TWI702691B - 多晶片封裝模組、其控制方法及安全晶片 - Google Patents

Abstract

一種多晶片封裝模組、其控制方法及安全晶片。該多晶片封裝模組包括一記憶晶片及一安全晶片(security chip)。該控制方法包括以下步驟。以該安全晶片之一處理電路，自一主機接收一命令。若該命令含有一安全要求(security requirement)，致能一安全路徑(security path)，使一輸入輸出訊號輸入至該處理電路，以執行一安全程序(security procedure)並存取該記憶晶片。

Description

多晶片封裝模組、其控制方法及安全晶片

本發明是有關於一種半導體封裝模組、其控制方法及晶片，且特別是有關於一種多晶片封裝模組、其控制方法及安全晶片。

隨著記憶體的發展，各式記憶體不斷推陳出新。舉例來說，快閃記憶體(Flash)、電阻式記憶體(ReRAM)、可抹拭可程式唯讀記憶體(EPROM)、相變化記憶體(PCM)已經在各方面有需多的應用。

這些記憶體可以儲存數位資料。而數位資料容易被讀取或傳輸，使得秘密資料可能會被他人所竊取。因此，如何確保資料安全性已成為現今重要議題之一。

本發明係有關於一種多晶片封裝模組、其控制方法及安全晶片，安全晶片及記憶晶片被封裝於多晶片封裝模組內。一安全路徑可以被致能，以執行一安全程序。若安全程序已成功執行，則一控制路徑可以被致能，以使一控制訊號傳送至記憶晶片。如此一來，安全晶片可以確保記憶晶片之資訊安全，且記憶晶片可以提供給安全晶片額外的資料空間來執行安全程序。

根據本發明之第一方面，提出一種多晶片封裝模組之控制方法。該多晶片封裝模組包括一記憶晶片及一安全晶片(security chip)。該控制方法包括以下步驟。以該安全晶片之一處理電路，自一主機接收一命令。若該命令含有一安全要求(security requirement)，致能一安全路徑(security path)，使一輸入輸出訊號輸入至該處理電路，以執行一安全程序(security procedure)並存取該記憶晶片。

根據本發明之第二方面，提出一種多晶片封裝模組。該多晶片封裝模組包括一記憶晶片及一安全晶片(security chip)。該安全晶片耦接於該記憶晶片及一主機之間。該安全晶片包括一處理電路。若該處理電路接收一命令，且該命令含有一安全要求(security requirement)，該處理電路用以致能一安全路徑(security path)，使一輸入輸出訊號輸入至該處理電路，以執行一安全程序(security procedure)並存取該記憶晶片。

根據本發明之第三方面，提出一種安全晶片(security chip)。該安全晶片包括一處理電路。若該處理電路 自一主機接收一命令，且該命令含有一安全要求(security requirement)，則該處理電路用以致能一安全路徑(security path)，使一輸入輸出訊號輸入至該處理電路，以執行一安全程序(security procedure)並存取該記憶晶片。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

