Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности в материале корпуса

 

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.

Сущность полезной модели заключается в том, что полупроводниковый прибор, включающий корпус с кристаллом интегральной схемы, в состав материала корпуса полупроводникового прибора введена поликристаллическая добавка (наполнитель). При необходимости определить подлинность полупроводникового прибора, наличие поликристаллической добавки (наполнителя) в составе материала корпуса выявляется методами рентгеновской дифракции или электронографии, причем, идентификационным признаком для полупроводникового прибора, содержащего поликристаллическую добавку (наполнитель) в составе материала корпуса является характерный спектр рентгеновской дифракции или электронографии, с определенным расположением дифракционных пиков. При этом поликристаллическая добавка (наполнитель) в составе материала корпуса 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 материала корпуса методами рентгеновской дифракции или электронографии.

Введенные существенные особенности позволяют определять подлинность полупроводникового прибора.

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].

Главными недостатками вышеперечисленных методов является сложность и дороговизна используемого высоковакуумного оборудования, а также крайне трудоемкий и длительный процесс исследования каждого образца.

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, соответственно, стоимость его изготовления. Введение в полупроводниковый прибор радиочастотной метки в качестве отдельного кристалла также вносит избыточность в полупроводниковый прибор, повышает сложность изготовления полупроводникового прибора с таким кристаллом и стоимость его изготовления.

Задачей, на решение которой направлена 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; состав материала корпуса полупроводникового прибора введена поликристаллическая добавка (наполнитель) и при необходимости определить подлинность полупроводникового прибора наличие поликристаллической добавки (наполнителя) в составе материала корпуса выявляется методами рентгеновской дифракции или электронографии, причем, идентификационным признаком для полупроводникового прибора, содержащего поликристаллическую добавку (наполнитель) в составе материала корпуса является характерный спектр рентгеновской дифракции или электронографии. При этом, поликристаллическая добавка (наполнитель) в составе материала корпуса полупроводникового прибора, проходящего идентификацию будет иметь уникальный характер, что позволит производить идентификацию подлинности полупроводникового прибора, содержащего поликристаллическую добавку (наполнитель) в составе материала корпуса методами рентгеновской дифракции или электронографии как при полном цикле производства полупроводникового прибора, так и при контрактном производстве кристаллов, с последующим корпусированием на территории заказчика. Рентгено-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 материала корпуса, 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 корпуса введена поликристаллическая добавка (наполнитель), которая при рентгенографической дифракции или электронографии дает уникальный спектр, с определенной картиной дифракционных пиков, соответствующий только этой поликристаллической добавке (фиг.1-4). При этом рентгенограмма полупроводникового прибора как с верхней, так и с нижней стороны дает сходную картину дифракционных пиков (фиг.5).

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 делается вывод о подлинности (пики совпадают) или не подлинности (пики не совпадают или отсутствуют) полупроводникового прибора, подвергающегося проверке. При отсутствии внедренного в материал корпуса поликристаллического материала (наполнителя) характерная картина пиков отсутствует. Таким образом, делается вывод о принадлежности полупроводникового прибора с поликристаллической добавкой (наполнителем) 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 в состав материала корпуса 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 материала корпуса, является совпадение характерного спектра рентгеновской дифракции или электронографии прибора с эталонным.



 

Похожие патенты:

Техническим результатом при использовании полезной модели является существенное сужение разброса величины выходного напряжения ДТ при температуре 77 К (U77) и обеспечение стабильности всех ДТ в партии

Техническим результатом работы полезной модели является обеспечение возможности защиты областей топологии кристалла, содержащих конфиденциальные данные от обратного проектирования, путем механического разрушения именно того участка топологии, который содержит конфиденциальную информацию

Мощный полупроводниковый прибор для высокочастотного переключения для применения в высокочастотных преобразователях радиоэлектронной и радиотехнической аппаратуры. Основной технической задачей предложенной полезной модели мощного полевого транзистора является повышение частотных и динамических свойств, токовых и температурных характеристик, надежности мощных полупроводниковых приборов для высокочастотного переключения на основе транзисторно-диодных интегральных сборок.
Наверх