Прибиралась как-то в шкафу и нашла старую игрушку - китайский детский микроскоп с увеличением 100, 200 и 450 раз. Также при уборке нашлась нерабочая туристическая сим-карта.
И тут пришла шальная мысль: "А будет ли видно в этот микроскоп структуры чипа?".
Для общих планов схемы оказалось достаточно увеличения в 100 и 200 раз, сим-карты, как оказалось, имеют крупный техпроцесс.
Самым простым способом добраться до чипа будет растворение пластика карты.
Когда-то читала, что Сбербанк растворял "ненужные" карты Мир ацетоном для добычи чипов. Поскольку сим-карта сделана из примерно такого же материала, было решено растворить её ацетоном средством для снятия гель-лака.
Симку замочила в закрытой емкости с растворителем, затем сняла размякший пластик пинцетом, вышло так:
Для наблюдения структур чипа нужно хорошее яркое освещение под углом. У меня получилось только в солнечный денек на окне :)
При расковыривании пластика умудрилась немного царапнуть чип. "Прикрыть" царапины и улучшить освещение помогла... капля воды на чипе.
Итак, общие виды чипа!
Сразу признаюсь, фотографировать было непросто, пластмассовый микроскоп начинает скакать и сбивать фокусировку, когда прислоняешь к нему камеру. Поэтому снимки вышли размытые и мутные.
Затем мне стало любопытно, что это за структуры вообще на чипе. Во время учебы мы темы проектирования полупроводниковых приборов не касались, и пришлось поискать информацию в интернетах и сопоставлять "детали" чисто визуально. Поэтому в следующем разделе будет, скорее всего, техноересь :)
Пытаемся разобраться в устройстве чипа SIM-карты
Посмотрим на общее строение SIM-карты (данные почерпнуты в основном из этой и этой статей), и начнем искать похожие по виду куски схемы...
Можно опознать ROM (постоянная память только для чтения) - это, вероятнее всего, "пятнистый квадрат". Выглядит она так из-за пережженных ячеек памяти (т.е. транзисторов). Темное пятно - транзистора нет, светлое - транзистор есть. Тонкая "полоса" справа может быть декодером столбцов или выходными мультиплексорами.
В процессе поиска внешнего вида ROM наткнулась на такую статью, в которой рассказывается про растворение слоев чипа, получение из фото содержимого памяти и попытку дизассемблировать прошивку, балдеж, в общем.
В ROM SIM-карты хранится её операционная система (ОС) и часто используемые важные приложения.
В качестве NVRAM (энергонезависимой памяти) может использоваться EEPROM (электрически стираемая память только для чтения) или Flash-память.
В энергонезависимой памяти хранятся контакты симки, журнал звонков и сообщений, индивидуальный номер абонента IMSI и ключ идентификации КI, а также приложения для сервисов оператора.
Ни EEPROM, ни Flash на чипе я не разглядела, по идее такая память должна состоять из массива ячеек, декодера адреса по одной "стороне" массива и выходного мультиплексора - по другой.
Вообще схемы для столбцов и строк должны быть и у ROM, и у меня появились сомнения насчет моего утверждения "пятнистый квадрат = ROM", написанного ранее. Может быть, это NVRAM, на которой хранится сразу и ОС симки, и журнал с контактами? К тому же, сейчас такая схема используется чаще.
RAM (память с произвольным доступом или оперативная память) - это, скорее всего, полосатое поле из ячеек памяти, полосы-декодера с усилителями слева и драйверами (?) ниже.
Для сравнения: микросхема SRAM Intel 3101.
Эти схемы, скорее всего, отвечают за последовательный интерфейс общения с симкой (у нее есть входы тактирования и данных, аля I2C).
Выглядит, как что-то связанное с логикой, в общем :)
Где-то на чипе обязан быть микропроцессор... Используем метод исключения, и понимаем, что он должен быть где-то здесь.
Скорее всего, он накрыт сверху слоем металла, или же у него более мелкий техпроцесс, который не видно на таком увеличении. У меня, к сожалению, нет ни нужной химии, ни опыта работы с ней, чтобы растворить слой... Поэтому строение процессора так и останется загадкой (как будто бы я поняла, что за структуры в нем нарисованы, если бы смогла увидеть).
Если дочитали до сюда - большое спасибо, статья получилась странная:
фотографии весьма далеки от хорошего качества, да и выводы по ним получились весьма сомнительные... Но, возможно, она вдохновит кого-то расковырять сим-карту или ПЗУ с УФ-стиранием, и разглядеть под лупой :)
При составлении разглядывались и использовались великолепные фотографии чипов с сайта zeptobars.com и статьи из блога Ken Shirriff righto.com, если знаете английский, там есть что полистать.
У меня особо не было статей на тему производства и внутреннего устройства полупроводниковых приборов, только вот такие, чисто теоретические.