一种无接触式集成电路

阅读：评论：0

1.本发明涉及芯片领域，具体为一种无接触式集成电路。

背景技术：

2.目前数据的安全问题已经是非常值得重视的问题，目前在数据的传输、应用的过程中为了数据的安全常常进行数据加密或者采用硬件加密的方式的实现数据的安全，或者实现知识产权的保护。常见的硬件加密的方式主要是电子狗的形式。需要接入u盘等设备。目前接入采用有线电连接的方式，但是在数据的处理过程中进行数据加密的插入电子狗之后进行加密的方式仍然是软件加密，因此设计一种便携的、方便接入硬件电路的一种无接触式集成电路成为一种迫切的要求。

技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：提供了具有便携的、方便接入硬件电路、具有硬件加密功能的一种无接触式集成电路。
4.本发明要解决的技术问题的技术方案是：一种无接触式集成电路，其特征在于：包括封装在芯片封装体内部的电源传输模块、信号接收模块、信号输出模块以及信号处理模块；所述电源传输模块获取电路板或芯片载体的电源并将电源传输给信号接收模块、信号输出模块以及信号处理模块；所述信号处理模块将所述信号接收模块接收的电路板或者芯片载体上的信号进行数据处理后再通过信号输出模块将转换后的信号传输到电路板或者芯片载体上。
5.更好的，所述电源传输模块包括第一电极板、第二电极板、与第一电极板和第二电极板连接的取电电阻、与取电电阻并联的整流电路；所述第一电极板和第二电极板嵌设在芯片封装体内部且贴近芯片的表面；
6.或者
7.所述电源传输模块包括电源接收线圈以及与电源接收线圈连接的整流电路。
8.更好的，所述信号接收模块为霍尔传感器，所述霍尔传感器的电源输入端与电源传输模块的输出端电气连接，所述霍尔传感器的信号输出端与信号处理模块电气连接；
9.或者，
10.所述信号接收模块包括磁芯以及绕设在磁芯上的线圈绕组、与线圈绕组电气连接的转换电阻，所述转换电阻的一端与芯片内部的接地端连接，另一端与信号处理模块电气连接；
11.或者，
12.所述信号接收模块包括第三电极板，所述第三电极板与第一电极板之间连接有取样电阻，或者第三电极板与第二电极板之间连接有取样电阻；所述取样电阻的一端与芯片内部的接地端连接，另一端与信号处理模块电气连接。
13.更好的，所述信号输出模块包括输出线圈、与输出线圈并联的复位回路，所述输出
线圈与信号处理模块的输出端电气连接，所述复位回路包括串联连接的电控开关和复位电阻，所述电控开关和信号处理模块电气连接；
14.或者，所述输出线圈套设在发射磁芯上；
15.或者，所述信号输出模块包括第四电极板、信号输出开关，所述信号输出开关连接第四电极板与第一电极板，或者所述信号输出开关连接第四电极板与第二电极板，所述信号输出开关的控制端与信号处理模块电气连接。
16.更好的，所述信号接收模块为光敏二极管，所述信号输出模块为发光二极管。
17.更好的，所述信号接收模块为第一无线通信电路，所述信号输出模块为第二无线通信电路。
18.更好的，所述信号接收模块包括第一天线以及和第一天线连接的第一射频接口；所述信号输出模块包括第二天线以及和第二天线电气连接的第二射频接口；所述信号处理模块和第一、第二射频接口电气连接，所述信号处理模块设有数据存储器；
19.数据来源方通过信号接收模块不断向信号处理模块内部的数据存储器内部写入数据；
20.数据接收方通过信号输出模块不断读取信号处理模块的数据存储器内部的数据，信号处理模块检测到数据被读取之后删除相应的数据给新写入的数据预留存储空间。
21.更好的，所述芯片封装体的外表面设置有屏蔽层，所述电源传输模块、信号接收模块、信号输出模块对应的外表面的屏蔽层的位置设有缺口。
22.更好的，所述第一电极板与第二电极板在同一平面并列设置，或者，所述第一电极板与第二电极板设置在同一平面的两端，或者，所述第一电极板和第二电极板设置相对的两个平面上，且两者上下重合，或者，所述第一电极板和第二电极板设置相对的两个平面上，并且两个电极板分别位于两端；所述第三电极板、第四电极板与第一电极板垂直。
23.一种无接触式集成电路芯片载体，其特征在于：
