CN105756441B - 原位溅射型单次试开固态密码锁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了原位溅射型单次试开固态密码锁，包括鉴别电路和保险丝，鉴别电路由溅射型OFF‑ON开关实现；保险丝在电路干路中与电源相连；电动执行器接入密码锁电路中，电动执行器一端与保险丝相连，另一端与鉴别电路的正确解锁通路相连；N bit的鉴别电路，由2N个溅射型OFF‑ON开关，每级按照二选一的逻辑，N级级联构成；本发明利用溅射型OFF‑ON开关可分别控制电流、电压、频率、脉冲幅值而使电动执行器工作，分别构成电流型、电压型、频率型、脉冲型的固态密码锁；利用溅射型OFF‑ON开关中OFF态到ON态单向切换的不可逆特性、保险丝的熔断特性、与装定密码对应的电路连接关系，以实现单次试开的功能。

Description

原位溅射型单次试开固态密码锁

技术领域

本发明属于锁具安全领域，具体涉及一种原位溅射型单次试开固态密码锁。

技术背景

随着人们生活水平的提高和安全意识的加强，对安全的要求也就越来越高。传统的锁具技术原理过于简单，不具备真正的防盗功能。随着科学技术的发展，电子密码锁已经逐渐代替机械密码锁应用于工作生活中。陕西亚泰电器科技有限公司公开了公告号为CN02995853U，公开日是2013年6月12日的中国发明专利文献，该文献涉及一种智能电子密码锁及其构造，该技术方案的特征在于：所述密码输入电路包括4×4矩阵键盘，密码锁的解锁原理是将用户的输入密码与电子锁的内置开锁密码进行比较，用户在输入密码正确的情况下实现开锁功能。虽然这种电子密码锁可以在很多场合起到一定的安全作用，例如小区的防盗门。但该方案的存在的缺点是：密码可以重复试多次，对于安全性要求高的场合，人们并不希望让这种密码锁将输入的密码和设置的密码进行多次比较，容易被破解，安全系数不高。

上海交通大学张卫平等人的论文《反干涉齿轮集微机电系统密码锁鉴码问题》（张卫平， 陈文元， 赵小林，等. 反干涉齿轮集微机电系统密码锁鉴码问题[J]. 上海交通大学学报，2006，40（7）：1103-1107.）提出了一种反干涉齿轮集微机电系统密码锁，该密码锁是一种用于要害系统的机电一体化装置，该密码锁驱动器由两片电机定子和一个电机转子构成；鉴码器由两组反干涉齿轮集、棘轮、棘爪和簧片构成；耦合器由光纤、准直器和耦合轮构成。该密码锁属于机电系统，结构较复杂，可靠性不高。

北京理工大学Ding X R等人的论文《Single use，MEMS Metal Bridge igniterBased Electro-explosive Solid OFF-ON Switch》（Ding X R，Lou W Z，Li K，et al.One-time use MEMS metal bridge igniter based electro-explosive solid OFF-ONswitch[J]. Key Engineering Materials，2014，609-610：1289-1292.）中报道了一种溅射型OFF-ON开关，属于电爆炸溅射型OFF-ON开关，工作原理是：电爆炸溅射型OFF-ON开关开关结构从下到上分别为底部衬底（Si）、具有叉指电极的金属导线、金属桥爆炸箔（Al）、顶部衬底（Si），并且在键合硅的衬底中间有一个空腔，叉指电极的金属导线形成在底部衬底，金属桥爆炸箔形成在顶部衬底。开关的初始状态是OFF态，当金属爆炸箔（由铝制成）接通脉冲源，爆炸箔的温度迅速升高，在极短的时间内迅速成为等离子态，并且溅射到下层的叉指电极上，从而使两个分离的电极接触，实现开关从OFF态到ON态。其优点为：一、没有可动部分，在变化的环境或恶劣的环境中的可靠性高；二、使用周期长，双态稳定性好；三、与集成电路兼容。Ding X R等人只将其应用于高能源控制和新一代引信中，但目前为止，还并未将此开关应用于密码锁电路设计中。

