集成电路芯片制造技术

技术编号:14902216 阅读:432 留言:0更新日期:2017-03-29 17:35
集成电路芯片和集成电路芯片防伪检测方法,涉及集成电路技术。本发明专利技术的集成电路芯片电路还包括:反熔丝存储器,用于存储集成电路芯片的身份信息;加密模块,用于在加密算法下对激励产生响应信号,所述加密算法系以集成电路芯片的身份信息为秘钥;寿命传感器,与集成电路芯片电路连接,用于检测集成电路芯片的已用时间;输出模块,用于输出加密模块的响应信号或寿命传感器的输出信号;所述加密模块与反熔丝存储器连接,还与输出模块连接,所述输出模块还与寿命传感器连接。本发明专利技术能准确的识别假劣芯片,解决克隆/伪造/回收再利用等伪劣芯片泛滥的问题,提高芯片的正品率。

Integrated circuit chip and integrated circuit chip anti fake detection method

The invention relates to an integrated circuit chip and an integrated circuit chip anti-counterfeiting detection method. Integrated circuit chip circuit of the invention also include anti fuse memory for storing integrated circuit chip identity information; encryption module used in the encryption algorithm of stimulus response signal, the encryption algorithm based on integrated circuit chip identity information for secret key; life is connected with the sensor, integrated circuit chip circuit for detecting integrated circuit chip with time; output module for outputting a signal output response signal encryption module or the sensor life; the encryption module and anti fuse memory connection is connected with the output module, the output module is connected with the sensor life. The invention can accurately identify counterfeit chips, solve the clone / recycling / counterfeit fake chip problem, improving chip yield.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路技术。
技术介绍
假劣集成电路芯片是指那些非正规厂商授权而克隆生产或虽正规厂商生产但参数性能不达标或重回收利用或通过重新封装或重新打标的不法途径制造流通的与正版芯片相对应的集成电路芯片。假劣集成电路芯片对整个集成电路产业带来很大威胁。仅在2011年,整个集成电路产业界因为假劣集成电路芯片的经济损失就达75亿美元之多。除经济损失之外,假劣集成电路芯片就像一颗颗不知道什么时候起爆的定时炸弹,对电子系统的安全性和稳定性带来巨大的威胁,特别是航天、军事、医疗等对电子系统稳定性及安全性要求较高的应用领域,这种隐患的潜在威胁更大。但在巨大的非法经济利益驱动下,假劣集成电路芯片制造及流通呈现愈演愈烈的趋势,因此开发检测及阻止假劣集成电路芯片的相关技术具有十分重大的经济及社会意义。集成电路从设计、生产、封装、分销流通到用户使用等各个环节均有被假冒形成假劣集成电路芯片的可能,图1是集成电路在各环节被假冒的情况分析。非正规厂商授权生产的集成电路芯片,比如非法克隆、芯片制造商非授权过量生产、封装厂商非授权过量生产等产生的集成电路芯片。1,参数性能不达标的集成电路芯片,比如在加工制造、封装、检测等环节筛选出的不合格集成电路产品,通过非法渠道流入市场。2,回收利用的集成电路芯片,该种类在假劣集成电路芯片中占很大的比重。不法商人通过对废弃电路板加热拾取、清洗、打磨、重打标等回收工序得到集成电路芯片,重新进入流通领域销售。3,非法封装、打标的集成电路芯片,主要指改变集成电路原有封装、标记,通过裸片拾取、重新封装打标或打磨掉原有封装标记,重新打标以达到以次充好、以低应用等级产品冒充高等级产品的集成电路芯片。目前,产业界检测假劣集成电路芯片的有效方法主要包括外观显微检测、材料分析、电气功能性能检测等。这些方法虽然有效,但检测起来费力费时,且对集成电路有一定损伤,不适合对大量集成电路芯片的检测应用。近年来,学术界提出了“内嵌式”的检测方法,主要有以下几种:1,基于物理不可克隆功能PUF(PhysicallyUnclonableFunctions)的技术[4],这种方法利用集成电路芯片在制造过程中的工艺差异性,比如路径延时,生成一个该芯片特有的不可复制的身份识别(ID)号,并在厂商的数据库中注册。只有通过注册的集成电路芯片方为正版产品,否则为假劣产品。用户通过认证ID号来验证该集成电路的真伪。这种方法由于无法事先控制芯片的ID号,存在一定的不同芯片使用同一个ID的概率,且只对非法克隆、过量生产等假劣产品有很好的检测作用,对回收利用的假劣产品却无能为力。2,基于寿命传感器(agingsensor)的方法[1],这类方法主要有两种:一种利用MOS晶体管或金属材料对使用寿命较为敏感的效应参数,比如NBTI、HCI、EM等,设计传感电路来表征集成电路的使用寿命。