(Geräte und Materialien)
 
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Sicherheitshinweis: Kolophoniumdämpfe sollen angeblich nicht giftig sein, die Dämpfe reizen Schleimhäute und können allergische Reaktionen auslösen. Außerdem sind sonstige Bestandteile von Kolophonium zumeist nicht bekannt. D.h. man sollte die Dämpfe wirklich nicht einathmen. Tiere, Kinder, Mitbewohner sind günstigerweise im Außeneinsatz. Wenn man Kolophonium kocht, muss man darauf achten, dass bei Siedeverzug die Ladung nicht aus dem Reagenzglas herausspritzt und jemanden trifft. Man ist gut beraten, wenn man eine Schutzbrille trägt.  
 
Sicherheitshinweis: Kolophoniumdämpfe sollen angeblich nicht giftig sein, die Dämpfe reizen Schleimhäute und können allergische Reaktionen auslösen. Außerdem sind sonstige Bestandteile von Kolophonium zumeist nicht bekannt. D.h. man sollte die Dämpfe wirklich nicht einathmen. Tiere, Kinder, Mitbewohner sind günstigerweise im Außeneinsatz. Wenn man Kolophonium kocht, muss man darauf achten, dass bei Siedeverzug die Ladung nicht aus dem Reagenzglas herausspritzt und jemanden trifft. Man ist gut beraten, wenn man eine Schutzbrille trägt.  
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== Geräte und Materialien ==
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* Schutzbrille
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* Kolophonium
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* temperaturbeständige Reagenzgläser und passende Stopfen
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* Brenner und Brennspiritus
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* Dreifuss mit Drahtgitter oder eine vergleichbare Konstruktion
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* Aceton oder Isopropanol (ca. 30 ml, technische Reinheit genügt: 10 ml zum Auflösen des Kolophoniums, ggf. 2 x 5ml zum Herausspülen der Metallteile, 5 ml zum Reinigen der Halbleiterplättchen)
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* ein verschließbares Gefäß zum Entsorgen der Rückstände (Glas oder Metall). Achtung: Mit Aceton kann man Kunststoffe auflösen. Man benutzt keine Lebensmittelgefäße, um Chemikalien zu lagern.
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* (Glas-)Trichter und grobes Filterpapier
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* Ultraschallreiniger
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* Pinzette (den ''die'' immer schieben!)
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Gegebenfalls:
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* Bechergläser
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* Reinigungsbürste für Reagenzgläser
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Ohne Werbung betreiben zu wollen, aber [http://www.laborhandel-krumpholz.de/ Laborhandel Krumpholz] scheint der einzige Laborbedarfsladen in .de zu sein, bei dem man als Privatperson einkaufen kann und Reagenzgläser nicht im 100er-Pack erwerben muss, was deutlich die Kosten reduziert. Ein 10er-Pack für ca. 3 Euro genügt vollkommen.
  
 
== Versuch 1 ==
 
== Versuch 1 ==
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Die drei bis vier Stunden Kochzeit sind übertrieben. Weniger Kochdauer wäre ausreichend gewesen. Eine optimale Einwirkungsdauer ist experimentell zu ermitteln.
 
Die drei bis vier Stunden Kochzeit sind übertrieben. Weniger Kochdauer wäre ausreichend gewesen. Eine optimale Einwirkungsdauer ist experimentell zu ermitteln.
 
   
 
   
Folgendes sollte man haben:
 
 
* Kolophonium
 
* Reagenzgläser
 
* Brenner und Brennspiritus
 
* Dreifuss mit Drahtgitter oder eine vergleichbare Konstruktion
 
* Aceton
 
* ein oder mehrere Gefäße um die ganze Aceton-Pampe luftdicht zu verschliessen und um Rückstände zu entsorgen. Achtung: Mit Aceton kann man Kunststoffe auflösen. Dies gilt wahrscheinlich auch für Terpentinersatz. D.h. man nimmt Glasgefäße.
 
* Man benutzt keine Lebensmittelgefäße, um Chemikalien zu lagern.
 
* Trichter (Mein C3000-Kunststofftricher hat das Aceton überlebt. Glastrichter gibt es im Laborbedarf für unter ein Euro.)
 
* Filterpapier
 
  
 
== Versuch 2 und 3: DIL16 ==
 
== Versuch 2 und 3: DIL16 ==
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Fazit: Die Kochzeit beträgt zwischen 90 und 120 min. Mit reiner Abietinsäure müsste man die Kochzeit verringern können.
 