100、100’:多晶片封裝模組

110:記憶晶片

120:安全晶片

121:處理電路

122:第一開關

123:第二開關

200:主機

CM:命令

P11:第一輸入輸出墊

P12:第二輸入輸出墊

P13:第三輸入輸出墊

P21:第一控制墊

P22:第二控制墊

P23:第三控制墊

PH1:安全路徑

PH2:控制路徑

PH3:資料路徑

PN11:輸入輸出接腳

PN12:控制接腳

PN21:輸入輸出接腳

PN22:控制接腳

S1:輸入輸出訊號

S2:控制訊號

S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170:步驟

第1圖繪示根據一實施例之多晶片封裝模組及主機之示意圖。

第2圖繪示根據另一實施例之多晶片封裝模組及主機之示意圖。

第3圖繪示根據一實施例之多晶片封裝模組之控制方法的流程圖。

第4圖說明第3圖之步驟S130。

第5圖說明第3圖之步驟S170。

第6圖說明第3圖之步驟S140。

請參照第1圖，其繪示根據一實施例之一多晶片封裝模組(multi-chip package)100及一主機200之示意圖。多晶片封裝模組100包括至少一輸入輸出接腳(input-output pin) PN11、至少一控制接腳(control pin)PN12、一記憶晶片110及一安全晶片(security chip)120。輸入輸出接腳PN11之數量及控制接腳PN12之數量可以是一或多個。在第1圖中，安全晶片120堆疊於記憶晶片110上。記憶晶片110及安全晶片120被封裝再一起。安全晶片120可以確保記憶晶片110之資訊安全。記憶晶片110則可提供安全晶片120額外的資料空間來執行安全程序(security procedure)。

輸入輸出接腳PN11及控制接腳PN12用以分別耦接於主機200之一輸入輸出接腳PN21及一控制接腳PN22。安全晶片120用以耦接於記憶晶片110及主機200之間。當主機200存取記憶晶片110之資料時，安全晶片120再有安全性要求時，可以管理存取動作並執行安全程序。

安全晶片120包括一處理電路121、一第一開關122、一第二開關123、一第一輸入輸出墊P11、一第二輸入輸出墊P12、一第一控制墊P21及一第二控制墊P22。第一輸入輸出墊P11用以耦接於輸入輸出接腳PN11，第二輸入輸出墊P12用以耦接於記憶晶片110之一第三輸入輸出墊P13。第一控制墊P21用以耦接於控制接腳PN12，第二控制墊P22用以耦接於記憶晶片110之一第三控制墊P23。記憶晶片110之第三輸入輸出墊P13並非直接耦接於輸入輸出接腳PN11，且記憶晶片110之第三控制墊P23並非直接耦接於控制接腳。

在存取記憶晶片110之資料時，主機200至記憶晶片110之間形成數個路徑。安全晶片120可以對這些路徑進行控制，以進行需安全功能之資料存取或者無須安全功能之資料存取。

記憶晶片110及安全晶片120也可以利用不同的方式來設置。舉例來說，請參照第2圖，其繪示根據另一實施例之一多晶片封裝模組100’及主機200之示意圖。在另一實施例中，記憶晶片110及安全晶片120可以設置於同一基板上但沒有互相堆疊。在此實施例中，安全晶片120仍然是耦接於記憶晶片與主機200之間。

在此實施例中，安全晶片120可以對路徑進行管理，以進行需安全功能之資料存取或無須安全功能之資料存取。為了詳細說明記憶晶片110與安全晶片120的運作，以下透過流程圖說明多晶片封裝模組100、100’之控制方法。

請參照第3~6圖，第3圖繪示根據一實施例之多晶片封裝模組100、100’之控制方法的流程圖，第4圖說明第3圖之步驟S130，第5圖說明第3圖之步驟S170，第6圖說明第3圖之步驟S140。在步驟S110中，安全晶片120之處理電路121從主機200接收一命令CM。命令CM可以藉由輸入輸出接腳PN21、輸入輸出接腳PN11及第一輸入輸出墊P11傳送至處理電路121。

在步驟S120中，處理電路121判斷命令CM是否含有一安全要求(security requirement)。處理電路121解碼此命令CM以得知命令CM是否含有安全要求。舉例來說，安全要求例 如是一驗證程序(authentication procedure)、一加密程序(encryption procedure)或一解密程序(decryption procedure)。若命令CM含有安全要求，則進入步驟S130；若命令CM不含有安全要求，則進入步驟S140。

在步驟S130中，請參照第4圖，處理電路121致能一安全路徑(security path)PH1及一控制路徑(control path)PH2。在此步驟中，處理電路121啟動第一開關122，使得安全路徑PH1形成於第一輸入輸出墊P11及第二輸入輸出墊P12之間。安全路徑PH1用以輸入一輸入輸出訊號S1至處理電路121，以執行一安全程序並存取記憶晶片110。輸入輸出訊號S1例如是一串列周邊介面(Serial Peripheral Interface,SPI)之一IO訊號。安全程序例如是一驗證程序(authentication procedure)、一加密程序(encryption procedure)或一解密程序(decryption procedure)。儲存於記憶晶片110之資料並未直接傳送至主機200。若命令CM含有安全要求，則在傳送資料之前會先執行對應的安全程序。如此一來，可以確保資料安全。此外，在一實施例中，主機200可以僅請求執行安全程序而不對記憶晶片110進行資料讀取。在此實施例中，記憶晶片110可以提供額外的資料空間來執行安全程序。

