[发明专利]不可克隆的RFID芯片和方法

说明书

一种器件包括：衬底；位于衬底的第一表面上的金属焊盘的阵列；覆盖金属焊盘的阵列的碳聚合物复合材料，所述复合材料具有的变化产生能够用作随机码的金属焊盘之间的随机电阻值。一种制造安全器件的方法包括：在介电衬底上形成金属焊盘的阵列，所述介电衬底包含存储有加密密钥的至少一个存储器以及RF通信部分；覆盖具有碳聚合物复合材料的金属焊盘的阵列，使得聚合物中碳浓度的变化形成独特电阻图案；将介电衬底附接到主机部件；从安全服务器接收由独特电阻图案确定的独特代码的请求；并且使用加密密钥，将独特代码加密并提供给安全服务器。

政府资助

本发明是在政府支持下根据国防部高级研究计划局(DARPA)颁发的合同号HR0011-15-C-0010形成的。政府对本发明有一定的权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年1月9日提交的美国临时专利申请No.62/101,398的优先权。

背景技术

防御电子系统的威胁由于受损或虚假的部件而增加。受损的部件可能由已回收或拒收的真实部分组成，继而冒充可接受的部件。在某些情况下，部件可以去焊和重新使用。或者，部件可能是非真实的、伪造部件，其特征不如真实部件。此外，严重威胁来自于伪造部件，其中，恶意攻击者故意包括故障模式或隐藏功能，例如，后门、病毒或木马。

附图说明

图1示出了介电架构的实施例；

图2示出了电介质的顶部表面的实施例；

图3示出了介电电路的示意图；

图4-6示出了在集成电路(IC)制造之后变薄和分离电介质的方法的实施例；

图7示出了位于金属焊盘的阵列之上的碳聚合物复合材料的28个样本独特电阻图案的图形表示；

图8示出了在去焊温度循环之前和之后的独特电阻图案的实施例；

图9示出了管芯接合真空工具的实施例；

图10示出了安装在封装上的电介质的实施例；以及

图11示出了部件安全系统的实施例。

具体实施方式

图1示出了射频识别(RFID)芯片架构的实施例。该RFID芯片可以附接到主机部件，例如，封装的IC芯片，以提供对主机部件的身份的安全且确定的保证。RFID芯片非常小，通常具有大约100平方微米的尺寸，并且具有50微米或更小的厚度。由于尺寸小，并且为了将RFID芯片与主机IC芯片区分开来，下面的讨论是将RFID芯片认为是电介质。不可重置且不可克隆的被动入侵和温度传感器电气地附接到电介质。

在图1的实施例中，电介质10具有三个通用部分：具有其接口和检测电路的无源传感器12、用于加密和控制的数字逻辑单元14以及允许在电介质外部通信的RF部分16。如将参考图2和图3更详细地讨论的，无源传感器18可以感测入侵、温度或其他参数。传感器接口20将检测传感器18的一个或多个值，并提供典型的模拟输出信号。模数转换器(ADC)22将其转换为具有预定位数的读出信号。

数字逻辑14在加密引擎26处接收数字读出信号，然后通常使用加密密钥28来对读出信号进行加密。一旦加密，数据就传递到RF询问系统16，该RF询问系统16可以由该电介质的RF通信电路30和该电介质的片上天线32组成。这允许通过加密的值在电介质和与电介质通信的外部设备之间通信。然后，外部设备34可以与外部安全服务器或其他存储器通信，以解密并验证读出值。