发明内容

为了解决上述技术缺陷，本发明提供一种结构简单、易于制作、安全性高的原位溅射型单次试开固态密码锁，该结构的密码锁通过鉴别电路装定密码、利用溅射型OFF-ON开关控制电压、电流、频率、脉冲幅值，使电动执行器工作，综合利用溅射型OFF-ON开关中OFF态到ON态单向切换的不可逆特性、保险丝的熔断特性、与装定密码对应的电路连接关系，以实现单次试开的功能，只有输入的密码和设置的密码相同，密码锁才打开，否则将电路短路、保险丝熔断，使密码锁锁定，该密码锁采用半导体工艺（MEMS）制作实现固态。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：至少包括电源、导线、鉴别电路、保险丝，电源通过导线连接鉴别电路，鉴别电路与保险丝相连，保险丝与电源相连；鉴别电路与保险丝相连的正确解锁通路上连接有电动执行器。

所述N bit的鉴别电路，由2N （N级、每级2个）个溅射型OFF-ON开关，按照每级“二选一”的逻辑，N级级联构成，用于装定密码。

在任一bit处输入错误的密码时，由于溅射型OFF-ON开关只能实现OFF态到ON态的单向切换，具有不可逆特性，鉴别电路具有与装定密码对应的电路连接关系，将使电源和保险丝保持在短路状态，进而熔断保险丝，电动执行器因此无法获得来自电源的电激励信号而驱动；只有当N bit密码全部输入正确时，鉴别电路才会使电源和电动执行器保持在串联状态，电动执行器获得来自电源的电激励信号而动作。

所述溅射型OFF-ON开关与导线构成的电路是由半导体工艺制作。

本发明采用溅射型OFF-ON开关应用于设计电路中，实现控制电流、电压、频率、脉冲幅值的单次试开固态密码锁。所述密码锁可为如下四种类型：电压型密码锁、电流型密码锁、频率型密码锁、脉冲型密码锁。

所述的电流型密码锁是由电源提供电流，通过鉴别电路中溅射型OFF-ON开关控制电流，当密码正确时，电流型电动执行器可通过鉴别电路输出的所需电流而工作。

所述的电压型密码锁是将密码锁电路接入分压电路中，通过鉴别电路中溅射型OFF-ON开关控制电压，当密码正确时，电压型电动执行器可通过分压电路得到所需电压而工作。

所述的频率型密码锁是将密码锁电路接入振荡电路中，通过鉴别电路中溅射型OFF-ON开关控制分频器或倍频器的工作而控制频率的输出，当密码正确时，频率型电动执行器可通过鉴别电路输出的所需频率而工作。

所述的脉冲型密码锁是将密码锁一端接入脉冲发生电路中，一端入接放大电路中，利用密码锁的鉴别电路与溅射型OFF-ON开关特性实现控制放大器的工作，从而控制电动执行器所需的脉冲幅值。密码正确时，脉冲型电动执行器可通过鉴别电路输出的所需脉冲幅值而工作。

所述溅射型OFF-ON开关为电爆炸溅射型OFF-ON开关。

所述电爆炸溅射型OFF-ON开关，其电极结构为分形叉指型，具体结构为：两端均为叉指状结构，两端的叉指相互交错，每个叉指上均设置有若干齿状结构，两两相邻的叉指上的齿状结构交错均布；当开关处于OFF态时，两相邻的叉指上的齿状结构之间有间隙；当开关从OFF态到ON态时，齿状结构相熔，开关两极接通。

这样做的优点有：一、由于分形叉指型的导线结构，大大增加了爆炸箔溅射在间隙里的概率，确保开关从OFF态到ON，两电极完全接通，提高开关可靠性；二、可以大大减小爆炸箔的面积，从而降低所需溅射的能量，同时也可以减小开关的体积。

所述电动执行器是原位溅射型单次试开固态密码锁最终要控制的对象。电路通过控制电压、电流、频率、脉冲幅值使密码锁为对应类型的密码锁，从而不同类型的密码锁控制不同类型的电动执行器工作。

总结上述描述，可得出如下内容：

本发明中所述的“原位溅射型”是指：利用电爆炸溅射型OFF-ON开关，金属爆炸箔接通脉冲源，其温度迅速升高成为等离子体，并且等离子态的爆炸箔溅射到下面的叉指电极，从而使两个分离的电极接触，开关及密码锁位置无需移动。

