專利名稱：芯片罩蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全部或部分地覆蓋芯片的電氣組件、電子組件、光電子組件和/或電氣機(jī)械組件的芯片罩蓋。
這種芯片罩蓋防止芯片的覆蓋區(qū)域由于機(jī)械強(qiáng)力或環(huán)境條件而損壞。
在芯片卡、智能卡(smart card)等上安裝芯片的芯片罩蓋，至今是可以去除的，例如用化學(xué)方法(如用發(fā)煙硝酸處理)，這樣通過相對(duì)簡(jiǎn)單的方式就可以準(zhǔn)確分析芯片的線路和/或操作芯片線路。
進(jìn)行這種芯片線路的分析和/或操作的可能性是不希望有的，因?yàn)橛锌赡鼙粸E用。
舉例來說，付款電視領(lǐng)域即將使用的芯片或稱為智能卡。如果一個(gè)用戶成功地分析了可以允許接收某一個(gè)特定電視節(jié)目的芯片電路，即分析芯片內(nèi)各部件的功能和位置和/或相互連接的線路，并獲得通過適當(dāng)跳線或類似方法而改變它們的性能，它因此便可以免費(fèi)使用收費(fèi)服務(wù)。
這些操作的可能性不局限于付款電視領(lǐng)域，也可用于所有種類的進(jìn)入控制合法權(quán)利的芯片，并可開辟無數(shù)可能的濫用機(jī)會(huì)，這不僅導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，而且可能導(dǎo)致相當(dāng)嚴(yán)重的安全方面的后果。
本發(fā)明的任務(wù)是進(jìn)一步發(fā)展根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的芯片罩蓋，它可以可靠地防止不正當(dāng)?shù)男酒治龊?或操作。
這項(xiàng)目的，根據(jù)本發(fā)明是通過在權(quán)利要求1的特征部分里的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的。
在那里裝設(shè)了一種啟動(dòng)劑，在啟動(dòng)劑處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，各芯片電氣組件、電子組件、光電子組件和/或電氣機(jī)械組件將被全部或部分地消除，它可以在試圖從芯片移去其罩蓋時(shí)被啟動(dòng)。
在此，可能的是在移去芯片罩蓋的同時(shí)，導(dǎo)致破壞芯片與安全相關(guān)的區(qū)域。
這樣就可以可靠地防止對(duì)芯片的不正當(dāng)分析和操作。
本發(fā)明的有益改進(jìn)參見各附屬權(quán)利要求。
本發(fā)明在下面以實(shí)施例借助于附圖
予以說明。
附圖表示兩個(gè)相互疊置的芯片，其安全相關(guān)區(qū)域由一個(gè)芯片罩蓋按本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例予以覆蓋。雖然提供的是一個(gè)截面圖，然而為了表現(xiàn)清楚，略去了陰影。
在圖中，參考數(shù)字1表示作為控制器的第一個(gè)未裝盒的芯片。舉例來說，具有ROM，PROM，EEPROM和RAM的西門子組件SLE44C20可以用來作為控制器。
第一芯片1通過一個(gè)粘合劑2固定在一個(gè)系統(tǒng)載體3上。
系統(tǒng)載體3可以是例如一種用來構(gòu)成一個(gè)芯片卡或智能卡的塑料卡，它也可以是一種柔韌的線路板或一種所謂的引線框架。
鋁制各導(dǎo)線4，按照附圖，分布在第1芯片1的上表面。
各導(dǎo)線4是由形式為氮化硅(Si3N4)結(jié)構(gòu)薄層5的第一個(gè)芯片罩蓋層所覆蓋。這個(gè)薄層5是用來保護(hù)芯片免因外來影響而損壞，特別是濕氣和潮霧。
Si3N4薄層5的上面是第二個(gè)芯片罩蓋層，它的形式是聚酰亞胺薄層6，聚酰亞胺層6保護(hù)其下的各芯片結(jié)構(gòu)免受機(jī)械損傷。
在所述芯片罩蓋層5和6內(nèi)具有凹坑，各鋁制接觸點(diǎn)7(鋁焊接區(qū))分布在那里。
在第一芯片1的上面是一塊第二未裝盒芯片8，其形式是一種ASIC組件(用戶專用組件)。
第二芯片8是通過粘合劑9粘合到上面業(yè)已提到的聚酰亞胺薄層6上。
第二芯片2同樣有鋁制接觸點(diǎn)7，按照附圖，接觸點(diǎn)在其上側(cè)。
第一芯片的各接觸點(diǎn)和第二芯片的各接觸點(diǎn)相互間由焊接線10連接。
整個(gè)上述組合裝置由一個(gè)形式為一球形頂蓋(Globe top)1的第三芯片罩蓋所環(huán)繞，此頂蓋11旨在保護(hù)上述組合裝置不受外界影響和機(jī)械損傷。在上述范圍內(nèi)，環(huán)形項(xiàng)蓋11是環(huán)氧樹脂。
以上所述，圖內(nèi)所示組合裝置是一個(gè)芯片卡或智能卡或類似圖的一部分。
第一至第三芯片罩蓋5，6，和11和粘合劑2，8一般是由可用化學(xué)方法去除的材料構(gòu)成的。舉例來說，發(fā)煙硝酸就適于此用，雖然它破壞芯片罩蓋，但它并不破壞鋁制的各導(dǎo)線4和各接觸點(diǎn)7。
