Der Philips BLX15 ist ein Hochfrequenz-Leistungstransistor im SOT-55/3 Gehäuse. In Nordamerika erfolgte der Vertrieb über die Firma Amperex, die zu Philips gehörte. Die obige Werbeanzeige stammt aus der Zeitschrift Electronic Design 18 vom September 1973. Sie zeigt welche Transistoren für welche Leistungs- und Frequenzklassen optimiert sind. Der BLX15 ist der leistungsstärkste Transistor im 30MHz-Frequenzbereich.
Die Sperrspannung des BLX15 wird mit 53V angegeben. Auffällig ist der große Abstand zur maximalen Kollektor-Basis-Sperrspannung, die mit 110V spezifiziert ist. Das Datenblatt erlaubt einen dauerhaften Kollektorstrom von 6,5A und einen Spitzenstrom von 20A. Die Grenzfrequenz beträgt 275MHz. Das Gehäuse kann dauerhaft bis zu 195W Verlustleistung ableiten.
Der BLX15 besitzt vier große Kontakte. Der Kollektorkontakt besitzt einen rechteckigen Durchbruch und ist auf dem Gehäuse mit einem C gekennzeichnet. Das Emitterpotential wird rechts und links herausgeführt. Am unteren Kontakt liegt das Basispotential an.
Der Transistor lässt sich mit einem Gewinde in einen Kühlkörper schrauben. Das Gewinde geht in eine dicke Metallplatte über. Der obere Teil des Gehäuses besteht aus zwei Kunststoffelementen, zwischen denen die Anschlüsse herausgeführt sind.
Das obere Kunststoffelement kann man abbrechen. Darunter befindet sich ein Metalldeckel, der mit dem Gehäuse verklebt ist. Diese Verklebung schützt den Halbleiter vor Umwelteinflüssen. Das Kunststoffgehäuse selbst ist offensichtlich nicht ausreichend dicht.
Den Deckel kann man mit einem Teppichmesser vom Gehäuse lösen. Der Transistor war als defekt deklariert. Der Schaden ist hier bereits offensichtlich. Die linke Seite des Deckels und der zugehörige Bereich im Gehäuse sind stark geschwärzt. Aber auch auf der rechten Seite sind deutliche Schäden zu erkennen.
Mit etwas mehr Vergrößerung wird der Aufbau des BLX15 klar erkennbar.
Von unten wird das Kollektorpotential zu den Transistoren geleitet und durch das Substrat in deren aktiven Bereich geführt. Ein Metallbügel verbindet die von links und von rechts zugeführten Emitterpotentiale. Für den Emitterstrom stehen pro Transistor vier Bonddrähte zur Verfügung. Der Basisstrom, der von oben eintrifft, wird sogar mit jeweils fünf Bonddrähten übertragen.
Die Transistoren und die Zuleitungen befinden sich auf einem Keramikträger. So kann man den BLX15 ohne zusätzliche Isolationsmaßnahmen in einen Kühlkörper schrauben. Die Keramik verschlechtert allerdings die Wärmeleitung etwas. Es ist bemerkenswert, dass das Datenblatt trotzdem eine dauerhafte Verlustleistung von 195W spezifiziert.
Beim linken Die sind die Bonddrähte auf der Emitterseite vollständig geschmolzen. Es muss noch eine gewisse Zeit lang ein Lichtbogen gebrannt haben, da auch die Kante der Metallschiene erheblich aufgeschmolzen wurde.
Der Isolationsbereich der Keramik ist großflächig geschwärzt. Vor dem Die hat sich Metall angehäuft. Da die Bonddrähte nicht so viel Volumen haben, muss es sich um Material von der Emitterschiene handeln.
Der Energieeintrag in das Die war so hoch, dass das Silizium an mehreren Stellen gebrochen ist. Der Aufbau des Transistors ist trotzdem noch zu erkennen. Es handelt sich um acht Spalten, die jeweils zu Paaren zusammengefasst sind. Von einer Seite jeder Spalte wird der Basisstrom zugeführt und auf der anderen Seite erfolgt die Ableitung des Emitterstroms.
Offensichtlich kam es zu hohen Ausgleichsströmen zwischen den Spalten. Die Metalllage ist im oberen Bereich, wo sie die Spalten verbindet, komplett zerstört.
Jede der acht Spalten enthält 52 Zeilen mit jeweils vier Emitterkontakten. Es scheint sich um einen Overlay-Transistor zu handeln, wie er im Rahmen des 2N3553 genauer beschrieben ist. Rechts sind alle Zeilen mit einem gemeinsamen Widerstandsstreifen verbunden, der dann zum Emitterpotential führt. Der Widerstandsstreifen sorgt für eine symmetrische Stromverteilung über die Zeilen.
Die rechte Seite des BLX15 ist weniger stark zerstört. Alle vier Bonddrähte sind geschmolzen, aber noch erkennbar. Das Die ist in dem Bereich, in dem die Bonddrähte befestig waren, teilweise aufgeschmolzen und verfärbt, die Umgebung des Transistors ist aber noch intakt.
Auch hier sind alle Verbindungselemente an der oberen Kante zerstört.
Wo die Bonddrähte das Emitterpotential kontaktiert hatten, ist die Metalllage großflächig aufgeschmolzen.
Hier ist ein zweiter defekter BLX15 zu sehen. Gehäuse und Beschriftung entsprachen dem obigen BLX15. Bei diesem Transistor wurde der Metalldeckel thermisch geöffnet.
Auch hier sind beide Transistoren zerstört. Der Grad der Zerstörung ist etwas geringer. Bei beiden Transistoren sind die Emitter-Bonddrähte vollständig aufgeschmolzen.
Die Transistoren sind genauso aufgebaut wie im ersten BLX15. Hier sind die Verbindungen zwischen den Emitterbereichen noch intakt.
Beim rechten Transistor findet sich etwas abseits der Bonddrähte ein Artefakt, das der Ausgangspunkt der Zerstörung sein könnte. Zwischen zwei Emitterzeilen ist scheinbar unabhängig von der Umgebung der Emitterwiderstand lokal zerstört. Auch die Sammelleitung für den Emitterstrom und einige der Emitterzeilen sind in diesem Bereich aufgeschmolzen. Ob das wirklich der Ausgangspunkt des Ausfalls war, kann man bei einer so massiven Zerstörung natürlich nicht sicher sagen.
