Introduccion
Si ya está dedicado a grabar y fotografiar microchips, puede aprender poco de este artículo. Sin embargo, si desea fotografiar el chip, pero no sabe por dónde comenzar, este artículo es definitivamente para usted. Además, tenga en cuenta que en los primeros pasos para dominar este fascinante procedimiento, lo más probable es que se sienta un poco herido.
Tenga mucho cuidado, entonces le hará daño, aunque lo será, pero no mucho. Además, si tiene al menos una ligera tendencia al sentido común, realice este procedimiento en un laboratorio químico especialmente equipado, bajo la supervisión de especialistas experimentados; y no se convierta en una víctima de su arrogancia, pensando que después de leer este programa educativo, puede realizar este procedimiento inmediatamente. Además, si no sabe qué verter (ácido en agua o ácido) sin ponerse en contacto con Google y no sabe de qué se trata esta ignorancia, deje de leer este programa educativo y primero regístrese en cursos en los que -Nunca vayas a una universidad local con un buen laboratorio químico.
Equipo químico
Según el mínimo absolutamente necesario, necesitará ácido nítrico altamente concentrado (HNO3) y ácido sulfúrico (H2SO4). La legitimidad de su adquisición varía de un país a otro. Si vives en un país en el que el gobierno cuida especialmente el medio ambiente, probablemente necesites un método diferente (escuché que los alemanes logran buenos resultados con la colofonia). Además de estos dos ácidos, también necesitará alcohol isopropílico y acetona, como solventes para la eliminación. Además de los productos químicos, también necesitará algunos artículos de vidrio. Afortunadamente, el procedimiento es bastante simple, por lo que todo lo que necesita es unos pocos tubos de ensayo, unas pocas gafas y un trípode anular con un clip para una bureta.
- Cuando compre abrazaderas que ya estaban en uso, tenga en cuenta que el metal no debe entrar en contacto con las paredes de vidrio de los tubos; Los clips que ya estaban en uso pueden no tener una junta (goma o tela) que proteja contra rasguños.
- Los ácidos con los que tiene que trabajar pueden morderse en el metal, por lo que debe abastecerse de pinzas resistentes a los ácidos. Como muestra la práctica, las pinzas tienden a perderse o doblarse, así que compre una docena a la vez para resolver este problema de una vez por todas.
- Dado que los vapores ácidos, especialmente los vapores de ácido nítrico, son muy dañinos, necesitará una campana extractora para frenar adecuadamente el gas ácido, que se evaporará del tubo cuando comience a calentarlo.
- Como un indicador conveniente del nivel al que han aumentado los humos ácidos, puede usar papel térmico de boletos aéreos y de tren. En contacto con vapores ácidos, el papel térmico se vuelve negro o rojo. Un boleto suspendido sobre un tubo de ensayo le dará una señal visual cuando los vapores ácidos estallen en exceso.
- Para limpiar la superficie del microcircuito con un solvente, puede, en principio, prescindir de un cepillo de dientes, pero es preferible y más seguro usar baños ultrasónicos. Se pueden encontrar baños ultrasónicos económicos en los joyeros: funcionan bastante bien. Pero tenga cuidado de que sus solventes de limpieza no disuelvan las partes plásticas de estos baños ultrasónicos.
- Finalmente, necesitará una fuente de calor controlado. Probablemente ya con alegría buscó el mechero de gas Bunsen ... Pero es completamente inadecuado para nuestro procedimiento. En cambio, es mejor usar una estación de soldadura de aire caliente económica diseñada para trabajar con SMD: placas de circuito impreso montadas en superficie. Por ejemplo Aoyue 850A. Girando el regulador de flujo de aire de la pistola de aire caliente cerca del máximo y aumentando lentamente su temperatura, puede calentar el tubo a la temperatura deseada y luego mantenerlo.
Procedimiento químico
El factor de forma de su microcircuito de muestra debe ser el mínimo de todos los disponibles en el mercado. Por ejemplo, Texas Instruments MSP430F2012 viene en dos factores de forma: PDIP (paquete plástico doble en línea; caja de plástico con disposición de pasadores de doble fila) y QFN (sin pliegues planos cuádruples; caja cuadrada, sin pies). Aunque el procedimiento descrito es aplicable a cualquier factor de forma, es preferible QFN. Porque es mucho más pequeño y menos plástico, que en cualquier caso tendrá que ser grabado; lo que significa que el ácido nítrico requerirá mucho menos para grabar una muestra de QFN.
- Comience colocando la abrazadera de la bureta en el trípode anular. Y dirija la boquilla de la estación de soldadura, justo debajo del fondo del tubo. Pero no enciendas el calor todavía.
- Coloque el chip en un tubo de ensayo con suficiente ácido nítrico para esconderse completamente debajo del ácido. Para probar, puede agregar una gota de ácido sulfúrico (pero no exagere, de lo contrario, comerá no solo plástico, sino también conexiones de cables). Por razones de autoconservación, aprenderá rápidamente cómo realizar este procedimiento en ese corto período de tiempo mientras el vidrio aún está frío; Al igual que usted muy rápidamente, y con bastante dolor, aprenda que, curiosamente, el vidrio frío se ve exactamente igual que el caliente.
- Coloque el tubo en la abrazadera de la bureta. El tubo debe estar ligeramente inclinado. El lado inferior está más cerca de ti, el superior está más lejos de ti, de modo que las erupciones explosivas de ácido hirviendo, que a veces ocurren, vuelan de lado a lado de tu cara.
