CN108027869B - 具有成形柔性层的篡改响应传感器 - Google Patents

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Abstract

提供了篡改响应电子电路结构、电子组件封装和制造方法，其至少部分包括篡改响应传感器。篡改响应传感器包括例如具有电介质材料的相对的第一侧和第二侧的一个或多个成行的柔性层，以及限定至少一个电阻网络的电路线。电路线设置在成形的柔性层的第一侧或第二侧中的至少一个上。具有电路线的成形的柔性层包括弯曲部分，并且电路线至少部分地覆盖成形的柔性层的弯曲部分。在某些实施例中，成形的柔性层可以是一个或多个波纹层或一个或多个平坦的折叠层。

Description

具有成形柔性层的篡改响应传感器
背景技术
许多活动需要安全的电子通信。为了便于安全的电子通信，可以在在连接到通信网络的设备中包括的电子组件或印刷电路板组件上实现加密/解密系统。这种电子组件因其包含用于解密所拦截的消息或用于编码欺诈信息的密码或密钥会成为作恶者(malefactors)的诱骗目标。为防止这种情况发生，可将电子组件安装在外壳(enclosure)中，然后将外壳包裹在安全传感器中，并且用聚氨酯树脂(polyurethane resin)封装。在一个或多个实施例中，安全传感器可以是具有电路元件的绝缘材料的网或片，诸如在其上制造的紧密间隔的导电线。如果传感器被破坏该电路元件就会被损坏，并且损坏可被感测以产生警报信号。警报信号可以传送到监控电路，以显示对组件完整性的攻击。报警信号还可触发电子组件中存储的加密、解密密钥的删除。
发明内容
本文提供的一个或多个方面是一种改进的篡改响应组件，例如包括篡改响应传感器。篡改响应传感器包括：至少一个成形的柔性层，具有相对的第一侧和第二侧；形成至少一个电阻网络的电路线，所述电路线设置在所述至少一个成形的柔性层的所述第一侧或所述第二侧中的至少一个上；并且其中具有电路线的至少一个成形的柔性层包括弯曲部分，并且电路线至少部分地覆盖至少一个成形的柔性层的弯曲部分。
另一方面，提供了一种电子组件封装，例如包括：电子组件；电子组件外壳，至少部分地覆盖电子组件；以及与电子组件外壳关联的篡改响应电子电路结构。篡改响应电子电路结构包括篡改响应传感器。篡改响应传感器例如包括：至少一个成形的柔性层，具有相对的第一侧和第二侧；形成至少一个电阻网络的电路线，所述电路线设置在所述至少一个成形的柔性层的所述第一侧或所述第二侧中的至少一个上；并且其中具有电路线的所述至少一个成形的柔性层包括弯曲部分，并且所述电路线至少部分地覆盖所述至少一个成形的柔性层的弯曲部分。
再一方面，提供了一种制造方法，包括制造篡改响应组件。制造包括提供篡改响应传感器。提供篡改响应传感器包括：提供具有相对的第一侧和第二侧的至少一个成形的柔性层；在至少一个成形的柔性层的第一侧或第二侧的至少一个上设置包括至少一个电阻网络的电路线；并且其中具有电路线的至少一个成形的柔性层包括弯曲部分，并且电路线至少部分地覆盖至少一个成形的柔性层的弯曲部分。
附加的特征和优点通过本发明的技术来实现。本文详细描述了本发明的其他实施例和方面，并且被认为是要求保护的本发明的一部分。
附图说明
本发明的一个或多个方面被特别的指出并清楚的在说明书完结处的权利要求中作为示例主张了权利。从下面的详细说明并结合附图，可清楚的得知前述事项以及其它目标、特征以及本发明的优点，附图包括：
图1是根据本发明的一个或多个方面的可以包含篡改响应电子电路结构的防篡改电子封装的一个实施例的局部剖视图；
图2是现有技术的一个实施例的正视截面图，防篡改封装包括电子电路；
图3A描绘了根据本发明的一个或多个方面的包括形成至少一个篡改检测网络的一个或多个柔性层和电路线的篡改响应传感器的一个实施例；
图3B是根据本发明的一个或多个方面的篡改响应传感器的另一实施例的横截面正视图；
图3C是根据本发明的一个或多个方面的篡改响应传感器的又一实施例的横截面正视图；
图3D是根据本发明的一个或多个方面的篡改响应传感器的再一实施例的横截面正视图；
图3E描绘了根据本发明的一个或多个方面的篡改响应传感器的另一实施例的横截面正视图；
图4A是根据本发明的一个或多个方面的包括具有电路线的柔性电介质波纹层的篡改响应传感器的一个实施例的局部描述；
图4B描绘了根据本发明的一个或多个方面的包括具有电路线的多个柔性电介质波纹层的篡改响应传感器的替代实施例；
图5A示出了根据本发明的一个或多个方面的包括具有电路线的平坦折叠层的篡改响应传感器的一个实施例；
图5B是根据本发明的一个或多个方面的图5A的具有电路线的平坦折叠层的局部平面图；
图5C是根据本发明的一个或多个方面的包括具有电路线的平坦折叠层和叠置在平坦折叠层的一侧或两侧上的至少一个其他层的篡改响应传感器的局部横截面正视图；
图5D描绘了根据本发明的一个或多个方面的图5C的篡改响应传感器的另一个实施例，还包括用于增强篡改检测能力的可破坏层；
图5E是根据本发明的一个或多个方面的包括具有电路线的平坦折叠层和叠置在平坦折叠层的下表面上的至少一个其他层的篡改响应传感器的局部横截面正视图本发明；
图5F是根据本发明的一个或多个方面的包括具有电路线的平坦折叠层的篡改响应传感器的另一实施例的局部横截面正视图，其中电路线夹在覆盖平坦折叠层的相对侧的两个其他层之间；
图5G描绘了根据本发明的一个或多个方面的篡改响应传感器的另一实施例的局部横截面正视图，该篡改响应传感器包括具有电路线的多个平坦的折叠层，其中电路线由层堆叠中的至少一个其他层分隔开；
图5H描绘了根据本发明的一个或多个方面的篡改响应传感器的另一实施例的局部横截面正视图，该篡改响应传感器包括具有多个具有电路线的平坦折叠层以及诸如多个其他柔性层的多个其他层的层堆叠，该多个其他层置于具有电路线的平坦折叠层的上方或下方；
图6A是根据本发明的一个或多个方面的包括电子外壳和包括篡改响应传感器的篡改响应电子电路结构的篡改响应组件的横截面正视图，其中篡改响应传感器包括包裹电子外壳的具有电路线的平坦折叠层；
图6B是根据本发明的一个或多个方面的包括电子外壳和包括多个篡改响应传感器的篡改响应电子电路结构的篡改响应组件的横截面正视图，其中篡改响应传感器包括具有电路线的多个离散的平坦折叠层，沿着所述外壳的边缘或侧面的一个平坦折叠层包裹并双倍于位于外壳上方和下方的具有电路线的平坦折叠层；
图6C是根据本发明的一个或多个方面的图6B的篡改响应组件的一个实施例的俯视图(或俯视图)；
图6D是根据本发明的一个或多个方面的包括电子外壳和包括多个篡改响应传感器的篡改响应电子电路结构的篡改响应组件的另一实施例的横截面正视图，其中篡改响应传感器包括具有电路线的多个平坦折叠层，一个平坦折叠层包裹电子外壳的边缘，位于电子外壳上方和下方的另一平坦折叠层包裹在围绕电子外壳边缘定位的平坦折叠层上；
图6E是根据本发明的一个或多个方面的用于诸如图6D所示的篡改响应组件的上部(或下部)篡改响应传感器的一个实施例的平面图，其中，上部(或下部)篡改响应传感器仅作为示例被描绘为平坦折叠层；
图6F是根据本发明的一个或多个方面的用于诸如图6D所示的篡改响应组件的上部(或下部)篡改响应传感器的另一实施例的平面图，其中，上部(或下部)篡改响应传感器仅作为示例被描绘为平坦折叠层；
图6G是根据本发明的一个或多个方面的包括电子外壳和包括多个篡改响应传感器的篡改响应电子电路结构的篡改响应组件的另一实施例的横截面正视图，其中篡改响应传感器包括具有电路线的两个平坦折叠层，平坦折叠层包裹电子外壳并且沿着其边缘或侧面重叠；
图7A是根据本发明的一个或多个方面的将与类似构造的第二篡改响应传感器交织的第一篡改响应传感器的一个实施例的平面图；
图7B是根据本发明的一个或多个方面的诸如图7A的包括交织在多传感器交织层中的两个分离的篡改响应传感器的篡改响应电子电路结构的一个实施例的平面图；
图7C作为进一步的示例示出了根据一个或多个方面的例如与篡改响应组件内的电子外壳相关联的可用于限定安全容积的多传感器交织层的堆叠；
图8A是根据本发明的一个或多个方面的篡改响应组件或防篡改电子组件的一个实施例的横截面正视图，(部分)包括嵌入多层电路板内的篡改响应传感器；
图8B是图8A的多层电路板的俯视平面图，描绘了根据本发明的一个或多个方面的部分地限定在多层电路板内的安全容积；
图9是根据本发明的一个或多个方面的(部分)包括多层电路板和嵌入式篡改响应传感器的篡改响应组件的局部横截面正视图；
图10示出了根据本发明的一个或多个方面的用于制造具有嵌入式篡改响应传感器的多层电路板的过程的一个实施例；
图11是根据本发明的一个或多个方面的包括电子外壳和相关联的篡改响应传感器以及其中具有嵌入式篡改响应传感器的多层电路板的篡改响应组件的局部横截面正视图；
图12描绘了根据本发明的一个或多个方面的、例如用于参考图8A-11描述的篡改响应组件的用于将篡改响应传感器附着到电子外壳的内表面的过程的一个实施例；
图13A描绘了根据本发明的一个或多个方面的、如图8A、11和12描绘的电子外壳的一个实施例的下侧等距视图，示出了在电子外壳的内侧壁表面上设置内侧壁篡改响应传感器；
图13B描绘了根据本发明的一个或多个方面的图13A的结构，其中在电子外壳的内主表面上提供内主表面篡改响应传感器，并且示出的内主表面篡改响应传感器至少部分地内侧壁篡改响应传感器重叠；
图13C是本发明的一个或多个方面的图13B的电子外壳和篡改响应传感器的放大的角落描绘，并且示出了内主表面篡改响应传感器在电子外壳的内角处覆盖内侧壁篡改响应传感器；
图14A描绘了根据本发明的一个或多个方面的、如图13A-13C描绘的电子外壳或电子组件外壳的一个实施例的下侧等距视图；
图14B是根据本发明的一个或多个方面的图14A的内侧壁角部的放大图，示出了其区域14B；
图15A描绘了根据本发明的一个或多个方面的包括如图14A-14B描绘的电子外壳的篡改响应组件的一个实施例的底侧透视图；
图15B描绘了根据本发明的一个或多个方面的图15A的篡改响应组件的分解图；
图16A是根据本发明的一个或多个方面的用于覆盖如图14A描绘的电子外壳的内侧壁表面的内侧壁篡改响应传感器的一个实施例的等距视图；
图16B描绘了根据本发明的一个或多个方面的图15A和15B的电子外壳和内侧壁篡改响应传感器的下侧等距视图，示出了内侧壁篡改响应传感器位于电子外壳的内侧壁表面上；
图16C是根据本发明的一个或多个方面的图16B的篡改响应组件的放大图，示出了其区域16C；
图17A是根据本发明的一个或多个方面的图15A和15B所示的内主表面篡改响应传感器实施例的放大图；
图17B描绘了根据本发明的一个或多个方面的图17A的内主表面篡改响应传感器，其中示出的角部突起被升高用于定位，如图15A和15B所示；
图17C描绘了根据本发明的一个或多个方面的图15A和15B的篡改响应组件，内主表面篡改响应传感器位于其中，并且安全元件被移除；
图18是根据本发明的一个或多个方面的图15A和15B所示的用于描绘的篡改响应组件的安全元件的透视图；和
图19A是根据本发明的一个或多个方面的包括具有刚性表面的结构和固定到结构的刚性表面的篡改响应传感器的篡改响应组件的另一实施例的局部横截面正视图；
图19B是根据本发明的一个或多个方面的包括固定到电子外壳以及诸如散热器的另一结构的刚性表面的篡改响应传感器的篡改响应组件的另一个实施例的横截面正视图；
图20A是根据本发明的一个或多个方面的用于篡改响应组件的篡改响应传感器的另一实施例的局部立体图；
图20B是根据本发明的一个或多个方面的用于篡改响应组件的篡改响应传感器的又一实施例的局部立体图；
图21A是根据本发明的一个或多个方面的包括固定到电子外壳的第一和第二篡改响应传感器的篡改响应组件的另一实施例的横截面正视图；
图21B是根据本发明的一个或多个方面的具有在其一个或多个接合区域中的一个或多个导电迹线的内主表面篡改响应传感器的一个实施例的等距视图；
图21C是根据本发明的一个或多个方面的图21A的篡改响应组件的横截面正视图，示出了尝试通过电子外壳和粘合剂遇到一个或多个导电迹线的攻击线。
具体实施方式
下面，参考非限制的例子充分的解释了本发明的各个方面以及特定的特征、优势及其细节。为了避免不必要的在细节上的模糊，略去了对已知材料、制造工具、处理技术等的描述。应该理解的是，所述详细的描述以及特定的示例虽然表明了本发明各个方面时，但这仅仅是作为示例给出，而不是作为限制。在作为基础的发明概念的精神和/或范围内对本公开的做出的各种替代、修改、附加和/或排列，对于本领域技术人员而言是显而易见的。进一步注意的是下面会参考附图，为了方便理解，这些附图并未按照比例绘制，其中在不同附图中所使用的相同的数字编号表示相同的或类似的元件。此外，请注意，本文公开了许多创造性方面和特征，并且除非另有不一致，否则每个公开的方面或特征可以根据特定应用的需要与任何其他公开的方面或特征组合，以建立被保护的电子组件或电子装配。
首先参看附图1，出于讨论的目的，附图1示出了配置为防篡改电子组件封装的电子组件封装100的一个实施例。在该描绘的实施例中，电子组件外壳110例如被提供用来容纳电子组件，在一个实施例中，该电子组件可包括多个电子元件，例如加密模块和/或解密模块以及关联内存。该加密模块和/或解密模块可包括安全敏感信息，举例来说，访问存储在该模块中的信息需使用可变密钥，并且该加密模块还具有将该密钥存储在外壳中的关联内存中的特性。
