Die VQ130 aus dem Werk für Fernsehelektronik ist eine Infrarot-Leuchtdiode, die darauf ausgelegt ist Daten über Lichtwellenleiter zu übertragen. Ein typischer Empfänger ist die Photodiode SP104. Dem Datenblatt nach kann die VQ130 mit bis zu 300mA betrieben werden. Dabei wird eine Strahlungsleistung von bis zu 130µW abgegeben. Die abgestrahlten Wellenlängen bewegen sich zwischen 820nm und 870nm.
Das Datenblatt enthält eine Zeichnung des kompletten Moduls. Die Leuchtdiode befindet sich in einem runden Gehäuse, dass in einen Kühlkörper eingeschraubt werden kann. Neben der GaAs-Leuchtdiode enthält die VQ130 auch eine Si-Fotodiode zur Überwachung der aktuellen Strahlleistung. Aus diesem Grund besitzt das Modul vier Anschlusspins. In das Gehäuse ist ein Stück Lichtwellenleiter integriert, das zu einem Lichtwellenleiter-Stecker führt.
Das Gehäuse ist zweiteilig aufgebaut. Auf das untere Element, das einer Schraube ähnelt, ist ein Zylinder aufgeklebt, an dessen Ende der Lichtwellenleiter in einen dünneren Zylinder eingecrimpt ist.
Der schraubenförmige Teil ist hohl und führt die Anschlussleitungen nach außen. Ein heller Verguss schützt die Leitungen und dichtet das Gehäuse ab.
Wie im Datenblatt spezifiziert, sind seitlich Kennzeichnungen eingeprägt. Der Fachbereichstandard TGL39700, der die Spezifikationen der VQ130 beschreibt, erklärt die Bedeutung der Zeichen. Die Zahlen 1421 sind lediglich eine laufende Nummer. Der Buchstabe W ist eine Jahreskennzeichnung nach TGL31667, die auf das Jahr 1988 verweist.
Das Ende des Lichtwellenleiters ist mit einer Schraubverbindung ausgestattet.
Am Stecker befinden sich einige Zeichen, höchstwahrscheinlich handelt es sich um die Bezeichnung des Lichtwellenleiters. Dieselben Zeichen sind auf dem Lichtwellenleiter der VQ150 aufgedruckt. Im Fachbereichstandard der VQ150 findet sich die volle Bezeichnung "LWL-VK NRÜ 131 EBS-GO 3006 4112".
VD könnte für eine Fertigung im Dezember 1987 stehen. Das würde bedeuten, dass der Lichtwellenleiter etwas früher konfektioniert wurde als die IR-LED.
Entfernt man den Zylinder, so zeigt sich, dass die Anschlusspins zu einem runden Modul führen, das die Photodiode trägt. Die Verbindung zur LED, die sich noch im Zylinder befindet, ist beim Öffnen abgerissen.
Im Zylinder verbleibt ein größeres, rundes Metallteil, das die LED trägt. Das Kathodenpotential des Senders wird über zwei parallel geschaltete Bonddrähte auf einen Keramikblock und von dort aus zur LED geführt.
Das runde Metallelement war mit dem unteren Teil der VQ130 anscheinend nur über eine Art Kleber verbunden. Beim Zusammenbau wurde der Zylinder wahrscheinlich zuletzt übergestülpt, so konnte man vorher noch die Bondverbindungen zwischen dem unteren schraubenförmigen Teil und dem Träger der LED schaffen. Obwohl ein Großteil der Elemente nur miteinander verklebt wurde, scheint der elektrische Widerstand dieser Verbindungen niedrig genug zu sein, um sie als Leiter zur Anode der LED nutzen zu können.
Die Photodiode befindet sich auf einem Keramikträger und ist so elektrisch von der Leuchtdiode isoliert. Das Kathodenpotential wird mit zwei Bonddrähten zum Keramikträger geführt.
