Pendahuluan
Jika Anda sudah terlibat dalam etsa dan memotret microchip, maka Anda bisa belajar sedikit dari artikel ini. Namun, jika Anda ingin memotret chip, tetapi tidak tahu harus mulai dari mana, maka artikel ini pasti untuk Anda. Selain itu, perlu diingat bahwa dalam langkah pertama menguasai prosedur yang menarik ini, Anda kemungkinan besar akan sedikit terluka.
Harap gunakan sangat hati-hati, maka itu akan menyakiti Anda, meskipun akan, tetapi tidak banyak. Juga, jika Anda setidaknya memiliki sedikit kecenderungan untuk akal sehat, - lakukan prosedur ini di laboratorium kimia yang dilengkapi khusus, di bawah pengawasan spesialis berpengalaman; dan jangan menjadi korban kesombongan Anda, berpikir bahwa setelah membaca program pendidikan ini, Anda dapat langsung melakukan prosedur ini sendiri. Selain itu, jika Anda tidak tahu apa yang harus dituangkan (asam ke dalam air atau asam) tanpa menghubungi Google dan tidak tahu apa yang terjadi dengan ketidaktahuan ini untuk Anda - silakan berhenti membaca program pendidikan ini dan mendaftar terlebih dahulu untuk kursus di mana -Tidak pernah pergi ke perguruan tinggi setempat dengan laboratorium kimia yang baik.
Peralatan kimia
Berdasarkan minimum mutlak yang diperlukan, Anda akan membutuhkan asam nitrat pekat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Keabsahan akuisisi mereka bervariasi dari satu negara ke negara. Jika Anda tinggal di negara di mana pemerintah merawat lingkungan secara khusus, Anda mungkin memerlukan metode yang berbeda (saya mendengar bahwa Jerman mencapai hasil yang baik dengan rosin). Selain kedua asam ini, Anda juga membutuhkan isopropil alkohol dan aseton, sebagai pelarut untuk pengupasan. Selain bahan kimia, Anda juga membutuhkan beberapa gelas. Untungnya, prosedurnya cukup sederhana, jadi yang Anda butuhkan hanyalah beberapa tabung reaksi, beberapa gelas dan tripod berbentuk lingkaran dengan klip untuk buret.
- Saat membeli klem yang sudah digunakan, perlu diingat bahwa logam tidak boleh bersentuhan dengan dinding kaca tabung; klip yang sudah digunakan mungkin tidak memiliki gasket (karet atau kain) yang melindungi terhadap goresan.
- Asam yang harus Anda kerjakan bisa menggigit logam, jadi simpan di pinset tahan asam. Seperti yang ditunjukkan oleh praktik, pinset cenderung tersesat atau tertekuk, jadi belilah selusin sekaligus untuk menyelesaikan masalah ini untuk selamanya.
- Karena asap asam, terutama asap asam nitrat, sangat berbahaya, Anda akan memerlukan tudung asap untuk mengekang gas asam dengan benar, yang akan mendidih dari tabung ketika Anda mulai memanaskannya.
- Sebagai indikator nyaman tingkat naiknya asap asam, Anda dapat menggunakan kertas termal dari udara dan tiket kereta api. Jika terkena uap asam, kertas termal berubah menjadi hitam atau merah. Tiket yang ditangguhkan di atas tabung reaksi akan memberi Anda sinyal visual ketika uap asam meletus secara berlebihan.
- Untuk membersihkan permukaan sirkuit mikro dengan pelarut, pada prinsipnya Anda dapat melakukannya tanpa sikat gigi, tetapi lebih baik dan lebih aman menggunakan rendaman ultrasonik. Mandi ultrasonik murah dapat ditemukan di toko perhiasan - mereka bekerja dengan cukup baik. Tapi hati-hati agar larutan pembersih Anda tidak melarutkan bagian plastik dari rendaman ultrasonik ini.
- Akhirnya, Anda akan membutuhkan sumber panas terkontrol. Anda mungkin sudah dengan gembira meraih kompor gas Bunsen ... Tapi itu sama sekali tidak cocok untuk prosedur kami. Sebagai gantinya, lebih baik menggunakan stasiun solder udara panas murah yang dirancang untuk bekerja dengan SMD: papan sirkuit cetak yang terpasang di permukaan. Misalnya Aoyue 850A. Memutar regulator aliran udara pistol udara panas di dekat suhu maksimum dan perlahan-lahan menaikkan suhu, Anda dapat memanaskan tabung ke suhu yang diinginkan, dan kemudian mempertahankannya.
