(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部材、第１の集積回路チップおよび複数のボンド・ボールのアレイを有する第１のボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージであって、前記複数のボンド・ボールが前記基板部材の第１の面に配置され、前記基板部材が、前記基板部材の前記第１の面とは反対側の第２の面に配置された複数のランドのアレイを備えた第１のボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージと、
基板部材、第２の集積回路チップおよび複数のボンド・ボールのアレイを有する第２のＢＧＡパッケージであって、前記第１および前記第２のＢＧＡパッケージ間に第２のＢＧＡパッケージの前記第２の集積回路チップが密閉されるように、第２のＢＧＡパッケージの前記複数のボンド・ボールが前記第１のＢＧＡパッケージの前記基板部材の前記複数のランドに固定され、前記基板部材が導体の反不正行為セキュリティ・メッシュを備え、前記第１のＢＧＡパッケージの前記基板部材上の前記第１の集積回路チップが、第２のＢＧＡパッケージの前記基板部材に統合された前記反不正行為セキュリティ・メッシュに対する不正行為を検出できるように、前記反不正行為セキュリティ・メッシュの導体が、第２のＢＧＡパッケージの１つのボンド・ボールを介して前記第１のＢＧＡパッケージの前記第１の集積回路チップに結合された第２のＢＧＡパッケージと
を備えたアセンブリ。
【請求項２】
前記第２のＢＧＡパッケージの前記基板部材が複数の導電層を備えたプリント回路板であり、前記反不正行為セキュリティ・メッシュが前記複数の導電層のうちの１つの中に導体を包含している、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記第１のＢＧＡパッケージの前記基板部材が複数の導電層を備えたプリント回路板であり、前記第１のＢＧＡパッケージの前記プリント回路板が第２の反不正行為セキュリティ・メッシュを備えた、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
複数の表面実装パッドを有するプリント回路板をさらに備え、前記第１のＢＧＡパッケージの前記複数のボンド・ボールが前記プリント回路板の第１の面の前記表面実装パッドに固定され、したがって前記第１のＢＧＡパッケージが前記プリント回路板の前記第１の面に固定され、前記プリント回路板が反不正行為セキュリティ・メッシュ層を備え、前記反不正行為セキュリティ・メッシュ層の導体が前記第１のＢＧＡパッケージの前記複数のボンド・ボールのうちの１つに結合された、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記プリント回路板の前記第１の面に固定された表面実装コンポーネントをさらに備えた、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
複数のキーを有するキーパッドをさらに備え、前記キーパッドが前記プリント回路板の前記第１および第２のＢＧＡパッケージとは反対側の面に配置され、前記プリント回路板の前記反不正行為セキュリティ・メッシュ層が前記キーパッドと前記第１および第２のＢＧＡパッケージの間に配置された、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記アセンブリが売場専用端末である、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項８】
導電経路が、前記第１のＢＧＡパッケージの集積回路チップから、前記第１のＢＧＡパッケージの基板部材を通り、前記第２のＢＧＡパッケージの第１のボンド・ボールを通って垂直に上に上がり、前記第１のＢＧＡパッケージの前記集積回路チップの上の前記第２のＢＧＡパッケージの前記反不正行為セキュリティ・メッシュを横方向に通過し、前記第２のＢＧＡパッケージの第２のボンド・ボールまで横方向に延び、前記第２のボンド・ボールを通り、かつ、前記第１のＢＧＡパッケージの前記基板部材を通って離散抵抗まで垂直に下に下がっており、前記離散抵抗が前記第１のＢＧＡパッケージの前記基板部材に表面実装された、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項９】
導電経路が、前記第１のＢＧＡパッケージの集積回路チップから、前記第１のＢＧＡパッケージの基板部材を通り、前記第２のＢＧＡパッケージの第１のボンド・ボールを通って垂直に上に上がり、前記第１のＢＧＡパッケージの前記集積回路チップの上の前記第２のＢＧＡパッケージの前記反不正行為セキュリティ・メッシュを横方向に通過し、前記第２のＢＧＡパッケージの第２のボンド・ボールまで横方向に延び、前記第２のボンド・ボールを通り、かつ、前記第１のＢＧＡパッケージの前記基板部材を通って離散抵抗まで垂直に下に下がっており、前記離散抵抗が前記第２のＢＧＡパッケージの前記基板部材に表面実装された、請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記反不正行為セキュリティ・メッシュが電気絶縁された少なくとも一対の導体を備え、前記対の前記導体のうちの第１の導体が、前記第２のＢＧＡパッケージの第１のボンド・ボールを介して前記第１のＢＧＡの前記集積回路チップの第１の端子に結合され、前記対の前記導体のうちの第２の導体が、前記第２のＢＧＡパッケージの第２のボンド・ボールを介して前記第１のＢＧＡの前記集積回路チップの第２の端子に結合された、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
複数の対のボンド・ボールが前記第１のＢＧＡパッケージの前記集積回路チップを取り囲んでいる反不正行為ピケット・フェンス構造を形成し、個々の対が前記第１のＢＧＡパッケージのボンド・ボールおよび前記第２のＢＧＡパッケージのボンド・ボールを備え、前記ピケット・フェンス構造の実質的に垂直のピケットを形成するために個々の対の前記ボンド・ボールが一体に電気接続された、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
基板部材を有する第１のキャビティ・ダウン・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージであって、不正行為検出論理回路が前記基板部材に固定され、離散抵抗が前記基板部材に表面実装された第１のキャビティ・ダウン・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージと、
前記第１のキャビティ・ダウンＢＧＡパッケージの前記基板部材に表面実装された第２のキャビティ・ダウンＢＧＡパッケージと、
を備え、
前記第２のキャビティ・ダウンＢＧＡパッケージが、基板部材および複数のボンド・ボールのアレイを備え、
前記第２のキャビティ・ダウンＢＧＡパッケージの前記基板部材が、前記第２のキャビティ・ダウンＢＧＡパッケージの前記複数のボンド・ボールのうちの特定のボンド・ボールを介して前記不正行為検出論理回路に電気結合された導体の反不正行為セキュリティ・メッシュを備えたことを特徴とするパッケージ・オン・パッケージ（ＰＯＰ）デバイス。
【請求項１３】
前記ＰＯＰデバイスがプリント回路板に表面実装され、前記プリント回路板が前記ＰＯＰデバイスの下の前記プリント回路板の中を延びる第２の反不正行為セキュリティ・メッシュを備え、前記不正行為検出論理回路が前記第１のキャビティ・ダウンＢＧＡパッケージの複数のボンド・ボールを介して前記第２の反不正行為セキュリティ・メッシュに結合された、請求項１２に記載のＰＯＰデバイス。
【請求項１４】
前記ＰＯＰデバイスおよび前記プリント回路板が売場専用（ＰＯＳ）端末の一部である、請求項１３に記載のＰＯＰデバイス。
【請求項１５】
汎用メモリ・デバイスが前記第２のキャビティ・ダウンＢＧＡパッケージの前記基板部材に固定され、前記汎用メモリ・デバイスが主として売場専用端末以外のデバイスに使用されるタイプの汎用メモリ・デバイスであり、前記不正行為検出論理回路が、主として売場専用端末に使用されるタイプの専用集積回路の一部である、請求項１２に記載のＰＯＰデバイス。
【請求項１６】
前記離散抵抗が前記反不正行為セキュリティ・メッシュのための終端抵抗である、請求項１２に記載のＰＯＰデバイス。
【請求項１７】
前記反不正行為セキュリティ・メッシュが前記第２のキャビティ・ダウンＢＧＡパッケージの複数のボンド・ボールの周辺リングを介して延び、したがって複数のボンド・ボールの前記周辺リングがピケット・フェンス・セキュリティ・メッシュ構造を形成する、請求項１２に記載のＰＯＰデバイス。
【請求項１８】
前記第１のキャビティ・ダウンＢＧＡパッケージの前記基板部材がプリント回路板である、請求項１２に記載のＰＯＰデバイス。
【請求項１９】
第２のボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージ中の導体の反不正行為セキュリティ・メッシュを、第１のＢＧＡパッケージ内に取り付けられた集積回路を使用してモニタするステップを含み、
前記第２のＢＧＡパッケージが、基板部材および複数のボンド・ボールのアレイを備え、
前記第２のＢＧＡパッケージの前記基板部材が、第２のＢＧＡパッケージの前記複数のボンド・ボールのうちの特定のボンド・ボールを介して、前記第１のＢＧＡパッケージ内に取り付けられた前記集積回路に電気結合された導体の反不正行為セキュリティ・メッシュを備え、
前記第２のＢＧＡパッケージが前記第１のＢＧＡパッケージにピギー・バックで取り付けられ、したがって前記第１および第２のＢＧＡパッケージが共にパッケージ・オン・パッケージ・セキュリティ・モジュールを形成している、モニタの方法。
【請求項２０】
前記反不正行為セキュリティ・メッシュが導体を備え、前記導体の第１の末端が前記集積回路に結合され、前記導体の第２の末端が終端抵抗によって終端され、前記終端抵抗が前記第１のＢＧＡパッケージに表面実装される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
汎用メモリ・デバイスが前記第２のＢＧＡパッケージ内に含まれ、前記汎用メモリ・デバイスが主として売場専用端末以外のデバイスに使用されるタイプの汎用メモリ・デバイスであり、前記第１のＢＧＡパッケージ内に取り付けられる前記集積回路が主として売場専用端末に使用されるタイプの専用集積回路である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
複数の表面実装アタッチメント構造のアレイを第１の面に備え、かつ、複数のランドのアレイを前記第１の面とは反対側の面に備えた第１の表面実装集積回路パッケージと、
基板部材および複数の表面実装アタッチメント構造のアレイを備えた第２のキャビティ・ダウン表面実装集積回路パッケージと、
を備えたセキュア・モジュールであって、
前記第２のキャビティ・ダウン表面実装パッケージの前記表面実装アタッチメント構造が、前記第１の表面実装パッケージ上の複数のランドの前記アレイに固定され、
前記第２のキャビティ・ダウン表面実装集積回路パッケージの前記基板部材が、前記第２のキャビティ・ダウン表面実装集積回路パッケージの前記基板部材を介した前記セキュア・モジュール中へのアクセスを検出するための導体の反不正行為セキュリティ・メッシュを備え、
アクセスを検出するための前記導体の反不正行為セキュリティ・メッシュは、前記第１の表面実装集積回路パッケージに配置された集積回路によって駆動およびモニタされることを特徴とする
セキュア・モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
<< 関連出願の相互参照 >>
本出願は、参照により本明細書にその主題が組み込まれている、２００７年４月１３日に出願した、Steven M.PopeおよびRuben C.Zetaによる「Package-On-Package Secure Module Having Anti-Tamper Mesh In The Substrate Of The Upper Package」という名称の通常の米国特許出願第１１／７８６８７１号の一部継続出願であり、また、米国特許法１２０条に基づき、その優先権を主張するものである。
【０００２】
<< 技術分野 >>  
開示する実施形態は、電子コンポーネントおよび無許可アクセスからのデータの安全に関し、より詳細には、売場専用（ＰＯＳ）端末における電子コンポーネントの安全に関する。
【背景技術】
【０００３】
買い物は、しばしば、売場専用（ＰＯＳ）端末と呼ばれている電子デバイスを使用して行われる。ＰＯＳ端末は、通常、電子通信リンクを介して金融機関に結合される。店内の買手は、支払いのために例えばデビット・カード、クレジット・カード、キャッシュ・カードまたはスマート・カードを店のレジ係に示すことができる。スマート・カードを使用したトランザクションの一例を考察する。買手は、店のレジ係にスマート・カードを示す。レジ係は、スマート・カードをＰＯＳ端末のスマート・カード読取りポートに挿入し、ＰＯＳ端末によってスマート・カードに記憶されている預金口座番号が読み取られる。買手は、次に、識別のために、通常、ＰＯＳ端末に結合されるキーパッド・デバイスに個人識別番号（ＰＩＮ）を入力する。また、買手は、他の識別情報を入力することも可能である。買手は、例えば、ＰＯＳ端末に結合される署名取込みデバイス上で署名することができる。
【０００４】
次に、ＰＯＳ端末は、ＰＯＳ端末に記憶されている暗号化キーを使用して、（スマート・カードからの）預金口座番号、識別番号（例えばＰＩＮ番号）およびトランザクションの量、トランザクションの日付などのトランザクションに関する他の情報を暗号化する。暗号化された情報は、モデムまたは他の電子通信リンクを介してＰＯＳ端末から金融機関へ送信される。
【０００５】
金融機関は、暗号化された情報を受け取り、暗号化キーを使用して情報を解読し、預金口座番号、識別情報およびトランザクションに関する情報を回復する。トランザクションがデビット・トランザクションである場合、買手の銀行預金口座から引き落とされる。次に、暗号化キーを使用してトランザクションの確認が暗号化され、暗号化された確認が金融機関からＰＯＳ端末へ送り返される。ＰＯＳ端末は、売場専用端末に記憶されている暗号化キーを使用して確認を解読する。通常、この確認はトランザクション・レシートの一部としてプリント・アウトされ、レシートのコピーが買手に渡される。
【０００６】
したがって要注意の金融情報および識別情報がＰＯＳ端末に入力され、ＰＯＳ端末を通過することが分かる。暗号化キーは、ＰＯＳ端末が安全に金融機関と通信することができるように、一般的にはＰＯＳ端末に記憶されている。さらに、ＰＯＳ端末を使用する際に、買手に関する情報がＰＯＳ端末に記憶され、かつ／またはＰＯＳ端末を通過することになる。このような情報には、場合によっては預金口座番号およびそれらに関連するＰＩＮ番号が含まれる。
【０００７】
このような要注意の情報が泥棒の手に渡るのを防止するために様々な方法が使用されている。ある例では、要注意の情報を含んだＰＯＳ端末内の集積回路が細かいワイヤ・メッシュで取り囲まれ、包まれ、あるいは覆われている。メッシュの導体のいくつかが集積回路の第１の端子に結合されており、一方、メッシュの他の導体が集積回路の第２の端子に結合される。集積回路は、この第１および第２の端子をモニタする。泥棒が集積回路にアクセスするためにメッシュを介して探索しようと試みると、導体のいくつかが切断され、または共に押し付けられる可能性が高くなるはずである。この状態が集積回路によって不正行為状態として検出されることになる。このような不正行為状態を集積回路が検出したならば、集積回路は、直ちに要注意の情報（例えば暗号化キー）を消去し、したがって泥棒が集積回路にアクセスしても、そのときには既に要注意の情報が消去されていることになる。
【０００８】
従来技術による一例示的ＰＯＳ端末の場合、ＰＯＳ端末は、プロセッサ集積回路、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）集積回路および不揮発性メモリ集積回路を備えている。プロセッサ集積回路およびＳＲＡＭ集積回路は、反不正行為メッシュで覆われている。アプリケーション・プログラムは不揮発性メモリに記憶されている。電源が投入されると、プロセッサ上で実行するオペレーティング・システムによってアプリケーション・プログラムが不揮発性メモリからＳＲＡＭへ転送される。暗号化キーは、プロセッサ集積回路上の読取り専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている。アプリケーション・プログラムが有効イメージであることをプロセッサが確認すると、プロセッサは、ＳＲＡＭのアプリケーション・プログラムを実行する。ＰＯＳ端末の次のオペレーションにこの暗号化キーを使用することができ、また、この暗号化キーを一時的にＳＲＡＭに記憶させることも可能である。したがって不正行為状態が検出されると、泥棒がプロセッサ集積回路およびＳＲＡＭ集積回路内の揮発性メモリに記憶されている要注意の情報にアクセスすることができるようになる前に、ＳＲＡＭならびにプロセッサ内における他の揮発性記憶装置ロケーションが直ちに消去される。
【０００９】
従来技術にはセキュリティ・メッシュを提供するための多くの技法が存在しており、例えば米国特許第６６４６５６５号に、セキュア・ケースを有するＰＯＳ端末が記述されている。このケースは、２つのプリント回路板の間にはさまれたいわゆるセキュリティ・フェンス・モジュールを備えている。プリント回路板の各々は蛇行トレース層を備えており、したがってこれらの２つのプリント回路板およびセキュリティ・フェンス・モジュールのアセンブリが共に、安全が保証されたボリュームを密閉している。
【００１０】
米国特許第７０５４１６２号には、基板およびカバーを備えたセキュリティ・モジュールが記述されている。基板およびカバーは、インターデジット式蛇行直列導電経路を備えている。カバーと基板がボール・グリッド・アレイ相互接続を介して当接されると、この蛇行導電経路によって、カバーと基板の間に密閉されたボリュームが本質的に取り囲まれる。当接するカバーおよび基板の周囲部分のグリッド・アレイ接続は、側部からの侵入を防止する千鳥形の行またはピケット・フェンス構成を有している。
【００１１】
米国特許出願公開第２００７／００３８８６５号には、カバー中の耐不正行為トラックとプリント回路板中の耐不正行為トラックがリンクするようにプリント回路板に取り付けるように適合されたキャップが記述されている。キャップ中のトラックおよびプリント回路板中のトラックが共に、チャンバを保護する耐不正行為セキュリティ・シールドを形成する。
【００１２】
米国特許第７０６５６５６号には、トリップ・ワイヤが埋め込まれた可撓性プラスチック重合体層を加えることによって不正行為からプリント回路板を保護する方法が記述されている。
【００１３】
米国特許出願公開第２００６／０２３１６３３号には、セラミック・チップ・キャリアおよびセラミック・キャップを備えた耐不正行為セラミック・マルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）が記述されている。チップ・キャリアおよびキャップの各々は、いわゆるセキュリティ蛇行線を備えている。キャップは、内部空洞を密閉するために、はんだボールまたははんだフィレットによってチップ・キャリアに結合される。
【００１４】
米国特許出願公開第２００６／００８７８８３号には、はんだボールのボール・グリッド・アレイを使用して外部システムに反不正行為モジュールを接続する接続層を備えた反不正行為モジュールが記述されている。ある例では、エポキシに包まれたワイヤ・メッシュが、モジュールを包んでいる保護層をなしている。
【００１５】
米国特許第５８６１６６２号には、集積回路のための反不正行為シールドが記述されている。ある例では、シールドの導体は格子パターンを有しており、導電性エポキシでできている。
【００１６】
米国特許出願公開第２００７／００１８３３４号には、埋め込まれたセキュリティ・シールドを有するキャビティ・ダウン集積回路パッケージが記述されている。プリント回路板も、埋め込まれたセキュリティ・シールドを有している。パッケージがボール・コネクタを使用してプリント回路板に接続されると、パッケージ中のシールドおよびプリント回路板中のシールドが共に、パッケージの集積回路を不正行為から遮蔽するセキュリティ・エンベロープを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第６６４６５６５号
【特許文献２】米国特許第７０５４１６２号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／００３８８６５号
【特許文献４】米国特許第７０６５６５６号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００６／０２３１６３３号
【特許文献６】米国特許出願公開第２００６／００８７８８３号
【特許文献７】米国特許第５８６１６６２号
【特許文献８】米国特許出願公開第２００７／００１８３３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
残念なことに、売場専用端末回路のためのセキュリティ・メッシュを提供することは、一般的には高価であり、かつ／または不適切であることが望ましくない。求められているのは、代替の解決手段である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
パッケージ・オン・パッケージ（ＰＯＰ）セキュア・モジュールは、売場専用（ＰＯＳ）端末において使用される。ＰＯＰセキュア・モジュールは、第１のボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージ部分および第２のＢＧＡパッケージ部分を備えている。第１のＢＧＡパッケージ部分は、基板部材と、基板部材の一方の面に配置された複数のボンド・ボールのアレイと、基板部材の反対側の面に配置された複数のランドのアレイとを備えている。第２のＢＧＡパッケージ部分のボンド・ボールは、第２のＢＧＡパッケージ部分が第１のＢＧＡパッケージ部分にピギー・バックで取り付けられるように第１のＢＧＡパッケージ部分のランドに固定される。第１の反不正行為セキュリティ・メッシュは、第２のＢＧＡパッケージ部分の基板部材の中に埋め込まれている。第１の反不正行為セキュリティ・メッシュは、基板部材の平面内を横方向に延びており、また、カーテン様方式で垂直方向に延び、モジュールの側縁の周りにピケット・フェンス・セキュリティ・メッシュ構造を形成する。
【００２０】
第１のＢＧＡパッケージ部分の集積回路は、第１の反不正行為セキュリティ・メッシュに結合され、それを駆動およびモニタする。モジュールがＰＯＳ端末内のプリント回路板（ＰＣＢ）の上に配置されると、集積回路が第２の反不正行為セキュリティ・メッシュに結合され、それを駆動およびモニタする。第２の反不正行為セキュリティ・メッシュは、ＰＯＰセキュア・モジュールがその上に取り付けられるＰＣＢ内の金属トレース層の中に実現される。第２の反不正行為セキュリティ・メッシュは、ＰＯＰセキュア・モジュールの下に延びる。したがって、第２のＢＧＡパッケージ部分の基板部材の中の第１のメッシュの平らな部分は、上からの侵入に対して保護しており、第１のメッシュのピケット・フェンス周辺拡張部は、側部からの侵入に対して保護しており、また、下方に位置しているＰＣＢ内の第２のメッシュは、下からの侵入に対して保護している。
【００２１】
一実施例では、第１のＢＧＡパッケージ部分の集積回路は、不正行為検出論理と、売場専用端末に使用するために特に適合された専用回路とを備えた専用集積回路である。この集積回路は、汎用のメモリ・デバイスの製造販売はしていない事業体（例えば第１の半導体会社）によって製造販売されている。第２のＢＧＡパッケージ部分には、汎用の離散メモリ・デバイスを実際に販売している事業体（例えば第２の半導体会社）によって製造販売されている汎用メモリ集積回路が含まれる。このメモリ集積回路は、主として売場専用端末以外のアプリケーションにおいて使用されるタイプのメモリ集積回路である。メモリ集積回路は、専用集積回路と比較して、より大量に量産することができる。セキュア・モジュールに必要なメモリは、離散メモリ集積回路を備えることによって提供され、より大量に製造される集積回路の形態のメモリの比較的低コストでの提供を利用するために専用集積回路の上に追加メモリを提供し、専用集積回路をより大きくすることによって提供されているのではない。専用集積回路および大量生産メモリ集積回路は、いずれも、第１および第２の反不正行為セキュリティ・メッシュによって遮蔽された安全なボリューム中に密閉されている。不正行為状態が検出されると、専用集積回路内の不正行為検出論理の指令によって直ちに離散メモリ集積回路の内容が消去される。
【００２２】
ＰＯＰモジュールの中に個別のＳＲＡＭ集積回路を備えたセキュア・モジュールにより、第１のＢＧＡパッケージ部分の専用集積回路の設計または基板部材のうちのいずれかを修正する必要なく、異なるバージョンのモジュールを実現することができる。ＰＯＰパッケージによって追加される利点は、第１のＢＧＡパッケージ部分またはその専用集積回路を変更することなく、サイズが異なるメモリまたはタイプが異なるメモリを異なるバージョンのモジュールの中に提供することができることである。
【００２３】
第２の新規な態様では、単一のキャビティ・ダウン・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージ内に並んで専用集積回路およびメモリ集積回路が配置されている。ＢＧＡパッケージは基板部材を備えている。反不正行為セキュリティ・メッシュは基板部材の中に埋め込まれており、専用集積回路がこの反不正行為セキュリティ・メッシュに結合され、それを駆動およびモニタする。ＢＧＡパッケージが売場専用（ＰＯＳ）端末内のＰＣＢの上に配置されると、やはり専用集積回路が第２の反不正行為セキュリティ・メッシュに結合され、それを駆動およびモニタする。第２の反不正行為セキュリティ・メッシュは、ＢＧＡパッケージがその上に取り付けられるＰＣＢ内の金属トレース層の中に実現される。第２の反不正行為セキュリティ・メッシュは、ＢＧＡパッケージの下に延びる。
【００２４】
第３の新規な態様では、パッケージ・オン・パッケージ・セキュア・モジュールは、第１のＢＧＡパッケージ部分、第２のＢＧＡパッケージ部分およびＢＧＡメッシュ・キャップを備えている。第１のＢＧＡパッケージ部分は、第１のＢＧＡパッケージ部分の第１の基板部材の底面に配置された複数の第１のボンド・ボールのアレイを備えており、また、やはり第１の基板部材の上面に配置された複数の第１のランドのアレイを備えている。第１の集積回路チップ（例えば不正行為検出論理を備えたマイクロコントローラ）は、第１の基板部材の上面に固定される。第１のランドは、第１の集積回路チップが取り付けられる、第１の基板部材の上面の中央の位置を取り囲んでいる。
【００２５】
第２のＢＧＡパッケージ部分は、第２の基板部材の底面に配置された複数の第２のボンド・ボールを有している。第２のボンド・ボールは、第２の基板部材の底面のその周辺に同心リングで配置されている。第２のボンド・ボールおよび第２の基板部材は、第２の基板部材の下に中央空洞を形成する。第２のボンド・ボールは、第１のＢＧＡパッケージ部分の第１のランドに対して位置決めされ、かつ、それらに固定され、したがって第２のＢＧＡパッケージ部分は、第１のＢＧＡパッケージ部分にピギー・バックで取り付けられる。第２のＢＧＡパッケージ部分も、第２の基板部材の上面に配置された複数の第２のランドを備えている。第２の集積回路チップ（例えばスタティック・ランダム・アクセス・メモリ）は、第２の基板部材の上面に固定される。第２のランドは、第２の集積回路チップが第２の基板部材の上面に取り付けられる位置を取り囲んでいる。
【００２６】
ＢＧＡメッシュ・キャップは、第３の基板部材および複数の第３のボンド・ボールを備えている。第３のボンド・ボールは、第３の基板部材の底面のその周辺に配置されており、第３の基板部材の下に中央空洞を形成する。メッシュ・キャップは、メッシュ・キャップの第３のボンド・ボールが第２のＢＧＡパッケージ部分の対応する第２のランドに対して位置決めされ、かつ、それらに固定されるように第２の集積回路チップの上に置かれている。導体の反不正行為メッシュは、反不正行為メッシュの導体が第３の基板部材の上面に露出しないよう、また、第３の基板部材のあらゆる側面に露出しないよう、第３の基板部材の中に埋め込まれている。
【００２７】
第１の集積回路チップ内の不正行為検出論理は、セキュア・モジュール内の安全に、第２および第３のボンド・ボールのうちの非周辺のボンド・ボールによって、ＢＧＡメッシュ・キャップ内の反不正行為メッシュ内の導体に接続されている。反不正行為メッシュの導体は、セキュア・モジュール内に含まれる終端抵抗によって終端されている。いくつかの実施形態では、ＰＯＳ端末のプリント回路板へのセキュア・モジュールのはんだ付けに先立って、ＰＯＳ端末の製造者が他のメッシュ終端抵抗をセキュア・モジュールに追加することができるよう、非実装の表面実装アタッチメント位置がセキュア・モジュールの底部に提供されている。追加されるメッシュ終端抵抗は、第１のボンド・ボールのうちの様々なボンド・ボールの適切な接続によって、セキュア・モジュール内のメッシュ終端抵抗ではなく、反不正行為メッシュに接続される。反不正行為メッシュは、セキュア・モジュールがＰＯＳ端末内のプリント回路板上の所定の位置に置かれたとき、セキュア・モジュールの下に延びるように構築されている。セキュア・モジュールの下に延びる反不正行為メッシュは、該反不正行為メッシュおよびＢＧＡメッシュ・キャップ内の反不正行為メッシュが共に、第１の集積回路チップの同じ不正行為検出論理によって制御およびモニタされる単一の反不正行為メッシュ構造を形成するように接続されている。
【００２８】
セキュア・モジュールは、アセンブルされた形態でＰＯＳ端末の製造者に提供することができ、あるいは別法として、容易にアセンブルすることができる個別のピースとして、第１のＢＧＡパッケージ部分、第２のＢＧＡパッケージ部分およびメッシュ・キャップをＰＯＳ端末の製造者に提供することも可能である。どこか他の部分で使用するために（例えばＰＯＳ端末のプリント回路板上のどこか他の部分に表面実装される他の集積回路の上に反不正行為メッシュを横方向に延ばすためにＰＯＳ端末内のどこか他の部分で使用するために）、まったく同じメッシュ・キャップを提供することも可能である。
【００２９】
他の詳細および実施形態ならびに技法については、以下の詳細な説明の中で説明されている。以上の概要は、本発明を定義することを意図したものではない。本発明は、特許請求の範囲によって定義されている。
【００３０】
添付の図面は、本発明の実施形態を示したもので、同様の数表示は同様のコンポーネントを表している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の新規な態様によるパッケージ・オン・パッケージ（ＰＯＰ）セキュア・モジュール１０の簡易横断面図である。
【図２】図１のＰＯＰセキュア・モジュール１０の斜視図である。
【図３】集積回路１４を露出させるためにカプセル封止材が除去された図１のＰＯＰセキュア・モジュール１０の底部の斜視図である。
【図４】第１の反不正行為セキュリティ・メッシュのピケット・フェンス拡張部を示す斜視図である。
【図５】売場専用（ＰＯＳ）端末に使用されている図１のＰＯＰセキュア・モジュール１０を示す簡易断面線図である。
【図６】図５の一部の拡大図である。
【図７】第１および第２の反不正行為セキュリティ・メッシュ３９および５０への集積回路１４の接続方法を示す回路図である。
【図８】集積回路１４がセキュリティ・メッシュの導体を駆動およびモニタする方法を示す簡易回路図である。
【図９】集積回路１４が第１および第２の反不正行為セキュリティ・メッシュ３９および５０を駆動およびモニタすることができる他の方法を示す簡易回路図である。
【図１０】単一キャビティ・ダウン・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージの図であり、その基板部材が第２の新規な態様による反不正行為セキュリティ・メッシュを備えている。
【図１１】単一キャビティ・ダウン・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージの図であり、その基板部材が第２の新規な態様による反不正行為セキュリティ・メッシュを備えている。
【図１２】単一キャビティ・ダウン・ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージの図であり、その基板部材が第２の新規な態様による反不正行為セキュリティ・メッシュを備えている。
【図１３】新規な態様によるセキュア・モジュールの簡易断面図である。
【図１４】新規な態様によるセキュア・モジュールの簡易断面図である。
【図１５】終端抵抗をセキュア・モジュールに使用するための、図１４のセキュア・モジュールの可能接続方法を示す図である。
【図１６】セキュア・モジュールの底面に追加される終端抵抗を使用するための、図１４のセキュア・モジュールの可能接続方法を示す図である。
【図１６Ａ】セキュア・モジュールの下のＰＯＳ  ＰＣＢ上に配置される終端抵抗を使用するための、図１４のセキュア・モジュールの可能接続方法を示す図である。
【図１７】新規な態様によるセキュア・モジュールの簡易断面図である。
【図１８】新規な態様によるセキュア・モジュールの簡易断面図である。
【図１９】新規な態様によるセキュア・モジュールの簡易断面図である。
【図２０】新規な態様によるセキュア・モジュールの簡易断面図である。
【図２１】図２０のセキュア・モジュールに使用されているシリコン・メッシュ・チップを上から見た簡易図である。
【図２２】新規な態様によるセキュア・モジュールの簡易断面図である。
【図２３】新規な態様によるセキュア・モジュールの簡易断面図である。
【図２４】図２３および２５のセキュア・モジュールに使用されているシリコン・カバー構造を上から見た簡易図である。
【図２５】新規な態様によるセキュア・モジュールの簡易断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、新規なパッケージ・オン・パッケージ（ＰＯＰ）セキュア・モジュール１０の簡易断面線図である。ＰＯＰセキュア・モジュール１０は、第１のボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージ部分１１および第２のＢＧＡパッケージ部分１２を備えている。第１のＢＧＡパッケージ部分１１は、基板部材１３、集積回路チップ１４、複数のボンド・ボールのアレイ、複数のランドのアレイおよび離散コンポーネント１５、１６を備えている。この横断面図には６つのボンド・ボール１７〜２２が示されている。集積回路チップ１４は、ワイヤ・ボンドによって基板部材１３に接続されており、また、エポキシ・ポッティング・カプセル封止材などのカプセル封止材２３のブロックでカプセル封止されている。この横断面図には２つのボンド・ワイヤ２４、２５および４つのランド２６〜２９が示されている。
【００３３】
第２のＢＧＡパッケージ部分１２は、基板部材３０、集積回路チップ３１および複数のボンド・ボールのアレイを備えている。この横断面図には４つのボンド・ボール３２〜３５が示されている。集積回路チップ３１は、ワイヤ・ボンドによって基板部材３０に接続されており、また、カプセル封止材３６のブロックでカプセル封止されている。この横断面図には２つのボンド・ワイヤ３７および３８が示されている。第２のＢＧＡパッケージ部分１２のボンド・ボール３２〜３５は、第１のＢＧＡパッケージ部分１１の基板部材１３の上部表面のランド２６〜２９のうちの対応するランドに対して位置決めされ、かつ、それらに固定される。したがって第２のＢＧＡパッケージ部分１２は、第１のＢＧＡパッケージ部分１１にピギー・バックで取り付けられており、これらの２つのＢＧＡパッケージ部分が共にセキュア・モジュールを形成する。
【００３４】
図に示されている実施例の場合、基板部材１３および３０は、ＢＧＡパッケージの製造に習慣的に使用されているタイプの多層プリント回路板である。第２のＢＧＡパッケージ部分１２の基板部材３０は、導体の第１の反不正行為セキュリティ・メッシュ３９を備えている。メッシュ３９の導体は、幅が約０．２ミリメートルであり、互いに約０．２ミリメートルの間隔を隔てている。以下でさらに詳細に説明するように、集積回路チップ１４上の不正行為制御論理（図７の参照数表示１１６参照）によってこのメッシュに電力が供給されモニタされる。集積回路チップ１４上の不正行為制御論理は、基板部材３０の周辺には配置されていない第２のＢＧＡパッケージ部分のボンド・ボールを介してメッシュ３９内の導体に接続されている。図１の例では、不正行為制御論理は、第１の端子４０、ボンド・ワイヤ２４、ボンド・パッド４１、横方向に延びる導体４２、導電ビア４３、ランド２７、ボンド・ボール３３および導電ビア４４を介してメッシュ３９の第１の導体（ＷＩＲＥ０）に結合される。また、不正行為制御論理は、第２の端子４５、ボンド・ワイヤ２５、ボンド・パッド４６、横方向に延びる導体４７、ビア４８、ランド２８、ボンド・ボール３４および導電ビア４９を介してメッシュ３９の第２の導体（ＷＩＲＥ１）に結合される。
【００３５】
また、ＰＯＰセキュア・モジュール１０が売場専用（ＰＯＳ）端末内のプリント回路板の上に配置されると、やはり集積回路チップ１４上の不正行為制御論理が、その上にモジュール１０が取り付けられるプリント回路板に配置されている第２の反不正行為セキュリティ・メッシュ５０（図５および６参照）に結合され、電力を供給し、それをモニタする。集積回路チップ１４上の不正行為制御論理は、第１のＢＧＡパッケージ部分１１のボンド・ボールを介して第２のメッシュ５０の２つの導体（ＷＩＲＥ３およびＷＩＲＥ４）に接続されている。これらのボンド・ボールは、基板部材１３の周辺に配置されているのではなく、第１のＢＧＡパッケージ部分１１の内側に向かって配置されている。図１の簡易断面図には集積回路チップ１４からこの第２のメッシュまでの接続は示されていないが、不正行為制御論理は、第３の端子、ボンド・ワイヤ、ボンド・ボール１９などの内側のボンド・ボールおよびプリント回路板上の表面実装パッド、ならびにプリント回路板中に第２のメッシュ５０内の第１の導体まで延びる導電ビアを介して、第２のメッシュ５０の第１の導体（ＷＩＲＥ３）に結合される。同様に、不正行為制御論理は、第４の端子、ボンド・ワイヤ、ボンド・ボール２０などの内側のボンド・ボールおよびプリント回路板上の表面実装パッド、ならびにプリント回路板中に第２のメッシュ５０内の第２の導体まで延びる導電ビアを介して、第２のメッシュの第２の導体（ＷＩＲＥ４）に結合される。
【００３６】
図２は、図１のＰＯＰセキュリティ・モジュール１０の斜視図である。数表示３９のラベルが振られている破線は、モジュール１０の外側からは見えないが、メッシュ３９が基板部材３０の中に配置されている平面を示している。
【００３７】
図３は、集積回路チップ１４およびそのボンド・ワイヤを示すためにカプセル封止材２３が除去されたモジュール１０の底部の斜視図である。
【００３８】
図４は、メッシュ３９の周辺部分の外形を示したものである。メッシュ３９は、基板部材３０内を横方向に延びる平面に単に存在しているのではなく、やはりＰＯＰセキュア・モジュール１０の側縁の周りにカップを伏せたように（ｃｕｐ  ｄｏｗｎ）なされている。一実施例では、メッシュ３９の２つの導体は、第１および第２のＢＧＡパッケージ部分１１および１２のボンド・ボールを介して垂直方向に上下に蛇行するようになされており、それにより、集積回路チップ１４および３１を横方向の次元内で取り囲むピケット・フェンス様セキュリティ構造を形成する。「ピケット」には、ここでは、２つのボンド・ボールおよびそれらの間の接続によって実質的に垂直方向の導電経路が形成されるよう、第２のＢＧＡパッケージ部分１２のボンド・ボールから第１のＢＧＡパッケージ部分１１の上部表面のランドを通って基板部材１３を通過した後、第１のＢＧＡパッケージ部分１１のボンド・ボールを通る接続が含まれる。図４では、実線で描かれている矢印は、メッシュ３９の第１の導体の一部であるピケットを表している。破線で描かれている矢印は、メッシュ３９の第２の導体の一部であるピケットを表している。ピケット・フェンス様セキュリティ構造は、側部からのモジュールの探索に対する保護を助ける。
【００３９】
この実施例では、集積回路チップ１４は、マイクロコントローラをベースとする集積回路であり、不正行為制御回路１１６、専用ブート・ローダ機構、セキュア・メモリ１２３、プロセッサ１２２および売場専用端末アプリケーションのための他の専用回路を備えている。集積回路１４に関する追加詳細については、２００４年８月１３日に出願した、Ｈｓｉａｎｇらによる「Ｓｅｃｕｒｅ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｗｉｔｈ  Ｓｅｃｕｒｅ  Ｂｏｏｔ  Ｌｏａｄｅｒ」という名称の米国特許出願第１０／９１８２７２号を参照されたい（この特許出願の主題は、参照により本明細書に組み込まれている）。集積回路チップ１４の裏面は機械研磨によって薄くされており、したがってチップ１４の厚さは約６ミルないし８ミルである。第１のＢＧＡパッケージ部分１１のボンド・ボールの直径は約１８ミルである。第２のＢＧＡパッケージ部分１２のボンド・ボールの直径は約２１ミルである。
【００４０】
一実施例では、集積回路３１は、集積回路チップ１４を販売している事業体とは別の事業体によって製造されている大量生産ＳＤＲＡＭチップである。ＳＤＲＡＭのメーカは離散メモリ集積回路を製造販売しており、一方、集積回路チップ１４のメーカは、離散メモリ集積回路は製造販売していない。ＳＤＲＡＭコンポーネントは、ＰＯＳ端末以外で多数使用されており、したがって比較的専用性の高い集積回路チップ１４と比較して、はるかに大量に製造されている。ＳＤＲＡＭ３１は、セキュア・モジュール１０の中に提供されており、大量生産集積回路の形態のメモリの比較的低コストでの提供を利用するために集積回路チップ１４の上に追加メモリを提供し、チップ１４をより大きくしているわけではない。
【００４１】
図５は、ＰＯＰセキュア・モジュール１０を備えた売場専用（ＰＯＳ）端末１００の一部の断面線図である。ＰＯＳ端末１００のプラスチック・エンクロージャは示されていない。ＰＯＰセキュア・モジュール１０、ＦＬＡＳＨメモリ・デバイス１０１、電池１０２およびスマート・カード読取りポート１０３は、プリント回路板１０４の第１の面に表面実装されている。フレキシブル・キーパッド１０５および不正行為検出スイッチ１０６は、プリント回路板１０４のモジュール１０とは反対側の第２の面に配置されている。キーパッド１０５の個々のキーは導電部分を有している。キーが押されると、キーの導電部分がプリント回路板１０４上の関連する一対のインターデジット式コンタクト・パッドと接触して結合する。集積回路チップ１４は、押されたキーを検出するためのキー走査回路を備えている。
【００４２】
図５に示されているように、第２の反不正行為セキュリティ・メッシュ５０は、プリント回路板１０４内の金属トレース層の中に配置されている。図５の特定の実施例では、プリント回路板１０４は、４つの金属トレース層を有している。キーパッドのためのインターデジット式コンタクト・パッドは、底部金属層の一部である。第２の反不正行為セキュリティ・メッシュ５０は、次の一番下の底部金属層の中に配置されており、したがってキーパッド１０５の近くに位置している。キーパッド１０５の近くにメッシュ５０を提供することにより、ハッカーによるキーパッドの裏面へのアクセスおよびキー操作のモニタリングの防止が促進される。
【００４３】
図６は、図５のＰＯＳセキュリティ・モジュール１０および第２のメッシュ５０をさらに詳細に示したものである。集積回路チップ１４によってメッシュ５０が駆動され、かつ、知覚されている。集積回路チップ１４の第３の端子１２４（図６には示されていない。図７を参照されたい）は、基板部材１３中のボンド・ワイヤ（図示せず）および導体（図示せず）によってボンド・ボール１９に結合される。ボンド・ボール１９は、表面実装パッドおよび垂直方向に延びる導電ビア１０７によって第２の反不正行為メッシュ５０中の第１の導体に接続されている。集積回路チップ１４の第４の端子１２５（図６には示されていない。図７を参照されたい）は、基板部材１３中のボンド・ワイヤ（図示せず）および導体（図示せず）によってボンド・ボール２０に結合される。ボンド・ボール２０は、表面実装パッドおよび垂直方向に延びる導電ビア１０８によって第２の反不正行為メッシュ５０中の第２の導体に接続されている。
【００４４】
図７は、第１および第２のメッシュ３９および５０への集積回路チップ１４の結合方法を示す簡易回路図である。第１の端子４０および第２の端子４５は、図１に示されている端子であり、それぞれ第１の反不正行為セキュリティ・メッシュ３９の第１および第２の導体１０９および１１０に結合される。図７に示されているメッシュ３９は規則的な蛇行経路を有しているが、メッシュ３９の導体１０９および１１０の実際の経路は、図１に破線で示されている平面を横切り、かつ、図４に示されているピケット・フェンス構造を通って延びる。メッシュ３９の個々の導体は、終端抵抗を使用して終端されている。第１の導体１０９（ＷＩＲＥ０）は抵抗１１１によって終端されており、一方、第２の導体１１０（ＷＩＲＥ１）は抵抗１１２によって終端されている。終端抵抗１１１および１１２は離散コンポーネントであり、基板部材１３の上部表面の表面実装パッドに取り付けられる。図１の離散コンポーネント１６は抵抗１１１である。抵抗１１２は、図１のこの特定の断面図には示されていない。離散コンポーネント１５はバイパス・コンデンサである。メッシュ３９の２つの導体の各々に接続するために使用される２つのボンド・ボールが存在しており、１つは、導体の第１の末端を集積回路の不正行為端子に接続するためのボンド・ボールであり、もう１つは、導体の第２の末端をその対応する離散終端抵抗に接続するためのボンド・ボールである。
【００４５】
図７のＳＷＩＴＣＨ０およびＳＷＩＴＣＨ１のラベルが振られた端子１１３および１１４は、不正行為スイッチの開閉を検出する端子である。図５のスイッチ１０６は、不正行為スイッチの一例である。不正行為スイッチは、ＰＯＳ端末のエンクロージャが開くと、これらのスイッチの多数の１つが開くようにＰＯＳ端末内の様々な場所に配置されている。例えば、ＰＯＳ端末のプラスチック・エンクロージャの頂部部分および底部部分は、それらが共にこれらのスイッチのうちの１つを閉位置に保持することができる。エンクロージャが開くと、頂部部分および底部部分が分離し、スイッチ１０６を閉位置に保持することができなくなる。スイッチ１０６が開くと、端子１１３の電圧を抵抗１１５によって接地電位に引っ張ることができなくなり、集積回路チップ１４の内部抵抗によって端子１１３の電圧がハイに引っ張られることになる。このハイ電圧が不正行為制御論理１１６によって不正行為状態として検出される。
【００４６】
図８は、第１および第２のメッシュの導体が駆動およびモニタされる様子を示す回路の簡易回路図である。最初に、不正行為検出論理１１６によって電流源１１７がディセーブルされる。したがって終端抵抗１１１は、端子４０の電圧を供給電位ＶＤＤに維持する。比較器１１８、１１９およびＯＲゲート１２０は、共に、端子４０の電圧がハイ基準電圧ＶＲＥＦ−ＨＩより高くなるか、あるいはロー基準電圧ＶＲＥＦ−ＬＯより低くなると、ＴＡＭＰＥＲ＿ＤＥＴＥＣＴ信号を出力する。ＴＡＭＰＥＲ＿ＤＥＴＥＣＴ信号がアサートされないのは、端子４０の電圧がこれらの２つの基準電圧の間にある場合のみである。したがって電流源１１７がディセーブルされると、端子４０の電圧がＶＲＥＦ−ＨＩより高くなってＴＡＭＰＥＲ＿ＤＥＴＥＣＴ信号がアサートされる。集積回路チップ１４内の不正行為検出論理１１６は、ＴＡＭＰＥＲ＿ＤＥＴＥＣＴがアサートされたことを確認するようにチェックする。
【００４７】
不正行為検出論理１１６は、次に、電流源１１７に１０マイクロアンペアの電流パルスをシンクさせる。導体１０９がそのままの状態であり、また、導体１０９が接触導体１１０ではない場合、抵抗１１１を通って流れる電流は、端子４０の電圧がハイ基準電圧ＶＲＥＦ−ＨＩより低くなり、かつ、ロー基準電圧ＶＲＥＦ−ＬＯより高くなるような電流になる。端子４０から供給電圧ＶＤＤ接続点１２１までの抵抗は、通常、５０ｋオームである（２０ｋオームより大きく、かつ、８０ｋオームより小さい）。したがって不正行為状態が存在しない場合、信号ＴＡＭＰＥＲ＿ＤＥＴＥＣＴは決してアサートされない。不正行為検出論理１１６は、ＴＡＭＰＥＲ＿ＤＥＴＥＣＴがアサートされていないことを確認するようにチェックする。不正行為検出論理１１６は、この方法で個々の反不正行為メッシュの個々の導体を周期的にチェックし、不正行為状態が存在していないことを確認するために、最初に電流源がディセーブルされた状態でチェックし、次に電流源がイネーブルされた状態でチェックする。
【００４８】
今説明している図５の実施例の場合、アプリケーション・プログラムは、ＦＬＡＳＨメモリ１０１に記憶されている。金融機関との通信のために使用することができる暗号化キーは、集積回路チップ１４内のセキュア読取り専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている。電力が供給されると、集積回路チップ１４内のセキュア・ブート・ローダ機構によってＦＬＡＳＨメモリ１０１からアプリケーション・プログラムが読み出される。アプリケーション・プログラムには、識別語を含んだヘッダー部分が含まれる。集積回路チップ１４内のプロセッサ１２２は、この識別語をチェックすることによってアプリケーション・プログラムの検証を試行している。アプリケーション・プログラムが有効である場合、プロセッサ１２２はＳＤＲＡＭのアプリケーション・プログラムを実行する。集積回路チップ３１はＳＤＲＡＭである。ＰＯＳ端末１００が動作している間、ソフトウェアは、集積回路チップ１４内のセキュア・メモリ１２３に記憶されている暗号化キーを使用することができ、したがってＳＤＲＡＭ３１に一時的に記憶させることができる。したがって不正行為状態が検出されると、集積回路チップ１４は、ＳＤＲＡＭ３１を消去し、また、泥棒がチップ１４および３１にアクセスした後に読み取ることができるチップ１４内のセキュアでない一時レジスタを消去する。ＰＯＳ端末１００は、不正行為状態が検出されると、チップ１４から暗号化キーを読み出すことができないように設計されている。将来的な詳細については、米国特許出願第１０／９１８２７２号を参照されたい。
【００４９】
図９は、第１および第２のメッシュ３９および５０を集積回路チップ１４に接続することができる他の方法を示す簡易回路図である。この実施例では、第１のメッシュ３９は、第２のＢＧＡパッケージ部分１２の基板部材を通って横方向に延び、第２のメッシュ５０は、プリント回路板１０４を通って横方向に延びる。しかしながら、メッシュ３９および５０は、集積回路１４の２つの端子からのみによって駆動およびモニタされる。第１の導体１０９（ＷＩＲＥ０）は、端子４０からボンド・ワイヤを通り、次に第２のＢＧＡパッケージ部分の基板部材を通って上に上がり、基板部材を横方向に通過した後、第２のＢＧＡパッケージ部分のボンド・ボールを通って下に戻り、第１のＢＧＡパッケージ部分のボンド・ボール１９まで延びる。この導体は、ボンド・ボール１９から、セキュア・モジュール１０がその上に配置されているプリント回路板１０４の中へ続いている。この導体は、第２のメッシュ５０の一部としてプリント回路板のメッシュ層を通って横方向に延びた後、第１のＢＧＡパッケージ部分の別のボンド・ボール２０まで戻るように延びる。ボンド・ボール２０は、第１のＢＧＡパッケージ部分を通って離散抵抗１１１に接続されている。第２の導体１１０（ＷＩＲＥ１）も同様の方法で接続されている。この第２の導体１１０は、集積回路端子４５から別のボンド・ワイヤを通り、次に第２のＢＧＡパッケージ部分の基板部材を通って上に上がり、基板部材を横方向に通過した後、第２のＢＧＡパッケージ部分のボンド・ボールを通って下に戻り、第１のＢＧＡパッケージ部分のボンド・ボール１８まで延びる。この導体は、ボンド・ボール１８から、セキュア・モジュール１０がその上に配置されているプリント回路板１０４の中へ続いている。この導体は、第２のメッシュ５０の一部としてプリント回路板のメッシュ層を通って横方向に延びた後、第１のＢＧＡパッケージ部分の別のボンド・ボール２１まで戻るように延びる。バンド・ボール（ｂａｎｄ  ｂａｌｌ）２１は、第１のＢＧＡパッケージ部分を通って離散抵抗１１２に接続されている。したがって第１のメッシュ３９および第２のメッシュ５０は、互いに別々に駆動およびモニタされることはなく、実際には、セキュア・モジュール１０内の集積回路の上および下に延びる、より大きい単一の反不正行為メッシュ構造を形成する。第２のメッシュ５０がない構成にセキュア・モジュール１０を使用する場合、プリント回路板１０４上の短いトレースによって、あるいは別法としてセキュア・モジュール１０自体の上の接続によって、ボンド・ボール１９を直接ボンド・ボール２０に結合することができる。ボンド・ボール１８も同じ方法で直接ボンド・ボール２１に結合することができる。
【００５０】
図１０は、第２の新規な態様によるセキュア・モジュール２００の断面線図である。セキュア・モジュール２００は、キャビティ・ダウンＢＧＡパッケージである。図１〜６の実施形態の第１および第２の集積回路１４および３１は、この空洞の中に並んで配置されている。セキュア・モジュール２００は、集積回路チップ１４および３１、基板部材２０１および複数のボンド・ボールのアレイを備えている。図７の断面線図には６つのボンド・ボール２０２〜２０７が示されている。基板部材２０１は、基板部材２０１の中に埋め込まれた反不正行為セキュリティ・メッシュ２０８を備えている。一実施例では、反不正行為セキュリティ・メッシュ２０８も、やはりモジュール２００の周辺のボンド・ボールを通って延び、ピケット・フェンス・セキュリティ・メッシュ構造を形成する。集積回路チップ１４は、メッシュ２０８を駆動し、不正行為状態を検出するためにメッシュ２０８をモニタする。メッシュ２０８の２つの導体は、それぞれ、空洞中の基板部材２０１に集積回路チップ１４および３１と共に表面実装された離散抵抗によって終端されている。離散コンポーネント２０９は、これらの抵抗のうちの１つである。離散コンポーネント２１０はバイパス・コンデンサである。図９の回路動作は、図１〜８の実施形態に関連して上で説明した回路動作と同じである。
【００５１】
また、セキュア・モジュール２００がＰＯＳ端末内に配置されると、図１２に関連して説明するように、集積回路チップ１４がプリント回路板に表面実装される。集積回路チップ１４は、内側のボンド・ボール２０４、２０５および導電ビア２１１、２１２を介して、下方に位置しているプリント回路板中の第２のメッシュ５０に結合される。集積回路チップ１４は、図１〜８の実施形態に関連して説明したように、反不正行為メッシュ５０を駆動およびモニタする。第２のメッシュ５０の２つの導体の各々に接続するために使用される２つのボンド・ボールが存在しており、１つは、導体の第１の末端を集積回路の不正行為端子に接続するためのボンド・ボールであり、もう１つは、導体の第２の末端を離散終端抵抗に接続するためのボンド・ボールである。
【００５２】
図１１は、図１０のモジュール２００の斜視図である。破線は、第１のメッシュ２０８の平面を表している。
【００５３】
図１２は、集積回路チップ１４を第２のメッシュ５０の２つの導体に結合する方法を示す簡易断面線図である。
【００５４】
図１３は、他の新規な態様によるパッケージ・オン・パッケージ（ＰＯＰ）セキュア・モジュール３００の簡易断面線図である。ＰＯＰセキュア・モジュール３００は、第１のボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージ部分３０１、第２のＢＧＡパッケージ部分３０２およびＢＧＡメッシュ・キャップ３０３を備えている。第１のＢＧＡパッケージ部分３０１は、第１の基板部材３０５の第１の底面を実質的に覆っている複数の第１のボンド・ボール３０４のアレイを備えている。第１のＢＧＡパッケージ部分３０１は、さらに、第１の基板部材３０５の第２の面に固定された第１の集積回路チップ３０６を備えている。第１の基板部材３０５は、第１の基板部材３０５の第２の上面に露出した複数の第１の表面実装アタッチメント・ランド（図示せず）のアレイを備えている。一実施例では、第１の集積回路チップ３０６は、図９のマイクロコントローラ１４である。第１の集積回路３０６は、図に示されているように第１の基板部材３０５に固定され、かつ、ワイヤ・ボンドされる。また、第１の基板部材３０５には、離散コンポーネント３０７〜３０９が固定される。高さがより高い離散コンポーネント３０７および３０８はバイパス・コンデンサである。より低い離散コンポーネント３０９は、反不正行為セキュリティ・メッシュのための２つの終端抵抗のうちの１つである。第１の集積回路チップ３０６および離散コンポーネント３０７〜３０９は、図に示されているように、一定量のエポキシ樹脂カプセル封止材３１０によって覆われている。
【００５５】
第２のＢＧＡパッケージ部分３０２は、複数の第２のボンド・ボール３１１のアレイ、第２の基板部材３１２、第２の集積回路チップ３１３、離散コンポーネント３１４〜３１５および一定量のカプセル封止材３１６を備えている。第２のボンド・ボール３１１は、第２の基板部材３１２の周辺に２つの同心リングで配置されており、ボンド・ボールがない中央キャビティ・ダウンボリュームを残している。この中央キャビティ・ダウンボリュームは、図に示されているように、カプセル封止材３１０および集積回路チップ３０６ならびに離散コンポーネント３０７〜３０９を収納している。第２のＢＧＡパッケージ部分３０２の第２のボンド・ボール３１１は、第１のＢＧＡパッケージ部分３０１の第１の基板部材３０５の上面のランドのうちの対応するランドに対して位置決めされ、かつ、それらに固定される。
【００５６】
ＢＧＡメッシュ・キャップ３０３は、第３の基板部材３１７および複数の第３のボンド・ボール３１８のアレイを備えている。第３のボンド・ボール３１８は、第３の基板部材３１７の周辺に２つの同心リングで配置されており、ボンド・ボールがない中央キャビティ・ダウンボリュームを残している。この中央キャビティ・ダウンボリュームは、図に示されているように、カプセル封止材３１６および第２の集積回路チップ３１３ならびに離散コンポーネント３１４〜３１５を収納している。第３の基板部材３１７は、導体の反不正行為セキュリティ・メッシュ３１９を備えている。反不正行為メッシュの第１の導体は、第１の集積回路チップ３０６の第１の端子（例えば図７の端子４０）に結合される。第２の導体は、第１の集積回路チップ３０６の第２の端子（例えば図７の端子４５）に結合される。第１の集積回路３０６は、図７に関連して説明した方法でＢＧＡメッシュ・キャップ３０３中の反不正行為セキュリティ・メッシュ３１９を駆動およびモニタする。図１３の抵抗３０９は、図７の抵抗１１１に対応している。やはり第１の基板部材３０５に表面実装されているもう１つの表面実装離散抵抗（図示せず）は、図７の抵抗１１２に対応している。第３の基板部材３１７の露出した上部頂面には露出した導体は存在していない。また、第３の基板部材３１７の４つの側縁のうちのどの側縁にも露出した導体はまったく存在していない。
【００５７】
図１４は、他の新規な態様によるＰＯＰセキュア・モジュール４００の断面線図である。ＰＯＰセキュア・モジュール４００の場合、カプセル封止材３１０は、図に示されているように第１の集積回路チップ３０６を覆っているが、離散コンデンサ３０８の頂部は覆っていない。離散コンデンサ３０７および３０８は、高さが最も高い離散コンポーネントである。カプセル封止材３１０で離散コンデンサ３０７および３０８を覆う場合、信頼性の理由から離散コンデンサを覆うためには、場合によっては再現可能な厚さのカプセル封止材３１０が必要である。この厚さのカプセル封止材により、場合によっては第１の基板部材３０５の頂部と第２の基板部材３１２の底部の間の間隔が非常に大きくなり、そのために第２のＢＧＡパッケージ部分３０２のボンド・ボール３１１の大きさを、さもなければそれらが有することになる大きさより大きくしなければならないことになる。より分厚いカプセル封止材を提供することは、場合によってはカプセル封止材の厚さが標準の厚さから外れ、したがって専用ツーリングが必要になるため、モジュール全体の製造コストが増加することになる。また、より大きいボンド・ボールを提供することは、場合によってはボンド・ボールを互いに接近して配置することができなくなり、したがって基板３１７の幅を、さもなければ基板３１７が有することになる幅より広くしなければならないことになり、延いてはセキュア・モジュール全体のコストが増加することになる。これらの問題を解決するために、カプセル封止材３１０は離散コンポーネント３０７〜３０９を覆っていない。同様に、カプセル封止材３１６も第２の集積回路チップ３１３を覆うようになされているが、離散コンポーネント３１４および３１５は覆っていない。カプセル封止材の厚さが標準から外れることによる専用ツーリングが回避され、また、ＢＧＡメッシュ・キャップおよび第２のＢＧＡパッケージ部分のボンド・ボールを互いに緊密に間隔を隔てて配置することができる。
【００５８】
終端抵抗３０９は、図９の抵抗１１１の場合と同様に接続され、かつ、使用されている。図９の端子２０は、図１４のボンド・ボール３２０に対応している。ボンド・ボール３２０は、抵抗３０９の第１の端子に電気接続されている。抵抗３０９の第２の端子は、第１のＢＧＡパッケージ部分３０１の中で、図９に示されている直流電圧接続点に電気接続されている。いくつかのアプリケーションでは、場合によっては離散抵抗３０９の抵抗以外の異なる終端抵抗が使用されることが望ましい。しかしながら、セキュア・モジュール４００は、複数のＰＯＳ端末製造者による使用が可能な標準製品でなければならない。他の新規な態様によれば、キャビティ・ダウンボリュームが生成されるよう、基板部材３０５の底部の領域にはボンド・ボールは固定されていない。セキュア・モジュール４００がＰＯＳ端末内のプリント回路板上で使用されると、第１のＢＧＡパッケージ部分のボンド・ボールによってこのボリュームの側面が保護され、また、第１のＢＧＡパッケージ部分の基板部材によってこのボリュームの頂部が保護され、さらに、モジュール４００がその上に表面実装されるプリント回路板によってこのボリュームの底部が保護される。離散表面実装抵抗３２３を取り付けることができる２つの表面実装コンポーネント・アタッチメント・パッド３２１および３２２が存在している。表面実装パッド３２１は、第１のＢＧＡパッケージ部分３０１内の導体によって第１のＢＧＡパッケージ部分３０１の複数の第１のボンド・ボールのうちの１つに接続されている。表面実装パッド３２２は、第１のＢＧＡパッケージ部分３０１の中で、図９に示されている直流電圧接続点に電気接続されている。モジュール４００をアセンブルされた形態（第１のＢＧＡパッケージ部分、第２のＢＧＡパッケージ部分およびメッシュ・キャップのすべてが共に固定された形態）で受け取るＰＯＳ端末製造者は、製造者が選択した抵抗を表面実装パッド３２１および３２２に表面実装することができる。ＰＯＳ端末製造者は、下方に位置している、モジュール４００が取り付けられるプリント回路板内に適当な接続を提供することによって抵抗３０９を使用して終端するのではなく、追加抵抗３２３を使用してその製造者の反不正行為メッシュを終端することができる。
【００５９】
図１５は、反不正行為セキュリティ・メッシュの導体を終端するための抵抗３０９の使用を示したものである。集積回路３０６の端子の１つが導電経路によって抵抗３０９の第１の端子に結合される。太い実線３２４は、この導電経路を示している。導電経路は、集積回路３０６から、モジュール４００の周辺部分ではない内側のボンド・ボールを通ってメッシュ・キャップ３０３内のメッシュ３１９まで延びる。導電経路は、ピケット・フェンス・メッシュ構造（図４に関連する上記説明を参照されたい）のピケットを通って上下に延び、次に、左側から右側へメッシュ・キャップ３０３を横切った後、他のピケットを通って上下に延び、次に、モジュール４００の周辺ではない他の内側のボンド・ボールを通って下に降り、ボンド・ボール３２５まで延びる。この線図の下側の矢印３０９の部分は、モジュール４００が取り付けられるプリント回路板中のメッシュ構造を介して実施される相互接続を示している。この相互接続は、ボンド・ボール３２５をボンド・ボール３２０に結合しており、したがって導電経路は、抵抗３０９の第１の端子まで延びる。供給電圧ＶＤＤは、図１５に示されている抵抗３０９の第２の端子に出現する。
【００６０】
図１６は、反不正行為セキュリティ・メッシュを終端するための抵抗３２３の使用を示したものである。この線図の下側の太い実線３２４の部分は、メッシュ構造を介して実施される、モジュール４００が取り付けられるプリント回路板との相互接続を示している。この相互接続は、ボンド・ボール３２５をボンド・ボール３２６に結合している。ボンド・ボール３２６は、第１のＢＧＡパッケージ部分３０１内の接続によって抵抗３２３の第１の端子に結合される。供給電圧ＶＤＤは、図１６に示されている抵抗３２３の第２の端子に出現する。
【００６１】
図１６Ａは、反不正行為セキュリティ・メッシュを終端するための抵抗３２３の使用を示したもので、終端抵抗３２３は、セキュア・モジュール４００の底面への固定に代わって、第２のモジュール４００がその下方に位置しているＰＯＳプリント回路板の上面に表面実装されている。図に示されているように、太い実線３２４で示されている反不正行為メッシュの導体は、抵抗３２３の第１の端子まで延びており、抵抗３２３の第２の端子は、ＰＯＳプリント回路板の接続（図示せず）によって供給電圧ＶＤＤに結合される。
【００６２】
他の新規な態様では、ＢＧＡメッシュ・キャップ３０３は、個別のコンポーネントとして市場に出され、販売されている。ＢＧＡメッシュ・キャップ３０３上のボンド・ボールは、ＢＧＡメッシュ・キャップ３０３を適切なランドを有するＢＧＡパッケージの上にピギー・バックで取り付けることができるようになされている。別法としては、プリント回路板の上に配置された他の集積回路がメッシュ・キャップによって覆われるよう、ＢＧＡメッシュ・キャップ３０３をもっと大きいシステムプリント回路板に直接表面実装することも可能である。ＢＧＡメッシュ・キャップ３０３の２つの同心リング・ボンド・ボールのボンド・ボールを千鳥形にして、これらの２つのリングを介した探索をより困難にすることができる。一実施例では、ＢＧＡメッシュ・キャップ３０３の基板部材３１７は、４つの側縁を有する安価なエポキシ樹脂ファイバガラス強化プリント回路板である。底面の表面は実質的に平らであり、１つの平面内を基板部材３１７のすべての側面まで延びる。同様に、基板部材の上部表面も実質的に平らであり、１つの平面内をすべての側面まで延びる。反不正行為メッシュの導体は、基板部材３１７の中に埋め込まれており、および／または基板部材３１７の底部表面に配置された導体である。ＢＧＡメッシュ・キャップ３０３の上面に露出した反不正行為メッシュの導体は存在していない。また、ＢＧＡメッシュ・キャップ３０３の側面にも反不正行為メッシュの導体は存在していない。
【００６３】
図１７は、他の新規な態様によるセキュア・モジュール５００の断面線図であり、第１および第２の集積回路チップは、チップ積重ね技法を使用して第１のＢＧＡパッケージ部分の基板部材にワイヤ・ボンドされている。モジュール５００の場合、図１３の第２のＢＧＡパッケージ部分は提供されていないが、その代わりにＢＧＡメッシュ・キャップ３０３が第１のＢＧＡパッケージ部分３０１の上面のランドに直接ピギー・バックで取り付けられている。これは、まったく同じである第１および第２のＢＧＡパッケージ部分のランドによって促進されており、セキュア・モジュールの他のバージョンが第１および第２のＢＧＡパッケージ部分の両方を備えるためのオプションが存在している。
【００６４】
第１の集積回路チップ３０６（図９のマイクロコントローラ集積回路）は、第１のＢＧＡパッケージ部分３０１の基板部材３０５に固定され、かつ、ワイヤ・ボンドされている。次に、図に示されているように、スペーサ３２７が第１の集積回路チップ３２７の上に置かれており、また、第２の集積回路チップ３１３がスペーサ３２７の上に置かれている。次に、第２の集積回路チップ３１３（ＳＤＲＡＭ集積回路）が第１のＢＧＡパッケージ部分３０１の基板部材３０５にワイヤ・ボンドされている。積重ねチップ構造ならびにメッシュ終端抵抗を含む離散コンポーネントは、カプセル封止材３２８で覆われている。図１４に関連して説明したように、高さが最も高い離散コンポーネントが積重ねチップ構造の高さより高い場合、カプセル封止材３２８は、集積回路チップを覆い、最も高い離散コンポーネントは覆わないようにすることができる。メッシュ・キャップ３０３中の反不正行為メッシュ３１９は、集積回路チップ３０６内の不正行為検出論理によって制御およびモニタされ、また、上で説明したようにセキュア・モジュールの底部のボンド・ボールからメッシュの導体が引き出されるため、セキュア・モジュールがＰＯＳ端末内のプリント回路板上の所定の位置に置かれたとき、反不正行為メッシュをセキュア・モジュールの下（下方に位置しているプリント回路板の中）に延びるようにすることができる。
【００６５】
図１８は、他の新規な態様による他のセキュア・モジュール６００の簡易断面線図である。モジュール６００は、第１の集積回路チップ６０１（図１のチップ１４に対応するマイクロコントローラ）、第２の集積回路チップ６０２（図１のチップ３１に対応するＳＤＲＡＭ）および第３の集積回路チップ６０３（図５の集積回路チップ１０１に対応するＦＬＡＳＨメモリ）を備えている。図に示されているように、チップ６０２および６０３は、面対面の関係で互いにダイ・ボンディングされている。長方形の中の細い水平方向の破線は、図１８のＳＤＲＡＭ６０２およびＦＬＡＳＨ６０３がチップの面側の能動回路を表していることを示している。集積回路チップ６０１はバンプされており、従来のフリップ・チップ方式で面側を下にしてＢＧＡパッケージ部分６０４の基板部材６０８にフリップ・チップ取付けされている。チップ６０１と基板部材６０８の間の円記号は、フリップ・チップ・バンプを表している（円はスケール通りではない）。チップ６０２は、図に示されているように基板部材６０８にワイヤ・ボンドされている。ＦＬＡＳＨチップ６０３およびＳＤＲＡＭチップ６０２は、面対面ダイ・ボンディングを容易にするために特別に設計されている。上部層メタライゼーションを追加して、フリップ・チップ・マイクロバンプおよびフリップ・チップ・マイクロランドを２つのチップ上で適切に配向させることができ、したがってこれらの２つのチップが面対面の関係で合体されると、マイクロバンプおよびマイクロランドが適切に整列して互いに接触する。マイクロコントローラ６０１は、チップ６０２へのボンド・ワイヤ６０５および６０６ならびにチップ６０２内の接続を介してＦＬＡＳＨ６０３にアクセスすることができる。ＦＬＡＳＨ６０３およびＳＤＲＡＭ６０２は、同じバス上に配置された２つのメモリとして構成することができる。マイクロコントローラ６０１は、例えば、バスを横切ってこれらのメモリの両方にアクセスすることができる。ボンド・ワイヤ６０５および６０６は、このバスの２つの導体である。別法としては、ＦＬＡＳ６０３およびＳＤＲＡＭ６０２は、それぞれ、図９に示されているように独自の個別バスを備えている。マイクロコントローラ６０１は、基板部材６０８の中の反不正行為セキュリティ・メッシュ６０７を制御およびモニタする不正行為検出論理を備えている。積重ねチップ構造全体ならびに基板部材６０８に表面実装された他の離散コンポーネント（図示せず）は、単一のＢＧＡ表面実装セキュア・モジュール６００を形成するためにカプセル封止材６０９で覆われている。
【００６６】
図１９は、他の新規な態様による他のセキュア・モジュール７００の簡易断面線図である。モジュール７００の場合、マイクロコントローラ集積回路チップ６０１は、ＢＧＡパッケージ部分７０２の基板部材７０１にフリップ・チップ取付けされている。チップ６０１の縁は、側部からの探索をより困難にするために、例外的に長い距離によって最も外側のフリップ・チップ・バンプから張り出すようになされている。図１８の実施例とは異なり、基板部材７０１の底部表面全体にわたってボンド・ボールが分散しているのではなく、基板部材７０１の下の中央キャビティ・ダウンボリュームにはボンド・ボールは含まれていない。ＳＤＲＡＭチップ６０２および水晶７０３ならびにバイパス・コンデンサ７０４は、基板部材７０１の底部表面のこの空洞内に固定される。ＳＤＲＡＭチップ６０２は、図に示されているように基板部材７０１にワイヤ・ボンドされている。チップ６０２は、任意選択で、ボンド・ボール７０５を例外的に大きくする必要がないように、また、標準から外れた直径にする必要がないよう、基板部材７０１への取付けに先立って薄くされる。図１８のＦＬＡＳＨ集積回路６０３は、図１９の実施例では、モジュール７００がその上に取り付けられるプリント回路板に取り付けられる離散パッケージ化コンポーネントとして提供されている。基板部材７０１は、上で説明した他の実施形態に関連して示したように制御およびモニタされる反不正行為セキュリティ・メッシュ７０６を備えている。集積回路チップ６０１は、単一のＢＧＡセキュア・モジュール構造を形成するためにカプセル封止材７０７で覆われている。
【００６７】
図２０は、他の新規な態様によるセキュア・モジュール８００の簡易斜視図である。メッシュ・チップ８０１は、図に示されているように、マイクロコントローラ集積回路チップ８０２およびＳＤＲＡＭ集積回路チップ８０３と共に積み重ねられたチップである。図２１は、メッシュ・チップ８０１の一実施例を上から見たより詳細な図である。この実施例のメッシュ・チップ８０１は処理済シリコン・チップであるが、トランジスタまたは能動コンポーネントは一切含まれていない。高価なシリコン・ドーピングおよびシリコン処理ステップは施されていない。その代わりにチップ８０１は、メタライゼーション層、絶縁層およびパッシベーション層のみを備えている。ワイヤ・ボンド・パッドは、チップの左側の縁に沿って配置されている。反不正行為メッシュ構造の導電経路は、集積回路８０２の端子から、基板部材８０５への下側のレベルのワイヤ・ボンド８０４を通り、基板部材８０５を通って上部層ワイヤ・ボンド８０６に到達し、そこからメッシュ・チップ８０１上のボンド・パッド８０７へ上がり、次にチップ８０１上の複数の導体８０８のうちの１つを通ってもう１つのボンド・パッド８０９に到達した後、もう１つの上部層ボンド・ワイヤ（図示せず）を通って基板部材８０５まで戻り、次に別の上部層ボンド・ワイヤを通ってもう一度チップ８０１まで上がり、別の導体を迂回してチップ８０１上の別のボンド・パッドに到達した後、もう１つの上部層ボンド・ワイヤを通って基板部材８０５に戻るように延び、以下、同様に延びる。したがってボンド・ワイヤ（ボンド・ワイヤ８０６はこのようなボンド・ワイヤの１つである）の上部層は、メッシュ・チップ８０１上の導体と共に反不正行為メッシュ構造の一部を形成する。メッシュ・チップ８０１には能動回路が含まれていないため、最少の半導体処理を使用して安価に製造することができる。ボンド・ワイヤの上部層は、探索および不正行為からボンド・ワイヤの下部層を保護している。
【００６８】
図２０および２１に示されている実施例には、積重ねチップ構造の４つの側面のうちの１つに沿って配置された反不正行為ボンド・ワイヤしか含まれていないが、反不正行為ボンド・ワイヤの上部層は、積重ねチップ構造の４つのすべての側面の周りで延びるように構築することができる。チップ８０１を介して延びる反不正行為メッシュの２つの導電経路の各々は、さらに、他の例示的な実施形態に関連して上で説明したように、基板部材８０５内の反不正行為メッシュ層８１０中の対応する導体を通って延びる。図２０の実施例の電気回路図は、図９に示されている電気回路図と同じである。第２の反不正行為セキュリティ・メッシュ５０は、モジュール８００が表面実装されるプリント回路板の中に配置されている。メッシュ構造のための終端抵抗を備えた離散コンポーネント８１１〜８１４は、基板部材８０５の底面に表面実装されている。図１９の実施例の場合と同様、図９の回路のＦＬＡＳＨ集積回路は、モジュール８００がその上に配置されるプリント回路板に表面実装される個別のパッケージ化集積回路として提供されている。図１６Ａに関連して説明したように、終端抵抗および／または他の離散コンポーネント８１１〜８１４は、必ずしもセキュア・モジュール８００の底面に固定する必要はなく、その代わりに、セキュア・モジュールが取り付けられるＰＯＳ  ＰＣＢの上部表面に対してセキュア・モジュール８００の下に取り付けることも可能である。
【００６９】
図２２は、他の新規な態様によるセキュア・モジュール９００の簡易断面線図である。モジュール９００は、ＳＤＲＡＭ集積回路チップおよびマイクロコントローラ集積回路チップの配置が逆になっている点を除き、図１９のモジュールと同様の構造を有している。メッシュ終端抵抗は、基板部材７０１の底面に表面実装されている。
【００７０】
図２３は、他の新規な態様によるセキュア・モジュール１０００の簡易断面線図である。ＢＧＡパッケージ部分１００１は、基板部材１００２および複数のボンド・ボール１００３を備えている。ボンド・ボール１００３は、基板部材１００２の底面に配置されている。基板部材１００２は、側壁部分１００４を備えた積層構造であり、したがって集積回路チップ１００５、１００６および離散コンポーネントを収納するための比較的深い上向きに面した空洞が形成されている。集積回路チップ１００５および１００６は、この空洞の中に面を下にしてフリップ・チップ取付けされており、カプセル封止材１００７で覆われている。
【００７１】
図２４は、シリコン・メッシュおよびカバー構造１００８の線図である。シリコン・メッシュおよびカバー構造１００８は、カバー構造１００８がより大きく、また、カバー構造１００８には反不正行為メッシュの一部としてのワイヤ・ボンドが使用されていない点を除き、図２１のメッシュ・チップ８０１に類似している。図２５の実施例では、カバー構造１００８は、集積終端抵抗１００９および１０１０を備えた半導体チップである。抵抗１００９および１０１０は、抵抗性ポリシリコンの条片として実現することができる。カバー構造１００８は、前後に延びて（例えば蛇行方式で）カバー構造１００８の主表面を覆っている反不正行為メッシュの一対の導体を備えている。また、カバー構造１００８は、能動回路および集積コンデンサを始めとする他の集積コンポーネントを備えることも可能である。カバー構造１００８は、図２３の空洞の上に面を下にして置かれており、したがってカバー構造１００８の上のフリップ・チップ・ボンド・バンプ１０１２は、ＢＧＡパッケージ部分１００１の側壁部分１００４の上部表面の対応するフリップ・チップ・ランド（図示せず）と接触している。図２３の破線１０１１は、カバー構造１００８の表面の導体の反不正行為メッシュの平面を表している。反不正行為メッシュ１０１１の導体は、カバー１００８の上のフリップ・チップ・ボンド・バンプ１０１２によって、また、ＢＧＡパッケージ部分１００１内の関連するフリップ・チップ・ランドおよび導体（図示せず）によって、基板部材１００２中の反不正行為メッシュ１０１３に結合されており、また、マイクロコントローラ集積回路チップ１００５内の不正行為検出論理に結合される。図１３、１４、１７、１８、１９、２０および２２の他の実施形態の場合と同様、セキュア・モジュール内の反不正行為メッシュ（または複数のメッシュ）の導体は、下方に位置している、モジュールが取り付けられるプリント回路板の中に埋め込まれた反不正行為メッシュ内の導体に結合することができ、したがってモジュールの反不正行為メッシュ（または複数のメッシュ）および下方に位置しているプリント回路板中の反不正行為メッシュが共に、セキュア・モジュール内のマイクロコントローラ集積回路ハウジングによって制御およびモニタされる単一の反不正行為メッシュ構造を形成する。
【００７２】
図２５は、他の新規な態様によるセキュア・モジュール１１００の簡易断面線図である。セキュア・モジュール１１００は、カバー構造１００８を収容する基板部材１００２の縁に側壁部分１０１４が追加されている点を除き、セキュア・モジュール１０００に類似している。側壁部分１０１４は、カバー構造１００８が所定の位置に配置されるとその側面を覆い、したがって側部からの探索および侵入に対する保護を助ける。カバー構造１００８が基板部材１００２にフリップ・チップ取付けされると、一定量のカプセル封止材または他の適切な充填材が置かれ、カバー構造１００８が基板部材の継目および境界を密閉する。
【００７３】
以上、説明を目的としてある特定の実施形態について説明したが、本特許文書の教示は、一般的な利用可能性を有しており、上で説明した特定の実施形態に限定されない。第１および第２のＢＧＡパッケージ部分の基板部材は、多層セラミック構造であってもよい。基板部材は、ポリイミドまたはポリエステルあるいは他の可撓性のベース材料を使用して構築されたフレキシブル回路基板であってもよい。ＢＧＡメッシュ・キャップの上部表面に導体を存在させることができる。一実施例では、ＢＧＡメッシュ・キャップの基板は、導体の層を１つだけ有する薄いプリント回路板であり、この導体の層は、セキュア・モジュールの外部からの不正行為にさらされないよう、基板の底部表面に配置されている。第１および第２のＢＧＡパッケージ部分の上には、ボンド・ボール以外の表面実装アタッチメント構造を使用することも可能である。第１のワイヤ・メッシュまたは第１のワイヤ・メッシュの一部は、非導電性カプセル封止材材料の層中の導電性カプセル封止材材料の条片から構築することができる。導電性カプセル封止材には、例えば、通常は非導電性であるエポキシ樹脂材料を使用することができる。この材料は、導電性の金属粉末を分散させることによって導電性になる。第１の（下部）ＢＧＡパッケージ部分ではなく、第２の（上部）ＢＧＡパッケージ部分の中に、第１のメッシュ３９を駆動およびモニタする不正行為制御論理を有する集積回路を取り付けることができる。例えば終端抵抗を始めとする離散コンポーネントは、第１のＢＧＡパッケージ部分に取り付けるのではなく、あるいは第１のＢＧＡパッケージ部分にだけ取り付けるのではなく、第２のＢＧＡパッケージ部分に表面実装することも可能である。反不正行為メッシュは、第２のＢＧＡパッケージ部分の基板部材を通って延びる第１の反不正行為メッシュ３９だけでなく、第１のＢＧＡパッケージ部分の基板部材を通って延びるように構築することができる。集積回路は、いずれも、それらの個々の基板部材にワイヤ・ボンドするのではなく、フリップ・チップ取付けすることができる。集積回路は、いずれも、面対面ダイ・ボンドされた一対の集積回路に置き換えることができる。複数の集積回路を第１および第２のＢＧＡパッケージ部分の空洞の中に並べて配置することができる。単一のピケット・フェンス・メッシュ構造を拡張し、ボンド・ボールの複数の周辺リングを包含した千鳥形ピケット・フェンス構造を包含することも可能である。したがって、特許請求の範囲に示されている本発明の範囲を逸脱することなく、上で説明した実施形態の様々な特徴に対する様々な修正、適合およびそれらの組合せを実践することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０  ＰＯＰセキュア・モジュール；  １４、３１  集積回路チップ；  
１８〜２１  ボンド・ボール；  
３９、２０８  第１の（反不正行為セキュリティ）メッシュ；  
５０  第２の（反不正行為セキュリティ）メッシュ；
１０１  ＦＬＡＳＨメモリ・デバイス；  １０２  電池；  
１０３  スマート・カード読取りポート；  １０４  プリント回路板；  
１０５  キーパッド；  １０６  不正行為検出スイッチ；  
２００  セキュア・モジュール；  ２０１  基板部材；  
２０２〜２０７  ボンド・ボール；  ２１１，２１２  導電ビア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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