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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung und ein Herstellverfahren der Steuervorrichtung.
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HINTERGRUND
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Fahrsteuervorrichtungen übernehmen die Steuerung auf Basis von Steuerprogrammen, die in Speichervorrichtungen ihrer Mikrocontroller eingeschrieben sind, die auf Verdrahtungsplatinen montiert sind. Nach Herstellung und Verkauf von Fahrzeugen wird in einigen Fällen das Steuerprogramm zur Verbesserung oder Aktualisierung desselben aktualisiert. In diesen Fällen wird ein Neuschreiben des Steuerprogramms (Neuprogrammierung) ausgeführt. Derweil, wenn ein Problem beim Betrieb des Fahrzeugs aufgetreten ist, wird in einigen Fällen sich auf die Betriebsbedingung beim Auftreten der Schwierigkeit beziehende Information in der Speichervorrichtung aufgezeichnet und wird die aufgezeichnete Information dann extern ausgelesen und einer Analyse unterworfen.
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Um solche Funktionen zu erzielen, wird in der Steuervorrichtung die Speichervorrichtung bereitgestellt, die dazu dient, das Programm zu speichern und die sich auf die Betriebsbedingung beziehende Information aufzuzeichnen. Weiter werden in der Steuervorrichtung Kommunikationsanschlüsse bereitgestellt, um Zugriff auf die Speichervorrichtung zu machen, für den Zweck des Neuschreiben des Programms und Auslesen der aufgezeichneten Information. Die Kommunikationsanschlüsse sind mit dem Diagnosestecker des Fahrzeugs verbunden. Durch Verwendung des Diagnosesteckers des Fahrzeugs wird auf die Speichervorrichtung durch den Hersteller, den Distributor oder den Wartungshändler des Fahrzeugs zugegriffen. Funktionen wie die Obige sind nicht nur auf eine Fahrsteuervorrichtung anwendbar, sondern auch auf andere Steuervorrichtungen in einer Vielzahl von Gebieten, wie etwa eine Flugzeug-Steuervorrichtung, eine Schiffs-Steuervorrichtung, eine Steuervorrichtung für einen Aufzug oder eine Rolltreppe, eine Steuervorrichtung für Gebäudewartung, eine Steuervorrichtung für eine Büromaschine, eine Steuervorrichtung für ein elektrisches Heimgerät und dergleichen.
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Der an dem Fahrzeug angebrachte Diagnosestecker ist ein bekannter Stecker. Entsprechend besteht ein Risiko, dass ein unautorisierter Zugriff durch eine andere Person als den autorisierten Hersteller, Distributor oder Wartungshändler des Fahrzeugs vorgenommen werden kann. Weiter werden oft in den Mikrocontroller, der auf der Verdrahtungsplatine der Steuervorrichtung montiert ist, Kommunikations-Elektroden zum Vornehmen von Zugriff auf die interne Steuervorrichtung bereitgestellt. Somit ist es auch vorstellbar, dass, nicht durch den Diagnosestecker, ein Zugriff direkt auf die Elektroden einer solchen elektronischen Komponente vorgenommen wird, um dadurch die Information zu erfassen oder das Programm neu zu schreiben. Wenn das Steuerprogramm aufgrund unautorisierten Zugriffs neu geschrieben wird, entsteht ein Problem, dass unerwartete Schwierigkeiten im Fahrzeug verursacht werden. Zusätzlich kann ein Fall angenommen werden, bei dem die Steuerung des Fahrzeugs durch eine Fernbetätigung übernommen wird und somit ist ein Risiko der Verletzung von Schutzrechten, Reduktion bei der Betriebsrate (Reduktion bei der Betriebsverfügbarkeit), Auslecken von persönlicher Information oder dergleichen vorstellbar. Es ist angedacht, dass solche Schäden über einen breiten Bereich von Gebieten auftreten können, von denen angenommen wird als jene in sogenannter SFOP (Sicherheitsfinanzoperations-Privatheit). Weiter kann das Steuerprogramm aus der Speichervorrichtung extrahiert und dann repliziert werden.
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Zum Zeitpunkt der Kommunikation, um die Sicherheit zu verbessern, wird eine Passwort-basierte Zugangsbeschränkung so auferlegt, dass ein unautorisierter Zugriff verhindert wird. Jedoch wird ein solches einfaches Passwort-Management als Maßnahme gegen unautorisierten Zugriff unzureichend. Aus diesem Grund wird ein Verfahren vorgeschlagen, in welchem eine physikalische Zugangsbarriere erzeugt wird, um dadurch die Sicherheit zu verbessern.
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Es wird weiter eine Technik vorgeschlagen, welche in der Steuervorrichtung die Kommunikationsanschlüsse, die mit dem zum Neuschreiben des Programms oder Auslesen der aufgezeichneten Information verwendeten Diagnosestecker zu verbinden sind, eliminiert werden, um dadurch einen unautorisierten Zugriff von außen zu verhindern. Weiter werden die Elektroden der elektronischen Komponente, wie etwa des auf der Verdrahtungsplatine der Steuervorrichtung montierten Mikrocontrollers, nicht extern exponiert, so dass es schwierig ist, direkt auf die Elektroden der elektronischen Komponente zuzugreifen. Die Speichervorrichtung in der Steuervorrichtung wird durch einen nicht öffentlich offenbarten Verbindungspunkt zugänglich gemacht, der einer speziellen Kommunikation gewidmet ist, und dies ermöglicht es, das Programm für die Steuervorrichtung neu zu schreiben und die aufgezeichnete Information auszulesen (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
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ZITATELISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. JP 2005-136391 A
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Gemäß der in Patentdokument 1 offenbarten Technik ist die elektronische Komponente, wie etwa der Mikrocontroller der Steuervorrichtung, in einer Verdrahtungsplatine eingeschlossen, so dass ein Verbindungsanschluss und eine Signalleitung, die geheim zu halten sind, nicht nach Außen exponiert sind. Dies ermöglicht es, unautorisierten Zugriff zu verhindern. Es ist anzumerken, dass das geheime Signal nur an einem solchen speziellen Messpunkt messbar gemacht ist. Jedoch ist es gemäß dieser Technik notwendig, in der Verdrahtungsplatine die elektronische Komponente, wie etwa den Mikrocontroller, einzuschließen. Dies hindert die Verdrahtungsplatine daran, in der Dicke reduziert zu werden, und die Steuervorrichtung, in Größe, Gewicht und Kosten reduziert zu werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Anmeldung ist gemacht worden, um das oben beschriebene Problem zu lösen. Eine Aufgabe derselben ist es, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die in der Größe, Gewicht und Kosten reduziert sein kann, während sie in der Lage ist, unautorisierten Zugriff zu verhindern, in einer Situation, bei der ein mit Kommunikations-Elektroden zum Vornehmen von Zugriff auf ihre Speichervorrichtung versehener Mikrocontroller auf einer Verdrahtungsplatine montiert ist, die in der Steuervorrichtung beinhaltet ist.
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In einem anderen Aspekt ist eine Aufgabe dieser Anmeldung, ein Herstellverfahren einer Steuervorrichtung zum Lösen des oben beschriebenen Problems bereitzustellen, wobei die Steuervorrichtung in der Lage ist, von reduzierter Größe, Gewicht und Kosten zu sein, während sie in der Lage ist, unautorisierten Zugriff zu verhindern, in einer Situation, bei der ein mit Kommunikations-Elektroden für das Herstellen von Zugriff auf seine Speichervorrichtung versehene Mikrocontroller auf einer Verdrahtungsplatine, die in der Steuervorrichtung enthalten ist, montiert ist.
