The utility model relates to a MEMS inertial sensor for preventing acoustic attack. The structure size of the existing thin film acoustic metamaterials is too large. The utility model comprises a MEMS inertial sensor module and an acoustic attack defense module. The inertial sensor module of the MEMS consists of the first silicon substrate, the first SiO 2 etching stop layer, the lower polycrystalline silicon ring electrode, the SiO 2 support layer, the upper polycrystalline silicon film layer and the SiNx mass block from the bottom to the top. The upper polycrystalline silicon film layer is mounted on the first back cavity. The defensive acoustic attack module consists of the second silicon substrate, the second SiO 2 etching stop layer and the polycrystalline silicon film layer from bottom to top. The polycrystalline silicon film layer is mounted on the damping cavity. The upper polycrystalline silicon oscillating film layer and the polycrystalline silicon oscillating film layer are provided with an annular elastic structure. The utility model can effectively reduce the energy of incident attack sound wave, and can prevent the attack of large range sound wave frequency.
【技术实现步骤摘要】
一种防御声学攻击的MEMS惯性传感器
本技术属于传感器安全
，具体涉及一种防御声学攻击的MEMS惯性传感器。
技术介绍
相对于传统传感器，基于微机电系统(MEMS)的传感器在尺寸、成本、功耗、可靠性等方面都具有明显优势。因此，它被广泛应用于新型消费电子领域。其中，MEMS惯性传感器(通常包括MEMS加速度计和MEMS陀螺仪)是一种最典型的MEMS传感器，在智能手机、无人驾驶汽车、无人机、可穿戴设备等需要导航定位功能的电子产品上都有配备。MEMS惯性传感器的简化物理模型是质量块-弹簧机械系统：在运动过程中，如果质量块的运动状态发生改变，就会产生惯性力。按照牛顿第二定律，与质量块连接的弹簧会发生形变或产生位移，从而通过弹性力平衡惯性力，使质量块保持力学平衡。然而，正如固体存在共振现象，质量块-弹簧组成的简易机械系统也存在特有共振频率。如果能量足够强、频率在共振频率附近，声波会使MEMS惯性传感器发生强烈的共振响应，导致角速度或角速率测量不准确，甚至完全失效。正是利用MEMS惯性传感器的共振特性，最近硬件安全研究者提出了一种叫做共振声学注入攻击(acoustici...
【技术保护点】
1.一种防御声学攻击的MEMS惯性传感器，其特征在于：包括MEMS惯性传感器模块(1)和防御声学攻击模块(2)，防御声学攻击模块(2)设置在MEMS惯性传感器模块(1)的上方；所述的MEMS惯性传感器模块(1)由下向上依次包括第一硅衬底(11)、第一SiO2刻蚀停止层(12)、下多晶硅圆环电极(13)、SiO2支撑层(14)、上多晶硅振膜层(15)、SiNx质量块(16)；贯穿第一硅衬底(11)、第一SiO2刻蚀停止层(12)、下多晶硅圆环电极(13)、SiO2支撑层(14)开设有阶梯状圆筒形的第一背腔(17)，其中贯穿SiO2支撑层(14)部分的圆形横截面直径大于贯穿下多...
【技术特征摘要】
1.一种防御声学攻击的MEMS惯性传感器，其特征在于：包括MEMS惯性传感器模块(1)和防御声学攻击模块(2)，防御声学攻击模块(2)设置在MEMS惯性传感器模块(1)的上方；所述的MEMS惯性传感器模块(1)由下向上依次包括第一硅衬底(11)、第一SiO2刻蚀停止层(12)、下多晶硅圆环电极(13)、SiO2支撑层(14)、上多晶硅振膜层(15)、SiNx质量块(16)；贯穿第一硅衬底(11)、第一SiO2刻蚀停止层(12)、下多晶硅圆环电极(13)、SiO2支撑层(14)开设有阶梯状圆筒形的第一背腔(17)，其中贯穿SiO2支撑层(14)部分的圆形横截面直径大于贯穿下多晶硅圆环电极(13)部分的圆形横截面直径；圆形的上多晶硅振膜层(15)架设在第一背腔(17)上；所述的上多晶硅振膜层(15)靠近边沿位置设置有圆环形的弹性结构，弹性结构的圆周外沿与第一背腔(17)的内壁对应；所述的弹性结构由圆周排列的多组通槽(18)组成；SiNx质量块(16)设置在弹性结构的圆周范围内，贯穿SiNx质量块(16)和上多晶硅振膜层(15)开设有通气孔(19)；所述的防御声学攻击模块(2)由下向上依次包括第二硅衬底(21)、第二SiO2刻蚀停止层(22)和多晶硅振膜层(23)；贯穿第二硅衬底(21)开设有圆台形的第二背腔(24)，贯穿第二SiO2刻蚀停止层(22)开设有...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽翔，王俊力，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33
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