DE8602527U1 - Dickschicht-Schaltungsplatte - Google Patents

Dickschicht-Schaltungsplatte

Info

Publication number
DE8602527U1
DE8602527U1 DE19868602527 DE8602527U DE8602527U1 DE 8602527 U1 DE8602527 U1 DE 8602527U1 DE 19868602527 DE19868602527 DE 19868602527 DE 8602527 U DE8602527 U DE 8602527U DE 8602527 U1 DE8602527 U1 DE 8602527U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thick
film
layer
conductor
structures
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19868602527
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Priority to DE19868602527 priority Critical patent/DE8602527U1/de
Publication of DE8602527U1 publication Critical patent/DE8602527U1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/564Details not otherwise provided for, e.g. protection against moisture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/01Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate comprising only passive thin-film or thick-film elements formed on a common insulating substrate
    • H01L27/013Thick-film circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0275Security details, e.g. tampering prevention or detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/017Glass ceramic coating, e.g. formed on inorganic substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0183Dielectric layers
    • H05K2201/0195Dielectric or adhesive layers comprising a plurality of layers, e.g. in a multilayer structure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09818Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09881Coating only between conductors, i.e. flush with the conductors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10151Sensor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/05Patterning and lithography; Masks; Details of resist
    • H05K2203/0562Details of resist
    • H05K2203/0577Double layer of resist having the same pattern

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH PHD 86-003
Dickschicht-Schaltungsanordnung mit einer Iceramischen Substratplatte
Die Neuerung bezieht sich auf eine Dickschicht-Schaltungsanordnung mit einer auf einer Vorderseite einer keramischen Substratplatte aufgebauten elektronischen Schaltung, die aus in Dickschicht-Technik gebildeten -x 5 Leiterbahnen und Bauelementen, insbesondere integrierten Schaltkreisen ohne Gehäuse besteht, mit einer gesinterten, nicht-leitfähigen Isolierschicht, die die Zwischenräume zwischen den gesinterten Leiterstrukturen im wesentlichen ausfüllt und auch die Leiterstrukturen überzieht.
10
Die FR-OS 20 10 312 beschreibt eine derartige Dickschicht-Schaltungsanordnung, wobei sich eine Glasschicht zwischen den Bauelementen und Leiterstrukturen befindet. Die Glasschicht erstreckt sich auch über diese Strukturen hinweg. Diese Schicht ist zum Schutz der Schaltungsanordnung gegen äußere Einflüsse vorgesehen.
( Auch aus der CH-PS 428 877 ist es grundsätzlich bekannt, die Zwischenräume zwischen Leiterbahnen so auszufüllen, daß sich angenähert eine Ebene ergibt. Allerdings ist dieses nicht zum Zwecke des Schutzes der Schaltung vorgesehen, sondern gerade, um den Zugriff eines Schleifkontaktes zu den Leiterbahnen zu erleichtern.
■ a · «
2 PHD 86-003
Aus der DE-AS 17 66 144 ist es grundsätzlich bekannt, gegebenenfalls mehrere Isolierschutzschichten vorzusehen.
; Dickschicht-Schaltungsplatten, die aus gesinterten
Schichten auf einer keramischen Substratplatte gebildet werden, werden als sogenannte Multilayer-Anordnungen eingesetzt, um sich kreuzende Leiterbahnen im Überlappungsbereich gegeneinander zu isolieren. Diese Leiterbahnen oder Widerstände abdeckenden- isolierenden Dickschichtpasten haben gesintert eine Temperaturfestigkeit/
die oberhalb der Zersetzungstemperatur organischer f~) Substanzen liegt, und widerstehen allen bekannten organischen Lösungsmitteln. Es ist aucn bekannt, Dickschicht-Schaltungen ganz oder teilweise mit einem Überzug aus einem Epoxydharz oder anderen organischen Schichten (z. B. auf Siliconbasis, Polyurethane) zu überziehen. Diese überzüge verdecken die unter ihnen befindlichen Strukturen aber nur sehr unvollkommen. Ein Fachmann kann diese überzüge durch Erwärmen oder Lösungsmittel bzw. durch eine Kombination dieser beiden Aufweich verfahren ohne Schwierigkeiten entfernen, wonach die gesamte Struktur der Dickschicht-Schaltung mit Leiterbahnen und Bauelementen frei liegt.