这种传感器会设计一个经时传感电路来累计集成电路的寿命效应值,同时也会设计一个参考传感电路用于记录传感电路的初始寿命值,之后将经时传感电路与参考传感电路寿命效应值进行比较来得到集成电路的使用寿命值。这种方法只对回收利用的假劣产品监测有效,另外由于工艺差异,经时传感电路与参考传感电路本身就会存在参数差异,造成这种方法的检测精度不高。另一种寿命传感器使用计时器,应用一次性可编程存储器,比如反熔丝存储器来实时记录集成电路的寿命。这类电路面积开销很大,由于计数器对温度不敏感,因此无法准确的反应集成电路的真实寿命,比如在高温下工作一年的集成电路真实寿命可能大于在室温下工作两年的电路。而且实时对反熔丝存储器编程的巨大电流脉冲也对集成电路的正常运行造成干扰,对系统稳定造成威胁。同样这种方法也只对回收利用的假劣产品监测有效。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种集成电路芯片和集成电路芯片防伪检测方法,能够有效的检测克隆、回收等伪劣芯片。本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是,集成电路芯片,包括集成电路芯片电路,其特征在于,还包括:反熔丝存储器,用于存储集成电路芯片的身份信息;加密模块,用于在加密算法下对激励产生响应信号,所述加密算法系以集成电路芯片的身份信息为秘钥;寿命传感器,与集成电路芯片电路连接,用于检测集成电路芯片的已用时间;输出模块,用于输出加密模块的响应信号或寿命传感器的输出信号;所述加密模块与反熔丝存储器连接,还与输出模块连接,所述输出模块还与寿命传感器连接。所述反熔丝存储器、加密模块、寿命传感器和输出模块皆设置于集成电路芯片外壳以内。本专利技术还提供一种集成电路芯片防伪检测方法,其特征在于,包括下述步骤:1)向集成电路芯片施加激励信号,若芯片响应则进入步骤2),若未响应则标记芯片状态为异常;2)将芯片响应信号与芯片信息数据库内的预存芯片身份信息进行对比,若响应信号内包含与芯片信息数据库内预存芯片身份信息相符的信息,则进入步骤3),否则标记芯片状态为异常;3)依据芯片的寿命传感器的输出信息和芯片信息数据库内预存的芯片寿命信息计算芯片的已用时间。进一步的,所述步骤3)还包括下述内容:芯片信息数据库提供芯片出厂封装信息,若与芯片封装上的信息不一致,判断该芯片为回收芯片。本专利技术能准确的识别假劣芯片,解决克隆/伪造/回收再利用等伪劣芯片泛滥的问题,提高芯片的正品率。附图说明图1是集成电路芯片在各环节被假冒的示意图。图2是本专利技术的应用环境示意图。图3是内嵌入集成电路芯片的防伪电路结构示意图。图4是本专利技术是工作流程图。图5是芯片验证流程图。具体实施方式本专利技术的集成电路芯片包括集成电路芯片电路,还包括:反熔丝存储器,用于存储集成电路芯片的身份信息;加密模块,用于在加密算法下对激励产生响应信号,所述加密算法系以集成电路芯片的身份信息为秘钥;寿命传感器,与集成电路芯片电路连接,用于检测集成电路芯片的已用时间;输出模块,用于输出加密模块的响应信号或寿命传感器的输出信号;所述加密模块与反熔丝存储器连接,还与输出模块连接,所述输出模块还与寿命传感器连接。所述反熔丝存储器、加密模块、寿命传感器和输出模块皆设置于集成电路芯片外壳以内。本文所述“已用时间”是指芯片已经工作的时间,或者说,加电时间。如图2所示,本专利技术在集成电路芯片内嵌入防伪电路,主要作用是提供集成电路的身份认证ID及集成电路寿命信息,防伪电路与数据库的通信机负责集成电路与数据库之间的通信,并可显示检测结果,数据库存储正版集成电路的所有相关信息,包括寿命传感电路初始参数值、芯片封装上的出厂时的打标数据、生产制程、批次、应用等级等,并可根据寿命模型计算出集成电路使用寿命。内嵌入集成电路芯片的电路包括四部分:反熔丝存储器、加密模块电路、寿命传感电路、选择器。反熔丝存储器用于存储授权ID号,该ID号具有唯一性,是表明该集成电路是正版产品的凭证。因此在设计分配该ID号时要考虑足够的稀有性,使得该ID不易被随机模拟。例如ID有效长度为12位时,设计时使用30位的反熔丝存储器来存储,这样ID被随机模拟的几率为1/218。选择反熔丝存储器作为ID存储器的理由是:1),反熔丝一次编程的特点使其不能被修改。2),MOS栅氧化层型反熔丝兼容普通CMOS工艺,无需额外工艺制程,使得本专利技术具有普适性。3),编程(存储ID号)后的反熔丝具有很本文档来自技高网
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【技术保护点】
集成电路芯片,包括集成电路芯片电路,其特征在于,还包括:反熔丝存储器,用于存储集成电路芯片的身份信息;加密模块,用于在加密算法下对激励产生响应信号,所述加密算法系以集成电路芯片的身份信息为秘钥;寿命传感器,与集成电路芯片电路连接,用于检测集成电路芯片的已用时间;输出模块,用于输出加密模块的响应信号或寿命传感器的输出信号;所述加密模块与反熔丝存储器连接,还与输出模块连接,所述输出模块还与寿命传感器连接。

【技术特征摘要】
1.集成电路芯片,包括集成电路芯片电路,其特征在于,还包括:反熔丝存储器,用于存储集成电路芯片的身份信息;加密模块,用于在加密算法下对激励产生响应信号,所述加密算法系以集成电路芯片的身份信息为秘钥;寿命传感器,与集成电路芯片电路连接,用于检测集成电路芯片的已用时间;输出模块,用于输出加密模块的响应信号或寿命传感器的输出信号;所述加密模块与反熔丝存储器连接,还与输出模块连接,所述输出模块还与寿命传感器连接。2.如权利要求1所述的集成电路芯片,其特征在于,所述反熔丝存储器、加密模块、寿命传感器和输出模块皆设置于集成电路芯片外壳以内。3.集成电路芯片防伪...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢小东杨祎任子木
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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