에 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 몇몇 예에서, 전기식 상호연결 특징부(예컨대, 전도성 패드)들이 외측면을 따라 패키지의 에지로 연장되며, 계속하여 에지를 가로질러, 패키지의 측면을 따라 추가로 연장되는 것이 바람직할 수 있다.
하나 이상의 예에서, 각각의 개별 MEMS 관성 센서 패키지는 개별적으로 제작된 복수의 MEMS 관성 센서 패키지 중 하나 이상의 그 밖의 관성 센서 패키지에 전기 연결시켜 패키지들 사이에서 데이터 및/또는 파워를 전달하기 위한 버스(bus)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 복수의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 IMU에 조립하는 것은, IMU로 파워 및/또는 데이터를 전달하기 위한 단일의 공유 버스(shared bus)를 필요로 할 것이다. 이는, IMU가 각각의 패키지에 개별적인 연결이 아니라, 외측 IMU 컨트롤 시스템에 단일의 통신 링크를 필요로 하는 것을 의미한다. 이는 개별적인 인쇄 회로 기판에 임의의 패키지를 장착하지 않고서도 구현된다.
적어도 몇몇 예에서, 그 외에도 또는 대안으로, 상기 방법은:
개별 MEMS 관성 센서 패키지를 기계식으로 상호연결함으로써 3차원 IMU 구조물을 형성하도록 IMU를 조립하는 단계를 포함한다. 위에 언급한 것과 같이, 3차원 구조물은 하부에 배열된 3차원 지지 구조물 없이도 구현된다. 몇몇 예들에서, IMU는 3개 이상의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 기계식으로 상호연결함으로써 조립된다. 이는 3개의 가속도계 패키지(예컨대, x-축, y-축, 및 z-축을 따라 선형 가속도를 측정하기 위해) 또는 3개의 자이로스코프 패키지(예컨대, x-축, y-축, 및 z-축을 따라 각속도를 측정하기 위해)를 포함하는 IMU를 형성할 수 있다.
적어도 몇몇 예에서, 그 외에도 또는 대안으로, 상기 방법은:
개별 MEMS 관성 센서 패키지를 기계식으로 상호연결함으로써 폐쇄된 3차원 IMU 구조물, 예컨대, 큐빅 또는 다면체 구조물을 형성하도록 IMU를 조립하는 단계를 포함한다. 큐빅 IMU 구조물은 3개의 가속도계 패키지와 3개의 자이로스코프 패키지를 포함할 수 있다. 혹은, 큐빅 IMU 구조물은 이중 반복(dual redundancy)을 제공하기 위해 6개의 가속도계 또는 자이로스코프 패키지를 포함할 수도 있다.
이제, 본 발명의 개념은 본 명세서에 기술된 것과 같이 제작된 관성 측정 유닛(IMU)으로 확장된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 관성 측정 유닛(IMU)이 제공되는데, 상기 관성 측정 유닛은:
복수의 개별적으로 제작된 MEMS 관성 센서 패키지를 포함하되;
각각의 패키지는 집적회로와 MEMS 관성 센서 칩을 포함하는 밀봉된 패키지가 전기 연결될 때 패키지 레벨에서 개별적으로 제작되며; 및
각각의 개별적으로 제작된 MEMS 관성 센서 패키지는 각각의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 서로 수직으로 배열된 또 다른 개별 MEMS 관성 센서 패키지와 기계식으로 상호연결하도록 배열된 기계식 상호연결 특징부들을 포함한다.
이러한 IMU는 위에서 기술된 방법 단계들 중 임의의 단계를 이용하여 제작될 수 있다. 앞에서 언급한 것과 같이, 각각의 개별적으로 제작된 MEMS 관성 센서 패키지는 패키지의 하나 이상의 외측면에 전기식 상호연결 특징부들을 추가로 포함하고, 한 패키지의 전기식 상호연결 특징부들은 또 다른 패키지의 전기식 상호연결 특징부들에 직접 결합되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전기식 상호연결 특징부들은 한 패키지의 수직 측면을 또 다른 패키지의 수평 측면에 (예컨대, 두 측면 사이에 납땜 이음부에 의해) 직접 결합될 수 있다. 개별적으로 제작된 MEMS 관성 센서 패키지들 사이의 이러한 직접적인 기계식 상호연결 및 전기식 상호연결부를 가진 IMU는 독특한 것으로 간주된다.
