專利名稱：一種抗干擾的電路板設(shè)計及相關(guān)的程序和存儲媒體的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及移動終端、電路板、電路板輔助設(shè)計裝置和方法、輔助設(shè)計程序，以及存儲輔助設(shè)計程序的存儲媒體。更具體的說，本發(fā)明涉及抗干擾的電路板，用于電路板輔助設(shè)計的裝置和方法，執(zhí)行該方法的程序、存儲該程序的計算機可讀存儲媒體，以及包含該電路板的移動終端。
相關(guān)技術(shù)近年來，隨著數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字信息通訊基礎(chǔ)設(shè)施的廣泛普及，像數(shù)字信息一樣來處理諸如音樂、圖像、視頻和游戲之類的內(nèi)容已經(jīng)變得非常普遍了。轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息的內(nèi)容很容易受到通訊截取、竊聽、欺騙或者其它等等的欺騙性獲取，以及容易受到諸如存儲內(nèi)容數(shù)據(jù)的存儲媒體被非法復制和非法更改之類的欺騙性活動。于是，為了保護內(nèi)容版權(quán)擁有者的權(quán)利和內(nèi)容發(fā)行者的利益，建立安全系統(tǒng)是一項極大的挑戰(zhàn)。因此，就需要采用技術(shù)來保護轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息的版權(quán)工作。值得注意的是，在以下的討論中，獲得對機密(受到法律保護的)信息(例如，內(nèi)容和信號)的未經(jīng)授權(quán)訪問的難度可稱之為“抗干擾”。
對于提高通訊媒體的抗干擾的安全技術(shù)來說，可以有多種眾所周知的技術(shù)。在大多數(shù)技術(shù)中，可通過使用加密/授權(quán)技術(shù)來識別授權(quán)系統(tǒng)或加密數(shù)據(jù)，可改善抗干擾的情況。該技術(shù)的代表包括應(yīng)答—響應(yīng)交互認證技術(shù)，在該技術(shù)中，一旦需要訪問機密數(shù)據(jù)存儲區(qū)域，在該區(qū)域中存儲著需要加密工作的機密數(shù)據(jù)，則在裝置之間交換隨機數(shù)和響應(yīng)數(shù)值，以相互認證其有效性，只有允許有效的訪問。在機密數(shù)據(jù)的通訊中，可使用交互認證的隨機數(shù)或響應(yīng)數(shù)值來進行加密通訊，從而可防止未授權(quán)的解碼。
在電路板中安裝元件等且采用布線相連接，用于改善該電路板的抗干擾的一個條件是探測傳輸數(shù)字信息的信號線的難度。這是因為一旦探測到信號并且能夠確定信號的邏輯，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的信息能夠較容易以原始信號的相同質(zhì)量來復現(xiàn)。讀取電路板的信號越難，即，進行探測越難，則外部未授權(quán)訪問來分析或復制數(shù)字信息就越難；反之進行探測越容易，即，提取信號越容易，則分析或復制數(shù)字信息就會變得越容易。
對于電路板的安全技術(shù)來說，也有多種眾所周知的技術(shù)。例如，有一項技術(shù)是將處理機密信息的電路部分以一個芯片IC形式來形成，使得機密信息的信號不會在電路板上流動。另外，還有一項技術(shù)是將處理機密信息的電路部分采用樹脂等覆蓋著。此外，還有一項技術(shù)是將元件設(shè)置在可覆蓋機密信息信號所流動的信號線的可檢測部分(見日本專利特許公告No.2002-299842)。
然而，在處理機密信息的電路部分采用一個芯片IC形式或者采用樹脂等覆蓋的方法中，出現(xiàn)的問題是不能使用殼體的IC，即，在電路板上的所有芯片和引線都要加以控制等等。于是，根據(jù)目前技術(shù)和制造成本來考慮，這類方法是不實際的。另外，在采用一個芯片IC形式或者采用樹脂覆蓋來形成電路部分之后，不僅第三方而且連開發(fā)者或設(shè)計者(下文稱之為“設(shè)計者或者其它等等”)都不能驗證機密信號。此外，為了便于通訊在電路板上使用常規(guī)加密/認證技術(shù)，就需要將實現(xiàn)該技術(shù)的邏輯合并于處理數(shù)字信息的所有LSI中，但是考慮到目前技術(shù)和制造成本，采用該技術(shù)也是不實際的。此外，采用元件來覆蓋機密信息的信號線的方法，例如在日本專利特許公告No.2002-299842中所披露的，存在著通過去除元件就容易進行探測的問題。正如以上所討論的，采用常規(guī)的技術(shù)，很難完全消除電路板上流動機密信號的的信號線。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種使得第三方難以探測來改善抗干擾的電路板，同時解決于目前技術(shù)和制造成本有關(guān)的缺陷。此外，本發(fā)明的另一目的是提供一種適用于此類電路板的輔助設(shè)計裝置和方法、輔助設(shè)計程序，以及存儲輔助設(shè)計程序的存儲媒體。
