一種用于非易失性存儲(chǔ)芯片的自毀微系統(tǒng)及其自毀方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息安全與自毀技術(shù)，具體涉及一種用于非易失性存儲(chǔ)芯片的自毀微系統(tǒng)及其自毀方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來(lái)，隨著大數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，大量可移動(dòng)設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)終端被廣泛應(yīng)用在民用和軍事領(lǐng)域。這些可移動(dòng)設(shè)備中存儲(chǔ)有大量敏感信息，當(dāng)設(shè)備丟失或處于特殊環(huán)境中時(shí)，信息的安全銷(xiāo)毀以防止用戶信息泄露成為信息自毀領(lǐng)域的一大難題。傳統(tǒng)自毀方式分為兩種:軟件自毀和硬件自毀。其中，軟件自毀利用軟件將存儲(chǔ)介質(zhì)中的數(shù)據(jù)擦除的方法進(jìn)行，而硬件自毀通常采用大電流燒毀的方式。對(duì)于軟件自毀，由于介質(zhì)本身存儲(chǔ)性質(zhì)造成數(shù)據(jù)擦除不徹底，可以通過(guò)軟件手段進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，因而具有較差的自毀效果。而對(duì)于大電流燒毀的方式，則在毀鑰信號(hào)能量和時(shí)間上存在壁皇，技術(shù)并不完口 ο
[0003]此外，基于大電流燒毀方式的硬件自毀實(shí)現(xiàn)成本高，周期長(zhǎng)。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要重新設(shè)計(jì)存儲(chǔ)介質(zhì)架構(gòu)以匹配自毀電路的能量和結(jié)構(gòu)要求。因此，基于大電流燒毀的方式難以適應(yīng)現(xiàn)有各類存儲(chǔ)介質(zhì)硬件自毀的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于微型發(fā)火芯片、易燃燒復(fù)合材料和自毀決策芯片的針對(duì)非易失性存儲(chǔ)芯片的自毀微系統(tǒng)，用于各類市售非易失性存儲(chǔ)芯片的自毀，該自毀微系統(tǒng)無(wú)需對(duì)現(xiàn)有市售非易失性存儲(chǔ)芯片及封裝體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)上或功能上的改動(dòng)，因而具有靈活的結(jié)構(gòu)和廣泛的適用性。
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于非易失性存儲(chǔ)芯片的自毀微系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的用于非易失性存儲(chǔ)芯片的自毀微系統(tǒng)包括:封裝體、微型發(fā)火芯片、存儲(chǔ)芯片和自毀決策芯片；其中，封裝體包括封裝外殼和引腳框架；微型發(fā)火芯片和存儲(chǔ)芯片貼裝在引腳框架的上表面；微型發(fā)火芯片包括微型換能元和微型安全解保單元，微型換能元的一對(duì)發(fā)火電極與微型安全解保單元的一對(duì)安全控制電極并聯(lián)，并通過(guò)引腳框架的兩個(gè)發(fā)火引腳分別連接至自毀決策芯片的發(fā)火控制端和地端，在存儲(chǔ)芯片處于正常狀態(tài)時(shí)，微型安全解保單元將微型換能元短路；微型安全解保單元的一對(duì)解?？刂齐姌O通過(guò)引腳框架的兩個(gè)解保控制引腳分別連接至自毀決策芯片的解?？刂贫撕偷囟耍环庋b外殼的材料采用易燃燒復(fù)合材料，將貼裝在引腳框架上表面的微型發(fā)火芯片和存儲(chǔ)芯片封裝，并露出引腳；自毀決策芯片判斷當(dāng)前時(shí)刻是否需要執(zhí)行自毀，當(dāng)判斷需要執(zhí)行自毀時(shí)，通過(guò)解保控制端控制微型安全解保單元解除保險(xiǎn)，以及通過(guò)發(fā)火控制端控制微型換能元發(fā)熱，并引起封裝外殼自持燃燒甚至爆轟，從而實(shí)現(xiàn)自毀。
[0007]微型換能元可采用電火工品。電火工品包括兩個(gè)發(fā)火電極和作用區(qū)域，兩個(gè)發(fā)火電極分別位于作用區(qū)域的兩端。當(dāng)自毀決策芯片判斷當(dāng)前時(shí)刻不安全，需要執(zhí)行自毀時(shí)，先解除微型安全解保單元的保險(xiǎn)，然后控制微型換能元，引起微型換能元發(fā)生電熱效應(yīng)，溫度升高，從而引起封裝外殼燃燒以實(shí)現(xiàn)自毀。