24.包括底板和设置在底板上的卡座，所述底板上部设有信号发送模块、信号获取模块以及输电模块，或者，所述信号发送模块和信号获取模块设置在卡座的侧边上。
25.本发明的有益效果为：
26.1、便于秘钥芯片接入硬件电路。
27.2、提高数据安全性。
附图说明
28.图1是本发明系统组成示意图。
29.图2是本发明芯片内透视图。
30.图3是本发明芯片内部各模块组成和布局示意图。
31.图4是本发明采用电极板进行取电的电源传输模块的示意图。
32.图5是本发明电源传输模块的示意图。
33.图6是本发明采用霍尔元件进行信号接收的信号接收模块的示意图。
34.图7是本发明采用电磁线圈进行信号接收的信号接收模块的示意图。
35.图8是本发明采用电磁线圈进行信号输出的信号输出模块的示意图。
36.图9是本发明电极板组成及布局的示意图。
37.图10是本发明采用电极板进行信号输出的示意图。
38.图11是本发明采用射频方式进行信号接收与输出的示意图。
39.图12是本发明一种芯片载体的示意图。
40.图13是本发明采用电极板进行信号接收的信号接收模块的示意图。
41.图中：
42.650、输电模块；640、信号获取模块；630、信号发送模块；620、卡座；610、底板；、屏蔽层；510、数据存储器；462、第二射频接口；461、第二天线；362、第一射频接口；361、第一天线；352、第二无线通信电路；351、第一无线通信电路；442、信号输出开关；441、第四电极板；430、发射磁芯；422、复位电阻；421、电控开关；420、复位回路；410、输出线圈；332、取样电阻；331、第三电极板；323、转换电阻；322、线圈绕组；321、磁芯；310、霍尔传感器；221、电源接收线圈；290、整流电路；213、取电电阻；212、第二电极板；211、第一电极板；500、信号处理模块；400、信号输出模块；300、信号接收模块；200、电源传输模块；100、芯片封装体；
具体实施方式
43.为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。
44.一种无接触式集成电路，包括封装在芯片封装体100内部的电源传输模块200、信号接收模块300、信号输出模块400以及信号处理模块500。其中信号处理模块500作为芯片主体封装在芯片封装体100的内部。
45.所述电源传输模块200获取电路板或芯片载体的电源并将电源传输给信号接收模块300、信号输出模块400以及信号处理模块500。
46.其中电源传输模块具有以下几种实施方式。
47.一、电源传输模块200包括第一电极板211、第二电极板212、与第一电极板211和第二电极板212连接的取电电阻213、与取电电阻213并联的整流电路290。所述第一电极板211和第二电极板212嵌设在芯片封装体100内部且贴近芯片的表面。
48.如图2和图3所示，芯片封装体的主体形状为一个立方体结构，上述的电源传输模块200的各个组成部件都被封装在芯片封装体100的内部。如图3所示，第一电极板211和第二电极板212分别位于芯片封装体100的下部，靠近下部表面的位置。本实施例中两个电极板与表面的间隔距离设置在0.5～1.5mm。进一步地，在电极板与表面之间填充用于增大电容的介质。
49.图3中，第一电极板211和第二电极板212分别位于下端的长度方向的两端。除了第一电极板211与第二电极板212并列设置在同一平面的两端外可以设置其他放置位置。如所述第一电极板211与第二电极板212设置在同一平面相邻的位置。或者，所述第一电极板211和第二电极板212设置相对的两个平面上，如一个设置在上表面另一个设置在下表面，上下两个可以重合，也可以不重合。
50.芯片内部的电极板与芯片外部的电极板之间通过电容感应形成交流通路。如图4所示，在经过取电电阻213并联的整流电路290产生一个低压的直流电压。同时还可以集成升压电路以提高电压。
51.二、采用现有的无线充电技术，电源传输模块200包括电源接收线圈221以及与电
源接收线圈221连接的整流电路290。相应的，外部需要设置一个充电板。