本发明中的“单次试开”是指：在任一bit处输入错误的密码时，由于溅射型OFF-ON开关只能实现OFF态到ON态的单向切换，具有不可逆特性，鉴别电路具有与装定密码对应的电路连接关系，将使电源和保险丝保持在短路状态，进而熔断保险丝，电动执行器因此无法获得来自电源的电激励信号而驱动；从而使密码锁锁定且不能重试。只有当N bit密码全部输入正确时，鉴别电路才会使电源和电动执行器保持在串联状态，电动执行器获得来自电源的电激励信号而驱动。

本发明中“固态”是指：溅射型OFF-ON开关与导线构成的整个密码锁电路是由半导体（MEMS）工艺制作。

本发明中“密码锁”是指：通过利用溅射型OFF-ON开关控制电压、电流、频率、脉冲幅值而分别构成的电压型、电流型、频率型、脉冲型密码锁。

本发明的有益效果为：

本发明利用溅射型OFF-ON开关特性，将溅射型OFF-ON开关用于密码锁领域，可以大大提高安全性，并且该密码锁具有结构简单、易于制作的特点，可用于要害系统、设施等的安全与保安应用中。

附图说明

图1为本发明采用电流型固态密码锁的4 bit正确解锁电路图；

图2为本发明采用电流型固态密码锁的误码失效电路与单次试开实现图；

图3为本发明采用电压型固态密码锁的4 bit正确解锁电路图；

图4为本发明采用电压型固态密码锁的误码失效电路与单次试开实现图；

图5为本发明采用频率型固态密码锁的4 bit正确解锁电路图；

图6为本发明采用频率型固态密码锁的误码失效电路与单次试开实现图；

图7为本发明采用脉冲型固态密码锁的控制脉冲幅值4 bit正确解锁电路图；

图8为本发明采用脉冲型固态密码锁的控制脉冲幅值误码失效电路与单次试开实现图；

图9为本发明的溅射型OFF-ON开关电极采用分形叉指型的结构示意图；

图10 a1—图10a2为本发明采用电爆炸OFF-ON开关的结构示意图；

图11 a-图11 d为本发明电爆炸溅射型OFF-ON开关制作工艺步骤示意图；

图12 a1—图12a2为本实用新型采用电爆炸OFF-ON开关的结构示意图；

图13 a1—图13 c 为本实用新型电爆炸溅射型OFF-ON开关制作工艺步骤示意图；

图14 a1和图14 a2为本实用新型采用电爆炸OFF-ON开关的结构示意图；

图15 a1—图15 c为本实用新型电爆炸溅射型OFF-ON开关制作工艺步骤示意图；

上述附图中，数字标记为：1-硅衬底一，2-叉指电极，3-金属爆炸箔，5-光刻胶， 6-硅衬底二，7-硅隔板。

具体实施方式

原位溅射型单次试开固态密码锁，至少包括电源、导线、鉴别电路、保险丝，电源通过导线连接鉴别电路，鉴别电路与保险丝相连，保险丝与电源相连；鉴别电路与保险丝相连的正确解锁通路上连接有电动执行器；

所述N bit的鉴别电路，由2N（N级、每级2个）个溅射型OFF-ON开关，按照每级“二选一”的逻辑，N级级联构成，用于装定密码。

在任一bit处输入错误的密码时，由于溅射型OFF-ON开关只能实现OFF态到ON态的单向切换，具有不可逆特性，鉴别电路具有与装定密码对应的电路连接关系，将使电源和保险丝保持在短路状态，进而熔断保险丝，电动执行器因此无法获得来自电源的电激励信号而驱动；只有当N bit密码全部输入正确时，鉴别电路才会使电源和电动执行器保持在串联状态，电动执行器获得来自电源的电激励信号而驱动。

所述溅射OFF-ON开关与导线构成的电路是由半导体工艺制作。

本发明采用溅射型OFF-ON开关应用于设计电路中，实现控制电流、电压、频率、脉冲幅值的单次试开固态密码锁。所述密码锁可为如下四种类型：电压型密码锁、电流型密码锁、频率型密码锁、脉冲型密码锁。

所述的电流型密码锁是由电源提供电流，通过鉴别电路中溅射型OFF-ON开关控制电流，当密码正确时，电流型电动执行器可通过鉴别电路输出的所需电流而工作。

所述的电压型密码锁是将密码锁电路接入分压电路中，通过鉴别电路中溅射型OFF-ON开关控制电压，当密码正确时，电压型电动执行器可通过分压电路得到所需电压而工作。

所述的频率型密码锁是将密码锁电路接入振荡电路中，通过鉴别电路中溅射型OFF-ON开关控制分频器或倍频器的工作而控制频率的输出，当密码正确时，频率型电动执行器可通过鉴别电路输出的所需频率而工作。