Die bekannten Dickschicht-Schaltungsanordnungen sind so aufgebaut, daß ein Dritter, der entweder die Schaltungsanordnung kopieren oder beispielsweise an elektronische Signale oder Speicherdaten der Schaltungsanordnung oder nachgeordneter Sehalteiriheiten herankommen will, mit einfachen Mitteln, wie beispielsweise über Prüfspitzen mittels Kratzen oder Bohren, alles für ihn Interessante
G 86 02 527.9 Hambgrg,, den 10.2.87 Ku/du
Pnilips Patentverwaltiingl Gifibil *
3 PHD 86-003
abtasten kann. Im Rahmen zunehmender elektronischer Datenspeicherung z. B. bei Geldinstituten oder Behörden tritt das Problem auf, daß an den Daten, beispielsweise Geldkonten, Personalangaben oder dergl·, interessierte Personen versuchen, unbefugt an solche Daten heranzukommen. Es kommt also zunehmend darauf an, daß der Zugriff zu Schaltungsanordnungen, welche schützenswerte Daten elektrisch verarbeiten bzw. umsetzen oder verschlüsseln, so weit wie möglich erschwert wird. Je höher die Zugriffssicherheit solcher Schaltungsanordnungen und ihres internen Datenleitungssystems wird, desto aufwendiger werden die von sogenannten Knackern aufzuwendenden, geistig logischen und maschinellen Aufwendungen, um über optische Analysen (z. B. Betrachtung im Durchlicht), Durchstrahlung z. B. mit Röntgenstrahlen oder das Auslesen elektrischer Signale an die gewünschten Informationen über die Funktionsweise der Schaltungsanordnung heranzukommen und evtl. Operationen vorzunehmen.
Es ist Aufgabe der Neuerung, die Zugriffssicherheit einer Dickschicht-Schaltungsanordnung derart zu erhöhen, daß die Aufwendungen, die zum Knacken der Schaltungsanordnung, d. h. zur Feststellung der vollständigen Funktionsweise der Schaltungsanordnung durch Ermittlung des Leiterbahn-Verlaufes zwischen den einzelnen Komponenten sowie das Auslesen elektrischer Signale, notwendig sind, stark erhöht werden entsprechend dem gewünschten Sicherheitsbedürfnis und daß bei stark erhöhtem Sicherheitsbedürfnis der technische und zeitliche Aufwand zum Knacken der Schaltungsanordnung das auch Profis zur Verfugung stehende Maß soweit wie möglich übersteigt.
4 PHD 86-003
Die gestellte Aufgabe ist neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Abdeckung der Dickschicht-Schaltungsanordnung oder wesentlicher Teile gegen unbefugten Zugriff folgender Abdeckungsschichtaufbau vorgenommen wird: 1. eine Füllschicht in den Zwischenräumen füllt diese zwischen den elektrisch wirksamen Dickschicht-Leiterstrukturen derart auf, daß die Oberseiten der elektrisch wirksamen Strukturen und der die Zwischenräume zwischen ihnen füllenden, isolierenden, aus Isolierpaste gebildeten Füllschicht angenähert in einer Ebene liegen,so daß eine kombinierte Leiter-/Füllschicht gebildet ist,
2. es ist wenigstens eine isolierende erste Dickschicht-Zugriffsschutzschicht deckend und einebnend über der kombinierten Leiter-/Füllschicht angeordnet, die durch zusätzliche Sichtbehinderungseinlagen (Farbe, Partikel) ein optisches Erkennen der darunterliegenden Strukturen erschwert.
Eine derartige Dickschicht-Anordnung ist gegen unbefugten Zugriff sehr weitgehend gesichert. Für einen unbefugten Zugriff wäre es von Bedeutung, daß zunächst einmal das Schaltungsmuster und damit die Verbindungen zwischen den konkreten Bauelementen feststellbar sind. Eine im wesentliehen ebene Oberfläche der Dickschicht-Substratplatte erschwert dieses Erkennen in starkem Maße. Durch ein Einfärben der zu sinternden Paste und/oder Isolier·' partikeleinschlüsse ist eine Purchsichtmöglichkeit auf die Schaltungsanordnung unterbunden.
5 PHD 86-003
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, daß die erste Dickschicht-Zugriffsschutzschicht mit wenigstens einer zweiten Dickschicht-Zugriffsschutzschicnt abgedeckt ist, die wenigstens teilweise flächig leitend ausgebildet ist und/oder wenigstens teilweise Leiterstrukturen aufweist, die elektrisch funktionsfähig und/oder funktionsunfähig sind.