적어도 몇몇 예에서, 그 외에도 또는 대안으로, 각각의 개별 MEMS 관성 센서 패키지는 개별적으로 제작된 복수의 MEMS 관성 센서 패키지 중 하나 이상의 그 밖의 관성 센서 패키지에 전기 연결되어 패키지들 사이에서 데이터 및/또는 파워를 전달하기 위한 버스를 형성할 수 있다.
IMU에서, 각각의 밀봉된 패키지는 서로 전기 연결된 집적회로와 MEMS 관성 센서 칩을 포함한다. 패키지는 집적회로와 MEMS 관성 센서 칩을 포함하는 하나 이상의 내부 공동(internal cavity)을 포함할 수 있다. MEMS 관성 센서 칩과 집적회로가 개별 공동에 포함되는 예에서, 패키지는 전기 연결부, 가령, 예컨대, 공동들 사이에 형성된 통로를 포함할 수 있다.
IMU는 2개 이상의 패키지, 바람직하게는, 서로 수직으로 배열되고 기계식으로 상호연결된 3개의 패키지를 포함할 수 있다. 다양한 예들에서, IMU는 폐쇄된 3차원 IMU 구조물, 예컨대, 큐빅 또는 다면체 구조물을 가진다. 위에 언급한 것과 같이, 큐빅 IMU 구조물은 3개의 가속도계 패키지와 3개의 자이로스코프 패키지를 포함할 수 있다. 혹은, 큐빅 IMU 구조물은 이중 반복을 제공하기 위해 6개의 가속도계 또는 자이로스코프 패키지를 포함할 수도 있다.
본 명세서에 기술된 예들 중 임의의 예에서, 개별 MEMS 관성 센서 패키지는 세라믹 패키지를 포함할 수 있다. 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 과정은 복수의 세라믹 패키지 층들을 적층하는 단계를 포함할 수 있다.
이제, 첨부도면들을 참조하여, 오직 예로서 제공된 하나 이상의 비-제한적인 예들이 기술될 것이다:
도 1a 및 1b는 개별 미세전자기계 시스템(MEMS) 관성 센서 패키지의 정면 및 배면 투시도;
도 2a, 2b 및 2c는 개별 MEMS 관성 센서 패키지의 상이한 예들을 도시한 횡단면도;
도 3은 도 2a에 도시된 개별 MEMS 관성 센서 패키지의 대안의 횡단면도;
도 4a-f는 도 2a 및 3에 도시된 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 구성하는 층들을 도시한 도면;
도 5a는 도 4a에 도시된 것과 같은 16개 층들의 쉬트를 도시한 도면;
도 5b는 도 4f에 도시된 것과 같은 16개 층들의 쉬트를 도시한 도면;
도 6은 3개의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 포함하며 부분적으로 조립된 관성 측정 유닛의 한 예의 분해도;
도 7은 3개의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 포함하며 부분적으로 조립된 관성 측정 유닛을 도시한 도면;
도 8은 도 7에 도시된 부분적으로 조립된 관성 측정 유닛의 횡단면도; 및
도 9는 6개의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 포함하며 완전히 조립된 관성 측정 유닛을 도시한 도면.
도 1a 및 1b는 개별 미세전자기계 시스템(MEMS) 관성 센서 패키지의 정면 및 배면 투시도;
도 2a, 2b 및 2c는 개별 MEMS 관성 센서 패키지의 상이한 예들을 도시한 횡단면도;
도 3은 도 2a에 도시된 개별 MEMS 관성 센서 패키지의 대안의 횡단면도;
도 4a-f는 도 2a 및 3에 도시된 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 구성하는 층들을 도시한 도면;
도 5a는 도 4a에 도시된 것과 같은 16개 층들의 쉬트를 도시한 도면;
도 5b는 도 4f에 도시된 것과 같은 16개 층들의 쉬트를 도시한 도면;
도 6은 3개의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 포함하며 부분적으로 조립된 관성 측정 유닛의 한 예의 분해도;
도 7은 3개의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 포함하며 부분적으로 조립된 관성 측정 유닛을 도시한 도면;
도 8은 도 7에 도시된 부분적으로 조립된 관성 측정 유닛의 횡단면도; 및
도 9는 6개의 개별 MEMS 관성 센서 패키지를 포함하며 완전히 조립된 관성 측정 유닛을 도시한 도면.
