Richi´s Lab

Unitrode UMT1007

UMT1007

Der UMT1007 ist ein schnell schaltender Leistungstransistor von Unitrode. Das Datenblatt gibt als Sperrspannung 400V an. Der Kollektorstrom darf dauerhaft 5A und kurzzeitig 10A betragen. Bei einem Strom von 3A ist die Ein- und Ausschaltzeit mit 0,4µs spezifiziert. Bei 25°C Gehäusetemperatur können 100W Verlustleistung abgeführt werden.

 

UMT1007 Aufbau

UMT1007 Aufbau

Im Gehäuse findet sich ein großer Heatspreader. Zur Kontaktierung des Dies wurden zwei Metallstreifen auf die Anschlusspins aufgeschoben.

 

UMT1007 Die

UMT1007 Die

Die Kantenlänge des Dies beträgt 3,7mm. Eine Art Schutzlack stört den Blick auf die Strukturen etwas. Wie üblich bei Leistungstransistoren ist die Emitterfläche (innen) in Streifen aufgeteilt, zwischen denen die Basisfläche kontaktiert wird. So ist sichergestellt, dass der Basiswiderstand im aktiven Bereich möglichst gering ist.

Interessant sind die zwei großen dunkleren Bereiche, von denen sich einer auf der Emitterfläche und einer auf der Basisfläche befindet. In einem anderen Bauteil würde die optische Erscheinung dafür sprechen, dass in diesem Bereich die Metalllage die Siliziumfläche kontaktiert. Das ist hier aber sicher nicht der Fall, da die Metalllage den Strom über die komplette Fläche verteilen muss und somit auch überall ein Kontakt zum Silizium bestehen muss. Eine andere Erklärung wäre eine Aussparung in einer Passivierungsschicht. Das erscheint hier allerdings ebenso unlogisch, da dieser Bereich dann stärker um die Kontakte herum begrenzt wäre. Am wahrscheinlichsten erscheint noch, dass in diesen Bereichen die Metallschicht irgendwie verstärkt wurde. Da dort die höchsten Stromdichten auftreten, wäre eine etwas niederohmigere Metalllage durchaus hilfreich.

 

UMT1007 Die Detail

Im Randbereich wurde das Die ein Stück weiter heruntergeätzt. Es ergibt sich die bekannte MESA-Struktur. Der geätzte Graben sorgt dafür, dass die Außenkanten der Kollektor-Basis-Sperrschicht mit möglichst wenig Störstellen belastet sind. So reduziert sich der Leckstrom und die Spannungsfestigkeit erhöht sich entsprechend.

 

UMT1007 Die Detail

UMT1007 Die Detail

Die Oberfläche des Siliziums erscheint unregelmäßig. Das kann allerdings auch durch den Schutzlack verursacht sein. Die Kanten der Metallisierung sind im Vergleich zu aktuelleren Transistoren sehr unsauber.

 

UMT1007 Die BE-Breakdown 20mA

UMT1007 Die BE-Breakdown 50mA

UMT1007 Die BE-Breakdown 100mA

UMT1007 Die BE-Breakdown 200mA

UMT1007 Die BE-Breakdown 500mA

Die Basis-Emitter-Sperrschicht bricht erst bei -26V durch. Das spricht für eine verhältnismäßig niedrige Dotierung. In den obigen Bildern steigt der Strom folgendermaßen: 20mA, 50mA, 100mA, 200mA, 500mA. Bei niedrigen Strömen ist die Verteilung der Durchbruchsbereiche sehr unregelmäßig, was für eine gewisse Inhomogenität der Strukturen spricht.

 

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