CN102858082B - 核心模块安全区防护结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核心模块安全区防护结构，包括主电路板（1）、贴合在主电路板一侧的中央处理器CPU（2），所述的主电路板（1）设计采用8层设计，其中第2层（10）和第7层（11）为MESH层，所有的防拆开关电路都接在第2层（10）和第7层(11)上，需要进行保护的数据信号都穿过MESH层，在主电路板的更内层3,4,5,6走线。本发明结构简单，成本较低，并且符合PCI标准。

Description

核心模块安全区防护结构

技术领域

本发明涉及金融支付设备安全，尤其是涉及一种核心模块安全区防护结构。

背景技术

金融支付机具，如POS、ATM等的安全形势越来越严峻，针对金融支付设备的技术攻击手段越来越多，如采用开盖、切割、化学药水腐蚀、功率分析等种种方法去探测设备内存储的金融交易密钥。为此，金融支付组织定义了严格的安全技术认证标准，称为PCI（Payment Card Industry，支付卡行业）安全认证标准，只有通过认证标准检测的设备才被认为符合了安全要求，可以抵御当前已知的攻击手段。

认证标准中，核心模块必须被严密防护，以防止密码、密钥、磁卡数据等敏感信息的泄漏。

现有的核心模块安全区的设计，通常采用电路板挡墙方式和灌胶方式。电路板挡墙方式主要利用通过上盖板，下盖板，挡墙板六面围合，形成一个闭合的六面体，构成安全区。而灌胶方式将核心器件放入成型盒内，灌满环氧树脂，构成安全区。两种保护方式的工艺都比较复杂，成本相对较高。

为此，需要一种新的安全区设计方式，以保证核心模块的安全，满足PCI安全认证的需要，同时降低物料成本。

发明内容

本发明为了解决现有技术物料成本高，加工成本高昂的问题，提出一种核心模块安全区防护结构，该结构可以极大的降低物料成本，加工成本。

本发明采用的技术方案为设计一种核心模块安全区防护结构，包括：主电路板、贴合在主电路板一侧的中央处理器CPU，主电路板采用8层设计，其中第2层和第7层为MESH网格层，所有的防拆开关电路都接在第2层和第7层上，需要进行保护的数据信号都穿过MESH层，在主电路板的更内层3,4,5,6层走线。

其中，中央处理器CPU包括：一基片、设于基片一侧的成形区，所述基片靠近成形区的一侧设有一指形焊点，另一侧设有多个管脚，CPU内部走线引出与所述管脚连接，所述的成形区靠近基板的一侧设有核心区。指形焊点与核心区通过引线键合方式连接。中央处理器CPU采用球栅阵列结构的贴片方式封装而成。外部信号采用盲孔方式进入到CPU内部。

本技术方案中，所述的主电路板上设有与CPU的管脚相对应的穿过各层的通孔。

所述的主电路板另一侧与CPU相对的位置设有一带多层MESH保护线路的印刷电路板PCB。

所述的带多层MESH保护线路的印刷电路板PCB采用4层设计，其中第3层和第4层采用为MESH层。

本发明利用CPU本身的封装设计与电路板线路设计及球栅陈列结构（BGA）贴片方式相结合而构成核心模块的安全区，它的安全区建立通过贴片方式即可完成，简单可靠，避免了复杂的人工装配，提高了生产效率，提高了成品率，从而大大降低了生产成本。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明核心模块安全区防护结构的剖面示意图；

图2是本发明CPU的核心模块保护区的结构示意图；

图3是本发明整体结构的剖面示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的核心模块安全区防护结构包括主电路板1、贴合在主电路板一侧的中央处理器CPU 2。主电路板1设计采用8层设计，其中第2层10和第7层11为MESH网格层，所有的防拆开关电路都连接到第2层10及第7层11上，需要进行保护的数据信号都穿过MESH层，在主电路板的更内层第3层、第4层、第5层与第6层走线，该结构设计使得所有的走线都在MESH层第2层与第7层之间，从而得到MESH层的保护，此外，层与层之间的间距在0.2mm以内，间距非常小，使外界无法从电路板的侧面进行攻击，从而使数据信号得到全面的安全保护。

如图2所示，中央处理器CPU包括：一基片21、设于基片一侧的成形区22，该成形区外覆盖环氧树脂，将CPU核心严密的保护起来，所述基片靠近成形区的一侧设有一指形焊点23，另一侧设有多个管脚24，CPU内部走线25引出与所述管脚24连接，所述的成形区靠近基板的一侧即为CPU的核心区26。指形焊点与核心区通过引线键合方式连接，并且，CPU采用球栅阵列结构的贴片方式封装而成。在CPU核心区26的外面，成形区22环氧树脂的下面，同时还有Mesh网格电路的覆盖来保护CPU核心（图中未标出），它可以阻止针对邦定线，邦定手指等对CPU核心的攻击。

如图3的右侧部分所示，在电路板设计上，连接设备5、通讯接口6、卡座7以及连接线8与主电路板1的走线都是通过盲孔的方式进行，外部信号与CPU管脚之间的走线也应该被保护起来，即这些走线都要在防拆开关或MESH网格的保护之下。外部信号到CPU 2的管脚24的走线，通常的做法也都以盲孔的方式进行，生产成本非常高。如图3左侧虚线部分所示，为了降低主电路板的生产成本，主电路板上设有与CPU管脚相对应的穿过各层的通孔，正对CPU的所有走线可以穿过通孔接线，通孔走线极大的降低的主电路板的生产成本。为了保护这些通孔走线，在主电路板1的另一侧，与CPU 2相对的位置设置了一多层MESH的印刷电路板PCB 3，起到保护通孔走线，以及CPU核心区的作用，PCB 3与主电路板的设计类似，采用了4层结构，其中第3层和第4层采用为MESH层。

在本发明的一应用例中，以上的核心模块安全区防护结构可以应用在金融支付设备中。

以上具体实施例仅用以举例说明本发明的结构，本领域的普通技术人员在本发明的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种核心模块安全区防护结构，其特征在于，包括主电路板（1）、贴合在主电路板一侧的中央处理器CPU（2），所述的主电路板（1）设计采用8层设计，其中第2层（10）和第7层（11）为MESH网格层，所有的防拆开关电路都接在第2层（10）和第7层(11)上，需要进行保护的数据信号都穿过MESH层，在主电路板的第3层至第6层之间走线；

所述的主电路板（1）上设有与CPU（2）的管脚（24）相对应的穿过各层的通孔；

所述的主电路板另一侧与CPU相对的位置设有一带MESH网格层的印刷电路板PCB（3）。

2.如权利要求1所述的核心模块安全区防护结构，其特征在于，所述的中央处理器CPU包括：一基片（21）、设于基片一侧的成形区（22），所述基片靠近成形区的一侧设有一指形焊点（23），另一侧设有多个管脚（24），CPU内部走线（25）引出与所述管脚（24）连接，所述的成形区靠近基板的一侧设有核心区（26）。

3.如权利要求2所述的核心模块安全区防护结构，其特征在于，所述的指形焊点与核心区通过引线键合方式连接。

4.如权利要求1所述的核心模块安全区防护结构，其特征在于，所述的中央处理器CPU（2）采用球栅阵列结构的贴片方式封装而成。

5.如权利要求1所述的核心模块安全区防护结构，其特征在于，所述的带MESH层的印刷电路板PCB（3）采用4层设计，其中第3层和第4层采用为MESH层。

6.具有权利要求1至5任一项所述的核心模块安全区防护结构的金融支付设备。