Fazit: Die Kochzeit beträgt zwischen 90 und 120 min. Mit reiner Abietinsäure müsste man die Kochzeit verringern können.
  
Nachtrag: Die Untersuchung unter dem Mikroskop hat ergeben, dass die Rueckseite des 130-min-Chips noch nicht komplett vom Epoxid befreit war. D.h. die Kochzeit sollte vielleicht bei grösseren Steinen
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Nachtrag: Die Untersuchung unter dem Mikroskop hat ergeben, dass die Rückseite des 130-min-Chips noch nicht komplett vom Epoxid befreit war. D.h. die Kochzeit sollte vielleicht bei größeren Steinen auf 140 min ausgedehnt werden.
  
 
== Versuch 4 und 5: Telefonkartenchips ==
 
== Versuch 4 und 5: Telefonkartenchips ==
  
Dies sind Versuche, die Kochzeit fuer kleinere Ummantellugen herauszufinden. Die Kochzeit beträgt 30 min.
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Dies sind Versuche, die Kochzeit für kleinere Ummantellungen herauszufinden. Die Kochzeit beträgt 30 min.
  
 
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Bild:ic decap DSCF0284.JPG|nachher: zwei ''dies'' und diverse Kontakte
 
Bild:ic decap DSCF0284.JPG|nachher: zwei ''dies'' und diverse Kontakte
 
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== Versuch 6 und 7: 2 x DIL16 ==
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* Kochzeit: ca. 150 min
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== Tipps und Tricks ==
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* Kolophonium neigt zum Spritzen. Es gibt einen Minispritzer, der dazu führt, das weiteres Kolophonium gegen die heiße Reagenzglaswand fliegt, was wiederum zu Spritzern führt. Das Reagenzglas mit dem kochenden Kolophonium sollte man deshalb nicht bewegen. Ich verwende breite und lange Reagenzgläser und bisher ist fast nichts herausgespritzt.
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** [http://degate.zfch.de/documentation/ic-decapsulation/ic-decap-rosin-1.mp4 Videobeispiel]
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** [http://degate.zfch.de/documentation/ic-decapsulation/ic-decap-rosin-2.mp4 im Zoom]
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* Nach dem Kochen sollte man das Reagenzglas mit dem Kolophonium auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Beim ersten Versuch wollte ich ein Teil des Kolophonium abgießen, damit das Auflösen mit Aceton schneller geht. Dies führte zu Spritzern, wobei tatsächlich auch etwas Kolophonium heraustrat.
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* Dass man Aceton oder sonstige Lösungsmittel nicht in ein heißes Reagenzglas kippt, sollte klar sein.
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* Das Auflösen des erstarrten Kolophoniums mit Aceton kann mehrere Stunden dauern. (Bei mikrocontroller.net gibt es Freaks, die Kolophonium in Isopropanol auflösen, um damit Platinen vor dem Löten zu bestreichen. Sowas gibt es auch in fertig zum Besprühen, aber einige Freaks stellen das selbst her. Sie berichten, dass das Auflösen auch mal einen Tag dauern kann.) Die Dauer kann extrem minimiert werden, wenn man das Aceton 10 min einwirken läßt und das Reagenzglas dann für 3 min in einen Ultraschallreiniger stellt. Ggf. mehrfach wiederholen.
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* Zu viel Ultraschallbehandlung ist nicht gut, weil der ''die'' dabei zerkratzt werden kann. Wenn man den ''die'' von Metallteilen separiert, kann man ihn gefahrlos auch längere Zeit beschallen.
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* Man sollte versuchen, mit möglichst wenig Kolophonium und Aceton auszukommen. Das Kolophonium verdampft beim Kochen nicht merkbar. Je weniger Kolophonium man verwendet, desto weniger Lösungsmittel benötigt man, desto schneller kann man das erstarrte Kolophonium lösen, desto weniger Abfall hat man zu entsorgen.
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* Wenn das Lösungsmittel noch nicht so richtig verdreckt ist, z.B. nach der zweiten Reinigung des Chips, kann man das zur erneuten Lösung von Kolophonium oder zur Reinigung von Reagenzgläsern wiederverwenden.