Es ist an sich aus dem Buch "Thick Film Hybrid Microcircuit Technology", 1983, Seite 70, bekannt, über der Isolierschicht eine zweite Leiterstruktur anzubringen; diese ist aber, da es sich um Leiterbrücken handelt, ein Bestand der darunterliegenden ersten Leiterstruktur.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, daß der Schichtaufbau und die Abdeckung der zweiten Dickschic'it-Zv.griffsschicht, soweit Leiterstrukturen vorhanden sind wie bei der kombinierten Leiter-/ Füllschicht und der ersten Dickschicht-Zugriffsschutzschicht erfolgt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, daß sich der Schichtaufbau wenigstens einmal übereinander wiederholt. Auf diese Weise läßt sich im Rahmen der verbesserten Zugriffssicherheit eine mehrlagige Leiterstruktur erzielen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen, daß die zweite Dickschicht-Zugriffsschutzschicht in Form von elektrisch leitfähigen Strukturen
6 PHD 86-003
aufgebaut ist, die wenigstens teilweise an funktionsspezi fischen Stellen in die elektronische Schaltung der Schaltungsanordnung eingreifen. Vorzugsweise kann dies in der Weise erfolgen, daß die zweite Dickschicht-Zugriffs-Schutzschicht in die elektronische Schaltung der Schaltungsanordnung derart eingreift, daß bei Unterbrechungen oder Kurzschlüssen der Strukturen der zweiten Zugriffsschutzschicht Funktionsfehler, wie Speicherverluste oder Speicherlöschungen, in integrierten Schaltkreisen der Schaltungsanordnung hervorgerufen werden. In
diesem Zusammenhang ist es auch möglich, daß die origii") nären Leiterstrukturen der Schaltungsanordnung und die darüberliegenden Zugriffsschutzschicht-Strukturen derart ausgebildet sind, daß bei der Untersuchung mit materiedurchdringenden Strahlen der Funktionszusaitimenhang dieser Strukturen nicht erkennbar ist. Die Analyse von Schaltungsanordnungen mit erhöhter Zugriffssicherheit gegen Röntgen- oder andere ionisierende Strahlen ist dadurch stark erschwert. Zur weiteren Verbesserung der Zugriffssicherheit können eine oder mehrere der zweiten Dickschicht-Zugriffsschutzschichten kombiniert sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung iot vorge-N sehen, daß auf der Rückseite der keramischen Substratplatte ein Schaltungsaufbau mit Abdeckung wie auf der Vorderseite vorgesehen ist. Ebenso ist es aber auch möglich, daß auf der Rückseite wenigstens eine zweite Dickschicht-Zugriffsschutzschicht gegebenenfalls in Kombination mit wenigstens eiror Füll- oder ersten Zugriffsschutzschicht auf der Substratplatte angeordnet
7 PHD 86-003
ist. Auf diese Weise ist vermieden/ daß ein Knacker von der Rückseite der keramischen Substratplatte her an das tatsächliche Schaltungsmuster herangeht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung ist vorgesehen/ daß die die Zwischenräume der elektrisch wirksamen Dickschicht-Strukturen auffüllende Dickschicht-Füllschicht eine gesinterte Dickschicht-Glasschicht ist. Ebenso ist
s nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verge— I
sehen, daß die abdeckende und einebnende erste &iacgr;
Dickschicht-Zugriffsschutzschicht aus einer gesinterten P
( Dickschicht-Glasschicht besteht. Es kann auf diese Weise |
bei der Erzielung der Zugriffssicherheit auf die bekannte \
Schichtbildung im Rahmen der Dicksnhicht-Technologie \
zurückgegriffen werden.
Die zweite Zugriffsschutzschicht kann auf verschiedene Art gestaltet werden, je nachdem/ wie hoch die Anforderungen
an die Zugriffssicherheit sind. Sind beispielsweise nur &iacgr;
Teile der Schaltungsanordnung gefährdet, dann ist vorge- ■;.
sehen, daß die zweite Dickschicht-Zugriffsschutzschicht ■
ganz oder in einer bzw. mehreren Teilflächen aus einer \
gesinterten Dickschicht-Leiter- und/oder Widerstandspaste s gebildet ist. Steigen die Sicherheitsanforderungen, dann · ist vorgesehen, daß die Strukturen der zweiten Zugriffsschutzschicht als Mäander, als Kamm, als Spirale oder als Schaltbilder ausgebildet sind. Eine weitere
Steigerung der Zugriffssicherheit wird erzielt, wenn die ?
Leiter der Schaltbilder aus der zweiten Zugriffsschutzschicht zur Täuschung für die Funktion notwendige und/oder überflüssige und/oder eine andere Funktion vortäuschende Verbindungen herstellen.
8 PHD 86-003
Die Neuerung wird anhand der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine gegen unbefugten Zugriff gesicherte keramische Substratplatte mit einer Leiterbahnschicht, einer Füllschicht, einer Ausgleichsschicht auf der Vorderseite der Platte,
"Cin. 0 £»&iacgr; r\£> Vorami artinc* AiiHc-f* ra^nl SiltS HSCll &Iacgr;&Rgr;&iacgr;.&agr; ? 1 H
einem die Schaltungsanordnung gegen Zugiff sichernden
gleichartigen Schaltungsaufbau auf der Vorder- und Rück-C .' seite,
Fig. 3 eine keramische Substratplatte nach Fig. 1 mit einem mehrfachen Leiterbahnsystem und jeweils mehrfachen Ausgleichsschichten,
Fig. 4 eine keramische Substratplatte nach Fig. 3 mit gleichartigem Aufbau auf der Vorder- und Rückseite, 20
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer im wesentlichen flächig ausgebildeten zweiten Zugriffsschutzschicht,
&zgr; Fig. 6 eine zweite Zugriffsschutzschicht mit einer elektrischen Struktur,
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel einer im wesentlichen strukturiert ausgebildeten Zuqriffsschutzschicht mit mehreren Varianten elektrischer Leiterstrukturen. 30
9 PHD 86-003
Uni eine Dickschicht-Schaltungsanordnung auf einer Dickschicht-Substratplatte 3 gegen unbefugten Zugriff, beispielsweise von Knackern, zu sichern, sind die Schichten auf einer in Fig. 1 dargestellten Substratplatte 3 auf eine besondere Art und Weise ausgebildet.