本發(fā)明提出了一種具有多層結(jié)構(gòu)的電路板，該結(jié)構(gòu)將元件設(shè)置在基片中間的內(nèi)層上。為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的電路板中，流動預(yù)定機密信號的信號線是如此布線，使得機密信號不會以暴露的方式出現(xiàn)在電路板的表面上。該電路板適用于諸如移動電話和PDA之類的移動終端。
在電路板中，為了能夠確?？垢蓴_以及允許諸如設(shè)計者等等的特殊用戶能夠方便地提取機密信號，較佳的是，外部訪問元件連接在內(nèi)層所包括的信號線和在電路板表面上提供的預(yù)定觀察點之間并且允許特定用戶可以通過外部訪問元件來觀察和控制機密信號。
典型的是，該外部訪問元件可以允許具有加密功能以及對機密信號進行預(yù)定加密和向觀察點輸出加密機密信號的功能。在這種情況下，特殊用戶可以通過對觀察點上所出現(xiàn)的提供給信號的密碼的解碼來觀察和控制加密的機密信號。在存在著多個機密信號的情況下，機密信號可以采用預(yù)定分類方法來分類，并且對所分類的機密信號可以進行不同類型的加密。該加密功能可以包含加密引擎。在存在著多個機密信號的情況下，加密功能可以包含多個加密引擎，這些引擎可以根據(jù)分類的數(shù)量來進行加密。
另外，外部訪問元件可以允許具有快速界面功能，它能夠?qū)C密信號進行快采樣，并且壓縮機密信號和向觀察點輸出壓縮后的機密信號。該外部訪問元件可以允許具有輸出選擇功能以及可以允許用戶根據(jù)電路板的負載情況進行選擇，可選擇機密信號向觀察點輸出的輸出模式也可選擇不輸出的非輸出模式。外部訪問元件可以是選自由一個零歐姆電阻器和一個信號傳輸元件所構(gòu)成的一類元件，并且可以通過在電路板上安裝外部訪問元件來設(shè)置輸出模式以及通過在電路板上不安裝外部訪問元件來設(shè)置非輸出模式。外部訪問元件可以允許具有調(diào)試功能，以便于對安裝在電路板上的元件進行調(diào)試，并且允許用戶根據(jù)電路板的負載情況進行選擇，可選擇安裝外部訪問元件也可選擇不安裝外部訪問元件。在這種情況下，外部訪問元件可以對調(diào)試信號進行預(yù)定的加密，以便于構(gòu)成和控制元件的工作狀態(tài)并且向觀察點輸出加密后的調(diào)試信號。
為了在沒有考慮特殊用戶提取機密信號的條件下完全確?？垢蓴_，較佳的是，在內(nèi)層上至少包括一組選自用于輸入機密信號的元件和用于輸出機密信號的元件的元件。在將用于輸入或輸出機密信號的元件安裝在刪除連接端點的電路板上的情況下，用于輸入機密信號或輸出機密信號的元件可以通過利用過孔建立與信號線相連接的方法允許安裝在電路板的表面上。
本發(fā)明也提出了一種輔助設(shè)計裝置，它適用于具有多層結(jié)構(gòu)的電路板的輔助設(shè)計，這種多層結(jié)構(gòu)允許將元件設(shè)置在基片之間的內(nèi)層上。為了達到以上所提及的目的，本發(fā)明的輔助設(shè)計裝置包括包括檢測部分、配置部分和布線部分的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；和包括驗證部分的其它結(jié)構(gòu)。
檢測部分根據(jù)設(shè)計電路板所需的預(yù)定信息來檢測機密信號。配置部分將用于輸入檢測機密信號的元件和用于輸出檢測機密信號的元件之間具有預(yù)定封裝的元件配置在內(nèi)層上，以及設(shè)計電路。布線部分在內(nèi)層中對流動著檢測機密信號的信號線，以及設(shè)計電路。驗證部分驗證所設(shè)計的電路是否能服從配置部分和布線部分，以這種方式使得機密信號不會在電路板表面上以可觀察到的方式出現(xiàn)，并且如果電路沒有采用這種方式設(shè)計就會輸出預(yù)定的報警。較佳的是，具有預(yù)定封裝的元件可以是在電路板上安裝時刪除連接端點的元件。
由上述輔助設(shè)計裝置的檢測部分、配置部分、布線部分和驗證部分所進行的處理都可以采用輔助設(shè)計方法來進行，該方法提供了一系列處理步驟。特別是，該輔助設(shè)計方法使得在輔助設(shè)置裝置中，可根據(jù)設(shè)計電路板所需的預(yù)定信息來檢測機密信號；用于輸入檢測機密信號的元件和用于輸出檢測機密信號的元件之間具有預(yù)定封裝的元件可配置在內(nèi)層中，以及設(shè)計電路；檢測機密信號流動的信號線可布線在內(nèi)層并設(shè)計電路；以及驗證由配置元件和對信號線布線所設(shè)計的電路是否以這種方式，使得機密信號不會在電路板表面上以可觀察到的方式出現(xiàn)；并且如果確定電路沒有采用這種方式設(shè)計，就會輸出預(yù)定的報警。
較佳的是，該輔助設(shè)計方法是以使得輔助設(shè)計裝置執(zhí)行一系列處理步驟的程序方式來提供的。該程序可以存儲于計算機可讀存儲媒體。
根據(jù)本發(fā)明，電路板所具有的結(jié)構(gòu)是提供機密信號的信號線需要抗干擾措施，與機密信號的輸入和輸出有關(guān)的元件以及外部訪問元件都設(shè)置在內(nèi)層，并且將加密之后的機密信號輸出至電路板的表面。采用這樣的結(jié)構(gòu)，由第三方來探測就變得十分困難，因而改善了抗干擾性，同時也確保了設(shè)計者等等的觀察能量和控制能力。另外，在沒有安裝外部訪問元件的條件下來裝運電路板，就能夠獲得完全的抗干擾性。此外，由于對本發(fā)明的電路板采用的加密不同于常規(guī)集成電路所使用的加密，因此，就能夠組合任何商業(yè)上有效的元件和加密元件，從而能夠提供以低成本開發(fā)出具有抗干擾性能的電路板的優(yōu)良效果。
