Richi´s Lab

Zentrum für Mikroelektronik Dresden U2164 (Revision 5)

U2164

Der hier zu sehende 64kBit-DRAM U2164 wurde im März 1988 im Zentrum für Mikroelektronik Dresden gefertigt. Viele Hintergrundinformationen zum U2164 finden sich im Rahmen der Dokumentation des Tesla MHB4164, der ebenfalls einen U2164 enthält. Die Zahl 20 kennzeichnet den Grundtyp. Daneben gab es den etwas schnelleren Selektionstyp und drei langsamere Sortierungen: zwei sogenannte Anfalltypen und einen sogenannten Amateurtyp

 

U2164 Die

Die Abmessungen des Dies betragen wie beim Tesla MHB4164 7,1mm x 3,4mm.

Dieses Bild ist auch in einer höheren Auflösung verfügbar: 36MB

 

U2164 Die Detail

An der linken Kante befindet sich die Bezeichnung U2164 und die Zahl 5, die auf die 5. Revision des Designs verweist.

 

U2164 Die Speicher

Die Strukturen sind hier noch etwas besser zu erkennen. Durch die hohe Dichte bleibt der Bereich der Speicherzellen trotzdem unübersichtlich.

 

U2164 Die Dummyzellen

Dieses Bild ist weniger hoch aufgelöst, zeigt aber wo sich die Dummyzellen befinden, die beim Auslesen einer Speicherzelle den Referenzwert darstellen. Die Dummyzellen sind abwechselnd in zwei Spalten oberhalb des Speicherbereichs angeordnet.

 

U2164 Die Substratspannungserzeugung

U2164 Package Stanzgitter

An der Seite des Gehäuses ist der Teil des Stanzgitters sichtbar, auf dem sich das Die befindet. Dort kann man die Spannung messen, die die integrierte Ladungspumpe erzeugt. Bei einem anderen U2164 (Datecode März 1989) beträgt diese Spannung -1,7V. Über das Stanzgitter liegt das Potential am Substrat an und optimiert so die Kennlinie der integrierten Transistoren.

 

U2164 Die Reserve

Jeder der acht Speicherblöcke im U2164 besitzt eine Reservezeile und zwei Reservespalten. Das erhöht die Ausbeute erheblich, da bei Fehlern im Speicher auf diese Reservebereiche umgeschaltet werden kann. Die Umschaltung erfolgt über einen Bereich an der rechten Kante des Dies. Dort befinden sich einmal 32 und einmal 36 Fuses. Um die Fuses auszulösen wird der Bereich offensichtlich über drei Testpads versorgt.

 

U2164 Die Reserve Fuses

Oberhalb der Fuses sind hier große Transistoren zu sehen, die den Auslösestrom fließen lassen. Die Auswahl der notwendigen Fuses erfolgt anscheinend über die Adressierungsschnittstelle. Der Bereich der Fuses sieht etwas unsauber aus, weil in diesem Bereich die Passivierungsschicht ausgespart wurde. Das ist notwendig, damit ein Auslösen einer Fuse zu einer sicheren Unterbrechung der Verbindung führt. Außerdem ist so sichergestellt, dass das Auslösen nicht zu größeren Schäden in der umgebenden Passivierungschicht führt.

Wie die Umleitung der Adressen auf die Reservebereiche erfolgt bleibt unklar. Üblicherweise wird dazu die Adressdekodierung verändert. Die Modifikation der Adressierung erlaubt keinen vollkommen beliebigen Austausch von Speicherzellen, oft reicht sie aber aus, um alle defekten Zellen auszublenden.

 

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