Unmittelbar auf der Substratplatte befinden sich zunächst einmal Leiterbahnen 5, die durch Sintern einer leitfähigen Paste gebildet sind. Die Zwischenräume zwischen den
LsitSirbSiinsn sXiiu SüSySfüllt. luit ciücl DiCXSCuiOhu— Full""
schicht 7, die durch Sintern einer in die Zwischenräume eingebrachten, nicht-leitfähigen Dickschicht-Paste, die i) Ausgangsbasis der Füllschicht 7 ist, gebildet ist. Die Dickschicht-Paste kann beispielsweise eine Dickschicht-Glaspaste sein. Die Oberseiten der Leiterbahnen 5 und der die Zwischenräume zwischen ihnen füllenden Füllschicht liegen in einer sich im wesentlichen über die abzudeckenden Teile der Substratplatte 3 erstreckenden Ebene 8. Diese kombinierte Leiter-ZFüllschicht 11 ist mittels einer isolierenden ersten Dickschicht-Zugriffsschutzschicht abgedeckt, die im folgenden als Ausgleichsschicht 13
bezeichnet ist. Diese Ausgleichsschicht 13 erstreckt sich deckend über die kombinierte Leiter-ZFüllschicht 11 hinweg. Die Oberseite 15 der Ausgleichsschicht 13 ist ^ &lgr; eingeebnet. Die Ausbildung dieser eingeebneten Ausgleichsschicht 13 kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß auf die gesinterte Leiter-/Füllschicht zunächst im wesentlichen über die ganze Fläche der Substratplatte hinweg flächendeckend eine isolierende Dickschicht-Paste aufgetragen wird, wobei darauf geachtet wird, daß die Paste gleichmäßig ausläuft zur Bildung einer ebenen Oberseite
• «-*·■♦ ··
10 PHD 86-003
15. Auf diese Oberseite ist eine später näher zu erläuternde zweite Dickschicht-Zugriffsschutzschicht 36 aufgebracht, die im folgenden als Funktionsschicht 16 bezeichnet ist.Diese Funktionsschicht 16 kann die 5 darunterliegende Schaltungsanordnung je nach dem Anforderungsgrad an die Zugriffssinherheit zusätzlich verschleiern.
Während die auf der Vorderseite 17 dsr keramischen 10 Schaltungsplatte 3 aufgebrachte Abdeckung die Schaltungsanordnung auf der Vorderseite 17 schützt, ist die I ( ) Schaltungsanordnung von der Rückseite 19 her durch die I keramische Substratplatte geschützt. Die keramische
I Substratplatte 3 besteht aus einem durchgehend einheit-
t 15 liehen Material, durch das hindurch grundsätzlich mit
I geschickten geeigneten Methoden, z. B. Bohren,
I Informationen über die Funktionsweise der Schaltungsanord-
\ nung auf der Vorderseite 17 auslesbar wären. Um die
I Zugriffssicherheit der Schaltungsanordnung über den durch
\ 20 die Materialeigenschaft der keramischen Substratplatte
I bereits gegebenen Schutz hinaus weiter zu erhöhen, sind
j bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sowohl die Vorderseite
i 17 als auch die Rückseite 19 der keramischen Schaltungs--
; . >, platte 3 mit einer zugriffssicheren Abdeckung versehen.
' 25 Der Aufbau dieser Abdeckung soll dabei auf der Rückseite
I vorzugsweise dem Aufbau der Vorderseite entsprechen.
I Dementsprechend sind also auf der Rückseite 19 der kerami-
% sehen Schaltungsplatte Leiterbahnen 5R vorgesehen. Die
I Lücken zwischen diesen Leiterbahnen 5R sind mit Hilfe der
1 30 Füllschicht 7R abgedeckt. Auf die sich dabei ergebende
• · • &psgr; *
11 PHD 86-003
Ebene 8R ist eine isolierende Ausgleichsschicht 13R aufgebracht. Über dieser Ausgleichsschicht 13R befindet sich dann wieder eine Funktionsschicht 16R.