另外，根據(jù)本發(fā)明，電路板所具有的結(jié)構(gòu)是提供機密信號的信號線需要抗干擾措施，與機密信號的輸入和輸出有關(guān)元件中其設(shè)置位置將信號端暴露在電路板表面上的元件全都包含在內(nèi)層中，使得機密信號不會暴露在電路板的表面上。這就使得第三方的探測變得十分困難，因而改善了抗干擾性。此外，能夠較容易地使用輔助設(shè)計裝置和方法來設(shè)計具有改良抗干擾性能的電路板。另外，即使設(shè)計還不是十分合適，由于可以向設(shè)計者等等發(fā)出報警提示，所以就能夠避免電路板的設(shè)計差錯。
以下本發(fā)明結(jié)合附圖的詳細討論將使得本發(fā)明上述和其它目的、性能、方面和有點變得更加明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的具有基片結(jié)構(gòu)的電路板10的剖面示意圖；圖2是解碼元件35連接著觀察點34的電路板10的剖面示意圖；圖3是解碼元件35連接著觀察點34的電路板10的另一剖面示意圖；圖4是顯示將典型元件包含在元件包含層13中的示意圖；圖5是顯示將典型元件包含在元件包含層13中的另一示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的具有基片結(jié)構(gòu)的電路板40的剖面示意圖；圖7A是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電路板70的剖面示意圖；圖7B和7C是各自顯示將典型元件包含在元件包含層43中的示意圖；圖8是圖示描述根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電路板輔助設(shè)計裝置的功能方框圖；和，圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電路板輔助設(shè)計方法的處理步驟的流程圖。
較佳實施例的具體描述本發(fā)明具有改良的抗干擾性能的電路板是采用多層基片技術(shù)來制成的，該技術(shù)確保將元件設(shè)置在基片之間的內(nèi)層中。以下參考附圖來討論本發(fā)明電路板結(jié)構(gòu)的特征。
(第一實施例)根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電路板結(jié)構(gòu)是由于諸如機密信息的信號的信號線需要抗干擾，該信號線布線在內(nèi)層中，并且允許設(shè)計者等等可以在需要時觀察或控制機密信號。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的具有基片結(jié)構(gòu)的電路板10的剖面示意圖。正如圖1所示，電路板10包括上層基片11、上層多層基片12、元件設(shè)置層13、下層多層基片14，以及下層基片15。元件設(shè)置層13包含著元件31、32和33。在圖1中，信號線21在元件31、32和33之間互連著，并作為信號需要抗干擾流動的信號線。信號需要抗干擾包括例如，電路板設(shè)計者等等所設(shè)計的微計算機的存儲器總線、調(diào)試信號線等等的信號不想被第三方觀察到或者控制著。此信號以后稱為“機密信號”。信號線21不能像銅箔或過孔那樣出現(xiàn)在電路板10的表面上(即，上層基片11和下層基片15)，并且只能布線于元件設(shè)置層13中。另外，信號線21可通過元件31和過孔22與暴露在電路板10上層基片11上的觀察點34相連接。該觀察點34可用于建立與測試焊點、測試引腳、連接器或者其它等等的外部連接。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電路板10的元件31是一個用于控制在信號線21和觀察點34之間連接的元件，例如，外部訪問元件。通過允許元件31具有以下所描述的各種功能，就能夠?qū)崿F(xiàn)各種抗干擾性能。
1.加密功能通過使用具有加密功能的元件31，例如，加密引擎，就能夠提供具有預(yù)定密碼(加密)形式的流過信號線21的機密信號，并且輸出至觀察點34。于是，即使探測觀察點34，但仍無法讀取機密信號，除非提供給觀察點的密碼已經(jīng)被解碼。因此，只允許了解該密碼系統(tǒng)的設(shè)計者等等可以方便地觀察或控制機密信號，從而提高了對第三方的抗干擾性能。值得注意的是，通過將解碼元件35與觀察點34相連接，就能對密碼解碼。例如，安裝在電路板10預(yù)定位置上的解碼元件35(見圖2)，或者安裝在另一基片上的解碼元件35都可以使用電纜23以及其它等等從外部來連接觀察點34(見圖3)。
在存在著多個機密信號的情況下，可以使用一種信號加密功能對所有的機密信號來進行一種類型的加密，或者可以使用兩種或多種加密功能對預(yù)先分類的機密信號來進行不同類型的加密。于是，通過使用多種類型的加密，第三方的探測就會變得十分困難，從而就有希望提高抗干擾性能。