Prosedur kimia
Faktor bentuk dari rangkaian mikro sampel Anda haruslah minimum dari semua yang ada di pasaran. Sebagai contoh, Texas Instruments MSP430F2012 datang dalam dua faktor bentuk: PDIP (Paket Plastik Dual Inline; Kotak Plastik dengan Susunan Pin Baris Ganda) dan QFN (Quad Flat-lead, Quad Case, No Feet). Meskipun prosedur yang diuraikan ini berlaku untuk faktor bentuk apa pun, QFN lebih disukai. Karena itu jauh lebih kecil dan lebih sedikit plastik di atasnya, yang bagaimanapun harus tergores; yang berarti bahwa asam nitrat akan membutuhkan jauh lebih sedikit untuk mengetsa sampel QFN.
- Mulailah dengan memasang penjepit buret ke tripod cincin. Dan arahkan nozzle stasiun solder, tepat di bawah bagian bawah tabung. Tapi jangan nyalakan api dulu.
- Tempatkan chip di tabung reaksi dengan asam nitrat yang cukup untuk benar-benar bersembunyi di bawah asam. Untuk rasa, Anda bisa menambahkan setetes asam sulfat (tapi jangan berlebihan, jika tidak akan memakan plastik, tetapi juga koneksi kawat). Untuk alasan pelestarian diri, Anda akan dengan cepat mempelajari cara melakukan prosedur ini dalam waktu singkat sementara kaca masih dingin; sama seperti Anda dengan sangat cepat, dan agak menyakitkan belajar itu, anehnya, gelas dingin terlihat persis sama dengan panas.
- Tempatkan tabung di klem buret. Tabung harus sedikit condong. Sisi bawah lebih dekat dengan Anda, bagian atas lebih jauh dari Anda, sehingga letusan eksplosif asam mendidih, kadang-kadang terjadi, terbang ke samping dari wajah Anda.
- Jadi, Anda memiliki sirkuit mikro berlapis asam. Sekarang atur stasiun solder ke aliran udara kecepatan tinggi untuk pistol udara panas dan pemanasan yang lemah. Naikkan suhu secara perlahan, amati kolom uap asam yang menyala dengan baik. Idenya adalah untuk menemukan suhu di mana asam mendidih sangat kuat, tetapi pada saat yang sama kolom uap asam di atasnya tetap di bawah tepi tabung dan tidak terbang keluar.
- Sinar penunjuk laser yang diarahkan ke tabung reaksi akan menunjukkan ketinggian kolom ini, karena asap asam, tidak seperti udara bersih, akan diterangi oleh sinar laser.
- Overheating tabung reaksi akan menyebabkan asap asam terbang keluar, mengisi baik tudung asap atau laboratorium. Dalam kasus terakhir, semua besi di ruangan akan mulai berkarat, paru-paru Anda akan terbakar, dan, antara lain, alarm kebakaran akan bekerja. Jangan lakukan itu.
- Saat sirkuit mikro mendidih dalam asam nitrat, tubuhnya akan hancur berkeping-keping. Spalling ini harus diteruskan sampai asam itu sendiri mulai merusak chip dari sirkuit mikro itu sendiri, atau sampai asam kehilangan kemampuan korosifnya.
- Anda mungkin memperhatikan bahwa warna larutan asam berubah. HNO3 setelah pembubaran tembaga berubah menjadi hijau atau biru, dan ini menunjukkan bahwa kemampuannya untuk menimbulkan korosi plastik telah menurun secara signifikan. Setelah asam dikonsumsi, biarkan tabung mendingin, lalu tuangkan isinya ke gelas kosong.
- Saat ini, asam tidak cukup kuat untuk merusak tubuh chip - tetapi masih cukup kuat untuk merusak kulit Anda. Luka bakar dari HNO3 pada awalnya tidak terlalu sakit, dan juga ringan. Oleh karena itu, Anda mungkin tidak segera melihatnya, kecuali kulit yang menguning, yang secara bertahap akan terkelupas selama seminggu (atau lebih). Terkadang Anda bisa merasakannya sebagai gatal, bukan luka bakar. Karena itu, jika beberapa titik di lengan Anda mulai terasa gatal, lari seperti lepuh ke bak cuci. H2SO4 terbakar lebih intens. Ketika sampai di kulit, rasa sakit yang membakar terasa, dan kulit menjadi ditutupi dengan ruam merah.
