ES2293569T3 - Dispositivo electrico apantallado y procedimiento para fabricar el mismo. - Google Patents

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Myriam Pannetier
Claude Fermon
Beatrice Bonvalot
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Abstract

Dispositivo eléctrico protegido que presenta por lo menos un subconjunto (1) eléctrico que se va a proteger, presentando el dispositivo eléctrico una superficie superior (11), una superficie inferior (12) y unas conexiones eléctricas (8, 9) para la interacción externa, caracterizado porque comprende asimismo sobre por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior (11, 12), por lo menos una capa de apantallamiento (20; 120) contra los campos electromagnéticos (EM) y de radiofrecuencia (RF) emitidos por dicho subconjunto (1) eléctrico, comprendiendo dicha capa de apantallamiento (20, 120) por lo menos una primera capa (21; 121) realizada en material magnético blando con una alta permeabilidad relativa (µr) superior a 500, comprendiendo asimismo dicha capa de apantallamiento (120) una capa exterior adicional (124) que es una capa mecánicamente dura que muestra una buena resistencia al pulido mecánico o ataque químico, estando dispuesta dicha capa de apantallamiento (20, 120) sustancialmente sobre toda la superficie de dicha por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior (11, 12), excepto sobre unas zonas predeterminadas (1a; 23; 123) de área limitada, estando situadas dichas conexiones eléctricas con dispositivos externos sobre por lo menos alguna de dichas zonas predeterminadas.

Description

Dispositivo eléctrico apantallado y procedimiento para fabricar el mismo.
La presente invención se refiere a un dispositivo eléctrico apantallado que presenta por lo menos un subconjunto eléctrico que se va a proteger. La invención se refiere además a un procedimiento para fabricar un dispositivo eléctrico apantallado de este tipo.
La invención se refiere más en particular a la protección de dispositivos eléctricos portátiles planos que contienen subconjuntos eléctricos activos tales como circuitos integrados (IC), en particular criptoprocesadores, y que presentan contactos eléctricos para interacciones externas.
En objetos de este tipo, las corrientes eléctricas que circulan en los hilos metálicos de un IC o entre componentes de un dispositivo eléctrico crean campos magnéticos en un intervalo de frecuencia desde frecuencias bajas hasta frecuencias de varios gigahercios dependiendo de la frecuencia de trabajo.
Una detección local de estos campos magnéticos mediante un sensor magnético proporciona una medición directa de corrientes circulantes y por tanto de la actividad local del IC. Por tanto, es posible que personas no autorizadas detecten electromagnéticamente la actividad del dispositivo eléctrico y por tanto tengan acceso a información confidencial.
La presente invención tiene como objetivo impedir a personas no autorizadas detectar las emisiones de radio e hiperfrecuencias de un dispositivo eléctrico que comprende un subconjunto eléctrico a proteger incorporado en un objeto portátil plano.
Otro objetivo de la presente invención es proteger el dispositivo eléctrico frente a la manipulación infrarroja y la luz de los componentes activos del dispositivo eléctrico.
Otro objetivo más de la invención es proporcionar un dispositivo eléctrico que presente una alta resistencia mecánica a la extracción mediante ataque químico o iónico.
Estos objetivos se alcanzan debido a un dispositivo eléctrico protegido que presenta por lo menos un subconjunto eléctrico a proteger, presentando el dispositivo eléctrico una superficie superior, una superficie inferior y conexiones eléctricas para la interacción externa, caracterizado porque comprende además sobre por lo menos una de las superficies superior e inferior, por lo menos una capa de apantallamiento contra los campos electromagnéticos y de radiofrecuencia emitidos por dicho subconjunto eléctrico, comprendiendo dicha capa de apantallamiento por lo menos una primera capa realizada en material magnético blando con una alta permeabilidad relativa mayor a 500, estando colocada dicha capa de apantallamiento sobre sustancialmente toda la superficie de dicha por lo menos una de las superficies superior e inferior, excepto sobre zonas predeterminadas de área limitada, estando ubicadas dichas conexiones eléctricas con dispositivos externos sobre por lo menos alguna de dichas zonas predeterminadas.
El subconjunto eléctrico que se va a proteger puede comprender por lo menos un circuito integrado.
Las conexiones eléctricas están situadas preferentemente en una zona periférica del subconjunto eléctrico a proteger.
La capa de apantallamiento que comprende por lo menos una capa magnética blanda guía los campos de RF y HF electromagnéticos y presenta un efecto de apantallamiento que impide una medición exterior.
La capa de apantallamiento bloquea además la penetración de luz en los dominios de frecuencia infrarrojo, visible y ultravioleta cercano.
La composición de la capa de apantallamiento puede elegirse para presentar una resistencia maximizada contra el ataque químico e iónico.
Preferentemente la primera capa de la capa de apantallamiento comprende un material que contiene aleaciones de Fe, Ni o Co, y más especialmente un material que contiene una cualquiera de las siguientes aleaciones: aleaciones de NiFe, aleaciones de CoNi, aleaciones de CoZr.
La primera capa puede presentar un espesor entre 2 y 40 \mum y preferentemente entre 10 y 30 \mum.
La capa de apantallamiento puede comprender además una capa semilla de Ti u óxido dispuesta entre el subconjunto eléctrico a proteger y la primera capa.
La capa semilla puede presentar un espesor de entre 8 y 100 nm y preferentemente entre 10 y 20 nm.
La capa de apantallamiento puede comprender además de manera ventajosa una capa exterior adicional que es una capa mecánicamente dura que muestra una buena resistencia al pulido metálico o ataque químico.
La capa exterior adicional puede realizarse en Ti o puede comprender óxidos amagnéticos tales como SiO_{2} o Al_{2}O_{3} (alúmina).
La capa exterior adicional puede como alternativa comprender carbono tipo diamante o un material magnético resistente a los productos químicos tal como un compuesto a base de Co.
La capa exterior adicional puede presentar un espesor comprendido entre 1 y 2 \mum.
Según una forma de realización preferida, el dispositivo eléctrico comprende asimismo una capa de perturbación realizada sobre dicha capa de apantallamiento, comprendiendo dicha capa de perturbación un material magnético duro no homogéneo que puede inducir una fuerte perturbación magnética, por lo menos del mismo orden de magnitud que los campos electromagnéticos y de radiofrecuencia emitidos por dicho subconjunto eléctrico.
Según una forma de realización específica, la capa de perturbación comprende partículas magnéticas duras incorporadas en una matriz.
