电子硬件组件制造技术

本发明专利技术涉及一种电子硬件组件，包含至少第一和第二薄片元件，其中第一薄片元件包含裸芯片，裸芯片包含衬底、功能区域和第一保护层，以及第二薄片元件包含第二保护层，其中第一和第二薄片元件堆叠设置，使得第一薄片元件的功能区域设置在组件内大体上第一和第二保护层之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子硬件组件，及关联的方法。具体来说，但不是唯一地，本专利技术涉及在电子硬件组件内提供保护层。
技术介绍
在一些环境中，需要为电子硬件提供物理安保。例如，需要保护存储在存储器或处理设备内的数据。这些数据可能包含密码匙或任何其他敏感信息。因此已知的是将这些硬件封装在涂层内，在一些情况下涂层配置成使得，如果封装材料被损害，那么数据就会消失，或要不然造成不能使用。一种已知技术，如在图1A中示出的，是在损害响应网(tamperresponsivemesh)102(例如W.L.Gore&Associates公司的产品)内包覆硬件，损害响应网由电气矩阵组成，电气矩阵可基于电阻变化探测侵入企图。在图1A的例子中，示出了容纳有堆叠芯片“芯片上系统”封装101的安全模块100，包含安装在专用集成电路(ASIC)106顶部上的动态存储器(DRAM)芯片104。堆叠的芯片104、106依次安装在中间衬底108上，在这个例子中中间衬底108包含垂直互连通路(通孔)110(为了清楚起见仅标注了两个)，其允许数据和电力穿过中间衬底108。然后通过许多焊球结合112将这些元件安装在印刷电路板(PCB)114上。就像本领域技术人员理解的那样，PCB114也会包含连接，其穿过损害响应网102。为了附加的安全，还用封装树脂116包围整个封装以形成安全模块100。本领域技术人员也熟悉在芯片级别上提供这样保护的方法，如在图1B中示意性示出的。就像本领域技术人员熟悉的那样，芯片或‘裸芯片(die)’150一般以层构造在衬底152上，衬底通常(但也不是总是)由硅形成。功能性元件在光刻工艺中或添加到衬底152或由衬底152的材料形成，以形成裸芯片150部分，在此称为“功能区域”154，并且其设计成允许裸芯片150执行其预期的功能。就像本领域技术人员熟悉的那样，裸芯片150的功能通过形成处理过的硅的层(其是功能区域154内的一些层)、沉积材料或类似方式来限定。一个已知的抗损害选择是在裸芯片150内包含上金属层以提供损害屏蔽156(主动和/或被动)来减弱这些攻击。例如，损害屏蔽156可包含一个或多个设置成线圈(通常正方形或长方形线圈)的金属迹线，或作为一系列平行迹线，或类似物。但是，这种方法具有严重的残余漏洞——攻击可穿过衬底152从裸芯片150的基底处发起。为了解决这个问题，本领域技术人员会用单独的网来包覆裸芯片(和/或包含裸芯片的封装)，如上面描述的Gore网，但是这会增加复杂性和制造工艺成本。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供了一种电子硬件组件，该组件包含至少第一和第二薄片元件，其中第一薄片元件包含裸芯片，裸芯片包含衬底、功能区域和第一保护层，且第二薄片元件包含第二保护层，其中第一和第二薄片元件堆叠设置，使得第一薄片元件的功能区域设置在组件内大体上第一和第二保护层之间。应理解的是，术语“功能区域”意指允许裸芯片为了预期目的操作的区域。因此，通过例子，如果裸芯片设置成是提供存储的，那么功能区域就提供数据存储。但是如果裸芯片预期提供更加复杂的集成电路(IC)，那么它可包含多个交叠的功能层或单元。一些功能层/单元可例如扩散有杂质，而其他可注入有离子，或由多晶硅或金属形成以提供导电功能层，或作为限定功能层之间的连接或类似物。。作为另一实施例，电容结构将具有包含平行导电板和这些板之间的绝缘材料层的功能层。其他功能层类型和结构对本领域技术人员来说是熟悉的。本文使用的术语“堆叠”可指紧密堆叠或堆叠层可彼此间隔开。只要薄片元件处于大体上平行的平面，并且一个元件至少部分与另一个重叠，这就构成了本专利技术意义上的“堆叠”。在本文的实例中，应另外注意的是，堆叠是固定的，即，在这样的堆叠中，薄片元件彼此相对固定在大体平行的平面内，并且一个元件至少部分与另一个重叠。另外，术语“保护层”意指抵抗或反抗企图接近裸芯片功能区域内部的任何结构，包含抗损害层，损害阻止层(其难以物理穿透)，损害证明层，主动损害屏蔽层(其作用为使裸芯片功能区域的内容消失或被损坏)，和类似物。