- Jadi, sekarang setelah pengetahuan Anda meluas sedikit lebih jauh daripada memahami fakta bahwa Anda tidak harus meletakkan jari Anda di tabung asam, gunakan pinset untuk dengan hati-hati melepaskan chip dari asam dan menjatuhkannya ke gelas lain - dengan aseton. Gelas ini (gelas aseton) kemudian dikirim ke pemandian ultrasonik selama beberapa menit.
- Pada tahap ini, kristal, pada umumnya, hampir sepenuhnya telanjang. Hanya sedikit kotoran yang teramati. Namun, jika kasing mikro berukuran besar, maka satu bagian asam nitrat mungkin tidak cukup (setelah pertama kali, kristal masih tertutup). Untuk mencapai hasil terbaik, prosedur dengan HNO3 harus diulangi hingga sangat sedikit kotoran yang tersisa pada chip chip. Kemudian, sebelum sesi foto, kristal harus mandi di H2SO4, di mana sisa-sisa kotoran akan dibersihkan darinya.
- Kedua asam ini sangat berbeda satu sama lain dalam perilaku mereka. Anda akan menemukan bahwa ketika mandi dengan H2SO4, sirkuit mikro Anda berperilaku dengan cara yang sama sekali berbeda dari mandi dengan HNO3. H2SO4 memiliki titik didih yang jauh lebih tinggi daripada HNO3, tetapi ia memakan microcircuit jauh di bawah titik didihnya. Anda juga akan menemukan bahwa dalam H2SO4 casing sirkuit mikro tidak berwarna tetapi larut, sedangkan asam memperoleh warna hitam pekat, dan karena ini, tidak mungkin lagi untuk melihat kristal dari rangkaian mikro untuk memahami apakah sudah saatnya untuk melepasnya atau belum.
- Setelah mandi di H2SO4, pegang kristal dalam rendaman ultrasonik selama beberapa menit. Semuanya, sekarang dia siap untuk sesi foto.
Peralatan Fotografi
Sekarang Anda memiliki kristal telanjang, Anda dapat mengambil gambarnya. Ini akan membutuhkan mikroskop metalografi, mis. yang menyorot gambar dengan cahaya reflektif, bukan cahaya yang lewat.
- Untuk memotret sirkuit mikro chip, Anda dapat membeli kamera khusus untuk mikroskop, atau menggunakan kamera SLR digital. Kedua opsi memiliki kelebihan, tetapi perlu dicatat bahwa "kamera khusus untuk mikroskop" sering berubah menjadi pilihan anggaran paling primitif untuk kamera web, dengan perangkat lunak tidak nyaman yang hanya bekerja di bawah Windows. Karena itu, lebih baik menggunakan kamera SLR digital.
Prosedur memotret. Kamera apa pun yang Anda gunakan, Anda tidak akan dapat memotret seluruh chip dalam satu pemotretan. Untuk mendapatkan gambar seluruh rangkaian mikro, Anda harus memotretnya dalam beberapa bagian, lalu menjahit bagian ini menjadi satu gambar. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak yang dirancang untuk bekerja dengan gambar panorama. - Untuk memastikan hasil terbaik, setiap fragmen gambar harus tumpang tindih sekitar sepertiga, dengan gambar sebelum dan sesudahnya, serta dengan garis yang berdekatan.
- Setelah Anda memotret seluruh chip, unggah gambar ke Hugin, di komputer dengan RAM yang cukup. Hugin adalah utilitas untuk menjahit gambar panorama. Dia, antara lain, baik dalam hal dia dapat memperbaiki kesalahan yang dibuat ketika memotret, jika jumlah mereka tidak terlalu banyak. Hugin akan melakukan segala yang mungkin untuk menyelaraskan semua fragmen gambar Anda. Pada output, itu menghasilkan pola yang hampir sempurna atau kebingungan yang jelek. Jika kebingungan ini disebabkan oleh kesalahan kecil, Anda dapat melakukan penyesuaian yang diperlukan melalui Hugin. Namun, jika terjadi kesalahan serius, seperti tumpang tindih yang tidak memadai atau fokus yang buruk, perlu dilakukan sesi foto berulang untuk chip chip. Gambar berikut ini menunjukkan foto penuh kristal (dalam resolusi rendah) chip Clipper. Foto itu dibuat menggunakan utilitas Hugin.
