[发明专利]集成电路芯片封装中的用于安全性的物理不可克隆功能

说明书

本公开涉及但不限于集成电路芯片封装中的用于安全性的物理不可克隆功能。在所描述的本发明中，通过使用由传感器测量的粒子产生的磁场波动来开发利用随机放置的磁化粒子的磁场特性。磁化粒子在集成电路芯片的表面附近生成复杂的磁场，其可用作“指纹”。磁化粒子的定位和定向是不受控制的过程，且因此在传感器和粒子之间的相互作用是复杂的。包含磁性粒子的材料的表面附近的磁场的大小和方向的随机性可用于获得物品的唯一标识符，例如携带PUF的集成电路芯片。

背景

1.公开领域

本公开大体上涉及防伪系统，且更具体地说，涉及物理不可克隆功能。

2.相关技术描述

由于可靠性和安全性问题，假冒集成电路芯片(“ICC”)是电子元器 件供应业的主要问题。这种假冒的ICC正在影响许多工业部门，包括计算 机、印刷、电信、汽车电子、医疗、银行、能源/智能电网、航空航天和军 事系统。当关键系统由于使用假冒或低质量部件而开始出现故障或进行恶 意行为，导致小故障、大故障或任务失败(包括健康或安全问题)时，后 果可能非常严重。

例如，2012年的国防授权法案(NDAA)主要是针对不检查其设备中 的假冒零部件的国防承包商。根据福布斯2012年2月14日的文章“NDAA May Put Defense ContractorsIn Prison For Counterfeit Parts”，不消除军用设 备中的假冒电子零部件的承包商可能要承担民事和刑事责任。

伪造者使用的工具和技术已经变得极其复杂，而且资金充足。反过来， 这也需要更复杂的方法来检测进入市场的假冒电子零部件。硬件固有安全 性是一种基于电子装置的固有属性提供安全性的机制。物理不可克隆功能 (“PUF”)属于硬件固有安全领域。

在打印机行业，包括ICC的假冒打印机供应品对消费者来说是一个问 题。假冒供应品可能性能不佳，并可能损坏打印机。打印机制造商使用认 证系统来阻止伪造者。PUF是实现物理单向功能的一种类型的认证系统。 理想情况下，PUF不能完全复制，并且因此很难伪造。在电子设备封装(包 括ICC)中包括PUF可以阻止伪造者。

概述

在所描述的本发明中，通过使用由诸如霍尔效应传感器的传感器或这 样的传感器阵列测量的粒子产生的磁场波动来开发利用随机放置的磁化 粒子的磁场特性。本发明由被包在包含磁性粒子的基底中或由该基底包覆 成型(over-molded)的ICC组成。磁化粒子在ICC表面附近生成复杂的磁 场，其可以用作“指纹”。磁化粒子的定位和定向是不受控制的过程，且 因此在传感器和粒子之间的相互作用是复杂的。因此，很难复制该装置使 得产生相同的磁性图案和粒子物理位置图案。包含磁性粒子的材料的表面 附近的磁场的大小和方向的随机性可用于获得物品(例如携带PUF的集成 电路芯片)的唯一标识符。此外，将装置放置在集成电路芯片的顶层中保 护了底层电路免受攻击者的检查，例如用于逆向工程。当伪造者试图去除 全部或部分涂层时，磁场分布必须改变，从而破坏原始唯一标识符。

本发明在其一种形式中涉及由包含随机放置的磁性粒子的PUF覆盖 或包封的集成电路芯片。

本发明在其另一种形式中涉及一种用于打印机或打印机供应部件(例 如墨粉盒)中的集成电路芯片，该集成电路芯片被包含随机放置的磁性粒 子的PUF覆盖或包封。

本发明在其又一形式中涉及一种在银行卡上的EMV(欧洲支付、万事 达卡、维萨卡)交易芯片或嵌入式微芯片，该EMV(欧洲支付、万事达卡、 维萨卡)交易芯片或嵌入微芯片被包含随机放置的磁性粒子的PUF覆盖。

本发明在其又一形式中涉及一种具有安装在形成银行卡的主体的基 底上的EMV交易芯片的设备，其中多个磁化粒子被分散在基底中以形成 PUF。

附图说明

并入说明书中并形成说明书的一部分的附图说明了本公开的若干方 面，并与描述一起用于解释本公开的原理。