रसायन विज्ञान सबक: फोटोग्राफी के लिए माइक्रोचिप के क्रिस्टल को कैसे उजागर किया जाए

परिचय

यदि आपने पहले माइक्रोचिप फोटो खिंचवाने में डब किया है, तो यह लेख शायद आपको बहुत कुछ नहीं देगा। लेकिन अगर आप इसे प्राप्त करना चाहते हैं, लेकिन यह नहीं जानते कि कहां से शुरू करें, तो यह आपके लिए बिल्कुल सही है।

शुरू करने से पहले, एक निष्पक्ष चेतावनी: जबकि प्रक्रिया काफी मनोरंजक है, पहली बार में यह संभवतः शारीरिक रूप से दर्दनाक होगा। प्रक्रिया के दौरान उपयोग किए जाने वाले रसायन विषाक्त होते हैं, इसलिए कृपया उन्हें सावधानी से संभालें - इस तरह यह अभी भी चोट लगी होगी, लेकिन इतना कम। इसके अलावा, यदि आपके पास सामान्य ज्ञान की थोड़ी भी मात्रा है, तो प्रशिक्षित पेशेवरों की देखरेख में पूरी तरह से सुसज्जित रासायनिक प्रयोगशाला में प्रक्रिया का संचालन करें: हमें उन लोगों से निपटना होगा जिन्होंने गाइड पढ़ने के तुरंत बाद इसे घर पर करने की कोशिश की थी। और अंत में: यदि आप नहीं जानते कि आपको Google खोज के बिना एसिड में पानी या पानी में एसिड डालना है और यह महसूस नहीं करना है कि ज्ञान की यह कमी क्या होगी - इसे तुरंत पढ़ना बंद कर दें और रसायन विज्ञान 101 पाठ्यक्रम में जाएं एक स्थानीय कॉलेज या कुछ और।

उपकरण

पूर्ण न्यूनतम पर, आपको अत्यधिक केंद्रित नाइट्रिक एसिड (HNO3) और सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) की आवश्यकता होगी। वे खरीद करने के लिए कितने कानूनी हैं, यह देश से दूसरे देश में भिन्न होता है। यदि आप ऐसे देश में रहते हैं जहाँ सरकार पर्यावरण की सुरक्षा पर विशेष ध्यान देती है, तो आपको विभिन्न घटकों की आवश्यकता होगी (मुझे लगता है कि जर्मनों ने अच्छे परिणामों के लिए रसिन का उपयोग किया है)। इन दो मुख्य एसिड के अलावा, आपको सॉल्वैंट्स के रूप में आइसोप्रोपिल अल्कोहल और एसीटोन की आवश्यकता होगी। आपको रसायनों को स्टोर करने के लिए भी कुछ की आवश्यकता होगी। चूंकि प्रक्रिया काफी सरल है, आपको ट्यूब को पकड़ने के लिए रिंग के साथ केवल कुछ टेस्ट ट्यूब, ग्लास और एक तिपाई की आवश्यकता होगी।

• उपयोग किए गए तिपाई खरीदते समय, याद रखें कि धातु की अंगूठी को ट्यूब के गिलास को नहीं छूना चाहिए; कुछ प्रयुक्त उपकरणों में रबर (या कपड़े) की परत की कमी हो सकती है जो ट्यूब को खरोंच से बचाता है
• आप जिस एसिड के साथ काम करने जा रहे हैं, वह धातु के साथ विनाशकारी प्रतिक्रियाओं में प्रवेश कर सकता है, इसलिए कुछ एसिड-प्रतिरोधी चिमटी प्राप्त करें। हमारे अनुभव से, चिमटी खो जाती है या झुक जाती है, इसलिए उनमें से एक दर्जन को हमेशा के लिए उस समस्या को हल करने के लिए खरीदें।
• चूंकि एसिड गैस - विशेष रूप से नाइट्रिक एसिड से - बेहद जहरीला होता है, आपको एग्जॉस्ट हुड की आवश्यकता होगी जो ट्यूब से निकलने वाली गैस को खींच लेगा क्योंकि आप इसे सुविधा से बाहर निकालते हैं।
• एसिड गैस की सांद्रता कितनी अधिक थी, इस बात के सुविधाजनक संकेत के रूप में, थर्मल पेपर का उपयोग करें कि विमान या ट्रेन टिकट आमतौर पर बने होते हैं। जब एसिड गैस के संपर्क में होता है, तो थर्मल पेपर काला या लाल हो जाता है। ट्यूब से थोड़ा ऊपर लटकने वाला एक प्लेन टिकट आपको बता देगा कि एसिड गैस का उत्पादन बहुत जल्दी हुआ है या नहीं।
• एक विलायक के साथ माइक्रोचिप की सतह को साफ करने के लिए, आप वास्तविक रूप से सिर्फ एक टूथब्रश का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन मैं अल्ट्रासाउंड कंटेनरों की सलाह देता हूं। आप उन्हें स्थानीय जौहरी से सस्ते में प्राप्त कर सकते हैं। लेकिन सुनिश्चित करें कि आपका विलायक भी इन कंटेनरों के प्लास्टिक भागों को भंग नहीं करता है।

