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High-Q Timing and Inertial Measurement Unit Chip (TIMU) with 3D Wafer-Level Packaging

机译：采用3D晶圆级封装的高Q定时和惯性测量单元芯片（TIMU）

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This paper presents a high-Q and high dynamic range timing and inertial measurement unit chip (TIMU) fabricated in a 3D nano-gap DRIE process and wafer-level-packaged (WLP) using a hermetic TSV interposer. The SOI-based fabrication platform enables integration of high-frequency resonator arrays with very high Qs approaching 200,000 that are acoustically decoupled from one another and exhibit no cross-talk. In-plane and out-of-plane gyroscopic resonators are dynamically tuned to form tri-axial Coriolis gyroscopes with unprecedented sensitivity levels. Advanced interface circuit architectures provide for self-calibration of high-Q gyroscopes, hence reducing drift substantially. High bandwidth and high dynamic range tri-axial accelerometers with micro-gravity resolution enable new wearable applications in osteo and cardiopulmonary health monitoring.
机译：本文介绍了采用3D纳米间隙DRIE工艺制造的高Q高动态范围定时和惯性测量单位芯片（TIMU），并使用密封TSV插入器进行了晶圆级封装（WLP）。基于SOI的制造平台能够集成Qs高达200,000的高频谐振器阵列，它们在声学上彼此分离，并且没有串扰。对平面内和平面外陀螺谐振器进行动态调谐，以形成具有前所未有灵敏度水平的三轴科里奥利陀螺仪。先进的接口电路架构可实现高Q陀螺仪的自校准，从而大幅降低了漂移。具有微重力分辨率的高带宽和高动态范围三轴加速度计可在骨骼和心肺健康监测中实现新的可穿戴应用。

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