Richi´s Lab

Tesla KU605

KU605

Der KU605 ist ein von Tesla produzierter Leistungstransistor. Der Buchstabe U kennzeichnet die Gruppe der Schalttransistoren. Sie wurden aus den Transistoren entwickelt, die an dieser Stelle ein D tragen und für den Betrieb im lineare Bereich geeignet sind (zum Beispiel KD501).

Spezifiziert sind eine Sperrspannung von 80V, ein Kollektorstrom von 10A, eine Verlustleistung von 50W und eine Grenzfrequenz von mindestens 5MHz.

 

KU605 Bindemittel

Am Deckel des Gehäuses ist ein kleiner weißer Zylinder angeklebt. Wahrscheinlich bindet das Material Feuchtigkeit und schützt so den Transistor vor Korrosion.

 

KU605 Aufbau

Trotz des Bindemittels ist das Die des KU605 zusätzlich mit einem roten, silikonartigen Verguss geschützt.

 

KU605 Aufbau

Die elektrische Anbindung des Dies erfolgte mit dünnen Metallbändern, sogenannten Bändchenbonds.

 

KU605 Bändchenbond

Auf der Grundplatte des Gehäuses befindet sich ein runder Sockel. Das Die des Leistungstransistors ist aber anscheinend nicht direkt auf diesem Sockel, sondern auf einer zusätzlichen quadratischen Struktur platziert.

 

KU605 Die

Der rote Verguss lässt sich relativ leicht, wenn auch nicht vollständig ablösen. Die Abmessungen des Dies betragen 6,0mm x 5,8mm. Die Verteilung von Basis- und Emitter-Potential erfolgt wie üblich bei Leistungstransistoren über ineinandergreifende Elektroden. Für die verhältnismäßig breiten Bändchenbonds sind die Bondbereiche relativ klein. Auffällig ist, dass die Basis-Elektrode gegenüber der Kontaktierung eine scheinbar unnötige Lücke aufweist.

 

KU605 Die attach

Der KU605 ist ein MESA-Transistor, bei dem ein Rahmen um den Umfang des Dies ein Stück weit herunter geätzt wurde. Das Abtragen des Siliziums sorgt für saubere Außenkanten der Basis-Kollektor-Grenzfläche. Bei diesen Transistortypen erstreckt sich die Grenzfläche ursprünglich bis zum Rand des Dies. Die verhältnismäßig unsaubere Kante würde zu problematisch hohen Leckströmen führen und wird daher nachgearbeitet.

Auffällig ist, dass die Kanten des Dies komplett mit Lot bedeckt sind. Beim KD501 und den anderen Leistungstransistoren verblieben die Kanten der Dies blank.

Die Kratzer im unteren Bereich entstanden während des Entfernens der Vergussmasse.

 

KU605 Die attach

Die Kante der MESA-Struktur ist deutlich zu erkennen. Die Oberfläche des tiefer liegenden Rahmens ist minimal rauer als die Oberfläche des aktiven Bereichs.

 

KU605 Die Bändchenbond

Die Basis-Emitter-Grenzfläche ist deutlich zu erkennen. Der einzige offensichtliche Unterschied zur D-Variante KD501 ist die kantige Form der Elektroden. Es ist unwahrscheinlich, dass die geänderte Geometrie alleine aus eine KD-Transistor einen Schalttransistor macht. Vermutlich sind die Halbleiterstrukturen an einigen Stellen niederohmiger aufgebaut. Geringere Widerstände können das Schaltverhalten beschleunigen und die Stromtragfähigkeit erhöhen. In einem Transistor, der im linearen Bereich betrieben wird, muss man dagegen viel mehr auf eine gleichmäßige Stromverteilung achten. Eine gleichmäßige Stromverteilung lässt sich durch wohl definierte Geometrien und Dotierungen erreichen, die wie verteilte Emitterwiderstände wirken.

Die Befestigung des Bändchenbonds hinterließ auf dem Metallstreifen eine interessante Struktur.

 

KU605 Die Breakdown 7,5V 1A

Die Basis-Emitter-Sperrschicht bricht bei -7,5V durch und es zeigt sich der bekannte Leuchteffekt. In diesem Bild fließt ein Strom von 1A. Die Stromverteilung erscheint sehr gleichmäßig.

 

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