2.快速I/F功能在存在著多個機密信號的情況下，就需要提供與機密信號的數(shù)量相同的觀察點34。在這種情況下，所使用的元件31就應(yīng)該能在比機密信號流過信號線21的周期更短的周期中工作并且具有將所要輸入的信號從并行轉(zhuǎn)換成串行的快速接口(I/F)功能。這就確保了在信號線21上所流動的機密信號可以根據(jù)機密信號的周期進行快速采樣、壓縮和輸出，從而能夠減小暴露在外的觀察點34的數(shù)量。因此，就能夠減小由與電路板面積有關(guān)的觀察點所占據(jù)的面積，使之有可能減小電路板的制造成本。
3.輸出選擇功能只有在產(chǎn)品出貨之前才需要進行機密信號的觀察或控制的情況下，才可以使用具有輸出選擇功能的元件31。該元件31一般是一個開關(guān)元件，用于在連接和非連接之間切換，但是也可以是一個諸如零歐姆電阻器之類的跨接線元件或者是一個諸如總線緩沖器之類的信號傳輸元件。在元件31是前一種的情況下，元件31只有在需要進行機密信號的觀察或控制時才能切換到連接模式，但最終電路板10大多配置的元件31切換在非連接模式時出貨。在元件31處于后一種的情況下，元件31只在需要進行機密信號的觀察或控制時才配置和連接至電路板10，但最終電路板10大多沒有在其上配置元件31而予出貨。在這種方式中，可以刪除在電路板10內(nèi)層中的信號線21，并因此可以獲得對第三方完全的抗干擾性能。值得注意的是，出貨時具有加密功能或快速T/F功能的元件也并不一定要安裝在電路板上。
4.調(diào)試功能只有在產(chǎn)品出貨之前才需要進行機密信號的觀察或控制的情況下，才可以使用具有調(diào)試功能的元件31。調(diào)試功能就是探測信號線并且如果在地址、數(shù)據(jù)或者其它等等上出現(xiàn)設(shè)計者等等所預(yù)先規(guī)定的觸發(fā)狀態(tài)，則在觸發(fā)狀態(tài)發(fā)生前后的地址、數(shù)據(jù)和其它等等的狀態(tài)都存儲于元件31中的存儲器，并隨后允許設(shè)計者等等可以觀察存儲器的內(nèi)容。另外，調(diào)試功能就是探測信號線并且如果在地址、數(shù)據(jù)或者其它等等上出現(xiàn)設(shè)計者等等所預(yù)先規(guī)定的觸發(fā)狀態(tài)，則可以停止諸如元件32和33之類的必要元件的工作，并隨后可以根據(jù)設(shè)計者等等的指令恢復(和再次停止)其工作?？梢蚤_發(fā)已經(jīng)安裝了具有調(diào)試功能元件31的電路板10，但最終出貨的電路板10大多沒有安裝元件31。采用這種方式，可以刪除在電路板10內(nèi)層中的信號線21，并因此可以獲得對第三方完全的抗干擾性能。
值得注意的是，所提供的元件31可以具有加密功能和調(diào)試功能。這類元件31的使用為設(shè)計者等等提供了在不需要擔心由加密所引起的信號延遲的條件下開發(fā)電路板的優(yōu)良效果。
此外，除了加密功能此外，所提供的元件31也可以具有微計算機的功能，用于控制電路板10部分和微計算機調(diào)試功能(例如，JTAG(聯(lián)合測試工作組))(見圖4)。提供使用這類元件31，微計算機的調(diào)試信息可以加密并且輸出至觀察點34，從而提供諸如改善抗干擾性能之類的優(yōu)良效果。在這種情況下，加密功能部分和包括微計算機功能的部分以及微計算機調(diào)試功能可以是單獨的元件(見圖5)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電路板所具有的結(jié)構(gòu)需要抗干擾的機密信號的信號流經(jīng)線，與機密信號輸入和輸出有關(guān)的元件和外部訪問元件都設(shè)置在內(nèi)層中，以及向電路板表面輸出已經(jīng)加密的機密信號。采用這種結(jié)構(gòu)，由第三方的探測就變得十分困難，從而改善了抗干擾性能，同時確保了設(shè)計者等等的可觀察性和控制性。另外，通過提供沒有安裝外部訪問元件的電路板，就能夠獲得完全的抗干擾性能。此外，由于本發(fā)明電路板所使用的加密方法不同于常規(guī)集成電路所使用的加密方法，從而可以組合任何商業(yè)有效的元件和加密元件，從而可以提供以低成本開發(fā)具有抗干擾性能的電路板的優(yōu)良效果。
值得注意的是，圖1所示的電路板僅僅只是一個實例。于是，電路板內(nèi)層的結(jié)構(gòu)并不限制于由上層多層基片12、元件設(shè)置層13，以及下層多層基片14所組成，它可以自由的來確定，只要是由內(nèi)層來設(shè)置元件即可；例如，所有內(nèi)層都允許成為元件設(shè)置層，或者可以采用其它方式倆組合多層基片和元件設(shè)置層。
(第二實施例)根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電路板所具有的結(jié)構(gòu)是適用于機密信號的信號線可以布線在內(nèi)層，并且將暴露端點的元件也配置在內(nèi)層，例如，兩端元件和QFP(扁平封裝)元件。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第而二實施例的具有基片結(jié)構(gòu)的電路板40的剖面示意圖。正如圖6所示，電路板40包括上層基片41、上層多層基片42、元件設(shè)置層43、下層多層基片44，以及下層基片45。元件61設(shè)置在上層基片41上。元件設(shè)置層43中包含著元件62和63。在圖6中，信號線51在元件62和63之間互連著，并作為信號需要抗干擾機密信號流動的信號線。信號線51提供過孔52連接著元件61。