Bei Dickschicht-Schaltungsanordnungen ist es wegen der gedrängten Leitungsfiihrung im allgemeinen unumgänglich, daß es mehrere Leiterbahnebenen gibt. Unterschiedliche Leiterbahnebenen sind so ausgebildet, daß der dariiberliegende Leiter im Kreuzungsbereich von dem darunterliegenden Leiter durch typischerweise zwei zwischengefügte, übereinandergelegte Isolierschichten getrennt K ist. Diese Isolierschichten bestehen beispielsweise aus gesinterten Dickschicht-Glaspasten. In Fig. 3 ist nun dargestellt, wie bei der vorliegenden Dickschicht-Schaltungsanordnung bereits eine flächige, sich über die abzudeckenden Teile der Substratplatte 3 erstreckende Abdeckung mittels zweier Ausgleichsschichten 13 und 13a vorgenommen ist. Dies ist von Vorteil, weil sich beim Aussintern erneut Unebenheiten bilden können, die sich mit zwei Ausgleichsschichten 13 und 13a besser einebenen lassen. Die beiden Ausgleichsschichten 13 und 13a werden auf die gleiche Weise gebildet. Auf die nun gut eingeebnete Oberseite 21 der flächigen Ausgleichsschicht / 13a kann eine weitere Leiterbahnebene aufgebracht sein.
Die Leiter 23 dieser Ebene können über eine Brücke 23a an den gewünschten Stellen mit darunterliegenden Leitern kontaktiert sein. Auch die Zwischenräume zwischen den Leitern 23 sind wieder mit einer Füllmasse 25 ausgefüllt, so daß die Oberseite 27 der kombinierten Schicht 29 aus Leitern 23 und Füllmasse 25 im wesentlichen eben ist über die abzudeckenden Teile der k^^mischen Substratplatte hinweg.
12 PHD 86-003
Die kombinierte Leiter-/Füllschicht 29 ist nun wieder abgedeckt mit Hilfe von mindestens einer, vorzugsweise aber zwei eingeebneten Ausgleichsschichten 33 und 33a, die auf die gleiche Weise gebildet und an der Oberfläche eingeebnet sind wie die Ausgleichsschichten 13 und 13a. Auf diese Weise ist nun eine Beschichtung entstanden, die in ihrem Leitungsmuster von außen her nicht mehr erkennbar ist oder durch einfaches Kratzen oder Anbohren ermittelt werden kann.
Um die Zugriffssicherheit weiter su erhohen, ist auf die Oberseite 35 der Ausgleichsschicht 33a eine Funktionsschicht 16 aufgebracht. Diese Funktionsschicht 16 kann wieder auf verschiedene Art und Weise gebildet sein.
Fig. 4 zeigt, entsprechend Fig. 2, einen Aufbau, bei dem auf der Vorderseite 17 eine Schichtung nach Fig. 3 vorgesehen ist, die auf der Rückseite 19 durch eine entsprechende Schichtung nach Fig. 3 ergänzt ist. Auf der Rückseite 19 gibt es dementsprechend, ebenso wie auf der Vorderseite 17, eine Schicht HR mit Leitern 5R, zwischen denen Füllmasse 7R angeordnet ist. Die Schicht HR ist abgedeckt von Ausgleichsschichten 13R und 13aR. Oberhalb der Schicht 13aR gibt es eine weitere kombinierte Leiter-/Füllschicht 29R mit Leitern 23R und die Zwischenräume ausfüllender Füllmasse 25R. Die Oberseite 27R ist wieder abgedeckt mit Ausgleichsschichten 33R und 33aR. Die Oberseite 35R der Ausgleichsschicht 33aR ist dann wieder bedeckt mit einer Funktionsschicht 16R. Wie auf der Vorderseite, auf der eine Brücke 23a dargestellt ist, ist auf der Rückseite auch eine Brücke 23aR vorgesehen.
13 PHD 86-003
Eine einfache Ausbildungsart einer Funktionsschicht bzw. 16R ist in Fig. 5 dargestellt. In diesem Fall besteht die Funktionsschicht 16(R) aus einer elektrisch leitfähigen Schicht 37, die großflächig aufgebracht ist und beispielsweise aus einem gesinterten Dickschicht-Widerstandsmaterial besteht.
Fig. 6 zeigt eine Funktionsschicht 16(R), die eine einfache Leiterstruktur 39 aufweist. Schutzbedürftige Bereiche sind dabei oberhalb der obersten Ausgleichsschicht 13(R), 33a(R) mit gesinterten Widerstandsflächen ( ) 39 abgedeckt. Die einzelnen Widerstandsflächen sind untereinander über Leiterbahnen 43 miteinander verbunden. Besondere Aussparungen 45 befinden sich beispielsweise an Orten integrierter Schaltkreise. Diese werden erst nach dem Sintern des Substrates aufgebracht und beispielsweise mit Epoxydharz abgedeckt.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Funktionsschicht 16 bzw. 16R. Diese Funktionsschicht 16(R) besteht nach dem Bild, oben links, entweder in Teilen oder in ihrer Gesamtheit aus einer mäanderförmig ausgebildeten leitfähigen Schicht 39a, die entweder einen gewissen Innenwiderstand aufweist (Widerstandspasten) oder voll-Leitfähig (Leiterbahnpasten) ist. Die Zwischenräume zwischen diesen Strukturen können wieder, wie bei den vorhergehenden Figuren, mit Füllmasse 41 ausgefüllt sein, entsprechend den Schichten 11(R) und 29(R). Die Leiterbahn kann gemäß Fig. 7, oben rechts, auch schneckenartig ausgebildet sein, wie es durch 39b angedeutet ist.
