Jak otworzyć układ scalony?

|



Spis treści
Od kiedy zacząłem zamieszczać zdjęcia krzemowych struktur, wyciągniętych z układów scalonych, regularnie na mojej poczcie pojawiają się pytania: jak otworzyć układ scalony? Czas najwyższy, aby opublikować metodę! Jednak na początku, muszę zamieścić ostrzeżenie...

Podczas otwierania układów scalonych możesz doznać uszczerbku na zdrowiu! Proces należy prowadzić w dobrze wentylowanym pomieszczeniu, a najlepiej na świeżym powietrzu. Nie wdychać oparów ani spalin! Zachować szczególną ostrożność! Osoby niepełnoletnie mogą wykonywać operacje opisane na tej stronie wyłącznie pod nadzorem osób dorosłych. Nie ponoszę odpowiedzialności za jakiekolwiek szkody, powstałe w wyniku otwierania układów scalonych.

Mikrokontrolery XMEGA

Najlepsze do otwierania są układy duże, gdyż tylko w nich można znaleźć duże struktury. Nie ma jednak zależności, że im większa obudowa, tym większa struktura. Niejednokrotnie zdarzało mi się, że w wielkim VQFP240 była strukturka 5x5mm, a w PLCC44 może być 10x10mm. Mało tego, zdarzają się układy, które w jednej obudowie mają nawet kilka struktur scalonych! Bardzo rzadko takie się trafiają - otworzyłem ok. 200 układów i znalazłem tylko cztery takie ewenementy.

W pierwszej kolejności, na plastikowych woreczkach zapisuję nazwę scalaka, gdyż podczas otwierania, obudowa zostanie kompletnie zniszczona. Zapisuję również producenta i rok produkcji, jeżeli jest podany.


Następnym etapem jest spalenie obudowy. Nie należy robić tego w kuchni, gdyż smród będzie w całym domu! Mam małą maszynkę gazową, która do tego celu nadaje się idealnie. Gaz nie jest drogi. Obliczyłem, że średni koszt otwarcia układu to 17 groszy.


Wkładam układ scalony na ruszt przy pomocy długich szczypiec. Scalaki mogą palić się bardzo widowiskowym płomieniem, jednak nie należy stać zbyt blisko ognia! Podczas spalania mogą wydobywać się szkodliwe substancje! Butlę gazową umieszczam na działce w kanciapie (przepraszam, za bałagan widoczny na zdjęciach) i po włożeniu układu na natychmiast wychodzę, aby nie inhalować się spalinami.


Spalanie trwa kilka minut. Początkowo widoczny jest ogień, ale potem scalak przygasa i tylko tli się. Należy go obrócić do górny nogami, aby spalił się równomiernie. Kiedy układ zrobi się biało-szary, zdejmujemy go z gazu. Niektóre scalaki pozostają czarne i wtedy trzeba intuicyjnie określić, kiedy już wystarczy palenia.

Następnie umieszczamy układ na jakiejś podkładce ceramicznej lub metalowej nóżkami do góry. Chwytamy go kombinerkami i rozłamujemy. Przydatna będzie również pęseta. Struktura scalona umieszczona jest na metalowej płytce. Jeżeli układ będzie nóżkami do góry, wówczas ta płytka chroni strukturę przed złamaniem podczas rozkruszania resztek plastiku. Krzem jest bardzo kruchy i pęka bez ostrzeżenia!


Rozkruszanie wymaga odrobiny wprawy. Trzeba samemu doświadczalnie określić, jaką siłą łamać obudowę. Czasami po spaleniu widać miejsce, w którym znajduje się metalowa płytka, podtrzymująca strukturę i wtedy można od razu odłamać miejsca, w których są tylko doprowadzenia. Rozłamywanie mogą utrudnić radiatory schowane wewnątrz obudowy - w szczególności często można je znaleźć w układach z kart graficznych i w chipsetach z płyt głównych od komputerów


Układy BGA ze względu na swoją specyficzną obudowę, muszą być otwierane nieco inaczej. Najpierw trzeba oddzielić plastik z zatopioną strukturą od laminatu z kulkami. Najprościej podważyć go szpilką.


Po oderwaniu laminatu, struktura jest odkryta z jednej strony. Trzeba ją zakryć, np. kawałkiem metalowej płytki, aby podczas palenia nie zakopciła się. Można wykorzystać też inny, mniejszy układ scalony.

A teraz zdjęcia układu BGA, który zawiera w sobie trzy struktury!


Czasami zdarza się, że po otwarciu obudowy struktura jest czarna. Niestety, niektóre obudowy mają jakiś składnik chemiczny, który przy spalaniu kopci się i osadza się na strukturze. Nie znalazłem innej metody, jak papier ścierny 1000. Próbowałem stosować różne rozpuszczalniki, jednak bez rezultatu.

