Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности

Настоящая полезная модель относится к области микроэлектроники, а именно к изделиям электронной техники, например полупроводниковым приборам, подлинность которых необходимо установит на том или ином этапе жизненного цикла полупроводникового прибора.

Сущность полезной модели заключается в том, что полупроводниковый прибор, включающий корпус с кристаллом интегральной схемы, в состав краски, которой маркируется полупроводниковый прибор, введена поликристаллическая добавка (наполнитель). При необходимости определить подлинность полупроводникового прибора наличие поликристаллической добавки (наполнителя) в составе материала краски выявляется методами рентгеновской дифракции или электронографии, причем, идентификационным признаком для полупроводникового прибора, содержащего поликристаллическую добавку (наполнитель) в составе материала краски, которой маркируется полупроводниковый прибор, является характерный спектр рентгеновской дифракции или электронографии, с определенным расположением дифракционных пиков. При этом, поликристаллическая добавка (наполнитель) в составе краски, которой маркируется корпус полупроводникового прибора, проходящего идентификацию будет иметь уникальный характер, за счет определенного распределения и высоты дифракционных пиков, что позволит производить идентификацию подлинности полупроводникового прибора, содержащего поликристаллическую добавку (наполнитель) в составе краски, которой маркируется корпус методами рентгеновской дифракции или электронографии.

Введенные существенные особенности позволяют защитить полупроводниковый прибор от подделки.

Настоящая полезная модель относится к области микроэлектроники, а именно к изделиям электронной техники, например полупроводниковым приборам, подлинность которых необходимо установить на том или ином этапе жизненного цикла полупроводникового прибора.

В настоящее время широкое распространение получили методы обратного проектирования, как для выявления контрафактной продукции, так и для контроля собственной продукции. Использование таких методов позволяет отслеживать «жизнь» микросхемы, в частности определять ее подлинность. Введение меток достаточно часто встречается как в технической, так и популярной литературе - метки в криминалистике на основе радиоактивных изотопов. В микроэлектронике использование таких меток в приборах может привести к катастрофическим отказам из-за воздействия повышенного радиационного фона на полупроводниковые структуры.

Известны случаи использования химических добавок в составе материала корпуса или в составе краски маркировки, которые могут быть выявлены рентгеновским микроанализом на сканирующем электронном микроскопе [1, 2].

В литературе описано использование как определяющего подлинность фактора точных характеристик материала гальванического покрытия выводов прибора. Такие характеристики могут быть измерены различными способами, в частности методами вторичной ионной масс спектроскопии (ВИМС)[3].

Недостатком вышеперечисленных методов идентификации подлинников являются дороговизна высоковакуумного оборудования и крайне сложный и длительный процесс исследований.

В научной литературе описаны случаи использования лазерной или другой маркировки на выводной рамке, которая может быть как вне, так и внутри корпуса для определения подлинности полупроводниковых приборов [4, 5, 7].

Наиболее близким к заявленному техническому решению является техническое решение, рассмотренное в патенте US 7348887 B1 [6], где описана практика реального введения в структуру микросхемы второго кристалла с радиочастотной меткой (RFID). Такая метка может быть и частью топологии рабочего кристалла, так как технология ее (RFID) изготовления, как правило, совместима с КМОП процессом.

Недостатками данного технического решения являются введение избыточных элементов в топологию кристалла прибора, что значительно повышает сложность изготовления полупроводникового прибора с таким кристаллом и стоимость его изготовления. Введение в полупроводниковый прибор радиочастотной метки в качестве отдельного кристалла вносит избыточность в полупроводниковый прибор, повышает сложность изготовления полупроводникового прибора с таким кристаллом и стоимость его изготовления.

Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель является устранение недостатков прототипа, а именно, сохранение возможности контроля подлинности полупроводникового прибора без внесения в полупроводниковый прибор избыточности.

