CN104915708A - 接口ic和包括接口ic的存储卡 - Google Patents

Abstract

本发明涉及接口IC和包括接口IC的存储卡。本发明的示例性方面是存储卡，包括：存储器，该存储器存储数据；驱动器，该驱动器调制被存储在存储器中的数据；发射机，该发射机将通过驱动器调制的数据发射到被设置在外部主单元中的接收机；以及IC芯片，该IC芯片具有被形成在其中的驱动器和发射机。

Description

接口IC和包括接口IC的存储卡

本申请是申请号为201010513375.x、申请日为2010年10月15日、申请人为“瑞萨电子株式会社”、发明名称为“接口IC和包括接口IC的存储卡”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求于2009年10月15日提交的日本专利申请No.2009-238173的优先权，通过引用，将其全部内容合并于此。

技术领域

本发明涉及一种接口IC和包括接口IC的存储卡。

背景技术

具有内置闪速存储器的存储卡被广泛地用作在便携式游戏机、数码照相机、IC记录器、蜂窝电话等等中使用的存储介质。图5是示出典型的接触型存储卡的内部结构的平面图。

图5中所示的存储卡包括：印制电路板1；闪速存储器2，该闪速存储器2存储数据；数据插脚3，该数据插脚是用于数据传输的外部端子；电源插脚4a，该电源插脚4a连接到电源；接地插脚4b，该接地插脚4b连接到地；以及布线5。在图5中的存储卡中，通过数据插脚3将数据传输到其中***存储卡的主单元。

在使用此数据插脚的接触型存储卡中，可能会发生接触故障。在这点上，日本未经审查的专利申请公开No.8-147079公布使用线圈的磁耦合来替代数据插脚的非接触型存储卡。

作为现有技术，日本未经审查的专利申请公开No.2008-283172公布了一种用于在其中IC与天线集成的RFID(射频识别)的半导体器件。此外，日本未经审查的专利申请公开No.2000-215681公布了具有扰码装置的掩模ROM(只读存储器)。

发明内容

本发明人已经发现下述问题。在如图5中所示的接触型存储卡中，例如，通过使探针与数据插脚3相接触，可以容易地读出被存储在闪速存储器2中的数据。这可能造成如下的问题，例如，即使被用于便携式游戏机的游戏软件被加密并且被存储在存储卡中，通过所谓的黑客等等就能容易地将其破译和读出。简言之，该种游戏软件具有较低的防篡改性。此外，图5中所示的接触型存储卡是由商用部件组成。因此，能够容易地进行被破译的游戏软件的非法拷贝(所谓的“盗版”)。

本发明的第一示例性方面是存储卡，包括：

存储器，该存储器存储数据；

驱动器，该驱动器调制被存储在存储器中的数据；

至少一个发射机，该至少一个发射机将通过驱动器调制的数据发射到被设置在外部主单元中的接收机；以及

IC芯片，该IC芯片具有被形成在其中的所述驱动器和所述发射机。

本发明的第二示例性方面是接口IC，该接口IC被设置在存储卡中，以便将来自于存储卡的数据发射到其中***了存储卡的主单元，该接口IC包括：

驱动器，该驱动器调制被存储在存储卡的存储器中的数据；和

至少一个发射机，该至少一个发射机将通过驱动器调制的数据发射到被设置在主单元中的接收机，该驱动器和发射机被设置在单个IC芯片中。

在本发明的示例性方面，驱动器和发射机被设置在单个IC芯片中。这能够增加防篡改性，并且防止非法拷贝。

根据本发明的示例性方面，能够提供一种能够增加防篡改性，并且防止非法拷贝的存储卡。

附图说明

结合附图，根据某些示例性实施例的以下描述，以上和其它示例性方面、优点和特征将更加明显，其中：

图1A是示出根据第一示例性实施例的存储卡的内部结构的平面图；

图1B是接口IC 106的截面图；

图2是根据第一示例性实施例的存储卡的变型的内部结构的平面图；

图3是示出根据第一示例性实施例的存储卡的另一变型的内部结构的平面图；

图4是示出根据第二示例性实施例的存储卡的内部结构的平面图；以及

图5是示出典型的接触型存储卡的内部结构的平面图。

具体实施方式

下面将会参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。注意，本发明不限于下面描述的示例性实施例。为了使得解释变得清楚，适当地简化下面的描述和附图。

[第一示例性实施例]

图1A是示出根据本发明的第一示例性实施例的存储卡的内部结构的平面图。例如，图1A中所示的存储卡100是存储用于便携式游戏机的游戏软件的存储卡。图1A中所示的存储卡100包括印制电路板101、闪速存储器102、电源插脚104a、接地插脚104b、布线105、接口IC 106、时钟接收线圈107a、数据发射线圈107b、驱动器108、以及总线109。

另一方面，例如，对应于便携式游戏机的主单元10包括电源插脚14a、接地插脚14b、布线15、接口IC 16、时钟发射线圈17a、数据接收线圈17b、接收机18、以及总线19。

闪速存储器102是被设置在印制电路板101上的独立的IC芯片。例如，闪速存储器102存储用于便携式游戏机的游戏软件。

例如，用于连接到电源的电源插脚104a和用于连接到地的接地插脚104b是由铜合金组成的金属端子。电源插脚104a和接地插脚104b被设置在印制电路板101上。当存储卡100被***到主单元10时，电源插脚104a和接地插脚104b分别接触并且电气地连接到主单元10的电源插脚14a和接地插脚14b。因此，电源电压VDD和接地电压GND通过主单元10分别被施加给电源插脚104a和接地插脚104b。

在这里，可以提供用于电源/接地连接的线圈，以替代电源插脚104a和接地插脚104b。然而，电源插脚104a和接地插脚104b的使用提供更加稳定的电压。

接口IC 106是被设置在印制电路板101上的独立的IC芯片。电源电压VDD和接地电压GND通过被形成在印制电路板101上的布线105而被施加给接口IC 106。在接口IC 106上，时钟接收线圈107a、数据发射线圈107b、以及驱动器108被形成。

时钟接收线圈107a和数据发射线圈107b是由被形成在接口IC106的表面上的螺旋布线图案组成。当存储卡100被***到主单元10中时，时钟接收线圈107a和数据发射线圈107b以非接触的方式分别磁性连接到距离大约3mm远的主单元10的时钟发射线圈17a和数据接收线圈17b。注意，如果在没有同步时钟时执行数据传输，那么没有必要设置时钟接收线圈107a。

时钟接收线圈107a接收来自于主单元10的时钟。同时，被存储在闪速存储器102中的数据通过数据发射线圈107b和数据接收线圈17b被发射到主单元10。注意，通过数据接收线圈17b接收到的数据被解调，并且通过被形成在主单元10的接口IC 16上的接收机18进行串/并行转换。然后，数据通过总线19被存储到主单元10的RAM(随机存取存储器)。RAM没有被示出。

驱动器108是被形成在接口IC 106上的驱动电路。驱动器108通过被形成在印制电路板101上的总线109接收被存储在闪速存储器102上的并行数据。然后，驱动器108根据通过时钟接收线圈107a接收到的时钟来并行/串行转换和调制从闪速存储器102接收到的数据，并且将数据发射到数据发射线圈107b。

图1B是沿着图1A的线IB-IB截取的接口IC 106的截面图。图1B的右侧示出在其中时钟接收线圈107a和数据发射线圈107b被形成的线圈形成区域。图1B的左侧示出在其中驱动器108被形成的驱动器形成区域。如图1B中所示，接口IC 106具有层结构，该层结构包括例如由硅组成的半导体衬底51、布线多层52、以及表面绝缘膜53。

在驱动器形成区域中，组成驱动器108的MOS晶体管被形成。MOS晶体管具有被形成在半导体衬底51中的两个扩散区域(源极区域和漏极区域)DL，和被形成在两个扩散区域DL之间的半导体衬底51上的栅电极GE。例如，栅电极GE是由多晶硅层组成。两个扩散区域DL通过接触CT1分别连接到布线WL1。隔离层IL被形成在MOS晶体管的周围。在驱动器形成区域的一端，表面绝缘膜53被移除，并且数据输入端子DIN被形成在布线多层52的最上层中。

在线圈形成区域中，时钟接收线圈107a和数据发射线圈107b被形成在布线多层52的最上层中。在图1B中示出数据发射线圈107b。具有螺旋形状的数据发射线圈107b的两端分别通过接触CT2连接到布线WL2。

根据第一示例性实施例的存储卡100防止被存储在其中的数据被容易地非法破译，并且比接触型的存储卡具有更加优秀的防篡改性，因为存储卡100是具有数据发射线圈107b的非接触型存储卡。此外，在其中形成数据发射线圈107b的接口IC 106是存储卡100的专用部件。这使得很难复制被存储在存储卡100中的数据并且能够防止进行非法拷贝。

图2是示出根据第一示例性实施例的存储卡的变型的内部结构的平面图。如图2中所示，可以设置多个数据发射线圈107b。此外，如图2中所示，通过使用两个数据发射线圈107b来交替地或者随机地发射数据，能够增加防篡改性。注意，数据发射线圈107b的尺寸可以不同于时钟接收线圈107a的尺寸。具体地，数据发射线圈107b可以小于时钟接收线圈107a。

图3是示出根据第一示例性实施例的存储卡的另一变型的内部结构的平面图。如图3中所示，闪速存储器102、数据发射线圈107b、时钟接收线圈107a、以及驱动器108可以被形成在接口IC 106上。换言之，图1A中所示的接口IC 106和闪速存储器102可以被形成在单个IC芯片上。这使得很难复制被存储在存储卡100中的数据，并且使能够防止进行非法拷贝。

此外，如图3中所示，数据发射线圈107b和时钟接收线圈107a可以被形成在驱动器108上。此构造允许减少尺寸。

[第二示例性实施例]

接下来，在下文中参考图4描述本发明的第二示例性实施例。图4是示出根据第二示例性实施例的存储卡的内部结构的平面图。如图4中所示，根据第二示例性实施例的存储卡200具有被设置在图1A中所示的根据第一示例性实施例的存储卡100中的闪速存储器102和驱动器108之间的MCU 110。其它的结构与第一示例性实施例中的相类似，并且因此将会省略其描述。

MCU(存储器控制单元)110是控制闪速存储器102的控制电路。MCU 110被形成在接口IC 106上。MCU 110通过总线109接收被存储在闪速存储器102中的并行数据。然后，MCU 110根据通过时钟接收线圈107a接收到的时钟加密从闪速存储器102接收到的数据，并且将数据发射到驱动器。简言之，根据第二示例性实施例的MCU 110具有像加密电路的功能。这进一步提高防篡改性。

注意，使用天线线圈的极短距离无线电通信或者电容器耦合(静电耦合)可以被用于替代线圈耦合(磁耦合)。在这里，磁耦合中的信号传输距离大约是1至3mm。另一方面，极短距离无线电通信中的信号传输距离大约是10mm。因此，磁耦合具有少的传输错误。此外，磁耦合防止数据被截取，并且具有更加优良的防篡改性。

虽然已经按照若干示例性实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，可以以所附的权利要求的精神和范围内的各种修改实践本发明，并且本发明并不限于上述的示例。

此外，权利要求的范围不受到上述的示例性实施例的限制。

此外，应当注意的是，申请人意在涵盖所有权利要求要素的等同形式，即使在后期的审查过程中对权利要求进行过修改亦是如此。

Claims (18)

1.一种存储卡，包括：

存储器，所述存储器存储数据；

驱动器，所述驱动器发射从所述存储器中接收的数据；以及

至少一个发射机，所述发射机将从所述驱动器接收到的数据发射到被设置在外部主单元中的接收机，

其中，所述驱动器和所述发射机被设置在单个IC芯片中，并且所述驱动器和所述发射机从平面图来看彼此不重叠。

2.根据权利要求1所述的存储卡，其中，所述发射机包含线圈。

3.根据权利要求1所述的存储卡，其中，所述至少一个发射机包含多个发射机。

4.根据权利要求3所述的存储卡，其中，所述多个发射机交替地将数据发射到所述接收机。

5.根据权利要求3所述的存储卡，其中，所述多个发射机随机地将数据发射到所述接收机。

6.根据权利要求1所述的存储卡，进一步包括时钟接收机，所述时钟接收机接收来自于所述外部主单元的时钟信号。

7.根据权利要求6所述的存储卡，其中，所述发射机的尺寸不同于所述时钟接收机的尺寸。

8.根据权利要求1所述的存储卡，进一步包括加密电路，所述加密电路加密从所述存储器接收到的数据，并且将所加密的数据发射到所述驱动器。

9.根据权利要求8所述的存储卡，其中，所述加密电路被设置在所述IC芯片中。

10.根据权利要求1所述的存储卡，其中，所述存储器被设置在所述IC芯片中。

11.根据权利要求1所述的存储卡，其中，存储在所述存储器中的所述数据是游戏软件。

12.一种接口IC，所述接口IC被设置在存储卡中，以便将来自于所述存储卡的数据发射到其中***了所述存储卡的主单元，所述接口IC包括：

驱动器，所述驱动器发射从所述存储卡的存储器接收的数据；和

至少一个发射机，所述发射机将从所述驱动器接收到的数据发射到被设置在所述主单元中的接收机，

其中，所述驱动器和所述发射机被设置在单个IC芯片中，并且所述驱动器和所述发射机从平面图来看彼此不重叠。

13.根据权利要求12所述的接口IC，其中，所述发射机包含线圈。

14.根据权利要求12所述的接口IC，其中，所述至少一个发射机包含多个发射机。

15.根据权利要求14所述的接口IC，其中，所述多个发射机交替地将数据发射到所述接收机。

16.根据权利要求14所述的接口IC，其中，所述多个发射机随机地将数据发射到所述接收机。

17.根据权利要求12所述的接口IC，进一步包括时钟接收机，所述时钟接收机接收来自于所述主单元的时钟信号并且被设置在所述IC芯片中。

18.根据权利要求17所述的接口IC，其中，所述发射机的尺寸不同于所述时钟接收机的尺寸。