• और अंत में, आपको समायोज्य गर्मी के स्रोत की आवश्यकता होगी। आपको शायद पहले से ही बन्सन बर्नर तैयार हो गया है, लेकिन यह पूरी तरह से अयोग्य है कि हम क्या करने जा रहे हैं। इसके बजाय SMDs के साथ काम करने के लिए बने सस्ते टांका स्टेशन का उपयोग करें: सतह पर चढ़कर सर्किट बोर्ड। एक Aoyue 850A एक अच्छा उदाहरण है। अधिकतम के पास गर्मी बंदूक के वायु प्रवाह नियामक को समायोजित करके और धीरे-धीरे अपना तापमान बढ़ाकर, आप ट्यूब को आवश्यक तापमान तक गर्म कर सकते हैं और फिर इसे वहां पकड़ सकते हैं।

रासायनिक प्रक्रिया

आपका माइक्रोचिप बाजार में उपलब्ध सबसे छोटा होना चाहिए। उदाहरण के लिए, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स MSP430F2012 दो फॉर्म-फैक्टर में आता है: PDIP (प्लास्टिक ड्यूल इनलाइन पैकेज, पिंस की दो पंक्तियों के साथ प्लास्टिक केसिंग) और QFN (क्वाड फ्लैट न-लीड, बिना पिन वाला एक स्क्वायर केस)। भले ही हम जिस प्रक्रिया का वर्णन कर रहे हैं वह दोनों फॉर्म-कारकों पर लागू होती है, क्यूएफएन बेहतर है, क्योंकि यह बहुत छोटा है और इसमें कम प्लास्टिक है (वैसे भी इसे भंग करने की आवश्यकता होगी), जिसका अर्थ है कि हमें प्राप्त करने के लिए कम नाइट्रिक एसिड की आवश्यकता होगी क्रिस्टल।

