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Siemens S556 - IR-Fernbedienungssender

S556

Der S556 ist ein von Siemens entwickelter integrierter Schaltkreis, der in Infrarot-Fernbedienungen zum Einsatz kam. Das von Jörg Berkner verfasste Skript "Diener der Bequemlichkeit" aus dem historischen Archiv der Infineon AG liefert einige Hintergrundinformationen, die zur Entwicklung des Bausteins geführt haben. Bis 1976 waren bei Fernsehgeräten noch Ultraschall-Fernbedienungen üblich. Ultraschall-Fernbedienungen lassen sich allerdings leicht stören, teilweise sogar durch das Fernsehgerät selbst. 1974 konnte Siemens auf der Messe Electronica eine Infrarot-Fernbedienung präsentieren. 1976 wurde diese Fernbedienung in einen Grundig-Fernseher integriert, der damit der weltweit erste Fernseher mit einer Infrarot-Fernbedienung wurde.

In der Fernbedienung kam der integrierte Schaltkreis S556 zum Einsatz, im zu steuernden Gerät befindet sich der S554. Datenblätter zu diesen ICs sind nicht einmal über das Siemens Historical Institute aufzutreiben. Einige Informationen finden sich in einer Presseinformation aus dem Jahr 1976. Der S556 konnte demnach wahlweise im DIL18- oder im DIL16-Gehäuse bezogen werden. Der größere S556 liest eine 8x4 große Tastaturmatrix ein, der kleinere S556 bietet Eingänge für eine 6x4-Tastaturmatrix. Eine Tastenentprellung ist im Chip bereits enthalten. Die Versorgungsspannung darf zwischen 4,7V und 10V betragen, die Ruhestromaufnahme liegt bei 10µA. Die Ausgabe der Steuerbefehle erfolgt frequenzmoduliert über zwei bis vier LD27-Leuchtdioden.

 

S556 Die

Die minimale Strukturbreite scheint sich im Bereich von 8µm zu bewegen, was erklärt warum das Die mit 4,6mm x 2,9mm verhältnismäßig groß ist. Laut der Siemens-Pressemitteilung handelt es sich um einen PMOS Depletion-Load Prozess, bei dem die für die Gatter notwendigen Widerstände durch Depletion-Transistoren dargestellt werden.

An der linken Kante sind zwei Bondpads nicht kontaktiert. Mit ziemlicher Sicherheit sind das die beiden Eingänge für die zusätzlichen Eingänge der DIL18-Variante.

 

S556 Die Detail

S556 Die Detail

Neben einem Siemens-Schriftzug wurde auf dem Die die Zeichenfolge SVD-556 abgebildet.

 

S556 Die Detail

In der oberen rechten Ecke des Dies finden sich die Bezeichnungen von fünf Masken. Das e kennzeichnet eindeutig die Metalllage. Geht man davon aus, dass darauf die Maske f folgte, so ist das die Maske, die in der Passivierungsschicht die Aussparungen für die Bondflächen schaffte. Der optischen Erscheinung nach könnte es sich durchaus um einen Durchbruch durch die schützende Siliziumoxidschicht handeln. Die Maske d scheint die Durchbrüche erzeugt zu haben, über die die Metalllage die darunter liegenden Bereiche kontaktiert. Damit bleiben die Masken a und b. Eine Maske, vermutlich die erste, definiert die p-dotierten Bereiche im ansonsten n-dotierten Substrat. Die gewünschten p-MOS-Transistoren ergeben sich dann, wenn zwei p-dotierte Flächen durch einem schmalen n-dotierten Streifen voneinander getrennt sind und sich darüber eine Metallelektrode befindet. Es handelt sich um die ältere MOSFET-Technologie mit Metall-Gateelektrode. Die Maske b dient dann dazu in den Zwischenraum der MOSFETs eine p-Dotierung einzubringen, so dass sich ein Depletion-Transistor ergibt.

 

S556 Die Detail

Abgesehen von den Versorgungskontakten sind alle Bondpads gleich aufgebaut. An einem Bondpad ist eine darunter liegende Struktur zu erkennen, die an den Rahmen angebunden ist. Es könnte sich dabei um eine Schutzdiode handeln.

Das Potential des Bondpads wird zuerst über einen geschwungenen Widerstand geführt. Darauf folgt eine Struktur, die den äußeren Rahmen kontaktiert. Entweder handelt es sich um eine weitere Schutzstruktur oder um eine Pull-Up-Struktur.

 

S556 Die Detail

S556 Die Detail

Auf dem Die ist eine Teststruktur integriert. Anscheinend handelt es sich um zwei vertikale, p-dotierte Streifen, die von den Bondpads oben links und unten rechts kontaktiert werden. Die Bondpads oben rechts und unten links scheinen zwei Gate-Elektroden dazustellen, vermutlich realisiert das eine Gate einen normalen p-MOSFET, während das zweite Gate einen Depletion-p-MOS ausbildet. Das etwas abgesetzte, rechte Bondpad scheint einen weiteren p-dotierten, vertikalen Streifen zu kontaktieren.

 

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