도 1a 및 1b는 세라믹 케이싱(101)으로 구성된 개별 MEMS 관성 센서 패키지(100)를 도시한 도면으로서, 상기 패키지는 패키지(100)의 전면에 정사각형 베이스 부분(102)과 패키지(100)의 후면에 일련의 기계식 상호연결된 특징부(104)들을 포함한다. 기계식 상호연결 특징부(104)들은 축(F3)을 따라 연장되는 연동 부분(104a), 축(F2)에 평행하게 연장되는 벽 부분(104b)들 및 축(F2)을 따라 정렬되고 벽 부분(104b)들 사이에 형성된 연동 채널(104c)들을 포함한다.
센서 패키지(100)는 복수의 L-형태의 전기식 상호연결 특징부(106)들, 예를 들어, 베이스 부분(102)의 에지(edge)들에 위치된 전도성(예컨대, 금속성) 패드를 추가로 포함한다. L-형태의 전기식 상호연결 특징부(106)들이 외측의 전면을 따라 패키지(100)의 에지로 연장되며, 계속하여 에지를 가로질러, 패키지(100)의 측면을 따라 추가로 연장되는 것을 볼 수 있다. 따라서, 이러한 전기식 상호연결 특징부(106)들은 패키지(100)의 측면들까지 연장되는 반면, 종래 기술의 납땜 패드(solder pad)는 일반적으로 전면 또는 후면의 에지들까지만 연장된다.
세라믹 케이싱(101)은 베이스 부분(102)의 전방으로부터 세라믹 케이싱(101)으로 연장된 전방 공동(108)을 형성하며 집적회로, 예를 들어, 특정-용도의 집적회로(ASIC)(도시되지 않음)를 수용한다. 뿐만 아니라, 후방 공동(110)이 케이싱(101)의 후방으로 연장되며 MEMS 관성 센서 칩(도시되지 않음)을 수용한다. 각각의 공동(108, 110)은 MEMS 센서 칩 및 ASIC을 보호하기 위해 밀폐 방식으로 밀봉된다. 상이한 밀봉 방법들의 예들이 도 2a, 2b 및 2c에 예시되며, 이들은 도 1b에서 F2로 표시된 라인을 따라 다양한 MEMS 관성 센서 패키지(200, 230, 260)의 횡단면도이다.
밑에서, 도 6 내지 9에 관해, 보다 상세하게 기술되는 것과 같이, 기계식 상호연결 특징부(104)들은 몇몇 개별 패키지(100)들이, 정렬 에러(alignment error)는 많지 않은 상태로, 완전한 다축 관성 측정 유닛(IMU)으로 조립될 수 있게 한다.
도 2a는 전방 및 후방 공동(208, 210)들, 및 연동 채널(204c)들을 형성하는 베이스 부분(202)으로 구성된 세라믹 케이싱(201)을 포함하는 개별 MEMS 관성 센서 패키지(200)의 횡단면도이다. L-형태의 전기식 상호연결 특징부(206)들은 베이스 부분(202)의 전면을 가로질러 일정 거리만큼 연장되고 베이스 부분(202)의 측면을 가로질러 연장된다. ASIC(212)이 전방 공동(208) 내에 밀봉되고, MEMS 센서 칩(214)이 후방 공동(210) 내에 밀봉된다. ASIC(212)과 MEMS 센서 칩(214)은 내부 금속 트랙킹(216)("통로")에 의해 L-형태의 전기식 상호연결 특징부(206)들에 전기 연결된다.
패키지(200)를 밀봉하기 위하여, 전방 공동(208)은 전체적으로 ASIC(212)을 둘러싸는 포팅 화합물(가령, 에폭시)(218)로 채워진다. 후방 공동(210)은 유리 또는 금속 뚜껑(220)과 뚜껑 밀봉부(222)를 이용하여 밀폐 방식으로 밀봉된다.
도 2b는 대안의 밀봉 수단을 가진 또 다른 MEMS 관성 센서 패키지(230)를 도시한다. 패키지(230)는 전방 및 후방 공동(238, 240)들과 연동 채널(234c)들을 형성하는 베이스 부분(232)으로 구성된 세라믹 케이싱(231)을 포함한다. L-형태의 전기식 상호연결 특징부(236)들은 베이스 부분(232)의 전면을 가로질러 일정 거리만큼 연장되고 베이스 부분(232)의 측면을 가로질러 연장된다. ASIC(242)이 전방 공동(238) 내에 밀봉되고, MEMS 센서 칩(244)이 후방 공동(240) 내에 밀봉된다. ASIC(242)과 MEMS 센서 칩(244)은 내부 금속 트랙킹(246)에 의해 L-형태의 전기식 상호연결 특징부(236)들에 전기 연결된다. 상기 예에서, 전방 공동(238)과 후방 공동(240)은 둘 다 유리 또는 금속 뚜껑(248, 252)과 뚜껑 밀봉부(250, 254)로 밀봉된다.