所述的脉冲型密码锁是将密码锁一端接入脉冲发生电路中，一端入接放大电路中，利用密码锁的鉴别电路与溅射型OFF-ON开关特性实现控制放大器的工作，从而控制电动执行器所需的脉冲幅值。密码正确时，脉冲型电动执行器可通过鉴别电路输出的所需脉冲幅值而工作。

所述溅射型OFF-ON开关为电爆炸溅射型OFF-ON开关，具体的形成结构如图10a1—图10a2所示。

如图11 a1—图11 d所示，为本实用新型的点爆炸溅射型OFF-ON开关的主要制作工艺步骤示意图。其中：图11 a1为硅衬底一1；图11 a2中，在硅衬底一1旋涂一层光刻胶5；在图11 a3中，对光刻胶5进行正面光刻，并显影；图11 a4中，采用磁控溅射，溅射一层金属铜薄膜；图11 a5中采用Lift-off工艺，形成叉指电极2。图11 b1到图11b5中，采用与图11a1到图11a5相同的工艺形成金属爆炸箔3。图11 c1中，为硅隔板7，图11c2中，硅隔板7采用深反应离子刻蚀工艺形成通孔4。图11 d中，采用三层硅-硅键合工艺，将图11 a5、图11 b5和图11 c2中的硅衬底键合在一起。

所述溅射型OFF-ON开关为点爆炸溅射型OFF-ON开关，具体的形成结构如图12a1—图12a2所示。

如图13 a1—图13 c所示，为本实用新型的点爆炸溅射型OFF-ON开关的主要制作工艺步骤示意图。其中，图13 a1为硅衬底一1；在图13 a2中在硅衬底1旋涂一层光刻胶5；在图13 a3，对光刻胶5进行正面光刻，并显影；图13 a4，采用磁控溅射，溅射一层金属铜薄膜；图13 a5中，采Lift-off工艺，形成叉指电极2。图13 b1为硅衬底二6；图13 b2中，通过湿蚀法刻蚀硅衬底二6，形成凹槽；在图13 b3中，在有凹槽的硅衬底二6上喷涂一层光刻胶5；图13 b4中，对光刻胶5进行正面光刻，并显影；在图13 b5中，采用磁控溅射，溅射一层金属铝薄膜；图13 b6采用Lift-off工艺，形成金属爆炸箔3。图13c中，采用硅-硅键合工艺，将图13a5和图13 b6中的硅衬底键合在一起。

所述溅射型OFF-ON开关为点爆炸溅射型OFF-ON开关，具体的形成结构如图14a1—图14a2所示。

如图15 a 1—图15 c所示，为本实用新型的点爆炸溅射型OFF-ON开关的主要制作工艺步骤示意图。其中，图15 a1为硅衬底二6；在图15 a2中，在硅衬底二6上旋涂一层光刻胶5；图15 a3中，对光刻胶5进行正面光刻，并显影；图15 a4，采用磁控溅射，溅射一层金属铝薄膜；图15 a5中，采用Lift-off工艺，形成金属爆炸箔3。图15 b1为硅衬底一1；图15 b2中，通过湿蚀法刻蚀硅衬底一1，形成凹槽；在图15 b3中，在有凹槽的硅衬底一1上喷涂一层光刻胶5；图15 b4中，对光刻胶5进行正面光刻，并显影；在图15 b5中，采用磁控溅射，溅射一层金属铝铜薄膜；图15b6，采用Lift-off工艺，形成叉指电极2。图15 c中，采用硅-硅键合工艺，将图15 a5和图15 b6中的硅衬底键合在一起。

如图9所示，所述电爆炸溅射型OFF-ON开关，其导线结构为分形叉指型，具体结构为：两端均为叉指状结构，两端的叉指相互交错，每个叉指上均设置有若干齿状结构，两两相邻的叉指上的齿状结构交错均布；当开关处于OFF态时，两相邻的叉指上的齿状结构之间有间隙；当开关从OFF态到ON态时，齿状结构相熔，开关两极接通。

所述电动执行器是原位溅射型单次试开固态密码锁最终要控制的对象。电路通过控制电压、电流、频率、脉冲幅值使密码锁为对应类型的密码锁，从而不同类型的密码锁控制不同类型的电动执行器工作。