Aktuelle Version vom 3. Februar 2010, 03:23 Uhr

Achtung: Das hier beschriebene Experiment birgt Gefahren für die Gesundheit. Eine Sicherheitsevaluation steht noch aus.

Integrierte Schaltkreise sind für Endverbraucher in Gehäuse verpackt. Um eine höhere Beständigkeit zu erreichen, verwendet man, wenn es Kunststoffgehäuse sein sollen, irgendwelche Epoxidverbindungen. Die genaue Zusammensetzung ist quasi nie bekannt. Für das Chip-Reverse-Engineering muss man das Gehäuse irgendwie entfernen. Alle mir bekannten Beschreibungen aus dem Internet und aus diversen Papers und Uni-Arbeiten benutzen fiese Säuren: Salpetersäure, Schwefelsäure. Die müssen hochkonzentriert sein, gerne auch rauchend, wenn es geht und werden dann noch erhitzt, um die "Reaktivität zu erhöhen". So spricht der Chemiker. Der Laie würde sagen: "damit das richtig Bumms hat". Für den Laien sind diese Chemikalien aber nichts. Diese Säuren sind schwer zu beschaffen, schwierig zu handhaben, selten sachgerecht zu lagern und nicht einfach zu entsorgen. "Tausend mal probiert, tausendmal ist nichts passiert ..." Wir haben Chip-Entkapselungen deshalb (fast) immer in Chemie-Laboren in Auftrag gegeben. Dies kostet unter 100 Euro.

Wir haben Chips auch experimentell in einer Mischung aus Salpeter- und Schwefelsäure gekocht. Die Beschriftung war weg. Größere Lösungserscheinungen konnten wir nicht beobachten. Die Gefahren sind allerdings sehr groß. Insbesondere wenn man kein Chemiker ist und insbesondere, wenn man keine kontrollierte Umgebung (Labor) hat.

Wir haben versucht herauszufinden, ob es ein leicht zu handhabendes Verfahren gibt, mit dem man Chip-Entkapselung selbständig durchführen kann. Einmal haben wir einen Versuch mit Salicylsäure gemacht. Bei Raumtemperatur ist sie fest und insofern auch problemlos zu lagern. Allerdings hat das nicht funktioniert. Die Beschriftung vom Chip war dann weg, aber auch nicht mehr. Die Kochzeit betrug vielleicht eine halbe Stunde.

In "Präparationstechniken für die Fehleranalyse an integrierten Halbleiterschaltungen" von Friedrich Beck aus dem Jahr 1988 habe ich einen Hinweis auf die Entkapselung mittels Kolophonium gefunden. Kolophonium enthält Abietinsäure (etwa 40%). Beck schreibt: "Zum Öffnen wird das Bauteil im Drahtkörbchen in das auf 320 - 360 °C erwärmte Kolophonium getaucht, bis der Chip völlig freiliegt (5 - 10 Minuten); anschließend läßt sich mit trockenem Aceton das anhaftende Kolophonium entfernen." (S. 19, 20) Beck schreibt ferner, dass die Kolophoniumrückstände den Abzug versiffen und das schwer zu entfernen ist. Dies sei der Grund, warum das Verfahren selten angewandt wird.

Kolophonium ist leicht zu beschaffen und problemlos zu lagern. Der geneigte Leser hat wahrscheinlich sogar eine nicht unerhebliche Menge davon im Werkzeugkasten.

Sicherheitshinweis: Kolophoniumdämpfe sollen angeblich nicht giftig sein, die Dämpfe reizen Schleimhäute und können allergische Reaktionen auslösen. Außerdem sind sonstige Bestandteile von Kolophonium zumeist nicht bekannt. D.h. man sollte die Dämpfe wirklich nicht einathmen. Tiere, Kinder, Mitbewohner sind günstigerweise im Außeneinsatz. Wenn man Kolophonium kocht, muss man darauf achten, dass bei Siedeverzug die Ladung nicht aus dem Reagenzglas herausspritzt und jemanden trifft. Man ist gut beraten, wenn man eine Schutzbrille trägt.

