專利名稱：芯片的保護裝置與相關方法
技術領域：
本發明關于一種電路的保護裝置，特別指一種集成電路的保護裝置與相關方法。
背景技術：
集成電路(IC)設計公司為求保護其中技術與防止電路被惡意復制，常規的作法是在集成電路(IC)中設置一或多個含有熔絲(例如多晶硅熔絲(poly fuse)或金屬熔絲(metal fuse))等斷路元件，以使被保護電路無法工作。由于其中的斷路元件為易熔斷的元件，當產品于測試時，通過探針提供高電壓或電流將該斷路元件熔斷，而使該被保護電路能正常工作。如果惡意復制者沒有經過將上述的斷路元件熔斷，則該被保護電路則無法工作。
應用熔絲的概念為可以事先預防電路被復制后出售。而一般的多晶硅熔絲或是金屬熔絲需要額外的接觸電極(probing pad)，這會增加芯片面積成本；另外從外觀上來看，有熔斷動作產生的燒焦痕跡，燒斷的熔絲容易被察覺而破解，與面積較大的接觸電極皆可作為惡意復制者了解如何破解的線索，其保護的作用有限。
為改善常規技術的限制，或是效果不佳，本發明提供一種芯片的保密裝置與保密方法，為于集成電路(IC)設計時加入一設置有斷路元件的保密電路，并需藉輸入一預設密碼，經解碼電路解密后才能將該集成電路實現應有的特性。
發明內容
本發明的目的的一在于提供一芯片的保護裝置及方法，從而達到保護的目的。
本發明的目的的一在于提供一芯片的保護裝置及方法，需要通過一可解碼的密碼進行解密，才能將該芯片實現應有的功能。
本發明提供一芯片包括有一被保護電路，根據一啟用信號決定是否進行正常操作；以及一保護電路，電連接該被保護電路，接收并依據一密碼，輸出該啟用信號。
本發明提供一種解密方法，應用于一芯片上，包含有輸入一密碼至一解碼電路；對比該密碼與該解碼電路的一預設密碼；以及當該密碼與該預設密碼相符時，改變一保密電路的電氣特性，藉以啟動一被保護電路。
圖1所示為本發明保護裝置的實施例示意圖；圖2所示為本發明解密方法的步驟流程圖；圖3所示為本發明保護裝置的較詳細示意圖。
主要部份的代表符號保護裝置12解碼電路 11保密電路13被保護電路15開關元件35電阻器33斷路元件具體實施方式
為防止復制集成電路(IC)行為，本發明提供一種防止芯片復制的保護裝置與相關方法，為于集成電路設計時加入一設置有斷路元件的保密電路，并需藉輸入一預設且唯一的密碼，經解碼電路解密后才能將該集成電路實現應有的特性。
圖1所示為本發明保護裝置的示意圖，本發明公開一種集成電路，集成電路包括一被保護電路15以及一保護電路12。該被保護電路15根據一啟用信號決定是否可實現應有特性而進行正常操作；該保護電路12電連接于該被保護電路15，該保護電路12還包括一解碼電路11以及一保密電路13，該解碼電路11接收一密碼，對比該密碼后輸出一解碼信號。該保密電路13接收并依據該解碼信號，改變該保密電路13的電氣特性，并輸出相對應的該啟用信號。
在一實施例中，該解碼電路11與被保護電路15由多個邏輯元件組成，故不知原始設計者，便無法區分眾多邏輯元件屬于該解碼電路11或是被保護電路15。在一實施例中，該解碼電路11所接收的密碼來自眾多存儲器中的部分存儲器的值，故不知原始設計者，亦不知該正確密碼需輸入至何處存儲器中。該存儲器的實施方式可由寄存器或是觸發器或是本領域普通技術人員即可輕易實現的。
在另一實施例中，該集成電路中設置一或多個保護電路12，并不限設置位置或數量。
如圖示，由電路中的解碼電路11于測試時輸入一預設且唯一的密碼，并經解碼電路11對比，若不正確，則無法改變保密電路13的電氣特性；若對比結果正確，則將一解碼信號送至保密電路13，以改變其中電氣特性，如產生一大電壓或電流將其中斷路元件熔斷，藉此使被保護電路15實現應有的功能。
圖2所示的解密方法步驟流程圖；在本實施例中，產品在測試時給予解密的步驟，解碼電路11的輸出端的預設值為高電位(high)，因此該保密電路13的開關元件35關斷，此時被保護電路15無法啟動；步驟S1輸入一密碼(Nbit password)至一解碼電路11中，該密碼于集成電路(IC)設計時設定，可由多位信號邏輯電路組成，其保密程度可依據需要改變其中位信號長度，其值為唯一；步驟S2輸入的密碼經過解碼電路11對比；步驟S3判斷該輸入的密碼是否對應解碼電路中的設計。若為不通過該驗證，則該解碼電路的輸出仍為預設狀態，該保密電路13仍未無法改變其電氣特性，即密碼的預設值使該保密電路13的開關元件35仍為關斷狀態，故該被保護電路15仍無法啟動。