在步驟S150中，處理電路121判斷安全程序是否已成功地執行。若安全程序已成功執行，則進入S160；若安全程序未成功執行，則進入步驟S170。

在步驟S160中，請參照第4圖，處理電路121致能控制路徑PH2。在此步驟中，處理電路121啟動第二開關123，使得控制路徑PH2形成於第一控制墊P21及第二控制墊P22之間。控制路徑PH2用以傳送一控制訊號S2至記憶晶片110。控制訊號S2例如是串列周邊介面(SPI)之一晶片選擇訊號(chip select signal,CS signal)、一從屬選擇訊號(slave select signal,CS signal)、或一串列時脈訊號(Serial Clock signal,SCLK signal)。

在步驟S170中，請參照第5圖，處理電路121禁能控制路徑PH2。在此步驟中，處理電路121關閉第二開關123，使得控制路徑PH2被禁能。也就是說，當命令CM含有安全要求且安全程序成功地執行時，控制路徑PH2會被致能。當命令CM含有安全要求且安全程序未被成功執行時，控制路徑PH2會被禁能。

在步驟S140中，請參照第6圖，處理電路121致能一資料路徑(data path)PH3及控制路徑PH2。在此步驟中，處理電路121啟動第一開關122並啟動第二開關123，使得僅有安全路徑PH1形成於第一輸入輸出墊P11及第二輸入輸出墊P12之間，控制路徑PH2則是形成於第一控制墊P21及第二控制墊P22之間。資料路徑PH3用以傳送輸入輸出訊號S1至記憶晶片110，控制路徑PH2用以傳送控制訊號S2至記憶晶片110。

根據上述實施例，安全晶片120可以確保記憶晶片110之資訊安全，且記憶晶片110可以提供額外的資料空間讓安全晶片120執行安全程序。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:多晶片封裝模組

110:記憶晶片

120:安全晶片

121:處理電路

122:第一開關

123:第二開關

200:主機

CM:命令

P11:第一輸入輸出墊

P12:第二輸入輸出墊

P13:第三輸入輸出墊

P21:第一控制墊

P22:第二控制墊

P23:第三控制墊

PH1:安全路徑

PH2:控制路徑

PN11:輸入輸出接腳

PN12:控制接腳

PN21:輸入輸出接腳

PN22:控制接腳

S1:輸入輸出訊號

S2:控制訊號

Claims (20)

