CN102573283B - Pcb安全保护板以及pcb安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB安全保护板，从上层到下层依次包括表层、第一内层、第二内层以及底层；表层上设置有非敏感信号过孔，第一内层、第二内层以及底层对应设置有通孔；第一内层上设置有敏感信号过孔，第二内层以及底层对应设置有通孔；第二内层层面上设置有保护走线以及敏感信号过孔，底层上对应设有该敏感信号过孔的通孔；通过底层固定于被保护PCB板的表面，底层上分布有多个焊盘，所述焊盘包括保护焊盘以及被保护焊盘包围的接入点焊盘。上述技术方案，一旦保护走线出现断路或者焊盘出现短路等现象，都将触发自毁控制电路工作，自动销毁有关受控电路和信息，确保设备的信息安全。

Description

PCB安全保护板以及PCB安全保护装置

技术领域

本发明涉及一种电子线路的保护领域，尤其涉及金融交易、电子支付等金融安全领域的电路板设计，提供了一种PCB安全保护板以及基于PCB保护板的安全保护装置，用于保护其覆盖的正下方保护区域内表层电子线路。

背景技术

在目前电子产品应用领域，诸如POS机、密码键盘、ATM机及其它金融领域中的电子设备，系统敏感信号如作为输入个人密码的键盘信号部份、存放系统密钥的系统总线信号、自毁攻击检测信号等，都需要受到严格的保护。

申请人在中国实用新型专利第201532882U公开号的专利中，公开了一种键盘电路保护装置的改进结构，包括整机外壳以及设有保护走线的键盘PCB板，该键盘PCB板上设有按键金手指，所述键盘PCB板的上方覆盖一层布满保护走线的柔性线路板，所述柔性线路板的底面设有保护焊盘，该保护焊盘分别与所述柔性线路板上的保护走线以及键盘PCB上的保护走线电性连接。其优点在于：作为现有键盘电路保护装置的一种改进，将柔性线路板的保护走线与键盘PCB板上的保护走线的连接变得更加简单，连接更可靠，同时再将防揭柱，另外还将压紧于所述保护焊盘的上方，即可将防揭保护与键盘电路保护装置集合为一体，结构简单合理且巧妙，另外，还将按键焊盘集成在容性线路板上，即可节约焊盘片贴纸的设置，使结构更加简单，而且还可使按键时更加省力，手感更好，但是该技术方案仅仅将防揭保护与键盘电路保护装置集合为一体，未能保护用于存储敏感数据的MEMORY及MCU，用于存储敏感数据的MIMORY及MCU还需要另外的保护机制和结构。

申请人在公开号为201846524U的专利中，公开了一种PCB板电路保护装置的改进结构，包括整机外壳及设有保护走线的PCB板，该PCB板上设有按键金手指，所述PCB板的上方覆盖一层不满保护走线的柔性线路板，所述柔性线路板的底面设有保护焊盘，该保护焊盘分别与所述柔性线路板上的保护走线以及PCB板上的保护走线电性连接，其特征在于：所述柔性线路板与所述PCB板之间设有一由所述保护走线围成的封闭空间，所述空间内设有用于存储敏感数据的MEMORY及MCU。本实用新型将PCB板电路保护装置与PCB板上的用于存储敏感数据的MEMORY及MCU的保护结合在一起，结构简单合理且巧妙，这样减少了PCB板电路保护装置的模块。

现有技术中，针对敏感信号保护基本上是在键盘按键PCB板上设有复数个连接保护走线的防揭触点，导电橡胶通过整机外壳压紧在防揭触点上，使防揭检测电路导通。若攻击者试图整片揭开整机外壳进行攻击键盘时，导电橡胶便与防揭触点松开，引起防揭检测电路断路等，从而触发相关机制以擦除主机的敏感数据信息，这样敏感数据信息便得到了有效的保护。同时，为了有效防止针对键盘上单个按键的攻击，如攻击者可以在不触及防揭触点的情况下，使用锋利的小刀等其它工具，挖开每个按键，直至显露出PCB印制板上的键盘金手指，从而进行相关的攻击、篡改以取得个人密码的攻击方式，按键PCB印制板正面采用带有自毁攻击保护电路的薄膜按键保护，一旦试图攻击单个键盘信号，其上面的防探测检测电路断路，从而触发相关机制以擦除主机的敏感数据信息，这样敏感数据信息便得到了有效的保护。