下面结合具体实施过程和附图对本发明作详细说明

实施例1

如图1所示，是电流型固态密码锁4 bit正确解锁电路图。

在实际应用中，本发明适用多bit密码锁。工作电路由电源、导线、鉴别电路、保险丝、电动执行器组成，N bit的鉴别电路，由2N （N级、每级2个）个溅射型OFF-ON开关，按照每级“二选一”的逻辑，N级级联构成。电源提供电流，开关选用溅射型OFF-ON开关，利用密码锁的鉴别电路与开关特性实现控制电流，密码输入正确，得到所需电流使电动执行器工作，实现电流型密码锁的应用。

本发明的溅射型OFF-ON开关包括有四个节点：Node1、Node2、Node3、Node4，开关A1、B1、A2、B2、A3、B3、A4、B4；信号经过节点Node1则有两路选择，一路为开关A1，另一路为B1；经过节点Node2则有两路选择，一路为开关A2，另一路为B2；经过节点Node3则有两路选择，一路为开关A3，另一路为B3；经过节点Node4则有两路选择，一路为开关A4，另一路为B4。

在正确解锁的情况下，当电流经节点选择后，固态开关即OFF-ON A1、B2、A3、B4处于ON状态时，则保险丝不会熔断，即密码锁工作，电动执行器通过所需电流而驱动。

以节点流出两路编码01方式，上方开关处于ON态为记为0，右方开关处于ON态记为1，由此图1的正确解锁密码为“0101”。

实施例2

如图2所示是电流型固态密码锁的误码失效电路与单次试开实现图。

在实际应用中，本发明适用多bit密码锁。工作电路由电源、导线、鉴别电路、保险丝、电动执行器组成，N bit的鉴别电路，由2N （N级、每级2个）个溅射型OFF-ON开关，按照每级“二选一”的逻辑，N级级联构成。电源提供电流，开关选用溅射型OFF-ON开关，利用密码锁的鉴别电路与开关特性实现控制电流，密码输入正确，得到所需电流使电动执行器工作，实现电流型密码锁的应用。

本发明的溅射型OFF-ON开关同样采用实施例1中的结构。

其工作过程为：当电流经节点选择固态开关后，若第一步就误让固态开关即溅射型OFF-ON B1处于ON状态，则电流经开关B1将保险丝熔断，从而电动执行器与电源断开，由于溅射型OFF-ON开关一经处于ON态，无法恢复，即使更换保险丝，电路始终处于短路状态，会再次熔断保险丝。这样就使电动执行器与电源彻底断开，无法获得驱动所需的电流，从而真正实现单次试开功能，确保安全性。如图2所示，即使不是第一步出错，前面输入密码正确，后面出现误码也会达到上述结果。

实施例3

如图3所示是电压型固态密码锁的4 bit正确解锁电路图。

在实际应用中，本发明适用多bit密码锁。

密码锁电路由电源、导线、鉴别电路、保险丝组成，鉴别电路采用和实施例1相同的溅射型OFF-ON开关组成。

将密码锁应用于分压电路中，如图3所示，密码锁与两个电阻串联，电动执行器与其中一个电阻并联，电压与其两端电压相等。利用密码锁的鉴别电路与溅射型OFF-ON开关特性控制电压，当密码输入正确时，电阻分压，电动执行器得到所需电压而工作，从而实现电压型密码锁的应用。本发明的原位溅射型单次试开固态密码锁的工作过程为：电压每经一个节点都有两路选择，在正确解锁的情况下，固态开关即OFF-ON A1、B2、A3、B4处于ON状态，则保险丝不会熔断，即密码锁工作，电动执行器通过所需电压而驱动。以节点流出两路编码01方式，上方开关处于ON态为记为0，右方开关处于ON态记为1，由此图1的正确解锁密码为“0101”。

