Richi´s Lab

Fluke 700013 Revision A

700013

Der hier abgebildete Fluke 700013 Analogschalter ist eine ältere Revision im Vergleich zum bereits genauer analysierten Fluke 700013 Revision B. Während die Revision B 1995 produziert wurde, stammt der vorliegende Baustein aus dem Jahr 1986.

 

700013 Blockschaltbild

Der 700013 kam in einem Fluke 8842A Tischmultimeter als U301 zum Einsatz und ist defekt. Schalter A und B zeigen keine Funktion. Die Schalter C und D lassen sich nur noch über den direkt steuernden Eingang 8 bedienen.

 

700013 Die

700013 Die

Das Die der Revision A ist genauso groß wie das Die der Revision B. Es sind auch keine funktionalen Unterschiede zu erkennen. Es könnte sein, dass die Revision B nur entwickelt wurde, um auf einen anderen Herstellungsprozess umsteigen zu können.

Die Schäden sind großflächig und deutlich zu erkennen. Der Bereich der Ansteuerung für die Kanäle A und B ist deutlich verfärbt. Bei den Analogschaltern finden sich die Schäden vor allem im Bereich der Bondpads, aber auch die Analogschalter ganz rechts sind beschädigt.

 

700013 Die Detail

Wie in der Revision B ist auch hier das Jahr 1982 abgebildet. Die Zahlen 684597A könnten eine interne Bezeichnung sein. Die schneebedeckten und sonnenbeschienenen Berge unter der linken Teststruktur waren in der Revision B noch nicht abgebildet.

 

700013 Die Detail

Die acht Masken sind mit Teststrukturen abgebildet, die es teilweise erlauben die gegenseitige Ausrichtung zu prüfen. Die Masken 5 und 6X mussten nach dem ersten Entwurf einmal überarbeitet werden.

 

700013 Die Detail

Die Teststrukturen sind exakt die gleichen wie in der Revision B.

 

700013 Die Detail

Auch die abgebildeten Noten haben sich nicht geändert.

 

700013 Die Schäden

Die Schäden in der Ansteuerung sind erheblich. Das Silizium hat sich großflächig verfärbt und die Metalllage hat sich an mehreren Stellen aufgelöst. Was der Auslöser für die Zerstörung war, lässt sich nicht mit letzter Sicherheit sagen. Die großflächige Verfärbung spricht für eine länger andauernde thermische Überlastung. Die GND-Zuleitung, die die breite horizontale GND-Verteilung in der Mitte der Ansteuerung kontaktiert, ist aufgeschmolzen. Zerstörte Strukturen finden sich auch dort wo innerhalb der Schaltung die direkte Ansteuerung für die Schalter A und B eintrifft. Der gepufferte Steuereingang für den Schalter A wurde ebenfalls stark beschädigt. Beim Schalter B ist zusätzlich die Treiberleitung zu den Endstufen aufgeschmolzen.

Die zerstörten Schaltungsteile haben keinen direkten Zusammenhang. Wahrscheinlich hat sich durch einen initialen Fehler die Temperatur des Dies und in der Folge die Leckströme stark erhöht. Die unkontrollierten Stromflüsse führten dann letztlich dazu, dass die Schaltungsteile degenerierten.

Die Zerstörung passt zum Fehlerbild des Bausteins. Die Schalter A und B konnten nicht mehr angesteuert werden, weil die Steuerschaltung zerstört ist. Die Schalter C und D waren nur noch über die direkten Eingänge ansteuerbar. Die Eingänge mit den Zwischenspeichern hatten keine Funktion mehr. Die Analyse der Revision B hat gezeigt, dass der Steuereingang für die Zwischenspeicher in der oberen linken Ecke des Dies verarbeitet wird. Auf Grund der massiven Schäden ist dieser Signalweg hier blockiert.

 

700013 Die Schäden

Im Schalterbereich finden sich Schäden vor allem an den Bondpads und in den äußeren Teilen der großen Schalter. Hier hat sich die Gate-Leitung zum Teil aufgelöst.

 

 

700013

Dieser 700013 stammt aus dem gleichen Fluke 8842A wie der obige Baustein. Er wurde als U302 eingesetzt.

 

700013 Die

700013 Die

Das Die zeigt eine ähnlich großflächige Zerstörung wie das Die des ersten Chips. Hier ist allerdings vor allem der Bereich der Ansteuerung betroffen.

 

700013 Die Schäden

In der Ansteuerung der Schalter A und B haben sich neben diversen anderen Schäden die zwei Zuleitungen der 5V-Versorgung aufgelöst. Auch die Treiber der Schalter haben nachhaltig Schaden genommen.

 

700013 Die Schäden

Bei den Kanälen C und D zeigen sich etwas weniger aber durchaus auch massive Schäden.

 

700013 Die Schäden

700013 Die Schäden

700013 Die Schäden

An vielen Stellen haben sich Dendriten gebildet.

 

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