在一个或多个实施中，诸如所描绘的防篡改电子封装经配置或经布置以检测篡改或入侵电子组件外壳110的企图。因此，电子组件外壳110还包括例如监控电路，如果检测到篡改，该监控电路就激活擦除电路以擦除存储在关联内存中的信息，对于该通信卡中的加密模块也一样。这些元件可被互联地安装在印刷电路板或其它基底上，并且通过该电子组件外壳内提供的电源内部或外部供电。
在该所示出的实施例中，并且仅仅作为一个例子，电子组件外壳110被篡改响应传感器120、密封剂(encapsulant)130、以及外面的热传导外壳140包围着。在一个或多个实施例中，篡改响应传感器120可包括围绕电子组件外壳110折叠的篡改响应叠层压片(laminate)，并且可通过模塑(molding)的形式提供密封剂130。篡改响应传感器120可以包括各种不同的探测层，通过外壳监控器经由带状电缆(下面讨论)对其监控，以在信息可被从所述加密模块擦除前，来防范入侵外壳110以及破坏所述外壳监控器或擦除电路的突然的暴力企图。篡改响应传感器例如可以是各种各样公开或授权专利中所描述的或商业可获得的，或这里公开的任何适当的物品。
通过示例，篡改响应传感器120可形成为包括若干分层的篡改响应叠层压片，该分层的最外面的层压-响应层例如包括印刷至正规薄绝缘层上的对角延伸或正弦延伸的导线或半导体线的矩阵。该线的矩阵形成若干连续的导体，如果试图入侵所述膜，则导体断开。该线例如可通过向膜上印刷载碳聚合物厚膜(Polymer Thick Film,PTF)墨水并且通过该膜的边缘的导电过孔选择性的将该线连接至每个面而形成。通信卡的外壳监控器与线之间的连接例如可通过一个或多个带状电缆提供。若需要，带状电缆本身可通过在膜的延伸部分上印刷的载有碳的油墨(carbon-loaded ink)的线构成。可经由在该膜的一个边缘上成形的连接器形成该矩阵与该带状电缆之间的连接。如所指出的那样，叠层压片(laminate)可包裹电子组件外壳110以限定围绕外壳110的篡改响应传感器120。
在一个或多个实施例中，叠层压片的各种单元会被粘贴在一起并包裹外壳110，以与礼品包装相似的方式来限定篡改响应传感器120形状。组件会被设置在模具中，然后填充入例如冷浇注聚氨酯(cold-pour polyurethane)，该聚氨酯会凝固并且硬化以形成密封剂(encapsulant)130。在一个或多个实施例中，该密封剂可完全包围篡改响应传感器120以及外壳110，并且因此形成了完整的环境密封，保护了外壳的内部。硬化的聚氨酯有弹性并且增加了电子封装在正常使用中的坚固性。在外面，可以可选地在密封剂上提供热传导外壳140以为电子封装提供进一步的结构刚性。
要注意的是，作为改进，在诸如图1和以上所描绘的防篡改电子封装的密封电子封装中，提供了用于便利从其中布置一个或多个电子元件经过外壳以及该电子封装的任何其它层向外进行热传递的结构和方法。
图2详细的描绘了防篡改电子封装200的一个实施例。电子封装200例如通过基底金属壳202以及顶部金属壳204来定义。基底金属壳202以及顶部金属壳204的外表面可提供有支座(standoff)206，并且，在基底金属壳202中定义的支座206上安置有电子组件208。电子组件208例如可包括具有电子元件212的印刷电路板210，电子元件212经由印刷电路板210之中或之上定义的导体(未示出)电连接。
中空间隔件213可被设置在顶部金属壳204的微坑(dimple)206的下面，铆钉214设置成延伸穿过微坑206中的开口，穿过中空间隔件213并且穿过印刷电路板210的开口一直到达基底金属壳202，以便在通过基底202和顶部金属壳204形成的外壳内固定电子组件208。如图所示，在一个或多个实施例中，顶部金属壳204可具有总线220延伸所通过的开口。总线220的一端可被连接至印刷电路板210上的导体(未示出)，而另一端可被连接至印刷电路板222上的导体(未示出)。由于总线220穿过所述开口，该总线在安全网格216的内边缘区域223以及与之重叠的该安全网格216外边缘区域224之间延伸。在一个实施例中，一组电线226将安全网格216连接至印刷电路板210上的导体。印刷电路板210上的电路对安全传感器阵列216中的断开或不连续性进行响应，在这个例子中，可在总线220上发出报警信号，并且还可擦除电子组件208中所存储的加密/解密密钥。
在一个或多个实施中，液态聚氨树脂(liquid polyurethane resin)可被应用在安全网格216上并被固化。诸如铜外壳的外部热传导外壳228可填充有液态聚氨树脂，并在其中悬浮着所述电子组件、内部外壳以及安全网格。如图所示，一旦固化该树脂，电子组件、内外壳以及安全网格就被嵌入在聚氨酯块或图示的密封剂230之中。外壳228安装在印刷电路板222上，这可通过例如使用延伸通过印刷电路板222中的槽并且终止于法兰242的管腿240(legs)实现，法兰242可被弯曲成与所述槽不对齐。总线220可通过印刷电路板222被连接至例如沿着印刷电路板222的一个边缘定位的连接器244。
当考虑防篡改封装时，电子封装需要保持定义的防篡改要求，例如在美国国家标准与技术研究院(NIST)出版物FIPS 140-2中所述的那些，其是美国政府用于认证加密模块的计算机安全标准。NIST FIPS 140-2定义了四级安全性，分别命名为级别1至级别4，安全级别1提供最低级别的安全性，安全级别4提供最高级别的安全性。在安全级别4中，提供物理安全机制来建立围绕密码模块的完整保护包，以检测和响应任何未经授权的物理访问尝试。密码模块外壳来自任何方向的入侵都有很高的被检测概率，导致所有明文临界安全参数(CSP)立即归零。安全级别4的加密模块对于在物理上不受保护的环境中操作非常有用。安全级别4还保护加密模块免受由于环境条件或模块电压和温度的正常工作范围之外的波动而导致的安全损害。超出正常操作范围的故意偏移(Intentional excursions)可以被攻击者用来阻止加密模块的防御。要求加密模块包括专门的环境保护功能，设计用于检测波动并将关键安全参数归零，或经过严格的环境故障测试，以合理保证模块不会受到正常工作范围以外的波动的影响，所述正常工作范围以外的波动会危害模块的安全性。
为了满足不断改进的防入侵技术的需求，并提供更高性能的加密/解密功能，需要对用于所讨论的电子组件的防篡改、防拆封封装进行增强。在下文中将描述许多增强，例如，篡改响应组件和篡改响应传感器。注意，这里描述的许多发明方面可以单独使用，或以任何期望的组合使用。另外，在一个或多个实施方式中，本文所述的防篡改电子封装的增强可以被提供以在现有封装的限定的空间限制内工作。举例来说，所描述的一个或一个以上概念可经配置以在外围组件互连快速(PCIe)的大小限制，以及由于封装在例如绝缘封装剂中而产生的限制下工作。
下文中参考图3A-21C所公开的内容是为容纳一个或多个电子元件创建安全容积(secure volume)的替代方法，该一个或多个电子元件例如是一个或多个加密和/或解密模块以及相关的通信卡元件或其它电子组件。
图3A描绘了诸如本文所讨论的篡改响应传感器300或安全传感器的篡改响应层305(或激光和刺穿响应层)的一个实施例的一部分。在图3A中，篡改响应层305包括设置在柔性层302的一个或两个相对侧上的电路线或迹线301，在一个或多个实施例中，柔性层302可以是柔性绝缘层或薄膜。图3A示出了例如在柔性层302的一侧上的电路线301，其中在膜的相对侧上的迹线例如是相同的图案，但是(在一个或多个实施例中)偏移以直接位于空间303下方。如下所述，柔性层的一侧上的电路线可以具有线宽W1，并且具有间距或线间间距Ws，使得在任何点处刺穿层305导致对电路线迹线301中的至少一个的损坏。在一个或多个实施方式中，电路线路可以串联或并联电连接以限定可以在网络中电连接到外壳监控器的一个或多个导体，如本文所述，其监视线路的电阻。检测到由于切割或损坏其中一个迹线导致的电阻增加或其他变化将导致加密和/或解密模块内的信息被擦除。以诸如正弦图案的图案提供导电线301可以有利地使得难以在没有检测的情况下破坏篡改响应层305。注意，就这一点而言，导电线301可以以任何期望的图案提供。例如，在替代实施方式中，如果需要，导电线301可以被设置为平行的直线导电线，并且图案以及图案的朝向可以在层的侧面之间和/或层之间变化。
如前所述，随着入侵技术的不断发展，反入侵技术需要不断的完善以保持领先。在一个或多个实施方式中，图3A的以上总结的篡改响应传感器300可以设置在电子外壳的外表面上，例如上面结合图1和图2所述的电子外壳。或者，如本文进一步描述的，篡改响应传感器可以覆盖或加内衬给电子外壳的内表面以提供围绕至少一个要保护的电子部件的安全容积。以下描述了篡改响应传感器本身的许多增强功能。
在一个或多个方面，本文公开的是具有电路线301的篡改响应传感器300，电路线301具有例如200μm或更小(诸如小于或等于100μm)的减小的线宽W1，或者甚至更特别地，在30-70μm的范围内。这与传统的迹线宽度(其通常在350μm或更大的数量级上)相反。与减小的电路线宽W1相称，线间间隔宽度Ws 303也减小到小于或等于200μm，例如小于或等于100μm，或者例如在30-70微米。有利地，通过减小篡改响应传感器300内的电路线301的线宽W1和线间间隔Ws，电路线宽和间距与当前可用的最小入侵工具(intrusion instruments)处于相同的数量级，并且因此任何入侵尝试都必须去除足够数量的电路线以引起电阻变化，从而检测到篡改入侵。注意，通过使这里公开的较小尺寸的电路线宽度更小，对更小尺寸的电路线的任何切割或损坏也将更可能被检测到，也就是说，由于更大的电阻变化。例如，如果入侵尝试将宽度为100μm的线路裁减50％，则会将导通电流的剩余可用线宽减少到50μm。与例如350μm的更传统的线宽减少50％，例如175μm相比，这种变化更可能导致电阻可检测到的变化。导电电路线宽变得越小，该线的篡改就越可能被检测到。
还要注意，可以有利地采用各种材料来形成电路线。例如，电路线可以由印刷在一层或多层柔性层302的一个或两个相对侧上的导电油墨(例如碳加载的导电油墨)形成。或者，可以使用金属或金属合金来形成由加利福尼亚州(US)Culver市的Omega Technologies公司提供的电路线，诸如铜、银、银碳或镍-磷(NiP)或Omega-
Figure BDA0001605695040000131
或由TicerTechnologies，Chandler，Arizona(USA)提供的TiceTM。。注意，用于形成这里描述的顺序的精细电路线或迹线的过程部分取决于用于电路线的材料的选择。例如，如果正在制造铜电路线，则可以采用诸如电镀铜迹线的附加处理或者在迹线之间蚀刻掉不需要的铜的相减处理(subtractive processing)。作为进一步的例子，如果使用导电油墨作为电路线材料，则可以通过关注导电油墨配方的流变学特性来实现本文公开的顺序的精细电路线。此外，不是简单的用橡皮刮板将导电油墨通过模板上的孔推进的气动装置，屏幕乳剂的特征可以是非常薄(例如150-200μm)，并且可以使用刮墨刀角度，使得油墨剪切以实现导电油墨分离，而不是通过丝网孔泵送导电油墨。注意，在此描述的用于细线宽度印刷的丝网在一个具体实施例中可以具有以下特征：用于经纱和编织两者的精细聚酯纱线，大约75微米；织物经纬密度(thread count)在每英寸250到320条线之间；例如150微米的网孔厚度；线之间的开放区域是导电油墨粒度的至少1.5倍至2.0倍；并且为了保持印刷品的尺寸稳定性，由于刮板通过期间的丝网应变而将丝网折断保持为最小。
电连接以定义一个或多个电阻网络。此外，电路线可以包括一个或多个电阻电路线，通过选择线材料、线宽度W1和线长度L1以提供每条线的期望电阻。作为一个例子，这里使用的“电阻电路线”可以包括具有1000欧姆电阻或更大电阻、端对端的线。在一个具体示例中，可以使用具有10μm的电路线路厚度的50μm的电路线宽度，选择线路长度L1和材料以实现期望的电阻。在所描述的尺寸下，由于所述的精细尺寸，也可以使用良好的电导体，例如铜或银，并仍然形成电阻网络。或者，可以使用诸如导电油墨或上述的Omega-
Figure BDA0001605695040000141
或TicerTM的材料来定义电阻电路线。
在另一方面，通过选择结晶聚合物以形成柔性层或基底，柔性层302自身可以从典型的聚酯层进一步减小厚度。作为举例，结晶聚合物可以包含聚偏二氟乙烯(PVDF)或卡普顿(Kapton)或其他结晶聚合物材料。有利地，使用结晶聚合物作为衬底膜可以将柔性层302的厚度从例如8密耳(mils)的更常规的无定形聚酯层减小到例如2密耳厚。可以使结晶聚合物制得更薄，同时仍保持柔性基底的结构完整性，这有利地实现了折叠之后更多的折叠以及传感器的更高的可靠性。请注意，传感器的任何折叠或弯曲部分的半径必然受到构成传感器的层的厚度的约束。因此，通过将柔性层厚度减小到例如2密耳，那么在四个篡改响应层堆叠中，使用结晶聚合物膜，堆叠厚度可以在典型聚酯膜的情况下从例如30密耳减小到10密耳或更小。
如上所述，形成至少一个电阻网络的电路线301可以设置在篡改响应传感器300内的柔性层302的相对侧的第一侧或第二侧上，或者在第一和第二侧两者。图3B所示的一个实施例，其中电路线301被示出在柔性层302的两个相对侧上。在该示例中，篡改响应传感器302的相对侧上的电路线301每个可以具有较少的线宽W1，大于或等于200μm，这些线宽可以相同或不同。此外，电路线301的相邻线之间的线间间隔宽度Ws也可以小于或等于200μm，并且也可以相同或不同。特别地，电路线可以在篡改响应层的两个不同的侧面上具有不同的线宽，并且线间间隔宽度也可以不同。例如，篡改响应层的第一侧可以具有大约50微米的电路线宽度和线间隔，而篡改响应层的第二侧可以具有电路线和线到线间隔70微米。通过提供这种不同的宽度，通过传感器的侵入可能变得更加困难。柔性层302的相对侧上的电路线301也可以是相同或不同的图案，并且可以是相同或不同的取向。如果以相同的模式，电路线可以如上所述地偏移，使得一侧的电路线对准另一侧的电路线之间的空间。