Según una forma de realización específica, la capa de perturbación presenta una superficie que muestra una rugosidad natural que induce una inhomogeneidad magnética que mejora el efecto de perturbación.
Según otra forma de realización específica, la capa de perturbación presenta una rugosidad artificial obtenida mediante una configuración modelada: no presentando algunas partes de la superficie a proteger ninguna capa magnética blanda mientras que otras partes presentan la capa magnética blanda. De manera ventajosa, las partes que presentan la capa magnética blanda están diseñadas con puntos por encima de los muchos lugares del circuito que generan las señales eléctricas más fuertes o más informativas.
La capa de perturbación puede comprender partículas magnéticas fluctuantes incorporadas en una matriz no magnética que puede ser una matriz o bien metálica, o bien aislante o bien orgánica.
La capa de perturbación comprende un material magnético duro que comprende preferentemente por lo menos uno de los siguientes materiales: CoPt, FePt, NdFeB, SmCo_{5}, FeTb.
La capa de perturbación puede presentar un espesor de entre aproximadamente 1 y 10 \mum.
La capa de perturbación puede presentar o bien una rugosidad artificial, o bien una rugosidad artificial debido al procedimiento de aplicación (es decir, pulverización de plasma) o mediante aplicación de una manera modelada.
Las capas de apantallamiento con o sin capas de perturbación pueden disponerse sobre las superficies tanto superior como inferior del subconjunto eléctrico del dispositivo eléctrico.
La invención también se refiere a un procedimiento para fabricar un dispositivo eléctrico protegido que presente un subconjunto eléctrico que se va a proteger, presentando el dispositivo eléctrico una superficie superior y una superficie inferior, y conexiones eléctricas para interacciones externas, caracterizado porque comprende la etapa de formar por lo menos sobre una de las superficies superior e inferior por lo menos una capa de apantallamiento contra los campos electromagnéticos y de radiofrecuencia emitidos por dicho subconjunto eléctrico, comprendiendo dicha etapa de formar dicha capa de apantallamiento por lo menos colocar dicha primera capa realizada en material magnético blando con una alta permeabilidad relativa \mu_{r} mayor a 500, sustancialmente sobre toda la superficie de dicha por lo menos una de las superficies superior e inferior excepto sobre zonas predeterminadas de área limitada, estando ubicadas dichas conexiones eléctricas sobre por lo menos alguna de dichas zonas predeterminadas.
La etapa de formar por lo menos una capa de apantallamiento puede comprender las subetapas siguientes:
a)
depositar mediante una técnica de deposición catódica una capa mecánicamente dura para formar una capa semilla sobre dicha por lo menos una de las superficies superior e inferior que presenta conexiones eléctricas, y
b)
formar mediante electrodeposición una capa de material magnético blando con alta permeabilidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Según una forma de realización específica, dicha etapa de formar por lo menos una capa de apantallamiento comprende además modelar dicha capa de apantallamiento presentando partes extraídas que constituyen alguna de dichas zonas predeterminadas de área limitada que pueden recibir dichas conexiones eléctricas, modelándose dicha capa semilla antes de que dicha capa de material magnético blando se deposite mediante electrodeposición.
Ventajosamente, la etapa de formar por lo menos una capa de apantallamiento comprende además la subetapa de formar mediante electrodeposición una capa adicional final mecánicamente dura.
El procedimiento puede comprender asimismo la etapa de formar sobre dicha capa de apantallamiento una capa de perturbación que comprende un material magnético duro no homogéneo que puede inducir una fuerte perturbación magnética, por lo menos del mismo orden de magnitud que los campos electromagnético y de radiofrecuencia emitidos por dicho subconjunto eléctrico.
Preferentemente, la etapa de formar una capa de perturbación comprende la incorporación de partículas magnéticas fluctuantes en una matriz no magnética.
La capa de perturbación está destinada para crear una perturbación magnética que puede bloquear cualquier medición coherente mediante un sensor magnético. La capa de perturbación puede ser o bien estática o bien dinámica en el intervalo correcto de frecuencias.
La invención también se refiere a una tarjeta inteligente que comprende un dispositivo eléctrico protegido con por lo menos un subconjunto eléctrico a proteger, presentando este dispositivo protegido una capa de apantallamiento contra los campos electromagnéticos y de radiofrecuencia. En esta aplicación particular, el dispositivo eléctrico, que comprende por ejemplo un microprocesador y una memoria, está embebido en un cuerpo de tarjeta de plástico. La invención está adaptada en particular para impedir un acceso fraudulento a información confidencial almacenada en la tarjeta inteligente.
Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción de formas de realización específicas con respecto a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva esquemática que muestra un circuito integrado protegido mediante una capa de apantallamiento magnético por encima y por debajo del circuito integrado,
- la figura 2 es una vista en perspectiva esquemática que muestra un circuito integrado protegido por una capa de apantallamiento magnético sobre sólo un lado principal del circuito integrado,
- las figuras 3 a 8 son vistas en sección de diferentes realizaciones de un dispositivo eléctrico según la invención, y
- la figura 9 es una vista en sección que muestra un dispositivo eléctrico según la invención incorporado en una tarjeta inteligente.
Si se consideran circuitos integrados (IC) convencionales, las corrientes típicas que se desplazan en los hilos metálicos varían desde 1 \muA hasta 500 \muA. Las frecuencias de estas corrientes se generan mayores a 1 MHz e inferiores a 1 GHz.
A una distancia de 5 \mum desde la superficie del hilo metálico, el campo creado es de aproximadamente 0,1 A/m a 50 A/m y su intensidad se concentra principalmente sobre un número finito de frecuencias ligadas a la frecuencia de reloj del IC correspondiente.
La sensibilidad de los mejores sensores magnéticos disponibles actualmente con pequeños tamaños es de aproximadamente 10-3 A/m/\sqrt{Hz}. Con un ancho de banda de 1 KHz, que es un valor típico, la sensibilidad resultante es 0,03 A/m.
Según la invención, un dispositivo eléctrico comprende una capa de apantallamiento pasiva para proporcionar una atenuación de alrededor de 60 dB.
De manera opcional, el dispositivo eléctrico comprende además una capa de perturbación activa adicional que crea campos aleatorios de aproximadamente 50 A/m con el fin de cubrir la emisión de los hilos metálicos del subconjunto eléctrico del dispositivo eléctrico.
