MEMS IMU IC 堆叠/PCB设计：1.布局注意避开感测“盲区”；2.远离应力区；3.远离温变大的区域。4.IC本体平整，均匀应力。

-------------------------------------------------------

IMU全称Inertial Measurement Unit，惯性测量单元，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。MEMS全称Micro-Electro-Mechanical System，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等。MEMS IMU IC也就是采用MEMS工艺制作的IMU IC，特点就是体积小，成本低，现在广泛应用在消费，工业，汽车领域。其性能不是特别优异（相对于军工航天上的“大家伙”），但是在民用上也够用，也得益于CPU性能提升，能通过各种复杂算法提升其性能。MEMS IMU IC 主流厂商有TDK（INVENSENCE），ST,BOSH；国内的深迪，QST。

对于硬件工程师来说，IMU用起来比较方便，原理图基本就是个电源+通讯（I2C，SPI这些）。但这东西要用得好，还是有些讲究的，主要在系统设计层面。用不好后果就是钱花了但数据不能用，软件天天吐槽，产品体验差。

下面聊下MEMS IMU IC堆叠/PCB设计注意点：

1.布局注意避开感测“盲区”。

IMU最常见的就是加速度计，陀螺，地磁这几个的组合，其中加计，陀螺又是最基础的惯性测量维度。在产品堆叠，PCB布局时，不要将IMU摆放在测量“盲区”。什么叫感测“盲区”？举例，对于一个圆形产品，做旋转运动，要用陀螺仪测量旋转角度，那IMU摆放在圆中心好还是摆放在圆周上好？圆中心就是“盲区”，其转动惯量最小。同理的，陀螺仪尽量摆放到远离旋转轴线上。

2.远离应力区。IMU非常怕应力，因为MEMS都是一些微结构，应力非常敏感，应力会影响到IC内部，一般表现为零漂异常。堆叠布局时要远离应力区，如螺丝孔，卡扣位，压紧位等。

3.远离温变大的区域。IMU还有个固有的缺点：温度敏感，各参数都有温漂。尽量避免摆放在温度变化大的区域。为什么不说远离热源？其实在一定范围内热是没关系的，软件上可以做温度补偿，但比较怕一会热一会冷，这个温补会比较难做。有些应用就会加热IMU保持一个恒温。

4.PCB layout上注意：

a尽可能对称走线，VDD/GND 走线无需太宽（功耗极低），NC脚为了对称走线也要从引脚拉出断头线。

b传感器封装的下方无过孔或走线。保证IC的平整度。

c焊膏必须尽可能厚（焊接后），目的在于减少从 PCB 到传感器的去耦应力，也避免PCB阻焊层接触芯片封装。

d焊膏厚度必须尽可能均匀，以避免应力不均匀；SMT时使用SPI（焊膏检测）对该处进行检测（这里不单独要求贴片厂是大概率不会做SPI的）。

e严格按厂家的要求做封装及开钢网。外框，1脚丝印不能在IC本体投影区内。

IMU是个好东西，好东西能用好才是真的好。

Ref:《LGA 封装中 MEMS 传感器的表面贴装指南》

欢迎留言或加wxidhaojidian讨论交流

MEMS IMU IC 堆叠/PCB设计注意点