CN113935074B - 一种用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片，包括安全控制芯片基板，设置在安全控制芯片基板上的滑动腔体，滑动腔体内设置有能够进行滑动的含能滑块；滑动腔体内侧设置有与含能滑块配合工作的限位元件安装孔和自毁芯片输入线路。本发明提供用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片做功可靠、结构简单小巧、能量可控的卡片式安全控制模块，可单独使用，也可与其他自毁系统有效兼容，即插即用。电激发元件、含能做功序列可另行设计，也可选用制式产品，具有良好的可更换性。含能滑块及安全控制模块的装药结构可依据自毁系统随机调整，通用性强，当自毁系统面对扁平式安装空间时，该结构优势更加明显，暂无其他更好的替代方案。

Description

一种用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片

技术领域

本发明涉及芯片安全控制技术领域，具体为一种用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片。

背景技术

随着社会的发展，尤其是计算机技术的不断深入发展，信息安全越来越受到关注。而用于信息存储的存储芯片的使用和销毁，则成为了信息安全发展的一个重要环节。

存储芯片涉及无机或有机半导体、金属、基底及封装材料等，传统的存储芯片的自毁手段多限于数据销毁或芯片内部过电烧毁等软件控制自毁，无需采用机械类安全控制机构。近年来，有学者提出采用雷管或微型弹药等进行存储芯片的销毁，如CN201510184443.5的专利文献公开了一种用于非易失性存储芯片的自毁微系统及其自毁方法，包括：封装体、微型发火芯片、存储芯片和自毁决策芯片；将存储芯片与微型发火芯片封装在一个封装体内，并且在存储芯片处于正常状态时，微型安全解保单元将微型换能元短路，保证微型换能元不发火；当自毁决策芯片判断系统需要存储芯片自毁时，通过解保控制端向微型安全解保单元发出解保指令，将与微型换能元的一对发火电极并联的微型安全解保单元断开，之后，发火控制端向微型换能元发出发火信号，微型换能元发热引起封装外壳开始发生自持燃烧甚至爆轰，直到整个封装体燃烧完毕，使存储芯片发生不修复的物理损伤，实现存储芯片中信息的不可恢复地销毁。当存储芯片处于正常状态时，导线桥将微型换能元短路，从而保证微型换能元安全；然该控制方式属于电路保护，未涉及含能系统的物理隔离；

申请号201520804855.X的专利文献公开了一种带防误毁功能的电子芯片机械自毁装置，包括壳体及设置在目标芯片上的固定架，所述壳体固定设置在固定架上，所述壳体内部空腔设有自毁系统，所述壳体外设有防误毁系统；所述自毁系统包括自毁控制器、爆炸机构和击穿机构，所述爆炸机构设置在击穿机构上方，击穿机构设置在爆炸机构与目标芯片之间，所述自毁控制器设置在爆炸机构及击穿机构的一侧，并通过隔板与爆炸机构、击穿机构隔开；但该专利文献并未给出自毁控制系统的具体结构，亦未言明控制系统与爆炸机构的联通方式；

申请号202020568056.8的专利文献公开了一种用于电子芯片销毁的微爆装置，包括上壳体、起爆雷管、火工品室和下护板，其中上壳体下方开口的空腔体，其外部两端设有固定支耳，起爆雷管有2条起爆信号线，自上壳体侧壁引出，火工品室上部填充高能炸药，下部填充隔热物质；下护板上设有爆炸定向窗，爆炸定向窗内设有能量衰减板，能量衰减板上设置有多个预制破片。其中，在火工品室的下层填充隔热物质，在爆炸定向窗内设置能量衰减板；但隔热层和能量衰减板只用于能量释放过程的控制，不能作为防止自毁系统误作用的机制。

因此，进行自毁系统隔爆机构的结构设计，获得能够实现安全控制的含能芯片，具有显著的研究与应用价值。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种做功可靠、结构简单小巧、能量可控的卡片式安全控制模块的用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片，包括安全控制芯片基板4，设置在安全控制芯片基板4上的滑动腔体1，滑动腔体1内设置有能够进行滑动的含能滑块5；滑动腔体1内侧设置有与含能滑块5配合工作的限位元件安装孔2和自毁芯片输入线路3；

所述的含能滑块5的顶部设置有电激发元件安装孔7，含能滑块本体上设置与自毁芯片输入线路3配合使用的含能通道8；所述的含能滑块5的侧壁上设置有与限位元件安装孔2配合使用的限位孔9；所述的含能滑块5的底部设置有含能做功序列6；

所述的限位元件安装孔2内安装有簧片、弹簧和可压缩性有机材料组成的限位元件，当滑块运动到指定位置后，该类限位元件弹出并卡入含能滑块5中的限位孔，防止含能滑块5回弹；

所述的自毁芯片输入线路用于连接滑块与自毁芯片中的装药线路；

所述的安全控制芯片基板4直接嵌入含能自毁系统中或在边缘设置卡槽或卡扣与自毁模块进行耦合；

所述的含能滑块5为在惰性介质的预制沟槽中装载含能药剂，形成一入多出的含能通道，通过产生限制性位移，实现电激发元件与自毁芯片间含能通道的贯通；

所述的电激发元件安装孔7内安装的电激发元件为微小型电火工品或由换能元、含能药剂直接安置于该安装孔而成；

所述的安装孔2与控制芯片上的限位元件安装孔相配合；

所述的含能通道8截面为方形或圆形的微通道，内部装填含能药剂，有一个输入端和若干个输出端，输入端与激励源相连；

所述的含能滑块的基板材料为金属或非金属，用于提供激励源的安装孔和含能药剂的安装通道；安装于安全控制芯片中，分别与含能做功序列和自毁芯片输入线路相连。

积极有益效果：本发明提供的用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片做功可靠、结构简单小巧、能量可控的卡片式安全控制模块，可单独使用，也可与其他自毁系统有效兼容，即插即用。电激发元件、含能做功序列可另行设计，也可选用制式产品，具有良好的可更换性。含能滑块及安全控制模块的装药结构可依据自毁系统随机调整，通用性强，当自毁系统面对扁平式安装空间时，该结构优势更加明显，暂无其他更好的替代方案。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为含能滑块结构示意图；

图3为含能做功序列驱动滑块运动前状态图；

图4为含能做功序列驱动滑块运动后状态图；

图5为滑块运动前簧片限位的状态图；

图6为滑块运动后簧片限位的状态图；

图7为本发明测试实验产品图。

图中为：滑动腔体1、限位元件安装孔2、自毁芯片输入线路3、安全控制芯片基板4、含能滑块5、含能做功序列6、电激发元件安装孔7、含能通道8、

限位孔9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步的说明：

如图1、图2所示，所示，一种用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片，包括安全控制芯片基板4，设置在安全控制芯片基板4上的滑动腔体1，滑动腔体1内设置有能够进行滑动的含能滑块5；滑动腔体1内侧设置有与含能滑块5配合工作的限位元件安装孔2和自毁芯片输入线路3；

所示的滑动腔体，为滑块提供足够位移的滑动空间；

所述的限位元件安装孔2，用于安装簧片、弹簧、可压缩性有机材料组成的限位元件，当滑块运动到指定位置后，该类限位元件弹出并卡入滑块中的限位孔，防止滑块回弹；

所示的自毁芯片输入线路3，用于连接滑块与自毁芯片中的装药线路；如图3所示，当滑块静止时，该线路与滑块中的装药线路错位陈列；如图4所示，当滑块被推冲到指定位置后，滑块中的装药线路与自毁芯片输入线路3导通，并将激发元件输入的冲击波沿此线路传递至自毁芯片；

所述的安全控制芯片基板4用于装载包括含能做功器件、含能滑块、限位元器件的构件，提供含能滑块运动的场所以及连通自毁芯片的含能通道；作为模块直接嵌入含能自毁系统或在边缘设置卡槽或卡扣与自毁模块进行耦合。

所述的含能滑块，在惰性介质的预制沟槽中装载含能药剂，形成一入多出的含能通道，通过产生限制性位移，实现电激发元件与自毁芯片间含能通道的贯通。

所述的含能做功序列，由电热换能元、点火药、猛炸药/产气药和活塞构成，电热换能元通过接受外部电信号，通过桥丝、桥膜、桥带等微小型换能元件转换为热能，加热并激发附件的含能药剂。含能药剂可由点火药、猛炸药、和产气药中的一种或多种按设定的顺序和剂量组成，受到电热刺激后，逐级发生剧烈化学反应，并产生高压或强冲击驱使活塞运动，迫使含能滑块产生限制性位移，实现自毁系统含能线路的导通作用。

所述的电激发元件安装孔7中安装的电激发元件是微小型电火工品，也可以由换能元、含能药剂直接安置于该安装孔而成；主要通过电热转换向外释放冲击波能量，起爆含能滑块中的微通道装药。

所述的限位孔9与控制芯片上的限位元件安装孔2相配合；如图5所示，含能滑块静止时，压制住限位元件安装孔内的弹簧、簧片等弹性元件；如图6所示，当滑块运动到指定位置后，限位孔对准限位元件并将其释放，弹出的限位元件卡入限位孔后限制滑块的运动，防止回弹，实现含能滑块与控制芯片内含能通道的联通。

所述的含能通道8的截面为方形或圆形的微通道，内部装填含能药剂，有一个输入端和若干个输出端，输入端与激励源相连；如图4所示，当存储芯片需要实施自毁时滑块运动运动到指定位置，多个输出端同时与控制芯片上的含能通道联通，实现对自毁模块的多点激发，既提高了自毁的时效性，又提高了成功激发自毁模块的可靠性。

所述的含能滑块5的基板材料为金属或非金属，用于提供激励源的安装孔和含能药剂的安装通道。安装于安全控制芯片中，分别与含能做功序列和自毁芯片输入线路相连。存储芯片正常工作时，如图3所示，含能滑块基板保持静止，当触发自毁机制后，含能做功序列通过活塞推动含能滑块基板至指定位置，各含能通道实现联通，如图4所示；

对于含能滑块运动前后的限位，可采用弹簧或可压缩性弹性物质实现如图3所示的限位功能，也可在滑块运动腔体的侧壁利用螺钉紧固被压缩的簧片来实现，当滑块静止时，簧片被滑块向外挤压，处于被压缩状态，滑块向前运动后，簧片的头部进入滑块的限位孔区域，滑块不再挤压簧片，簧片向外舒展，其头部探入滑块的限位孔，形成倒钩，可防止滑块回弹，可有效保证含能通道的贯通。

本发明的工作流程为：

本发明的安全控制模块包括：电热换能元、敏感含能药剂、做功药剂、活塞、装药滑块、制动元件和滑动腔体构件；将电热换能元、敏感含能药剂、做功药剂、活塞按照特定的次序和工艺装填于紧邻装药滑块的壳体或通道内，其中做功药剂包括传爆药、猛炸药或产气药等可往外输出冲击波或压力的含能药剂，当存储器需要启动自毁系统时，外部电路会向电热换能元施加电流或电压，换能源即把电能转化为热能，引燃敏感含能药剂，并向做功药剂输出较为强烈的火焰或冲击波，当做功药剂被激发后则会输出强烈的冲击波或形成瞬间高压，驱使活塞向前运动，从而迫使与之相邻的装药滑块一起向前移动；装药滑块以LA12、尼龙等金属、非金属为基板材料，上刻微型沟槽，并通过精密压装或挤注等工艺装填用于传递爆轰的含能药剂，当滑块静止时，与滑块联通的上下级传爆线路错位，当滑块在外力的推动下运动到指定位置后，上下级传爆线路贯通，可实现含能药剂释放的冲击波能量在全自毁系统内的自持传递；制动元件可有卡扣、压簧、具有强伸缩性的有机材料等制成，主要用于防止滑块的误作用，避免在自毁系统无需启动的状况下提前导通内部的传爆线路；滑动腔体，主要用于提供滑块运动的导向和位移，当需要实施自毁时，滑块受外力推动在滑动腔体内移动，实现含能线路的贯通。

实施例

如图7所示，外形为60mmX50mm×4mm、平行线路最小间距8mm、装药线密度0.6mg/mm的安全控制芯片，主要由安全控制芯片基板与含能滑块构成，基板上设置了若干测试能量传输效果的含能线路，滑块的上下两端分别安装电激发元件、含能做功序列，当含能做功序列无动作时，含能滑块保持静止，电激发元件无论是否输出能量，安全控制芯片基板都因与滑块中的线路错位为受到保护。当含能做功序列推冲做功时，含能滑块向前推进一定的位移并卡死，使其内部含能通道与芯片基板表面的通道连通，电激发元件释放冲击波能量后，通道内的含能药剂便通过发生自持化学反应将爆轰信号传递至最末端。目前，安全控制芯片的开、关状态各验证了5发，均实现了预定的功能。

本发明通过含能药剂释放冲击波实现对存储芯片的物理破坏，是对存储芯片实施不可恢复性地在线自毁方式之一，具有响应迅速、毁坏彻底等优点。由于装有含能药剂，虽然可通过装填方式和装填量的控制实现含能药剂冲击波能量的限制性使用，但是，为了进一步防止自毁系统对正常工作的存储器和附近的工作人员造成误伤，除了对电激发元件进行必要的短路保护外，还可增加机械隔离装置，将自毁系统的能量通道实施物理隔离。本发明做功可靠、结构简单小巧、能量可控的卡片式安全控制模块，可单独使用，也可与其他自毁系统有效兼容，即插即用。电激发元件、含能做功序列可另行设计，也可选用制式产品，具有良好的可更换性。含能滑块及安全控制模块的装药结构可依据自毁系统随机调整，通用性强，当自毁系统面对扁平式安装空间时，该结构优势更加明显，暂无其他更好的替代方案。

以上仅为发明的优选实施方式而已，并不用于限制发明，对于本领域的技术人员来说，发明可以有各种更改和变化。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片，其特征在于：包括安全控制芯片基板，设置在安全控制芯片基板上的滑动腔体，滑动腔体内设置有能够进行滑动的含能滑块；滑动腔体内侧设置有与含能滑块配合工作的限位元件安装孔一种用于存储器瞬态自毁系统的安全控制芯片，其特征在于：包括安全控制芯片基板，设置在安全控制芯片基板上的滑动腔体，滑动腔体内设置有能够进行滑动的含能滑块；滑动腔体内侧设置有与含能滑块配合工作的限位元件安装孔和自毁芯片输入线路；

所述的含能滑块的顶部设置有电激发元件安装孔，含能滑块本体上设置与自毁芯片输入线路配合使用的含能通道；所述的含能滑块的侧壁上设置有与限位元件安装孔配合使用的限位孔；所述的含能滑块的底部设置有含能做功序列；

所述的限位元件安装孔内安装有包括簧片、弹簧和可压缩性有机材料组成的限位元件，当滑块运动到指定位置后，所述限位元件弹出并卡入含能滑块中的限位孔，防止含能滑块回弹；所述的自毁芯片输入线路用于连接滑块与自毁芯片中的装药线路；所述的安全控制芯片基板直接嵌入含能自毁系统中，或在边缘设置卡槽/卡扣与自毁模块进行耦合；所述的含能滑块为在惰性介质的预制沟槽中装载含能药剂，形成一入N出的含能通道，N为非零的自然数，通过产生限制性位移，实现电激发元件与自毁芯片间含能通道的贯通；

所述的电激发元件安装孔内安装的电激发元件为微小型电火工品或由换能元、含能药剂直接安置于该安装孔而成；所述的安装孔与控制芯片上的限位元件安装孔相配合；

所述的含能通道截面为方形或圆形的微通道，内部装填含能药剂，有一个输入端和若干个输出端，输入端与激励源相连；所述的含能滑块的基板材料为金属或非金属，用于提供激励源的安装孔和含能药剂的安装通道；安装于安全控制芯片中，分别与含能做功序列和自毁芯片输入线路相连。

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