RU180037U1 - Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности в материале корпуса - Google Patents
Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности в материале корпуса Download PDFInfo
- Publication number
- RU180037U1 RU180037U1 RU2017131146U RU2017131146U RU180037U1 RU 180037 U1 RU180037 U1 RU 180037U1 RU 2017131146 U RU2017131146 U RU 2017131146U RU 2017131146 U RU2017131146 U RU 2017131146U RU 180037 U1 RU180037 U1 RU 180037U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- semiconductor device
- polycrystalline
- mixture
- powders
- additive
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 7
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001456553 Chanodichthys dabryi Species 0.000 description 1
- 238000004125 X-ray microanalysis Methods 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000012407 engineering method Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области микроэлектроники, а именно к изделиям электронной техники, например полупроводниковым приборам, подлинность которых необходимо установит на том или ином этапе жизненного цикла полупроводникового прибора. Сущность полезной модели заключается в том, что полупроводниковый прибор, включающий корпус с кристаллом интегральной схемы, в состав материала корпуса которого введена поликристаллическая добавка (наполнитель) из смеси по меньшей мере двух поликристаллических порошков, в концентрации составляющих которой закодирована идентификационная информация. Подлинность полупроводникового прибора определяется считыванием идентификационной информации такой поликристаллической метки методами рентгеновской дифракции или электронографии при качественно-количественном анализе поликристаллического состава добавки (наполнителя). Наличие добавки (наполнителя) из смеси поликристаллических порошков в составе материала корпуса и ее уникальный характер фаз и амплитуд дифракционных пиков рентгенограммы однозначно определяют подлинность полупроводникового прибора. Введенные существенные особенности позволяют достоверно выявить факт подделки полупроводникового прибора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Настоящая полезная модель относится к области микроэлектроники, а именно к изделиям электронной техники, например полупроводниковым приборам, подлинность которых необходимо установить на том или ином этапе жизненного цикла полупроводникового прибора.
В настоящее время широкое распространение получили методы обратного проектирования как для выявления контрафактной продукции, так и для контроля собственной продукции. Использование таких методов позволяет отслеживать «жизнь» микросхемы, в частности определять ее подлинность. Описание меток достаточно часто встречается как в технической, так и популярной литературе - метки в криминалистике на основе радиоактивных изотопов. В микроэлектронике использование таких меток в приборах может привести к катастрофическим отказам из-за воздействия повышенного радиационного фона на полупроводниковые структуры.
Из существующего уровня техники известны случаи использования химических добавок в составе материала корпуса или в составе краски маркировки, которые могут быть выявлены рентгеновским микроанализом на сканирующем электронном микроскопе [1, 2].
В литературе описано использование как определяющего подлинность фактора точных характеристик материала гальванического покрытия выводов прибора. Такие характеристики могут быть измерены различными способами, в частности методами вторичной ионной масс спектроскопии (ВИМС) [3].
Недостатком вышеперечисленных методов идентификации подлинников являются дороговизна высоковакуумного оборудования и крайне сложный и длительный процесс исследований.
В научной литературе описаны случаи использования лазерной или другой маркировки на выводной рамке, которая может быть нанесена как вне, так и внутри корпуса для определения подлинности полупроводниковых приборов [4, 5, 7]. Лазерная маркировка широко используется в настоящее время, контролируется визуально; ее недостатком является легкость в подделке и фальсификации при наличии лазерной установки (определенного гравировального оборудования), а также сокрытия наличия метки путем механической шлифовки.
Известно техническое решение, рассмотренное в патенте US 7348887 В1 [6], где описана практика реального введения в структуру микросхемы второго кристалла с радиочастотной меткой (RFID). Такая метка может быть и частью топологии рабочего кристалла, так как технология ее (RFID) изготовления, как правило, совместима с КМОП процессом. Недостатком данного технического решения является внесение избыточности в полупроводниковый прибор, повышение сложности изготовления полупроводникового прибора с таким кристаллом и стоимости его изготовления.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является техническое решение, рассмотренное в патенте RU №111716 [8], где описан полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности, у которого в состав краски маркировки корпуса вводилась поликристаллическая добавка, а подлинность полупроводникового прибора определялась по спектру рентгеновской дифракции этой поликристаллической добавки. Техническим результатом внедрения поликристаллической добавки являлось определение принадлежности полупроводникового прибора, подвергающегося исследованию методами рентгеновской дифракции к группам полупроводниковых приборов, содержащих или не содержащих поликристаллическую добавку. Кроме того, такая маркировка является скрытой и может быть определена только качественным анализом экспертными методами на специальном оборудовании.