도 2c는 전방 및 후방 공동(268, 270)들과 연동 채널(264c)들을 형성하는 베이스 부분(262)으로 구성된 세라믹 케이싱(261)을 포함하는 추가적인 대안의 MEMS 관성 센서 패키지(260)를 도시한다. L-형태의 전기식 상호연결 특징부(266)들은 베이스 부분(262)의 전면을 가로질러 일정 거리만큼 연장되고 베이스 부분(262)의 측면을 가로질러 연장된다. ASIC(272)이 전방 공동(268) 내에 밀봉되고, MEMS 센서 칩(274)이 후방 공동(270) 내에 밀봉된다. ASIC(272)과 MEMS 센서 칩(274)은 내부 금속 트랙킹(276)에 의해 L-형태의 전기식 상호연결 특징부(266)들에 전기 연결된다. 상기 예에서, 전방 공동(268)은 유리 또는 금속 뚜껑(278)과 뚜껑 밀봉부(280)로 밀봉되고 후방 공동(270)은 포팅 재료(가령, 에폭시)(282)로 채워진다.
이제, 도 2a에 도시된 MEMS 관성 센서 패키지(200)의 구성이 도 3 및 도 4a-f에 관해 보다 상세하게 기술될 것이다. 도 3은 패키지(200)의 대안의 횡단면도(도 1b에 도시된 라인(F3)을 따라)를 도시하며, 그로부터 세라믹 케이싱(201)의 연동 부분(204a)들을 볼 수 있다. 세라믹 케이싱(201)은 도 4a-f에 도시된 것과 같이 6개의 세라믹 패키지 층(401-406) 스택으로 구성된다. 제1 내지 제6 층(401-406)들은 베이스 층(401-402)들과 추가 층(403-406)들을 포함한다. 도 3에 도시된 세라믹 케이싱(201)의 연동 부분(204a)과 같은 기계식 상호연결 특징부(204)를 형성할 수 있도록 하기 위하여, 추가 층(403-406)들이 베이스 층(401-402)들에 비해 현저히 상이한 형태를 가지는 것을 볼 수 있다. 각각의 층(401-406)의 형태는 원하는 형태의 세라믹 케이싱(201)(예컨대, 정확하게 크기가 형성되고 위치된 공동 및 상호연결 특징부)을 형성하도록 구성된다.
금속 트랙킹(216)은 패키지 층(401-406)들을 적층하는 동안 추가되어, 케이싱(201)의 상이한 영역들 사이를 연결하는 내부 전기 연결부를 형성하며, 이는 추후에 MEMS 센서 칩(214)을 ASIC(212)에 전기 연결하고 이 둘을 L-형태의 전기식 상호연결 특징부(206)들에 전기 연결하도록 사용될 것이다.
패키지 층(401-406)들은 도 5a 및 5b에 도시된 것과 같이 쉬트 내의 다수의 패키지 층들로 제작된다. 도 5a는 패키지(200)의 최전방 층(즉 베이스 부분(202)의 전방)에 상응하는 16개의 제1 패키지 층(401)들의 쉬트(501)를 도시한다. 도 5b는 패키지(200)의 최후방 층에 상응하는 16개의 제6 패키지 층(406)들의 쉬트(506)를 도시한다.
개별 쉬트(501, 506)는 표준 공정을 이용하여 제작되는데, 원하지 않는 재료는 요구되는 패키지 층 형태를 형성하기 위해 세라믹의 평면 쉬트(plain sheet)로부터 배출된다. 각각의 패키지 층 타입(401-406) 중 하나인 이러한 6개의 쉬트는 적층되며, 내부 연결이 유지되는 위치에서 전기 트랙킹(216)이 추가되어, 16개의 세라믹 케이싱(201)의 전체 쉬트(도시되지 않음)를 형성한다. 요구되지 않는 재료를 제거하기 위하여 각각의 연속적인 세라믹 쉬트가 배출되기 때문에, 전체 패키지가 최종적으로 강화 쉬트(consolidated sheet)에 형성될 때까지 각각의 쉬트가 온전한 상태로 유지되는 패키지 디자인이 필요하다. 개별 쉬트들은, 16개의 개별 케이싱(201)으로 나뉘거나 또는 분리되기(예컨대, 톱질 또는 절삭에 의해) 전에, 추후 제작 단계를 위해 준비되는, 단일의 강화 쉬트를 형성하기 위하여, 서로 박리되고(laminated) 소결될 수 있다.