Una capa de perturbación acoplada con una capa de apantallamiento crea campos tres órdenes de magnitud mayores que la emisión de RF residual del IC que constituye un subconjunto eléctrico.
La figura 1 muestra esquemáticamente un dispositivo eléctrico según la invención que comprende un subconjunto eléctrico que puede comprender normalmente un IC que comprende por ejemplo uno o más procesadores.
Cada una de la superficie superior 11 y la superficie inferior 12 del subconjunto 1 está cubierta por una capa de protección 2. Cada capa de protección 2 incluye por lo menos una capa de apantallamiento magnético y cubre esencialmente toda la superficie de la superficie superior o inferior 11, 12, excepto para zonas predeterminadas de pequeña área. Algunas de estas zonas de pequeña área pueden comprender conexiones eléctricas 8, 9. Dichas zonas predeterminadas pueden comprender preferentemente una zona periférica 1a del subconjunto 1, pero algunas otras áreas de las superficies superior e inferior 11, 12 del subconjunto 1 pueden estar sin ninguna capa de protección.
La figura 2 es análoga a la figura 1 pero muestra un IC que está protegido por una capa 2 de protección sólo sobre su superficie superior 11.
\newpage
La figura 9 muestra un dispositivo eléctrico según la invención que comprende un subconjunto 1 eléctrico tal como un IC en una realización de tipo tarjeta inteligente.
Se describirán diferentes formas de realización preferidas de la invención con respecto a las figuras 3 a 8 que muestran diferentes posibilidades de formar la capa de protección 2 de la figura 2 sobre un subconjunto 1 tal como un IC.
La siguiente descripción se realizará con respecto a una única capa de protección 2 prevista sobre la superficie superior 11 del subconjunto 1. Sin embargo, la capa de protección 2 prevista sobre la superficie inferior 12 del subconjunto 1 de la figura 1 puede fabricarse según el mismo proceso.
En las figuras 3 a 8, no se muestran las conexiones eléctricas 8, 9 que se indicarán adicionalmente en la figura 9. Están situadas simplemente sobre una parte del subconjunto 1 que no está cubierta por una capa de protección 2, comprendiendo tal capa de protección 2 básicamente una capa de apantallamiento 20.
La capa de apantallamiento 20 comprende esencialmente una primera capa 21 realizada en un material magnético blando con una alta permeabilidad relativa \mu_{r}, que es normalmente superior a 500.
La primera capa 21 puede presentar normalmente un espesor comprendido entre 2 y 40 \mum y preferentemente entre 10 y 30 \mum.
Tal como se muestra en la figura 3, la primera capa 21 puede hacerse crecer sobre una capa semilla 22 realizada en Ti u óxido. La capa semilla 22 presenta normalmente un espesor reducido de entre 9 y 20 nm o hasta 100 nm, pero preferentemente entre 10 y 15 nm. La capa semilla 22 puede modelarse con unos orificios 23.
La capa modelada 22 (figura 4) favorece el crecimiento modelado de la capa magnética blanda 21 con los mismos orificios 23.
Una capa de apantallamiento 20 modelada formada de una capa semilla 22 y una primera capa 21 realizada en material magnético blando corresponde a una señal magnética que no es homogénea y por lo tanto presenta un mejor apantallamiento.
Las formas de realización de las figuras 5 y 6 son similares a las realizaciones de las figuras 3 y 4 respectivamente, y los elementos con números de referencia 120, 121, 122, 123 corresponden respectivamente a los elementos con números de referencia 20, 21, 22 y 23 respectivamente y no se describirán adicionalmente. Sin embargo, según las realizaciones de las figuras 5 y 6, se deposita una capa exterior adicional 124 sobre la parte superior de la primera capa 121 realizada en material magnético blando. La capa 124 que está prevista para impedir el ataque químico de la pila de apantallamiento puede comprender un material magnético resistente a los productos químicos tal como un compuesto a base de Co.
La capa exterior adicional 124 presenta un espesor de entre 1 y 2 \mum y es una capa mecánicamente dura que muestra una buena resistencia al pulido mecánico o ataque químico.
La capa exterior adicional 124 puede realizarse en Ti o puede comprender óxidos amagnéticos tales como SiO_{2} o Al_{2}O_{3}. La capa 124 puede comprender también carbono tipo diamante.
Pueden utilizarse diversos materiales magnéticos blandos para la primera capa 21, 121: aleaciones de NiFe con composiciones cercanas a la composición de permalloy (80% de Ni y 20% de Fe), aleaciones de CoNi, aleaciones de CoZr o sistemas más complejos que presentan una permeabilidad relativa \mu_{r} muy alta. Con este tipo de material puede obtenerse una permeabilidad relativa \mu_{r} superior a 10.000.
Las limitaciones vienen dadas por la temperatura de deposición y/o temperatura de recocido que tienen que ser compatibles con el IC. Prácticamente, el límite superior de temperatura es de aproximadamente 350ºC, dependiendo de la tecnología.
El espesor de la primera capa 21, 121 debería ser tan alto como sea posible en función de las otras restricciones.
Por ejemplo, con una película de permalloy se obtiene una atenuación de 2 a 4 dB/\mum. Con un espesor de 10 \mum puede conseguirse una atenuación de 30 dB. También es posible una atenuación de 60 dB con un espesor de 20 \mum.
Más en general, la fórmula general que da la atenuación en función del espesor d de la capa y la frecuencia f del campo de RF es:
a = exp(kd/f).
El coeficiente k depende del material. Para el permalloy k = 0,5 MHz\cdot\mum^{-1}.
La capa de apantallamiento 20, 120 también puede utilizarse como una protección contra la luz. La elección del espesor de la capa para el apantallamiento contra la luz está directamente relacionada con la profundidad de penetración en el material.
Si se consideran frecuencias de luz con longitudes de onda que varían desde 0,1 \mum hasta 2 \mum (UV cercano a IR) una buena capa metálica de 2 \mum es suficiente para apantallar la penetración de luz. Una buena capa metálica es una capa que presenta una resistividad inferior a aproximadamente 100 \muOhm\cdotcm. Este es el caso de la mayoría de capas magnéticas metálicas como NiFe, CoZr, Co, Ni o Fe.
Más en general puede considerarse que para espesores mayores de 500 nm, la capa magnética blanda actúa como una capa opaca para la luz de UV cercano, visible e IR debido a sus propiedades de conducción, y la provisión de una capa de protección de este tipo evita la excitación por luz del chip.