Geräte und Materialien

  • Schutzbrille
  • Kolophonium
  • temperaturbeständige Reagenzgläser und passende Stopfen
  • Brenner und Brennspiritus
  • Dreifuss mit Drahtgitter oder eine vergleichbare Konstruktion
  • Aceton oder Isopropanol (ca. 30 ml, technische Reinheit genügt: 10 ml zum Auflösen des Kolophoniums, ggf. 2 x 5ml zum Herausspülen der Metallteile, 5 ml zum Reinigen der Halbleiterplättchen)
  • ein verschließbares Gefäß zum Entsorgen der Rückstände (Glas oder Metall). Achtung: Mit Aceton kann man Kunststoffe auflösen. Man benutzt keine Lebensmittelgefäße, um Chemikalien zu lagern.
  • (Glas-)Trichter und grobes Filterpapier
  • Ultraschallreiniger
  • Pinzette (den die immer schieben!)


Gegebenfalls:

  • Bechergläser
  • Reinigungsbürste für Reagenzgläser


Ohne Werbung betreiben zu wollen, aber Laborhandel Krumpholz scheint der einzige Laborbedarfsladen in .de zu sein, bei dem man als Privatperson einkaufen kann und Reagenzgläser nicht im 100er-Pack erwerben muss, was deutlich die Kosten reduziert. Ein 10er-Pack für ca. 3 Euro genügt vollkommen.

Versuch 1

Ich habe das ausprobiert, in einem mäßig belüfteten Zimmer. Ein leichter Kolophoniumgeruch liegt zwar auch noch Stunden danach in der Luft, die Geruchsbelästigung war während des Experiments nicht so groß wie zuvor vermutet. Im Sommer würde man das Experiment auf dem Balkon machen, wenn man ausschliessen kann, dass der Mist über die Reling spritzt und Passanten trifft.

In meinem Chemiebaukasten Kosmos C3000 habe ich einen Spritusbrenner und noch ein letztes Reagenzglas. Die Reagenzgläser aus dem Kosmos-Kästen haben einen größeren Durchmesser als die, die man im Chemieunterricht verwendet hat. Das ist praktisch. Zum einen kann man damit größere Chips behandeln und zum anderen ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass bei Siedeverzug die Pampe durchs Zimmer fliegt.

Da ich nicht davon augegangen bin, das das Experiment erfolgreicht ist, habe ich die Kochzeit auf drei bis vier Stunden erhöht. Der Docht von meinem Spiritusbrenner ist an der Austrittsstelle überwiegend karbonisiert. Ich hätte den vor dem Versuch etwas herausziehen sollen. Die höchste Temperatur ist etwas oberhalb der blauen Flamme. Die war ein bisschen schwach. Vor so elf, zwölf Jahren hatte ich noch Chemie-LK. Da wusste ich Temperaturen im Flammenkegel noch auswendig. Nun ja. So ein Spiritusbrenner macht schon ein paar hundert Grad. Ich ging von max. 200 Grad aus, womit die Wunschreaktivität wohl noch nicht erreicht wäre.

Beim Kochen wird das Kolophonium nach wenigen Minuten bereits so schwarz, dass man nichts mehr erkennen kann. Mit meiner Maglite habe ich mehrfach durch das Reagenzglas geleuchtet, aber letztendlich nichts sehen können. Nach drei bis vier Stunden habe ich mir überlegt, dass ich da Experiment als gescheitert betrachten muss, wenn wieder lediglich die IC-Beschriftung weg ist.

Ich wollte den Sud nicht einfach abgiessen, da ich keine geeigneten temperaturstabilen Gefäße hatte. Deshalb habe ich das Gebräu ersteinmal im Reagenzglas auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Kolophonium kann man mit Brennspiritus auflösen. Normalerweise. Der Brennspiritus hat aber keine Erfolge gebracht. Ich habe dann Terpentinersatz im Haushalt gefunden. Damit konnte ich Stück für Stück die Rückstände im Reagenzglas lösen. Zum Schluss habe ich dann doch noch Aceton gefunden. Terpentinersatz scheint wirksamer zu sein.

Achtung: Aceton, Brennspiritus und Terpentinersatz sollte man nur verwenden, wenn man verschliessbare Gefäße hat. Die Dämpfe sind leicht entzündlich und gesundheitsschädlich.

Um ausschliessen zu können, dass das Chipgehäuse aus Duroplasten besteht, habe ich versucht, einen Chip gleichen Typs in Aceton aufzuquellen. Epoxide kann man nicht aufquellen. Zumindest nicht in realistischer Zeit, z.B. innerhalb einer Woche, möglicherweise auch nicht binnen Monaten. Parallel dazu habe ich ein Stück einer ehemaligen ec-Karte mit Aceton behandelt. Währen das Stück ec-Karte nicht mehr existent ist, ist dem Chip im Aceton nichts passiert. Das IC-Gehäuse scheint also tatsächlich sowas wie eine Epoxidverbindung zu sein.