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PROBLEMLÖSUNG
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Eine Steuervorrichtung gemäß dieser Anmeldung umfasst: einen Mikrocontroller, der eine Speichervorrichtung aufweist; einen Prozessor zum Verarbeiten von Information auf Basis eines in der Speichervorrichtung gespeicherten Programms; ein Gehäuse, in welchem die Speichervorrichtung und der Prozessor untergebracht sind; und multiple Kommunikations-Elektroden, die auf einer Bodenoberfläche des Gehäuses vorgesehen sind, um Zugriff von außerhalb des Gehäuses auf die Speichervorrichtung zu gestatten; und eine Verdrahtungsplatine, die Verdrahtungsschichten aufweist, die aus einer Frontoberflächenschicht, einer Zwischenschicht und eine Rückoberflächenschicht aufgebaut sind, wobei alle ein Verdrahtungsmuster, das darauf gebildet ist, aufweisen; Isolierbauteile zum Isolieren der jeweiligen Verdrahtungsschichten voneinander; Zwischenverbindungsbereiche, die alle eine elektrische Verbindung zwischen dem Verdrahtungsmuster und dem anderen Verdrahtungsmuster in unterschiedlichen der Verdrahtungsschichten machen; eine Mehrzahl von Elektrodenanschlüssen, die in der Frontoberflächenschicht gebildet sind, und mit welchen die jeweiligen Kommunikationselektroden des Mikrocontrollers verbunden sind; und Kommunikations-dedizierte Zwischenschicht-Verbindungsbereiche, die durch das Verdrahtungsmuster alle mit den entsprechenden Elektrodenanschlüssen verbunden sind, die lokalisiert sind, voneinander beabstandet zu sein, und die nach außen auf der Front- und/oder Rückoberfläche der Verdrahtungsplatine exponiert sind.
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Ein Herstellverfahren einer Steuervorrichtung gemäß dieser Anmeldung umfasst: einen ersten Schritt des Vorbereitens eines Mikrocontrollers, der eine Speichervorrichtung aufweist; einen Prozessor zum Verarbeiten von Information auf Basis eines in der Speichervorrichtung gespeicherten Programms; ein Gehäuse, das mit der Indikation eines Typnamens versehen ist und in welchem die Speichervorrichtung und der Prozessor untergebracht sind; und mehrere Kommunikations-Elektroden, die auf einer Bodenoberfläche des Gehäuses vorgesehen sind, um Zugriff von außerhalb des Gehäuses auf die Speichervorrichtung zu gestatten;
einen zweiten Schritt des Vorbereitens einer Verdrahtungsplatine, welche Verdrahtungsschichten, die aus einer Frontoberflächenschicht, einer Zwischenschicht und einer Rückoberflächenschicht aufgebaut sind, die alle ein darauf gebildetes Verdrahtungsmuster aufweisen; Isolierbauteile zum Isolieren der jeweiligen Verdrahtungsschichten voneinander; ZwischenverbindungsBereiche, die alle eine elektrische Verbindung zwischen dem Verdrahtungsmuster und dem anderen Verdrahtungsmuster in unterschiedlichen der Verdrahtungsschichten machen; mehrere Elektrodenanschlüsse, die in der Frontoberflächenschicht gebildet sind, und mit welchen die jeweiligen Kommunikationselektroden des Mikrocontrollers zu verbinden sind; und kommunikations-dedizierte Zwischenschicht-Verbindungsbereiche, die elektrisch, alle durch das Verdrahtungsmuster, mit dem jeweiligen Elektrodenanschluss verbunden sind, die lokalisiert sind, voneinander beabstandet zu sein, und die alle extern auf zumindest eines von Front- und Rückoberflächen der Verdrahtungsplatine exponiert sind, aufweisen;
einen dritten Schritt des Verbindens des Mikrocontrollers mit der Verdrahtungsplatine; und
einen vierten Schritt des Prozessierens der Indikation des Typnamens auf dem Gehäuse des Mikrocontrollers zu einem unleserlichen Zustand.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE
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Gemäß der Steuervorrichtung und dem Herstellverfahren der Steuervorrichtung gemäß dieser Anmeldung ist es möglich, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die von reduzierter Größe, Gewicht und Kosten sein kann, während sie in der Lage ist, unautorisierten Zugriff zu verhindern, in einer Situation, bei der ein mit Kommunikationselektroden zum Herstellen von Zugriff auf seine Speichervorrichtung versehener Mikrocontroller auf einer in der Steuervorrichtung enthaltenen Verdrahtungsplatine montiert ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
- 2 ist eine Aufsicht der Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
- 3 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm eines Mikrocontrollers in der Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
- 4 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 2.
- 5 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 3.
- 6 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 4.
- 7 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 5.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der Steuervorrichtung gemäß dieser Anmeldung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1. Ausführungsform 1
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<Konfiguration von Steuervorrichtung>
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1 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1. In 1 wird eine Schnittansicht einer Verdrahtungsplatine 20, auf welcher ein Mikrocontroller 10 mit einem Gehäuse 11 montiert ist, gezeigt. 2 ist eine Aufsicht der Steuervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1. Die Steuervorrichtung 100 weist ein Gehäuse, Verbinder, Stromversorgungskomponenten, eine Schnittstellenschaltung etc. auf; jedoch wird in 1 und 2 die Indikation derselben weggelassen. Die Verdrahtungsplatine 20 wird partiell in 1 und 2 angegeben. 2 kann nicht nur für die Steuervorrichtung 100 eingesetzt werden, sondern auch für die Steuervorrichtungen 100a, 100b, 100c und 100d, die später zu beschreiben sind.
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Die Steuervorrichtung 100 wird auf einem Fahrzeug montiert und zur Motorsteuerung, Getriebesteuerung, Bremssteuerung, elektrische Servolenkungssteuerung, Antriebsleistungsmotor-Steuerung und automatische Fahrsteuerung beispielsweise verwendet. Der anwendbare Umfang der Steuervorrichtung 100 ist nicht dadurch beschränkt und die Steuervorrichtung kann als eine andere Steuervorrichtung in einer Vielzahl von Gebieten angewendet werden, wie etwa einer Flugzeug-Steuervorrichtung, Schiffs-Steuervorrichtung, einer Steuervorrichtung für einen Aufzug oder eine Rolltreppe, eine Steuervorrichtung für Gebäudewartung, eine Steuervorrichtung für eine Büromaschine, eine Steuervorrichtung für ein elektrisches Haushaltsgerät, oder dergleichen.