如图3C所示，篡改响应传感器300可以包括经由粘合剂311(诸如双面粘合膜)固定在一起的一堆篡改响应层305。可以重复该过程来实现任何期望数量的篡改响应层，或者更具体地，篡改响应传感器内的任何期望数量层数的电路线301，以实现期望的防入侵传感器。
在图3D中描绘了替代的篡改响应传感器300'，其中具有电路线的多个柔性层302经由粘合剂311被固定在一起，并且例如，电路线被设置在一个或两个每个柔性层。在这个例子中，第一柔性层302具有第一电路线301，而第二柔性层302具有第二电路线301'。在一个或一个以上实施方案中，第一电路线可具有第一线宽W1且第二电路线可具有第二线宽W1，其中第一电路线301的第一线宽度不同于具有第二电路的第二线线301'。例如，第一电路线宽度可以是50μm，并且第二电路线宽度可以是45μm。注意，在该实例中可以采用任何期望的电路线宽度组合，其假设电路线宽度在至少两个层之间可以不同。另外，第一柔性层的第一电路线301可以具有第一线间间距宽度Ws，并且第二柔性层的第二电路线301'可以具有第二线间间距宽度Ws，其中第一电路线的第一线间间隔宽度可以不同于第二电路线的第二线间间隔宽度。注意，这个概念也适用于柔性层302的仅一侧上的电路线，其中限定篡改响应传感器的堆中的两个或更多个柔性层可以具有不同的电路线宽度和/或不同的线-行间距宽度。这个概念可以扩展到篡改响应传感器内任意数量的篡改响应层，以提供所需程度的篡改保护。
另外或可选地，第一柔性层的第一电路线301可以由第一材料形成，并且第二柔性层的第二电路线301'可以由第二材料形成，其中第一柔性层的第一材料第一电路线301可以不同于第二电路线301'的第二材料。例如，第一电路线301可以由导电油墨形成，并且第二电路线301'可以由诸如铜的金属形成。通过为篡改响应传感器300'提供由诸如铜的金属材料形成的至少一些电路线，可以获得增强的篡改检测。例如，穿过由金属形成的电路线301'的一层或多层的侵入工具可能在入侵尝试期间产生分散的碎片，并导致短路或以其它方式破坏篡改响应传感器300'内的一个或多个其他篡改响应层。如果需要，可以在篡改响应传感器内的多于一层的电路线中采用两种以上的材料。
图3E描绘了根据本发明的一个或多个方面的篡改响应组件300”的另一个实施例。在该实施方式中，使用例如一层或多层粘合膜311将多个篡改响应层305与堆叠中的另一个柔性层320固定。在一个或多个实施方式中，另一个柔性层320可以包括可延展金属膜。在所示的示例中，可延展金属膜设置在两个篡改响应层305之间，因此设置在不同篡改响应层305上的两层电路线301之间。作为示例，可延展金属膜320可以包括一片铜或一片铜合金。通过提供厚度例如为0.001”的薄的可延展金属膜320，试图穿透篡改响应传感器300”将必然穿过可延展金属膜320，并且在此产生碎片，通过侵入工具或钻机携带，这种金属碎片将有助于通过可能地短路或以其他方式破坏篡改响应传感器300”内的一个或多个篡改响应层305来检测入侵企图，作为变型，可延展性金属膜320可以直接施加到柔性层302的一侧，而相对侧具有形成至少一个电阻网络的电路线。注意，类似的概念适用于电路线301的一个或多个层由例如铜或银等金属电路线以及其他电路线路层301由例如导电油墨形成，在这样的实施例中，剪短一条或多条金属线将会产生可能由侵入工具携带的金属碎片，并且最终与篡改响应电子电路结构的一个或多个其他电路线相互作用，从而增加损坏的可能性并因此检测入侵尝试。
基于在此提供的描述，本领域的技术人员将会理解，上面结合图3A-3E描述的篡改响应传感器可以与各种不同的篡改响应组件一起使用，并且如果需要，可以下面描述的各种配置中的任何一种预先成形。例如，图3A-3E的一个或多个篡改响应传感器可以与电子外壳结合使用以至少部分封闭一个或多个要保护的电子部件，篡改响应传感器覆盖或粘附到电子外壳的外表面。或者，在一个或多个实施方式中，篡改响应传感器可被设置为覆盖或内衬在电子外壳的内表面，例如在下面描述的一个或多个篡改响应组件中。
与现有的篡改响应传感器相比，本发明提供的篡改响应传感器在一个或多个实施例中可以使用具有电路线的柔性电介质的单个衬底，在上表面或下表面或两个表面上，多层材料和电路来提供增强的防篡改、防篡改封装，以满足不断提高的防入侵技术要求以保护加密/解密功能的需求。作为示例，图4A和4B描绘了包括层堆叠的篡改响应传感器，其中每个层包括至少一个成形的柔性层，其可以被配置为例如在一面或两面具有点路线的柔性电介质的波纹层(corrugated layer)。注意，如本文所使用的，“成形层”是指用例如至少部分地在平面外延伸的弯曲部分制造的特殊形状的层。例如，在如图所示的波纹层的情况下，弯曲部分具有导致所形成的层的起伏的垂直分量。
如图所示，在图4A中，篡改响应传感器400可以例如包括第一传感器层410，第二传感器层420和第三传感器层430，第二传感器层420夹在第一和第三传感器层之间。在该配置中，第二传感器层420包括具有相反的第一和第二侧的成形的柔性层401，电路线402包括例如诸如金属线(例如Cu或Au线)、电线、印刷的导电油墨(例如碳油墨)、电阻材料等的导线，其在成形的柔性层的第一侧或第二侧中的至少一个上形成至少一个电阻网络。在一个或多个实施例中，电路线可以包括细间距的线电路，例如20-50微米宽度范围的电路线，并且电路线之间间隔20-50微米。在一个或多个实施方式中，成形的柔性层至少部分地包括电介质材料(例如聚酰亚胺，MylarTM，TeflonTM等)，其中在这样的示例中的层被称为柔性电介质波纹层，如图所示，其电路线至少部分覆盖波纹状柔性电介质层的弯曲部分。请注意，在图4A中，通过篡改响应传感器400的横截面与不同传感器层上的多层电路线相交。电路线的布线图案可以是任何期望的构造。例如，电路线可以相对于篡改响应传感器的相邻或下面或上面的电路线正交或成角度，或者随机排列。该选项适用于本文公开的任何篡改响应传感器，其中电路线设置在篡改响应传感器的多个不同表面上。作为进一步的变型，每个篡改响应电子电路结构可以具有与例如提供的篡改响应电子电路结构的序列号相关联的唯一电路线配置或电路线配置组。而且，任何期望数量的传感器层可以与篡改响应传感器的至少一个成形的柔性层相关联。
因此，在一个或多个实施例中，第一传感器层410和第三传感器层430也可各自包括柔性材料层，其具有形成布置在其第一和/或第二侧上的一个或多个电阻网络的电路线。例如，可以在第一传感器层410、第二传感器层420和第三传感器层430的柔性层的第一侧和第二侧上提供导电电路线，使得通过堆的垂直横截面可交叉多层电路线。在这种配置中，形成具有弯曲部分的第二传感器层420(例如，将第二层形成为波纹状)有利地增强了抵抗物理侵入(诸如通过钻孔器)的保护，通过使得通过电阻网络定义的电路线路的位置很难识别，不会通过电阻网络探测到。
举例来说，第二传感器层420最初可以包括薄的柔性材料层，例如薄的柔性层，其厚度与第二传感器层的期望波纹的弯曲部分的期望最小半径相当。在一个或多个实施方式中，第二传感器层可以通过获得平坦的柔性传感器，然后通过一组加热的顶部辊和底部辊，每个都具有匹配的轮齿以在传感器层中形成期望的正弦图案，从而被波纹化。然后可以根据需要将包括形成一个或多个电阻网络的电路线的一个或多个外部电路层或膜层压到所形成的层的第一侧和第二侧中的一个或两个之上以限定成形的柔性层。在一个或一个以上实施方案中，可使用粘合剂将包含所述一个或一个以上电阻网络的电路层或膜附接到所形成的层。举例来说，粘合剂可以包括PSA、环氧树脂、丙烯酸树脂、热固性树脂、热塑性树脂、导电环氧树脂、导热环氧树脂等，其中的一个或多个也可以用于将多个传感器层410、420、430在层的堆叠中固定在一起。
如图4B所示，具有电路线的柔性电介质的多个第二波纹层420可以设置在篡改响应传感器400的层的堆叠中，例如，柔性电介质的相邻的波纹层被基本平坦的柔性层分隔开，具有或不具有限定一个或多个附加电阻网络的附加电路线。在所描绘的实施例中，具有电路线的柔性电介质的相邻波纹层由传感器层425分开，该传感器层425也可以在其一侧或两侧包括电路线。
如本领域技术人员将理解的，在此描述的篡改响应传感器和传感器层到例如布置在由篡改响应电子电路结构限定的相关联的安全容积内的监控电路的连接可以包括：输入/输出接触，或在篡改响应传感器(或传感器层)的一个或多个边缘上形成的连接器，或例如从篡改响应传感器延伸到安全容积中的一个或多个带状电缆。
图5A和5B示出了根据本发明的一个或多个方面的篡改响应传感器500的另一个实施例。如图所示，篡改响应传感器500包括具有相对的第一和第二表面511、512的至少一个成形的柔性层510。形成至少一个电阻网络的电路线501设置在第一或第二侧511,512中的至少一个上。如上所述，电路线可以包括对于特定篡改响应传感器技术有利的导电电路线的任何期望的图案，并且可以包括位于成形的柔性层的不同区域或地带中的多组电路线。举例来说，电路线可以包括设置在所形成的第一和第二侧中的一个或两个上的诸如金属线(例如铜线)、导线、印刷导电油墨(例如，碳墨)等的导电线柔性层510。如图5A所示，成形的柔性层再次包括弯曲部分513，在本实施例中，所形成的具有弯曲部分的柔性层被折叠成平坦的折叠层。注意，在成形的柔性层510的第一侧511或第二侧512上形成至少一个电阻网络的电路线501至少部分地覆盖了至少一些弯曲部分513，使得电路线缠绕在弯曲部分513并且在横截面图中，提供了在成形的柔性层的相同弯曲表面上形成的多层电路线。在一个或多个实施例中，成形的柔性层510可以是已经通过施加具有计量的x-y剪切力的z方向力而变平的波纹层，从而产生多维的、成形的柔性层510的受控平坦化塌陷。
图5C-5H描绘了包括层堆叠的篡改响应传感器的各种示例，其中一个或多个层包括成形的柔性层510，如上面结合图5A-5B所描述的。作为示例，图5C描绘了包括成形的柔性层510的层堆叠，其中至少一个其他层520覆盖在成形的柔性层510的第一侧511和第二侧512中的一个或两个上。在一个或多个实施例中，覆盖在成形的柔性层510上的另一个层502可以是或者包括不透明的材料层以掩盖电路线的位置，或可以是或者包括可破坏的材料层，其将随着篡改而破碎并且有助于损坏形成至少一个电阻网络的电路线来帮助检测对篡改响应传感器的攻击。在一个或多个实施方式中，不透明材料层可以是模糊下方的黑色非透明材料，或者在一个或多个实施例中，不透明材料可以是与下层的电阻电路线相同的颜色材料，模糊和掩盖了被覆盖的电路线。
在图5D中，多个其它层521、522覆盖成形的柔性层510的一个或两个侧面511、512。在一个示例中，多个其它层可以包括设置在所成形的柔性层510的一侧上或所成形的柔性层510的两侧上的易破层521和不透明层522。
在另外的实施例中，一个或多个其他层本身可以包括柔性电介质材料，其中电路线在其第一侧面或第二侧面中的一个侧面上形成至少一个其他电阻网络。图5E描绘覆盖成形的柔性层510的第二侧512的另一层520，且图5F描绘覆盖成形的柔性层510的第一侧511的一个其他层520，以及覆盖成形的柔性层510的第二侧512的另一层520。
图5G和5H描绘了包括层堆叠的篡改响应传感器500的附加实施例。在这些实施例中，多个成形的柔性层510与覆盖在成形的柔性层510的一个或多个侧面511,512上的一个或多个其他层一起被提供。如上所述，一个或多个其它层可以包括各种层，例如不透明的柔性层、易破层或具有形成篡改响应传感器的附加电阻网络的电路线的附加柔性层，以根据需要为特定应用提供增强的防篡改、防拆封封装。
图6A-6G描绘了通常用600表示的篡改响应组件的各种实施例，在该组件中定义了用于保护一个或多个电子组件或电子组件的安全容积，如本文所述。参照图6A，篡改响应组件600可以包括与电子外壳601相关联的诸如刚性导电外壳的电子外壳601和篡改响应电子电路结构602。如图所示，篡改响应电子电路结构602包括篡改响应传感器605。在一个或多个实施方式中，篡改响应传感器605包括具有相对的第一侧和第二侧的至少一个成形的柔性层，形成至少一个电阻网络的电路线设置在第一或第二并且形成在成形的柔性层内的弯曲部分，其中电路线至少部分地覆盖成形的柔性层的弯曲部分，如上面结合图4A-5H的示例性实施例所描述的。
在图6A的实现中，提供单个连续的篡改响应传感器605，其围绕电子外壳601缠绕，并且包括重叠606，其中端部沿着电子外壳601连接。例如，单个连续的篡改响应传感器605可以以任何类似于包裹礼物的方式折叠在电子外壳601周围。仅作为示例，电子外壳601可以是六面金属容器，其大小适合于容纳要被保护的电子元件。此外，在这种配置中，如在此描述的那样配置的篡改响应传感器605可以用在如最初结合图1和2所描述的电子组件包中。
图6B-6G描绘了篡改响应组件600的另外的实施例。在这些实施例中的一个或多个中，示出了多个分立的篡改响应传感器610、611、612。举例来说，每个篡改响应传感器可以包括一个或多个成形的柔性层，其具有电路线，电路线至少部分地在成形的柔性层的弯曲部分上延伸，如本文所述。