根據(jù)第二實施例，設(shè)置在線路板40的上層基片41上的元件是根據(jù)設(shè)置它的信號端點是不暴露在電路板40表面上的元件，例如，不可能進行探測的元件。例如，元件61是采用BGA(球形柵狀配置)封裝或其它封裝的元件。根據(jù)設(shè)置，信號端暴露于電路板40表面的元件，例如，元件62和63，都配置在元件設(shè)置層43上。在該結(jié)構(gòu)中，在信號線51中流動的需要抗干擾性能的機密信號就不會出現(xiàn)在外部，除非從電路板40中去除元件61。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電路板中，流過需要抗干擾性能的機密信號的信號線，以及在與機密信號的輸入和輸出有關(guān)的元件之間，根據(jù)設(shè)置需要信號端暴露于電路板40表面的元件都配置在內(nèi)層上，使得機密信號不會暴露于電路板的表面。這就使得第三方的探測變得十分困難，從而改善了抗干擾性能。
(第三實施例)接著，討論本發(fā)明的第三實施例，這是上述第一和第二實施例中所討論的基片結(jié)構(gòu)用于諸如移動電話和PDA之類移動終端中的實例。
眾所周知，移動電話常具有存儲其中的用戶本人或者其他人的個人信息，密碼和其它等等。這些個人信息和密碼都是用戶不愿意讓第三方所知道的機密信息，因此，較佳的是，采用抗干擾措施以防止欺騙性活動。正因為如此，移動電話所使用的電路板是將機密信息存儲于存儲器并且流過與機密信息有關(guān)的信號的信號線都設(shè)置在電路板的內(nèi)層的電路板。圖7A和7B顯示了上述結(jié)構(gòu)實例的圖形。特別是，將機密信息存儲于非揮發(fā)性存儲器73(閃存)，工作存儲器(SRAM)74用于處理機密信息，流過與機密信息有關(guān)的信號的信號線81和切斷電源的電阻器72都設(shè)置在元件設(shè)置層43上，以及CPU 71設(shè)置在上層基片41上。很顯然，應(yīng)該在內(nèi)層43中所設(shè)置的元件和信號線都可以根據(jù)移動電話的處理電路或者作為機密信號處理的信號來變化。
近年來，不少的系統(tǒng)已經(jīng)逐漸投入到實際使用中，在這些系統(tǒng)中，可以使用安裝在移動電話上的非接觸通訊功能，IC卡或者其它等等來進行收費等等后動。例如，系統(tǒng)可以包括由JR West所制造的ICOCA(注冊商標)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，就只能采用數(shù)據(jù)通訊的方式來進行付費、收費等等，因此對已經(jīng)安裝了這種系統(tǒng)的移動電話或其它設(shè)備來說，抗干擾性能就變得特別重要，以避免出現(xiàn)金融損失。就此而言，已經(jīng)安裝了這類系統(tǒng)的移動電話或其它等等所使用的電路板應(yīng)該是非接觸通訊處理部分(或者存儲處理程序的存儲器)75和連接著非接觸通訊處理部分75的信號線83都設(shè)置電路板的內(nèi)層中，以及存儲機密信息的存儲元件和流過與機密信息有關(guān)的信號的信號線也都設(shè)置電路板的內(nèi)層中的電路板。圖7C是顯示這類結(jié)構(gòu)的特殊實例的圖形。
如上所述，通過在用于諸如移動電話和PDA之類移動終端的電路板中采用以上所述的基片結(jié)構(gòu)，使得第三方的探測變得十分困難，從而能夠改善抗干擾性能。值得注意的是，盡管圖7A至7C所示的實例顯示了將第二實施例的基片結(jié)構(gòu)應(yīng)用于移動終端的情況，但是也有可能應(yīng)用第一實施例的基片結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)確保了設(shè)計者等等對移動終端的觀察性和控制性。
作為上述第一至第三實施例的電路板，如果該結(jié)構(gòu)是將流過需要抗干擾流動的機密信號的信號線以及與機密信號的輸入和輸出有關(guān)的所有元件都設(shè)置在電路板的內(nèi)層上的電路板。則在這種條件下就不可能探測到信號。然而，還存在著第三方惡意剝離或刮去電路板的表面使得設(shè)置在內(nèi)層上的元件、信號線等等暴露在外的很大可能性。為了能對第三方剝離或刮去電路板表面進行測量，較佳的是，電路板具有元件斷裂功能。例如，可以采用以下所述的方式來提供電路板的元件斷裂功能。
在元件設(shè)置層和與機密信號輸入和輸出有關(guān)的元件之間的粘結(jié)強度大于元件本身的斷裂強度。這樣，如果試圖從元件設(shè)置層上剝離元件，就會使得元件本身發(fā)生斷裂。
另外，在元件設(shè)置層和與機密信號輸入和輸出有關(guān)的元件之間的粘結(jié)強度大于在元件和流過機密信號的信號線(引線圖形)之間的連接強度。這樣，如果試圖從元件設(shè)置層上剝離元件，就會使得在元件和信號線之間的電性能連接發(fā)生中斷。