52.三、采用温差发电技术，电源传输模块200包括高温导热块、低温导热块和温差发电板。在芯片封装体100的一端的两侧设置高温导热块和低温导热块，在高温导热块和低温导热块之间集成温差发电板，温差发电板产生的电源再通过稳压和整形形成一个稳定的直流电源。此时，安装该芯片的装置对应高温导热块、低温导热块的位置设置有热源和冷源。如果运行的设备是服务器等设备，热源可以采制cpu产生的热量，冷源与散热机构连接。以此实现电能的传输。
53.采用上述三种电源传输模块200可以将电路板或者芯片载体上的的电源传输到芯片的内部，供芯片内部的电路使用。
54.更好的，为了是芯片的运行更加稳定，减少外部的干扰，可以在所述芯片封装体100的外表面设置屏蔽层。屏蔽层可以为涂设在金属涂层，或者参杂金属粉末且可导电的树脂材料。同时所述电源传输模块200、信号接收模块300、信号输出模块400对应的外表面的屏蔽层的位置设有缺口，以实现信号的交换。
55.所述信号处理模块500将所述信号接收模块300接收的电路板或者芯片载体上的信号进行数据处理后再通过信号输出模块400将转换后的信号传输到电路板或者芯片载体上。
56.信号接收模块300用以接收外部的电路板或者芯片载体的电信号。其中可以采用霍尔传感器310接收信号。如图6所示，所述霍尔传感器310的电源输入端与电源传输模块200的输出端电气连接，所述霍尔传感器310的信号输出端与信号处理模块500电气连接。外部的电路板或者芯片载体在与信号接收模块300对应的位置设置有电磁场或者是直流电流。如采用绕设有线圈的铁芯与芯片内的霍尔传感器310的位置对应，通过给线圈通电产生磁场，霍尔传感器元件检测到磁场后产生一个信号。更为简单的，采用直流通路实现对霍尔元件的触发，其中芯片载体的其中一部分可以设置为缺口圆弧状，芯片的霍尔传感器310的位置恰好卡设在缺口圆弧状的铁芯的缺口处。通过调整直流电流的大小感应出不同的信号。
57.或者，
58.所述信号接收模块300包括磁芯321以及绕设在磁芯321上的线圈绕组322、与线圈绕组322电气连接的转换电阻323，所述转换电阻323的一端与芯片内部的接地端连接，另一端与信号处理模块500电气连接。相应的，电路板或者芯片载体上对应磁芯321的位置设置一个铁芯，并且铁芯上绕设有线圈绕组，外部的铁芯与芯片内部的磁芯321的轴心重合且相互接触，进而可以实现信号的传递。
59.或者，
60.所述信号接收模块300包括第三电极板331。如图所示，所述第三电极板331与第一电极板211之间连接有取样电阻332或者第三电极板331与第二电极板212之间连接有取样电阻332。更好的，与作为负极的电极板连接。其中第一电极板211和第二电极板212的正负极没有限定，本实施例中可以将第一电极板211设置为正极，第二电极板212设置为负极。对于外部的电路板和芯片载体设置相应的电极板，外部的信号传输用的电极板与外部用于电源传输的电极板配合实现信号的传输。在第三电极板331感应出电信号后，连接第三电极板331的取样电阻332上产生一个电信号，信号处理模块500通过检测取样电阻332的电信号获
取信息。
61.更好的，为了实现信号的稳定，所述取样电阻332的一端与芯片内部的接地端连接，另一端与信号处理模块500电气连接。其中芯片内部的接地端可以与作为负极的电极板作为接地端。
62.进一步的，将作为负极的电极板与外部的屏蔽层连接，外部的屏蔽层可以通过外部的接触点与系统的接地连接。
63.本发明公开的没有引脚的芯片与现有技术中含有引脚的芯片相似，可以接收并行信号也可接收串行信号，同时还可以接收其他数据处理信号，因此本实施例中的信号接收模块300可以设置多个，如图2、图3所示，图中的信号接收模块300设置有8个，相当于现有技术中的芯片的8个输入引脚。
64.相应的，信号输出模块400的数量也可以设置多个，用以适应不同的信号输出方式。其中信号输出模块400根据需要也可以设置多种方式。
65.信号输出模块400包括输出线圈410、与输出线圈410并联的复位回路420，所述输出线圈410与信号处理模块500的输出端电气连接，所述复位回路420包括串联连接的电控开关421和复位电阻422，所述电控开关421和信号处理模块500电气连接。当要输出一个信号是，信号处理模块500控制在输出线圈410上产生一个电流信号，同时保持电控开关421为断开的状态，在信号发送完成之后闭合电控开关421用以给输出线圈410放电。其中电控开关421可以为三极管。
