CN109983475A

CN109983475A - 具有信息的标记

Info

Publication number: CN109983475A
Application number: CN201680090611.7A
Authority: CN
Inventors: P·H·马祖尔基维奇; 葛宁; H·A·霍尔德
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2016-10-31
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2019-07-05
Also published as: EP3494517A4; EP3494517A1; US20190362205A1; WO2018080535A1; US10713548B2

Abstract

一种电子设备，包括具有对电子设备的产品信息进行编码的记号的图案的标记。图案包括：具有第一材料的第一记号，该第一材料具有元素的第一同位素比率；以及具有第二材料的第二记号，该第二材料具有元素的与第一同位素比率不同的第二同位素比率。

Description

具有信息的标记

背景技术

产品和营销信息可以是可用于电子设备和其它产品的。信息的各方面可以有助于理解和更好地操作产品。信息中的一些可能是保密的或者意图针对某些受众的。

附图说明

在以下的详细描述中并且参照附图描述了某些示例，在附图中：

图1是依照示例的具有标记的电子设备的示图；

图2是依照示例的在电子设备中的标记的示图；

图3是依照示例的具有标记的基板的示图；并且

图4是依照示例的制造电子设备的方法的框图。

具体实施方式

在示例中，标记可以包括信息。在特定示例中，设备可以包括对关于该设备的信息进行编码的标记。标记可以被表征为化学标记、材料标记或物理标记等。设备可以是电子设备或者其它类型的设备。编码的信息可以是设备的产品信息，诸如产品标识、营销信息和机器参数等。

标记可以具有第一记号和第二记号以及可选地附加的记号的图案或者布置以编码或者存储信息。第一记号具有具备元素的第一同位素比率的材料。第二记号具有具备元素的第二同位素比率的材料。第一记号和第二记号的图案可以给定例如信息的二进制编码。其它布置可以给定用于编码的其它逻辑，诸如三进制、潜在的物理不可克隆函数(PUF)和其它图案等。标记和其编码的信息一般是诸如经由质谱仪或者其它技术可读取的。记号可以被表征为并非为典型存储器的物理存储器位。

产品信息的存储器位可以是电子设备或者产品的受益部分。设备安全性也可以是受益的。然而，存储在产品存储器(诸如光学条形码或者包括电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器和磁存储器等的基于电子学的存储器)上的存储器位或者产品信息可能受未经授权的实体危害。实际上，即使已经实现了片上加密或者保护机制，这样的存储器也可能被黑客攻击。另一个问题是这种典型的存储器可能是易于因来自环境的震动、温度、放射性影响等而损坏的。另外，例如，光学条形码一般不存储大量的信息，并且条形码信息也容易遭受不想要的改变。

标记可以是更安全的并且是由未经授权的实体相对地不可检测的，并且不太容易遭受物理损害。换句话说，各示例利用同位素特质以在电子设备或者产品内部构建物理存储器，其对于未经授权的实体来说可以是相对地被隐藏的并且难以检测的，并且其可以加强产品安全性。

标记可以为电子设备提供安全性。例如，为了避免对电子设备中的产品信息的黑客攻击，产品信息的存储器位在嵌入在电子设备的硬件上(诸如沉积在印制电路板(PCB)或者其它基板或者硬件组件上)的可读物理或者化学标记中。标记具有不同的同位素比率以对产品信息编码。例如，同位素富集材料(例如，同位素富集的锡)被用于0，并且普通的或者自然存在的材料(例如，自然存在的锡)被用于1。在该特定示例中，重复的点图案提供产品信息的二进制编码。可应用其它编码，包括例如三进制编码、四进制编码、“n”进制编码和PUF等。在特定示例中，具有2％的锡112和13.54％的锡116的同位素富集材料编码为0，并且普通的或者自然存在的锡(Sn)编码为1。记号的重复的点图案编码为二进制信息。一般地，标记具有不同的同位素比率，并且这些不同的比率能够被用于对关于产品的信息进行编码。例如，如果采用三元或者三进制，则标记可以具有具备如下的图案：具有具备元素的第一同位素比率的材料或者物质的多个第一记号；具有具备元素的第二同位素比率的材料的多个第二记号；以及具有具备元素的第三同位素比率的材料的多个第三记号。在该示例中，第一记号的每个代表或者指示0，第二记号的每个指示1，并且第三记号的每个指示2。

普通元素或者普通的锡可以表征为具有与自然存在的那些一致的稳定的(例如，一般非放射性的)同位素分布。例如，经由开采锡矿或者其它矿而在地球上找到的材料或者元素及其同位素比率。这种普通的或者自然存在的材料与包含同位素的非自然(不“普通”)分布的同位素富集的锡金属或者其它富集的元素形成对比。在此的示例能够在标记中利用自然存在的比率和富集同位素的比率这两者来对信息编码。

此外，再一次地，标记可以是在产品内部的相对地易于隐藏并且难以检测的物理存储器。实际上，化学标记的在硬件部分上的区域和同位素材料对于例如产品所有者或者制造商来说一般可以是已知的。进一步地，如提到的那样，标记可以是与诸如EEPROM、闪速存储器、磁存储器和光学条形码的基于电子学的存储器相比更耐受损害的。

产品或者电子设备可以具有诸如包括例如印制电路板(PCB)或柔性PCB等的外壳、机箱、框架、基板、存储器组件、电路的硬件部分。具有如嵌入的同位素-物理存储器位的记号的前面提到的标记可以被形成或者放置在一个或多个这些各种硬件组件上。读取已知区域可以检索同位素-物理存储器位信息。可以利用稳定的同位素。此外，在硬件组件上并且编码信息的该存储器区域可以是保密的并且由制造商或者产品所有者已知。最后，在一些示例中PUF可以是可应用的，因为同位素的引入(包括同位素的图案区域和剂量)可能不是(包括由未经授权的实体)可重复的或者容易地可重复的。一般来说，具有不同的同位素比率的记号并且被表征为嵌入的同位素-物理存储器位的标记可以是在硬件组件上的，诸如在PCB上或者在PCB内、在电子设备的内部机箱上等。

图1是被描绘为具有任意形状的电子设备100。电子设备100可以是计算设备、台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能手机、音频设备、音频/视觉设备、电器或者具有存储的产品信息的任何类型的电子设备。电子设备100具有设置在电子设备100的硬件中或者电子设备100的硬件上的标记102。例如，标记102可以形成在框架或者机箱中或者沉积在框架或者机箱上，或者在诸如设备100的PCB的电路上。此外，标记102编码与电子设备相关的信息。

标记102可以是具有对电子设备的产品信息进行编码的记号或者圆点的图案或者布置的化学标记(或者材料标记、物理标记等)。例如，图案可以包括：具有第一材料的多个第一记号，所述第一材料具有元素的第一同位素比率；以及具有第二材料的多个第二记号，所述第二材料具有元素的与第一同位素比率不同的第二同位素比率。在特定示例中，图案是二进制图案，其中多个第一记号表示0，并且其中多个第二记号表示1。在另一个示例中，图案包括PUF。如所讨论的那样，产品信息可以包括产品标识、营销信息或者机器参数等，或者它们的任何组合。再一次地，标记102可以形成在电子设备100的硬件组件中或者电子设备100的硬件组件上。实际上，标记102可以是嵌入或者沉积在电子设备100的硬件上的可读化学标记。在特定示例中，标记102在电子设备的PCB上或者在PCB中。被编码在标记102中的产品信息可以是加密的或者不是加密的。被编码在标记102中的产品信息可以或者可以不包括错误检测位或者错误纠正位。在一些示例中，第一材料包括自然存在的元素或者同位素富集的元素以给定第一同位素比率，并且第二材料包括同位素富集的同种元素以给定第二同位素比率。

同位素分离或者富集可以是通过移除其它同位素来浓缩化学元素的特定同位素的处理。对材料或者元素进行同位素富集可以是通过其来更改给定元素的同位素的相对丰度的处理，因此产生元素的已经按一种特定同位素富集并且在它的其它同位素形式上被耗尽的形式。用以对材料或者元素进行同位素富集的示例技术可以包括离心、扩散(例如气体扩散或者液体扩散)、电磁、激光、化学方法、电解等。例如，离心方案可以快速地旋转材料以使得较重的同位素去往外周或者更靠近外部径向壁。扩散技术可以依靠于热平衡，因为具有相同能量的两种同位素可以具有不同的平均速率。因此，在扩散的情况下，较轻的原子(或者包含它们的分子)可以更快地行进以扩散通过例如薄膜。化学技术可以受益于诸如氢的轻原子的同位素富集。与重的同位素相比较轻的同位素一般倾向于更快地反应或者蒸发。

图2是设置在电子设备的硬件组件或者基板202上的标记200。特别是，标记200被设置在基板202上的晶片204上并且被设置为第一记号206、第二记号208以及可选的第三记号210。在图示的示例中，晶片204具有厚度或者高度212以及宽度214。此外，在一个示例中，基板202是电子器件或者电路，包括柔性电子器件。在特定示例中，基板202是PCB或者柔性PCB。

因此，诸如化学标记、材料标记或者物理标记的标记200可以被形成、设置、沉积等在诸如电子设备的晶片204或者基板202的硬件组件上。替代地标记200可以被如此形成在电子设备的机箱、框架或者侧壁等上。标记200包括对与电子设备相关的信息进行编码的至少记号206和208的布置或者图案。特别是，标记200包括每个都具有具备第一同位素比率的元素的多个第一记号206，以及每个都具有具备与第一同位素比率不同的第二同位素比率的元素的多个第二记号208。所述元素可以是锡、氢、碳、铜、金或者具有包括稳定的同位素、自然存在的同位素、富集的同位素等的同位素的任何元素。标记200的图案可以包括与电子设备相关的信息的二进制编码。一般来说，标记200不是基于电子学的存储器或者光学条形码。但是，可以将标记200设置或者沉积在基于电子学的存储器组件的外部表面上。

至于在第一标记206和第二标记208中分别具有不同的同位素比率的元素，如所提到那样，所述元素可以是锡。锡的若干稳定的同位素可以是一般地可用的。例如，在下面的表1中示出锡的常见同位素及其自然丰度比率。另外，电子设备的一些硬件组件或者焊料可以是锡，并且因此，作为锡的记号206和记号208可以与硬件组件或者焊料混合，并且因此从未经授权的实体来看可以是更隐蔽的。然而，作为同位素元素本技术不限制于锡。

表1.锡的同位素

图3是具有设置在基板或者电路上的标记302的电子设备的基板300。在图示的示例中，基板300包括PCB 304。图示描绘读取标记302的质谱仪306。可以采用除了质谱法之外的技术来读取记号302。

质谱仪306一般在标记302中的具有不同同位素比率的两种或者更多种材料(记号类型)之间进行区分。例如，质谱仪306对于针对材料中的每个给定良好的峰值来说可以是足够准确的。总的来说，质谱仪306一般能够具有足够的分辨率以作出同位素丰度测量。质谱分析的类型可以包括具有足够的分辨率以在同位素标记的种类之间进行区分的飞行时间、磁扇区和四极质谱分析。对于用于读取标记302的质谱分析的替换可以包括通过化学反应、动力学技术或者其它分析设备等进行测量。

在图3的图示示例中，基板300或者PCB 304已经被从电子设备移除以用于读取标记302。所描绘的条是用于测量在PCB 304上的同位素丰度比率的支承结构。然而，在其它示例中，可以在基板300或者PCB 304在电子设备中保持在位的情况下读取标记302。

如讨论的那样，标记302可以是具有对与电子设备相关的信息进行编码的记号或者点的图案或者布置的化学标记(或者材料标记、物理标记等)。例如，布置或者图案可以包括：具有第一材料或者物质的多个第一记号，所述第一材料或者物质具有元素的第一同位素比率；以及具有第二材料或者物质的多个第二记号，所述第二材料或者物质具有元素的与第一同位素比率不同的第二同位素比率。实际上，图案可以(例如，以二进制的方式)对产品信息编码。在另一个示例中，图案包括PUF。

图4是制造具有标记的电子设备的方法400。在框402处，所述方法包括在电子设备的硬件组件上形成物理标记(例如，化学标记、材料标记等)。物理标记可以包括记号或者圆点的布置以对电子设备的产品信息进行编码。

在框404处，方法包括在标记布置中具有多个第一记号。多个第一记号的每个包括具有元素的第一同位素比率的第一物质。在框406处，方法包括在标记布置中具有多个第二记号。第二记号的每个具有第二物质，所述第二物质具有元素的与第一同位素比率不同的第二同位素比率。标记可以包括具有元素的其它同位素比率的附加的记号。另外，标记可以是PUF或者包括PUF。在框408处，该方法指出至少第一记号和第二记号的标记布置或者图案对电子设备的产品信息进行编码。

在一些示例中，第一物质具有并非是同位素富集的或者是同位素富集的元素以给定第一同位素比率，并且第二物质是同位素富集的元素以给定第二同位素比率。如讨论的那样，各种技术(例如，离心实现、扩散等)可以被采用以对元素进行同位素富集。另外，形成物理标记可以包括在硬件组件上沉积物理标记。在其它示例中，第一材料或者物质是或者包括锡的自然存在的稳定同位素或者同位素富集的锡，并且第二材料或者物质是或者包括同位素富集的锡。在又一示例中，第一物质和第二物质的每个是氕、氘或者氚中的不同的一种。具有同位素的其它元素是可应用的。进一步地，物理标记可以是嵌入的物理存储器位，并且其中物理标记不是EEPROM、闪速存储器、磁存储器或者光学条形码。存储器位可以在物理材料组成的意义上是物理的。

一般来说，标记的一种物质或者材料可以具有元素的自然存在的同位素比率，并且标记的另外的的物质或者材料可以具有从自然存在的偏离。另外，在关于标记的记号(例如，圆点、点、沉积物等)的示例中，第一记号可以具有材料或者元素的第一纯同位素，并且第二记号具有相同材料或者元素的第二纯同位素。第一记号或者第二记号(或者标记的第三记号)可以包括第一和第二纯同位素的混合物。进一步地，每个记号或者点中可以包括多种元素，并且每种元素的同位素比率可以改变。元素的数量乘以可能的同位素比率的数值可以给定每一记号或者点的可能值的数量。然而，对于包括在点中的不同元素而言可能的同位素比率的数值可能是不同的。

可以实现记号或者同位素的各种图案或者布置(诸如二进制、三进制、四进制、“n”进制、x-y坐标系、x-y-z坐标系、PUF和隐写术图案等)以对产品信息编码。至于PUF，PUF可以是相对地易于评估但是难以预测的物理结构。该物理结构由于例如在PUF的形成或制造中引入的随机的物理方面而可以是独特的。这些物理方面或者特征可以是不可预测并且不可控制的，这能够使PUF结构几乎不可能复制。实际上，PUF可以是易于制作的但是即使给定生产PUF的确切的制造处理在实践上也不可能进行复制。

在这方面，作为PUF的本标记可以是由于具有一定的精确度和准确度的生产的一些固有限制而并非可再现的所创建的图案。在示例中，本技术可以读取具有一定的精确度和准确度并且具有在图案上可检测但是一般不易于复制的固有变化的PUF。PUF可以是具有一些变化的同位素的混合物。混合物可以是以足够复杂的方式制作的以使得PUF非常难以复制但是容易读取。

示例可以将不同的同位素材料混合成物理位以给定用于标记的图案位的比率和区域。在一些示例中，在机器极限以下的不可控制的机器误差(例如，＜比率的百万分之一或者ppm水平，＜在大小上的1微米等)有益地给定针对用于物理材料位的PUF的随机性或者独特性。这样的机器可以包括用于引入同位素的离子注入机、用于物理位区域限定的光刻工具等。

虽然在上面已经通过示例方式示出所讨论的示例，但是本技术可以易于有各种修改和替换形式。要理解的是不意图将本技术限制于在此公开的特定示例。实际上，本技术包括落入所附权利要求的真实精神和范围内的所有替换、修改和等同物。

Claims

1.一种电子设备，包括：

化学标记，其包括对电子设备的产品信息进行编码的记号的图案，该图案包括：

多个第一记号，包括具有元素的第一同位素比率的第一材料；以及

多个第二记号，包括具有元素的与第一同位素比率不同的第二同位素比率的第二材料。

2.如权利要求1所述的电子设备，其中图案以二进制形式对产品信息编码，其中所述多个第一记号表示0，并且其中所述多个第二记号表示1。

3.如权利要求1所述的电子设备，其中图案包括物理不可克隆函数(PUF)。

4.如权利要求1所述的电子设备，其中产品信息包括产品标识、营销信息或者机器参数，或者它们的任何组合。

5.如权利要求1所述的电子设备，包括硬件组件，其中化学标记被形成在硬件组件中或者形成在硬件组件上。

6.如权利要求1所述的电子设备，其中化学标记包括嵌入在电子设备的硬件上的可读化学标记。

7.如权利要求1所述的电子设备，其中化学标记在电子设备的印制电路板(PCB)上或者在电子设备的印制电路板中，其中产品信息是未加密的，并且其中第一材料包括自然存在的元素或者同位素富集的元素以给定第一同位素比率，并且第二材料包括同位素富集的元素以给定第二同位素比率。

8.一种用于电子设备的硬件组件，该硬件组件包括：

形成在硬件组件上或者形成在硬件组件中的材料标记，材料标记包括对与电子设备相关的信息进行编码的记号的图案，材料标记包括：

第一记号，包括具有第一同位素比率的元素；以及

第二记号，包括具有与第一同位素比率不同的第二同位素比率的元素。

9.如权利要求8所述的硬件组件，其中图案对与电子设备相关的信息的二进制进行编码。

10.如权利要求8所述的硬件组件，其中硬件组件包括印制电路板(PCB)。

11.如权利要求1所述的硬件组件，其中元素是锡、氢或者碳，并且其中材料标记不包括基于电子学的存储器或者光学条形码。

12.一种制备电子设备的方法，包括：

在电子设备的硬件组件上形成物理标记，物理标记包括记号的布置以对电子设备的产品信息进行编码，所述布置包括：

多个第一记号，包括具有元素的第一同位素比率的第一物质；以及

多个第二记号，包括具有元素的与第一同位素比率不同的第二同位素比率的第二物质。

13.如权利要求12所述的方法，其中第一物质包括非同位素富集的元素或者同位素富集的元素以给定第一同位素比率，并且第二物质包括同位素富集的元素以给定第二同位素比率。

14.如权利要求12所述的方法，其中形成物理标记包括在硬件组件上沉积物理标记，并且其中第一物质包括自然存在的锡或者同位素富集的锡，并且第二物质包括同位素富集的锡，或者其中第一物质和第二物质的每个是氕、氘或者氚中的不同的一种。

15.如权利要求1所述的电子设备，其中物理标记包括嵌入的物理存储器位，并且其中物理标记不包括电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器、磁存储器或者光学条形码。