為了防止以這種方式可能在芯片與安全保護(hù)有關(guān)區(qū)域里發(fā)生不正當(dāng)?shù)姆治龊?或操作，在這些區(qū)域里，在芯片罩蓋之內(nèi)提供有一些啟動(dòng)劑。
在此要保護(hù)以防止不正當(dāng)分析和操作的安全相關(guān)的區(qū)域在芯片卡、智能卡和其類似品中，是位于下方的控制器芯片1，其時(shí)各芯片相互疊置。這個(gè)區(qū)域也應(yīng)該是本實(shí)施例內(nèi)與安全相關(guān)的區(qū)域。
在本實(shí)施例中，啟動(dòng)劑是一種材料，它在遇到一種形式為溶劑、腐蝕劑等的化學(xué)溶解芯片罩蓋的材料時(shí)被啟動(dòng)，舉例來說，遇到發(fā)煙硝酸。在啟動(dòng)時(shí)，釋放出一種具有還原作用的物質(zhì)，它消毀那些鋁制芯片結(jié)構(gòu)，諸如各導(dǎo)線4，由而使得不可能對(duì)與安全保護(hù)有關(guān)的芯片區(qū)域進(jìn)行不正當(dāng)分析和/或操作。
在非啟動(dòng)狀態(tài)，啟動(dòng)劑不浸蝕芯片。
在本實(shí)施例中，在啟動(dòng)劑啟動(dòng)之后，芯片結(jié)構(gòu)被破壞，其中結(jié)構(gòu)的溶解是由于化學(xué)還原。
在本實(shí)施例中，啟動(dòng)劑由RCl2形成。在遇到HNO3時(shí)，自由基由下列反應(yīng)式產(chǎn)生。由于它們的還原性質(zhì)，這些自由基破壞芯片罩蓋下諸鋁制結(jié)構(gòu)。
使用在遇到HNO3時(shí)釋放起氧化作用的物質(zhì)的啟動(dòng)劑時(shí)，在此不能導(dǎo)致預(yù)期的結(jié)果，因?yàn)檫M(jìn)行氧化的物質(zhì)的作用期只有這么長(zhǎng)，即直到在這些鋁制結(jié)構(gòu)的表面形成一層氧化層。這個(gè)氧化層給鋁結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生一種自我保護(hù)作用，因而不會(huì)破壞各鋁結(jié)構(gòu)。
圖中參考數(shù)字12所表示的啟動(dòng)劑可以在安全敏感區(qū)域上以窗口式縫隙或凹坑形式提供，它們?yōu)榇四康姆植荚赟i3N4薄層5和/或聚酰亞胺薄層6里，在芯片卡、智能卡和類似品安裝完成后，啟動(dòng)劑由芯片罩蓋封裝在這些縫隙或凹坑里面。
除此以外的另一種辦法是啟動(dòng)劑安設(shè)在聚酰亞胺載體里。
沒有必要使處于非啟動(dòng)態(tài)的啟動(dòng)劑跟需要時(shí)要破壞的鋁結(jié)構(gòu)相接觸。
啟動(dòng)劑的布置安排可以根據(jù)種種不同的要求而定，或根據(jù)各個(gè)芯片而定。
啟動(dòng)劑的門類最好與用以溶解該芯片罩蓋的化學(xué)物質(zhì)相適應(yīng)，這樣以便在任何溶劑遇到啟動(dòng)劑時(shí)啟動(dòng)劑可以可靠地按需要啟動(dòng)。
只要可以防止對(duì)各芯片的分析和/或操作，啟動(dòng)的方式可以多種選擇。例如，代替上述以化學(xué)還原破壞鋁結(jié)構(gòu)，也可以由產(chǎn)生熱量等方式破壞芯片。
我們也可以使用許多種不同的啟動(dòng)劑，按照規(guī)定的需要與不同的溶劑相反應(yīng)，以便種種不同的溶劑至少每次可以啟動(dòng)一種啟動(dòng)劑。
在芯片罩蓋里，我們還可以使用另一種物質(zhì)按同樣方式根據(jù)需要來啟動(dòng)啟動(dòng)劑。所以，啟動(dòng)劑物質(zhì)可以不依賴于所用溶劑而加以選擇，并在移去芯片罩蓋時(shí)啟動(dòng)劑也和所需要的啟動(dòng)物質(zhì)一樣被釋放出。
上面最后提到的可能性的優(yōu)益處在于即使通過一種非化學(xué)方式嘗試接近安全相關(guān)芯片結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)也可以被破壞。
當(dāng)我們進(jìn)行嘗試去移去芯片罩蓋時(shí)，設(shè)置在芯片罩蓋中的上述啟動(dòng)劑使得有可能讓芯片的各安全有關(guān)區(qū)域自動(dòng)破壞。
考慮到要破壞結(jié)構(gòu)的尺寸非常小，所提供的啟動(dòng)劑數(shù)量在相應(yīng)的位置同樣也非常小。
另一種提高防止不正當(dāng)分析和/或操作芯片的安全性措施在于，安排安全相關(guān)性較小的芯片，也就是在實(shí)施例中，ASIC-芯片2，準(zhǔn)確地置放在其它芯片安全相關(guān)的區(qū)域上方，也就是在本實(shí)施例中，準(zhǔn)確地置放在控制器芯片1最最與安全相關(guān)的區(qū)域上方。因而，由于沒有光學(xué)接近手段，芯片可以不移去罩蓋而被分析和/或操作，也會(huì)成為不可能。
上述實(shí)施例涉及一種所謂軟片上放芯片-芯片上放芯片結(jié)構(gòu)(chip-on-chip-on-flex-Aufbau)，并使用一種芯片-和-連線組合工藝(chip-and-wire-Verbindungstechnologie)。明顯不過的是本發(fā)明不限于這樣一種結(jié)構(gòu)，而且也可以應(yīng)用到各單個(gè)芯片，應(yīng)用到以任何需要方式連結(jié)在一起任意排列的任何數(shù)目的芯片上。