66.更好的，为了加强输出信号，输出线圈410套设在发射磁芯430上，通过内部的发射磁芯430与外部的感应模块近距离的接触实现信号的传递。
67.或者，所述信号输出模块400包括第四电极板441、信号输出开关442，所述信号输出开关442连接第四电极板441与第一电极板211，或者所述信号输出开关442连接第四电极板441与第二电极板212，所述信号输出开关442的控制端与信号处理模块500电气连接。与信号接收模块300中的第三电极板331相似，第四电极板441可以与电源传输模块200的正极的电极板连接，也可与负极的电极板连接。通过信号输出开关442实现第四电极板441与电源传输模块200中电源电极板的连接，进而与外部的感应电极板配合产生信号回路，实现信号的输出。
68.进一步，为了实现第四电极板441信号的稳定，如图10所示，除了在第四电极板441与第二电极板212之间通过信号输出开关442连接之外，第四电极板441还与第一电极板211之间连接一个用以复位的清零开关443。其中第一电极板211可以作为负极且与大地连接，进而可以保证在信号传输之后，实现第四电极板441电位归零。
69.进一步的，为了避免信号之间的干扰，所述第三电极板331、第四电极板441与第一电极板垂直。通过改变电场的方向减少第一电极板211、第二电极板212对第三电极板331、第四电极板441的信号传输的影响。
70.其中可以第三电极板331作为信号接收模块300，而采用输出线圈410作为信号输出模块，进而可以减少信号之间的干扰。即信号接收模块300与信号输出模块400的电路结构不同。
71.除了上述几种信号传输的方式之外，实现信号的传输可以采用光传输，所述信号接收模块300为光敏二极管，所述信号输出模块400为发光二极管。
72.或者采用无线通信的方式实现数据的传输。所述信号接收模块300为第一无线通信电路，所述信号输出模块400为第二无线通信电路。其中无线通信电路可以是wifi模块、蓝牙模块等通信模块，两个无线通信电路的可以采用不同的模块。
73.或者，采用射频传输的方式实现信号的传输，其中，如图所示，所述信号接收模块300包括第一天线361以及和第一天线361连接的第一射频接口362；所述信号输出模块400包括第二天线461以及和第二天线461电气连接的第二射频接口462；所述信号处理模块500和第一、第二射频接口电气连接，所述信号处理模块500设有数据存储器510。此时：
74.数据来源方通过信号接收模块300不断向信号处理模块500内部的数据存储器510内部写入数据；
75.数据接收方通过信号输出模块400不断读取信号处理模块500的数据存储器510内部的数据，信号处理模块500检测到数据被读取之后删除相应的数据给新写入的数据预留存储空间。
76.本技术还公开了一种无接触式集成电路芯片载体，包括底板610和设置在底板610上的卡座620，所述底板上部设有信号发送模块630、信号获取模块640以及输电模块650，或者，所述信号发送模块630和信号获取模块640设置在卡座的侧边上。
77.本发明可以实现对加密数据的实时解密，利于数据的安全。其中信号处理模块500的功能除了具有接收信号和发送信号的功能之外，还具有解密或者加密的功能。本实施例中，信号接收模块300的数量为8个，信号输出模块400的数量也为8个，为了实现数据的加密，可以选择信号接收模块300中的n个作为有效信号，其余的为干扰信号。同时在信号输出模块400中选出n个作为接收信号。除了在数量上实现加密之外，还可以应用两组数据的不同的排列组合形成数据的加密。因此，可以大大提高数据的安全性。
78.综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本发明的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本发明的权利要求范围内。