Недостатком данного технического решения является крайне малая информационная емкость такой поликристаллической метки, составляющая 1 бит на один тип поликристаллической добавки.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является устранение недостатков прототипа, а именно, увеличение информационной емкости метки.
Данная задача решается за счет того, что заявленный полупроводниковый прибор, включающий корпус с кристаллом интегральной схемы, имеет в составе материала корпуса добавку (наполнитель) из смеси по меньшей мере двух различных поликристаллических порошков, а подлинность полупроводникового прибора определяется качественным и количественным рентгенофазовым анализом смеси поликристаллических порошков с информационной емкостью, равной количеству всевозможных комбинаций концентраций, различаемых при анализе рентгеновской дифрактограммы поликристаллических порошков, входящих в состав смеси, рентгеновская дифрактограмма которой является идентификатором полупроводникового прибора.
Соотношения амплитуд дифракционных пиков смеси поликристаллических порошков зависят от процентного соотношения порошков в смеси. Переход от качественного к количественному рентгенофазовому анализу дает возможность закодировать в поликристаллической смеси число, равное количеству вариантов соотношений порошков. Таким образом, информационная емкость смеси составит:
где n - количество порошков,
изменения соотношения порошка в смеси, детектируемая при анализе рентгеновской дифрактограммы смеси поликристаллических порошков.
Исходя из заявленных характеристик современных порошковых рентгеновских дифрактометров, порог их чувствительности составляет менее 1%, таким образом, информативность смеси из двух порошков составит более 6,6 бит, из трех - более 12,3 бита (т.е. 6-и и 12-и разрядная метка).
Также возможным увеличением информативности поликристаллических меток могут стать биты качественного анализа порошков, например, если иметь закодированный набор порошков для маркировки, то сам выбор порошков может считаться дополнительной частью кода метки. В таком случае информативность метки дополнительно увеличится на:
Iнабора=log2N,
где N - количество порошков в наборе, из которого выбираются порошки для маркировки.
Таким образом, общую информативность метки составит сумма:
Iметки=Iнабора+Iсмеси.
При этом добавка (наполнитель) из смеси поликристаллических порошков в составе материала корпуса полупроводникового прибора, проходящего идентификацию, будет иметь уникальный характер, что позволит производить идентификацию подлинности полупроводникового прибора, содержащего добавку (наполнитель) из смеси поликристаллических порошков в составе материала корпуса полупроводникового прибора методами рентгеновской дифракции или электронографии как при полном цикле производства полупроводникового прибора, так и при контрактном производстве кристаллов, с последующим корпусированием на территории заказчика.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является устранение недостатков прототипа, а именно - гибкая система маркировки за счет информационной емкости метки из смеси поликристаллических порошков, которая дает возможность (позволяет) хранить полезную количественную (расширенную идентификационную) информацию и маркировать значительно большее количество полупроводниковых приборов чем прототип метки из одного поликристаллического порошка с сохранением всех преимуществ поликристаллических меток. Достигаемый технический эффект применим также к любым изделиям (товарам), в материал корпуса которых возможно внедрение поликристаллических добавок. Причем поликристаллические добавки из смеси поликристаллических порошков можно внедрять не только в материал корпуса изделия (товара), но и в материал конструкционных деталей изделия (товара).
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 - Рентгенограмма образца с наполнителем из смеси алмазного порошока 14/10 и оксида алюминия (корунда) в концентрации Аl2О3=50%, С=50%.
На фиг. 2 - Рентгенограмма образца с наполнителем из смеси алмазного порошока 14/10 и оксида алюминия (корунда) в концентрации Аl2О3=74%, С=26%.
На фиг. 3 - Рентгенограмма образца с наполнителем из смеси алмазного порошока 14/10 и оксида алюминия (корунда) в концентрации Аl2O3=25%, С=75%.
Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности состоит из корпуса (металлокерамический, пластмассовый), внутри которого располагается кристалл, подлежащий проверке на подлинность. В материал корпуса полупроводникового прибора введена поликристаллическая добавка (наполнитель) из смеси по меньшей мере двух поликристаллических порошков, которая при рентгенографической дифракции или электронографии дает уникальный спектр, с определенной картиной дифракционных пиков, соответствующий только этой смеси поликристаллических порошков (фиг. 1, 2, 3). При этом смесь из поликристаллических порошков предварительно должна быть равномерно перемешана, желательно, чтобы частицы порошков были одного размера, также для качества рентгенофазового анализа важно подбирать комбинацию порошков таким образом, чтобы пики разных фаз можно было легко разрешить. Поэтому целесообразно использовать в смеси поликристаллические порошки, имеющие как можно меньше дифракционных пиков. Этому условию удовлетворяют такие поликристаллические порошки как алмазный порошок, кремний, графит.
Работает прибор следующим образом
При проверке полупроводникового прибора на подлинность с помощью, например, рентгеновского дифрактометра, происходит получение рентгеновского дифракционного спектра (дифрактограммы), при сравнении этого спектра с исходным по уникальной картине пиков дифракционного отражения происходит проверка подлинности. При отсутствии добавки в материале корпуса полупроводникового прибора, характерная картина пиков отсутствует. Таким образом, делается вывод о принадлежности полупроводникового прибора с поликристаллической добавкой (наполнителем) в составе материала корпуса к подлинным полупроводниковым приборам. Происходит идентификация полупроводникового прибора, определение его принадлежности к группе подлинников.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Шляхов, А.Р., Давудов, Ф.Э., Сущность криминалистических экспертиз материалов, веществ и изделий из них (КЭМВИ) // Правоведение. - 1983. - №6.
2. Хрустал ев В.Н., Митричев B.C., Основы криминалистического исследования материалов, веществ и изделий из них. Изд. «Питер». -2003.
3. Понькин Н.А., Что в имени твоем, масс-спектрометрия? сайт Всероссийского масс-спектрометрического общества (URL:http://www.vmso.i4i/datadocs/Ponkin.pdf).
4. Laser mark on 1С component. Патент US №7622806, МПК H01L 23/48, опубликован 19.04.2007.
5. Method of marking semiconductor chips and markable semiconductor chip.Патент US №4947114, МПК G01R 31/00, опубликован 24.05.1982.
6. RFIDS embedded into semiconductors. Патент US №7348887, МПК G08B 13/14, опубликован 15.06.2005.
7. Method and device for 1С identification. Патент US №2004/0230925, МПК G06F 17/50, опубликован 13.05.2003.
8. Горбась A.B., Кутырева T.A. Семенов A.B., Трушина В.Д., Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности // Патент RU №111716, МПК H01L 21/70, зарегистрирован 20.12.2011.
Claims (3)
1. Полупроводниковый прибор, включающий корпус с кристаллом интегральной схемы, имеет в составе материала корпуса добавку (наполнитель) из смеси по меньшей мере двух различных поликристаллических порошков, а подлинность полупроводникового прибора определяется качественным и количественным рентгенофазовым анализом смеси поликристаллических порошков с информационной емкостью, равной количеству всевозможных комбинаций концентраций, различаемых при анализе рентгеновской дифрактограммы поликристаллических порошков, входящих в состав смеси, рентгеновская дифрактограмма которой является идентификатором полупроводникового прибора.
2. Полупроводниковый прибор, включающий корпус с кристаллом интегральной схемы, имеет в составе материала корпуса добавку (наполнитель) из смеси поликристаллических порошков по п. 1, в котором в качестве одного из поликристаллических порошков состава смеси поликристаллических порошков используется порошок, характеризующийся одним преобладающим пиком в рентгеновской дифрактограмме.