实施例4

如图4所示是，电压型固态密码锁的误码失效电路与单次试开实现图。

图4仍适用多bit密码锁。工作电路由电源、导线、鉴别电路、保险丝、电动执行器组成，鉴别电路采用和实施例1相同的溅射型OFF-ON开关组成。

电源提供电电压，将密码锁应用于分压电路中，如图4所示，密码锁与两个电阻串联，电动执行器与其中一个电阻并联，电压与其两端电压相等。利用密码锁的鉴别电路与溅射型OFF-ON开关特性控制电压。本发明的原位溅射型单次试开固态密码锁的工作过程为：电流每经一个节点有两路选择，若第一步就误让固态开关即OFF-ON B1处于ON状态，则电压经开关B1将保险丝熔断，从而电动执行器与电源断开，由于溅射型OFF-ON开关一经处于ON态，无法恢复，即使更换保险丝，电路始终处于短路状态，会再次熔断保险丝。这样就使电动执行器与电源彻底断开，无法获得所需的电压，从而真正实现单次试开功能，确保安全性。如图4所示，即使不是第一步出错，前面输入密码正确，后面出现误码也会达到上述结果。

实施例5

如图5所示是频率型固态密码锁的4 bit正确解锁电路图。图5示例4 bit电路，在实际应用中，本发明适用多bit密码锁。密码锁电路由电源、导线、鉴别电路、保险丝组成，鉴别电路采用和实施例1相同的溅射型OFF-ON开关组成。

将密码锁一端接入振荡电路中，另一端连接分频器或倍频器，再与电动执行器连接构成回路。利用密码锁的鉴别电路与溅射型OFF-ON开关特性实现控制分频器或倍频器的工作，从而控制电动执行器所需的频率。当密码输入正确时，得到所需频率使频率型电动执行器工作，实现频率型密码锁的应用。本发明的原位溅射型单次试开固态密码锁的工作过程为：频率每经一个节点都有两路选择，在正确解锁的情况下，固态开关即OFF-ON A1、B2、A3、B4处于ON状态，则保险丝不会熔断，即密码锁工作，电动执行器通过所需频率而驱动。以节点流出两路编码01方式，上方开关处于ON态为记为0，右方开关处于ON态记为1，由此图1的正确解锁密码为“0101”。

实施例6

如图6所示是频率型固态密码锁的误码失效电路与单次试开实现图。

图6示例4 bit电路，在实际应用中，本发明适用多bit密码锁。密码锁电路由电源、导线、鉴别电路、保险丝组成，鉴别电路采用和实施例1相同的溅射型OFF-ON开关组成。

将密码锁一端接入振荡电路中，另一端连接分频器或倍频器，再与电动执行器连接构成回路。利用密码锁的鉴别电路与溅射型OFF-ON开关特性实现控制分频器或倍频器的工作，从而控制电动执行器所需的频率。当密码输入正确时，得到所需频率使频率型电动执行器工作，实现频率型密码锁的应用。本发明的原位溅射型单次试开固态密码锁的工作过程为：频率每经一个节点有两路选择，若第一步就误让固态开关即OFF-ON B1处于ON状态，则保险丝熔断，从而电动执行器与振荡电路断开，由于溅射型OFF-ON开关一经处于ON态，无法恢复，即使更换保险丝，密码锁电路始终处于短路状态，会再次熔断保险丝。这样就使电动执行器与振荡电路彻底断开，无法获得所需的频率，从而真正实现单次试开功能，确保安全性。如图6所示，即使不是第一步出错，前面输入密码正确，后面出现误码也会达到上述结果。

实施例7

如图7所示是4 bit脉冲型固态密码锁控制脉冲幅值的正确解锁电路图。图7示例4bit电路，在实际应用中，同样适用于多bit密码锁。密码锁电路由电源、导线、鉴别电路、保险丝组成，鉴别电路采用和实施例1相同的溅射型OFF-ON开关组成。

将密码锁一端接入脉冲发生电路中，另一端连接放大器，再与电动执行器连接构成回路。利用密码锁的鉴别电路与溅射型OFF-ON开关特性实现控制放大器的工作，从而控制电动执行器所需的脉冲幅值。当密码输入正确时，得到所需脉冲幅值使脉冲型电动执行器工作，实现脉冲型密码锁的应用。本发明的原位溅射型单次试开固态密码锁的工作过程为：脉冲每经一个节点都有两路选择，在正确解锁的情况下，固态开关即OFF-ON A1、B2、A3、B4处于ON状态，则保险丝不会熔断，即密码锁工作，电动执行器通过所需脉冲幅值而驱动。以节点流出两路编码01方式，上方开关处于ON态为记为0，右方开关处于ON态记为1，由此图1的正确解锁密码为“0101”。