Was ist mit dem Chip im Kolophoniumbad passiert?

Der Chip ist nicht mehr. Am Reagenzglasrand klebt noch ein schwarzes längliches Stück, das vermutlich ein Pin war. Beim letzten Reagenzglasrückstandslösungsversuch mit Aceton habe ich noch ein etwa 2x2 mm großes Quadrat mit etwas anhängendem Metall gefunden.

Fazit:

Die drei bis vier Stunden Kochzeit sind übertrieben. Weniger Kochdauer wäre ausreichend gewesen. Eine optimale Einwirkungsdauer ist experimentell zu ermitteln.


Versuch 2 und 3: DIL16

  • Kochzeit: 45 min bzw. 130 min
  • Reinigung: Mehrere Spülungen mit Aceton im Ultraschallbad. (Das Aceton kippt man nicht in das Becken! Das Aceton laesst man schoen im Reagenzglas.)

Fazit: Die Kochzeit beträgt zwischen 90 und 120 min. Mit reiner Abietinsäure müsste man die Kochzeit verringern können.

Nachtrag: Die Untersuchung unter dem Mikroskop hat ergeben, dass die Rückseite des 130-min-Chips noch nicht komplett vom Epoxid befreit war. D.h. die Kochzeit sollte vielleicht bei größeren Steinen auf 140 min ausgedehnt werden.

Versuch 4 und 5: Telefonkartenchips

Dies sind Versuche, die Kochzeit für kleinere Ummantellungen herauszufinden. Die Kochzeit beträgt 30 min.

Versuch 6 und 7: 2 x DIL16

  • Kochzeit: ca. 150 min

Tipps und Tricks

  • Kolophonium neigt zum Spritzen. Es gibt einen Minispritzer, der dazu führt, das weiteres Kolophonium gegen die heiße Reagenzglaswand fliegt, was wiederum zu Spritzern führt. Das Reagenzglas mit dem kochenden Kolophonium sollte man deshalb nicht bewegen. Ich verwende breite und lange Reagenzgläser und bisher ist fast nichts herausgespritzt.
  • Nach dem Kochen sollte man das Reagenzglas mit dem Kolophonium auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Beim ersten Versuch wollte ich ein Teil des Kolophonium abgießen, damit das Auflösen mit Aceton schneller geht. Dies führte zu Spritzern, wobei tatsächlich auch etwas Kolophonium heraustrat.
  • Dass man Aceton oder sonstige Lösungsmittel nicht in ein heißes Reagenzglas kippt, sollte klar sein.
  • Das Auflösen des erstarrten Kolophoniums mit Aceton kann mehrere Stunden dauern. (Bei mikrocontroller.net gibt es Freaks, die Kolophonium in Isopropanol auflösen, um damit Platinen vor dem Löten zu bestreichen. Sowas gibt es auch in fertig zum Besprühen, aber einige Freaks stellen das selbst her. Sie berichten, dass das Auflösen auch mal einen Tag dauern kann.) Die Dauer kann extrem minimiert werden, wenn man das Aceton 10 min einwirken läßt und das Reagenzglas dann für 3 min in einen Ultraschallreiniger stellt. Ggf. mehrfach wiederholen.
  • Zu viel Ultraschallbehandlung ist nicht gut, weil der die dabei zerkratzt werden kann. Wenn man den die von Metallteilen separiert, kann man ihn gefahrlos auch längere Zeit beschallen.
  • Man sollte versuchen, mit möglichst wenig Kolophonium und Aceton auszukommen. Das Kolophonium verdampft beim Kochen nicht merkbar. Je weniger Kolophonium man verwendet, desto weniger Lösungsmittel benötigt man, desto schneller kann man das erstarrte Kolophonium lösen, desto weniger Abfall hat man zu entsorgen.
  • Wenn das Lösungsmittel noch nicht so richtig verdreckt ist, z.B. nach der zweiten Reinigung des Chips, kann man das zur erneuten Lösung von Kolophonium oder zur Reinigung von Reagenzgläsern wiederverwenden.