Zwischenräume 41a sind wieder mit Füllmasse entsprechend
14 PHD 86-003
den Schichten 11(R) und 29(R) ausgefüllt. In Fig. 7, links unten, ist die Leiterstruktur 39d kammförmig gestaltet.
Bei der Darstellung in Fig. 7, unterer rechter Bildteil, ist eine Ausführungsform der Funktionsschicht 16 dargestellt, die zum Ziel hat, die Gewinnung von Informationen über die Schaltungsanordnung mit materiedurchdringenden Strahlen (z. B. Röntgenstrahlung) zu verhindern.
Mindestens die schraffiert gezeichneten Strukturen 39e
sind in diesem Fall so aufzubringen, daß sie visuell nicht , \ erkennbar sind. Wegen des geringen Abstandes zu den geschwärzten Strukturen 39f in einer darüberliegenden Schicht von Leiterstrukturen sind diese mit den bekannten Anordnungen zur Analyse mit durchdringenden Strahlen in der Richtung senkrecht zur Substratplatte räumlich von den oberen Strukturen nicht zu trennen. Es ist daher mit derartigen Techniken nicht zu erkennen, ob und, wenn ja, welche Teilstrukturen elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Auch diese Strukturen können groß- oder teilflächig eingesetzt werden.
Eine andere Ausführungsform zu diesem Zweck kann darin bestehen, an den Ort der Zwischenräume zwischen den Teilen 25 der unteren Struktur in einer oberen, visuell nicht
erkennbaren Struktur gleichartiges Material aufzubringen. In diesem Fall erhält man mit durchdringender Strahlung einen flächigen, gleichartigen Bereich, der keine inneren Strukturen zeigt.
30
• * «414 4 · I·««
· ·» Il · ft
M Ml · · · &iacgr;
15 PHD 86-003
Die Darstellung in Fig. 7, unterer rechter Bildteil/ ist also als eine Art von Verwirr schaltung aufgebaut. Die Ausführung kann so gewählt werden, daß Teile der Funktionsschicht in den Leitungsverlauf integriert sind. In einer weiteren Ausführungsvariation ist es denkbar, die Leiterzüge der Verwirrschaltung so zu legen, daß sie im Strahlengang der materiedurchdringenden Strahlen in der Originalschaltung Schaltungszüge vortäuschen, die in Wirklichkeit gar nicht existieren.
Die geometrische Ausbildung der Funktionsschicht kann auch so gewählt werden, daß durch ihr Vorhandensein der originäre Leitungsverlauf verdeckt wird bzw. in der Durchstrahlung nicht zu erkennen ist, wie der originäre Verlauf weiterführt. In der Durchstrahlung ist also nicht zu unterscheiden, ob die Leitungsverbindung zwischen einem Punkt A und B oder zwischen A und C besteht, da im Durchstrahlungsbild eine Überlagerung und Gabelung der originären und der imaginären Leiterzüge vorliegt und bei einer Durchstrahlung eine Unterscheidung zwischen oben und unten aufgrund des geringen Höhenunterschieds von einigen Mikrometern nicht möglich ist.
