Richi´s Lab

Texas Instruments 2N389

2N389

Der Texas Instruments 2N389 ist ein sehr alter Silizium-Leistungstransistor in einem TO-53 Gehäuse. Angeblich handelt es sich um den ersten frei verfügbaren Silizium-Leistungstransistor. In der Zeitschrift Electronic Design aus dem Jahr 1957 (Volume 5 Issue 12) wird der 2N389 als neu beworben. Das vorliegende Bauteil stammt aus dem Jahr 1966.

Der 2N389 sperrt bis zu 60V (Rbe=33Ω). Der Kollektor bietet eine Stromtragfähigkeit von mindestens 1,5A. In manchen Dokumenten werden 2A oder sogar 3A angegeben. Das Datenblatt dokumentiert einen Stromverstärkungsfaktor von 12 bis 60 und garantiert bei -55°C noch mindestens einen Faktor von 8. Der Betriebstemperaturbereich ist mit -65°C bis 200°C sehr groß (Sperrschichttemperatur). Bei 25°C Gehäusetemperatur kann der 2N389 eine Verlustleistung von 85W abführen. Die Grenzfrequenz bewegt sich im Bereich von 8MHz.

 

2N389 Package

In den oberen Bereich des Gehäuses sind die Buchstaben GN eingestanzt.

 

2N389 Package

Seitlich ist die Zahl 2 aufgedruckt.

 

2N389 Package

Auf der Unterseite findet sich die Zahl 3. Die Bedeutung dieser Zeichen bleibt unklar.

Die Anschlusspins sind als Haken ausgeführt.

 

2N389 Aufbau

Der Aufbau innerhalb des Gehäuses erscheint für das Alter recht modern.

 

2N389 Aufbau

2N389 Aufbau

Das Die befindet sich auf einem Sockel und wird von dicken Bonddrähten kontaktiert.

 

2N389 Bonddrähte

Die Bonddrähte sind nicht direkt mit den Anschlusspins verschweißt. Dazwischen befindet sich ein Metallplättchen.

An dieser Stelle kann man deutlich erkennen, dass der Transistor mit einem dünnen Schutzlack überzogen ist. Unterhalb des Bonddrahts finden sich größere Ansammlungen dieses Lacks.

 

2N389 Die

2N389 Die

Die Kantenlänge des Dies beträgt 6,4mm. Basis- und Emitterbereiche greifen ineinander. Die Emitterkontaktierung ist etwas dicker ausgeführt. Auf der Metallisierung befinden sich kleinere Kratzer und Verschmutzungen.

 

2N389 Bonddrähte

Das Bondwerkzeug hat einen ungewöhnlichen Abdruck auf dem Bonddraht hinterlassen.

 

2N389 Die MESA

2N389 Die MESA

Der 2N389 ist ein MESA-Transistor, bei dem das Silizium am Rand so weit heruntergeätzt wird, dass eine saubere Basis-Kollektor-Kante entsteht, was die Spannungsfestigkeit erhöht.

Der Schutzlack hat nicht das komplette Die benetzt. An den Kanten liegt die Siliziumoberfläche frei.

 

2N389 Die Detail

Die Grenzfläche zwischen Basis und Emitter ist deutlich zu erkennen. An den Rändern der Metallisierung zeichnen sich Kanten ab. Es könnte sein, dass es sich um Durchbrüche durch eine schützende Oxidschicht handelt. Vielleicht machten diese Bereiche den Schutzlack nötig. Er würde Spalten zwischen Metalllage und Siliziumoxidschicht abdecken.

 

2N389 Die BE breakdown 0,1A

2N389 Die BE breakdown 1A

Die Basis-Emitter-Strecke bricht erst bei -14V durch. Das Datenblatt garantiert eine Spannungsfestigkeit von mindestens -10V. Für einen epitaxialen Transistor ist das ein hoher Wert, der auf eine für das Alter typische, relativ niedrige Dotierung hinweist. Die schwache Dotierung ist mit Sicherheit ein Grund, warum der 2N389 für verhältnismäßig hohe Junction-Temperaturen spezifiziert werden konnte.

Im oberen Bild fließen 0,1A. Die Stromverteilung erscheint gleichmäßig. Es sind keine besonderen Störstellen zu erkennen. Im unteren Bild beträgt die Stromstärke 1A.

 

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