Два безумных способа допиливания микросхем

— Атом состоит из ядра и электронов, которые находятся вокруг него.
— А что находится между ядром и электронами?
— Ну… Как что? Воздух!

Подобно атому, корпус микросхемы состоит в основном из воздуха пластмассы, а непосредственно полупроводниковый кристалл занимает небольшую часть. Значит, в теории, можно удалить большую часть корпуса, оставив чип работоспособным.

В теории — да. А на практике?

1. Пилим поперёк

Грегори Дейвилл (Gregory Davill) решил собрать простейший RFID-эмулятор ^[1] на микроконтроллере MSP430G2211 ^[2], но ему не давал покоя большой размер корпуса (DIP-14). Конечно, можно было бы взять корпус помельче, или, на худой конец, выбрать другую модель контроллера, но это же не интересно! Поэтому Грег пошел другим путем, и, взяв дремель, отпилил по куску корпуса с двух сторон:

В результате семейство MSP430 пополнилось новой — шестиногой — моделью.

Кристалл не был задет, так что МК остался полностью рабочим, не считая потери восьми «лишних» выводов. Но погодите, выводы питания теперь тоже отрезаны! Как же он будет работать? В обычной схеме — не будет, а здесь используется один интересный хак. Данная RFID-метка состоит всего из двух деталей: контроллера и катушки.

Контроллер получает питание от переменной ЭДС, наведенной в катушке полем считывателя. Напряжение выпрямляется встроенными защитными диодами, по паре которых «висит» на каждом выводе контроллера, и поступает на внутренние шины питания.

Тактовый сигнал снимается с той же катушки. Таким образом, все выводы, кроме двух, оказываются не нужны, и их можно безбоязненно отрезать (разумеется, залить прошивку необходимо заранее). Этот трюк также будет работать с контроллерами PIC и AVR.

Источник ^[3]

2. Пилим вдоль

Контроллер LPC1114 ^[4] — на сегодняшний день единственный ARM в «дружелюбном» корпусе DIP. Его легко паять новичкам, его можно воткнуть в макетную плату без переходников. Радость омрачает только большая ширина корпуса — 600 mil (15,24 мм). Японец под ником TheAxid9999 смог допилить этот контроллер до вдвое меньшей ширины (300 mil).

Просто прямыми руками и шлифмашиной тут уже не обойтись, поэтому контроллер зафиксировали на столе фрезерного станка…

… и за несколько проходов спилили по 150 mil с каждой из боковых сторон. Вместе с ногами.

Теперь, чтобы подключиться к кристаллу, необходимо добраться до металлических дорожек, идущих в теле корпуса. На том же станке, снимая по доле миллиметра за проход, аккуратно отфрезеровали две канавки, обнажив слой с дорожками, но не повредив последние.

Самое сложное позади. Теперь к контроллеру можно припаять новые выводы, сделанные из двух разъемов-гребёнок.

Чтобы всю конструкцию можно было вынуть из платы, не боясь разломать, ее залили эпоксидным полимером. После застываения полимера снова отфрезеровали для придания ровной формы.

Вот так выглядит результат в сравнении с нетронутым корпусом. Ширина сократилась вдвое, правда ценой увеличения толщины.

Видеоинструкция:

Источник (на японском) ^[5]

Заключение

Помимо «вдоль» и «поперек», остался не рассмотренным еще один способ пилить микросхемы: горизонтально. В отличие от первых двух способов, горизонтальное спиливание является не бесполезной забавой, а вполне серьезным инструментом. Его используют, чтобы получить доступ к кристаллу для:

• Работы с микросхемой, у которой оборваны соединения кристалла с выводами;
• Извлечения защищенных данных, например, залоченной прошивки;
• Реверс-инжениринга.

Ну а методы, описанные в данной статье, разумеется, не имеют никакого практического применения и рассматриваются исключительно как «Just for fun». Все современные микросхемы выпускаются в миниатюрных корпусах, и если важны габариты, достаточно выбрать подходящее исполнение, а не заниматься художественной резьбой по DIP-корпусам.

Автор: Ocelot

Источник ^[6]