Po spaleniu struktura powinna bez problemu oddzielić się od plastiku. Jeżeli spalone szczątki nie chcą się odkleić, to znak, że układ palił się zbyt krótko. Niewielkie ilości można zeszlifować papierem ściernym, a jeżeli jest ich więcej, można strukturę jeszcze raz wrzucić na ruszt.


Po otwarciu, układy zbieram w przezroczystym pudełku po płycie CD. Uchwyt na płytę można łatwo usunąć i wtedy zostaje elegancka skrzyneczka, w sam raz na przechowywanie struktur scalonych. W odpowiednim świetle wyglądają przepięknie i świecą się wszystkimi kolorami tęczy!

Elementy elektroniczne, zestawy prototypowe, Arduino

Spis treści

11 komentarze :

Anonimowy pisze...

znęcasz się :)
plastikowe obudowy ładnie rozpuszcza kwas azotowy - do kupienia tam, gdzie wykonują renowacje np. przedmiotów metalowych

Dominik Leon Bieczyński pisze...

E tam, nie lubię babrać się w chemikaliach, a tym bardziej w ostrych kwasach ;)

Anonimowy pisze...

Może stworzysz jakąś galerię wszystkich "przetworzonych" chipów? Chciałbym zobaczyć wnętrze np. tego 3dfx-a ;) Pozdrawiam

Dominik Leon Bieczyński pisze...

No przecież są już trzy galerie... nie ma na nich wszystkich scalaków, które otworzyłem, ale systematycznie je dodaję. 100 zdjęć jest na stronie, a kolejne 100 czeka aż mi się będzie nudzić i nie będę miał nic innego do roboty :)

RicoElectrico pisze...

Mnie się udał "decapping" przy pomocy takiej oto zapalniczki / mini palnika: http://dx.com/p/jet-1300-c-butane-lighter-1320

Anonimowy pisze...

Ciekawe, czy układ po takim spaleniu będzie działał? Chyba, że otwieramy go tylko z ciekawości, ale raczej nikt tego po to nie robi. Dlatego metoda chemiczna jest lepsza.

Dominik Leon Bieczyński pisze...

a dlaczego nie z ciekawości? :)

Anonimowy pisze...

Oczywiście z ciekawości też można, o ile się ma na to czas... albo po to, aby na tym zarobić czyli coś z niego "wyciągnąć", skasować fuse bity itp. Tak więc sens jest taki, aby procesor po takim zabiegu działał. Oczywiście, wystarczy tylko aby działała pamięć, ale późniejsze podłączenie się do magistrali jest o wiele trudniejsze niż skasowanie fusa i odczyt programatorem. Na pewno Autor czytał stronę http://www.flylogic.net/blog/ i wie, po co układy otwiera się profesjonalnie.

Ciekaw jestem jakiego mikroskopu Kolega używa (czyżby metalograficznego) i czym przygotowuje powierzchnię do obserwacji (polerowanie)?

Dominik Leon Bieczyński pisze...

Mikroskop stary ale jary czyli MST131. Niczym nie przygotowuję powierzchni. Od razu po wyjęciu z obudowy jest ok.

Emanuel Malicki pisze...

Wielokrotnie otwierałem różne procesory (ograniczałem się tylko do obudów PGA czyli ceramicznych z blaszką osłaniającą strukturę) i wszystkie te chipy po wystygnięciu działają, powiem więcej, jako że ostatnią warstwą nakładaną w fabryce jest SiO2 to jest to doskonała izolacja od wszelkich wpływów środowiskowych. Dlatego taki otwarty chip, o ile tylko udało się "nie rozerwać" złotych drucików łączących ceramikę z chipem, będzie działał nawet i 10 lat po otwarciu. Sprawdzone na Pentium60, 90, Pentium Pro, K5, Pentium MMX i różnych starszych układach. P.S. gratuluję bardzo ciekawej stronki :)

Qann pisze...

Witam Kolegów W Rozumie!
Też pastwię się nad elektroniką (niesłusznie) minioną. Lutuję już pół wieku (słownie: pięćdzieśiątlat) a ciągle znajduję ciekawostki pod obudowami różnych elementów. Procesory stanowią pierwszą ligę, ale są inne, równie ciekawe elementy.
Dlatego popieram pana Leona i zazdroszczę Mu tej strony.
Ja stosuję do zdjęć pozanormalnych odwrócony obiektyw z aparatu kliszowego - jako doskonałej soczewki makro. Statyw, zdalne wyzwolenie i sztuczne oświetlenie - bez błysku.
Drugi stopień zbliżenia stanowi prymitywny mikroskop z kamerką USB. Nominalna rodz. 1600pix jest rozdmuchana. Trzeba zdjęcie zmniejszyć do 1333x1000.
Zapraszam na moją stronę żeby zobaczyć rezultaty. Pozdrawiam Qann

Prześlij komentarz

Skomentuj!

Sklep Leon Instruments