Analog bir IC'yi fiziksel bir örnekten tersine çevirmek mümkün mü?

Son zamanlarda Roland tarafından 70'lerin sonunda / 80'lerin başında analog sentezleyicileri için geliştirilen özel IC'leri araştırıyorum.

Bu bileşenleri 1989'da üretmeyi bıraktılar, mevcut veri sayfaları yok ve bunlar yayınlanmayacak veya bunlar hakkında bilgi sahibi olmayacaklar.

IR3109, dört kademeli OTA ve bir üstel dönüştürücü tarafından kontrol edilen tamponlardan yapılmış bir DIP16 filtre yongasıdır. Bazı synth servis kılavuzlarında kaba bir iç diyagram sağlanmıştır ve insanlar kulağa oldukça yakın gelen klonlar yapmıştır.

İlgilendiğim, bir DIP16 'zarf üreteci' çipi olan IR3R01. Klavyeye basılan ve filtreye veya amplifikatöre uygulanan tuşlara yanıt olarak bir DC voltajı oluşturmak için kullanılır.

Bu IC'leri bir şekilde incelemek ve içinde hangi bileşenlerin ve değerlerin içinde çalışmanın mümkün olup olmadığını merak ediyordum. Belki kalıbı açığa çıkarmak ve bir elektron mikroskobu altında değerlendirmek? Eminim mümkünse çok pahalı olurdu.

Tabii ki mümkün. Bu hizmetleri sağlayan birçok şirket var. Asıl soru bunu evde yapıp yapamayacağınızdır.

Bir SEM'e (Tarama Elektron Mikroskobu) ihtiyaç duymadan uzaklaşabilirsiniz, bu tasarım görünür ışık kullanılarak görüntülenebilen ~ 3u geometrisinde yapılabilir.

SiO2 için HF gibi katmanları aşındırmak için ıslak bir tezgaha ihtiyacınız olacak, ancak Si3N4, SiON ve Alüminyum'u da çıkarmanız gerekecek. Viyadüklerdeki tungsten tapalarını çıkarmak için kuru bir etch'e (vakum odasında Ar plazması) ihtiyacınız olabilir.

Ana sorunlarınız dirençlerin ve kapasitörlerin (varsa) kesin değerlerini ölçmektir. Substrat implantlarının sınırlarının belirlenmesi (ıslak bir tezgahta daha kötü kimyasallarla dekorasyon) ve doping profillerinin belirlenmesi. Doping profilleri bir SIMS biriminde (İkincil İyon Kütle spektrometresi) kolayca elde edilir, ancak FEOL'deki (Hat Önü) implantların yapısal detaylarından bazıları ince olabilir.

Islak gravürler tarafından hasar görmeden veya kalınlıkları azaltılmadan önce ölçülmesi gereken ince tabaka kalınlıkları olacaktır .

Kalıbın yüzeyinin önemli bir topografyası olacaktır (o zaman CMP yoktu), bu yüzden odak derinliği resim çekmeyi zorlaştırabilir.

Orijinal çipin sahip olduğu kesin transistör özelliklerini elde edebilmeniz pek olası değildir. Sadece işlemeyi değil, transistör fiziğini ve farklı implantların rolünü gerçekten anlamanız gerekir.

Eğer (hangi birden cips olsaydı Olumlu tarafta, olur gerekir) Bir transistörü erişimi kurtarmak ve doğrudan ölçmek için bir eğri izleyici üzerine koydu edebilmek mümkün olabilir. Özellik boyutu yeterince büyüktür ve analog bir yonga olduğundan muhtemelen bazı büyük transistörler olacaktır. Ama bunda kesin bir şey yok.

Diğer iyi haber ise eski SEM'leri düşük maliyetle satın alabilmenizdir. Sadece birkaç $ 10K ve grenli olmalarına rağmen bu çip büyük özelliklere sahiptir. Ayrıca, görüntüyü de değiştirebilen bir SIMS biriminiz varsa (değiştirilmiş bir SEM'dir), böylece eşitlemeyi çoğaltmadan uzaklaşabilirsiniz.

Son paragrafınız temel olarak doğrudur: çipi görüntüleyebilir ve daha sonra doğrudan kopyalayabilir veya daha modern bir sürüm üretmek için tersine mühendislik yapabilirsiniz. İlk adım, doğru ekipmana sahip bir üniversite laboratuarı tarafından yapılabilir, ancak çoğaltma ucuz bir süreç olmayacaktır (yüz binlerce dolar).

Modern IC süreçleriyle "kesin" bir ses üretimi elde etmek bile mümkün olmayabilir.

Diğer alternatif, analog davranışını bir kara kutu olarak karakterize etmek ve daha sonra bir DSP ile taklit etmektir. İnsanların bu çözümden memnun olma olasılığı düşüktür.

Patent belgelerinde birkaç ilginç şey var (patentlerinde Bob Moog'un harika şeyler olduğuna inanıyorum), bu yüzden orada şanslı olabilirsiniz.

Yukarıda belirtildiği gibi, bir çipin "kapağını" kaldırmanın ve yapısını okumanın yolları vardır, ancak bir şeyi tam olarak analog bir parça olduğunda çoğaltmak için biraz ters mühendislik, tahmin çalışması vb. Yapmanız gerekebilir.

Kutunun içinde ne olduğunu önemsememek , ancak davranışını nitelemek ve çoğaltmaya çalışmak gibi kara kutu yaklaşımını kullanabilirsiniz. Bu, hiçbir şeye gizleme olabilir veya olmayabilir, harika işe yarayabilir, büyük bir acı olabilir veya yol boyunca kazara daha iyi bir şey icat edebilirsiniz.

Ayrıca (eminim) yanıtı nitelemek ve daha sonra bu modeli bir DSP, mikrodenetleyici veya somesuch fışkırtmak için yollar / yazılım vardır. Tabii ki, saflar bunu sevmeyecek ve biraz hile yapıyor.

TBH açıklamanız oldukça basit bir işlev gibi geliyor, bu nedenle iç kısımları görmezden gelmenin ve sadece aynı şeyi yapan bir devre geliştirmenin "kara kutu" yaklaşımı en kolay seçenek olabilir.