Am rechten Pin sind noch die Reste der zwei Bonddrähte zu erkennen, die mit der LED beziehungsweise mit dem dortigen Keramikblock verbunden waren.
Die Kantenlänge der Photodiode beträgt 1,2mm.
Auf der Oberfläche der Photodiode befinden sich einige Verschmutzungen und Beschädigungen.
Die Bonddrähte, die das Kathodenpotential der LED vom dortigen Keramikblock aus zuführen haben sich beide vom Halbleiter gelöst.
Im Detail ist deutlich zu erkennen, dass die Bonddrähte zwar auf das Die aufgepresst wurden, sich dann aber wieder gelöst haben.
Der zylinderförmige obere Teil der VQ130 ist mit dem Gehäuse nur leicht verklebt und lässt sich nach dem Abtrennen des Lichtwellenleiters problemlos daraus entfernen. Es zeigt sich, dass die Trägerstruktur aus zwei Teilen besteht. Der Lichtwellenleiter wird durch eine Bohrung in dem größeren Element hindurchgeführt und ist dort verklebt. Die LED befindet sich auf einer halbrunden Scheibe, die am oberen Element nur angeklebt ist. Es könnte sein, dass diese Zweiteilung dazu diente die LED auf den Lichtwellenleiter auszurichten.
Der Lichtwellenleiter verläuft mittig durch die zylindrische Struktur und mündet in einem Graben, wo er mit einer Art klaren Verguss fixiert ist. Innerhalb des Vergussmaterials sind die Konturen des Lichtwellenleiters nicht mehr zu erkennen. Der Durchmesser des Lichtwellenleiters beträgt ungefähr 130µm. Ein Standard-Wert wäre 125µm. Die Messtoleranzen könnten der Grund für diesen Unterschied sein. Der Kern einer solchen Glasfaser hatte üblicherweise einen Durchmesser von 66µm oder 50µm.
Am Ende des Lichtwellenleiters befindet sich eine Kugel. Die leicht dunkle Färbung in diesem Bereich lässt vermuten, dass die Kugel aufgeklebt wurde. Die Geometrie optimiert wahrscheinlich die Einkopplung des vom Halbleiter abgestrahlten Lichts.
Die Abmessungen der LED betragen 0,40mm x 0,19mm. In der rechten unteren Ecke meint man einen Bruch erkennen zu können. In der Mitte ist das Die verfärbt. Vielleicht wurde der Halbleiter überlastet. Es könnte sein, dass sich irgendwann der linke Bonddraht gelöst hat und sich damt eine Stromkonzentration auf der rechten Seite ergab, die letztlich die Strukturen zerstört hat.
Die Vorderseite, wo das Licht in den Lichtwellenleiter einkoppelt, ist sehr glatt. Die seitliche Abstrahlung über eine sehr glatte Fläche wäre typisch für eine Laserdiode. Es könnte sein, dass hier Dioden eingesetzt wurden, deren Qualität nicht ausreichte, um sie als Laserdioden betreiben zu können. Dafür spricht, dass die Laserdiode in der VQ150 optisch exakt gleich aufgebaut ist.
Die oberen Kanten an den kurzen Seiten des Dies sind abgeschrägt. Vermutlich ergab sich diese Form beim Vereinzeln oder bei der Nacharbeit der seitlichen Flächen. Wo der Lichtwellenleiter dem Die gegenüber steht, meint man eine Störung, eine Verunreinigung oder Beschädigung, erkennen zu können.
Hier sind die Schäden auf dem Die noch einmal deutlicher zu sehen. Während sich der linke Bonddraht anscheinend nur gelöst hat, ist die rechte Kontaktfläche stärker beschädigt. Das spricht für die Theorie, dass sich zuerst der linke Bonddraht gelöst hat und dann durch die lokale Überlastung die LED beschädigt wurde, wodurch sich letztlich auch der rechte Bonddraht gelöst hat.
