Richi´s Lab

Motorola MJ802

MJ802

Der MJ802 ist ein NPN-Leistungstransistor, der unter anderem von Motorola gefertigt wurde. Der zugehörige PNP-Transistor ist der MJ4502. Die maximal zulässige Sperrspannung des MJ802 beträgt 90V, der maximale Kollektorstrom 30A. Die Grenzfrequenz liegt bei 2MHz. Der Transistor ist darauf ausgelegt bis zu 200W abführen zu können. Die maximal zulässige Junction-Temperatur beträgt 200°C. Der Wärmewiderstand zum Gehäuse liegt bei 0,875K/°C, so dass die Verlustleistung bei einer Gehäusetemperatur über 25°C entsprechend reduziert werden muss.

 

MJ802 Aufbau

MJ802 Aufbau

Passend zur Stromtragfähigkeit und Leistungsfähigkeit enthält der Transistor ein großes Die und einen großen Heatspreader. Für die Anbindung des Basis- und des Emitterpotentials wurden Bonddrähte mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt. In dem Bereich, in dem die Emitterelektrode kontaktiert wird, ist das Die massiv beschädigt.

 

MJ802 Die

Rechts des Emitter-Bonddrahts und unterhalb des Basis-Bonddrahts befinden sich zwei runde Abdrücke, die höchstwahrscheinlich von Testelektroden stammen.

 

MJ802 Die MESA

Der Motorola MJ802 ist ein MESA-Transistor. Das Die ist am Rand nicht nur ein Stück weit abgetragen, es befindet sich dort zusätzlich ein Graben.

 

MJ802 Die Schaden

MJ802 Die Schaden

Der Transistor muss massiv überlastet worden sein. Die Metalllage ist stark aufgeschmolzen.

 

MJ802 Die Schaden

Entfernt man den Bonddraht, so wird der Schaden noch deutlicher sichtbar. An der oberen Kante ist ein Teil der Sperrschicht verfärbt. Der Schaden errinnert stark an den Schaden auf dem Die des ausgefallenen 2N2222. Das lässt vermuten, dass die Basis-Emitter-Strecke an dieser Stelle zerstört wurde. Auf die Basiselektrode ist sogar etwas Metall aufgeschmolzen. Der Hergang des Schadens lässt sich trotzdem nicht exakt rekonstruieren. Es könnte sein, dass die Basis-Emitter-Strecke durch eine negative Spannung zerstört wurde und es in der Folge zu einem massiven Kurzschluss zwischen Kollektor und Emitter kam. Genauso ist es aber denkbar, dass durch eine Übertemperatur, einen zu hohen Strom oder einen Avalanch-Durchbruch die NPN-Struktur zerstört wurde und dann in Folge auch ein hoher Strom zur Basis hin abfloss.

Die Zerstörung muss auf jeden Fall im oberen linken Bereich ihren Anfang genommen haben. Von dort zieht sich das geschmolzene Metall bis zum Bonddraht, wo es sich rechts des Bonddrahts angesammelt hat.

Wie massiv die Zerstörung ist, zeigt sich an den Rissen, die sich durch das Die ziehen.

 

MJ802 Die Schaden

 

MJ802 Die Schaden

MJ802 Die Schaden

An der Kante des Dies zeigt sich, dass die Risse nicht nur oberflächlich sind, sondern sich bis zum Heatspreader erstrecken.

Das aufgeschmolzene Metall hat einen überraschend tiefen Graben hinterlassen. Die Metalllage und die Kontaktierung sind üblicherweise flacher. Es scheint, als ob hier lokal auch Silizium aufgeschmolzen ist. Dazu sind Temperaturen über 1400°C nötig, was kaum möglich erscheint. Bei hohen Energien ist es allerdings durchaus denkbar, dass in einem kleinen Volumen derart hohe Temperaturen auftreten.

 

MJ802 Die Schaden

Wie stark das Die zerstört ist zeigt sich, wenn man die Metalllage mit Salzsäure auflöst. Während der Reaktion zerbröselt das Die förmlich. Das weiße Material scheint ein Reaktionsprodukt aus der Salzsäure und dem Lot zu sein, das sich zwischen Die und Heatspreader befand. Wahrscheinlich handelt es sich um Bleichlorid und Zinnchlorid.

 

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