CPU-Leiterbahnen freilegen für Mikroskopie

DasQuarkbrot

Kabelverknoter(in)
CPU-Leiterbahnen freilegen für Mikroskopie

Guten Tach alle zusammen.

Ich habe ein wahrscheinlich eher ungewöhnliches Anliegen. Vor mir liegt der Die eines Athlon 64 X2. Habe ihn gründlich hingerichtet und sichergestellt, dass er nie wieder Arbeiten muss. Friede seiner Asche.

Was ich nun vorhabe ist, die Leiterbahnen auf dem Die möglichst schonend freizulegen. Hintergrund ist, dass ich die Leiterbahnen per Rasterkraftmikroskop abbilden möchte. Soll ein Praktikumsversuch werden. Dann bekommen die Studenten auch mal was spannendes zu sehen. ;)

Die Frage ist nun, wie ich das restliche Lot auf der Oberfläche entferne. Hat das jemand von euch schonmal gemacht? Kratzen scheidet wohl aus. Da kann ich auch gleich den Bandschleifer nehmen. :ugly:
Falls keiner ne Idee hat, würde ich es mit Salzsäure versuchen und Hoffen, dass das Silizium nicht zu sehr angegriffen wird.

Bin für jeden Hinweis dankbar.
Falls ich im falschen Bereich bin, bitte verschieben.
 
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Weiß jemand wie heiß das ganze werden darf, bevors unbrauchbar wird?
Meine erste Idee wäre, mit einem Lötkolben (ohne Berührung) das Lot zu erwärmen und mit so einer Absaugspritze, wie man sie beim weichlöten benutzt, das (flüssige) Lot abzusaugen.
Aber ich befürchte das das flüssige Lot eventuell die Leiterbahnen beschädigt...schwierig das ganze.
 
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Jup, falls in deinen Laboratorien möglich, würde ich mit Mikroschliff arbeiten: Einbetten, Schleifen, Polieren. Ggf. kann auch ein Querschliff von den Leiterbahnen / Lötstellen spannend sein ;)
 
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Für Mikroschliffe sind wir leider nicht ausgerüstet. Durch Erwärmen hab ich auf jeden Fall den Großteil des Lots abbekommen. Aber das letzt bißchen benetzt die Oberfläche halt sehr gut und will nicht runter.
Ich glaub, ich werd mir erstmal ein Lichtmikroskop besorgen und mal schauen, was man bis jetzt sehen kann.
 
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Bei den alten Pentium-CPUs reichte es damals die Platte an der Unterseite zu lösen, dann konnte man den Die sehen. Falls dein Vorhaben also nicht klappen sollte, wäre das ja evtl. eine Alternative. Gibt bestimmt noch irgendwo einen alten Pentium 1. Hier bei Wikipedia gibt es auch einen Dieshot.
 
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Das Lot besteht aus Indium. Welche Säure du da nehmen kannst, kann ich dir leider nicht sagen. Indium reagiert auf jeden Fall ganz anders als normales Löt-Zinn.

CPU-DIE und Trägermaterial halten Problemlos etwa 200°C aus. Indium schmilzt schon bei etwa 150°C.

Ums Schleifen wirst du in der Regel aber nicht herum kommen, da die oberste Schicht entweder aus Silicium-Nitrid oder Silicium-Dioxid besteht und du deshalb mit einem Lichtmikroskop nichts sehen wirst.
 
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Wenn du Zugriff zu den entsprechenden Chemikalien hast kannst du natürlich auch direkt selektiv zu Si3N4 und/oder SiO2 ätzen.
 
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Das Die ist halt "verkehrt" herum auf dem PCB, du müsstest also sehr viel schleifen und selbst dann ist nicht gewährleistet, dass du das gewünschte siehst.

Funktionieren wird wohl nur erhitzen und Die vom PCB lösen.

Deutlich einfach wär das ganze mit Nand oder du frägst mal bei Infineon/Glofo an ob du ein Die haben kannst;)
 
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So, ich brauche eine neue CPU. :D

Dieser Anleitung folgend: http://www.extremetech.com/extreme/...me-computer-chips-and-take-your-own-die-shots
habe ich den Die in konzentrierte Schwefelsäure getaucht und das ganze heiß gemacht. Es sollte zwar offensichtlich sein, aber ich sage es lieber.

Wenn ihr keine Ahnung von Laborarbeit habt. Lasst die Finger davon! Heiße konzentrierte Schwefelsäure kann euch ziemlich den Tag versauen.


Jedenfalls hat das restliche Lot scheinbar die Leiterbahnen mitgenommen. Habe jetzt einen blanken Siliziumwafer in Briefmarkenformat. Die Goldkontaktierung auf der Rückseite ist noch vorhanden, allerdings ist die recht uninteressant.
Mal sehen, ob ich irgendwo noch ein paar Prozessorleichen auftreiben kann.
 
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Du weist schon, dass der eigentliche Chip da ist was du mit auf der Rückseite beschreibst? Anders könnte man das bei der geringen Die Fläche und den vielen Kontakten gar nicht lösen.

Aber wie gesagt ich würde halt direkt bei AMD/Intel/Infineon... anfragen, da kriegst da garantiert ein Die
 
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Moment. Ich glaube, ich habe etwas grundlegendes nicht verstanden.

@ich111
Die Leiterbahnen zeigen nach unten? Das heißt Richtung HS soll nur blankes Silizium sein?
Dann kann ich ja weiter machen. Bedankenswerterweise hat das Lot den Die aus dem PCB gezogen.

Edit:

Gut wieder was gelernt. :D
 
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Man müsste sonst ja durch den ganzen Wafer durchätzen und bei der Distanz macht die Säure grad was sie will:ugly:

So ist es ja deutlich einfacher da sich die ganzen Kupferleiterbahnen eh ganz oben befinden. Man muss die halt nur so legen, dass die Kontaktpunkte einen guten Abstand haben, dann alles außer diese Kontaktpunkte isolieren und dann ähnlich dem Ball Grid Array verbinden (Chipbonden) Die Montageart heißt dann Flip-Chip-Montage

Wenn die eigentlichen Schaltkreise an der Oberseite wären, dann wären am Rand ganz viele kleine Kontakte von denen ein Golddraht zum PCB führt. Bei den vielen Kontakten auf solch geringer Die Fläche ist das aber eh nicht möglich.
 
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Mal ein ganz anderer Vorschlag:

Frag doch bei AMD und Intel mal nach, ob sie nicht noch defekte DIEs rumliegen haben, die du zu schulischen Zwecken haben könntest.

Vielleicht sogar bei verschiedenen Fertigungsschritten (irgendwann geht immer mal was kaputt^^).
 
Bei nem aktuellem i3 i5 oder i7 währe kein Lot sondern wlp die man einfach mit einer Alkohollösung runterbekommt unterm Ihs. Das Problem ist nur, dass die dann freiwerdende Schicht nichts zeigt ausser irgendeine plane Siliziumverbindung.
 
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Falls das wirklich aus Indium besteht...

hier ein kleines Zitat aus Wikipedia

Während Indium von Mineralsäuren wie Salpetersäure oder Schwefelsäure angegriffen wird, ist es nicht löslich in heißem Wasser, Basen und den meisten organischen Säuren. Auch Salzwasser greift Indium nicht an. Indium ist bei Raumtemperatur das in Quecksilber am besten lösliche Metall
 
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