Zusammenfassend kann also zu Fig. 7, unten rechts, ausge- · führt werden, daß die Funktionsschicht-Strukturen in bezug auf die darunterliegenden originären Leiterbahn-Strukturen derart ausgebildet sind, daß bei einer Parallelprojektion der Funktionsschicht-Struktur auf die originären Leiterbahn-Strukturen sich als Summe beider Strukturen Verknüpfungen zwischen den einzelnen Komponenten der
• ·
16 PHD 86-003 j
Schaltungsanordnung ergeben, die für einen die Funktionsweise der Schaltung nicht kennenden Dritten nicht ohne weiteres feststellen lassen, weiche elektrischen Verknüpfungen durch die entsprechend strukturierte Funktionsschicht nur vorgetäuscht werden. Dieses in bezug auf das originäre Leiterbahnmuster der Schaltungsanordnung entsprechend ausgestaltete und positionierte Funktionsschichtmuster erschwert bei Untersuchungen mit materiedurchdringenden Strahlen die Analyse der tatsächlichen Leitungsführungen der Schaltungsanordnung in hohem Maße. Dies ist besonders wichtig, da ein absoluter Schutz gegen Durchstrahl-Untersuchungen nach dem derzeitigen Wissensstand nicht möglich ist. Auch Blei-Bedeckungen sind unsicher, notwendigerweise sehr dünn und damit nicht vollständig absorbierend und mit den gesinterten Pasten nicht unlösbar verbindbar. Es kommt also darauf an, im Durchstrahlungsbild so viel Verwirrung vorzufinden, daß der Entschlüssel-Aufwand so viel Arbeit und Zeit I
erfordert, daß der Eingriffswille bzw. das Entschlüsse-
lungsbestreben erlahmen und zur Aufgabe bewegen. |
Dies gilt auch für den Fall mechanischer und elektrischer Prüfversuche, wenn die Leiterstrukturen 39 bis 39f an funktionsspezifischen Stellen in die elektronische Schaltung der Schaltungsanordnung eingreifen. Werden die elektrisch leitfähigen Strukturen 39 bis 39f durch solche Versuche beispielsweise unterbrochen oder kurzgeschlossen, dann ist die Schaltungsanordnung beispielsweise so eingerichtet, daß sie entweder völlig außer Funktion fällt
(z. B. durch Speicherverlust) oder sogar durch diese
17 PHD 86-003
Manipulation in eine Fehlfunktion (Falschprogrammierung) gebracht wird. Wird dabei beispielsweise die Schaltungsfunktion verändert, etwa dadurch, daß durch Auslösen einer Reset-Funktion Speicherinhalte gelöscht oder Prozessoren in einen die ursprüngliche Funktion nicht mehr erkennen lassenden Zustand gebracht werden oder auch durch dann auftretende Übersparmugen und -ströme, können zentrale Bauelemente in ihrer Funktion gestört oder zerstört werden. Mehrere Arten von Leiterbahnen der Funktionsschicht 16(R) können miteinander kombiniert sein. Von Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Spannungs-Versorgung für die integrierten Schaltkreise durch die Funktionsschicht oder Funktionsschichten verläuft. Ein Eingriff an einer solchen Zuleitung kann zu den beschriebenen, nicht mehr reparablen Defekten führen.

Claims (1)

  1. PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH PHD 86-003
    Neue Schutzanspriiche:
    nickschicht-Schaltungsplatte/mit einer auf einer Vorderseite (17) einer keramischen Substratplatte (3) aufgebauten elektronischen Schaltung, die aus in Dickschicht-Technik gebildeten Leiterbahnen (5) und Bauelementen, insbesondsre integrierten Schaltkreisen ohne Genäuse besteht, mit einer gesinterten, nicht-leitfähigen Isolierschicht, die die Zwischenräume zwischen den gesinterten Leiuerstrukturen (5) im wesentlichen ausfüllt und auch die Leitershrukturen überzieht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdeckung usr Dickschicht-Schaltungsanordnung oder wesentlicher Teile gegen unbefugten Zugriff folgender Abdeckungsschichtaufbauvorgenommen ist:
    1. eine Füllschicht (7) in den Zwischenräumen füllt diese zwischen den elektrisch wirksamen Dickschicht-Leiterstrukturen derart auf, daß die Oberseiten der elek-( ) trisch wirksamen Strukturen und der die Zwischenräume
    zwischen ihnen füllenden, isolierenden, aus Isolierpaste gebildeten Füllschicht (7) angenähert in einer Ebene liegen,so daß eine kombinierte Leiter-/Füllschicht (11) gebildet ist,
    2. es ist wenigstens eine isolierende erste Dickschicht-Zugriffsschutzschicht (13) deckend und einebnend über der kombinierten Leiter-ZFUllschicht (11) angeordnet, die durch zusätzliche Sichtbehinderungseinlagen (Farbe, Partikel) ein optisches Erkennen der darunterliegenden Strukturen erschwert.
    Hambura, d^n 6— Jan. 19 87 Ku/du
    2. Dickschicht-Schaltungsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Dickschicht-Zugriffsschutzschicht mit wenigstens einer zweiten Dickschicht-Zugriffsschutzschicht abgedeckt ist, die wenigstens teilweise flächig, leitend ausgebildet ist und/oder wenigstens teilweise Leiterstrukturen aufweist, die elektrisch funktionsfähig und/oder funktionsunfähig sind.
    3· Dickschicht-Schaltungsplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtaufbau und die
    Abdeckung der zweiten Dickschicht-Zugriffsschicht, soweit Leiterstrukturen vorhanden sind, wie bei der kombinierten Leiter-/Füllschicht (11) und der ersten Dickschicht-Zugrifsschutzschicht (13) erfolgt.
    15
    4. Dickschicht-Schaltungsplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 b/i 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schichtaufbau wenigstens einmal übereinander wiederholt.