技术特征：

1.一种无接触式集成电路，其特征在于：包括封装在芯片封装体(100)内部的电源传输模块(200)、信号接收模块(300)、信号输出模块(400)以及信号处理模块(500)；所述电源传输模块(200)获取电路板或芯片载体的电源并将电源传输给信号接收模块(300)、信号输出模块(400)以及信号处理模块(500)；所述信号处理模块(500)将所述信号接收模块(300)接收的电路板或者芯片载体上的信号进行数据处理后再通过信号输出模块(400)将转换后的信号传输到电路板或者芯片载体上。2.根据权利要求1所述的一种无接触式集成电路，其特征在于：所述电源传输模块(200)包括第一电极板(211)、第二电极板(212)、与第一电极板(211)和第二电极板(212)连接的取电电阻(213)、与取电电阻(213)并联的整流电路(290)；所述第一电极板(211)和第二电极板(212)嵌设在芯片封装体(100)内部且贴近芯片的表面；或者所述电源传输模块(200)包括电源接收线圈(221)以及与电源接收线圈(221)连接的整流电路(290)。3.根据权利要求1所述的一种无接触式集成电路，其特征在于：所述信号接收模块(300)为霍尔传感器(310)，所述霍尔传感器(310)的电源输入端与电源传输模块(200)的输出端电气连接，所述霍尔传感器(310)的信号输出端与信号处理模块(500)电气连接；或者，所述信号接收模块(300)包括磁芯(321)以及绕设在磁芯(321)上的线圈绕组(322)、与线圈绕组(322)电气连接的转换电阻(323)，所述转换电阻(323)的一端与芯片内部的接地端连接，另一端与信号处理模块(500)电气连接；或者，所述信号接收模块(300)包括第三电极板(331)，所述第三电极板(331)与第一电极板(211)之间连接有取样电阻(332)，或者第三电极板(331)与第二电极板(212)之间连接有取样电阻(332)；所述取样电阻(332)的一端与芯片内部的接地端连接，另一端与信号处理模块(500)电气连接。4.根据权利要求1所述的一种无接触式集成电路，其特征在于：所述信号输出模块(400)包括输出线圈(410)、与输出线圈(410)并联的复位回路(420)，所述输出线圈(410)与信号处理模块(500)的输出端电气连接，所述复位回路(420)包括串联连接的电控开关(421)和复位电阻(422)，所述电控开关(421)和信号处理模块(500)电气连接；或者，所述输出线圈(410)套设在发射磁芯(430)上；或者，所述信号输出模块(400)包括第四电极板(441)、信号输出开关(442)，所述信号输出开关(442)连接第四电极板(441)与第一电极板(211)，或者所述信号输出开关(442)连接第四电极板(441)与第二电极板(212)，所述信号输出开关(442)的控制端与信号处理模块(500)电气连接。
5.根据权利要求1所述的一种无接触式集成电路，其特征在于：所述信号接收模块(300)为光敏二极管，所述信号输出模块(400)为发光二极管。6.根据权利要求1所述的一种无接触式集成电路，其特征在于：所述信号接收模块(300)为第一无线通信电路，所述信号输出模块(400)为第二无线通信电路。7.根据权利要求1所述的一种无接触式集成电路，其特征在于：所述信号接收模块(300)包括第一天线(361)以及和第一天线(361)连接的第一射频接口(362)；所述信号输出模块(400)包括第二天线(461)以及和第二天线(461)电气连接的第二射频接口(462)；所述信号处理模块(500)和第一、第二射频接口电气连接，所述信号处理模块(500)设有数据存储器(510)；数据来源方通过信号接收模块(300)不断向信号处理模块(500)内部的数据存储器(510)内部写入数据；数据接收方通过信号输出模块(400)不断读取信号处理模块(500)的数据存储器(510)内部的数据，信号处理模块(500)检测到数据被读取之后删除相应的数据给新写入的数据预留存储空间。8.根据权利要求1所述的一种无接触式集成电路，其特征在于：所述芯片封装体(100)的外表面设置有屏蔽层，所述电源传输模块(200)、信号接收模块(300)、信号输出模块(400)对应的外表面的屏蔽层的位置设有缺口。9.根据权利要求1所述的一种无接触式集成电路，其特征在于：所述第一电极板(211)与第二电极板(212)在同一平面并列设置，或者，所述第一电极板(211)与第二电极板(212)设置在同一平面的两端，或者，所述第一电极板(211)和第二电极板(212)设置相对的两个平面上，且两者上下重合，或者，所述第一电极板(211)和第二电极板(212)设置相对的两个平面上，并且两个电极板分别位于两端；所述第三电极板(331)、第四电极板(441)与第一电极板垂直。10.一种无接触式集成电路芯片载体，其特征在于：包括底板和设置在底板上的卡座，所述底板上部设有信号发送模块、信号获取模块以及输电模块，或者，所述信号发送模块和信号获取模块设置在卡座的侧边上。

技术总结

本发明涉及芯片领域，具体为一种无接触式集成电路，包括封装在芯片封装体(100)内部的电源传输模块(200)、信号接收模块(300)、信号输出模块(400)以及信号处理模块(500)；所述电源传输模块(200)获取电路板或芯片载体的电源并将电源传输给信号接收模块(300)、信号输出模块(400)以及信号处理模块(500)；所述信号处理模块(500)将所述信号接收模块(300)接收的电路板或者芯片载体上的信号进行数据处理后再通过信号输出模块(400)将转换后的信号传输到电路板或者芯片载体上。本发明可以提高数据安全性，同便于秘钥芯片接入硬件电路的有益效果。果。果。