步驟S4一旦驗證通過后便改變該保密電路13的電氣特性，藉以啟動一被保護電路15。其實施例可以熔斷其中的斷路元件，以藉改變保密電路13的電氣特性，并將意欲保護的電路啟動。即經對比后通過驗證則使解碼電路的輸出為低電位(low)，此時開關元件PMOS 35導通，大電流通過使斷路元件31(fuse)被熔斷，因此輸出的啟用信號(enable)為高電位(high)，被保護的電路啟動工作。如此，惡意的第三者即使拿到整個電路并復制出一模一樣的電路，因為沒有密碼，即使知道密碼也不知道從何處輸入該密碼，因此無法正常啟動電路。
而圖3所示為本發明保護裝置的較詳細示意圖。其中包括有一可供密碼輸入的解碼電路11；解碼電路11連接保密電路13中的開關元件35的一端，可控制其開關(on/off)狀態，開關元件35可以一晶體管實施，如CMOS、PMOS或NMOS等；開關元件35的一端還連接電源端，可控制電流，亦連接一電阻器33；該開關元件35還連接一斷路元件31，斷路元件31可以為熔絲。
因斷路元件31接地，因斷路元件31相對于電阻器33為小電阻，因此輸出的啟用信號(enable)為低電位(low)(B點)，被保護電路被設計為當啟用信號(enable)為低電位則無法啟動。同時，由解碼電路11的預設值的輸出為高電位(high)(A點)，因此開關元件35關斷。
當欲啟動被保護的電路時，需要如圖2所公開的程序輸入密碼到解碼電路11，且對比后通過驗證則使解碼電路11的輸出為低電位(low)(A點)，此時開關元件35導通(turn on)，大電流通過開關元件35而使斷路元件31熔斷成為斷路，輸出的啟用信號為高電位(high)(B點)，被保護電路被設計為當啟用信號(enable)為高電位則啟動工作。
另一實施例中，該電阻器33與該開關35的一端接地，而該斷路元件31的一端連接至電源端，被保護電路15被設計為當啟用信號為低電位則啟動工作。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求所進行的等效變化與修改，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種解密方法，應用于一芯片上，包含有輸入一密碼至一解碼電路；對比該密碼與該解碼電路的一預設密碼；以及當該密碼與該預設密碼相符時，改變一保密電路的電氣特性，藉以啟動一被保護電路。
2.如權利要求1所述的解密方法，其中為當該密碼與該預設密碼不相符時，該被保護電路無法啟動。
3.如權利要求1所述的解密方法，其中該改變該保密電路的電氣特性藉熔斷一斷路元件來實現。
4.一種集成電路(IC)，包括一被保護電路，根據一啟用信號決定是否進行正常操作；以及一保護電路，電連接該被保護電路，接收并依據一密碼，輸出該啟用信號。
5.如權利要求4所述的集成電路，其中該保護電路包括一解碼電路，解碼該密碼，并輸出一解碼信號；以及一保密電路，電連接該解碼電路，并依據該解碼信號輸出該啟用信號。
6.如權利要求5所述的集成電路，其中該保密電路包括一阻抗單元，一端連接到一第一電壓，另一端輸出該啟用信號；一開關，與該阻抗單元并聯，一控制端接受該控制信號；一斷路元件，一端與該開關及該阻抗單元相連接，另一端接于一第二電壓。
7.如權利要求6所述的集成電路，其中該斷路元件包括一熔絲。
8.如權利要求6所述的集成電路，其中該保密電路藉熔斷一斷路元件改變該啟用信號。
9.如權利要求6所述的集成電路，其中該開關為一晶體管。
10.如權利要求5所述的保護裝置，其中該解碼電路由多個邏輯單元組成。
全文摘要
一種保護裝置，位于一芯片內，該裝置包括有一解碼電路，解碼該密碼，并輸出一解碼信號；以及一保密電路，電連接該解碼電路，并依據該解碼信號輸出一啟用信號，該集成電路依據該啟用信號實現應有的特性，藉此保護裝置達到防止芯片復制的目的。
文檔編號H01L23/58GK1705120SQ20041004652
公開日2005年12月7日 申請日期2004年6月1日 優先權日2004年6月1日
發明者黃禎治, 葉達勛 申請人:瑞昱半導體股份有限公司