La elección de la composición de la capa 21, 121 tiene que tener en cuenta la dificultad de ataque por diversos métodos incluyendo ataque húmedo, ataque con iones reactivos (RIE), ataque con haz de iones (IBE) y herramientas de depuración de IC como herramientas de haz de iones focalizado (FIB) o herramientas de haz de iones focalizados ópticas conocidas como IDS OptiFIB (que es una marca registrada de SCHLUMBERGER).
Las capas con un contenido en Co son difíciles de atacar mediante ataque húmedo. Las capas con Ti son difíciles de atacar mediante RIE o IBE.
También puede utilizarse una capa compuesta 20, 120 con una capa semilla 22, 122 de Ti u óxido, una capa 21, 121 de permalloy y una segunda capa 24, 124 de material blando a base de aleación de Co.
La deposición de la capa puede realizarse mediante varias técnicas tales como, electrodeposición, pulverización de plasma, impresión de apantallamiento, imprimación de pantalla, deposición catódica, deposición de vapor (CVD, PECVD, PVD), recubrimiento de fase líquida o evaporación.
Las figuras 7 y 8 se refieren a formas de realización específicas de la invención que comprenden una capa de apantallamiento 20 que puede realizarse de la misma manera que en el caso de las formas de realización de las figuras 3 y 4, y una capa de perturbación 31 que se proporciona sobre la capa de apantallamiento 20.
La capa de perturbación 31 tiene como objetivo crear campos magnéticos mucho mayores que los campos creados por las corrientes dentro del subconjunto 1.
La capa de perturbación 31 puede estar constituida por una capa magnética dura no homogénea.
Según una posible forma de realización, la capa de perturbación 31 comprende una capa de imanes permanentes duros no homogénea que crea campos magnéticos altos estáticos externos. Sin embargo, si una capa de imanes permanentes duros es homogénea, el campo creado fuera es muy pequeño.
En consecuencia, se introduce alguna inhomogeneidad magnética o estructural con el fin de conferir inmunidad contra campos magnéticos aplicados.
Según una posible forma de realización, la capa de perturbación 31 comprende una capa de imanes permanentes duros no homogénea que crea campos magnéticos altos estáticos externos. Sin embargo, si una capa permanente dura es homogénea, el campo creado fuera es muy pequeño.
En consecuencia, se introduce alguna inhomogeneidad magnética o estructural. La ventaja de una inhomogeneidad estructural es la inmunidad contra campos magnéticos aplicados. Por esa razón, se considera como la protección más eficaz.
La composición de esta capa de imanes permanentes duros puede comprender CoPt, FePt, NdFeB, SmCo_{5} o algunas otras aleaciones de tierras raras/metales de transición como partículas de FeTb.
El espesor de la capa depende del material: películas de 1 a 5 \mum de espesor pueden crear un campo magnético bastante grande fuera del sistema en el que se magnetizan perpendicularmente a las películas. El espesor se relaciona con el campo remanente del material que varía desde 2 kOe (CoPt) hasta 20 kOe (FeNdB).
La inhomogeneidad estructural puede obtenerse principalmente mediante tres enfoques diferentes: utilizando una capa rugosa, mediante el modelado de la capa y utilizando una mezcla de objetos magnéticos y no magnéticos.
a)
La rugosidad en la superficie exterior 32 de la capa de perturbación 31 (figura 7) puede crearse mediante la técnica de deposición. En particular, la electrodeposición puede crear superficies muy rugosas. También puede crearse una rugosidad artificial mediante un pulido mecánico de la superficie 32 con granos gruesos.
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b)
Modelado de la capa 31 y ataque para crear partes extraídas 33 es una técnica más sofisticada que crea un campo magnético externo bien controlado (figura 8). Un modelo cuyas dimensiones presentan un tamaño de 5 \mum o inferior hace la capa de perturbación muy eficaz. El modelado de las capas 20 y 31 puede realizarse mediante litografía UV. Puede utilizarse un diseño específico dependiendo de las zonas protegidas. Debe implementarse una abertura para conexiones de zonas terminales. Esta etapa litográfica puede realizarse sobre una oblea completa.
c)
La capa 31 también puede ser un conjunto no homogéneo de material magnético embebido en una matriz conductora o aislante, no magnética. El material magnético puede estar incluido en capas de poliamida, resinas, adhesivos para procedimiento de bajo coste.
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Una mezcla de sustancia protectora de polímero y partículas de NdFeB depositadas mediante imprimación de pantalla es un enfoque bastante sencillo y barato. Las partículas de NdFeB están orientadas aleatoriamente y su coercitividad puede alcanzar los 2 Tesla. Las partículas deberían ser superiores a 1 \mum con el fin de evitar una media cero del campo creado. El tamaño ideal es una distribución aleatoria de entre 1 y 20 \mum tal como puede obtenerse mediante trituración mecánica.
Según todavía otra forma de realización, la capa de perturbación 31 está constituida por una capa magnética fluctuante. En esta forma de realización, se utiliza una capa compuesta por partículas fluctuantes embebida en una matriz no magnética.
Las partículas magnéticas fluctuantes son partículas en el régimen superparamagnético. Este régimen se consigue cuando el tamaño de la partícula es suficientemente pequeño y la densidad de partículas es suficientemente baja (normalmente menor del 10% y por supuesto menor que la concentración de percolación). Entonces la energía de anisotropía de la partícula y la energía Zeeman en el campo creado por las otras partículas es inferior a la energía térmica kT.
El tamaño típico de partículas es de 3 a 8 nm de diámetro.
Aprovechando el tamaño, pueden obtenerse las frecuencias de fluctuación en el dominio de la frecuencia de trabajo del IC. La relación entre el tamaño de las partículas y la frecuencia de fluctuación viene dada por: f = f_{0}exp(-K_{1}V\mu/kT) en la que K1 es la constante de anisotropía, V es el volumen de la partícula, \mu es el momento unitario, k es la constante de Boltzmann y T la temperatura de trabajo, y f_{0} es la frecuencia elemental que es del orden de 10^{9} Hz.
La composición magnética de las partículas no es importante. La matriz no magnética puede ser una matriz o bien metálica o bien aislante.
La fabricación de las partículas puede realizarse o bien mediante un enfoque químico, o bien mediante una técnica de deposición.
La capa de perturbación 31 puede formarse sobre la capa de apantallamiento 120 de las realizaciones de las figuras 5 y 6 así como sobre la capa de apantallamiento 20 de las realizaciones de las figuras 3 y 4.