此外，對(duì)根據(jù)以上說明的所使用的各種材料也沒有什么限制。這些材料可以用任何其它希望的材料代替，只要這些材料能達(dá)到所希望的功能。
通過按照上述本發(fā)明的芯片罩蓋設(shè)計(jì)，芯片的不正當(dāng)分析和/或操作可以輕易地可靠地避免，它在很大程度上與裝置的設(shè)計(jì)無關(guān)。
權(quán)利要求
1.全部或部分地覆蓋芯片的電氣組件、電子組件、光電子組件和/或電氣機(jī)械組件的芯片罩蓋，其特征在于，提供一種啟動(dòng)劑，它在被啟動(dòng)時(shí)，能夠全部或部分地破壞芯片、電子、光電子和/或電氣機(jī)械組件，它也可以在嘗試從芯片移去芯片罩蓋時(shí)加以啟動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的芯片罩蓋，其特征在于，在一個(gè)芯片卡或一個(gè)智能卡上的未裝盒的芯片可以被罩蓋覆蓋起來。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的芯片罩蓋，其特征在于，該芯片是一個(gè)控制組件或一個(gè)ASIC組件。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的芯片罩蓋，其特征在于，該啟動(dòng)劑是設(shè)置在設(shè)于芯片罩蓋內(nèi)的空隙里。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的芯片罩蓋，其特征在于，該啟動(dòng)劑是集成組合在罩蓋材料載體內(nèi)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的芯片罩蓋，其特征在于，當(dāng)啟動(dòng)劑被啟動(dòng)時(shí)，一種具有還原作用的物質(zhì)被釋放出來。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的芯片罩蓋，其特征在于，該芯片電氣的、電子的、光電子的和/或電氣機(jī)械的組件被該具有還原作用的物質(zhì)破壞。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的芯片罩蓋，其特征在于，該芯片電氣的、電子的、光電子的和/或電氣機(jī)械的組件是鋁結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的芯片罩蓋，其特征在于，該啟動(dòng)劑是RCl2。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的芯片罩蓋，其特征在于，當(dāng)RCl2被啟動(dòng)時(shí)，一種自由基被形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的芯片罩蓋，其特征在于，該自由基是具有還原作用的物質(zhì)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的芯片罩蓋，其特征在于，該啟動(dòng)劑是被一種溶解芯片罩蓋的溶劑所啟動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～11之一的芯片罩蓋，其特征在于，該啟動(dòng)劑是被一種存儲(chǔ)在芯片罩蓋之內(nèi)的啟動(dòng)材料所啟動(dòng)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的芯片罩蓋，其特征在于，一個(gè)第二芯片被安裝在該芯片安全相關(guān)區(qū)域的上方。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的芯片罩蓋，其特征在于，該芯片罩蓋內(nèi)的啟動(dòng)劑設(shè)置在該芯片的安全相關(guān)區(qū)域上方。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的芯片罩蓋，其特征在于，該芯片罩蓋由許多層構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全部或部分地覆蓋芯片的電氣組件、電子組件、光電子組件和/或電氣機(jī)械組件的芯片罩蓋,在芯片罩蓋里,有一種啟動(dòng)劑啟動(dòng)它時(shí),能夠全部地或部分地破壞芯片的各電氣、電子、光電子和/或電氣機(jī)械組件,它可以在試圖從芯片移去罩蓋時(shí)加以啟動(dòng)。由是,人們有可能可靠地避免對(duì)芯片不正當(dāng)?shù)姆治龊?或操作。
文檔編號(hào)H01L23/31GK1182499SQ96193480
公開日1998年5月20日 申請(qǐng)日期1996年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月25日
發(fā)明者D·霍德奧, J·基爾施鮑爾, C·尼德列, P·斯坦普卡, H-H·施特克漢 申請(qǐng)人:西門子公司