Данная задача решается за счет того, что заявленный

Полупроводниковый прибор, включающий корпус с кристаллом интегральной схемы; в состав краски, которой маркирован корпус полупроводникового прибора, введена поликристаллическая добавка (наполнитель); и при необходимости определить подлинность полупроводникового прибора наличие поликристаллической добавки (наполнителя) в составе краски, применяющейся для маркировки корпуса полупроводникового прибора, выявляется методами рентгеновской дифракции или электронографии, причем, идентификационным признаком для полупроводникового прибора, содержащего поликристаллическую добавку (наполнитель) в составе краски, которой маркируется корпус, является характерный спектр рентгеновской дифракции или электронографии. При этом, поликристаллическая добавка (наполнитель) в составе краски, которой маркирован корпус полупроводникового прибора, проходящего идентификацию будет иметь уникальный характер, что позволит производить идентификацию подлинности полупроводникового прибора, содержащего поликристаллическую добавку (наполнитель) в краске, которой маркирован корпус полупроводникового прибора методами рентгеновской дифракции или электронографии как при полном цикле производства полупроводникового прибора, так и при контрактном производстве кристаллов, с последующим корпусированием на территории заказчика. Так же и после приобретения конечным пользователем готового (корпусированого) полупроводникового прибора он может маркировать его краской, содержащей определенную поликристаллическую добавку (наполнитель) для идентификации. Рентген о-дифракционные исследования проводятся на оборудовании не требующего вакуума в течение 2-3 минут, необходимых для получения спектра дифракции.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является определение принадлежности полупроводникового прибора, подвергающегося исследованию методами рентгеновской дифракции или электронографии, к группам полупроводниковых приборов, содержащих или не содержащих поликристаллическую добавку (наполнитель) в составе краски, маркирующей корпус, что позволяет говорить о подлинности полупроводникового прибора за счет уникальности характерного для каждой поликристаллическую добавки (наполнителя) спектра рентгеновской дифракции или электронографии.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг.1 - Рентгенограмма образца с наполнителем серый абразивный порошок (порошок 1 - корунд);

На фиг.2 - Рентгенограмма образца с наполнителем белый абразивный порошок (порошок 2 - окись алюминия).

Время получения данных рентгенограмм не превышает 2-х минут.

Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности состоит из корпуса (металлокерамический, пластмассовый), внутри которого располагается кристалл, подлежащий проверке на подлинность. В материал краски, которой маркирован корпус, введена поликристаллическая добавка (наполнитель), которая при рентгенографической дифракции или электронографии дает уникальный спектр, с определенной картиной дифракционных пиков, соответствующий только этой кристаллической добавке (фиг.1, 2).

Работает прибор следующим образом. При проверке полупроводникового прибора на подлинность с помощью, например, рентгеновского дифрактометра, происходит получение рентгеновского дифракционного спектра, при сравнении этого спектра с исходным по уникальной картине пиков дифракционного отражения происходит проверка подлинности. При отсутствии добавки в краске, которой маркирован корпус, характерная картина пиков отсутствует. Таким образом, делается вывод о принадлежности полупроводникового прибора с поликристаллической добавкой (наполнителем) в составе маркирующей краски к подлинным полупроводниковым приборам. Происходит идентификация полупроводникового прибора, определение его принадлежности к группе подлинников.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Шляхов, А.Р., Давудов, Ф.Э., Сущность криминалистических экспертиз материалов, веществ и изделий из них (КЭМВИ) // Правоведение. - 1983. - 6.

2. Хрусталев В.Н., Митричев B.C., Основы криминалистического исследования материалов, веществ и изделий из них. Изд. «Питер». - 2003.

3. Понькин Н.А., Что в имени твоем, масс-спектрометрия? сайт Всероссийского масс-спектрометрического общества (http://www.vmso.ru/datadocs/Ponkin.pdf).

4. Laser mark on IC component. Патент US 7622806, МПК H01L 23/48, опубликован 19.04.2007.

5. Method of marking semiconductor chips and markable semiconductor chip. Патент US 4947114, МПК G01R 31/00, опубликован 24.05.1982.

6. RFIDS embedded into semiconductors. Патент US 7348887, МПК G08B 13/14, опубликован 15.06.2005.

7. Method and device for IC identification. Патент US 2004/0230925, МПК G06F 17/50, опубликован 13.05.2003.

Полупроводниковый прибор, характеризующийся тем, что он включает корпус и кристалл интегральной схемы, причем корпус прибора маркирован краской, причем в состав краски, которой маркирован корпус полупроводникового прибора, введена поликристаллическая добавка (наполнитель), которая выявляется методами рентгеновской дифракции или электронографии, причем условием подлинности для полупроводникового прибора, содержащего поликристаллическую добавку (наполнитель) в составе краски, которой маркирован корпус полупроводникового прибора, является совпадение характерного спектра рентгеновской дифракции или электронографии прибора с эталонным.