1. 一種多晶片封裝模組之控制方法，其中該多晶片封裝模組包括一記憶晶片及一安全晶片，且該控制方法包括：該安全晶片之一處理電路自一主機接收一命令；若該命令含有一安全要求，致能一安全路徑，使一輸入輸出訊號輸入至該處理電路，以執行一安全程序並存取該記憶晶片；以及若該命令含有該安全要求且該安全程序未被成功執行時，禁能一控制路徑。
2. 如申請專利範圍第1項之控制方法，更包括：若該命令含有該安全要求且該安全程序已成功執行，則致能該控制路徑，使一控制命令傳送至該記憶晶片。
3. 如申請專利範圍第1項之控制方法，其中該安全程序係為一驗證程序、一加密程序或一解密程序。
4. 如申請專利範圍第1項之控制方法，更包括：若該命令不含該安全要求，則致能一資料路徑，使該輸入輸出訊號傳送至該記憶晶片。
5. 如申請專利範圍第4項之控制方法，更包括： 若該命令不含該安全要求，則致能該控制路徑，使一控制訊號傳送至該記憶晶片。
6. 如申請專利範圍第5項之控制方法，其中該輸入輸出訊號係為一串列周邊介面之一IO訊號，該控制訊號係為該串列周邊介面之一晶片選擇訊號、一從屬選擇訊號、或一串列時脈訊號。
7. 一種多晶片封裝模組，包括：一記憶晶片；以及一安全晶片，其中該安全晶片耦接於該記憶晶片及一主機之間，且該安全晶片包括：一處理電路，若該處理電路接收一命令，且該命令含有一安全要求，該處理電路用以致能一安全路徑，使一輸入輸出訊號輸入至該處理電路，以執行一安全程序並存取該記憶晶片；以及若該命令含有該安全要求且該安全程序未被成功執行時，禁能一控制路徑。
8. 如申請專利範圍第7項所述之多晶片封裝模組，其中若該處理電路接收該命令，該命令含有該安全要求且該安全程序已成功執行，則該處理電路更用以致能一控制路徑，使該控制命令傳送至該記憶晶片。
9. 如申請專利範圍第7項所述之多晶片封裝模組，其中若該處理電路接收該命令且該命令不含該安全要求，則該處理電路更用以致能一資料路徑，使該輸入輸出訊號傳送至該記憶晶片。
10. 如申請專利範圍第9項所述之多晶片封裝模組，其中若該處理電路接收該命令且該命令不含該安全要求，則該處理電路更用以致能該控制路徑，使一控制訊號傳送至該記憶晶片。
11. 如申請專利範圍第10項所述之多晶片封裝模組，其中該輸入輸出訊號係為一串列周邊介面之一IO訊號，該控制訊號係為該串列周邊介面之一晶片選擇訊號、一從屬選擇訊號、或一串列時脈訊號。
12. 如申請專利範圍第7項所述之多晶片封裝模組，更包括：一輸入輸出接腳，用以耦接於該主機，其中該安全晶片更包括：一第一輸入輸出墊，用以耦接於該輸入輸出接腳；及一第二輸入輸出墊，用以耦接於該記憶晶片之一第三輸入輸出墊。
13. 如申請專利範圍第12項所述之多晶片封裝模組，更包括：一控制接腳，用以耦接於該主機，其中該安全晶片更包括：一第一控制墊，用以耦接於該控制接腳；及一第二控制墊，用以耦接於該記憶晶片之一第三控制墊。
14. 一種安全晶片，包括：一處理電路，若該處理電路自一主機接收一命令，且該命令含有一安全要求，則該處理電路用以致能一安全路徑，使一輸入輸出訊號輸入至該處理電路，以執行一安全程序並存取一記憶晶片；以及若該命令含有該安全要求且該安全程序未被成功執行時，禁能一控制路徑。
15. 如申請專利範圍第14項所述之安全晶片，其中若該處理電路接收該命令，該命令含有該安全要求且該安全程序已成功執行，則該處理電路更用以致能該控制路徑，使一控制命令傳送至該記憶晶片。
16. 如申請專利範圍第14項所述之安全晶片，其中若該處理電路接收該命令且該命令不含該安全要求，則該處理電路更用以致能一資料路徑，使該輸入輸出訊號傳送至該記憶晶片。
17. 如申請專利範圍第16項所述之安全晶片，其中若該處理電路接收該命令且該命令不含該安全要求，則該處理電路更用以致能該控制路徑，使一控制訊號傳送至該記憶晶片。
18. 如申請專利範圍第17項所述之安全晶片，其中該輸入輸出訊號係為一串列周邊介面之一IO訊號，該控制訊號係為該串列周邊介面之一晶片選擇訊號、一從屬選擇訊號、或一串列時脈訊號。
19. 如申請專利範圍第14項所述之安全晶片，更包括：一第一輸入輸出墊，用以耦接於一輸入輸出接腳，以連接於該主機；及一第二輸入輸出墊，用以耦接於該記憶晶片之一第三輸入輸出墊。
20. 如申請專利範圍第14項所述之安全晶片，更包括：一第一控制墊，用以耦接於一控制接腳，以連接於該主機；及一第二控制墊，用以耦接於該記憶晶片之一第三控制墊。

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