El dispositivo de protección según la invención se aplica obviamente a una tarjeta inteligente que comprende por lo menos un subconjunto 1 activo eléctrico. En este caso, el dispositivo de protección según la invención comprende por lo menos sobre dicha una (11) de las superficies superior e inferior 11, 12, por lo menos una capa de apantallamiento 2 (que es similar a la capa de apantallamiento 20, 120 de las figuras anteriores) contra los campos electromagnéticos (EM) y/o de radiofrecuencia (RF) emitidos por el subconjunto 1 eléctrico, comprendiendo la capa de apantallamiento 2 por lo menos una primera capa 21 ó 121 realizada en material magnético blando con una alta permeabilidad relativa \mu_{r}, mayor a 500, estando colocada la capa de apantallamiento 2 sobre sustancialmente toda la superficie de la por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior 11, 12, permitiendo zonas predeterminadas libres de capa 1a, 23, 123 de área limitada para las conexiones eléctricas con dispositivos externos.
En una forma de realización preferida mostrada en la figura 9, el dispositivo de protección según la invención comprende sobre las superficies tanto superior como inferior 11, 12 por lo menos una capa de apantallamiento 2, similar a la capa de apantallamiento 20 ó 120 de las figuras anteriores, contra los campos electromagnéticos (EM) y/o de radiofrecuencia (RF) emitidos por el subconjunto 1 eléctrico, comprendiendo la capa de apantallamiento 2 por lo menos una primera capa 21 o 121 realizada en material magnético blando con una alta permeabilidad relativa \mu_{r}, mayor a 500, estando colocada la capa de apantallamiento 2 sobre sustancialmente toda la superficie de las superficies tanto superior como inferior 11, 12, permitiendo unas zonas predeterminadas libres de capa 1a, 23, 123 de área limitada para las conexiones eléctricas 8, 9 con dispositivos externos.
Las conexiones eléctricas 8, 9 pueden estar situadas sobre la superficie superior 11 del subconjunto 1 en una parte periférica 1a del subconjunto 1.
Las capas de protección 2 pueden proporcionarse sobre sustancialmente toda la superficie superior 11 y toda la superficie inferior 12 del subconjunto 1 excepto para la zona periférica 1a.
El subconjunto 1 comprende por ejemplo un procesador y una memoria. Está montado, junto con sus dos capas de protección 2, sobre un sustrato 5 epoxi por medio de una capa de adhesivo 4.
Las conexiones eléctricas 8, 9 del subconjunto 1 están enlazadas a través de hilos metálicos 81, 91 tales como hilos metálicos de oro, a las zonas terminales de contacto 6, 7 previstas sobre el lado inferior del sustrato 5 epoxi. Los hilos metálicos 81, 91 atraviesan los orificios 51, 52 realizados en el sustrato 5 y se conectan a las zonas terminales de contacto 6, 7, por ejemplo, a través de contactos de NiCu/oro.
El sustrato 5 epoxi está embebido en un cuerpo 101 de tarjeta de plástico que lleva un orificio ciego cuya profundidad es tal que puede contener por lo menos el subconjunto 1, las capas de protección 2, los hilos metálicos 81, 91 y el sustrato 5 epoxi. El cuerpo 101 de tarjeta de plástico presenta una superficie llana rebajada 53, 54 cuya forma puede ser circular o rectangular, o cuya profundidad depende del espesor del sustrato 5 epoxi, de tal manera que la cara externa de las zonas terminales de contacto 6, 7 están aproximadamente en el mismo plano que la cara inferior del cuerpo 101 de tarjeta de plástico, llevando generalmente modelos, inscripciones o dibujos impresos. El sustrato 5 epoxi se pega generalmente sobre esa superficie llana rebajada 53, 54.
Otro objetivo de la presente invención es realizar un procedimiento para fabricar un dispositivo eléctrico protegido que presenta un subconjunto 1 eléctrico que se va a proteger, presentando este dispositivo eléctrico una superficie superior 11 y una superficie inferior 12 y presentando conexiones eléctricas para interacciones externas, caracterizado porque comprende la etapa de formar sobre por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior 11, 12 por lo menos una capa de apantallamiento 2 similar a la capa de apantallamiento 20 ó 120 de las figuras anteriores contra los campos electromagnéticos (EM) y de radiofrecuencia (RF) emitidos por el subconjunto 1 eléctrico, comprendiendo la etapa de formar la capa de apantallamiento 2 por lo menos la colocación de una primera capa 21, 121 realizada en material magnético blando con una alta permeabilidad relativa \mu_{m}, superior a 500, sustancialmente sobre toda la superficie de la por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior 11, 12 excepto sobre zonas predeterminadas 1a, 23, 123 de área limitada, estando ubicadas las conexiones eléctricas 8, 9 sobre por lo menos alguna (1a) de las zonas predeterminadas 1a, 23, 123.
Ventajosamente, el procedimiento según la invención comprende, en la etapa de formar por lo menos una capa de apantallamiento 2, las subetapas siguientes:
a)
depositar mediante una técnica de deposición catódica una capa mecánicamente dura para formar una capa semilla 22, 122 sobre la por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior 11, 12 que presenta conexiones eléctricas 8, 9, y
b)
formar mediante electrodeposición una capa 21, 121 de material magnético blando con alta permeabili-dad.
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Ventajosamente, el procedimiento según la invención comprende además, en la etapa de formar por lo menos una capa de apantallamiento 2, modelar la capa de apantallamiento 2 al presentar partes extraídas 23, 123 que constituyen algunas de las zonas predeterminadas 1a, 23, 123 de área limitada que pueden recibir las conexiones eléctricas 8, 9, modelándose la capa semilla 22, 122 antes de que la capa 21, 121 de material magnético blando se deposite mediante electrodeposición.
Ventajosamente, el procedimiento según la invención comprende además en la etapa de formar por lo menos una capa de apantallamiento 2, la subetapa de formar mediante electrodeposición una capa adicional final 124 mecánicamente dura.
Ventajosamente, el procedimiento según la invención comprende además la etapa de formar sobre la capa de apantallamiento 2, una capa de perturbación 31 que comprende un material magnético duro no homogéneo que puede inducir una fuerte perturbación magnética, por lo menos del mismo orden de magnitud que los campos electromagnéticos (EM) y de radiofrecuencia (RF) emitidos por el subconjunto 1 eléctrico.
Ventajosamente, el procedimiento según la invención comprende en dicha etapa de formar una capa de perturbación 31, la incorporación de partículas magnéticas fluctuantes en una matriz no magnética.
A continuación en la presente memoria se darán algunos ejemplos prácticos.
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Ejemplo 1
La capa de apantallamiento 120 está compuesta por una tricapa; Ti, 10 nm (capa 122); NiFe, 20 \mum (capa 121) y CoZr, 1 \mum (capa 124). El espesor puede variarse pero un espesor total de entre 20 a 40 \mum parece ser una elección óptima.
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La capa de perturbación 31 está realizada en una capa magnética dura de NdFeB depositada mediante imprimación de pantalla.
1)
La capa semilla 122 de Ti de 10 nm se deposita mediante una técnica de deposición catódica. La capa se deposita a temperatura ambiente; la velocidad de deposición es de aproximadamente 2 nm por segundo a 200 W para una distancia de muestra/objetivo de 8 cm. Entonces puede depositarse una máscara de sustancia protectora y atacarse la capa semilla en áreas 123 que siguen un diseño específico. Una alternativa sería depositar la capa semilla 122 de Ti después de la creación de la máscara de sustancia protectora y utilizar un proceso de despegado.
2)
La segunda etapa es hacer crecer mediante electrodeposición una capa 121 de NiFe de 20 \mum de espesor sobre la capa semilla 122 de Ti. La velocidad típica para la deposición de NiFe es de 1 \mum por minuto. La homogeneidad de temperatura y concentración de la disolución permite obtener una capa de NiFe bastante plana.
3)
Una capa final 124 de CoZr se deposita entonces mediante electrodeposición.
4)
La capa de perturbación 31 está realizada en partículas de NdFeB con tamaños que varían desde 1 a 20 \mum, incluidas en una sustancia protectora de poliamida. El espesor de la capa debería ser mayor a 1 \mum.
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Ejemplo 2
La capa de apantallamiento 120 está compuesta por una tricapa; Ti, 10 nm (capa 122), NiFe, 20 \mum (capa 121) y CoZr, 1 \mum (capa 124). El espesor puede variarse pero un espesor total de entre 20 a 40 \mum parece ser una elección óptima.
La capa de perturbación 31 está realizada en una capa magnética dura de aleación de CoPtP.
1)
La capa semilla 122 de Ti de 10 nm se deposita mediante una técnica de deposición catódica. La capa 122 se deposita a temperatura ambiente; la velocidad de deposición es de aproximadamente 2 nm por segundo a 200 W para una distancia de muestra/objetivo de 8 cm. Entonces puede depositarse una máscara de sustancia protectora y atacarse la capa semilla en áreas 123 siguiendo un diseño específico. Una alternativa podría ser depositar la capa semilla de Ti después de la creación de la máscara de sustancia protectora y utilizar un proceso de despegado.
2)
La segunda etapa es hacer crecer mediante electrodeposición una capa 121 de NiFe de 20 \mum de espesor sobre la capa semilla 122 de Ti. La velocidad típica para la deposición de NiFe es de 1 \mum por minuto. La homogeneidad de temperatura y concentración de la disolución permite obtener una capa de NiFe bastante plana.
3)
Una capa final 124 de CoZr se deposita entonces mediante electrodeposición.
4)
La capa 31 de CoPt puede hacerse crecer mediante electrodeposición. Esto puede realizarse a través de una máscara de sustancia protectora que diseña un modelo predefinido calculado para crear una perturbación máxima. El espesor de la capa de CoPt es 5 \mum. En ese caso, la coercitividad de tal material puede alcanzar 0, 15 Tesla y los campos parásitos creados en la superficie serán del orden de 10 mT (105 A/m).
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Ejemplo 3
La capa de apantallamiento 120 está compuesta por una tricapa; Ti, 10 nm (capa 122), NiFe 20 \mum (capa 121) y CoZr, 1 \mum (capa 124). El espesor puede variarse pero un espesor total de entre 20 a 40 \mum parece ser una elección óptima.
La capa de perturbación 31 está realizada a partir de partículas de Co fluctuantes.
1)
La capa semilla 122 de Ti de 10 nm se deposita mediante una técnica de deposición catódica. La capa 122 se deposita a temperatura ambiente; la velocidad de deposición es de aproximadamente 2 nm por segundo a 200 W para una distancia de muestra/objetivo de 8 cm. Entonces puede depositarse una máscara de sustancia protectora y atacarse la capa semilla en áreas 123 siguiendo un diseño específico. Una alternativa podría ser depositar la capa semilla de Ti después de la creación de la máscara de sustancia protectora y utilizar un proceso de despegado.
2)
La segunda etapa es hacer crecer mediante electrodeposición una capa 121 de NiFe de 20 \mum de espesor sobre la capa semilla 122 de Ti. La velocidad típica para la deposición de NiFe es de 1 \mum por minuto. La homogeneidad de temperatura y concentración de la disolución permite obtener una capa de NiFe bastante plana.
3)
Una capa final 124 de CoZr se deposita entonces mediante electrodeposición.
4)
Las partículas de Co en un material de Ag, Al_{2}SO_{3} o SiO_{2} constituyen la capa 31. Un sistema de este tipo presenta la doble ventaja de ser bastante fácil de fabricar mediante deposición catódica conjunta por ejemplo y muy difícil de destruir. La concentración correcta de Co, aproximadamente el 10% se obtiene reduciendo la potencia de la fuente de Co de deposición catódica. El sistema Co/Ag es particularmente fácil de fabricar puesto que los dos elementos son no miscibles. A continuación, con una deposición a temperatura ambiente, se obtienen partículas de Co muy pequeñas. El aumento del tamaño se realiza mediante un recocido a una temperatura superior a 250ºC e inferior a 400ºC. Un recocido de una hora a 250ºC es suficiente para obtener partículas fluctuantes de aproximadamente 3 a 5 nm que es el tamaño correcto para cubrir la emisión de RF del objeto portátil.