通过上述方式整机的正面部分得到了有效的安全防护，对于从背面的保护方式，一般通过设置防揭焊盘，后盖导电橡胶压合焊盘，一旦后盖开启将触发攻击，清除敏感数据信息。其背面的PCB板采用HDI多层板设计，攻击检测信号在内层迷宫走线，试图通过钻孔方式探取敏感信号，必须绕过攻击信号才能实现。在一定程度上，这种攻击方式需要消耗较大的成本。但是，在现有的电路设计中，只要对PCB进行研磨，分析并屏蔽PCB的迷宫走线的起始点。屏蔽后，除起始点外其他迷宫走线的攻击检测信号失去了原有的丧失了安全保护作用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种安全保护技术，对安全信号的过孔及其走线做更安全的保护，以增加外界攻击的难度，提高被保护的PCB的安全系数，从而保护敏感数据不被窃取。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种PCB安全保护板，从上层到下层依次包括表层、第一内层、第二内层以及底层；表层上设置有非敏感信号过孔，第一内层、第二内层以及底层对应设置有通孔；第一内层上设置有敏感信号过孔，第二内层以及底层对应设置有通孔；第二内层层面上设置有保护走线以及敏感信号过孔，底层上对应设有该敏感信号过孔的通孔；通过底层固定于被保护PCB板的表面，底层上分布有多个焊盘，所述焊盘包括保护焊盘以及被保护焊盘包围的接入点焊盘，所述保护焊盘用于保护接入点焊盘。

其中，所述保护焊盘为四个，接入点焊盘为两个，保护焊盘以及接入点焊盘均为方形焊盘，四个方形保护焊盘位于两个接入点焊盘的四边，所述保护焊盘用于保护接入点焊盘。

其中，所述保护焊盘为圆环，所述接入点焊盘为两个，接入点焊盘置于圆环之中，所述保护焊盘用于保护接入点焊盘。

为解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案是：提供一种PCB安全保护装置，包括PCB安全保护板，还包括带安全检测电路的围栏框、按键PCB板以及被保护PCB板；按键PCB板为一层布满保护走线的柔性线路板，其覆盖围栏框形成的一端开口，被保护PCB板覆盖围栏框的另一端开口；带安全检测电路的围栏框、按键PCB板以及被保护PCB板形成一封闭空间，存储有敏感数据的存储器以及控制器置于该封闭空间内；PCB安全保护板通过底层贴片层固定于被保护PCB板上。

其中，所述按键PCB板上设置有防揭开关。

本发明的有益效果是：该PCB安全保护板仅有非敏感信号过孔在其表层走线而用于攻击检测保护的敏感信号过孔、走线分布在第一内层以及第二内层，保护PCB的焊盘封装分布在贴片层，接入点焊盘被保护焊盘围绕，从而防止PCB走线的起始点被攻击，被保护板的敏感信号过孔分布在焊盘之间，如果要探测和屏蔽敏感信号过孔，试图从PCB安全保护板的五个面进行攻击，必须绕过整个系统保护走线，一旦保护走线出现断路或者焊盘出现短路等现象，都将触发自毁控制电路工作，自动销毁有关受控电路和信息，确保设备的信息安全。此外，通过PCB安全保护装置，保护敏感数据的存储器以及控制器，不论是试图从被保护PCB的正面、侧面或者背面进行攻击时，PCB安全保护装置内部的保护机构都将自动检测被攻击，从而自动销毁有关受控电路和信息，确保设备的信息安全。

附图说明

图1是本发明技术方案的PCB安全保护板的仰视图；

图2是本发明技术方案的PCB安全保护板的横向剖视图；

图3是本发明技术方案的PCB安全保护板的实施例一的仰视图；

图4是本发明技术方案的PCB安全保护板的实施例二的仰视图；

图5是本发明技术方案的PCB安全保护装置的结构示意图。

标号说明：

保护焊盘1，2，5，6；  接入点焊盘3，4；   表层7；   第一内层8；第二内层9；   底层10；   敏感信号过孔11；    PCB安全保护板12；防揭开关13，15；   被保护PCB板14；   焊盘16；  围栏框17；按键PCB板18；柔性线路板19；   防揭开关20；圆环21；  非敏感信号过孔22。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施例一

请参阅图1、图2以及图3，本发明提供的一种PCB安全保护板的仰视图，该PCB安全保护板包括至少四层HDI PCB，从上层到下层依次包括表层7、第一内层8、第二内层9以及底层10；表层7上设置有非敏感信号过孔22，第一内层8、第二内层9以及底层10对应设置有通孔；第一内层8上设置有敏感信号过孔11，第二内层9以及底层10对应设置有通孔；第二内层9层面上设置有保护走线以及敏感信号过孔11，底层上对应设有该敏感信号过孔的通孔；通过底层10固定于被保护PCB板的表面，底层上分布有多个焊盘，所述焊盘包括保护焊盘以及被保护焊盘包围的接入点焊盘，所述保护焊盘用于保护接入点焊盘。具体的，所述保护焊盘为四个，如图中的1，2，5，6；接入点焊盘为两个，如图中的3，4；保护焊盘以及接入点焊盘均为方形焊盘，四个方形保护焊盘1，2，5，6置于两个接入点焊盘的四边，保护焊盘用于保护接入点焊盘。