在图6B的例子中，上部篡改响应传感器610和下部篡改响应传感器611分别覆盖在电子外壳601的上主表面和下主表面上。另外，侧壁篡改响应传感器612缠绕在电子外壳601的边缘，并且在这个例子中，具有足够的宽度来折叠并且因此将606上部篡改响应传感器610与下部篡改响应传感器611进行重叠，如图所示。重叠程度606可根据需要定制，以在不同篡改响应传感器610、611、612相遇的接缝处抑制通过篡改响应电子电路结构的攻击线。
图6C是图6B的组件的一个实施例的俯视平面图，其中显示的篡改响应传感器612缠绕在设置在电子外壳601的上主表面上方的上部篡改响应传感器610上。篡改响应传感器612在下部篡改响应传感器上的类似缠绕也可以被采用。注意，在这种配置中，在篡改响应传感器612与上部篡改响应传感器610重叠的拐角处提供对角线折叠615。图6C的这个重叠和折叠例子仅作为示例提供，并且其他重叠和折叠配置可以在不脱离本文提出的权利要求的范围的情况下被使用。在该六面外壳示例中，侧壁篡改响应传感器612是分开的传感器，其围绕电子组件外壳601的周边，并分别与上部下部篡改响应传感器610、611重叠。
图6D描绘了图6B的篡改响应组件600的变型，其中上部篡改响应传感器610和下部篡改响应传感器611分别延伸超过电子外壳601的上表面和下表面并被折叠以与侧壁篡改响应传感器612重叠从而沿着电子外壳601的边缘或周边设置。
图6E和6F示出了用于篡改响应组件的各种实施例中的上部篡改响应传感器610的替换实施例，包括例如如图6D所示的组件，其中上部篡改响应传感器610包裹在外壳的边缘上，并且侧壁篡改响应传感器612的尺寸被确定为电子外壳601的边缘或侧壁的宽度。在图6E的上部篡改响应传感器610实施例中，建立角部切口或缺口607以便于在侧壁篡改响应传感器612上折叠边缘，例如如图6D所示的。如果期望的话，在边缘折翼在组装件角部相遇处，可以使用附加的角部篡改响应传感器(未示出)作为角部上的补丁，以沿着边缘襟翼(flap)各自的接缝提供更进一步的防篡改、防拆封封装。注意，在这种配置中，侧壁篡改响应传感器612(图6D)完全包裹在电子外壳601周围，并且因此必须覆盖边缘襟翼相遇处的接缝。
作为变型，图6F示出了上部篡改响应传感器610，其具有减少到成为狭槽或通道的角切口608，以在边缘襟翼的拐角处限定来自边缘襟翼的突片，从而允许沿电子外壳601的边缘或侧壁的进一步折叠。也就是说，当上部篡改响应传感器610被折叠在侧壁篡改响应传感器612上方时，另外的突片可以横向地折叠在拐角处的相邻边缘襟翼之间的接缝上，如图6D所示。
注意，在图6A-6D的实施例中，篡改响应传感器可以具有在两个篡改响应传感器的重叠区域下方的区域中延伸离开其一个或多个端部的相应输入/输出(I/O)电缆，I/O电缆延伸到封装的安全容积中，以便与篡改检测电路进行电气连接。例如，篡改响应传感器内的电阻网络可以电耦合到安全容积内的电路以监测网络。监控电路可以包括各种电桥和/或比较电路，并且利用电子外壳601的安全容积内的传统电互连。可以采用多种互连配置中的任何一种，例如依赖于在篡改响应传感器内提供的电阻网络的数量和特性。
在图6G的实施例中，篡改响应传感器612(图6D)被移除，并且上部和下部篡改响应传感器610、611的尺寸被扩展以允许上部和下部篡改响应传感器610、611沿着折叠的电子外壳601的边缘或侧壁重叠，如图所示。
注意，虽然在图6A-6G中被描绘为平坦的折叠层，但是可以以其他方式实施所示的一个或多个相应的篡改响应传感器。例如，所示实例中的一个或多个上部、下部或侧壁篡改响应传感器可以包括其它成形的柔性层，如图4A-5H所示，或其他非成形的柔性层，其中电路线在柔性层(一个或多个)的一个或两个相对侧上形成电阻网络。下面结合图7A-7C描述篡改响应传感器的其他示例。
图7A-7C描绘了包括一个或多个多传感器交织层的篡改响应电路结构的另一实施例。具体来说，图7A中将第一篡改响应传感器700描绘为包括至少一个第一层701，例如具有相对的第一侧和第二侧的柔性电介质层。第一电路线702设置在至少一个第一层701的第一侧或第二侧中的至少一个上，以形成至少一个第一电阻网络。在至少一个第一层701内提供多个狭缝703，其中第一电路线从多个狭缝703向后定位特定的最小距离，例如2-10密耳。
如图7B所示，篡改响应电子电路结构可以包括通过交织第一篡改响应传感器700与第二篡改响应传感器710而定义的多传感器交织层720，在一个或多个实施例中，第二篡改响应传感器710的结构类似于第一篡改响应传感器。特别地，第二篡改响应传感器710可以包括至少一个层，诸如具有相对的第一侧和第二侧的至少一个柔性层以及设置在第一侧或第二侧中的至少一个上的第二电路线定义了至少一个第二电阻网络。注意，至少一个第一电阻网络和至少一个第二电阻网络可以是相同或不同图案的电阻网络。例如，在一个或多个实施方式中，不同电阻网络中的电路线或迹线的宽度以及线之间的间距可以变化。通过在第一篡改响应传感器700和第二篡改响应传感器710内提供狭缝，第一篡改响应传感器和第二篡改响应传感器的所得手指(fingers)可以交织以限定多传感器交织层720以包括棋盘图案，如图7B所示。
如图7C所示，增强的篡改响应电子电路结构可以通过堆叠两个多传感器交织层720来获得，其中狭缝线，特别是狭缝线的交叉点被偏移以提供更多的防篡改、防拆封电子结构。例如，图7B的多传感器交织层720可以是第一多传感器交织层，并且电路结构可以包括覆盖第一传感器交织层的第二多传感器交织层，第二多传感器交织层由诸如上面结合图7A-7B所述的方式由附加的分立的篡改响应传感器形成。在该配置中，第二多传感器交织层720'可以被构造为使得交织在该层中的分立的篡改响应传感器之间的狭缝交叉点在堆叠时不与第一多传感器交织层720的狭缝交叉点对齐。例如，第二多传感器交织层720'中的狭缝可以与第一多传感器交织层720中的狭缝不同地间隔开，使得第二多传感器交织层中的狭缝的交叉点与那些在第一多传感器交织层的交叉点相偏离，或者，第二多传感器交织层720'可以与第一多传感器交织层702相同地构造，但在堆叠时略微偏离第一多传感器交织层。有利的是，在一个或多个实施方式中，如果需要的话，可以使用一个或多个多传感器交织层720,720'作为上面结合图6A-6G所描述的上部、下部或侧壁篡改响应传感器之一。
作为进一步的例子，图8A和8B示出了根据本发明的一个或多个其他方面的另一篡改响应组件或防篡改电子封装800的一个实施例，其包括电子电路815。
共同参看图8A和图8B，电子电路815包括多层电路板810，其具有嵌入其中的篡改响应传感器811，从而便利于部分的定义与多层电路板810相关联的延伸进入多层电路板810的安全容积801。特别是，在图8A和图8B的实施例中，安全容积801部分地位于多层电路板810内，并且部分地位于多层电路板810上方。一个或多个电子元件802被安装在安全容积801中的多层电路板810，并且可以包括例如，一个或多个加密模块和/或解密模块以及关联的元件，并且在一个或多个实施例中，该防篡改电子封装包括计算机系统的通信卡。
防篡改电子封装800进一步还包括外壳820，例如台座式外壳，该外壳820被安装至多层电路板810之中的例如是连续凹槽(或沟槽)812中，连续凹槽(或沟槽)812形成于多层电路板810的上表面之中。在一个或多个实施例中，外壳820可包括热传导材料，并且被作为在所述安全容积内促进冷却一个或多个电子元件802的散热器。与外壳820相关联的安全网格821，例如上面描述的安全网格，包裹外壳820的内表面，并与嵌入在多层电路板810中的篡改响应传感器811相结合以帮助定义安全容积801。在一个或多个实施例中，安全网格821向下延伸进入多层电路板810中的连续凹槽中，举例来说，甚至在连续凹槽812中部分地或全部地包裹外壳820的下边缘，以提供增强的篡改探测，其中外壳820耦合至多层电路板810。在一个或多个实施例中，通过例如使用诸如环氧树脂或其它粘合剂的粘结材料，外壳820可被牢固的固定至多层电路板810。
如图8B所示，在多层电路板810中提供了一个或多个外围电路连接过孔813，用于电连接至安全容积801之中的一个或多个电子元件802(图8A)。这些一个或多个外围电路连接过孔813可电连接至嵌入在多层电路板810中的一个或多个外部信号线或面(planes)(未示出)，并且如下面进一步描述的，例如延伸至安全容积801的安全基底区域之中(或低于)。可通过耦合至所述多层电路板810中的外部信号线或面，提供去往或来自安全容积810的电连接。
如参看图8A和8B所知的，与多层电路板810相关联限定的安全容积801的尺寸可被设定为容纳待保护的电子元件802，并且被构造为延伸至多层电路板810之中。在一个或多个实施例中，多层电路板810包括该电路板中限定的安全容积801内的电互连，例如用于将该嵌入式篡改响应传感器811的多个篡改响应层电连接至同样设置在安全容积801中的相关联的监控电路。
需要注意的是图8A和8B中所描述的实施例仅仅作为示例呈现。在一个或多个其它实施方式中，电子电路可包括多个多层电路板，每个多层电路板具有嵌入所述多层电路板中的篡改响应传感器，具有位于两个相邻多层电路板直接界定的安全容积之中的适当连接器，用于互连所述多层电路板的选择的电线。在这样的一个实施例中，上面覆盖的多层电路板可被挖空以容纳，例如，位于所述多层电路板之间的连接器和/或一个或多个其它电子元件。此外，也可采用其它结构的外壳820，和/或耦合外壳820与多层电路板810的方法。
通过进一步的例子，图9描绘了多层电路板810以及外壳820的一个实施例的局部截面正视图。在这种结构中，该嵌入式篡改响应传感器包括多个篡改响应层，通过示例的方式，包括至少一个篡改响应垫(或基底)层900，以及至少一个篡改响应框架901。在该描绘的例子中，仅通过示例的方式，示出了两个篡改响应垫层900以及两个篡改响应框架901。最底下的篡改响应垫层900可是连续的感测或探测层，完全在多层电路板810中定义的安全容积下方延伸。如下面所描述的，安全容积801下面的篡改响应垫层900的一个或两者可被分区为多个电路区域。在每个篡改响应垫层内，或更具体的，在每个篡改响应垫层的每个电路区域中，可以任何期待的结构提供多个电路或导电迹线，例如上面结合图3所描述的结构。进一步的，所述篡改响应层内的导电迹线可被实施为例如难以连接分流电路(shuntcircuits)的电阻层，如下面所进一步解释的那样。
如图所示，在这个实施例中，一个或多个外部信号线或面905进入两个篡改响应垫层900之间的安全容积801，然后穿过一个或多个以任意模式和期待位置所安置的导电过孔向上电连接到安全容积801。在该所示结构中，所述一个或多个框架901至少被配置在用于安放外壳820基础的连续凹槽812所界定的区域的内部。通过连同与外壳820相关联的安全网格821，篡改响应框架901定义了部分地延伸进入多层电路安810的安全容积801。至少部分地利用多层电路板810中所定义的安全容积801，外部信号线905可被安全的电连接至例如该一个或多个位于安全容积内的被安装在多层电路板的电子元件802(图8A)。此外，所述安全容积801例如可通过适当的监控电路容纳(accommodate)所述多个篡改响应层的导电迹线的电互连。
通过延伸篡改响应垫层900(如需要，篡改响应框架901)并向外通过容纳外壳820的连续凹槽来提供增的安全性。以这种方式，在外壳820和多层电路板810的接口处的攻击线910会变得更难，其原因是攻击910将需要完全清除篡改响应垫层900、与外壳820相关联的安全网格821的底部边缘以及该嵌入式篡改响应传感器的篡改响应框架901。
图8A的多层电路板810上的变型是可能的。例如，在该实施例中，嵌入式篡改响应传感器包括多个篡改响应垫层900和多个篡改响应框架901(如上所述)以及三板结构(tri-plate structure)，其包括夹在在上地平面和下地平面之间的一个或多个外部信号线或层。在该配置中，将有助于从/到安全容积，特别是从/到位于安全容积内的一个或多个电子元件高速传输信号。
还需要了解的是，一旦在所述安全容积内限定了多层电路板810，位于所述安全容积内的多层电路板810的层与层之间的导电过孔会根据其实现按照要求被对准或被偏移。导电过孔的对准可例如有助于提供最短的连接路径，而层与层之间偏移导电过孔，则可通过将进入安全容积内的攻击更难以通过或绕开所述多个篡改响应层的一个或多个篡改响应层而进一步提高防篡改电子封装的安全。
在所述电子电路或电子封装的多层电路板内形成的嵌入式篡改响应传感器的每个篡改响应层可包括例如在各组输入和输出接触之间、或在所述迹线终端点处的过孔之间形成的多个导电迹线或线。在定义篡改响应层或篡改响应层内的篡改响应电路区域时可应用任意数量的导电迹线或电路。例如，4、6、8等条数的导电迹线可以在与那些导电迹线的相应输入和输出接触组之间的给定的篡改响应层或电路区域内平行的(或以其他方式)形成。
在一个或多个实现中，所述多层电路板可以是例如通过构建电路板的多个层而形成的多层布线板或印刷电路板。图10示出了用于在这种多层电路板内形成并图案化(patterning)篡改响应层的一个实施例。