就像本领域技术人员熟悉的那样，已知的主动屏蔽可作用来确保敏感数据被电擦除或搞乱，也已经公开了物理损毁结构的创意，例如在US2012/0068326(转让给恩迪科特互连技术(EndicottInterconnectTechnologies)公司)。这种配置是有利的，因为功能区域可大部分被保护层包围。在根据本专利技术的电子硬件组件的一个实例中，提供了一种包含两个堆叠裸芯片的组件，每个裸芯片包含衬底、功能区域和保护层，功能区域(并且优选是衬底)设置在组件内，这样它们就位于两个保护层间。裸芯片可因而“背靠背”或“衬底对衬底”设置，提供每个裸芯片的功能，并且每个裸芯片提供保护层以屏蔽另一个裸芯片的衬底的基底受到可能的攻击。当保护层是金属层时，在某些环境下有另外的好处，因为其也会提供离开功能区域的热传导。虽然应注意，由金属形成的任意顶层，例如抗损害金属结构，会帮助冷却化合物裸芯片，但是事实是，网格在两个表面上，提供了好的热转移界面。但是，就像本领域技术人员理解的那样，主要的功率消散是硅表面上的有源元件。硅表面和顶层金属间的热阻会由于金属间介电而更高，所以这不会与通过衬底来去除热同样有效。因此，可以提供另外的热传导结构(例如对本领域技术人员熟知的)。裸芯片可具有相同(即普通)的设计，这能够限制制造成本。但是，裸芯片也可配置为不同。在一些例子中，裸芯片中的一个可仅使得具有最小功能。在包含多个可重构元件(例如微处理器)的情况下，那么每个裸芯片可具有分配给其的专用功能。这样的组件会是高度通用性的。在根据本专利技术的电子硬件组件的另一个实例中，提供了一种包含两个堆叠裸芯片的组件，每个裸芯片包含衬底和保护层，其中裸芯片中的一个还包含功能区域，而另外一个裸芯片包含虚设区域，并且功能区域设置在组件内，使其处于两个保护层之间。在一些实例中，虚设区域这样设置，使其位于保护层外面。虚设区域可是有缺陷的功能区域，即不能执行其预期功能中的一个或多个功能的功能区域，但是在这些区域中保护层能够提供保护。这是有利的，因为其防止有缺陷的裸芯片全部废掉，只要它们能够提供保护功能。但是，原则上，虚设区域也可是有功能的，但不在电子硬件组件中使用。在这些实例中，可优选将虚设区域配置在保护层之间。作为提供具有虚设区域的薄片元件的替换例，第二薄片元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子硬件组件，包含至少第一和第二薄片元件，其中第一薄片元件包含裸芯片，裸芯片包含衬底、功能区域和第一保护层，以及第二薄片元件包含第二保护层，其中第一和第二薄片元件堆叠设置，使得第一薄片元件的功能区域设置在组件内大体上第一和第二保护层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.02 GB 1311834.41.一种电子硬件组件，包含至少第一和第二薄片元件，其中第一薄片元件
包含裸芯片，裸芯片包含衬底、功能区域和第一保护层，以及第二薄片元件包
含第二保护层，其中第一和第二薄片元件堆叠设置，使得第一薄片元件的功能
区域设置在组件内大体上第一和第二保护层之间。
2.根据权利要求1的电子硬件组件，其中保护层包含抵抗或反抗试图接近
裸芯片的功能区域的结构。
3.根据权利要求1或权利要求2的电子硬件组件，其中第二薄片元件包含
第二裸芯片，并且第二裸芯片包含衬底、功能区域和保护层，组件这样设置以
使得第一和第二裸芯片两个的功能区域位于组件内，这样他们大体上位于两个
保护层之间。
4.根据权利要求3的电子硬件组件，其中(i)裸芯片具有相同设计或(ii)裸芯
片配置为不同，使得裸芯片中的一个裸芯片具有最小功能。
5.根据权利要求3的电子硬件组件，其中，每个裸芯片在使用中设置成具
有分配给其的专用功能。
6.根据权利要求1或权利要求2的电子硬件组件，其中第二薄片元件包含
第二裸芯片，并且第二裸芯片包含衬底、虚设区域和保护层。
7.根据权利要求6的电子硬件组件，其中功能层设置在两个保护层之间，
并且虚设区域设置成在保护层外面。
8.根据权利要求6或权利要求7的电子硬件组件，其中虚设区域包含(i)
有缺陷的功能区域或(ii)不在电子硬件组件中使...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·C·戴维斯，D·J·利斯，
申请(专利权)人：秦内蒂克有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB