安全芯片及封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種安全芯片及封裝方法。所述安全芯片包括：芯片裸片、鍵合在所述芯片裸片上設置芯片PAD的a面的第一防腐材料及鍵合在所述a面的相對面b面的第二防腐材料，所述芯片裸片及所述第一防腐材料、所述第二防腐材料外圍包裹有封裝材料。本發(fā)明實施例還提供了一種封裝方法。本發(fā)明實施例所提供的安全芯片及封裝方法，通過為芯片裸片雙面鍵合防腐材料，增加了物理和化學方法去封裝的難度，有效提高了芯片防化學和物理剖片的能力，即使剖片成功，在去除所述防腐材料時芯片裸片也已經(jīng)遭到破壞，使芯片無法正常工作，芯片中的信息不會泄漏，提高了芯片的安全性。
【專利說明】安全芯片及封裝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子芯片【技術領域】，更具體而言，涉及一種安全芯片及封裝方法。
【背景技術】
[0002]芯片封裝是指為芯片裸片封裝一個外殼，并通過封裝設備將裸片上的電路管腳，用導線或焊球引到外部引腳處，以便與其它器件連接?，F(xiàn)有的封裝方式包括:雙列直插式封裝(Dual In-Line Package, DIP)、塑料四邊引出扁平封裝(Plastic Quad Flat Package,PQFP)、管腳陣列封裝(Pin Grid Array Package, PGA)等。芯片封裝對芯片起著安裝、固定、密封、保護芯片及增強電熱性能等方面的作用，對于安全芯片，芯片封裝對阻止攻擊還可以起到一定的作用。
[0003]然而，對于一般標準的封裝，可以通過化學的、物理的方式去除封裝，去除封裝后的裸片可以通過向芯片的正面或者背面進行光、熱、射線注入的方式進行攻擊，進而破解芯片；或者通過對裸片總線探測、旁路模塊等方式獲取到芯片的數(shù)據(jù)。因此，標準的封裝方式防化學和物理剖片的能力較差，導致芯片的安全性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供了一種安全芯片及封裝方法，解決了標準的封裝方式防化學和物理剖片的能力較差，導致芯片的安全性較差的問題。
[0005]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種安全芯片，所述安全芯片包括:芯片裸片、鍵合在所述芯片裸片上設置芯片PAD的a面的第一防腐材料及鍵合在所述a面的相對面b面的第二防腐材料，所述芯片裸片及所述第一防腐材料、所述第二防腐材料外圍包裹有封裝材料。
[0006]在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述芯片裸片的厚度為150μπι。
[0007]結合第一方面或第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述a面除芯片PAD的部分其他部分全部被所述第一防腐材料覆蓋，所述芯片PAD伸出所述第一防腐材料；所述b面全部被所述第二防腐材料所覆蓋。
[0008]結合第一方面或第一方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一防腐材料為硅片；所述第二防腐材料為硅片。
[0009]結合第一方面或第一方面的第一種或第二種或第三種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述封裝材料為環(huán)氧樹脂、陶瓷或金屬。
[0010]第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種封裝方法，所述方法包括:在芯片裸片設置有芯片PAD的a面鍵合第一防腐材料；在所述a面的相對面b面鍵合第二防腐材料；封裝鍵合有所述第一防腐材料和所述第二防腐材料的芯片裸片。
[0011]在第二方面的第一種可能實現(xiàn)方式中，在所述b面鍵合第二防腐材料前，還包括:研磨所述芯片裸片，使所述芯片裸片的厚度達到150 μ m。
[0012]結合第二方面或第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述在芯片裸片設置有芯片PAD的a面鍵合第一防腐材料，包括:將所述第一防腐材料刻蝕形成窗口 ；將所述第一防腐材料鍵合在所述芯片裸片的a面，所述芯片PAD從所述窗口伸出。
[0013]結合第二方面或第二方面的第一種或第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述鍵合，具體為:通過隔熱、防腐蝕膠粘合。
[0014]由以上技術方案可知，本發(fā)明實施例所提供的安全芯片及封裝方法，通過為芯片裸片雙面鍵合防腐材料，增加了物理和化學去封裝的難度，有效的提高了芯片防止化學和物理剖片的能力，即使剖片成功，在去除所述防腐材料時芯片裸片也已經(jīng)遭到破壞，芯片中的信息不會泄漏，提高了芯片的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0016]圖1為本發(fā)明實施例提供的安全芯片的結構示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例提供的封裝方法流程圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種封裝方法流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]參見圖1，為本發(fā)明實施例提供的安全芯片的結構示意圖，所述安全芯片包括:
[0021]芯片裸片1，鍵合在所述芯片裸片I上設置有芯片PADll的一面的第一防腐材料
2。其中，本發(fā)明實施例中，將此面稱作a面，本發(fā)明實施例中所提到的a面均指此面。在所述a面的相對面鍵合第二防腐材料3，在本發(fā)明實施例中將a面的相對面稱為b面，在本發(fā)明實施例中所提到的b面均指此面。所述鍵合有第一防腐材料2和第二防腐材料3的芯片裸片I外圍包裹有封裝材料4，所述封裝材料4外部設置有引腳5，位于所述芯片PADll上的信號觸點通過導線連接到所述引腳5上。
[0022]需要指出的是，由于在芯片裸片雙面鍵合防腐材料，與傳統(tǒng)芯片裸片相比，本發(fā)明實施例中芯片裸片的厚度更小，其厚度應當為傳統(tǒng)芯片裸片的厚度減去兩部分防腐材料的厚度，例如，在一個實施例中，使用相同的封裝方式，傳統(tǒng)的芯片裸片厚度為350 μ m，本發(fā)明實施例所提供的安全芯片中芯片裸片的厚度為150 μ m，兩部分防腐材料的厚度共200 μ m。而采用不同的封裝方式進行封裝時，所要求的芯片裸片的厚度也是不同的，本發(fā)明對此不做限制。[0023]此外，本發(fā)明實施例所提供的安全芯片，所述a面除了所述芯片PADll的部分，其他部分全部被所述第一防腐材料2覆蓋，所述芯片PADll伸出所述第一防腐材料2 ;所述b面全部被所述第二防腐材料3所覆蓋。
[0024]需要指出的是，所述第一防腐材料和所述第二防腐材料可以為任意已知或即將出現(xiàn)的防化學腐蝕的材料，例如，可以是硅片，而且所述第一防腐材料和所述第二防腐材料可以相同的材料或者不同的材料，其厚度也可以相同或者不同，本發(fā)明對此不做限制。
[0025]此外，需要指出的是，所述封裝材料為任意已知或者即將出現(xiàn)的可以作用于芯片封裝的材料，例如，可以是環(huán)氧樹脂、陶瓷或者金屬，本發(fā)明對次不做限制。
[0026]該實施例所提供的安全芯片，通過為芯片裸片雙面鍵合防腐材料，增加了物理和化學去封裝的難度，有效的提高了芯片防止化學和物理剖片的能力，即使剖片成功，在去除所述防腐材料時芯片裸片也已經(jīng)遭到破壞，芯片已經(jīng)無法正常工作，芯片中的信息不會泄漏，提高了芯片的安全性。
[0027]參見圖2，為本發(fā)明實施例提供的封裝方法流程圖，所述方法包括以下步驟:
[0028]步驟101，在芯片裸片設置有芯片PAD的a面鍵合第一防腐材料；
[0029]其中，所述在芯片裸片設置有芯片PAD的a面鍵合第一防腐材料，包括:將所述第一防腐材料刻蝕形成窗口 ；將所述第一防腐材料鍵合在所述芯片裸片的a面，所述芯片PAD從所述窗口伸出。
[0030]需要指出的是，所述第一防腐材料為任意已知或即將出現(xiàn)的防化學腐蝕的材料，例如，可以是硅片，其厚度根據(jù)所述芯片的厚度和所采用的封裝方式不同而進行不同的設置，本發(fā)明對此不作限制。
[0031]步驟102，在所述a面的相對面b面鍵合第二防腐材料；
[0032]其中，所述第二防腐材料可以為任意已知或即將出現(xiàn)的防化學腐蝕的材料，例如，可以是硅片，其厚度根據(jù)所述芯片的厚度和所采用的封裝方式不同而進行不同的設置，本發(fā)明對此不作限制。
[0033]其中，所述第二防腐材料與所述第一防腐材料所使用的材料可以相同或者不同，厚度也可以相同或者不同，本發(fā)明對此不做限制。
[0034]需要指出的是，根據(jù)封裝形式的不同，需要不同程度上減薄芯片裸片的厚度，通常，通過對芯片進行研磨的方式，減薄所述芯片裸片的厚度，顯而易見的，減薄芯片裸片厚度時所研磨的應當為芯片裸片未設置PAD的一面，在本發(fā)明實施例中為所述b面。
[0035]此外，在實際操作中，步驟101和步驟102的執(zhí)行順序可以互換，本發(fā)明對步驟101和步驟102的執(zhí)行順序不做任何限制。
[0036]步驟103，封裝鍵合有所述第一防腐材料和所述第二防腐材料的芯片裸片；
[0037]其中，可以采用任意已知或即將出現(xiàn)的封裝方式對所述芯片裸片進行封裝。封裝技術為相關領域技術人員所熟知的技術手段，本發(fā)明在此不再贅述。
[0038]由以上技術方案可知，本發(fā)明實施例所提供的封裝方法，通過為芯片裸片雙面鍵合防腐材料，增加了物理和化學方法去封裝的難度，有效提高了芯片防化學和物理剖片的能力，即使剖片成功，在去除所述防腐材料時芯片裸片也已經(jīng)遭到破壞，使芯片無法正常工作，芯片中的信息不會泄漏，提高了芯片的安全性。
[0039]在上述實施例的基礎上，本發(fā)明實施例還提供了另一種封裝方式，如圖3所示，為本發(fā)明實施例提供的另一種封裝方法流程圖，所述方法包括以下步驟:
[0040]步驟201，研磨所述芯片裸片；
[0041]由于采用本發(fā)明實施例所提供的封裝方法，根據(jù)不同的封裝形式需要將芯片裸片減薄，例如，采用低輪廓四方扁平封裝(Low rofile Quad Flat Package, LQFP)進行封裝時，傳統(tǒng)的LQFP封裝手段要求芯片裸片的厚度為350 μ m，采用本發(fā)明實施例的封裝方法，需要芯片裸片和防腐材料的總厚度為350 μ m，在本實施例中，可以將芯片裸片厚度減為150 μ m，兩部分防腐材料分別為100 μ m。
[0042]需要指出的是，為了保證芯片裸片中電路的安全性，一般保持芯片裸片的厚度大于100 μ m，具體厚度可以根據(jù)不同的需要進行不同的設置，本發(fā)明對此不做限制。
[0043]此外，所述研磨為本領域技術人員所公知的技術手段，本發(fā)明對此不再贅述。
[0044]步驟202，將所述第一防腐材料刻蝕形成窗口 ；
[0045]顯而易見的，所述窗口根據(jù)芯片PAD的大小和位置進行刻蝕，可以對應每個芯片PAD刻蝕出多個窗口，也可以刻蝕一個大的窗口，所有芯片PAD可以從所述窗口伸出，本發(fā)明對此不做限制。
[0046]此外，所述刻蝕方式可以為濕法刻蝕或者干法刻蝕，所述刻蝕方法為相關【技術領域】人員所熟知的技術，本發(fā)明對此不再贅述。
[0047]步驟203，將所述第一防腐材料鍵合在所述芯片裸片的a面；
[0048]其中，所述芯片PAD從所述窗口伸出，所述芯片裸片a面除所述芯片PAD的部分全部被所述第一防腐材料所覆蓋。
[0049]需要指出的，所述第一防腐材料可以為任意已知或即將出現(xiàn)的防化學腐蝕的材料，例如，可以是硅片，其厚度根據(jù)所述芯片的厚度和所采用的封裝方式不同而進行不同的設置，本發(fā)明對此不作限制。
[0050]步驟204，在所述a面的相對面b面鍵合第二防腐材料；
[0051]其中，鍵合指的是將兩片表面清潔、原子級平整的同質(zhì)或異質(zhì)半導體材料，通過范德華力、分子力甚至原子力直接結合。本發(fā)明實施例中，為了防止攻擊者通過化學腐蝕進行剖片，同時增加物理研磨的難度，采用隔熱防腐蝕膠將所述防腐材料鍵合在所述芯片裸片上。此外，所述b面全部被所述第二防腐材料覆蓋。
[0052]需要指出的，所述第二防腐材料可以為任意已知或即將出現(xiàn)的防化學腐蝕的材料，例如，可以是硅片，其厚度根據(jù)所述芯片的厚度和所采用的封裝方式不同而進行不同的設置，本發(fā)明對此不作限制。
[0053]其中，所述第二防腐材料與所述第一防腐材料可以是相同的可以相同或者不同，厚度也可以相同或者不同，本發(fā)明對此不做限制。
[0054]步驟205，封裝鍵合有所述第一防腐材料和所述第二防腐材料的芯片裸片；
[0055]其中，在封裝過程中，封裝模塊上設置有連接外部器件的引腳，所述引腳通過導線與芯片PAD上的信號觸點相連接，連接完成后，向所述封裝模塊灌注封裝材料，將所述芯片裸片進行封裝。
[0056]需要指出的是，所述封裝材料可以為任意已知或即將出現(xiàn)的適合用作封裝的材料，比如，可以是環(huán)氧樹脂、陶瓷或者金屬。
[0057]由以上技術方案可知，本發(fā)明實施例所提供的安全芯片及封裝方法，通過為芯片裸片雙面鍵合防腐材料，增加了物理和化學方法去封裝的難度，有效提高了芯片防化學和物理剖片的能力，即使剖片成功，在去除所述防腐材料時芯片裸片也已經(jīng)遭到破壞，使芯片無法正常工作，芯片中的信息不會泄漏，提高了芯片的安全性。
[0058]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。
[0059]雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種安全芯片，其特征在于，所述芯片包括: 芯片裸片、鍵合在所述芯片裸片上設置芯片PAD的a面的第一防腐材料及鍵合在所述a面的相對面b面的第二防腐材料，所述鍵合有第一防腐材料和第二防腐材料的芯片裸片外圍包裹有封裝材料。
2.如權利要求1所述的安全芯片，其特征在于，所述芯片裸片的厚度為150μπι。
3.如權利要求1或2所述的安全芯片，其特征在于，所述a面除所述芯片PAD的部分其他部分全部被所述第一防腐材料覆蓋，所述芯片PAD伸出所述第一防腐材料；所述b面全部被所述第二防腐材料所覆蓋。
4.如權利要求3所述的安全芯片，其特征在于，所述第一防腐材料為硅片；所述第二防腐材料為硅片。
5.如權利要求4所述的安全芯片，其特征在于，所述封裝材料為環(huán)氧樹脂、陶瓷或金屬。
6.—種封裝方法,其特征在于,所述方法包括: 在芯片裸片設置有芯片PAD的a面鍵合第一防腐材料； 在所述a面的相對面b面鍵合第二防腐材料； 封裝鍵合有所述第一防腐材料和所述第二防腐材料的芯片裸片。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述b面鍵合第二防腐材料前，還包括: 研磨所述芯片裸片，使所述芯片裸片的厚度達到150 μ m。
8.如權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述在芯片裸片設置有芯片PAD的a面鍵合第一防腐材料，包括: 將所述第一防腐材料刻蝕形成窗口； 將所述第一防腐材料鍵合在所述芯片裸片的a面，所述芯片PAD從所述窗口伸出。
9.如權利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述鍵合，具體為:通過隔熱、防腐蝕膠粘合。
【文檔編號】H01L23/31GK103489835SQ201310377603
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權日:2013年8月27日
【發(fā)明者】張煒, 宋小偉, 張君邁 申請人:北京華大信安科技有限公司