如图10中所示的，在一个或多个实现中，篡改响应层(例如篡改响应垫层或此处所公开的篡改响应框架)可通过提供材料叠层来形成，所述材料叠层至少部分地包括诸如预浸渍(pre-impregnated)材料层的结构层1001，用于限定期望的迹线图案的迹线材料层1002，以及覆盖导电材料层603，将被图案化以定义电连接至在所述迹线材料层1002内形成的迹线图案的导电接触或过孔，例如，在迹线端点处。在一个或多个实现中，迹线材料层1002可包括镍磷(NiP)，并且所述覆盖导电材料层1003可包括铜。要注意的是这些材料仅仅是通过示例的方式被识别，并且可在所述堆积层(build-up layer)或叠层1000内使用其它迹线和/或导电材料。
在叠层1000上提供第一光刻胶1004，并且用一个或多个开口1005图案化，通过所述开口1005可蚀刻掉覆盖的导电层1003。基于使用的材料，以及所应用的蚀刻处理，可希望使用第二蚀刻处理来去除迹线材料层1002的部分以定义所述目标篡改响应层的导电迹线。然后第一光刻胶1004可被移除，并且在所述导电层1003上提供第二光刻胶1004'以保留例如所输入和输出接触。然后，导电层1003暴露的部分被蚀刻掉，并且第二光刻胶1004'可被移除，如图所示，层的任何开口都用诸如粘合剂(或预浸材料)进行了填充，并且还提供了下一个堆积层(build-up layer)。在这个实现中需注意的是，覆盖的导电层1003的大部分被蚀刻掉，仅在期望的位置保留了导电接触或过孔，例如，通过所述迹线材料层1002的图案化在层中形成的迹线的终端点。要注意的是，各种不同材料中的任何一种都可被用于形成篡改响应层中的所述导电线或迹线。以镍-磷(NiP)作为材料特别的有好处，原因是镍-磷阻止通过焊接的接触，或阻止通过导电的粘合剂粘合在一起，从而在试图入侵进入(penetrateinto)所述电子电路的受保护的安全容积内时，使得它难以从一个电路或迹线桥接到下一个。可使用其它材料，包括Ohmega Technologies,Inc.,of Culver City,California(USA)提供的
Figure BDA0001605695040000291
或Ticer Technologies of Chandler,Arizona(USA)提供的TicerTM。
在所有篡改响应层特别是所述篡改响应电路区域内的所述嵌入式篡改响应传感器，以及篡改响应传感器821的迹线或电路可以被电连接至例如多层电路板810的安全容积801内所提供的监控器或比较电路中。监控电路可包括各种不同的桥接或比较电路，位于安全容积801内部的传统印刷线路板的电互连，所述安全容积801例如位于通过篡改响应框架901(图9)和所述篡改响应垫层界定的安全容积之中。
请注意，有利的，在不同篡改响应层上的不同篡改响应电路区域可被电互连进入例如相同的比较器电路或所述监控电路的单臂电桥(Wheatstone bridge)。因此，任何大数量的互连结构都是可能的。例如，如果每个篡改响应垫层包括30个篡改响应电路区域，而每个篡改响应框架包含4个篡改响应电路区域，然后，例如所得到的68个篡改响应电路区域可在所述安全容积内的以任意结构连接，以在所述被监控电阻变化或篡改的安全容积内创建电路网络的期望布置。就这一点需要注意的是，所述篡改响应传感器的电源供应或电池可位于所述安全容积的外部，所述传感器被配置为当所述电源供应或电池被篡改时就会跳闸或毁掉任何受保护的或关键数据。
图11是图8A-9的具有篡改响应电子电路结构1100的篡改响应组件的局部放大图。篡改响应电子电路结构1100包括设置在外壳820的内表面825上的多个篡改响应传感器821、822。如图所示，在一个实施例中，外壳820和内侧壁布置的篡改-响应传感器821在底部边缘对准并且延伸到多层电路板810中的连续凹槽或沟槽812，多层电路板810如前所述包括待保护的电子电路，或者与待保护的电子电路相关联。篡改响应传感器821、822可重叠例如几毫米或更多，以便沿篡改响应传感器821、822在电子组件外壳820内相遇的接缝提供附加的防篡改保护。
图12描绘了用于将篡改响应传感器1200粘附到外壳820的内表面825的过程的一个示例。在该示例中，单个篡改响应传感器1200代替图11的示例中的篡改响应传感器821、822。然而，也可以应用图12的粘附装置和方法将多个篡改响应传感器821、822固定到例如电子组件外壳820的内表面。如图所示，边界固定装置1210可以与第一推动和夹持机构1211、第二推动和夹紧机构1212结合使用，以在粘合剂1205固化在篡改响应传感器和外壳820的内表面825之间时将篡改响应传感器1200保持在适当的位置。注意，在一个或多个实施例中，外壳的角部中的篡改响应传感器1200可以改变，以考虑包括一个或多个成形的柔性层的柔性篡改响应传感器的公差。
图13A-13C描绘了用于将图11的篡改响应电子电路结构1100粘附到电子外壳820的内表面825的过程的一个示例。如图13A的下侧的等轴视图所示，电子外壳820的内表面825包括内侧壁表面1300和内主表面1301。在此也被称为内侧壁篡改响应传感器的篡改响应传感器821可使用诸如热固性粘合剂之类的粘合剂结合适当的接合固定装置和推动和夹紧机构(未示出)被固定到内侧壁表面，以将篡改响应传感器821与内侧壁表面1300的底部边缘对齐。
如图13B所示，在一个或多个实施方式中，篡改响应传感器822可以同时或随后使用诸如热固性粘合剂的粘合剂附着到电子外壳820的主内表面1301(图13A)。注意，在该实施例中，篡改响应传感器822的尺寸设定为至少部分地与固定到内侧壁表面1300(图13A)的篡改响应传感器821重叠。在图13C中的电子外壳820的内角部分1302的局部放大中更详细地描绘了这种重叠。有利的是，通过提供两个或更多个分离的篡改响应传感器，篡改响应电子电路结构到电子外壳的固定通过允许更多的灵活性将特定传感器对准电子外壳的特定部分，例如电子外壳820的内侧壁表面的底部边缘，如在图13A-13C的示例中那样。
如图13C所示，电子外壳820的内角1302可以被成形为具有一个或多个弯曲部分以及一个或多个平坦、成角度的侧壁部分，以便于篡改响应传感器821在内侧壁表面1300上包裹(如下面进一步解释的)。进一步注意的是，在电子外壳820内，可以采用各种篡改响应传感器重叠和折叠布置，如图6A-6G中所描绘的关于电子外壳外部包裹传感器的情况。在图13A-13C的实施例中，到篡改响应传感器821、822的电阻网络的连接可以设置在传感器之间的重叠区域中，在图8A-10的实施例中，这些传感器有助于定义安全电子外壳和多层电路板之间的安全容积。
使用篡改响应组件，更具体地诸如在此描述的篡改响应电子电路结构的一个考虑因素是由于需要如上所述将内侧壁篡改响应传感器转换成电子外壳的一个或多个内侧壁拐角。如上所述，在一个或多个实施例中，篡改响应电子电路结构包括一个或多个篡改响应传感器，其被粘附地安装或附着到电子外壳的内表面。这些内表面包括内主表面和具有例如至少一个内侧壁拐角的内侧壁表面。如上所述，篡改响应传感器可以各自由一个或多个柔性层形成，所述一个或多个柔性层在一个或多个层上具有电路线，所述电路线限定篡改检测网络(例如电阻网络)，所述篡改检测网络可以连接到用于检测的监控电路用于检测进入由篡改响应组件定义的安全空间的入侵尝试。在制造期间，由于传感器安装到外壳上，篡改响应传感器的柔性层可以伸展并可能在电子外壳的一个或多个内侧壁拐角内弯曲。在拐角内的这种伸展或弯曲可能导致破坏限定待监控篡改检测网络的一个或多个电路线路，从而破坏篡改响应组件的预期用途。此外，篡改响应传感器在内表面(例如在内侧壁表面的内侧壁拐角处)上的任何弯曲可能导致潜在的破裂点，这将导致篡改响应组件未通过NISTFIPS 140-2的4级安全测试。因此下面参考图14A-18描述的是诸如在此公开的解决了这个问题的篡改响应组件的各种改进。
图14A和14B更详细地描绘了类似于上面结合图8A-13C描述的外壳820的电子外壳1400的一个实施例。共同参考图14A和14B，在该示例中，电子外壳1400包括内主表面1401和内侧壁表面1402，内主表面1401可以是基本上平坦的，该示例中的内侧壁表面1402经由弯曲(或圆角)过渡区域1403连接到内主表面1401，区域1403围绕电子外壳1400的内周边。区域1403提供内侧壁表面1402和内主表面1401之间的逐渐过渡，在一个或多个实施例中，内侧壁表面1402和内主表面1401可以彼此正交。在所示的配置中，电子外壳1400还包括多个内侧壁拐角1410，其可以被配置为便于电子外壳1400的相邻侧之间的过渡。在图14B中，示出了一个内侧壁拐角1410，其连接电子外壳1400的第一侧面1404和第二侧面1405。在一个或多个实施方式中，每个内侧壁拐角可以被类似地配置。在仅以示例的方式呈现的示例性实施例中，内侧壁拐角1410包括平坦的成角度的侧壁部分1411以及位于平坦的、成角度的侧壁部分1411的相对侧的第一弯曲侧壁部分1412和第二弯曲侧壁部分1413，如图所示。
作为一个示例，平坦的、成角度的侧壁部分1411可以与电子外壳1400的邻接的第一侧面1404和第二侧面1405成45°角定向，在一个或多个实施例中，两者可以彼此垂直。在一个或多个实施例中，第一弯曲侧壁部分1412和第二弯曲侧壁部分1413可以具有类似的弯曲半径，该弯曲半径例如可以是安装到电子外壳1400的内侧壁表面的篡改响应传感器厚度的大约五倍或更大。在所示出的示例中，内侧壁表面1402和内主表面1401之间的过渡区域1403在内侧壁拐角1410内继续，其中平坦的、成角度侧壁部分1411的下部1411'向内主表面1401过渡并向外弯曲，第一弯曲侧壁部分1412和第二弯曲侧壁部分1413的下部1412'，1413'也向内主表面1401过渡并向外弯曲。注意，图14A和14B的拐角配置仅作为示例给出，并且本发明可以与其他拐角设计一起使用而不脱离这里公开的概念。而且，如上所述，在一个或多个实施方式中，电子外壳1400可以与多层电路板(例如上面结合图8A-12描述的多层电路板810)结合使用，以限定关于一个或多个例如包括加密和/或解密模块以及相关联的存储器的电子部件或电子组件。
电子外壳1400可以由多种材料制造并且具有各种不同的构造。在一个或多个实施方式中，外壳可以是刚性的导热外壳(例如由金属材料制造)以促进来自(至少部分地)由篡改响应组件限定的安全容积内的一个或多个电子元件的热传导。还要注意的是，电子外壳1400的矩形构造可以用多种不同的外壳构造中的任何一种来代替，其中的任何一种可以包括一个或多个内侧壁拐角，如图14A和图14B所示。
图15A和图15B示出采用电子外壳1400的篡改响应组件的另一实施例的下侧立体图。同时参照图15A和图15B，在一个或多个实施方式中，篡改响应组件1500包括电子外壳1400，将至少部分地封闭一个或多个电子元件或待保护的电子组件。电子外壳1400包括内主表面和包括至少一个内侧壁拐角的内侧壁表面，如上面结合图14A和图14B所描述的。此外，篡改响应组件1500包括篡改响应电子电路结构，其包括至少一个篡改响应传感器，所述至少一个篡改响应传感器至少部分地安装到并且至少部分地覆盖电子外壳1400的内表面。如下面进一步解释的，篡改响应传感器被配置为便于传感器与外壳的内表面(例如电子外壳1400的一个或多个内侧壁拐角)的良好接触以及良好的附着性，以提供篡改响应传感器在电子外壳的内表面上的安全覆盖。
如图所示，在一个或多个实施方式中，与电子外壳1400相关联的篡改响应电子电路结构可以包括内侧壁篡改响应传感器1510和内主表面篡改响应传感器1520以及安全带1530。在所示的示例中，内侧壁篡改响应传感器1510可以形成有集成的柔性带状电缆或延伸部1511，以便于将内侧壁篡改响应传感器1510内的至少一个电阻网络电连接到其内部设置的适当的监控电路(未示出)，例如至少部分地由图15A和15B的篡改响应组件限定的安全容积内。类似地，内主表面篡改响应传感器1520可以被配置有集成柔性带状电缆或延伸部1521以便于内主表面篡改响应传感器1520与监控电路的电连接。可以使用诸如热固性粘合剂的粘合剂(未示出)将内侧壁篡改响应传感器1520粘附到内侧壁表面1402(图14A)和内侧壁拐角1410(图14A)。可以使用类似的粘合剂将内主表面篡改响应传感器1520粘附到内主表面1401(图14A)和传感器重叠处的内侧壁篡改响应传感器1510。在一个或多个实施方式中，安全带1530可进一步粘附固定在内主表面篡改响应传感器1520与内侧篡改响应传感器1510之间的重叠之上，覆盖围绕电子器件外壳1400的内周界的内侧壁表面和内主表面之间的过渡区域1403(图14A)。
注意，在图15A和图15B中提供的示例中，内侧壁篡改响应传感器1510和内主表面篡改响应传感器1520是分离的篡改响应传感器，其至少部分重叠并且便于限定关于至少一个要被保护的电子元件的安全容积。例如，可通过翻转图15A和15B所示的篡改响应组件并将其固定到具有如上所述的嵌入式篡改响应传感器的多层电路板来限定安全容量。
