Richi´s Lab

NEC µPD811

µPD811

Der µPD811 ist ein Operationsverstärker, der von NEC entwickelt wurde und mittlerweile von Renesas vertrieben wird. Der Baustein bietet eine Bandbreite von 4MHz und eine Slewrate von 15V/µs. Die typische Offsetspannung liegt bei +/-1mV. Der Temperaturdrift wird mit +/-7µV/°C angegeben. Bei einem Verstärkungsfaktor von 1 kann der µPD811 kapazitive Lasten bis 10nF treiben. In der Vertiefung, die den Pin 1 markiert, hat man ein N eingeprägt.

 

µPD811 Datenblatt Schaltplan

Der Schaltplan im Datenblatt zeigt eine insgesamt recht gewöhnliche Schaltung. An den Eingängen befinden sich JFETs. Der zugehörige Stromspiegel wird offenbar abgeglichen. Die Offsetspannung kann man aber auch extern einstellen. Die Besonderheit des µPD811, die auf der ersten Seite des Datenblatts erwähnt wird, ist der Transistor Q10 in der Ausgangsstufe. Es handelt sich um einen sehr schnellen PNP-Transistor, mit einer Transitfrequenz von 300MHz, was bei einfacheren Herstellungsprozessen nicht selbstverständlich ist.

 

µPD811 Die Polyimid

Eine Polyimidschicht schützt die integrierte Schaltung.

 

µPD811 Die Tuning

Die Polyimidschicht besitzt Ausschnitte an den Bondpads und über einem Streifen, in dem sich acht 1,3µm breite Leitungen befinden. Hier wird offenbar die Offsetspannung des Bausteins abgeglichen. Man kann davon ausgehen, dass der Abgleichprozess mit einem Laser erfolgte. Der dunkle Rahmen lässt vermuten, dass auch in der Passivierungsschicht ein Fenster offengelassen wurde.

 

µPD811 Die

Die Abmessungen des Dies betragen 1,5mm x 1,2mm. An der unteren Kante befindet sich die Zeichenfolge C811 A. Das A am Ende könnte für eine erste Revision stehen. Es handelt sich aber offensichtlich nicht um das ursprüngliche Design des µPDF811, da der verwendete Prozess recht modern ist. Es standen zwei Metalllagen zur Verfügung. Die Strukturen erscheinen verhältnismäßig groß, wie sich aber noch zeigen wird, sind die kleinsten Strukturen deutlich kleiner.

Dieses Bild ist auch in einer höheren Auflösung verfügbar: 20MB

 

µPD811 Die Input

Die beiden Eingangstransistoren sind auf insgesamt vier JFETs aufgeteilt und nehmen sehr viel Fläche ein. Jeder JFET besteht aus zwei Elementen, die über Kreuz verschaltet sind.

 

µPD811 Die Output

Im linken Bereich befindet sich die Endstufe des Operationsverstärkers. Den PNP-Transistor kann man durch die zugehörigen breiten Leitungen identifizieren. Der Transistor selbst ist nicht zu erkennen.

Die Durchkontaktierungen, die die verschiedenen Ebenen miteinander verbinden, sind im Vergleich zu den anderen Strukturen extrem klein. Hier kann man die kleinen Punkte als etwas dunklere Streifen erahnen.

 

µPD811 Die Substrat

Entfernt man die Metalllagen, so kann man teilweise etwas besser auf die einzelnen Funktionsblöcke schließen.

Dieses Bild ist auch in einer höheren Auflösung verfügbar: 15MB

 

µPD811 Die Substrat Output

Der PNP-Transistor scheint grundsätzlich ein gewöhnlicher Substrat-PNP-Transistor zu sein. Das sieht man auch daran, dass der Bereich keinen Isolationsrahmen besitzt. Optisch auffällig ist lediglich die zusätzliche massive Kontaktierung des Massepotentials. Man kann sich darüber streiten, ob das dann überhaupt noch ein Substrat-PNP-Transistor ist. Wie der Transistor im Detail aufgebaut ist, bleibt leider unklar.

 

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