• टेस्ट ट्यूब को रिंग को तिपाई से जोड़कर शुरू करें और हीट गन को ट्यूब के नीचे से थोड़ा नीचे की ओर इंगित करें - लेकिन इसे अभी तक फायर न करें।
• चिप को पूरी तरह से चिप को जलमग्न करने के लिए पर्याप्त नाइट्रिक एसिड के साथ एक ट्यूब में रखें। आप चाहें तो सल्फ्यूरिक एसिड की एक ड्रिप भी डाल सकते हैं (लेकिन बहुत अधिक नहीं, वरना यह न केवल प्लास्टिक को भंग कर देगा, बल्कि वास्तविक सर्किटरी भी होगा)। आप जल्दी से कम समय में ऐसा करना सीखेंगे, जबकि ग्लास अभी भी ठंडा है (आत्म-संरक्षण के उद्देश्य के लिए, क्योंकि आप बहुत जल्दी और दर्द से पता लगा लेंगे कि ठंडा ग्लास बिल्कुल गर्म ग्लास जैसा दिखता है)।
• ट्यूब को तिपाई में रखें। ट्यूब थोड़ा झुका हुआ होना चाहिए, आपकी ओर का निचला हिस्सा - इसलिए उबलते एसिड के कभी-कभी विस्फोट से आपके चेहरे से आग लग जाएगी।
• तो, अब आपके पास एक एसिड-कवर चिप है। अब टांका लगाने वाले स्टेशन को कॉन्फ़िगर करें ताकि गर्मी बंदूक से निकलने वाली हवा की धारा तेज हो, लेकिन गर्म न हो। धीरे-धीरे तापमान बढ़ाएं, ट्यूब से निकलने वाली एसिड गैस पर ध्यान दें। यह विचार उस तापमान को खोजने के लिए है जहां अम्ल तीव्रता से उबल रहा है, लेकिन गैसें ट्यूब के बाहर नहीं जाती हैं,
• ट्यूब पर इंगित एक लेजर पॉइंटर आपको गैस स्ट्रीम की सटीक ऊंचाई दिखाएगा, क्योंकि, स्वच्छ हवा के विपरीत, एसिड गैसों को एक लेजर बीम द्वारा रोशन किया जाएगा।
• यदि आप ट्यूब को गर्म करते हैं, तो एसिड गैसें बाहर निकल जाएंगी, या तो निकास हुड या प्रयोगशाला को भरना होगा। बाद के मामले में, लैब के अंदर सभी धातुएं सड़ने लगेंगी, आपके फेफड़े जलने लगेंगे, और आग अलार्म बंद हो जाएगी। ऐसा मत करो।
• जैसा कि चिप नाइट्रिक एसिड के भीतर उबल रहा है, इसका मामला धीरे-धीरे रंग बदल जाएगा। यह तब तक जारी रहना चाहिए जब तक कि एसिड स्वयं क्रिस्टल को भंग करना शुरू नहीं करता है, या इसकी भंग करने की क्षमताएं बाहर निकल जाती हैं।
• आप देख सकते हैं कि एसिड भी रंग बदल जाएगा। HNO3 सीसा घोलने के बाद या तो हरा या नीला हो जाता है - और यह संकेत देता है कि प्लास्टिक को भंग करने की इसकी क्षमता कमजोर हो गई है। एसिड "fizzled" के बाद, ट्यूब को ठंडा होने दें और इसकी सामग्री को एक खाली जार में डालें।
• इस बिंदु पर एसिड चिप के मामले को भंग करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं है - लेकिन फिर भी आपकी त्वचा को भंग करने के लिए पर्याप्त मजबूत है। HNO3 जलता है शुरू में इतना चोट नहीं है, तो आप भी इसे महसूस नहीं कर सकते जब तक आप अपनी त्वचा पर एक पीले धब्बे को नोटिस नहीं करते हैं, जो लगभग एक सप्ताह में भंग हो जाएगा। कभी-कभी आप इसे अधिक खुजली की तरह महसूस कर सकते हैं और जलाने के लिए नहीं, लेकिन फिर भी: यदि आपके हाथ पर एक जगह खुजली शुरू हो जाती है, तो तुरंत पानी के नल को चलाएं। H2SO4, इस बीच, बहुत अधिक आक्रामक है। जब यह त्वचा के साथ संपर्क बनाता है, यह तीव्रता से चोट लगी होगी और लाल चकत्ते के साथ कवर किया जाएगा।

