用于集成电路的反篡改屏蔽连接线制造技术

一种用于集成电路（ＩＣ）的反篡改屏蔽包括一根通过一防护层，例如是ＩＣ中一环氧树脂密封层的连接线。上述连接线传递一个信号，上述连接线被装在上述密封层内，及／或最接近上述密封层处，以便对ＩＣ的拆封能引起电子导电部件的断裂，从而使处理器变为不能工作的状态。上述连接线可以以各种结构方式和上述处理器耦合，包括对内部或外部连接焊盘、引线框式触点、及／或直接与装有上述ＩＣ的计算机板相连的用法。可将一金属屏蔽层设置在有源器件及密封层的顶部之间，以防止例如是非法侵权者使用电子显微镜来观察有源器件区。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对集成电路(IC)的保护，尤其是防止对IC的逆设计的方法。本专利技术保护在电缆及卫星电视解码器中使用的保密IC的安全是尤其有用的，以防止越权用户接收电视广播。本专利技术对于保护在其它应用中使用的保密IC，包括用在电子资金流通、前提访问控制、电子游戏以及类似处的终端及智能卡等也是同样有用的。因为付费电视市场越来越受欢迎，因而对越权人存在一个巨大的商业诱导，即用其熟知的“非法侵权”来修改置于机机顶盒(例如解码器)的访问控制，以允许在未付所需预定费用的情况下对电视节目进行接收，被修改的解码器可通过各种市场由不讲道德的人买到，用以非法接收并观看电视信号。为制造一个修改了的解码器，非法侵权者必须从正牌解码器中提取通常仅由授权的制造者知道的某种信息。该解码器典型地包括一个含有诸如密码键信息的保密(例如密码)处理器，该密码键用于对一个编码了的电视信号或其它节目服务信号(比如音频或数据)进行解码。因为保密处理器能执行访问控制功能，因此这是非法侵权者注意的焦点。据此，非法侵权者将会采用各种技术，试图从保密处理器中得到信息。一个通用的解决技术叫做“探测”。一个保密处理器包括一个具有有源及无源器件集群的被装配为单片设备的集成电路(IC)，上述器件包括在半导体材料的单个块内相连的晶体管、电阻、电容及二极管。在探测中，象超大规模集成电路(VLST)这样的IC，受到侵袭的进攻，其中管芯(比如，IC或“芯片”)由拆封而暴露出来。在拆封时，用来密封或包围这个管芯的复合材料被有次序的去除。接着，使用测量电流及其它参数的探针监视芯片中有源器件的电信号。在这里使用的术语“篡改”即包含探测又包含拆封。一个非法侵权者可执行以下拆封步骤来准备探测芯片。首先，在管芯还在IC封装中的情况下，从解码器板上拆下该芯片。通常的情况是把芯片安装在一个大电路板上。上述解码器板可以是一个例如在个人计算机(PC)中使用的计算机板。如果上述芯片需要从电池或类似物中得到的直流来避免自毁特性，那么在将芯片从板上拆走之前，将其电池接线焊接到芯片外部的正电压管脚(例如，Vbatt)及负电压管脚(例如，Vss)上。这样，该芯片可在其电池连线仍连接电源的情况下，被从板上拆除。如果中断了电池功率，该芯片可擦除存储在存储器中的关键信息而自行销毁。非法侵权者能通过对板上那些与电池相连的电路图形的阻抗测量来识别合适的电源管脚，然后在切断主电压(例如，Vcc)情况下，通过读取电路图形上的电压对其予以确定。第二，IC封装的密封混合物中的管芯的位置，可通过对IC封装用X射线而决定。第三，一个机械磨床可用来尽可能多地切除管芯上表层上的密封混合物而不损坏管芯。第四，使用化学腐蚀剂或等离子刻蚀剂来消除主要覆盖在将要被非法侵权的管芯区中最后一部分密封混合物。一些化学腐蚀剂对密封混合物作用得非常好，以至经常省略磨削步骤。在当前的芯片设计中，包括那些对特殊用途IC(ASIC)的设计，一个非法侵权者通常不会在执行上述四个步骤时遇到有效阻拦。通常认为，从板上将仍附带有电池线的芯片拆下来是最精密的操作。这样，只要电池电源没有产生短路或开路，由惰性附着玻璃覆盖而保护的上述未损坏的管芯就可由非法侵权者显示出来。此外，也能很容易地避免对连接线的破坏。连接线可将芯片上的连接焊盘与安全密封封装中的封装焊盘连接起来，且连接线可设置在设备的周边，正如下文大量详细描述中所讨论的那样。上述拆封处理可避免暴露设置了关键连接焊盘的区中的芯片，即将电池电源传送到有源器件。一种阻止探测的方法已在普通已授权美国专利4,933,898中讨论，该专利在1990年6月12日授权于Gilberg等，题目“采用导电屏蔽的保密集成电路芯片”，专利技术人Gilberg等。公开了用一个或更多个导电层叠加为一个IC的安全区。通过检查，导电层将上述安全区屏蔽，并将一个功率信号传递到IC。由非法侵权者消除其中的一个导电层，将会引起对上述安全区中器件提供功率的损失。然而，这种方法的实现显得稍微复杂了一些。因此，提供一种能阻止或换句话说妨碍有非法侵权者对IC芯片进行探测的装置是合乎需要的。尤其，在连接线断裂时，对使用标准连接线改变IC，使其不工作的拆封提供一个阻挡层将是很需要的。上述阻挡层必须和已有的芯片设计相容并且实现起来不贵。