Claims (31)

1. Dispositivo eléctrico protegido que presenta por lo menos un subconjunto (1) eléctrico que se va a proteger, presentando el dispositivo eléctrico una superficie superior (11), una superficie inferior (12) y unas conexiones eléctricas (8, 9) para la interacción externa, caracterizado porque comprende asimismo sobre por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior (11, 12), por lo menos una capa de apantallamiento (20; 120) contra los campos electromagnéticos (EM) y de radiofrecuencia (RF) emitidos por dicho subconjunto (1) eléctrico, comprendiendo dicha capa de apantallamiento (20, 120) por lo menos una primera capa (21; 121) realizada en material magnético blando con una alta permeabilidad relativa (\mu_{r}) superior a 500, comprendiendo asimismo dicha capa de apantallamiento (120) una capa exterior adicional (124) que es una capa mecánicamente dura que muestra una buena resistencia al pulido mecánico o ataque químico, estando dispuesta dicha capa de apantallamiento (20, 120) sustancialmente sobre toda la superficie de dicha por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior (11, 12), excepto sobre unas zonas predeterminadas (1a; 23; 123) de área limitada, estando situadas dichas conexiones eléctricas con dispositivos externos sobre por lo menos alguna de dichas zonas predeterminadas.
2. Dispositivo protegido según la reivindicación 1, en el que se deposita la capa de apantallamiento.
3. Dispositivo protegido según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho subconjunto (1) eléctrico comprende por lo menos un circuito integrado.
4. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichos contactos eléctricos (8, 9) están situados sobre una zona periférica (1a) del subconjunto eléctrico.
5. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha primera capa (21; 121) de dicha capa de apantallamiento (20; 120) comprende un material que contiene aleaciones de Fe, Ni o Co.
6. Dispositivo protegido según la reivindicación 5, en el que dicha primera capa (21; 121) de dicha capa de apantallamiento (20; 120) comprende cualquiera de entre las siguientes aleaciones: aleaciones de NiFe, aleaciones de CoNi, aleaciones de CoZr.
7. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha primera capa (21; 121) presenta un espesor comprendido entre 2 y 40 \mum y preferentemente entre 10 y 30 \mum.
8. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la capa de apantallamiento (20; 120) comprende asimismo una capa semilla (22; 122) de Ti u óxido dispuesta entre el subconjunto (1) eléctrico y dicha primera capa (21; 121).
9. Dispositivo protegido según la reivindicación 8, en el que dicha capa semilla (22, 122) presenta un espesor comprendido entre 8 y 100 nm, y preferentemente entre 10 y 20 nm.
10. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicha capa de apantallamiento (20; 120) se modela con unas partes extraídas (23; 123) que constituyen por lo menos alguna de dichas zonas predeterminadas (1a; 23; 123) de área limitada que pueden recibir dichas conexiones eléctricas (8, 9).
11. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicha capa exterior adicional (124) está realizada en Ti.
12. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicha capa exterior adicional (124) comprende óxidos amagnéticos tales como SiO_{2} o Al_{2}O_{3}.
13. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicha capa exterior adicional (124) comprende carbono de tipo diamante.
14. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicha capa exterior adicional (124) comprende un material magnético resistente a los productos químicos tal como un compuesto a base de Co.
15. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que dicha capa exterior adicional (124) presenta un espesor comprendido entre 1 y 2 \mum.
16. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que comprende asimismo una capa de perturbación (31) realizada sobre dicha capa de apantallamiento (20; 120), comprendiendo dicha capa de perturbación (31) un material magnético duro no homogéneo que puede inducir una fuerte perturbación magnética, por lo menos del mismo orden de magnitud que los campos electromagnéticos (EM) y de radiofrecuencia (RF) emitidos por dicho subconjunto (1) eléctrico.
17. Dispositivo protegido según la reivindicación 16, en el que dicha capa de perturbación (31) comprende unas partículas magnéticas duras incorporadas en una matriz.
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18. Dispositivo protegido según la reivindicación 16 ó 17, en el que dicha capa de perturbación (31) presenta una superficie (32) que muestra una rugosidad natural que induce una inhomogeneidad magnética que mejora el efecto de perturbación.
19. Dispositivo protegido según la reivindicación 16 ó 17, en el que dicha capa de perturbación (31) presenta una rugosidad artificial.
20. Dispositivo protegido según la reivindicación 19, en el que dicha capa de perturbación (31) se aplica de una manera modelada.
21. Dispositivo protegido según la reivindicación 16 ó 17, en el que dicha capa de perturbación (31) comprende unas partículas magnéticas fluctuantes incorporadas en una matriz no magnética.
22. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 21, en el que dicha capa de perturbación (31) presenta un espesor comprendido entre aproximadamente 1 y 10 \mum.
23. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 21, en el que dicha capa de perturbación (31) comprende un material magnético duro que comprende por lo menos uno de entre los siguientes materiales: CoPt, FePt, NdFeB, SmCo_{5}, FeTb.
24. Dispositivo protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, en el que se depositan capas de apantallamiento (20; 120) sobre las superficies tanto superior como inferior (11, 12) de dicho subconjunto eléctrico, permitiendo zonas predeterminadas libres de capa (1a; 23; 123) de área limitada para las conexiones eléctricas con dispositivos externos.
25. Tarjeta inteligente, caracterizada porque comprende por lo menos un dispositivo eléctrico protegido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24.
26. Procedimiento para fabricar un dispositivo eléctrico protegido que presenta un subconjunto (1) eléctrico que se va a proteger, presentando el dispositivo eléctrico una superficie superior (11) y una superficie inferior (12), y presentando unas conexiones eléctricas para interacciones externas, caracterizado porque comprende la etapa de formar sobre por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior (11, 12) por lo menos una capa de apantallamiento (20; 120) contra los campos electromagnéticos (EM) y de radiofrecuencia (RF) emitidos por dicho subconjunto (1) eléctrico, comprendiendo dicha etapa de formar dicha capa de apantallamiento (20; 120) por lo menos la colocación de una primera capa (21; 121) realizada en material magnético blando con una alta permeabilidad relativa \mu_{r} mayor a 500, y una capa exterior adicional (124) que es una capa mecánicamente dura que muestra una buena resistencia al pulido mecánico o ataque químico, sustancialmente sobre toda la superficie de dicha por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior (11, 12) excepto sobre zonas predeterminadas (1a; 23; 123) de área limitada, estando situadas dichas conexiones eléctricas (8, 9) sobre por lo menos alguna (1a) de dichas zonas predeterminadas (1a; 23; 123).
27. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que dicha etapa de formar por lo menos una capa de apantallamiento (20; 120) comprende las subetapas siguientes:
a)
depositar mediante una técnica de deposición catódica una capa mecánicamente dura para formar una capa semilla (22; 122) sobre dicha por lo menos una (11) de las superficies superior e inferior (11, 12) que presenta unas conexiones eléctricas (8, 9), y
b)
formar mediante electrodeposición una capa (21; 121) de material magnético blando con alta permeabilidad.
28. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que dicha etapa de formar por lo menos una capa de apantallamiento (20; 120) comprende asimismo modelar dicha capa de apantallamiento (20; 120), presentando unas partes extraídas (23; 123) que constituyen algunas de dichas zonas predeterminadas (1a; 23; 123) de área limitada que pueden recibir dichas conexiones eléctricas (8, 9), modelándose dicha capa semilla (22; 122) antes de que dicha capa (21; 121) de material magnético blando se deposite mediante electrodeposición.
29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28, en el que dicha etapa de formar por lo menos una capa de apantallamiento (20; 120) comprende asimismo la subetapa de formar mediante electrodeposición una capa adicional final (124) mecánicamente dura.
30. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 29, en el que comprende asimismo la etapa de formar sobre dicha capa de apantallamiento (20; 120) una capa de perturbación (31) que comprende un material magnético duro no homogéneo que puede inducir una fuerte perturbación magnética, por lo menos del mismo orden de magnitud que los campos electromagnéticos (EM) y de radiofrecuencia (RF) emitidos por dicho subconjunto (1) activo.
31. Procedimiento según la reivindicación 30, en el que dicha etapa de formar una capa de perturbación (31) comprende la incorporación de partículas magnéticas fluctuantes en una matriz no magnética.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5138181B2 (ja) * 2005-08-01 2013-02-06 三星電子株式会社 フェライト遮蔽構造を備えた半導体パッケージ
CN101373741B (zh) * 2007-08-21 2010-06-23 海华科技股份有限公司 半导体屏蔽结构及其制造方法
US8733652B2 (en) 2010-11-18 2014-05-27 Nagravision S.A. Method and apparatus for communicating between a security module and a host device
US9055665B2 (en) 2010-11-18 2015-06-09 Nagravision S.A.S Interface between a security module and a host device
EP2455887B1 (en) 2010-11-18 2016-08-24 Nagravision S.A. Method and apparatus for communicating between a security module and a host device
EP2455886A1 (en) 2010-11-18 2012-05-23 Nagravision S.A. Interface between a security module and a host device
EP2997595B1 (en) * 2013-05-16 2020-11-18 National Institute Of Aerospace Associates Method of forming a radiation hardened microelectronic chip package
JP6320517B2 (ja) 2013-05-16 2018-05-09 ナショナル・インスティチュート・オブ・エアロスペース・アソシエイツ 耐放射線強化した超小型電子チップのパッケージング技術
US10923435B2 (en) 2018-11-28 2021-02-16 Shiann-Tsong Tsai Semiconductor package with in-package compartmental shielding and improved heat-dissipation performance
US11239179B2 (en) 2018-11-28 2022-02-01 Shiann-Tsong Tsai Semiconductor package and fabrication method thereof
US11211340B2 (en) 2018-11-28 2021-12-28 Shiann-Tsong Tsai Semiconductor package with in-package compartmental shielding and active electro-magnetic compatibility shielding
TWI744572B (zh) 2018-11-28 2021-11-01 蔡憲聰 具有封裝內隔室屏蔽的半導體封裝及其製作方法
US10896880B2 (en) 2018-11-28 2021-01-19 Shiann-Tsong Tsai Semiconductor package with in-package compartmental shielding and fabrication method thereof
US10718880B2 (en) * 2018-11-29 2020-07-21 Schlumberger Technology Corporation High-voltage protection and shielding within downhole tools
TWI728604B (zh) * 2019-01-01 2021-05-21 蔡憲聰 具有封裝內隔室屏蔽及主動電磁相容屏蔽的半導體封裝及其製作方法
US20210125959A1 (en) * 2019-10-24 2021-04-29 Texas Instruments Incorporated Metal-covered chip scale packages
FR3111737B1 (fr) * 2020-06-19 2022-07-08 Commissariat Energie Atomique Protection de puce ou de boitier-systeme utilisant l’effet gmi
WO2024167205A1 (ko) * 2023-02-09 2024-08-15 삼성전자 주식회사 전자 펜을 인식하는 전자 장치

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0744110B2 (ja) 1988-09-02 1995-05-15 松下電器産業株式会社 高飽和磁束密度軟磁性膜及び磁気ヘッド
US5138431A (en) * 1990-01-31 1992-08-11 Vlsi Technology, Inc. Lead and socket structures with reduced self-inductance
JP2870162B2 (ja) * 1990-07-20 1999-03-10 セイコーエプソン株式会社 半導体装置およびその製造方法
JP2759395B2 (ja) * 1992-03-25 1998-05-28 住友特殊金属株式会社 半導体デバイス
CA2092371C (en) * 1993-03-24 1999-06-29 Boris L. Livshits Integrated circuit packaging
US5294826A (en) * 1993-04-16 1994-03-15 Northern Telecom Limited Integrated circuit package and assembly thereof for thermal and EMI management
JP3505691B2 (ja) * 1995-01-23 2004-03-08 Ｎｅｃトーキン株式会社 電子装置
JP2970590B2 (ja) * 1997-05-14 1999-11-02 日本電気株式会社 磁気抵抗効果素子並びにこれを用いた磁気抵抗効果センサ、磁気抵抗検出システム及び磁気記憶システム
US6121544A (en) * 1998-01-15 2000-09-19 Petsinger; Julie Ann Electromagnetic shield to prevent surreptitious access to contactless smartcards
US6515352B1 (en) * 2000-09-25 2003-02-04 Micron Technology, Inc. Shielding arrangement to protect a circuit from stray magnetic fields
JP2003124538A (ja) * 2001-10-16 2003-04-25 Sony Corp 情報記憶装置およびその情報記憶装置を実装した電子機器
JP3907461B2 (ja) * 2001-12-03 2007-04-18 シャープ株式会社 半導体モジュールの製造方法
US6767592B2 (en) * 2001-12-05 2004-07-27 Seagate Technology Llc Method for thin film protective overcoat
US6906396B2 (en) * 2002-01-15 2005-06-14 Micron Technology, Inc. Magnetic shield for integrated circuit packaging
JP3923368B2 (ja) * 2002-05-22 2007-05-30 シャープ株式会社 半導体素子の製造方法
JP4013140B2 (ja) * 2003-01-15 2007-11-28 ソニー株式会社 磁気メモリ装置

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Publication number Publication date
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