• तो, अब जब आप जानते हैं कि आपको एसिड से भरी ट्यूब में उंगलियां नहीं डालनी चाहिए, तो ट्यूब से चिप के क्रिस्टल को निकालने के लिए चिमटी का उपयोग करें और इसे दूसरे जार में छोड़ दें - एसीटोन के साथ। फिर इस जार को एक अल्ट्रासाउंड कंटेनर में कुछ मिनटों के लिए रख दें।
• इस बिंदु पर क्रिस्टल लगभग पूरी तरह से उजागर होता है, कुछ गंदगी से अलग। लेकिन अगर आप जिस चिप पर काम कर रहे हैं वह बड़ी है, तो एक नाइट्रिक एसिड सत्र पर्याप्त नहीं हो सकता है और क्रिस्टल को कवर किया जाएगा। यदि ऐसा है, तो प्रक्रिया को तब तक दोहराएं जब तक कि क्रिस्टल पर केवल गंदगी शेष न हो। फिर, फोटो लेने से पहले, क्रिस्टल को एक H2SO4 स्नान करना चाहिए जो गंदगी के अंतिम शेष बिट्स को साफ कर देगा।
• ये दोनों अम्ल उनके व्यवहार में काफी भिन्न होते हैं। आप देख सकते हैं कि HNO3 की तुलना में H2SO4 में डूबा हुआ चिप बहुत अलग तरह से व्यवहार करता है। H2SO4 में HNO3 की तुलना में अधिक उबलता तापमान होता है, लेकिन इसने अपने क्वथनांक के नीचे भी प्लास्टिक को भंग कर दिया। आप यह भी देख सकते हैं कि H2SO4 इस मामले को रंग नहीं देता है, लेकिन इसे भंग कर देता है और एक ही समय में काला हो जाता है, जिससे क्रिस्टल को देखना मुश्किल हो जाता है, और इस तरह एहसास होता है कि आपको इसे हटा देना चाहिए या नहीं।
• H2SO4 स्नान के बाद, अल्ट्रासाउंड कंटेनर में क्रिस्टल को कुछ और मिनटों के लिए छोड़ दें। अब यह एक फोटो सेशन के लिए तैयार है।

फोटो उपकरण

अब जब आपके पास एक उजागर क्रिस्टल है, तो तस्वीर लेने का समय है। उसके लिए, आपको मेटलोग्राफिक माइक्रोस्कोप की आवश्यकता होगी - वह जो चिंतनशील प्रकाश का उत्सर्जन करता है, और प्रेषित नहीं।

• माइक्रोचिप क्रिस्टल की तस्वीर लेने के लिए, या तो एक विशेष माइक्रोस्कोप कैमरा खरीदें, या एक डिजिटल पेशेवर कैमरा का उपयोग करें। दोनों विकल्पों के अपने फायदे हैं, लेकिन "माइक्रोस्कोप कैमरा" अक्सर बुगी सॉफ़्टवेयर के साथ सस्ते वेबकैम के सबसे सस्ते होते हैं जो केवल विंडोज के लिए काम करता है, इसलिए मैं एक सामान्य डिजिटल कैमरे का उपयोग करने की सलाह दूंगा।
• आप जो भी कैमरा चुनते हैं, आप एक तस्वीर में पूरी चिप को पकड़ने का प्रबंधन नहीं करेंगे। आपको कई शॉट लेने होंगे और फिर उन्हें एक साथ सिलाई करना होगा। सबसे आसान तरीका है कि पैनोरमिक शॉट्स बनाने के लिए सॉफ्टवेयर का उपयोग करना।
• सबसे अच्छे परिणाम के लिए, तस्वीर के टुकड़े पड़ोसी शॉट्स के साथ लगभग एक तिहाई से ओवरलैप होना चाहिए।
• जब आप पूरी चिप को शूट करते हैं, तो छवियों को पर्याप्त रैम के साथ कंप्यूटर में स्थानांतरित करें और छवियों को हगिन पर अपलोड करें - पैनोरामिक चित्र बनाने के लिए एक उपयोगिता। अन्य उपयोगी विशेषताओं में, यह कुछ त्रुटि सुधार भी करता है, यह मानते हुए कि बहुत अधिक त्रुटियां नहीं हैं। हगिन एक चिकनी शॉट का उत्पादन करने के लिए सब कुछ करता है। अंत में, यह या तो एक सही शॉट या एक गड़बड़ गड़बड़ आउटपुट करता है। यदि एक छोटी सी त्रुटि के कारण गड़बड़ होती है, तो आप इसे एप्लिकेशन के भीतर ठीक कर सकते हैं। लेकिन अगर त्रुटियां काफी बड़ी हैं, तो अपर्याप्त ओवरलैप या खराब फोकस जैसे - आपको एक और फोटो सत्र आयोजित करने की आवश्यकता होगी। निम्न छवि हगिन का उपयोग करके बनाई गई क्लिपर चिप से क्रिस्टल की पूरी तस्वीर का प्रतिनिधित्व करती है।