Richi´s Lab

Maxim MAXM15062

MAXM15062

Der Maxim MAXM15062 ist ein Baustein, der in einem Volumen von nur 2,6mm x 3,0mm x 1,5mm einen fast vollständigen 3,3V-Schaltregler darstellt. Lediglich der Eingangs- und der Ausgangskondensator müssen extern ergänzt werden.

 

MAXM15062 Blockschaltbild

Neben dem Regler selbst enthält das Modul den Schalttransistor, den Transistor, der den Freilaufpfad steuert und eine 33µH-Induktivität. Die Taktfrequenz des Bausteins liegt bei 500kHz. Parallel zur 3,3V-Variante MAXM15062 bietet der MAXM15063 eine konstante Ausgangsspannung von 5V. Der MAXM15064 kann variabel zwischen 0,9V und 5V eingestellt werden. Die Eingangsspannung darf bis zu 60V betragen.

 

MAXM15062

MAXM15062

Der MAXM15062 besteht aus einer Platine, die eine Induktivität trägt. Über die zehn freiliegenden Pads wird das Modul auf eine Platine gelötet und damit in eine Schaltung integriert. Auf der Unterseite des Moduls zeichnet sich ein dunkler Bereich ab, in dem das Die des Schaltreglers integriert ist.

 

MAXM15062

Auf der Oberseite der Platine befinden sich lediglich die Kontaktflächen für die Induktivität.

 

MAXM15062 Platine

Die Platine ist 240µm dick. Dazu kommt auf beiden Seiten eine jeweils ungefähr 30µm dicke Schicht Lötstopplack. An der Kante der Platine sind deutlich die miteinander verwobenen Glasfaserbündel des Basismaterials zu erkennen.

 

MAXM15062 Die

MAXM15062 Die

Das Die ist 1,6mm x 1,4mm groß und wie ein Flip-Chip konstruiert. Auf einer schützenden Schicht, die vermutlich aus Polyimid besteht, sind acht Kontaktflächen aufgebracht. Die Durchkontaktierungen in der Platine führen zu diesen Kontaktflächen. Die Potentiale 2, 6 und 8 sind jeweils doppelt an das Die angebunden.

 

MAXM15062 Die Platine

Die Konturen des Dies lassen sich mit Hilfe der Kontakte gut auf die Platine übertragen. Das Die ist merklich kleiner als das dunkle Rechteck, das durch die Platine schimmert. Vermutlich handelt es sich dabei um ein Material, das das Die während der Fertigung fixiert und schützt. In der oberen linken Ecke kann man eine Durchkontaktierung zur Platinenoberseite erahnen. An der rechten Kante muss sich ebenfalls eine Durchkontaktierung befinden.

 

MAXM15062 Die

MAXM15062 Die

Die erhöhten Temperaturen, die notwendig sind, um die Polyimid-Schutzschicht zu zersetzen, erzeugt auch leichte Schäden an den Strukturen des Dies. Der Aufbau ist aber noch gut zu erkennen.

Das Massepotential ist an zwei Stellen mit dem Die verbunden. Ein Bondpad ist an den äußeren Rahmen angebunden und dient als Bezugspotential für die Schaltung. Das zweite Bondpad ist an den Leistungstransistor angebunden, der den Freilaufpfad darstellt. Auch das Vin-Potential ist doppelt angebunden. Während ein Kontakt mit dem Schalttransistor verbunden ist, führt der zweite Kontakt zu dem Bereich, wo sich vermutlich der Spannungsregler für die interne Versorgungsspannung befindet. Der externe Pufferkondensator für die interne Spannungsversorgung ist ebenfalls doppelt angebunden. Der Feedback-Kontakt besitzt eine außergewöhnlich breite Zuführung des Massepotentials. Höchstwahrscheinlich befindet sich an dieser Stelle ein Überspannungsschutz, der problematische Potentiale zur Rahmenstruktur hin ableitet.

 

MAXM15062 Die Detail

Der Schalttransistor und der Freilauftransistor sind direkt übereinander angeordnet. Sie teilen sich den LX-Kontakt. Überraschenderweise befindet sich der LX-Kontakt nicht zwischen den Transistoren, sondern in der Fläche des oberen Transistors. Aus irgendeinem Grund hat man es vermieden Kontakte auf den breiten, geschlitzten Bereichen zu platzieren. Auch der GND-Kontakt befindet sich innerhalb der oberen Transistorstruktur und nicht in der darüber liegenden GND-Sammelschiene.

 

MAXM15062 Die Detail

Unter der obersten Metalllage befinden sich sehr feine Strukturen. Mittig im Bild sind Beschriftungen zu erkennen, die höchstwahrscheinlich die verschiedenen Masken abbilden. Die zwei großen A kennzeichnen die Revisionen der Metalllage und der Bondpadstrukturen. Die kleinsten Strukturen scheinen etwas kleiner zu sein als das maximale Auflösungsvermögen der Optik. Vermutlich liegt die minimale Strukturbreite knapp unter 1µm.

 

MAXM15062 Die Dicke

Das Die ist etwas mehr als 100µm dick.

 

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