图16A描绘了图15A和15B的内侧壁篡改响应传感器1510的一个实施例。在该实施例中，如本文所述，内侧壁篡改响应传感器1510包括具有相对的第一侧1601和第二侧1602的至少一个第一层1600以及基本上在整个柔性层上方延伸的电路线1605，并且形成至少一个篡改检测网络。例如，电路线1605可以设置在至少一个柔性层1600的第一侧1601或第二侧1602中的至少一个上。注意，至少一个柔性层1600可以被制造为传统的安全传感器层，或者被制造成本文所述的改进型篡改响应传感器之一。特别地，虽然被图示为非成形的柔性层，但内侧篡改响应传感器1510的至少一个柔性层1600可以包括成形的柔性层，例如图4A-5H中所示的传感器之一，或者多个编织的篡改响应传感器，如图7A-7C所示。如上所述，延伸部分1511可以从内侧壁篡改响应传感器1510延伸，以促进内侧壁篡改响应传感器1510的至少一个电阻网络与例如设置在部分地由图15A和15B的篡改响应组件限定的安全容积内的适当监视电路(未示出)的电连接。如图所示，在一个或多个实施方式中，内侧壁篡改响应传感器1510具有足够的长度以环绕电子外壳的内侧，覆盖其内侧壁表面并且在其端部处重叠。此外，在内侧壁篡改响应传感器1510内提供了多个槽1610。这些槽1610沿着内侧壁篡改响应传感器大小和位置设置，以便(在一个或多个实施例中)与电子外壳各自的内侧壁拐角对齐，以便例如通过允许内侧壁篡改响应传感器自身的重叠区域促进良好的接触和良好的粘附，并且将传感器弯曲在电子外壳的内侧壁拐角内。
图16B和16C示出了安装在电子外壳1400内的内侧壁篡改响应传感器1510的一个实施例。如图所示，在示例性实施例中，内侧壁篡改响应传感器包括第一和第二槽，分别至少部分地覆盖待覆盖的相关联的内侧壁拐角1410的第一弯曲侧壁部分1412和第二弯曲侧壁部分1413(图14B)。这些第一槽和第二槽被间隔开以位于内侧壁拐角1410的平坦的、成角度的侧壁部分1411(图14B)的相对侧，并且有利于减少角部中的材料量并且由此增强良好的接触以及内侧壁篡改响应传感器1510到电子外壳的内侧壁表面1402(图14A)(包括在其内侧壁拐角1410处)的粘附，同时还减少了拐角内的传感器上的应力。例如，如图所示，多个狭槽1610允许内侧壁篡改响应传感器在内侧壁拐角处自身重叠。注意，在这种配置中，内侧壁篡改响应传感器1510的宽度允许传感器覆盖过渡区域1403(图14A)，并且部分地沿电子外壳1400的内侧主表面1401延伸。还注意，当内侧壁篡改响应传感器1510如图所示缠绕在内侧壁表面上时，存在一个或多个未被覆盖的区域1615，从而在内侧壁拐角处暴露内侧壁表面的部分，例如沿着内侧壁篡改响应传感器在拐角处重叠的接缝。如下面所解释的，一旦该传感器及其拐角突片粘附到组件上，这些区域1615就可以被内主表面篡改响应传感器1520的拐角突片覆盖或保护。这通过举例在图17A-17C中示出。
共同参考图17A-17C，如本文所述，内主表面篡改响应传感器1520包括具有相对的第一侧1701和第二侧1702的至少一个柔性层1700，以及基本上在整个柔性层1700上方延伸的电路线1705，并形成至少一个篡改检测网络。例如，如所描述的，电路线1705设置在至少一个柔性层1700的第一侧1701和第二侧1702中的一个或两个上。如上所述，至少一个柔性层1700可以被制造为传统的安全传感器层，或者被制造为本文所述的改进的篡改响应传感器之一。具体地，虽然被示为非成形的柔性层，但内主表面篡改响应传感器1520的至少一个柔性层1700可以包括成形的柔性层，诸如图4A-5H所示的一个或多个传感器，或者如图7A-7C所示的多编织篡改响应传感器。如上所述，延伸部1521可以与内主表面篡改响应传感器1520形成为一体，以促进至少一个相关联的电阻网络到安全容积内的监控电路(未示出)的电连接，所述安全容积至少部分地由图15A和15B的篡改响应组件限定；例如与如上所述的具有嵌入式篡改响应传感器的多层电路板相关联。
在所示的构造中，提供多个角突出部1710，其中至少一个角突出部1710设置在所述至少一个内侧壁拐角处。在所示的示例性实施例中，在内主表面篡改响应传感器1520的每个拐角处设置两个角突出部1710。这些角突出部1710包括电路线1705(图17A)，并且尺寸设定为覆盖内侧壁篡改响应传感器和外壳组件中相应的未覆盖区域1615之一，其在将内侧壁篡改响应传感器1510固定到电子外壳1400之后保留，如图16B和图16C所示。具体地，本领域的技术人员应该理解，角突出部1710包括由内主表面篡改响应传感器1520提供的至少一个篡改检测网络的相应部分，使得如果尝试破坏篡改响应组件1500穿过内侧壁表面的下面的未覆盖区域1615，相应的角突出部将被接触，由此检测到破坏的尝试。
如上面结合图15A和图15B所述，可以提供内侧壁篡改响应传感器1510(图15A)和内主表面篡改响应传感器1520(图15)之间的重叠，一个或多个通过诸如安全带1530的一个或多个物理安全结构实现。例如在此描述的篡改响应组件的一个潜在的暴露点可以在两个或更多个篡改响应传感器，诸如在重叠在内侧壁篡改响应传感器和内主表面篡改响应传感器之间重叠。例如，对篡改响应组件的攻击可能需要钻穿外壳，并在篡改响应电子电路结构的两个篡改响应传感器之间化学地附着重叠的粘合区域，例如内主表面篡改响应传感器1520被粘附地固定在内侧壁篡改响应传感器1510之处的重叠区域。为了解决这个问题，可以提供物理安全结构，例如安全带1530。注意，如本文所述，安全带1530仅是物理安全结构的一个实施例，其可以用来覆盖并且至少部分地在物理上安全地固定覆盖电子外壳的一个或多个内表面的一个或多个篡改响应传感器。
一般而言，在一个或多个实施方式中，在此公开的是篡改响应组件，其包括电子外壳以至少部分地封闭至少一个要保护的电子组件，其中电子外壳包括内表面。篡改响应组件还包括篡改响应电子电路结构，该篡改响应电子电路结构包括篡改响应传感器衬里并至少部分地覆盖电子外壳的内表面。如本文所述，篡改响应传感器可以包括具有相对的第一侧和第二侧的柔性层，以及基本上覆盖柔性层的第一侧或第二侧中的至少一个的电路线，从而形成至少一个篡改响应网络。根据本文所述的传感器层实施例中的一个或多个，篡改响应传感器的柔性层可以是非成形的传感器层或成形的传感器层。
篡改响应组件进一步包括物理安全结构，例如至少一个安全元件，其至少部分覆盖并将至少部分覆盖电子外壳内表面的篡改响应传感器物理地固定在适当的位置。在图15A和15B的实施例中，示出了包括多个安全元件1531的安全带1530，如图18中的放大图所示。注意，诸如安全带1530的安全结构可以包括单个元件或多个元件，这取决于期望的配置。在图15A，15B和18的示例中，仅仅作为示例示出了两个基本相同的U形安全元件1531。在所描绘的实施例中，安全元件1531彼此间隔开，其间具有间隙1532。通过提供两个或更多个安全元件1531，为了限定期望的物理安全结构(诸如安全带1530)，制造公差可以更好地容纳在篡改响应组件内。作为示例，多个不同的安全元件1531的相邻安全元件之间的间隙1532可以在几毫米的量级上。注意，虽然示出两个安全元件1531，但是可以在篡改响应组件内提供任何数量的物理安全元件，并且可以根据需要在篡改响应组件内提供任意数量的安全结构，例如多个安全带或板，以将篡改响应传感器附加地机械固定在电子外壳的内表面上。
在图15A，15B和18的示例中，物理安全结构被配置为包括多个不同的安全元件1531的安全带或领(collar)，所述多个不同的安全元件1531基本完全围绕电子外壳1400的内周边延伸。安全带1530的大小和位置如图15A所示，至少覆盖内主表面篡改响应传感器与内侧壁篡改响应传感器的重叠，并将其物理固定在适当位置。在一个或多个实施方式中，安全带1530可以粘附固定到篡改响应传感器。注意，在该示例中，包括安全元件1531的安全带1530围绕内周边延伸，包括穿过内侧壁拐角，如图15A所示。以这种方式，安全元件1531有利地覆盖并固定在电子外壳的内侧壁拐角处的内侧壁篡改响应传感器和内主表面篡改响应传感器的重叠。举例来说，在所描绘的实施例中，安全带1530或更具体地安全元件1531覆盖并物理地将从内主表面篡改响应传感器1520突出的多个角突出部1710(图17C)固定在位电子外壳的内侧壁拐角。这有利地防止了通过从篡改响应传感器的内主表面突出的多个角突出部所排列的区域对篡改响应组件的攻击。安全带1530形成防止篡改响应传感器分离的机械屏障。
在一个或多个改进实施例中，安全元件限定安全带，或更一般地，限定物理安全结构的安全元件(例如，通过冲压)形成金属材料或金属合金，例如铜、软不锈钢钢等。此外，金属安全元件可以有利地电连接到地，以进一步增强篡改响应组件的检测能力。通过形成难以穿透的金属的安全元件，如果尝试钻穿安全元件，则会产生金属碎片，这些金属碎片可能被拉入到将电子外壳的内表面排成线的传感器层中，这将导致在攻击期间形成传感器的一个或多个篡改响应网络的电路线短路或以其它方式损坏的更大机会，并且因此增强篡改响应的检测能力传感器。此外，通过将安全元件电接地，然后在钻穿一个或多个篡改响应传感器之后接触接地的安全元件的钻机将更可能使一个或多个电路线短路，形成相关联的篡改响应传感器中的至少一个篡改检测网络。通过将安全元件接地，建立另一电流通路，这有利地增加了检测篡改响应组件的企图的可能性。注意，安全元件的接地可以通过任何方式，例如通过将元件电连接到被篡改响应组件保护的电子组件上的一个或多个接地线，或(在某些实施例中公开的)通过将元件电连接到多层电路板内的一个或多个接地平面，部分地形成围绕被保护的电子组件的安全容积。在一个或多个实施方式中，安全元件或者更一般地安全带或物理安全结构可以预成型(例如通过压印)成期望的形状，以例如容纳并覆盖在内侧壁篡改响应传感器和内主表面篡改响应传感器之间的重叠，如图15A所示。
作为进一步的改进，通过制造篡改响应组件，特别是篡改响应传感器，可以提供对篡改事件增强的传感器灵敏度，以包括一个或多个区域，该区域对来自或与篡改事件相关的机械应以的损害具有增强的脆弱性或敏感性。通过将篡改响应传感器的电路线或迹线至少部分地包括在该一个或多个易受损害的敏感性区域内，在篡改事件期间，由于相应的机械应力，一个或多个电路线可能被损坏的可能性增加，从而增强检测篡改事件的能力。具有增加的敏感度的篡改响应传感器的一个或多个区域可以使用多种方法形成，例如选择性激光消融或蚀刻传感器，将传感器配置成具有切口区域以限定应力集中内边缘和/或者将暴露的电路线直接粘附到篡改响应组件的刚性表面。作为示例，图19A-20B描绘了具有一个或多个篡改响应传感器的篡改响应组件的示例，该一个或多个篡改响应传感器具有一个或多个对由于与篡改事件相关联的机械应力的损害具有增加的敏感性的区域。
参照图19A，示出了篡改响应组件1900，其包括具有刚性表面1902的结构1901。仅作为示例，结构1901可以包括电子外壳或外壳，该电子外壳或外壳至少部分地围绕一个或多个待保护的电子组件。作为具体例子，刚性表面1902可以是电子外壳的外表面或电子外壳的内表面。图6A-6G示出粘附到电子外壳的外表面的篡改响应电子电路结构的一个或更多个篡改响应传感器的示例性实施例，而图8A-17C示出粘附到电子外壳的内表面的一个或更多个篡改响应传感器的示例性实施例。更进一步地，结构1901可以是或包括电子组件的任何刚性结构，或与待保护的电子组件相关联的冷却设备。在一个或多个具体情况下，结构1901可以包括散热器，例如散热器(thermal spreader)。
如图所示，篡改响应组件1900包括包括篡改响应传感器1910的篡改响应电子电路结构。在所描绘的实施例中，篡改响应传感器1910包括一个或多个柔性层1911，其具有相对的第一和第二侧面1912、1913以及至少部分地形成至少一个篡改检测网络的电路线路1915、1915'。例如，电路线可以至少部分地形成至少一个电耦合到例如本文所述的监控电路的电阻网络。举例来说，第一电路线1915设置在柔性层1911的第一侧1912上，第二电路线1915'设置在柔性层1911的第二侧1913上。如上所述，电路线可以具有相同或不同的图案。此外，应注意，如上所述，例如结合图3A-3E，可具有任何数量的柔性层1911以及任何数量的在篡改响应传感器1910内提供的电路线1915、1915'层，其中所示实施例仅作为示例提供。
根据本发明的一个或多个方面，在柔性层1911的第一侧1912处的电路线1915被暴露，即，诸如聚酰亚胺层的任何覆盖的保护层至少部分地或完全地在被固定到结构1901的刚性表面1902的区域被去除。注意，电路线1915、1915'可以由多种材料形成，包括例如金属或金属合金。例如，第一电路线1915可以由铜、银、银-碳、镍-磷形成。或者，也可以使用其他材料，如导电墨水或Omega-
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或TicerTM。
在该示例性实施例中，粘合剂1920(诸如热固性材料)被用于将篡改响应传感器1910粘附或层压到刚性表面1902。特别地，在所示的实施例中，第一侧1912上暴露的第一电路线1915是直接粘合固定到结构1901的刚性表面1902。在一个或多个实施方式中，粘合剂1920被选择为具有结合强度，以将第一电路线1915固定到刚性表面1902，结合强度等于或大于第一电路线1915到一个或多个柔性层1911的第一侧1912的结合强度。以这种方式，如果发生包括尝试将篡改响应传感器1910从结构1901物理分离的篡改事件，则一个或多个第一电路线1915将可能与柔性层1911分离并因此被破坏，由此产生的虚线增强了篡改响应电子电路结构检测篡改事件的能力。
在一个或多个实施例中，可以在结构1901的刚性表面1902与篡改响应传感器1910的第一侧1912之间提供抵消元件，以确保篡改响应传感器1910的第一侧1912与刚性表面1920之间存在间隙，并且因此确保在制造方法期间粘合剂1920保持在两个表面之间，在所述制造方法中可以施加压力以迫使表面在一起以例如便于将篡改响应传感器1910层压到结构1901上。在一个或多个实施方式中，抵消元件可以分散在整个粘合剂1920中，并且可以包括例如设置在粘合剂内的球形元件1922，例如玻璃球。可选地，在一个或多个实施方式中，刚性表面1902可以形成有一个或多个从表面延伸出的期望间隙距离的支座。