在本技术方案中，PCB安全保护板的表面仅有非敏感信号过孔22，而用于攻击检测保护的敏感信号过孔11、走线均分布在第一内层8以及第二内层9，整个保护走线以迷宫走线方式布满整个保护PCB板，保护PCB的焊盘封装分布在贴片表层7，保护焊盘1，2，5，6用于保护安全接入点焊盘3，4，整个PCB安全保护板被黏贴于被保护板的表面，则被保护板的敏感信号过孔11在空间上分布在保护焊盘1，2，5，6与接入点焊盘3，4之间，如果要探测和屏蔽敏感信号过孔11，试图从PCB安全保护板的五个面进行的攻击必须绕过整个系统保护走线，一旦保护走线出现断路或者接入点3，4与保护焊盘1，2，5，6短路，都将触发自毁控制电路工作，自动销毁有关受控电路和信息，确保设备的信息安全。

实施例二

参阅图4，所述保护焊盘为圆环21，所述接入点焊盘为两个，接入点焊盘置于圆环之中，保护焊盘用于保护接入点焊盘。接入点焊盘与保护焊盘的形状并不受限制，可以为长方形、方形、圆形、梯形或者其他非规则的形状，保护焊盘结构的不同并不影响其效果，因此可以根据实际的需要设计，在此仅以圆环为例给予说明，其他形状结构就不在赘述。

此外，该PCB安全保护板还可以为6层8层HDI PCB板等，层数可以根据实际的需要设计，它能够实现同样的功能，在此仅以四层为例给予说明。

上述技术方案的PCB安全保护板，能够保护线路内层走线，底部连接焊盘，中心两个接入点焊盘用于连接走线的起终点，外围包围防屏蔽的保护焊盘，因此，外界即很难通过攻击安全保护线路迷宫走线的起点过孔。生产装配采用焊接贴片工艺，加工贴装后，PCB的内层保护走线能够完全覆盖内部的敏感信号、过孔。该技术方案，使人们无法轻易的攻击保护电路PCB板下方的接入点焊盘(可以为电路的起点或者终点)，整个被保护的PCB安全系数得到提高，如此极大的提高了敏感数据的保护装置的安全系数。

参阅图5，图中提供一种PCB安全保护装置，包括PCB安全保护板12，该安全保护板固定于被保护板14上，具体的，通过焊盘16焊接于被保护板14上或者可以直接黏贴于被保护板上。该PCB安全保护装置还包括带安全检测电路的围栏框17、按键PCB板18以及被保护PCB板14；按键PCB板为一层布满保护走线的柔性线路板19，其覆盖围栏框17形成的一端开口，被保护PCB板14覆盖围栏框17的另一端开口；带安全检测电路的围栏框17、按键PCB板18以及被保护PCB板14形成一封闭空间，存储有敏感数据的存储器以及控制器置于该封闭空间内；PCB安全保护板通过底层10贴片层固定于被保护PCB板14上。当试图从整机的正面或者侧面进行攻击时，按键PCB板18、被保护PCB板14、围栏框17以及柔性线路板19上的防揭开关20内部的安全检测电路将断开，触发安全电路模块检测到攻击，当试图从整机背面进行攻击时，整个被保护PCB板背面上设置的PCB安全保护板12也将触发安全攻击。

在一改进的技术方案中，所述按键PCB板上设置有防揭开关13，15。当试图从整个PCB板的背面攻击时，防揭开关13，15被断开，触发安全电路模块检测到攻击，从而自动销毁有关受控电路和信息，确保设备的信息安全。

本技术方案将原带安全保护的PCB板改进，调整为普通过孔的PCB板加上带有保护电路的PCB安全保护板，并对PCB安全保护板的焊接焊盘巧妙设计。从而无法攻击走线的起终点。该设计结构简单合理且巧妙，这样减少了PCB板的工艺面积，提高了整件电路安全保护的性能，且产品易于安装，可靠性高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种PCB安全保护装置，其特征在于：包括PCB安全保护板、带安全检测电路的围栏框、按键PCB板以及被保护PCB板；按键PCB板为一层布满保护走线的柔性线路板，其覆盖围栏框形成的一端开口，被保护PCB板覆盖围栏框的另一端开口；带安全检测电路的围栏框、按键PCB板以及被保护PCB板形成一封闭空间，存储有敏感数据的存储器以及控制器置于该封闭空间内； 

PCB安全保护板通过底层贴片层固定于被保护PCB板上； 

其中，所述PCB安全保护板从上层到下层依次包括表层、第一内层、第二内层以及底层；表层上设置有非敏感信号过孔，第一内层、第二内层以及底层对应设置有通孔；第一内层上设置有敏感信号过孔，第二内层以及底层对应设置有通孔；第二内层层面上设置有保护走线以及敏感信号过孔，底层上对应设有该敏感信号过孔的通孔；通过底层固定于被保护PCB板的表面，底层上分布有多个焊盘，所述焊盘包括保护焊盘以及被保护焊盘包围的接入点焊盘，所述保护焊盘用于保护接入点焊盘。 

2.根据权利要求1所述的PCB安全保护装置，其特征在于：所述按键PCB板上设置有防揭开关。