另外，可允許元件設(shè)置層所具有的剩余應(yīng)力可大于與機密信號輸入和輸出有關(guān)元件的斷裂強度或者大于在元件和流過機密信號的信號線之間的連接強度。這里，剩余應(yīng)力是指在元件設(shè)置層中所保持著的應(yīng)力(例如，根據(jù)彎曲狀態(tài)恢復所產(chǎn)生的力)。剩余應(yīng)力所保持著的狀態(tài)是，如果元件設(shè)置層沒有受到損壞則保持著該應(yīng)力，而如果元件設(shè)置層受到任何損壞則釋放該應(yīng)力。這樣，在元件設(shè)置層被切割或接地的情況下，元件本身就會引起斷裂或者在元件和信號線之間的電性能連接會發(fā)生中斷。
(第四實施例)本發(fā)明第四實施例討論了對上述第一至第三實施例所討論的電路板進行設(shè)計輔助的裝置(即，CAD裝置或其它等等)。根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電路板輔助設(shè)計裝置和方法具有允許常規(guī)電路板設(shè)計輔助裝置和方法考慮機密信號的特性。值得注意的是，例如，在日本專利特許公告No.2000-242674中詳細討論了常規(guī)電路板輔助設(shè)計裝置和方法。
圖8是討論根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電路板輔助設(shè)計裝置的功能方框示意圖。在圖8中，輔助設(shè)計裝置包括通用輸入部分801、數(shù)據(jù)輸入部分802、輸入命令分析部分803、設(shè)計信息存儲部分804、顯示部分805、抗干擾信號檢測部分806、抗干擾元件配置部分807、抗干擾信號布線部分808、以及抗干擾信號驗證部分809。
通用輸入部分801是一個輸入接口，例如，鍵盤或鼠標，并且接受由用戶操作者所輸入的各種設(shè)計命令。由電路圖形產(chǎn)生CAD裝置或者其它等等(未顯示)所產(chǎn)生的電路圖形信息等等輸入至數(shù)據(jù)輸入部分802。輸入命令分析部分803分析輸入到命令輸入部分801的設(shè)計命令并且確定所輸入命令的類型。設(shè)計命令可包括元件配置命令、引線命令、以及其它等等。設(shè)計信息存儲部分804存儲設(shè)計電路板所需的設(shè)計信息，例如，從數(shù)據(jù)輸入部分802所輸入的電路圖形信息，基片信息，層結(jié)構(gòu)信息、元件信息、連接信息、信號信息、設(shè)計參考信息、以及其它等等。在信號信息中，例如，由設(shè)計者等等所指定的信號信息中可以包括與所指定的信號是否是機密信號有關(guān)的信息。顯示部分805顯示與正在設(shè)計的電路板設(shè)計步驟相關(guān)的顯示屏幕。
對于指定機密信號的方法來說，設(shè)計者等等可以一個一個來指定信號的名稱，例如，TCKTDI、TMS、TDO、NRO和NWT。另外，也可以指定諸如“CS”和“ADR”之類的預(yù)定拼法，并可以將包含該拼法的信號指定為機密信號。另外，采用該方法所指定的機密信號，可以將電路板所包含的信號分成為多個組，并且其中一組是具有抗干擾屬性的機密信號。
進一步參考圖9，討論與抗干擾性能有關(guān)的電路板輔助設(shè)計方法。
抗干擾信號檢測部分806從設(shè)計信息存儲部分804中所存儲的信號信息中檢測機密信號(步驟S901)?？垢蓴_元件配置部分807所進行的設(shè)計處理步驟是將連接著抗干擾信號檢測部分806的可以探測的機密信號的元件中具有預(yù)定封裝的元件(例如，暴露端點的元件)配置在內(nèi)層中，并且將其它元件配置在可配置其它元件的合適區(qū)域中的步驟(步驟S902)。在設(shè)計步驟中的元件配置可以采用常規(guī)CAD裝置所使用的方法，也可以由設(shè)計者等等通過命令輸入部分801給出指令來進行。即使元件是信號端暴露的元件，例如，該元件是采用BGA封裝、CSP封裝或者其它等等，則都可以根據(jù)設(shè)計者等等的判斷力，將該元件配置在電路板的上層或下層的表面。
在抗干擾元件配置部分807已經(jīng)配置好所有元件之后，抗干擾信號布線部分808進行只在內(nèi)層區(qū)域中的機密信號線以及在可配置其它引線的合適區(qū)域中的其它引線的引線設(shè)計處理步驟(步驟S903)?？垢蓴_信號驗證部分809驗證已經(jīng)過抗干擾元件配置部分807和抗干擾信號布線部分808的設(shè)計處理步驟的電路板，確認機密信號是否只在內(nèi)層中有引線，流過機密信號的信號線和元件沒有暴露在電路板的表面上，以及其它等等(步驟S904)。如果任何流過機密信號的元件端點、信號線、過孔以及其它等等暴露在電路板的表面上，則向設(shè)計者等等發(fā)出警示信息(步驟S905和906)。根據(jù)所發(fā)出的警示信息的含意，可以在顯示部分805的屏幕上顯示該信息，其中警示部分可以高亮度來顯示，或者警示信息可以采用諸如蜂鳴器之類的聲音來發(fā)出。已經(jīng)接受到警示信息的設(shè)計者等等可隨后重新配置元件或者重新進行信號線的引線(重復步驟S902至S904)。
如上所述，通過使用根據(jù)本發(fā)明第四實施例的電路板輔助設(shè)計裝置和方法，就能夠容易地設(shè)計出上述第一至第三實施例所討論的具有改良抗干擾性能的電路板。此外，即使設(shè)計還不是很合適，但是由于向設(shè)計者發(fā)出了警示信息，因此就能夠避免電路板的設(shè)計差錯。