개별 세라믹 케이싱(201)들이 형성되고 나면, ASIC(212)과 MEMS 센서 칩(214)은 각각 전방 및 후방 공동(208, 210)에 삽입되고 내부 전기 트랙킹(216)에 연결된다. 그 뒤, 전방 및 후방 공동(208, 210)들은 포팅 재료(218)와 유리 또는 금속 뚜껑(220) 및 뚜껑 밀봉부(222)(예컨대, 위에 기술된 것과 같은)로 밀봉된다. 도 2a-2c에 도시된 밀봉 수단들 중 임의의 수단, 또는 그 밖의 임의의 적절한 밀봉 수단이 패키지(200)에 사용될 수 있다. L-형태의 전기식 상호연결 특징부(206)들은 개별 MEMS 관성 센서 패키지(200)를 완료하기 위해 추가된다.
세라믹 케이싱(201)이 표준 세라믹 패키징 공정을 이용하여 제작되기 때문에, 표준 세라믹 패키지를 형성하는 데 비해 제작 복잡성, 비용 또는 시간이 현저하게 증가되지 않는다.
위에 언급한 것과 같이, 세라믹 케이싱(201)의 기계식 상호연결 특징부(204a)(도 3에는 특징부(204b, 204c)는 도시되지 않음)는 몇몇 동일한 패키지(200)가 다축 IMU에 조립될 수 있으며, MEMS 센서 칩(214)은 서로 수직으로 정확하게 배열된다. 도 6은 3개의 개별 패키지(602)로 구성되며 부분적으로 조립된 IMU(600)의 분해도이다. 각각의 패키지(602)들은 기계식 상호연결 특징부(604a, 604b, 604c)들, 및 복수의 L-형태의 전기식 상호연결 특징부(606)들로 구성된 세라믹 케이싱(601)을 포함한다. IMU(600)는 하나 이상의 연동 부분(604a)이 인접한 패키지(602)의 케이싱(601) 내의 상응하는 연동 채널(604c)과 연동되도록 3개의 패키지(602)가 함께 조립되며, 인접한 패키지는 상대 위치를 서로 수직인 방향으로 고정한다.
도 7은 도 6의 IMU(600)의 부분적으로 조립된 상태를 도시한다. 위에 언급한 것과 같이, 기계식 상호연결 특징부(604a, 604b, 604c)들의 상호연결은 3개의 패키지(602)의 상대적 방향을 고정하여, 그에 따라 패키지(600) 내에 수용된 MEMS 센서 칩의 배열방향이 정확하게 수직이 되게 한다(즉 하나의 MEMS 센서 칩이 각각의 x, y 및 z 축을 따라 정확하게 정렬된다). 도 7에서 라인(F8)을 따라 부분적으로 조립된 IMU(600)의 횡단면도를 도시하는 도 8은, 한 패키지(602)의 연동 부분(604a)이 인접한 패키지(602)의 연동 채널(604c)과 어떻게 연동하여 패키지(602)들, 따라서 그 내부에 밀봉된 MEMS 센서 칩들이 서로 정확하게 수직이 될 수 있는 지를 상세하게 예시한다. 이는, 예컨대, 이전의 표준 개별 MEMS 센서 패키지를 사전-조립된(예컨대, 큐빅) 장착 구조물에 고정시키는 접근법에 비해, 정렬 에러를 줄이고 조립의 용이성을 증가시킨다. 뿐만 아니라, 해당 장착 구조물을 제거하여, 임의의 재료의 불일치를 없앰으로써 IMU의 상이한 열팽창 문제를 현저하게 줄일 수 있다. IMU(660)의 조립 동안, 각각의 세라믹 패키지(602)는 동일한 제작 공정에서 동일한 재료로 제작된 또 다른 세라믹 패키지(602)에 직접 연결된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
MEMS 센서 패키지(602)가 개별적으로 제작되기 때문에, IMU(600)의 조립 전에 개별적으로 테스트하여, 각각의 센서 패키지(602)가 정확하게 작동되고 정밀성을 가질 수 있게 된다. 한 패키지(602)가 결함이 있으면, 조립 동안에, 간단하게, 대체(완전히 작동되는) 패키지(602)가 그를 대신하여 사용될 수 있다.