图19B描绘了根据本发明的一个或多个方面的篡改响应组件1900'的替代实施例。在该实施例中，图19A的结构1901被电子外壳1400代替，如上面结合图14A和图14B所描述的，作为另一示例。电子外壳1400包括刚性表面1902'，该刚性表面1902'例如可以是图14A和图14B的示例性实施例中的内主表面1401(图14A)或内侧壁表面1402(图14A)。
如图19B所示，在一个或多个实施方式中，篡改响应组件1900'还可以包括篡改响应传感器1910'以及具有另一刚性表面1932的另一结构1930。作为示例，在一个或多个实施方式中，另一个结构1930可以包括冷却结构，诸如散热器，其被提供用于促进电子外壳内的一个或多个部件的冷却。
在一个或多个实施例中，篡改响应传感器1910'可以包括与上面结合图3C所述的结构类似的经由粘合层1925(诸如双面粘合膜)固定在一起的篡改响应层的堆叠。然而，在该例子中，电路线宽度和线间距可以是任何期望的尺寸，上述线宽和间距分别为≤200μm是一个示例。篡改响应传感器1910'包括可以电连接以定义一个或多个篡改检测网络(例如一个或多个电阻网络)的多层电路线路1915、1915'。本文所述的各种材料中的任一种或其他已知材料可用于形成电路线。电路线设置在相应的柔性层1911的一侧或两侧上，作为一个例子，第一电路线1915设置在每个柔性层1911的第一侧上，第二电路线1915'设置在层的第二侧上。柔性层1911可以由任何柔性的电介质材料例如聚酯材料形成。或者，柔性层1911可以由诸如上述PVDF或Kapton的结晶聚合物或其他结晶聚合物材料形成。
根据本发明的一个或多个方面，电路线1915的一部分暴露在篡改响应传感器1910'的上侧，电路线1915'的一部分暴露在篡改响应传感器1910'的下侧。如图所示，暴露的电路线1915、1915'分别使用粘合剂层1920、1920'层叠到电子外壳1400的刚性表面1902'或另一个结构1930的刚性表面1932上。篡改响应传感器1910'粘附到电子外壳1400和/或另一个结构1930的那部分限定了篡改响应传感器的一个或多个区域，其对于由于与篡改事件相关联的机械应力而引起的损坏具有增加的敏感性。也就是说，如果篡改事件试图从电子外壳1400和另一结构1930中的一者或两者分层篡改响应传感器，则粘合层1920、1920'将该结构粘合到篡改响应传感器1910'的第一侧和第二侧，将可能导致暴露的电路线1915、1915'中的一个或多个在篡改响应传感器分层时由于结构被分离而引起电路线中断，从而便于通过篡改响应电子电路结构的监控电路检测篡改事件。如上所述，通过选择粘合剂1920、1920'例如具有与将电路线1915、1915'保持在篡改响应传感器1910’的相应侧面的相同或更大的粘合强度，可以促进该结果。
如上所述，在图19A和19B所示的实施例中，电路线可以包括直接层压到篡改响应组件的刚性表面上的金属，例如铜，以限定篡改响应传感器的区域，该区域对来自与篡改事件相关的机械应力的损害(例如物理干扰篡改响应传感器与刚性表面的层叠)具有增强的敏感性。在一个或多个其他实施方式中，篡改响应传感器的具有增加的敏感性的区域可以通过增加篡改响应传感器的易碎性来提供。这可以例如通过在传感器中设置切口区域来实现，例如通道、凹口、开口等，其限定了篡改响应传感器内的一个或多个应力集中内边缘(或应力提升器)。图20A和20B中描绘了这种方法的各种示例。
参照图20A，示出了篡改响应组件2000的一个实施例。如所示，篡改响应组件200包括篡改响应传感器2001，其中示出了篡改响应传感器2001的多个外围边缘2002。如这里所描述的，诸如参照图3A-3E，篡改响应传感器2001包括一个或多个柔性层2011，以及在每个柔性层2011的两个相对侧的一个或两个上的一个或多个电路线2015层。电路线2015可以电连接以定义一个或多个篡改检测网络，例如一个或多个电阻网络。如上所述，堆叠内的篡改响应层可以使用例如双面粘合膜2025粘合层压在一起。
在该示例中，通过向篡改响应传感器提供一个或多个切口区域2030、2040，限定了篡改响应传感器2001中对机械应力的损害具有增加的敏感性的多个区域2032、2042。在示例性实施例中，切口区域2030为从一个或多个外围边缘2002延伸到传感器中的矩形切口，并且切口区域2040是三角形切口，从篡改响应传感器2001的一个或多个外围边缘2002延伸到传感器中。切口区域2030、2040限定应力集中内部边缘2031、2041，其(在该示例中)竖直地延伸通过篡改响应传感器2001。这些边缘2031、2041分别是限定区域2032、2042的应力提升器，在篡改响应传感器2001内对损坏具有增加的敏感性。区域2032、2042是由于提供应力集中内边缘2031、2041的传感器2001内的应力集中的位置。例如，可以提供电路线2015，其遵循篡改响应传感器2001的轮廓，并且至少部分地延伸穿过对损害具有增强敏感性的相应区域2032、2042。以这种方式，如果发生篡改事件，则篡改响应传感器内的机械应力将由应力集中内边缘2031、2041集中在传感器的区域2032、2042中，由此增加在这些区域中一个或更多的电路线2015中断的可能性。这种增加的中断可能性便于篡改响应电子电路结构的监控电路检测到篡改事件。
注意，电路线2015可以以各种柔性层2011上的任何期望的构造或图案提供，如本文所述。例如，可以在一个或多个层中提供矩形的电路线网格，所述一个或多个层至少部分地与对来自或与篡改事件相关联的机械应力引起的损坏具有增强的敏感性的区域2032、2042相交。还要注意，篡改响应传感器的区域2032、2042是与篡改响应传感器的平衡分离的传感器的不同区域，其可以被表征为被创建为对来自机械应力的损伤具有增加的敏感性的区域2032、2042之外的标准鲁棒性区域。因此，篡改响应传感器可以被认为被划分为不同的区域，标准鲁棒性区域以及由于在篡改响应传感器内提供应力提升器而导致的对损坏具有增加的敏感性的区域2032、2042。
注意，在对损坏具有增加的敏感性的区域2032、2042中的一个或多个区域中的任何应力可以垂直地延伸穿过篡改响应传感器2001的多个层，或者与篡改响应传感器2001的一个或多个特定的篡改响应层(或柔性层)相关联，例如取决于篡改事件。在一个或多个实施例中，包括例如切口区域2030和/或切口区域2040的切口可以以任何期望的配置和数量沿篡改响应传感器2001的外围的一部分或全部延伸。此外，可以使用例如由于存在一个或多个应力集中内边缘(或应力提升器)而在篡改响应传感器内提供应力集中区域的任何切口构造。这个概念的其他实施例在图20B中描绘。
参考图20B，篡改响应组件2000'被图示为包括篡改响应电子电路结构的篡改响应传感器2001'。篡改响应传感器2001'被部分地示出，其中示出的拐角由外围边缘2002限定。在该实施方式中，再次描绘了切口2030，其限定(例如)多个应力集中内边缘2031，限定了篡改响应传感器的对来自传感器内的机械应力的损害具有增加的敏感性的邻接区域2032。作为进一步的示例，与切口区域2030一致，形成延伸穿过篡改响应传感器2001'的一个或多个开口2050。一个或多个开口2050包括垂直延伸通过篡改响应传感器2001'的一个或多个应力集中内边缘2051，其在传感器内分别限定对来自传感器内伴随篡改事件的机械应力的损害具有增加的敏感性的一个或多个区域2052。与开口2050相关联的应力集中内边缘2051再次增加了对篡改响应传感器2001'的电路线2015的那些部分的损坏的可能性，所述那些部分延伸通过一个或多个易受损伤的区域。例如，篡改响应传感器2001'可能更可能在响应于篡改事件而增加的对损害的敏感性的区域2052中分层。注意，篡改响应传感器内的任何机械应力都可以通过传感器传播并且被区域2052内的应力集中内边缘2051集中，导致对延伸穿过这些区域的任何电路线的损害敏感度增加。
在图20B的示例性实施例中，篡改响应传感器2001'被示出为包括具有相对的第一侧和第二侧的一个或多个柔性层2011，电路线2015设置在相对的第一侧和第二侧上。保护层2026设置在一个或多个柔性层2011和电路线2015的第一和第二侧之上。仅作为一个示例，保护层2026可以包括聚酰亚胺材料。
如图所示，切口区域2060还可以或可选地设置为延伸穿过一个或多个柔性层2011和电路线2015上方和/或下方的保护层2026的一个或多个通道。这些切口区域2060再次包括应力集中内边缘2061限定邻近篡改响应传感器2001'内的边缘的区域2062，该区域对来自伴随对篡改响应传感器2001'的篡改事件的机械应力的损害具有增强的敏感性。如在上面描述的实施例中那样，电路线2015可以至少部分地延伸穿过易受损害的区域2062，并且因此如果发生在篡改响应传感器2001'内产生机械应力的篡改事件，则处于具有增强敏感性的区域内，例如在与应力集中的内边缘2061邻接的区域内的任何电路线，将更可能被损坏或断裂(即，与上面作为传感器的标准鲁棒区域的篡改响应传感器的其它部分相比)，因此增加包括篡改响应传感器2001’的篡改响应电子电路结构的监控电路检测篡改事件的可能性。
本领域的技术人员将注意到，本文公开的是创建用于容纳一个或多个电子组件(例如通信卡或其他电子组件的一个或多个加密和/或解密模块以及相关组件)的安全容积的各种改进。在某些实施例中，篡改响应组件或防篡改电子组件包括篡改响应电子电路结构，该篡改响应电子电路结构包括以各种配置的一个或多个篡改响应传感器，这些传感器例如设置在电子外壳之内或之外包含要保护的电子元件或电子组件。篡改响应电子电路结构还可以包括篡改检测监控电路，其监控例如(至少部分地)由篡改响应传感器内的电路线定义的一个或多个篡改检测网络(例如一个或多个电阻网络)电阻的变化。
在一个或多个实施例中，篡改响应传感器可以被实现为精细间距柔性电路，其例如由多层堆叠的柔性膜形成，诸如上述的结晶聚合物材料，其中Kapton是一个具体的例子。在每个柔性层的一个或多个侧面上，提供电路线并电连接，以便于定义篡改响应传感器的一个或多个篡改检测网络。在一个或多个实施方式中，线宽和间距可以从常规方法的尺寸显着减小到例如≤200μm。电路线可以由任何适当的材料形成，包括金属或金属合金，例如铜、银、镍-磷(NiP)、Omega-或TicerTM。具有电路线的柔性层例如通过聚酰亚胺封闭，使得电路线在篡改响应传感器内未暴露，篡改响应传感器提供对通过传感器的机械或物理至少部分地侵入由篡改响应传感器限定的安全容量的安全防御。
本文公开了各种篡改响应组件配置，其可以在篡改响应传感器(一个或多个)的表面上的一个或多个外部接合区域中使用粘合剂，以例如将篡改响应传感器固定在篡改响应组件的操作位置。举例来说，粘合剂可以被用来保持篡改响应传感器对电子外壳的特定配置，或者将多个篡改响应传感器以多传感器配置粘合在一起，或者将篡改响应传感器相对于篡改响应组件的外壳定位，例如在电子外壳的内表面上。这些外部粘合区域可能容易受到粘合剂的化学侵蚀。
因此，通过进一步改进，可以通过制造篡改响应组件来包括定位和制造成对来自篡改事件，尤其是对传感器的外部接合或重叠区域的篡改事件的损害具有增加的机械和/或化学脆弱性的导电迹线来提供对篡改事件的增加的敏感度。例如，一个或多个导电迹线可以暴露在一个或多个篡改响应传感器的接合区域内，并且提供接触篡改响应传感器的接合区域内导电迹线的粘合剂。通过将粘合剂直接接触导电迹线，任何机械地和/或化学地篡改粘合剂以便于进入篡改响应组件内的安全容积的企图，更可能损坏一个或多个导电迹线，并且从而被检测到。注意在这方面，通过在对粘合剂进行化学侵蚀期间形成化学上可损害的或可溶解的导电材料的导电迹线，那么在粘合剂受到攻击期间导电迹线将可能被损坏。以这种方式，暴露的导电迹线在外部粘结区处提供增加的脆弱性或对机械和/或化学侵蚀的敏感性。
如上所述，至少一个外部接合区域可以是篡改响应传感器的传感器粘附到另一个表面的区域，例如篡改响应组件的刚性结构的表面，或者在多篡改响应传感器实施例中另一个篡改响应传感器的表面，或者甚至是相同篡改响应组件的另一个区域，诸如图6A中所示。在这些示例的每一个中，可以提供一个或多个导电迹线以形成例如外部篡改检测网络，所述外部篡改检测网络至少部分地暴露在传感器的接合区域的一个或多个篡改响应传感器的表面上。
在一个或多个实施例中，一个或多个导电迹线可以是与篡改响应传感器内的柔性层上未暴露的电路线不同的导体。例如，并且如上所述，导电迹线可以由在篡改响应传感器的(一个或多个)接合区域内的粘合剂的化学侵蚀期间由化学上容易损坏或可溶解的材料形成以便于检测化学侵蚀，形成篡改响应传感器的未暴露的电路线可以是不同的导电材料(并且甚至可以具有不同的线宽和/或线间距)以便于例如固定待保护的一个或多个电子元件免于通过传感器的机械篡改事件。在一个或多个示例中，篡改响应传感器内的电路线可以比接合区域内的篡改响应传感器的表面上暴露的导电迹线更小且间距更近。取决于实施方式，形成外篡改检测网络的一个或多个导电迹线可以放置在易受化学侵蚀影响的任何位置的篡改响应传感器上，例如在使用粘合剂将篡改响应传感器粘合到篡改响应组件的另一个表面(例如电子外壳，或组件的另一个篡改响应传感器或其自身)。