在詳細討論本發(fā)明的過程中，上述討論只是在各個方面進行了說明，而并不是限制。應(yīng)該理解的是，可以在不脫離本發(fā)明范圍的條件下，引伸出多種其它改進和變化。
權(quán)利要求
1.一種具有多層結(jié)構(gòu)且將元件設(shè)置在基片之間的內(nèi)層(13和43)上的電路板(10和40)，其基本特征在于流過預(yù)定機密信號的信號線(21、51、81和83)采用機密信號不會以可觀察到的方式出現(xiàn)在電路板的表面(11、15、41和45)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其基本特征在于在所述信號線和在所述電路板表面上所設(shè)置的預(yù)定觀察點(34)之間連接著的外部訪問元件(31)設(shè)置在內(nèi)層(13和43)上；和，特殊用戶可允許通過所述外部訪問元件(31)來觀察和控制所述機密信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路板，其基本特征在于所述外部訪問元件(31)具有加密功能，并對所述機密信號進行預(yù)定的加密以及向所述觀察點(34)輸出加密后的機密信號；和，特殊用戶可允許通過解碼提供給所述觀察點(34)出現(xiàn)信號的密碼來觀察和控制所述加密機密信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路板，其基本特征在于在存在著多種機密信號的情況下，可采用預(yù)定分類的方法來分類所述機密信號，以及對所分類的機密信號進行采用不同類型的加密。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路板，其基本特征在于所述加密功能包括一個加密引擎。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路板，其基本特征在于所述加密功能包括與分類的數(shù)量相符的多個加密引擎。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路板，其基本特征在于所述外部訪問元件(31)具有快速接口功能，該接口可實現(xiàn)所述機密信號的快速采樣，和所述機密信號的壓縮以及向所述觀察點(34)輸出所述壓縮之后的機密信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路板，其基本特征在于所述外部訪問元件(31)具有輸出選擇功能，并且允許用戶可以根據(jù)電路板的出貨情況來選擇所述機密信號輸出至所述觀察點(34)的輸出模式和非輸出模式中的一種模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路板，其基本特征在于所述外部訪問元件(31)是一個選自由零歐姆電阻器和信號傳輸元件所構(gòu)成組中的元件，并且通過將外部訪問元件安裝在所述電路板上來設(shè)置所述輸出模式，以及通過不在所述電路板上安裝外部訪問元件的方法來設(shè)置非輸出模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路板，其基本特征在于所述外部訪問元件(31)具有調(diào)試功能，適用于調(diào)試安裝在電路板上的元件，并允許用戶可根據(jù)電路板的出后情況來選擇所述外部訪問元件的安裝和不安裝中的一種模式。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路板，其基本特征在于所述外部訪問元件(31)還具有調(diào)試功能，適用于調(diào)試安裝在電路板上的元件，并對用于觀察和控制元件操作的調(diào)試信號進行預(yù)定的加密，以及向觀察點(34)輸出加密后的調(diào)試信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其基本特征在于至少一組選自由輸入所述機密信號的元件和輸出所述機密信號的元件所構(gòu)成的組設(shè)置在所述內(nèi)層(13和43)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板，其基本特征在于在用于輸入或輸出所述機密信號的元件(61)安裝在其表面刪除所述連接端點的電路板中的情況下，所述用于輸入或輸出所述機密信號的元件可以通過利用過孔(52)建立與所述信號線連接的方法配置在所述電路板的表面(41)。
14.一種便攜式移動終端，它包括電路板(70)，它具有安裝在其中用于執(zhí)行通訊處理的元件且采用將元件設(shè)置在基片之間的內(nèi)層中的多層結(jié)構(gòu)；和，接口(70)，它連接著所述電路板(70)；其基本特征在于在所述電路板(70)中，配置著用于管理預(yù)定機密信號的元件以及對流過所述機密信號的信號線進行布線，使得所述機密信號不會以可觀察的方式出現(xiàn)在所述電路板的表面(41和45)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述移動終端，還包括非接觸通訊處理部分(75)，可用于以非接觸通訊方式來發(fā)送和接受信息，其基本特征在于配置用于管理采用非接觸通訊方式所發(fā)送和接受的機密信號的元件，以及信號線的布線，使之設(shè)置在所述電路板(70)的內(nèi)層(43)中。
