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Kapsch E-ZPass - Mauttransponder

Kapsch E-ZPass

E-ZPass ist ein auf RFID-Transpondern basierendes Mautsystem, das in mehreren amerikanischen Bundesstaaten genutzt wird. Der hier zu sehende Transponder, der im Auto mitgeführt wird, enthält neben dem HF-Teil zum Senden und Empfangen lediglich einen integrierten Schaltkreis, der sich aus einer Lithium-Zelle versorgt.

 

Kapsch E-ZPass

Die eingekreisten Buchstaben ON zeigen, dass der Chip von ON Semiconductor gefertigt wurde. Die Beschriftung ist kundenspezifisch. Sie verweist auf die österreichische Firma Kapsch TrafficCom, die intelligente Verkehrssysteme entwickelt. Die Zeichenfolgen 322631-011, 12069-002 und PWJ1548G könnten für den zugrunde liegenden Schaltkreis, eine HW-Variante oder eine SW-Version stehen.

 

Kapsch E-ZPass Decapping

Kapsch E-ZPass Die

Das Entfernen des Gehäusematerials erforderte etwas Geduld. Kleinere Überreste sind dabei zurückgeblieben. Die Kantenlänge des Dies beträgt 1,8mm.

Abgesehen von einzelnen kleinen Schaltungsteilen befindet sich der Großteil der Schaltung innerhalb eines massiven Rahmens der Metalllage. Der Rahmen garantiert eine niederohmige Verteilung der Versorgungsspannung.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

Das Design des Schaltkreises stammt aus dem Jahr 2000 und wurde noch von der amerikanischen Firma AMI entwickelt. ON Semiconductor hat AMI 2008 übernommen.

Link des AMI-Logos ist eine Schaltung mit größeren Flächen integriert. Es könnte sich um einen Oszillator handeln, der die Schaltung mit einem Arbeitstakt versorgt. Es könnte sich aber auch um etwas anderes handeln.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

In der unteren linken Ecke des Dies befindet sich eine unregelmäßige Struktur. Es handelt sich um die Umrisse des US-Bundesstaates Idaho. AMI hatte seinen Firmensitz in Idaho.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

In der oberen rechten Ecke kann man gerade noch die Kennzeichnungen der verwendeten Masken erahnen. Unter einem 90°-Winkel ist die Nummer und die Revision der jeweiligen Maske abgebildet.

Oberhalb der Masken befindet sich noch eine Zahl, die 12669 zu lauten scheint.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

Den größten Teil des Dies nimmt eine Logikschaltung ein, die aus Standardzellen aufgebaut ist. Der Schaltungsteil in der oberen rechten Ecke setzt sich optisch deutlich ab.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

Trotz der kleinen Strukturen kann man erahnen, dass die Logikschaltung aus klassischen Doppelzeilen aufgebaut ist. An der rechten Kante verlaufen rötliche Hauptversorgungsleitungen, die in regelmäßigen Abständen horizontal verlaufende Versorgungsleitungen kontaktieren. Zwischen den horizontalen Versorgungsleitungen befinden sich die chaotisch erscheinenden Verbindungen der dort ebenfalls integrierten Standardzellen, was insgesamt die gewünschte Logikschaltung erzeugt. Die Verbindung der Standardzellen erfolgte mindestens in zwei, wahrscheinlich in mehr Ebenen. Die deutlich dickeren Verbindungleitungen in der obersten Ebene sind gut zu erkennen.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

Die Struktur in der oberen rechten Ecke des inneren Bereichs ist recht regelmäßig aufgebaut. Es könnte sich um einen Speicher handeln. Es ist aber auch denkbar, dass hier eine spezielle Schaltung integriert wurde, die man nicht mit den Standard-Logikzellen aufbauen konnte oder wollte.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

Rechts des gerade betrachteten Bereichs befinden sich außerhalb der breiten Versorgungsleitungen noch weitere Strukturen. Durch die Größe der Strukturen könnte es sich um Ladungspumpen für einen Speicher handeln, das ist aber reine Spekulation.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

Auf dem Die wurden genau so viele Bondpads kontaktiert, wie das Package Pins bietet. In der linken oberen Ecke befindet sich ein zusätzliches Pad, das auf Grund der unterschiedlichen Anbindung ein Testpad sein könnte.

Auch hier sind im Randbereich noch zusätzliche Strukturen integriert.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

Die Ein- und Ausgänge lassen sich durch die Muster unterscheiden, die sie in den breiten Metallrahmen einprägen. Ein Ausgangsbondpad (rechts) ist außerdem über eine breite Fläche angebunden. In der Versorgungsstruktur kontaktieren die breiten horizontalen Streifen wahrscheinlich die darunter befindlichen High- und Lowsidetreiber. Die vertikalen Streifen bilden vermutlich die Strukturen der Treiber ab. Ein Eingangsbondpad (links) wird dagegen mit einer schmäleren Zuleitung kontaktiert. Darüber sind nur wenige Strukturen im Versorgungsrahmen zu erkennen. Wahrscheinlich handelt es sich dabei um Schutzstrukturen.

 

Kapsch E-ZPass Die Detail

So lassen sich zumindest alle Ein- und Ausgänge des Bausteins identifizieren. An der linken und an der unteren Kante befinden sich jeweils zwei leistungsfähigere Ausgänge. Die Versorgung V1 ist ebenfalls gut zu erkennen, da sie massiv mit dem äußeren Teil des Versorgungsrahmens verbunden ist. Die Versorgung V2 lässt sich identifizieren, weil sie unter anderem mit dem Rahmen verbunden ist, der an der Kante des Dies den aktiven Bereich einschließt. Höchstwahrscheinlich wird darüber das Substratpotential definiert. Üblicherweise kommt dafür das negativste Potential zum Einsatz, hier ist das das Massepotential.

 

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