[0008]微型安全解保單元采用由常通向常斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換的固態(tài)電子開(kāi)關(guān)，當(dāng)自毀決策芯片判斷當(dāng)前時(shí)刻安全，不需要執(zhí)行自毀時(shí)，微型安全解保單元處于常通狀態(tài)，并將微型換能元短路；當(dāng)自毀決策芯片判斷當(dāng)前時(shí)刻不安全，需要執(zhí)行自毀時(shí)，微型安全解保單元斷開(kāi)，處于常斷狀態(tài)，從而微型換能元連接入發(fā)火控制端。固態(tài)電子開(kāi)關(guān)包括:控制橋和導(dǎo)線橋，以及二者之間的絕緣層；其中，控制橋包括兩端的電極以及連接二者的作用區(qū)，控制橋的兩端作為一對(duì)解?？刂齐姌O分別連接至自毀決策芯片的解?？刂贫撕偷囟?；導(dǎo)線橋包括兩端的電極以及連接二者的作用區(qū)，導(dǎo)線橋的兩端作為一對(duì)安全控制電極并聯(lián)在微型換能元的一對(duì)發(fā)火電極上；導(dǎo)線橋的作用區(qū)覆蓋控制橋的作用區(qū)；當(dāng)存儲(chǔ)芯片處于正常狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)線橋?qū)⑽⑿蛽Q能元短路，從而保證微型換能元安全；當(dāng)自毀決策芯片通過(guò)解?？刂贫税l(fā)出解除保險(xiǎn)指令時(shí)，控制橋的作用區(qū)發(fā)生爆炸，并引起覆蓋在其上的導(dǎo)線橋的作用區(qū)斷開(kāi)，微型換能元接入發(fā)火控制端。
[0009]自毀決策芯片包括:數(shù)據(jù)通信單元、邏輯判斷單元、存儲(chǔ)單元、電源和輸出控制單元；其中，數(shù)據(jù)通信單元、邏輯判斷單元、存儲(chǔ)單元和輸出控制單元分別連接至電源；上位機(jī)或傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)總線經(jīng)引腳框架的引腳連接至數(shù)據(jù)通信單元；數(shù)據(jù)通信單元接收來(lái)自上位機(jī)或傳感器的信息，并將這些信息發(fā)送至邏輯判斷單元；邏輯判斷單元接收信息，并根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的指令判斷當(dāng)前時(shí)刻是否需要執(zhí)行自毀，若不需要，則無(wú)動(dòng)作，若需要?jiǎng)t邏輯判斷單元向輸出控制單元先后發(fā)送解除保險(xiǎn)指令和自毀指令；輸出控制單元接收來(lái)自邏輯判斷單元的解除保險(xiǎn)指令和自毀指令，并分別通過(guò)解?？刂贫撕桶l(fā)火控制端，控制微型發(fā)火芯片的微型安全解保單元斷開(kāi)解除保險(xiǎn)，以及控制微型換能元發(fā)熱以執(zhí)行自毀。電源與所有自毀決策芯片內(nèi)的單元連接，用于提供能量，電源與封裝體的引腳框架連接用于接收來(lái)自自毀微系統(tǒng)外部的能量。輸出控制單元與微型發(fā)火芯片的連接端包括發(fā)火控制端、解?？刂贫撕偷囟耍晃⑿桶踩獗卧囊粚?duì)解?？刂齐姌O分別連接輸出控制單元的解?？刂贫撕偷囟耍晃⑿蛽Q能元的一對(duì)發(fā)火電極分別連接輸出控制單元的發(fā)火控制端和地端。
[0010]封裝外殼的材料為易燃燒復(fù)合材料，包括含能材料、增強(qiáng)材料、粘合劑和安定劑；其中，含能材料為質(zhì)量分?jǐn)?shù)在45?80%之間的硝化棉纖維素；增強(qiáng)材料為質(zhì)量分?jǐn)?shù)在18?30%之間的木質(zhì)纖維；粘結(jié)劑為聚乙烯醇縮丁醛、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸樹(shù)脂和聚氨酯中的一種或多種。封裝外殼在安全狀態(tài)下提供器件機(jī)械強(qiáng)度并用于保護(hù)內(nèi)部芯片，在非安全狀態(tài)下，由微型換能元引發(fā)燃燒，從而毀掉封裝在其內(nèi)部的存儲(chǔ)芯片，以實(shí)現(xiàn)自毀。
[0011]存儲(chǔ)芯片為各類市售存儲(chǔ)芯片，其引腳數(shù)量根據(jù)芯片類型而有所區(qū)別。存儲(chǔ)芯片可以是flash存儲(chǔ)芯片，也可以是e印rom存儲(chǔ)芯片或其他非易失性存儲(chǔ)芯片，存儲(chǔ)芯片的各個(gè)焊盤(pán)一一對(duì)應(yīng)地連接到封裝體的引腳框架的各個(gè)存儲(chǔ)引腳上。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于非易失性存儲(chǔ)芯片的自毀微系統(tǒng)的自毀方法。
[0013]本發(fā)明的一種用于非易失性存儲(chǔ)芯片的自毀微系統(tǒng)的自毀方法，包括以下步驟:
[0014]I)數(shù)據(jù)通信單元接收來(lái)自上位機(jī)或傳感器的信息，并將這些信息發(fā)送至邏輯判斷單元;
[0015]2)邏輯判斷單元接收信息，并根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的指令判斷當(dāng)前時(shí)刻是否需要執(zhí)行自毀；
[0016]3)若不需要執(zhí)行自毀，則無(wú)動(dòng)作，返回步驟I)，若需要執(zhí)行自毀，則進(jìn)入步驟4);
[0017]4)邏輯判斷單元向輸出控制單元先后發(fā)送解除保險(xiǎn)指令和自毀指令；
[0018]5)輸出控制單元接收來(lái)自邏輯判斷單元的解除保險(xiǎn)指令和自毀指令，并分別通過(guò)解保控制端和發(fā)火控制端，控制微型發(fā)火芯片的微型安全解保單元斷開(kāi)解除保險(xiǎn)，以及控制微型換能元發(fā)生電熱效應(yīng)，溫度升高；
[0019]6)當(dāng)微型換能元的溫度升高到封裝外殼的著火點(diǎn)時(shí)，封裝外