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<Verdrahtungsplatine>
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Die Verdrahtungsplatine 20 ist eine Mehrschichtplatine mit Verdrahtungsschichten, die aus einer Frontoberflächenschicht 28, einer Rückoberflächenschicht 29 und einer Zwischenschicht 21 bestehen, welche zwischen der Rückoberflächenschicht 29 gesandwiched sind, wobei alle ein darin gebildetes Verdrahtungsmuster aufweisen. Eine Metallfolie oder ein Metallfilm, der aus einem leitfähigen Material wie etwa Kupfer, Silber oder dergleichen hergestellt ist, wird als das in der Verdrahtungsschicht platzierte Verdrahtungsmuster verwendet. In 1 besteht die Zwischenschicht 21 aus vier Verdrahtungsschichten einer ersten Zwischenschicht 211, einer zweiten Zwischenschicht 212, einer dritten Zwischenschicht 213 und einer vierten Zwischenschicht 214. Die Verdrahtungsplatine 20 weist sechs Verdrahtungsschichten auf und wird somit Sechsschichtplatine genannt. Es ist nicht spezifisch erforderlich, dass die Verdrahtungsplatine 20 gemäß Ausführungsform 1 eine Sechsschichtplatine ist, und es reicht aus, dass die Verdrahtungsplatine eine Drei- oder Mehrfachschichtplatine mit einer Zwischenschicht ist.
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Die jeweiligen Verdrahtungsschichten werden voneinander durch Isolationsbauteile 22 isoliert. Die Isolationsbauteile 22 werden auch ein Substrat der Verdrahtungsplatine 20 genannt und dienen somit auch als struktureller Körper zum Halten der Struktur der Verdrahtungsplatine 20. Für das Substrat wird ein Epoxypolymer mit einem verstärkten Material, wie etwa einem Papier, Glasfaser oder einem nicht gewobenen Glasgewebe, eine Aluminiumoxid enthaltende Keramik, ein isoliertes Metallmaterial oder dergleichen verwendet. Die Verdrahtungsplatine 20 kann auch eine bedruckte Schaltungsplatine PCB (Printed Circuit Board) genannt werden und hergestellt unter Verwendung von Schritten wie etwa einem Druckschritt, einem Ätzschritt, einem Plattierschritt, einem Dampfabscheidungsschritt und dergleichen.
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In 1 sind Verdrahtungsmuster 28a, 28d, 29c, 211a, 211b, 211c, 214b in den jeweiligen Verdrahtungsschichten der Verdrahtungsplatine 20 platziert. Um die Verdrahtungsmuster in gewissen Verdrahtungsschichten, welche durch das isolierende Bauteil(e) 22 isoliert ist, miteinander jenseits des Isolierbauteils (-teile) 22 zu verbinden, wird ein Zwischenschicht-Verbindungsbereich gebildet. Um die Verdrahtungsmuster in diesen Verdrahtungsschichten der Verdrahtungsplatine 20 miteinander elektrisch zu verbinden, wird ein Loch in dem Isolierbauteil (-teilen) erzeugt und wird die Wandoberfläche des Lochs einer Beschichtung eines leitfähigen Materials oder Plattieren eines leitfähigen Materials so unterworfen, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Verdrahtungsmuster etabliert wird. Der Zwischenschicht-Verbindungsbereich ist allgemein als ein Durchgangsloch oder ein Via bezeichnet (auch als ein Via-Loch bezeichnet). Insbesondere wird das Durchgangsloch häufig als ein Loch zum Löten einer elektrischen Komponente durch Einführen ihres Anschlusses in dieses Loch verwendet. Wie vom Durchgangsloch unterschieden, bedeutet das Via ein Loch, in welchem kein Anschluss einer elektronischen Komponente eingeführt ist, und das nur für den Zweck des Etablierens einer elektrischen Leitung zwischen Verdrahtungsschichten gebaut ist.
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Ein Via, welches insgesamt von der Frontoberflächenschicht 28 zur Rückoberflächenschicht 29 in der Verdrahtungsplatine 20 penetriert, wird als ein Durchgangsloch-Via bezeichnet. Angegeben bei 27b, 27c in 1, sind alle das Durchgangsloch Via. Ein Via, welches durch das Isolationsbauteil 22 gegenüber zumindest einer der Verdrahtungsschichten isoliert ist, wird als ein blindes Via bezeichnet. Es ist ein Via, das partiell die Verdrahtungsplatine 20 penetriert. In 1 sind in 25a, 25b, 25c, 25j, 26b, 27a, 27d Blind-Vias angegeben. Vor dem Blind-Vias wird ein Via, welches eine elektrische Verbindung nur zwischen den Zwischenschichten in den Verdrahtungsschichten vornimmt, als eine eingebettetes/vergrabenes Via bezeichnet. Da das vergrabene Via nicht mit der Frontoberflächenschicht 28 und der Rückoberflächenschicht 29 der Verdrahtungsplatine 20 verbunden ist, kann es von der Frontseite und der Rückseite nicht visuell wahrgenommen werden. Um das vergrabene Via zu bilden, ist es erforderlich, dass die Verdrahtungsplatine 20 vier oder mehr Verdrahtungsschichten aufweist. In 1 wird, bei 26b, das vergrabene Via angegeben.
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2 ist eine Aufsicht der Steuervorrichtung 100 bei Sicht von der oberen Seite derselben, in welcher die obere Oberfläche des Mikrocontrollers 10 gezeigt ist. Es werden die in der in dem Bereich der Frontoberflächenschicht 28 der in 2 gezeigten Verdrahtungsplatine 20 positionierten Vias angegeben; jedoch wird die Indikation des Verdrahtungsmusters hier weggelassen. Um den Mikrocontroller 10 herum sind Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d der Verdrahtungsplatine 20 gezeigt.
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Der Mikrocontroller 10 ist mit Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d und Elektroden 12e, 12f versehen, die auf der Bodenoberfläche derselben gebildet sind, die jeweils unter Verwendung von leitfähigen Materialien 14 mit Elektrodenanschlüssen 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, die durch ähnliche Prozesse zu jenen für das Verdrahtungsmuster in der Frontoberflächenschicht 28 der Verdrahtungsplatine 20 gebildet werden, verbunden. Als das leitfähige Material kann ein Lot, Silberpaste oder dergleichen verwendet werden.
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<Hardware-Konfiguration von Mikrocontroller>
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In 3 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm des Mikrocontrollers 10 in der Steuervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1 gezeigt. In dieser Ausführungsform ist der Mikrocontroller 10 eine Informations-Verarbeitungsvorrichtung, die auf der Verdrahtungsplatine 20 der Steuervorrichtung 100 für das Fahrzeug montiert ist. Die entsprechenden Funktionen der Mikrocontroller 10 werden durch eine Verarbeitungsschaltung, die im Mikrocontroller 10 enthalten ist, implementiert. Spezifisch beinhaltet der Mikrocontroller 10 als die Verarbeitungsschaltung eine Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 (auch als ein Prozessor bezeichnet), wie etwa eine CPU (Zentraleinheit), oder dergleichen, Speichervorrichtungen 91 zum Senden/Empfangen von Daten an/aus der Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90, eine Eingangsschaltung 92 zum Eingeben eines externen Signals an der Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90, eine Ausgangsschaltung 93 zum Ausgeben eines Signals aus der Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 nach außen, etc..
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Als die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 kann ein ASIC (Applikations-Spezifische Integrierte Schaltung), ein IC (integrierte Schaltung), ein DSP (Digitalsignalprozessor), ein FPGA (feldprogrammiertes Gatter-Array), irgendeine einer Vielzahl von Logikschaltungen, eine einer Vielzahl von Signalverarbeitungsschaltungen oder dergleichen beinhaltet sein. Weiter können als die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 mehrere solche Schaltungen desselben Typs oder von unterschiedlichen Typen enthalten sein, und somit können die entsprechenden Teile der Verarbeitung getrennt ausgeführt werden. Als die Speichervorrichtungen 91 sind ein R_AM (Wahlfreizugriffsspeicher), das konfiguriert ist, Lesen und Schreiben von Daten durch die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 zu gestatten, ein ROM (Nurlesespeicher), das konfiguriert ist, Lesen von Daten durch die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 zu gestatten, etc., beinhaltet. Als die Speichervorrichtung 91 kann ein nicht-flüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, wie etwa ein Flash-Speicher, ein EPROM, ein EEPROM, oder dergleichen, verwendet werden. Die Eingangsschaltung 92 ist mit einer Vielzahl von Sensoren, Schaltern und Kommunikationsleitungen verbunden, die Elektroden der Mikrocontroller 10 zugewiesen sind, und ist mit einem A/D-Wandler, einer Kommunikationssteuerung etc. zum Eingeben von Ausgangssignalen und von Kommunikations-Information aus diesen Sensoren und Schaltern an die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 versehen. Die Ausgangsschaltung 93 ist eine Schnittstellen-Schaltung zum Ausgeben eines Steuersignals aus der Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90. Eine Kommunikationseinheit 99 in den Mikrocontroller 10 weist eine Funktion des Kommunizierens mit einer externen Einrichtung durch die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 oder nicht durch die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 auf.
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Die jeweiligen Funktionen, welche der Mikrocontroller 10 beinhaltet, werden auf solche Weise implementiert, dass die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 Software (Programme), die in der Speichervorrichtung 91 (wie das ROM oder dergleichen) gespeichert sind, ausführt, um dadurch mit der anderen Hardware in dem Mikrocontroller 10 zu kooperieren, wie etwa der anderen Speichervorrichtung 91, der Eingangsschaltung 92, der Ausgangsschaltung 93, etc.. Es ist anzumerken, dass die Einstelldaten von Schwellenwerten, Bestimmungswerten und dergleichen, welche durch den Mikrocontroller 10 zu verwenden sind, als ein Teil der Software (Programme) in der Speichervorrichtung 91 wie dem ROM oder dergleichen gespeichert wird. Während die jeweiligen Funktionen, welche der Mikrocontroller 10 aufweist, alle einzig durch ein Software-Modul etabliert werden können, kann es durch eine Kombination von Software und Hardware etabliert werden.
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Wenn die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 die ist, welche die in einem außerhalb des Mikrocontrollers 10 platzierten externen Speichers gespeicherten Programme ausführt, können die Funktionen des Mikrocontrollers 10 durch Software solch einer Art implementiert werden, welche die Programme, die durch die Verarbeitungsschaltung auszuführen sind, aus dem externen Speicher in das R_AM lädt. Weiter kann das Programm in Form von im ROM fixierter Firmware vorliegen. Stattdessen kann das Programm durch die Kombination von sowohl Software als auch Firmware etabliert werden.
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Der Mikrocontroller 10 wird hier angenommen, ein Ein-Chip-Mikrocomputer, ein ASIC, ein FPGA oder dergleichen zu sein, wobei die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90, die Speichervorrichtung 91, die Eingangsschaltung 92, die Ausgangsschaltung 93 und die Peripherieschaltung, wie etwa eine Uhr/Takt, ein Zähler, ein A/D-Wandler, etc. in einem einzelnen Gehäuse eingeschlossen sind. Dies liegt daran, dass, falls ein Produkt ein massenproduziertes und kommerziell erhältliches Produkt ist, es zu relativ niedrigen Kosten verfügbar ist. Jedoch kann der Mikrocontroller nicht durch ein solches kommerziell verfügbares vorgefertigtes Produkt realisiert werden, sondern durch eine integrierte Schaltung mit spezieller Bestellung (sogenanntes Kunden-Design) für einen bestimmten Kunden, das in einem einzelnen Gehäuse eingeschlossen ist, unter Verwendung einer SoC-(System on a Chip) -Technologie oder einer SiP- (System on a Package) -Technologie.
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Der Mikrocontroller 10 ist mit einer Funktion des Zugriffs auf die Speichervorrichtung 91 versehen, ohne durch das in der Speichervorrichtung 91 enthaltene Programm beschränkt zu sein. Der Inhalt der Speichervorrichtung 91 kann daraus ausgelesen werden oder kann darin eingeschrieben werden, wenn die Kommunikationseinheit 99 eine Kommunikation durch die Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c und 12d vornimmt, die mit der Innenseite des Mikrocontrollers 10 verbunden sind. Hier wird angenommen, dass eine solche Funktion entsprechend einem System bereitgestellt wird, das auf einer integrierten Schaltungstest-Spezifikation basiert, gemäß dem durch JTAG (Joint Test Action Group) definierten Standard (Standard IEEE 1149.1, etc.), das eine Industrie-Organisation für Elektronik ist. Jedoch kann die Funktion entsprechend einem anders als diesem in diesem Standard definierten Original-Kommunikationssystem bereitgestellt werden.
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<Gehäuse von Mikrocontroller>
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Auf der Bodenoberfläche des Gehäuses 11 des Mikrocontrollers 10 werden die Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d, die Elektroden 12a, 12f und dergleichen bereitgestellt. Die Verwendung eines solchen Gehäuses, das als BA- (Vall Grid Array) oder LGA- (Land Grid Array) Gehäuse bezeichnet werden kann, ermöglicht es, den Mikrocontroller 10 mit einer hohen Dichte auf der Verdrahtungsplatine 20 zu montieren. Weiter, da die Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d, die Elektroden 12e und 12f und dergleichen auf der Bodenoberfläche des Gehäuses 11 vorgesehen sind, ist es schwierig, auf diese Elektroden des Mikrocontrollers 10 von außen zuzugreifen. Weiterhin ist es schwierig, visuell zu erkennen, welche Elektrode des Mikrocontrollers 10 mit welchem Verdrahtungsmuster der Verdrahtungsplatine 20 verbunden ist.
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Es gibt Fälle, bei denen der Mikrocontroller 10 ein Halbleiterprodukt ist, das allgemein auf dem Markt verfügbar ist, und die Positionen der Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d zum Vornehmen von Zugriff auf die interne Speichervorrichtung 91 öffentlich offenbart sind. Selbst in solchen Fällen, falls es nicht bekannt ist, welche Elektrode des Mikrocontrollers 10 mit welchem Verdrahtungsmuster der Verdrahtungsplatine 20 zu verbinden ist, ist es schwierig zu bestimmen, wie die Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d zu verbinden sind. Dies liegt daran, dass auf der Verdrahtungsplatine 20 Verdrahtungen zum Vornehmen von Zugriff auf die entsprechenden Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d schwierig sicherzustellen sind.
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<Verdrahtungsmuster von Verdrahtungsplatine>
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In 1 sind die Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d fixiert, unter Verwendung des leitfähigen Materials 14, an den Elektrodenanschlüssen 24a, 24b, 24c, 24d in der Frontoberflächenschicht 28 der Verdrahtungsplatine 20 jeweils. Die Elektrodenanschlüsse 24a, 24b, 24c, 24d sind mit den kommunikations-dedizierten Zwischenschicht-Verbindungsbereichen (Kommunikations-Vias) 27a, 27b, 27c, 27d jeweils elektrisch verbunden, über Verdrahtungsmuster und die Zwischenschicht-Verbindungsbereiche (Vias). Nachfolgend wird eine Beschreibung zu den anderen Elektroden als den Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d, nämlich den Elektroden 12e, 12f und den Elektrodenanschlüssen 24e, 24f etc. der damit verbundenen Verdrahtungsplatine 20 übersprungen. Der Mikrocontroller 10 weist Stromversorgungs-Elektroden, Eingabe-Elektroden, Ausgabe-Elektroden und dergleichen, neben den Kommunikations-Elektroden auf; jedoch wird im Nachfolgenden eine Beschreibung nur fokussierend auf Verbindungen der Kommunikations-Elektroden zum Vornehmen von Zugriff auf die interne Speichervorrichtung 91 gegeben.
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Der Elektrodenanschluss 24a ist über das Verdrahtungsmuster 28a, das Blind-Via 25a und das Verdrahtungsmuster 211a mit dem Kommunikations-Via 27a elektrisch verbunden. Der Elektrodenanschluss 24b ist über das Blind-Via 25b, das Verdrahtungsmuster 211b, den eingegrabenen Via 26b und das Verdrahtungsmuster 214b mit dem Kommunikation-Via 27b elektrisch verbunden. Der Elektrodenanschluss 24c ist über das Blind-Via 25c, das Verdrahtungsmuster 211c, das Blind-Via 25j und das Verdrahtungsmuster 29c mit dem Kommunikations-Via 27c elektrisch verbunden. Der Elektrodenanschluss 24d ist durch das Verdrahtungsmuster 28d mit dem Kommunikations-Via 27d elektrisch verbunden.
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Die Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d werden extern auf der Frontoberfläche und/oder der Rückoberfläche der Verdrahtungsplatine 20 exponiert. Dies ermöglicht es dem Hersteller, dem Distributor oder dem Wartungshändler des Fahrzeugs, der die Positionen der Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d versteht, auf die Speichervorrichtung 91 im Mikrocontroller 10 von außen zuzugreifen, indem leitfähige Anschlüsse Kontakt mit den Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d aufnehmen.
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<Beabstandete Orte von Kommunikations-Vias>
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Falls die Positionen der Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d linear Seite an Seite auf der Verdrahtungsplatine 20 ausgerichtet sind, ergibt sich ein Risiko, dass diese Vias als spezielle Elektroden angenommen werden können. Somit werden die Kommunikations-Vias so lokalisiert, dass sie voneinander beabstandet sind, so dass ein unautorisierter Zugriffsverhinderungs-Effekt erwartet wird. In 2 wird ein Beispiel der Positionen der Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d gezeigt. Wenn ihre Orte voneinander beabstandet und in Positionen auf diese Weise dispergiert sind, werden die Positionen der Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d verborgen, so dass der unauthentifizierte Zugriffsverhinderungs-Effekt verbessert wird. Da die Positionen der Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d aufgeteilt sind, sind sie von den anderen Vias nicht unterscheidbar. Dies macht es für eine dritte Partei, die vorab nicht die Informationen über die Orte kennen kann, schwierig, die Anwesenheit dieser Vias und die Positionsbeziehung davon zu identifizieren. Entsprechend ist es möglich, unauthentifizierten Zugriff durch eine Drittpartei zu verhindern, ohne eine solche Anordnung einzusetzen, in welcher der Mikrocontroller 10 in der Verdrahtungsplatine eingeschlossen und verkapselt ist.
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Gemäß der Steuervorrichtung 100 gemäß Ausführungsform 1, in einer Situation, bei der die Verdrahtungsplatine 20, auf welcher der mit dem Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d versehene Mikrocontroller 10 zum Vornehmen von Zugriff auf die Speichervorrichtung 91 montiert ist, inkorporiert ist, ist es möglich, es schwierig zu machen, die Positionen der Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d zu identifizieren, die auf der Verdrahtungsplatine 20 gebildet sind. Dies ermöglicht es, Größe, Gewicht und Kosten der Steuervorrichtung 100 zu reduzieren, während unautorisierter Zugriff verhindert wird.
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<Zu Blind-Vias geformte Kommunikations-Vias>
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In der in 1 gezeigten Verdrahtungsplatine 20 werden die Kommunikations-Vias 27a und 27d als Blind-Via gebildet, die alle durch das isolierende Material 22 gegenüber zumindest einer der Verdrahtungsschichten isoliert sind. Somit wird jedes der Kommunikations-Vias 27a, 27d extern auf nur einer der Oberflächen der Verdrahtungsplatine 20 exponiert, so dass seine Anwesenheit nicht visuell auf der anderen Oberfläche wahrgenommen werden kann. Wenn zumindest eines der Kommunikations-Vias als Blind-Via gebildet ist, ist es möglich, es für eine Drittpartei, die nicht weiß, auf welcher Oberfläche der Verdrahtungsplatine 20 die Kommunikations-Vias alle exponiert sind, auf diese Kommunikations-Via zuzugreifen. Dies ermöglicht es, die Schwierigkeit eines unauthentifizierten Zugriffs zu vergrößern.
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<Typen von Kommunikationselektroden>
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In 1 ist ein Fall gezeigt, bei dem die jeweiligen Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d als vier Typen von Kommunikations-Elektroden TCK, TDI, TMS, TDO zum Durchführen von Kommunikation auf Basis des JTAG-Standards gebildet werden. Jedoch ist es nicht erforderlich, dass der hier verwendete Kommunikations-Standard auf dem JTAG-Standard basiert und falls es drei Typen von Kommunikations-Elektroden gibt, ist es möglich, Kommunikation durchzuführen, während deren Zuverlässigkeit sichergestellt ist. Somit können die zu bildenden Kommunikations-Vias von drei Typen sein. Falls so gebildet, ist es möglich, Belegungsflächen der Kommunikations-Vias und Verdrahtungsmusterflächen bis zu den Kommunikations-Vias zu reduzieren. Dies ermöglicht es, die Fläche der Verdrahtungsplatine zu reduzieren, um dadurch zur Reduktion bei Größe, Gewicht und Kosten der Steuervorrichtung 100 beizutragen. Weiter ist die Etablierung von zumindest drei Kommunikations-Vias signifikant, um die Zuverlässigkeit von Kommunikation sicherzustellen.
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<Anschluss-auf-Via>
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In 1 sind Elektrodenanschlüsse 24b, 24c beide als Anschluss auf Via (Pad-on-Via) vorgesehen, was auch als der Zwischenschicht-Verbindungsbereich (Via) dient. Entsprechend ist es möglich, die Fläche des Verdrahtungsmusters in der Frontoberflächenschicht 28 zu reduzieren und somit die Fläche der Frontoberflächenschicht 28 der Verdrahtungsplatine 20 effektiv einzusetzen. Dies verbessert die Flexibilität davon, wie das Verdrahtungsmuster in der Frontoberflächenschicht 28 der Verdrahtungsplatine 20 anzuordnen ist. Als Ergebnis ist es möglich, die Fläche der Verdrahtungsplatine 20 zu reduzieren, um dadurch zur Reduktion bei der Größe, Gewicht und Kosten der Steuervorrichtung 100 beizutragen.
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<Verschlüsselung von Typname>
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Hier wird ein Produkttypname, der auf das Gehäuse 11 des Mikrocontrollers 10 geschrieben wird, betrachtet. Um den Mikrocontroller 10 zu identifizieren, wenn er hergestellt, verkauft oder verwendet wird, wird das Gehäuse 11 des Mikrocontrollers 10 mit einer Indikation eines Typnamens desselben versehen. Wenn der Mikrocontroller ein kommerziell verfügbares Produkt ist, ist es durch Bestätigen des Typnamens möglich, die Positionen der Kommunikations-Elektroden zum Vornehmen von Zugriff auf die interne Speichervorrichtung 91 sicherzustellen. Weiter, selbst wenn der Mikrocontroller 10 nicht ein kommerziell verfügbares Produkt ist, das breit im Markt zum Kauf steht, und somit ein kundenspezifisches Produkt, falls er ein Produkt ist, dessen Typname der gleiche wie derjenige eines Mikrocontrollers ist, dessen Struktur bereits durch Revers Engineering analysiert worden ist, kann ein Fall auftreten, bei dem unautorisierter Zugriff leicht basierend auf diesem Typnamen gemacht werden kann.
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In diesem Fall ist es als ein Weg zum Verhindern unautorisierten Zugriffs effektiv, den auf das Gehäuse 11 des Mikrocontrollers 10 zu schreibenden Typnamen zu verschlüsseln. Wenn statt des öffentlich offenbarten Typnamens ein verschlüsselter Typname verwendet wird, der nur durch den Hersteller erkennbar ist, ist es möglich, die Schwierigkeit eines unautorisierten Zugriffs zu vergrößern.
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<Modifikation zu unleserlichem Typnamen>
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Weiter, wenn ein auf das Gehäuse 11 des Mikrocontrollers 10 geschriebener Produkttypname zu einem unleserlichen Zustand prozessiert wird, wird ein Effekt ähnlich zum obigen erwartet. Der Mikrocontroller 10 wird durch Löten mit der Verdrahtungsplatine 20 verbunden und dann wird sein Funktionstest abgeschlossen. Danach wird der Typname des Mikrocontrollers zum unleserlichen Zustand prozessiert. Dies ermöglicht es, die Schwierigkeit eines unautorisierten Zugriffs zu erhöhen.
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In diesem Fall kann die Indikation des Typnamens zu einem unleserlichen Zustand auf solche Weise modifiziert werden, dass der Indikationsbereich verschmolzen oder durch Laser-Bearbeitung gestreut wird. Wenn der Indikationsbereich des Typnamens voll oder teilweise geschmolzen oder zerstreut ist, durch Laserbearbeitung, verbleibt eine Markierung aufgrund der Laser-Verarbeitung. Selbst obwohl die Tatsache, dass eine Laser-Verarbeitung vorgenommen wurde, von einem professionellen Standpunkt aus gefunden werden kann, reicht es aus, dass der Typname zu einem unleserlichen Zustand modifiziert ist.
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Gemäß Laser-Verarbeitung ist es möglich, ein Werkstück genau bei hoher Geschwindigkeit zu prozessieren, ohne einen direkten Kontakt damit aufzunehmen. Somit ist die Laser-Verarbeitung ein Verarbeitungsverfahren, welches geeignet ist, den Produkttypnamen zu einem unleserlichen Zustand zu prozessieren. Falls der Typname unleserlich wird, ist es nicht möglich, die Positionen der Kommunikations-Elektroden zum Vornehmen von Zugriff auf die interne Speichervorrichtung 91 sicherzustellen, so dass es schwierig ist, einen unautorisierten Zugriff vorzunehmen.
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<Herstellverfahren von Steuervorrichtung>
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Als Verfahren zum Herstellen der Steuervorrichtung kann ein solches Herstellverfahren eingesetzt werden, das die folgenden vier Schritte beinhaltet. Im ersten Schritt wird der Mikrocontroller 10 vorbereitet. Der Mikrocontroller 10 weist auf: die Speichervorrichtung 91; die Arithmetik-Verarbeitungseinheit (Prozessor) 90 zum Verarbeiten von Information auf Basis des in der Speichervorrichtung 91 gespeicherten Programms; das Gehäuse 11, das mit der Indikation des Typnamens versehen ist, und in welchem die Speichervorrichtung 91 und die Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung 90 untergebracht sind; und die mehreren Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d, die auf der Bodenoberfläche des Gehäuses 11 vorgesehen sind, um Zugriff von außerhalb des Gehäuses auf die Speichervorrichtung 91 zu gestatten.
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Im zweiten Schritt wird die Verdrahtungsplatine 20 vorbereitet. Die Verdrahtungsplatine 20 weist auf: die Verdrahtungsschichten, die aus der Frontoberflächenschicht 28, der Zwischenschicht 21 und der Rückoberflächenschicht 29 aufgebaut sind, die alle ein darin ausgebildetes Verdrahtungsmuster aufweisen; die Isolationsbauteile 22 zum Isolieren der jeweiligen Verdrahtungsschichten gegeneinander; wobei die Zwischenschicht-Verbindungsbereiche alle eine elektrische Verbindung zwischen den Verdrahtungsmustern in unterschiedlichen der Verdrahtungsschichten aufnehmen; die mehreren Elektrodenanschlüsse 24a, 24b, 24c, 24d, die in der Frontoberflächenschicht 28 ausgebildet sind, und mit welchen die jeweiligen Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d des Mikrocontrollers 10 zu verbinden sind; und die kommunikations-dedizierten Zwischenschicht-Verbindungsbereiche (Kommunikations-Vias) 27a, 27b, 27c, 27d, die jeweils durch das Verdrahtungsmuster elektrisch mit den jeweiligen Elektrodenanschlüssen 24a, 24b, 24c, 24d verbunden sind, die lokalisiert sind, voneinander beabstandet zu sein, und die alle extern an zumindest einer der Front- und Rückoberflächen der Verdrahtungsplatine exponiert sind.
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Im dritten Schritt wird der Mikrocontroller 10 durch Löten, Hartlöten oder dergleichen mit der Verdrahtungsplatine 20 verbunden. Dann wird im vierten Schritt die Indikation des auf dem Gehäuse 11 des Mikrocontrollers 10 vorgesehenen Typnamen zu einem unleserlichen Zustand prozessiert. Dadurch, dass das Herstellverfahren diese vier Schritte aufweist, ist es möglich, die Steuervorrichtung 100 herzustellen. Gemäß der durch ein solches Herstellverfahren hergestellten Steuervorrichtung 100, da der Typname des Mikrocontrollers 10 nicht bestätigt werden kann, ist es nicht möglich, die Positionen der Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d zum Vornehmen von Zugriff auf die Speichervorrichtung 91 sicherzustellen, so dass es schwierig ist, einen unautorisierten Zugriff vorzunehmen. Entsprechend, in einer Situation, wo der mit den Kommunikations-Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d zum Vornehmen von Zugriff auf die Speichervorrichtung 91 versehenen Mikrocontroller 10 auf der Verdrahtungsplatine 20, die in der Steuervorrichtung 100 enthalten ist, montiert wird, ist es möglich, Größe, Gewicht und Kosten der Steuervorrichtung 100 zu reduzieren, während ein unautorisierter Zugriff verhindert wird.
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Im vierten Schritt kann als ein Verfahren des Bearbeitens der Indikation des Typnamens eine Laserbearbeitung eingesetzt werden. Entsprechend der Laserbearbeitung ist es möglich, genau ein Werkstück bei hoher Geschwindigkeit zu prozessieren, ohne einen direkten Kontakt damit aufzunehmen. Somit ist Laser-Bearbeitung ein Bearbeitungsverfahren, das geeignet ist, den Produkttypnamen zu einem unleserlichen Zustand zu prozessieren. Durch die Laser-Prozessierung kann der Indikationsbereich des Typnamens voll oder teilweise geschmolzen oder gestreut werden, so dass der Typname zu einem unleserlichen Zustand modifiziert werden kann.
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Der Produkttypname auf dem Gehäuse 11 des Mikrocontrollers 10 kann auch zu einem unleserlichen Zustand prozessiert werden, bevor der Mikrocontroller 10 mit der Verdrahtungsplatine 20 verbunden wird. Es ist möglich, den Typnamen des Mikrocontrollers 10 durch Durchführen von Kommunikation mit dem Mikrocontroller 10 zu bestätigen. Somit, in diesem Fall, muss der Typname des Mikrocontrollers 10 lediglich durch Kommunikation bestätigt werden, bevor der Mikrocontroller mit der Verdrahtungsplatine 20 verbunden wird.
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2. Ausführungsform 2
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4 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung 100a gemäß Ausführungsform 2. Wenn sie mit 1 gemäß Ausführungsform 1 verglichen wird, obwohl derselbe Mikrocontroller 10 verwendet wird, wurde die Verdrahtungsplatine 20 zu einer Verdrahtungsplatine 20a verändert.
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<Verbindung zwischen Elektrodenanschluss und Verdrahtungsmuster, das außerhalb der Region von Gehäuseprojektionsebene platziert ist>
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In 1 gemäß Ausführungsform 1 ist der Elektrodenanschluss 24d mit dem Kommunikations-Via 27d durch das Verdrahtungsmuster 28d in der Frontoberflächenschicht 28 elektrisch verbunden. In Bezug auf eine Region A einer projizierten Ebene auf der Verdrahtungsplatine 20 des Gehäuses 11 des Mikrocontrollers 10 kann das sich zur Außenseite dieser Region erstreckende Verdrahtungsmuster 28d visuell von Außerhalb wahrgenommen werden. Somit besteht die Möglichkeit, dass ein Verbindungspunkt des Elektrodenanschlusses 24d visuell verfolgt werden kann.
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In 4 gemäß Ausführungsform 2 ist ein Elektrodenanschluss 24k mit dem Kommunikations-Via 27d über ein Blind-Via 25d und ein Verdrahtungsmuster 211d elektrisch verbunden. Da der Elektrodenanschluss 24k mit dem Kommunikations-Via 27d durch das Verdrahtungsmuster 211d in der ersten Zwischenschicht 211 elektrisch verbunden ist, ist es schwierig, den Verbindungspunkt visuell zu verfolgen.
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Auf diese Weise ist in 4 der Elektrodenanschluss 24k nicht mit dem Bereich auf dem Verdrahtungsmuster in der Frontoberflächenschicht 28 verbunden, wobei der Bereich außerhalb der Region A der projizierten Ebene auf der Verdrahtungsplatine 20a des Gehäuses 11 des Mikrocontrollers 10 ist. Somit ist es möglich, zu verhindern, dass der Verbindungspunkt des Elektrodenanschlusses 24k visuell verfolgt wird. Der Elektrodenanschluss 24k ist innerhalb der Region A der projektierten Ebene des Gehäuses 11 mit dem Verdrahtungsmuster 211d in der ersten Zwischenschicht 211 durch das Blind-Via 25d als einem Zwischenschicht-Verbindungsbereich verbunden. Weiter ist der Elektrodenanschluss 24k mit dem Kommunikations-Via 27d über das Verdrahtungsmuster 211d elektrisch verbunden. Da diese Verbindung durch das Verdrahtungsmuster 211d in der Zwischenschicht 21, die nicht visuell von außen erkennbar ist, etabliert wird, wird es schwieriger, die Verbindung aus dem Elektrodenanschluss 24k zu verfolgen. Somit ist es möglich, die Schwierigkeit des unautorisierten Zugriffs zu vergrößern.
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<Verbindung zwischen Elektrodenanschluss und Blind-Via, das innerhalb der Region von Gehäuseprojektionsebene platziert ist>
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In dieser Situation, wie in 4 gezeigt, innerhalb der Region A der Projektionsebene des Gehäuses 11 des Mikrocontrollers 10, wird der Elektrodenanschluss 24k mit dem Blind-Via 25d als einem Zwischenschicht-Verbindungsbereich verbunden. Es ist wünschenswert, dass der Zwischenschicht-Verbindungsbereich hier ein Blind-Via ist. Dies liegt daran, dass, wenn innerhalb der Region A der Projektionsebene des Gehäuses 11 der Elektrodenanschluss 24k mit einem Durchgangsloch Via, welches die Verdrahtungsplatine 20a penetriert, verbunden ist, die Möglichkeit besteht, dass der Elektrodenanschluss 24k von der Rückoberfläche der Verdrahtungsplatine 20a durch das Durchgangsloch Via zugegriffen wird. Somit, in dem Fall, bei dem der Elektrodenanschluss 24k innerhalb der Region A der Projektionsebene des Gehäuses 11 mit einem Via als einem Zwischenschicht-Verbindungsbereich verbunden ist, ist es wichtig, als diesen Via nicht ein Durchgangsloch-Via, sondern ein Blind-Via zu verwalten. Wenn ein Blind-Via innerhalb der Region A der Projektionsebene verwendet wird, ist es als ein Verbindungspunkt für den Elektrodenanschluss 24k möglich, die Schwierigkeit unautorisierten Zugriffs zu erhöhen.
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<Schutz gegenüber Verfolgung durch Kommunikations-Via>
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In 1 gemäß Ausführungsform 1 wird eine elektrische Verbindung von Elektrodenanschluss 24c zum Kommunikations-Via 27c durch das Verdrahtungsmuster 29c in der Rückoberflächenschicht 29 etabliert. Somit kann der Verbindungspfad vom Kommunikations-Via 27c zum Blind-Via 25j gemäß dem Verdrahtungsmuster 29c verfolgt werden.
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In 4 gemäß Ausführungsform 2 wird die elektrische Verbindung vom Elektrodenanschluss 24c zum Kommunikations-Via 27c verändert, um durch das Verdrahtungsmuster 214c in der vierten Zwischenschicht 214 etabliert zu werden. Das Kommunikations-Via 27c ist konfiguriert, nicht mit den Verdrahtungsmustern in der Frontoberflächenschicht 28 und der Rückoberflächenschicht 29 der Verdrahtungsplatine 20a verbunden zu sein. Dies macht es schwieriger, die Verbindung von dem Kommunikations-Via 27c zu verfolgen. Es ist nämlich das Kommunikations-Via mit der Kommunikationselektrode durch das Verdrahtungsmuster in der Zwischenschicht elektrisch so verbunden, dass es möglich ist, die Schwierigkeit unautorisierten Zugriffs zu vergrößern.
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<Unabhängiges Kommunikations-Via>
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Weiter wird es erwünscht, dass die Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27c, 27d nicht mit den Verdrahtungsmustern in der Frontoberflächenschicht 28 und der Rückoberflächenschicht 29 verbunden sind. Wenn diese Kommunikations-Vias nicht mit den Verdrahtungsmustern in der Frontoberflächenschicht 28 und der Rückoberflächenschicht 29 verbunden sind, erscheinen sie als unabhängige Vias, wenn die Verdrahtungsplatine 20a von außen betrachtet wird, so dass es schwierig wird, sie von den anderen Vias zu unterscheiden. Entsprechend ist es möglich, es schwieriger zu machen, die Kommunikations-Vias zu identifizieren, wodurch die Schwierigkeit eines unautorisierten Zugriffs erhöht wird.
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3. Ausführungsform 3
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5 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung 100b gemäß Ausführungsform 3. Hier, obwohl derselbe Mikrocontroller 10 verwendet wird, wurde die Verdrahtungsplatine 20 gemäß Ausführungsform 1 zu einer Verdrahtungsplatine 20b verändert.
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<Alle Kommunikations-Vias zu Blind-Vias geformt>
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In 1 gemäß Ausführungsform 1 sind die Kommunikations-Vias 27b, 27c als Durchgangsloch-Vias gebildet. In 5 gemäß Ausführungsform 3, was anders ist, ist, dass alle Kommunikations-Vias 27a, 27d, 27h, 27j als Blind-Vias ausgebildet sind. Entsprechend wird jedes der Kommunikations-Vias 27a, 27b, 27h, 27j extern nur auf einer der Oberflächen der Verdrahtungsplatine 20b exponiert, so dass seine Anwesenheit nicht visuell auf der anderen Oberfläche wahrgenommen werden kann. Somit ist es möglich, es für eine Drittpartei, die nicht weiß, auf welcher Oberfläche der Verdrahtungsplatine 20b die Kommunikations-Vias alle exponiert sind, schwieriger zu machen, auf diese Kommunikations-Vias zuzugreifen. Dies ermöglicht es, die Schwierigkeit des unautorisierten Zugriffs zu vergrößern.
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4. Ausführungsform 4
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6 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung 100c gemäß Ausführungsform 4. Hier, obwohl derselbe Mikrocontroller 10 verwendet wird, wurde die Verdrahtungsplatine 20 gemäß der Ausführungsform 1 zu einer Verdrahtungsplatine 20c verändert.
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<Alle Elektrodenanschlüsse zu Anschluss auf Via ausgebildet>
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In 1 gemäß Ausführungsform 1 sind die Elektrodenanschlüsse 24b, 24c alle als ein Anschluss-auf-Via ausgebildet, der auch als der Zwischenschicht-Verbindungsbereich (Via) dient. Die Elektrodenanschlüsse 24d sind alle als ein Elektrodenanschluss vorgesehen, der nicht gemeinsam mit einem Via gebildet ist, und sind somit mit den Verdrahtungsmustern 28a, 28b verbunden. Im Gegensatz dazu sind in 6 gemäß Ausführungsform 4 alle Elektrodenanschlüsse 24g, 24b, 24c, 24k als Anschluss auf Via ausgebildet und sind somit mit den Blind-Vias 25g, 25b, 25c bzw. 25d integriert.
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In dieser Situation wird das Verdrahtungsmuster 28a eliminiert und wird ein Verdrahtungsmuster 211g anstelle des Verdrahtungsmusters 211a vorgesehen. Weiter, wie hinsichtlich 4 gemäß Ausführungsform 2 beschrieben worden ist, wird das Verdrahtungsmuster 28d eliminiert, und wird das Verdrahtungsmuster 211d vorgesehen. Die Verwendung vieler Anschlüsse-auf-Vias trägt zum Reduzieren der notwendigen Fläche des Verdrahtungsmusters in der Frontoberflächenschicht 28 bei. Dies verbessert die Design-Flexibilität des Verdrahtungsmusters in der Frontoberflächenschicht 28 auf der Verdrahtungsplatine 20c. Als Ergebnis ist es möglich, die Fläche der Verdrahtungsplatine 20c zu reduzieren, um dadurch zu einer Reduktion bei Größe, Gewicht und Kosten der Steuervorrichtung 100c beizutragen.
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5. Ausführungsform 5
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7 ist eine Schnittansicht einer Steuervorrichtung 100d gemäß Ausführungsform 5. Hier, obwohl derselbe Mikrocontroller 10 verwendet wird, wurde die Verdrahtungsplatine 20 gemäß Ausführungsform 1 zu einer Verdrahtungsplatine 20d verändert.
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<Verwendung von begrabenem Via>
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In 7 gemäß Ausführungsform 5 sind die Elektrodenanschlüsse 24g, 24b, 24c, 24k mit den Kommunikations-Vias 27g, 27h, 27j bzw. 27k elektrisch verbunden, über vergrabene Vias 26a, 26b, 26c, 26d, die alle eine elektrische Verbindung nur zwischen den Zwischenschichten vornehmen. Entsprechend werden verdampft 212a, 212d, 213d, ein Blind-Via 25k und dergleichen vorgesehen. Auf diese Weise werden elektrische Verbindungen zu den Kommunikations-Vias 27g, 27h, 27j, 27k durch begrabene Vias 26a, 26b, 26c, 26d etabliert, so dass es möglich ist, es schwierig zu machen, solche Verdrahtungsverbindungen zu verfolgen, selbst falls die Verdrahtungsplatinen 20d analysiert worden ist. Dies macht es für eine Drittpartei schwieriger, auf die Kommunikations-Vias zuzugreifen, um dadurch unautorisierten Zugriff zu verhindern.
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In dieser Anmeldung wird eine Vielzahl von beispielhaften Ausführungsformen und Beispielen beschrieben; jedoch ist jede Charakteristik, Konfiguration oder Funktion, die in einer oder mehreren Ausführungsform beschrieben wird, nicht darauf beschränkt, auf eine spezifische Ausführungsform angewendet zu werden und kann einzeln oder in jeglichen verschiedenen Kombinationen derselben auf eine andere Ausführungsform angewendet werden. Entsprechend ist eine infinite Anzahl modifizierter Beispiele, die hier nicht exemplifiziert werden, innerhalb des technischen Schutzumfangs, der in der vorliegenden Beschreibung offenbart ist, angenommen. Beispielsweise sollen solche Fälle enthalten sein, bei denen zumindest ein Konfigurationselement modifiziert wird; wo jegliches Konfigurationselement hinzugefügt oder weggelassen wird und weiterhin, wo zumindest ein Konfigurationselement mit einem Konfigurationselement einer anderen Ausführungsform extrahiert und kombiniert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Mikrocontroller
- 11
- Gehäuse
- 12a, 12b, 12c, 12d
- Kommunikationselektrode
- 20, 20a, 20b, 20c
- Verdrahtungsplatine
- 21
- Zwischenschicht
- 22
- Isolationsbauteile
- 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24k
- Elektrodenanschluss
- 27a, 27b, 27c, 27d, 27g, 24h, 24j, 24k
- Kommunikations-dedizierter Zwischenschicht-Verbindungsbereich (Kommunikations-Via)
- 28
- Frontoberflächenschicht
- 28a, 28d, 29c, 211a, 211b, 211c, 211d, 211g, 212a, 212d, 213d, 214b, 214c
- Verdrahtungsmuster
- 29
- Rückoberflächenschicht
- 90
- Arithmetik-Verarbeitungsvorrichtung (Prozessor)
- 91
- Speichervorrichtung
- 100, 100a, 100b, 100c, 100d
- Steuervorrichtung
- 211
- Erste Zwischenschicht
- 212
- Zweite Zwischenschicht
- 213
- Dritte Zwischenschicht
- 214
- Vierte Zwischenschicht