도 8에 도시된 것과 같이, IMU(600)가 조립될 때, 인접한 패키지(600)의 L-형태의 전기식 상호연결 특징부(606)들이 정렬되고 서로 접하도록 위치된다. 정렬된 L-형태의 전기식 상호연결 특징부(606)들의 각각의 세트를 결합하기 위해 납땜이 추가되어 복수의 납땜 이음부(607)가 형성되며, 각각의 패키지(602)를 인접한 패키지들에 전기 연결한다. 모든 패키지(602)들은 전기적으로 상호연결되어 버스(예컨대, 파워 및/또는 데이터를 전달하기 위한)를 형성할 수 있다. 또한, 납땜 이음부(607)들은 구조적 목적을 위해 사용되어 각각의 패키지(602)를 자체-지지 클러스터 내의 위치에 고정시키도록 보조할 수 있다.
도 9는 납땜 이음부(907)들에 의해 함께 전기적으로 상호연결되고 함께 기계식으로 상호연결된(튜브 내에 숨겨진 기계식 상호연결 특징부들에 의해) 6개의 MEMS 센서 패키지(902)들을 포함하는 완전히 조립된 큐빅 IMU(900)를 도시한다. 도 6에 관해 위에서 기술된 부분적으로 조립된 IMU(600)를 이용하면, 각각의 패키지(902)의 후면에 기계식 상호연결 특징부(도시되지 않음)들이 연동되며, 그에 따라 패키지(902)들은 서로 수직으로 배열된다. 6개의 패키지(902)가 제공되면, IMU(900)가 정렬 에러가 최소인 상태로 소형의 수직 레이아웃에, 예를 들어, 3개의 MEMS 선형 가속도계, 및 3개의 MEMS 각속도 센서("자이로")를 포함할 수 있다. 이와 같이 3개의 선형 가속도계 및 3개의 각속도 센서가 제공되면, IMU(900)는, 공간을 작게 차지하면서도, 모든 6 자유도의 정확한 운동 정보를 제공할 수 있다.
완전한 IMU(900)는 각각의 센서 패키지(902)가 개별적으로 조절될 수 있는 적절한 IMU 컨트롤 시스템(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 패키지(902)들 사이에서 데이터 및/또는 파워를 전달하기 위한 버스를 형성할 수 있도록 하기 위해 패키지들이 서로 연결될 수 있는 예에서, IMU는 IMU 컨트롤 시스템에 연결하기 위해 오직 단일의 공유 파워 및/또는 데이터 연결부를 필요로 할 것이다.
Claims (15)
- 관성 측정 유닛(IMU) 제작 방법에 있어서, 상기 방법은:
서로 전기 연결된 집적회로와 MEMS 관성 센서 칩을 각각 포함하는 복수의 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계를 포함하며, 복수의 MEMS 관성 센서 패키지는 각각 개별적으로 밀봉되고,
상기 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는, 복수의 MEMS 관성 센서 패키지들 각각이 그 자신의 독립적인 기계적 상호연결 특징부들의 세트를 포함하는 완전히 분리된 패키지이도록, 각각의 패키지에 기계식 상호연결 특징부들의 세트를 형성하는 단계를 포함하며; 및
복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 각각의 기계적 상호연결 특징부들의 세트의 적어도 하나의 기계적 상호연결 특징부를 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 또 다른 MEMS 관성 센서 패키지의 독립적인 기계적 상호연결 특징부들의 세트의 적어도 하나의 기계적 상호연결 특징부와 기계식으로 상호연결함으로써 IMU를 조립하는 단계를 포함하고,
기계적 상호연결 특징부들은 서로 수직이 되도록 서로에 대해 MEMS 관성 센서 패키지들의 배열방향을 고정시키고,
복수의 MEMS 관성 센서 패키지들 중 임의의 MEMS 관성 센서 패키지는 IMU를 조립하기 전에 그 자신의 독립적인 기계적 상호연결 특징부들의 세트를 포함하는 대체 MEMS 관성 센서 패키지로 개별적으로 대체될 수 있는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법. - 제1항에 있어서, 상기 방법은, 추가로:
IMU를 조립하기 전에, 복수의 MEMS 관성 센서 패키지를 각각 테스트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서, MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는 층별로 제작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는 하나 이상의 베이스 층 및 하나 이상의 베이스 층과 상이한 형태를 가진 하나 이상의 추가 층을 포함하는 복수의 패키지 층을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 기계식 상호연결 특징부들은 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 각각의 MEMS 관성 센서 패키지의 하나 이상의 에지에 형성되는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 각각의 MEMS 관성 센서 패키지에서 기계식 상호연결 특징부들은 하나 이상의 연동 부분과 하나 이상의 상응하는 연동 채널을 포함하되, 상기 방법은, 추가로:
복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 한 MEMS 관성 센서 패키지의 연동 부분을 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 또 다른 MEMS 관성 센서 패키지의 상응하는 연동 채널과 기계식으로 상호연결함으로써 IMU를 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서, MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는 복수의 쉬트를 적층하여 복수의 MEMS 관성 센서 패키지 중 다수의 패키지를 단일의 강화 쉬트에 제작하는 단계를 포함하고, 쉬트들은 각각 다수의 패키지 층들을 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 방법은, 추가로:
단일의 강화 쉬트로부터 복수의 MEMS 관성 센서 패키지를 분리하고 MEMS 관성 센서 칩과 집적회로를 복수의 MEMS 관성 센서 패키지에 각각 밀봉하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 MEMS 관성 센서 패키지를 제작하는 단계는:
전기식 상호연결 특징부들을 각각의 MEMS 관성 센서 패키지의 하나 이상의 외측면에 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법. - 제9항에 있어서, 상기 방법은, 추가로:
복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 한 MEMS 관성 센서 패키지의 전기식 상호연결 특징부들을 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 또 다른 MEMS 관성 센서 패키지의 전기식 상호연결 특징부들에 직접 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법. - 제9항에 있어서, 상기 방법은, 추가로:
복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 한 MEMS 관성 센서 패키지의 수직 측면을 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 또 다른 MEMS 관성 센서 패키지의 수평 측면에 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법은, 추가로:
복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 각각의 MEMS 관성 센서 패키지를 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 또 다른 MEMS 관성 센서 패키지에 전기 연결시켜 복수의 MEMS 관성 센서 패키지들 사이에서 데이터 및/또는 파워를 전달하기 위한 버스를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛 제작 방법. - 관성 측정 유닛(IMU)에 있어서, 상기 관성 측정 유닛은:
복수의 MEMS 관성 센서 패키지를 포함하되;
각각의 MEMS 관성 센서 패키지는 개별적으로 밀봉되고, 서로 전기 연결된 집적회로와 MEMS 관성 센서 칩을 포함하고;
각각의 MEMS 관성 센서 패키지는, 복수의 MEMS 관성 센서 패키지들 각각이 그 자신의 독립적인 기계적 상호연결 특징부들의 세트를 포함하는 완전히 분리된 패키지이도록, 기계식 상호연결 특징부들의 세트를 포함하고,
복수의 MEMS 관성 센서 패키지 각각의 기계적 상호연결 특징부들의 세트의 적어도 하나의 기계적 상호연결 특징부는 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 또 다른 MEMS 관성 센서 패키지의 독립적인 기계적 상호연결 특징부들의 세트의 적어도 하나의 기계적 상호연결 특징부와 기계적으로 상호연결되고,
기계적 상호연결 특징부들은 서로 수직이 되도록 서로에 대해 MEMS 관성 센서 패키지들의 배열방향을 고정시키는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛. - 제13항에 있어서, 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 각각의 MEMS 관성 센서 패키지는 MEMS 관성 센서 패키지의 하나 이상의 외측면에 전기식 상호연결 특징부들을 추가로 포함하고, 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 한 MEMS 관성 센서 패키지의 전기식 상호연결 특징부들은 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 또 다른 MEMS 관성 센서 패키지의 전기식 상호연결 특징부들에 직접 결합되는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛(IMU).
- 제13항 또는 제14항에 있어서, 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 각각의 MEMS 관성 센서 패키지는 복수의 MEMS 관성 센서 패키지의 또 다른 MEMS 관성 센서 패키지에 전기 연결되어 복수의 MEMS 관성 센서 패키지들 사이에서 데이터 및/또는 파워를 전달하기 위한 버스를 형성하는 것을 특징으로 하는 관성 측정 유닛(IMU).
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