16.一種適用于具有多層結(jié)構(gòu)且將元件設(shè)置在基片之間的內(nèi)層中的電路板的輔助設(shè)計的輔助設(shè)計裝置，該裝置包括檢測部分(806)，用于根據(jù)設(shè)計電路板所需的預(yù)定信息來檢測所述機密信息；配置部分(807)，用于在內(nèi)層中配置在用于輸入所檢測的機密信號的元件和用于輸出所檢測的機密信號的元件中具有預(yù)定封裝的元件，并設(shè)計所述電路；和，布線部分(808)，用于在內(nèi)層中對流過所述檢測機密信號的信號線進行布線，并設(shè)計電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的輔助設(shè)計裝置，還包括驗證部分(809)，用于驗證已經(jīng)歷配置部分(807)和布線部分(808)的電路是否采用所述機密信號不會以可觀察的方式出現(xiàn)在電路板表面的方法設(shè)計的，并且如果電路沒有采用該方法設(shè)計就輸出預(yù)定的警示信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的輔助設(shè)計裝置，其基本特征在于所述具有預(yù)定封裝的元件是安裝在電路板時刪除連接端點的元件。
19.一種適用于具有多層結(jié)構(gòu)且將元件設(shè)置在基片之間的內(nèi)層中的電路板的輔助設(shè)計的輔助設(shè)計方法，該方法所包括的步驟根據(jù)設(shè)計所述電路板所需的預(yù)定信息來檢測機密信號；在內(nèi)層中配置在用于輸入在所述檢測步驟中所探測的機密信號的元件和用于輸出在所述檢測步驟中所檢測的機密信號的元件中具有預(yù)定封裝的元件，并設(shè)計所述電路；在內(nèi)層中對在檢測步驟中流過所述檢測機密信號的信號線進行布線，并設(shè)計電路；驗證已經(jīng)歷了配置步驟和引線步驟的電路是否采用所述機密信號不會以可觀察的方式出現(xiàn)在電路板表面的方法設(shè)計的；和，如果在驗證步驟中確定所述電路沒有采用該方法設(shè)計，就輸出預(yù)定的警示信息。
20.一種適用于具有多層結(jié)構(gòu)且將元件設(shè)置在基片之間的內(nèi)層中的電路板的輔助設(shè)計的輔助設(shè)計裝置所執(zhí)行的程序，該程序使得所述輔助設(shè)置裝置可執(zhí)行步驟根據(jù)設(shè)計所述電路板所需的預(yù)定信息來檢測機密信號；在內(nèi)層中配置在用于輸入在所述檢測步驟中所檢測的機密信號的元件和用于輸出在所述檢測步驟中所檢測的機密信號的元件中具有預(yù)定封裝的元件，并設(shè)計所述電路；在內(nèi)層中對在檢測步驟中流過所述檢測機密信號的信號線進行布線，并設(shè)計電路；驗證已經(jīng)歷了配置步驟和布線步驟的電路是否采用所述機密信號不會以可觀察的方式出現(xiàn)在電路板表面的方法設(shè)計的；和，如果在驗證步驟中確定所述電路沒有采用該方法設(shè)計，就輸出預(yù)定的警示信息。
21.一種存儲著適用于具有多層結(jié)構(gòu)且將元件設(shè)置在基片之間的內(nèi)層中的電路板的輔助設(shè)計的輔助設(shè)計裝置所執(zhí)行程序的計算機可讀存儲媒體，其中該程序使得所述輔助設(shè)置裝置可執(zhí)行步驟根據(jù)設(shè)計所述電路板所需的預(yù)定信息來檢測機密信號；在內(nèi)層中配置在用于輸入在所述檢測步驟中所檢測的機密信號的元件和用于輸出在所述檢測步驟中所檢測的機密信號的元件中具有預(yù)定封裝的元件，并設(shè)計所述電路；在內(nèi)層中對在檢測步驟中流過所述檢測機密信號的信號線進行布線，并設(shè)計電路；驗證已經(jīng)歷了配置步驟和布線步驟的電路是否采用所述機密信號不會以可觀察的方式出現(xiàn)在電路板表面的方法設(shè)計的；和，如果在驗證步驟中確定所述電路沒有采用該方法設(shè)計，就輸出預(yù)定的警示信息。
22.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述內(nèi)層和與機密信號輸入、輸出相關(guān)的元件之間的粘結(jié)強度大于所述元件自身的斷裂強度。
全文摘要
提供了一種電路板，該電路板通過使得第三方難以進行探測而改善了抗干擾性能，同時解決與當前技術(shù)和制造成本有關(guān)的問題。流過需要抗干擾流動的機密信號的信號線(21)和其端點連接著信號線(21)的元件(32和33)都設(shè)置在電路板(10)的元件設(shè)置層(13)上。只有流過預(yù)定元件(31)的經(jīng)過加密的機密信號才能輸出至設(shè)置在電路板(10)表面上的觀察點(34)。通過對元件(31)提供給觀察點(34)上出現(xiàn)的信號密碼的解碼才能進行機密信號的外部觀察和控制。
文檔編號G06F21/87GK1617654SQ20041008560
公開日2005年5月18日 申請日期2004年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月9日
發(fā)明者中山武司, 齊藤義行, 朝日俊行 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社