3. Полупроводниковый прибор, включающий корпус с кристаллом интегральной схемы, имеет в составе материала корпуса добавку (наполнитель) из смеси поликристаллических порошков по п. 2, в котором в качестве одного из поликристаллических порошков состава смеси поликристаллических порошков используется алмазный порошок.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131146U RU180037U1 (ru) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности в материале корпуса |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131146U RU180037U1 (ru) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности в материале корпуса |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU180037U1 true RU180037U1 (ru) | 2018-05-31 |
Family
ID=62561192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017131146U RU180037U1 (ru) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности в материале корпуса |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU180037U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2757977C1 (ru) * | 2020-08-24 | 2021-10-25 | Виталий Николаевич Старцев | Способ выявления контрафактных микросхем, бывших в употреблении на основе свойств деградации СОЗУ |
| RU2805136C1 (ru) * | 2023-03-30 | 2023-10-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого"(ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Полупроводниковая интегральная микросхема с встроенным молекулярным доменом |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU111716U1 (ru) * | 2011-06-01 | 2011-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности |
| RU111717U1 (ru) * | 2011-06-01 | 2011-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности в материале корпуса |
| RU127512U1 (ru) * | 2012-12-07 | 2013-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности на основе скрытой метки в топологическом слое |
| US8789746B2 (en) * | 2009-01-31 | 2014-07-29 | Solexir Technology Inc. | Product authentication using integrated circuits |
-
2017
- 2017-09-04 RU RU2017131146U patent/RU180037U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8789746B2 (en) * | 2009-01-31 | 2014-07-29 | Solexir Technology Inc. | Product authentication using integrated circuits |
| RU111716U1 (ru) * | 2011-06-01 | 2011-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности |
| RU111717U1 (ru) * | 2011-06-01 | 2011-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности в материале корпуса |
| RU127512U1 (ru) * | 2012-12-07 | 2013-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "18 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности на основе скрытой метки в топологическом слое |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2757977C1 (ru) * | 2020-08-24 | 2021-10-25 | Виталий Николаевич Старцев | Способ выявления контрафактных микросхем, бывших в употреблении на основе свойств деградации СОЗУ |
| RU2805136C1 (ru) * | 2023-03-30 | 2023-10-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого"(ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Полупроводниковая интегральная микросхема с встроенным молекулярным доменом |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU111716U1 (ru) | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности | |
| Schwedt et al. | Post‐depositional elemental alterations in pottery: Neutron activation analyses of surface and core samples | |
| Fang et al. | Control of luminescence by tuning of crystal symmetry and local structure in Mn4+‐activated narrow band fluoride phosphors | |
| EP0372755B1 (en) | Method of distinguishing among strips for different assays in an automated instrument | |
| Sessoli et al. | Strong magneto-chiral dichroism in a paramagnetic molecular helix observed by hard X-rays | |
| Liritzis et al. | Portable XRF of archaeological artifacts: current research, potentials and limitations | |
| Matta et al. | Otolith oxygen isotopes measured by high‐precision secondary ion mass spectrometry reflect life history of a yellowfin sole (Limanda aspera) | |
| Centeno | Identification of artistic materials in paintings and drawings by Raman spectroscopy: some challenges and future outlook | |
| Akkaş et al. | Application of Decision Tree Algorithm for classification and identification of natural minerals using SEM–EDS | |
| Durán et al. | Forgery detection on an Arabic illuminated manuscript by micro‐Raman and X‐ray fluorescence spectroscopy | |
| RU180037U1 (ru) | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности в материале корпуса | |
| Nickel et al. | Identification of forgeries by measuring tin isotopes in corroded bronze objects | |
| Cao et al. | Photoluminescence of Sr2P2O7: Sm3+ phosphor as reddish orange emission for white light‐emitting diodes | |
| Waychunas | Luminescence spectroscopy | |
| Albrecht et al. | Origin of the unusually strong luminescence of a-type screw dislocations in GaN | |
| Gamper et al. | New even-parity fine structure levels of the Lanthanum atom discovered by means of optogalvanic spectroscopy | |
| Kouhpanji et al. | Unlocking the decoding of unknown magnetic nanobarcode signatures | |
| Habermann | Quantitative cathodoluminescence (CL) spectroscopy of minerals: possibilities and limitations | |
| RU179925U1 (ru) | Полупроводниковый прибор с системой контроля подлинности | |
| Wang et al. | Stress‐Induced Multi‐Stimulus‐Responsive Mechanoluminescence in Mn2+ Doped Double Perovskite Compound | |
| Seleznyova et al. | Electron paramagnetic resonance of Fe3+ in gallium borate: Superposition model analysis | |
| CN103311374B (zh) | 基于光致发光的太阳能晶硅硅片质量预测、控制方法 | |
| Foglszinger et al. | TR12 centers in diamond as a room temperature atomic scale vector magnetometer | |
| Barbera et al. | Nondestructive analyses of carbonate rocks: applications and potentiality for museum materials | |
| Rogge et al. | Luminescence of coprecipitated titanium white pigments: implications for dating modern art |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190905 |