一种可爆破销毁的单芯片固态硬盘的制作方法

本发明涉及单芯片固态硬盘的研发、制造技术领域，尤其涉及一种集成了硅基微雷管，可实现爆破销毁的单芯片固态硬盘。

背景技术：

硬盘是计算机系统的主要存储媒介之一，传统的机械硬盘采用磁性碟片作为存储介质。相对于传统的机械硬盘，固态硬盘(ssd)是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，主要由控制单元和存储单元(flash芯片、dram芯片)组成。因其有快速读写、质量轻、能耗低以及体积小等特点，目前已经进入存储市场的主流行列，并有着取代传统机械硬盘的趋势。

封装，是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，简单地说，就是把集成电路硅片放在一块起到承载作用的基板或引线框上，把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体。封装不仅可以安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁。系统级封装(sip)，相对于传统实现单个功能的产品封装，是将多个具有不同功能的芯片，再结合其他有源或无源电子元器件，封装到一起，从而形成一个系统或者子系统。其主要优点有：高度集成化、小型化、高性能、低功耗以及低成本等。

单芯片固态硬盘的出现，主要是应对一些高集成、小型化、高可靠性要求的嵌入式应用场景，它将晶圆级的主控芯片、存储芯片、缓存芯片以及其他一些电子元器件通过系统级封装技术(sip)加工成一颗芯片，虽然外形小巧，但是却能够实现普通2.5寸固态硬盘、msata或m.2等不同类型固态硬盘几乎全部的功能。

目前，在单芯片固态硬盘的安全保密领域，涉密数据快速销毁的主要手段为快速擦除和物理销毁，前者是通过主控的功能实现数据的快速擦除，而后者是通过高电压击穿的方式破坏芯片的功能，但这两种方式在特定的环境下，并不能确保数据能够被100％安全销毁。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种可爆破销毁的单芯片固态硬盘，即在单芯片固态硬盘中集成了硅基微型雷管，在需要销毁数据的时候，使用物理爆破的方式，彻底炸毁nandflash存储芯片及其中的涉密数据。采用的具体技术方案为：

一种可爆破销毁的单芯片固态硬盘，包括内部主控芯片、存储芯片，硅基微型雷管和触发电路，外部爆破触发接口；

在有数据销毁需求时，或由外部信号控制所述内部主控芯片触发引爆所述硅基微型雷管，或由外部信号通过所述外部爆破触发接口引爆所述硅基微型雷管。

即该技术方案包括固态硬盘的关键部件主控芯片和存储芯片，同时集成了用于爆破销毁的硅基微型雷管及相关触发电路，可由主控芯片或外部独立接口触发，实现爆破。

进一步，硅基微型雷管是一种基于微电子机械系统(mems)技术和工艺的微型硅基燃爆炸装置，包含换能元件和装药结构等。

本发明的实现方案和工作原理进一步描述如下：

本发明为一种单芯片固态硬盘，内部集成了硅基微型雷管，在需要数据销毁的前提下，可实现物理爆破，彻底销毁nandflash芯片和其中的数据。

目前的单芯片固态硬盘主要是将晶圆级的主控芯片、存储芯片、缓存芯片以及其他一些电子元器件，直接通过系统级的封装技术(sip)以及3d堆叠等封装技术，直接封装成一颗独立的、高集成的小尺寸芯片，其内部互联通过封装基板实现，并采用焊线、倒装焊或smt焊接等工艺。而本发明则是在此基础上多集成了硅基微型雷管和相关触发控制电路，由于硅基雷管的外形、材质和互联结构完全类似于普通集成电路硅片，因此可以实现封装工艺的完全兼容。

从信号实现上来描述，在有数据销毁需求时，可由上位机控制内部主控芯片触发，或由独立外部接口触发引爆。若有更复杂的控制要求，可选集成独立控制芯片进行触发控制。

从基本功能上看，本发明是固态硬盘，内部包含主控芯片、nandflash存储芯片和dram缓存芯片(可选)，可以实现数据的存储和读写；

从外形上看，本发明是一颗独立的、封装完成的芯片，封装形式不限，可以是塑封、陶瓷封装或其他类型的封装，其拥有统一的对外接口；

本发明内部包含微型硅基雷管及相关触发电路，可通过主控或独立外部接口触发，实现物理爆破，并炸毁nandflash存储芯片及其中的涉密数据。

主要保护以下技术方案：

一种高集成的单芯片固态硬盘，内部包含主控芯片、nandflash存储芯片和dram缓存芯片(可选)，可以实现数据的存储和读写；外形上是一颗独立的、封装完成的芯片，封装形式不限，拥有统一的对外接口；内部包含微型硅基雷管及相关触发电路，可通过主控或独立外部接口触发，实现物理爆破，并炸毁nandflash存储芯片及其中的涉密数据。

本发明的有益效果为：

1.通过在单芯片固态硬盘中集成微型硅基雷管，可实现物理爆破来炸毁nandflash存储芯片及其中的涉密数据，这种销毁方式更为彻底和安全；

2.可通过上位机控制主控触发或独立外部接口进行触发引爆，可适应多种不同的应用场合，可选集成触发控制芯片，实现更复杂的控制要求。

附图说明

图1为普通单芯片固态硬盘和本发明的制造流程对比图；

图2为本发明的主要功能模块图；

图3为本发明的内部互联正视示意图；

图4为本发明的内部互联俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实例对本发明作进一步描述：

参阅附图1，普通的单芯片固态硬盘是将晶圆级的主控芯片、存储芯片、缓存芯片(可选)以及其他一些电子元器件，直接通过系统级的封装技术(sip)以及3d堆叠等封装技术，直接封装成一颗独立的、高集成的小尺寸芯片，其内部互联通过封装基板和wirebonding工艺实现。本发明的实现方式与普通的单芯片固态硬盘没有区别，只是在此基础上集成了硅基雷管及相关触发电路，额外实现了物理爆破的功能。

参阅附图2，本发明与普通单芯片固态硬盘一样，其重要的组成部分，包括主控芯片、存储芯片、缓存芯片(可选)等模块。同时，本发明额外集成了硅基雷管及触发控制芯片(可选)，实现了物理爆破的功能。

参阅附图3、附图4，这是发明的内部结构正视示意图和俯视示意图，晶圆级的主控芯片、nand存储芯片、dram缓存芯片等，在切割成单片硅片后，粘贴到封装基板上，通过金线焊接实现内部互联，而硅基雷管为实现爆破效果，一般放置于nand存储芯片上方，也是通过金线焊接互联，而其他一些电阻、电容等被动元器件则是通过smt的方式与基板进行互联，最后基板会放入模具中，使用塑封胶进行注塑封装，再经过激光打印、植球、切割成型等步骤后，最终被加工成单颗成品芯片。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种可爆破销毁的单芯片固态硬盘，包括主控芯片、存储芯片，内部集成了微型硅基雷管及相关触发电路，可由上位机控制内部主控芯片触发，或由独立外部接口触发引爆，实现物理爆破，炸毁NAND Flash存储芯片及其中的所有数据。通过本发明，可以使得固态硬盘中的数据销毁的更为彻底和安全；内部可选集成雷管爆破触发控制芯片，可以通过程序实现多样化的爆破触发控制，使用更为灵活方便，可适应多种不同的应用场合。

技术研发人员：金瑞;张欢
受保护的技术使用者：上海威固信息技术股份有限公司
技术研发日：2019.04.04
技术公布日：2019.07.09