实施例8

如图8所示是脉冲型固态密码锁控制脉冲幅值的误码失效与单次试开实现图。图8示例4 bit电路，在实际应用中，本发明适用多bit密码锁。密码锁电路由电源、导线、鉴别电路、保险丝组成，鉴别电路采用和实施例1相同的溅射型OFF-ON开关组成。

将密码锁一端接入脉冲发生电路中，另一端连接放大器，再与电动执行器连接构成回路。利用密码锁的鉴别电路与溅射型OFF-ON开关特性实现控制放大器的工作，从而控制电动执行器所需的脉冲幅值。当密码输入正确时，得到所需脉冲幅值使脉冲型电动执行器工作，实现脉冲型密码锁的应用。本发明的原位溅射型单次试开固态密码锁的工作过程为：频率每经一个节点有两路选择，若第一步就误让固态开关即溅射型OFF-ON B1处于ON状态，则保险丝熔断，从而电动执行器与脉冲发生电路断开，由于溅射型OFF-ON开关一经处于ON态，无法恢复，即使更换保险丝，密码锁电路始终处于短路状态，会再次熔断保险丝。这样就使电动执行器与脉冲发生电路彻底断开，无法获得所需的脉冲幅值，从而真正实现单次试开功能，确保安全性。如图8所示，即使不是第一步出错，前面输入密码正确，后面出现误码也会达到上述结果。

Claims (9)

1.原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：至少包括电源、导线、N bit的鉴别电路、保险丝，电源通过导线连接鉴别电路，鉴别电路与保险丝相连，保险丝与电源相连；鉴别电路与保险丝相连的正确解锁通路上连接有电动执行器；

所述N bit的鉴别电路，包括2N个溅射型OFF-ON开关，其中，N≥1；所述2N个溅射型OFF-ON开关，为N级级联结构，每级按照二选一的逻辑，用于装定密码；所述溅射型OFF-ON开关只能实现OFF态到ON态的单向切换；在任一bit处输入错误的密码时，鉴别电路使电源和保险丝保持在短路状态，进而熔断保险丝，电动执行器因此无法获得来自电源的电激励信号而驱动；只有当N bit密码全部输入正确时，鉴别电路使电源和电动执行器保持在串联状态，电动执行器获得来自电源的电激励信号而驱动。

2.根据权利要求1所述的原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述密码锁为电流型密码锁，或者电压型密码锁，或者频率型密码锁，或者脉冲型密码锁。

3.根据权利要求2所述的原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述电流型密码锁，由电源提供电流，通过溅射型OFF-ON开关控制电流，所述电动执行器为电流型电动执行器；当密码正确时，电流型电动执行器通过鉴别电路输出的所需电流而工作。

4.根据权利要求2所述的原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述电压型密码锁，其密码锁电路接入分压电路中，通过溅射型OFF-ON开关控制电压，所述电动执行器为电压型电动执行器；当密码正确时，电压型电动执行器通过分压电路得到所需电压而工作。

5.根据权利要求2所述的原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述频率型密码锁，是将密码锁接入振荡电路中，通过溅射型OFF-ON开关控制分频器或倍频器的工作而控制频率的输出，所述电动执行器为频率型电动执行器；当密码正确时，频率型电动执行器通过鉴别电路输出的所需频率而工作。

6.根据权利要求2所述的原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述脉冲型密码锁，是将密码锁的一端接入脉冲发生电路中，密码锁的另一端入接放大电路中，通过鉴别电路与溅射型OFF-ON开关特性控制放大电路中的放大器工作，从而控制电动执行器所需的脉冲幅值，所述电动执行器为脉冲型电动执行器；当密码正确时，脉冲型电动执行器通过鉴别电路输出的所需脉冲幅值而工作。

7.根据权利要求1所述的原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述溅射型OFF-ON开关为电爆炸溅射型OFF-ON开关。

8.根据权利要求7所述的原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：所述电爆炸溅射型OFF-ON开关的导线结构为分形叉指型，导线结构的具体结构为：两端均为叉指状结构，两端的叉指相互交错，每个叉指上均设置有若干齿状结构，两两相邻的叉指上的齿状结构交错均布；

当开关处于OFF态时，两相邻的叉指上的齿状结构之间有间隙；当开关从OFF态到ON态时，齿状结构相熔，开关两极接通。

9.根据权利要求1所述的原位溅射型单次试开固态密码锁，其特征在于：原位溅射型OFF-ON开关与导线构成的电路是由半导体工艺制作。