    5. Dickschicht-Schaltungsplatte nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die originären Leitorstrukturen der Schaltungsanordnung und die darüberliegenden Zugriffsschutzschicht-Strukturen von außen nicht erkennbar sind.
    6. Dickschicht-Schaltungsplate nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der zweiten Dickschicht-Zugriffsschutzschichten kombiniert sind.
    Harnburcf, dpn &xgr;>. Jiui-.J>987 Ku/du
    G 86 02 527.9 - 3 - PHD 86-006
    7. Dickschicht-Schaltungsplatte nach einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite der
    &igr; keramischen Substfatplatte ein gegen unbefugten Zugriff sichernder Schaltungsaufbau mit Abdeckungen wie auf der Vorderseite vorgesehen ist.
    8. Dickschicht&mdash;Schaltungsplatte nach <?inetn der Ansprüche bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite wenigstens eine zweite Dickschicht-Zugriffsschutzschicht
    &ngr; 10 gegebenenfalls in Kombination mit wenigstens einer Fülloder ersten Zugriffsschutzschicht auf der Substratplatte (3) angeordnet ist.
    9. Dickschicht-Schaltungsplatte nach einem der Ansprüche bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zwischenräume der elektrisch wirksamen Dickschicht-Struktur auffüllende Dickschicht-Füllschicht eine gesinterte Dickschicht-Glasschicht ist.
    10. Dickschicht-Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die s abdeckende und einebnende erste Dickschicht-Zugriffsschutzschicht aus einer gesinterten Dickschicht-Glasschicht besteht.
    25
    11. Dickschicht-Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Dickschicht-Zugriffsschutzschicht ganz oder in einer bzw. mehreren Teilflächen aus einer gesinterten Dickschicht-Leiter- und/oder Widerstandspaste gebildet ist.
    10 15 20 25 30
    .Hamburg/-,de.ij 6..'G&tiW 1987 Ku/du
    &diams; ·
    G 86 02 527.9 - 4 - PHD 86-006
    12. Dickschicht-Schaltungsplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähigen Stukturen als Mäander, als Kämm, als Spirale öder als Schältbilder ausgebildet sind. 5
DE19868602527 1986-01-31 1986-01-31 Dickschicht-Schaltungsplatte Expired DE8602527U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19868602527 DE8602527U1 (de) 1986-01-31 1986-01-31 Dickschicht-Schaltungsplatte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19868602527 DE8602527U1 (de) 1986-01-31 1986-01-31 Dickschicht-Schaltungsplatte

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE8602527U1 true DE8602527U1 (de) 1987-03-19

Family

ID=6791144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19868602527 Expired DE8602527U1 (de) 1986-01-31 1986-01-31 Dickschicht-Schaltungsplatte

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE8602527U1 (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0231970B1 (de) Dickschicht-Schaltungsanordnung mit einer keramischen Substratplatte
DE3632144C2 (de)
DE3635938C2 (de)
DE102005047414B4 (de) Magnetoresistives Sensormodul und Verfahren zum Herstellen desselben
DE3118298C2 (de)
DE2843716A1 (de) Schichtaufbau besitzende bzw. laminierte sammelschiene mit eingelassenen kondensatoren
DE102007024402A1 (de) Dosimetrievorrichtung für Ladungsträgerstrahlung
DE2850549A1 (de) Multizellendetektor mit schaltungsplatte
DE2524437A1 (de) Schalttafelstruktur einer kapazitiv gekoppelten tastatur
DE2553754A1 (de) Verfahren zur herstellung eines magnetischen einzelwanddomaenensystems mit hoher domaenenpackungsdichte
WO2007017014A1 (de) Einklemmsensor
DE102005047482A1 (de) Magnetoresistives Sensormodul und Verfahren zum Herstellen desselben
EP1897423A1 (de) Sensor für einen hardwareschutz für sensible elektronik-datenbaugruppen gegen externe manipulationen
EP1804557A1 (de) Elektronik-Sicherheits-Modul
DE2652032A1 (de) Einzelwandmagnetdomaenen-massenspeicher
EP1346413A2 (de) Schaltungsanordnung
DE10105725B4 (de) Halbleiterchip mit einem Substrat, einer integrierten Schaltung und einer Abschirmvorrichtung
EP0221351B1 (de) Integrierte Halbleiterschaltung mit einem elektrisch leitenden Flächenelement
DE69223073T2 (de) Datensicherheitsvorrichtung
DE102008057887A1 (de) Kryptographisches Modul mit Zugriffschutz
DE102005062799A1 (de) Elektronik-Sicherheits-Modul
DE8602527U1 (de) Dickschicht-Schaltungsplatte
WO2008000400A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum überprüfen der dichtigkeit von feuchtigkeitsbarrieren für implantate
DE3309091A1 (de) Semitransparente sensoren sowie deren herstellung und anwendung
DE2243979C3 (de) Magnetoresistive Abfühlanordnung mit Rauschunterdrückung