本专利技术提供了一个具有上述及其它优点的系统。根据本专利技术，提供了一种对集成电路(IC)的反篡改屏蔽。该屏蔽适合于与含有用来承载一个有源器件的基片的IC一起使用，该有源器件例如可以是一个可包含存储器、CPU及其它微电子器件的保密处理器。上述IC可有一个防护层，例如一个用来保护处理器的环氧树脂密封层。上述反篡改屏蔽包括一个电子导电部件，例如用来传送一个允许处理器进行操作的信号的连接线。这个信号可以包括一个流经电池的正、负两端而由电池提供的一个稳态电子电流。这条线可以连接到IC的保护层，至少是其中的一部分，以至消除上述防护层将会使上述线断裂，因而引起开路。上述线可以和各种结构的处理器相耦合。比如，上述线可以耦合在处理器外部的第一终端和处理器内部的第二终端之间。而且，上述电子导电部件可分布在处理器的微电子电路外部及/或内部的点之间。上述终端可以是处理器内的连接焊盘，或处理器外部的连接焊盘或引线框式接触点。另一方面，上述线或其它电子导电部件可以耦合于同在处理器外的第一和第二终端之间。上述线可任意地与微电子电路的上表层交叉，和/或可分布在远离微电子电路和/或处理器的地方。上述电子导电部件可耦合于同在处理器内的第一和第二终端之间。在另一种结构中，电子导电部件可包含导电环氧树脂，和/或被加工为对腐蚀剂具有所需耐受度的一种物质。上述导电环氧树脂可被印为覆盖在微电子电路上的电路图形。在这种情况中，非法侵权者使用腐蚀剂消除IC防护层的做法，将会破坏导电环氧树脂，因而终止了允许处理器进行操作的信号。在所有结构中，即使非法侵权者对管芯进行了拆封而未损坏导电环氧树脂，也因为悬浮在空间中的导电部件表现为一种难以逾越的障碍，使上述导电部件仍可能成为用机械探针或一个电子显微镜进行探测的物理障碍物。探针必须被非法侵权者不断地抬起并重放到一个新位置来试探通道的不同角度以对管芯进行探测并避免使任何一个导电部件断裂。实际上，可在网格图形中形成上述电子导电部件以便进一步破坏探测定位。更进一步，一个金属屏蔽层可以设置在处理器和密封层顶部之间，以防止非法侵权者使用电子显微镜对例如处理器或其中包括的微电子电路进行测量(比如，映像)。对和反篡改连接线屏蔽有关的金属屏蔽的使用，提供给非法侵权者一个额外的障碍，因此使非法侵权者的工作更费时也更昂贵。上述IC可在智能卡中实现。另外，智能卡体的一部分可以提供上述密封层。可选择地，不用来传递电信号的一条线，至少是其中的一部分，可被分布而覆盖微电子器件上以阻止对微电子器件的探测。尤其是，上述线可以形成一个网格图形，这将使非法侵权者很难定位，并在微电子器件附近移动探针尖。附图说明图1图示了一个被拆封的集成电路的简图。图2图示了一个采用根据本专利技术的反篡改连接线屏蔽的一个集成电路的剖面视图。图3是一个采用根据本专利技术的反篡改连接线屏蔽的集成电路的保密处理器的顶视图。图4是一个采用根据本专利技术的反探测线栅屏蔽的集成电路的保密处理器的顶视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个用以防止对集成电路（ＩＣ）中有源器件进行探测的反篡改装置，该装置包括：一条适于传送允许所述有源器件进行工作的信号的线；其中所述线至少是部分地延伸至所述有源器件，以便在所述有源器件工作时，阻止对其进行访问。

【技术特征摘要】
US 1997-2-24 8047921.一个用以防止对集成电路(IC)中有源器件进行探测的反篡改装置，该装置包括一条适于传送允许所述有源器件进行工作的信号的线；其中所述线至少是部分地延伸至所述有源器件，以便在所述有源器件工作时，阻止对其进行访问。2.如权利要求1的装置，其中所述线分布在第一和第二终端之间；并且所述第一终端处于所述处理器外部而所述第二终端处于所述处理器内部。3.如权利要求1的装置，其中所述线分布在第一和第二终端之间；并且所述第一及第二终端都在所述处理器的外部。4.如权利要求1的装置，其中所述线分布在第一和第二终端之间；并且所述第一及第二终端都在所述处理器的内部。5.如前述权利要求之一的装置，其中所述线形成一个网格图形。6.如前述权利要求之一的装置，其中所述线，至少是一部分，被装载在所述IC的防护层内，以便在拆除所述防护层时，所述线能够断裂。7.如前述权利要求之一的装置，进一步包括至少屏蔽一部分所述有源电路的金属屏蔽层。8.如前述权利要求之一的装置，其中所述IC是嵌在智能卡中；且当从所述智能卡中拆除所述IC时，所述线适于断裂。9.一种用来防止对集成电路(IC)中有源器件进行探测的反篡改装置，该装置包括一种适用于对允许所述有源器件进行操作的信号进行传送的导电环氧树脂部件；其中所述导电环氧树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：布兰特坎德洛尔，
申请(专利权)人：通用仪器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]