图21A-21C描绘了具有一个或多个篡改响应传感器的篡改响应组件的一个实施例，其具有被定位和制造成便于检测对篡改响应组件的粘合剂的机械和/或化学攻击的导电迹线。
参考图21A，示出了包括具有刚性表面2102的结构2101的篡改响应组件2100。作为示例，结构2101被示出为电子外壳或壳体，其至少部分围绕待保护的一个或多个电子组件802。作为具体示例，刚性表面2102被示出(例如)为电子外壳的内表面，例如上面结合图14A-15B所述的电子外壳1400的内表面。图21A的实施例仅以举例的方式结合图8A-17C的实施方式给出，其中一个或多个篡改响应传感器粘附到电子外壳的内表面。在该示例中，可以在分离的第一和第二篡改响应传感器(诸如内侧壁篡改响应传感器1510'和内主表面篡改响应传感器1520')之间提供导电迹线2120，或者可选地或附加地，导电迹线2120'可以设置在一个或多个篡改响应传感器与外壳的内表面之间。
还要注意的是，在一个或多个其他实施方式中，本文描述的在粘合剂的化学侵蚀期间易受损害的导电迹线可以设置在一个或多个篡改响应传感器与结构的外表面之间，例如电子外壳的外表面。就此而言，参考图6A-6G的实施例，其中篡改响应电子电路结构的一个或多个篡改响应传感器可以被粘附到电子外壳的外表面。更进一步地，形成外篡改检测网络的导电迹线可以位于篡改响应传感器和电子组件的任何刚性结构之间，或者要被保护的电子组件的冷却装置之间。例如，本文公开的导电迹线可以设置在一个或多个篡改响应传感器与散热器(例如散热器)之间。
如图所示，在一个或多个实施方式中，篡改响应组件2100的篡改响应电子电路结构可以包括内侧壁篡改响应传感器1510'和内主表面篡改响应传感器1520'，每个包括一个或更多的篡改检测网络，例如一个或多个由一个或多个柔性层上的电路线形成的未暴露的篡改检测网络，如上所述。一个或多个篡改检测网络电连接到设置在例如由篡改响应组件2100限定的安全容积801内的适当的监控电路(未示出)。注意，在该示例中，内侧壁篡改响应传感器1510'和内主表面篡改响应传感器1520'是分离的第一和第二篡改响应传感器，其至少部分地重叠并便于限定围绕至少一个要被保护的电子部件802的安全容积。例如，可以通过将电子外壳固定到具有嵌入式篡改响应传感器811的多层电路板810来定义安全容积，如上面结合图8A-10所描述的。还要注意的是，在所描绘的配置中，内侧壁篡改响应传感器1510'可以经由粘合剂2110粘合到电子外壳的内侧壁表面，部分地缠绕覆盖在电子外壳的内主表面上，如图所示。这允许内侧壁篡改响应传感器1510'和内主表面篡改响应传感器1520'的重叠区域2105出现在结构2101的平坦的内主表面部分处。粘合剂2115被提供以将内主表面篡改响应传感器1520'连接到结构2101的内主表面以及重叠区域1205中的内侧壁篡改响应传感器1510'。粘合剂2110、2115可以是相同或不同的粘合剂。在一个或多个实施方式中，粘合剂2110、2115可以是热固性材料，例如导热环氧树脂。
如上所述，为了提供改进的篡改检测保护，可以至少部分地在篡改响应组件2100的一个或多个篡改响应传感器1510'、1520'上提供暴露的一个或多个导电迹线2120。例如，作为示例，在内侧壁篡改响应传感器1510'和内主表面篡改响应传感器1520'之间的重叠区域2105中图示了一个或多个导电迹线2120。另外地或可选地，作为相同或不同篡改检测网络的一部分，可以在内侧壁篡改响应传感器1510'与结构2101的内侧壁之间的的内侧壁篡改响应传感器1510'的表面上，和/或在内主表面篡改响应传感器1520'与结构2101的刚性表面2102之间的内主表面篡改响应传感器1520'的表面上提供一个或多个导电迹线2120'。一个或多个实施方式中，接合区域中的导电迹线2120、2120'由在与其直接接触的粘合剂2110、2115的化学侵蚀期间化学上易损害或可溶解的导电材料形成。损坏可能导致溶解导电迹线的一个或多个部分，并且因此相关的篡改检测网络的一个或多个部分(至少部分地)由迹线限定并由篡改响应电子电路结构监控，从而便于检测篡改事件。注意，用于形成导电迹线的化学上可溶解的导体可以是与用于形成限定相应篡改响应传感器的一个或多个篡改检测网络的未暴露的电路线的材料相同或不同的材料。
一般而言，导电迹线可以由化学上易损害的导电材料形成，并且可以设置在一个或多个传感器外部的任何接合区域中，其中例如粘合剂将相应的篡改响应传感器接合到另一个表面，诸如篡改响应组件的另一表面。举例来说，用于形成导电迹线的化学上可溶解的材料可以至少部分地包含碳、银或碳-银中的至少一种。例如，相应的篡改检测网络的一个或多个导电迹线可以由加载碳的导电材料，加载银的导电材料或加载碳-银的导电材料形成。还要注意，不同的导电迹线可以在相同或不同的篡改检测网络中，并且导电迹线可以在与由传感器未暴露的电路线路定义的网络相同或不同的篡改检测网络中。
图21B描绘了上面结合图17A描述的内主表面篡改响应传感器1520'的修改版本。如上所述，内主表面篡改响应传感器1520'包括具有相对的第一侧和第二侧的一个或多个柔性层，并且柔性层上的电路线至少部分地形成至少一个篡改检测网络(诸如至少一个电阻网络)，其中电路线可以设置在柔性层的第一侧或第二侧中的至少一个上。例如，可以在堆叠内提供多个柔性层，在堆叠内的每个柔性层的每一侧上以任何期望的图案和以任何期望的网络配置限定电路线，以便于检测通过篡改响应传感器到安全容积的获得访问的机械尝试。
在图21B的示例中，在与篡改响应传感器的接合区域对齐的区域中围绕内主表面篡改响应传感器1520'的外围设置多个导电迹线2120，并且具体地，对准例如如图21A所示的内侧壁篡改响应传感器1510'的重叠区域。注意，就这一点而言，仅以示例的方式示出了两个导电迹线2120。可以在接合区域内提供一个或多个任何期望的图案的导电迹线。还要注意的是，在图21A的示例中，由于内主表面篡改响应传感器1520'要么结合到内主刚性表面2102(图21A)，要么结合到内侧壁篡改响应传感器1510’(图21A)，所以结合区域基本上包括内主表面篡改响应传感器1520'的整个上表面。导电迹线2120在图21B中在图21A所示的篡改响应组件的两个篡改响应传感器之间的重叠区域2105(图21A)中示出。注意，在该实现中，篡改检测网络至少部分地由导电迹线2120形成，并且该网络还可以包括未暴露的电路线2121，例如篡改响应传感器1520'本身内的未暴露的电路线。即，根据特定应用的需要，篡改检测网络可以包括暴露的导电迹线2120和未暴露的电路线2121。可以在篡改响应传感器内提供未暴露的电路线，以例如完成不需要用于外部篡改检测目的的篡改检测网络。例如，在图21B的实现中，未暴露的电路线2121被示出为在内主表面篡改响应传感器1520'的集成柔性带状电缆或延伸部1521'内延伸。集成柔性带状电缆或延伸部1521'将在图21A的实施方式中位于安全容积801内，以例如便于内主表面篡改响应传感器1520'与安全容积内的监控电路的电连接。还要注意的是，在一个或多个其他实施方式中，在篡改响应传感器的接合区域仅包括篡改响应传感器的外表面的一部分的情况下，可以使用未暴露的电路线和暴露的导电迹线来形成一个或更多篡改检测网络，其中暴露的导电迹线仅存在于接合区域中，以在易于受到粘合剂的机械和/或化学侵蚀的区域中提供本文公开的增强的篡改检测能力。
图21C示出了由图21A和21B的改进篡改响应组件解决的潜在攻击线2130。特别地，攻击线2130可以尝试通过结构2101进入粘合剂2115中，攻击包括对粘合剂的化学攻击，以便例如将内主表面篡改响应传感器1520'与内主表面篡改响应传感器1510'和/或结构2101的内主表面分开。通过提供如图所示的导电迹线2120,2120'中的一个或多个，对粘合剂2115的任何化学攻击也将湿润或以其他方式损坏导电迹线2120,2120'，导电迹线的损坏有利于监测电路的化学侵蚀的检测，并因此发起警报和/或触发例如存储在安全容积内的加密/解密密钥的擦除。
本文所用术语的目的仅仅是为了描述具体实施方案，而非意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式"一个"，以及"该"也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。进一步能够理解的是，术语"包括"(以及任何其它形式的包括)、“具有”(以及任何其它形式的具有)以及“包含”(以及任何其它形式的包含)是开放式的连接副词。因此，“包括”、“具有”或“包含”一个或多个步骤或单元的方法或装备处理那一个或多个步骤或单元，但并不限于仅仅处理那一个或多个步骤或单元。同样的，“包括”、“具有”或“包含”一个或多个特征的方法的一个步骤或装备的一个要素处理那一个或多个特征，但不限于仅仅处理那一个或多个特征。此外，按照一定方式配置的装备或结构是被至少配置为那个方式，但还可被配置为未被列出的方式。
以下的权利要求中的对应结构、材料、操作以及所有功能性限定的装置或步骤的等同替换，旨在包括任何用于与在权利要求中具体指出的其它单元相组合地执行该功能的结构、材料或操作。所给出的对本发明的描述是示例性和描述性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的发明内容。在不偏离本发明的范围的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。实施例的选择和描述，旨在最好地解释本发明的原理、实际应用，当适合于所构想的特定应用时，可使本技术领域的普通人员理解本发明带有各种修改的各种实施例。

Claims (13)

1.一种篡改响应组件，包括：
篡改响应传感器，所述篡改响应传感器包括：
至少一个成形的柔性层，所述至少一个成形的柔性层具有相对的第一侧和第二侧，所述至少一个成形的柔性层具有从所述相对的第一侧和第二侧开始至少部分地在平面外延伸的弯曲部分；
形成至少一个电阻网络的电路线，所述电路线设置在所述至少一个成形的柔性层的所述第一侧或所述第二侧中的至少一个上，所述电路线至少部分地覆盖所述至少一个成形的柔性层的所述弯曲部分，
其中所述至少一个成形的柔性层被折叠成具有所述电路线的至少一个平坦的折叠层。
2.如权利要求1所述的篡改响应组件，其中，具有所述电路线的所述至少一个成形的柔性层包括至少一个柔性电介质波纹层。
3.如权利要求2所述的篡改响应组件，其中所述篡改响应传感器包括至少一个其他柔性层，所述至少一个其他柔性层具有形成至少一个其他电阻网络的电路线，所述至少一个其他柔性层和所述至少一个柔性电介质波纹层至少部分地限定层堆叠。
4.如权利要求1所述的篡改响应组件，其中，所述至少一个平坦的折叠层的平坦的折叠层的横截面与具有形成至少一个电阻网络的电路线的平坦的折叠层的公共表面垂直地多次相交。
5.如权利要求1所述的篡改响应组件，其中，所述篡改响应传感器包括层堆叠，所述至少一个平坦的折叠层作为所述层堆叠的至少一层，并且其中所述层堆叠还包括覆盖所述至少一个平坦的折叠层的一侧的至少一个其它层。
6.如权利要求5所述的篡改响应组件，其中，所述层堆叠的至少一个其它层包括覆盖所述至少一个平坦的折叠层的至少一侧的至少一个其他的柔性层。
7.如权利要求5所述的篡改响应组件，其中，所述层堆叠的至少一个其它层包括覆盖所述至少一个平坦的折叠层的至少一侧的易破层。
8.如权利要求1所述的篡改响应组件，其中，所述篡改响应传感器包括层堆叠，所述层堆叠包括多个成形的柔性层，每个成形的柔性层具有形成至少一个相应电阻网络的电路线，所述电路线布置在第一侧或第二侧的至少一个上，所述至少一个成形的柔性层为所述多个成形的柔性层的至少一个成形的柔性层。
9.如权利要求1所述的篡改响应组件，其中，所述篡改响应传感器包括多个成形的柔性层，每个成形的柔性层具有相对的第一侧和第二侧以及形成至少一个电阻网络的电路线，所述电路线布置在第一侧或第二侧的至少一个上，所述至少一个成形的柔性层为所述多个成形的柔性层的至少一个成形的柔性层，并且其中所述多个成形的柔性层是分离的、离散的成形的柔性层并且至少部分地位于电子组件外壳周围，所述电子组件外壳固定在所述多个成形的柔性层的至少两个成形的柔性层沿着电子组件外壳邻接的重叠处。
10.如权利要求9所述的篡改响应组件，其中，所述多个成形的柔性层包括多个平坦的折叠层，每个平坦的折叠层分别具有形成至少一个各自的电阻网络的电路线。
11.如权利要求1所述的篡改响应组件，还包括安装于多层电路板上的电子外壳，所述多层电路板包括该多层电路板内的嵌入式篡改响应传感器，所述篡改响应传感器和所述嵌入式篡改响应传感器共同限定所述电子外壳和所述多层电路板之间的安全容积。
12.如权利要求11所述的篡改响应组件，其中，具有电路线的所述至少一个成形的柔性层固定于所述电子外壳的内表面。
13.一种制造方法，包括：
制造篡改响应组件，包括：
提供篡改响应传感器，包括：
提供至少一个成形的柔性层，所述至少一个成形的柔性层具有相对的第一侧和第二侧，所述至少一个成形的柔性层具有从所述相对的第一侧和第二侧开始至少部分地在平面外延伸的弯曲部分；
提供包括至少一个电阻网络的电路线，所述电路线设置在所述至少一个成形的柔性层的所述第一侧或所述第二侧中的至少一个上，所述电路线至少部分地覆盖所述至少一个成形的柔性层的所述弯曲部分，
将所述至少一个成形的柔性层折叠成具有所述电路线的至少一个平坦的折叠层。
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