Micro-PNT项目的研究成果可以应用于多种未来作战环境中，包括从单兵导航到无人机、无人潜航器和导弹的导航、指引和控制（NGC） 。通过Micro-PNT的研究，美军希望提升惯性传感器的动态应用范围，降低时钟和惯性传感器的长期漂移，开发可以提供位置、方向和时间信息的超小系统。微尺度上的集成技术是Micro-PNT的重要研究内容，为了实现Micro-PNT系统的集成和微型化，就必须采用微系统集成与互联工艺。
惯性微系统集成与互联工艺主要涉及硅通孔（Through Silicon Via，TSV）技术、晶圆级封装（Wafer Level Packaging，WLP）技术和无源集成器件（Integrated Passive Devices，IPD）技术。
TSV技术是针对多层芯片层间互联要求，制备TSV通孔并实现金属化，获得的金属化通孔可实现层间信号的低损耗传输。通过制备金属化TSV通孔以实现结构层信号连接输出，采用3D垂直集成技术，可获得高集成度，提升性能。由于TSV技术能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大、芯片间互联线最短、外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能，成为目前电子封装技术中最引人瞩目的一种技术。
WLP技术：直接在晶圆上进行器件的封装和测试，切割后，实现具备完整功能的芯片单元，且无需额外的塑料封装和陶瓷封装外壳。采用WLP技术可以有效显效芯片尺寸，节约芯片封装成本；满足系统对微型化传感器、电路单元的迫切需求。
IPD技术：在硅基片上进行惯性微系统所需的电阻、电容、电感等无源元件的集成，减少分立元件，具有小型化和提高系统性能的优势。无论是减小整个产品的尺寸与重量，还是在现有的产品体积内增加功能，集成无源元件技术都能发挥很大的作用。
5、结论
综上所述，未来MEMS惯性传感器的发展主要有四个方向：
1） 高精度
导航、自动驾驶和个人穿戴设备等对惯性传感器的精度需求逐渐提高，精细化测量需求和智能化的发展也对传感器的精度提出了越来越高的要求。
2）微型化
器件的微型化可以实现设备便携性，满足分布式应用要求。微型化是未来智能传感设备的发展趋势，是实现万物互联的基础。
3）高集成度
无论是惯性测量单元还是惯性微系统都是为了提高器件的集成度，进而实现在更小的体积内具备更多的测量功能，满足装备小体积、低功耗、多功能的需求。
4）适应性强
随着MEMS惯性传感器的应用范围越来越广泛，工作环境也会越来越复杂，例如：高温、高压、大惯量和高冲击等，适应复杂环境能够进一步拓宽MEMS惯性传感器的应用范围。
作者：卞玉民1， 胡英杰2， 李博1，徐淑静1，杨拥军1
作者单位：1、中国电子科技集团公司第十三研究所 2、河北美泰电子科技有限公司