- Entonces, tienes un microcircuito recubierto de ácido. Ahora configure la estación de soldadura en una corriente de aire de alta velocidad para la pistola de aire caliente y el calentamiento débil. Eleve la temperatura lentamente, observando la columna bien iluminada de vapor ácido. La idea es encontrar una temperatura a la cual el ácido hierva muy intensamente, pero al mismo tiempo la columna de vapores ácidos por encima permanece debajo de los bordes del tubo y no sale volando.
- Un haz de puntero láser dirigido a un tubo de ensayo mostrará la altura exacta de esta columna, ya que los vapores ácidos, a diferencia del aire limpio, serán iluminados por un rayo láser.
- El sobrecalentamiento del tubo de ensayo hará que salgan vapores ácidos, llenando una campana extractora o un laboratorio. En el último caso, todo el hierro en la habitación comenzará a oxidarse, sus pulmones se quemarán y, entre otras cosas, funcionará una alarma de incendio. No lo hagas.
- A medida que el microcircuito hierve en ácido nítrico, su cuerpo se desmorona en pedazos. Este desprendimiento debe continuarse hasta que el ácido mismo comience a corroer el chip del microcircuito o hasta que el ácido pierda su capacidad corrosiva.
- Puede notar que cambia el color de la solución ácida. HNO3 después de la disolución del cobre se vuelve verde o azul, y esto indica que su capacidad para corroer el plástico ha disminuido significativamente. Después de que se haya consumido el ácido, deje que el tubo se enfríe y luego vierta su contenido en un vaso vacío.
- Por el momento, el ácido no es lo suficientemente fuerte como para corroer el cuerpo del chip, pero sí lo suficientemente fuerte como para corroer la piel. Las quemaduras de HNO3 al principio no duelen mucho, y también son leves. Por lo tanto, es posible que ni siquiera los note de inmediato, con la excepción de la piel amarillenta, que se despegará gradualmente durante una semana (más o menos). A veces puedes sentirlos como una picazón en lugar de una quemadura. Por lo tanto, si alguna mancha en su brazo comienza a picar, corra como escaldado hacia el fregadero. H2SO4 arde más intensamente. Cuando llega a la piel, se siente un dolor agudo y ardiente, y la piel se cubre con una erupción roja.
- Entonces, ahora que su conocimiento ya se extiende un poco más allá de comprender el hecho de que no debe meter los dedos en tubos de ácido, use pinzas para quitar cuidadosamente el chip del ácido y colóquelo en otro vaso, con acetona. Este vaso (vaso de acetona) se envía al baño ultrasónico durante varios minutos.
- En esta etapa, el cristal, como regla, está casi completamente desnudo. Solo se observan pequeños trozos de suciedad. Sin embargo, si el caso del microcircuito es grande, entonces una porción de ácido nítrico puede no ser suficiente (después de la primera vez, el cristal aún permanece cubierto). Para lograr el mejor resultado, el procedimiento con HNO3 debe repetirse hasta que quede muy poca suciedad en el chip chip. Luego, antes de la sesión de fotos, el cristal debe bañarse en H2SO4, donde se limpiarán las migajas de suciedad restantes.
- Estos dos ácidos son muy diferentes entre sí en su comportamiento. Encontrará que cuando se baña con H2SO4, su microcircuito se comporta de una manera completamente diferente que en baños con HNO3. H2SO4 tiene un punto de ebullición mucho más alto que HNO3, pero elimina el microcircuito incluso por debajo de su punto de ebullición. También encontrará que en H2SO4 el caso del microcircuito no se tiñe sino que se disuelve, mientras que el ácido adquiere un color negro tinta, y debido a esto, ya no es posible distinguir el cristal del microcircuito para comprender si es hora de eliminarlo o no.
- Después de bañarse en H2SO4, sostenga el cristal en un baño ultrasónico durante varios minutos. Todo, ahora está listo para una sesión de fotos.
Equipo de fotografía
Ahora que tiene un cristal desnudo, puede tomarle una foto. Esto requerirá un microscopio metalográfico, es decir uno que resalta la imagen con luz reflectante, sin pasar la luz.
- Para fotografiar el microcircuito del chip, puede comprar una cámara especial para el microscopio o usar una cámara digital SLR. Ambas opciones tienen sus ventajas, pero vale la pena señalar que las "cámaras especiales para un microscopio" a menudo resultan ser las opciones de presupuesto más primitivas para las cámaras web, con un software incómodo que solo funciona bajo Windows. Por lo tanto, es mejor usar una cámara réflex digital.
Procedimiento de fotografía. Cualquiera que sea la cámara que use, no podrá fotografiar todo el chip de una sola vez. Para obtener una imagen del microcircuito completo, debe fotografiarlo en partes y luego unirlas en una sola imagen. Esto se puede hacer usando un software diseñado para trabajar con imágenes panorámicas. - Para garantizar el mejor resultado, cada fragmento de imagen debe superponerse en aproximadamente un tercio, con imágenes antes y después, así como con líneas adyacentes.
- Después de disparar todo el chip, suba las imágenes a Hugin, en una computadora con suficiente RAM. Hugin es una utilidad para unir imágenes panorámicas. Ella, entre otras cosas, es buena porque puede corregir los errores cometidos al fotografiar, si no hay demasiados. Hugin hará todo lo posible para alinear todos los fragmentos de su imagen. En la salida, produce un patrón casi perfecto o una fea confusión. Si esta confusión se debe a un error menor, puede realizar los ajustes necesarios a través de Hugin. Sin embargo, en caso de errores graves, como una superposición insuficiente o un enfoque deficiente, será necesario realizar una sesión de fotos repetida para el chip chip. La siguiente figura muestra una fotografía completa del cristal (en resolución reducida) del chip Clipper. La foto fue construida usando la utilidad Hugin.
