Wann wird eine Diode leitend, also infolge eines Defekts? Kann ESD der Grund sein oder muss sie ordentlich heiß werden (ohne Stromfluss), oder ist ein hoher Strom zwingend?
Wenn der PN Übergang durchlegiert oder anders zerstört wird. Meistens durch Hitze oder Überspannung in Sperrrichtung.
Nerd schrieb: > Wann wird eine Diode leitend, also infolge eines Defekts? > [...] muss sie ordentlich heiß werden (ohne Stromfluss), Zerstörung durch äußere Überhitzung ohne Stromfluss ist zwar prinzipiell möglich, aber schwer vorstellbar. Die bei Transistoren häufig genannte maximale Sperrschichttemperatur von 150°C bzw. 175°C markiert nicht die Zerstörungstemperatur, sondern es wird lediglich die Eigenleitungsdichte so hoch, dass das Bauteil nicht mehr richtig funktioniert. Wenn der Transistor wieder abkühlt, geht er wieder. (U.U. hat er schlechtere Daten als vorher.) Die 300°C beim Löten übersteht die Diode schließlich auch. Irgendwo bei 500°C oder 600°C geht die Diffusion langsam los, aber das ist ein Prozess von Minuten und Stunden. Wenn Du die Diode also in den Ofen legst und erhitzt, ist fraglich, ob der pn-Übergang zuerst aufgibt oder das Gehäuse :-)
Neben der Diode ist ein Schaltregler-IC abgefackelt. Das Gehäuse der Diode hat auch etwas abbekommen. Die Frage ist nur, was war zuerst, also welches Bauteil ist der Ausfallgrund? Ich hätte spontan gesagt, der IC, aber wenn ihr sagt, dass eine Diode durch externe Hitze nur schwer kleinzukriegen ist...
Dioden bekommt man sehr leicht kaputt. Ist nur eine Frage der Dimensionierung - im wahrsten Sinne des Wortes.
Vielleicht ist der Ausfallgrund ein Fehler im Dämpfungsnetzwerk. Sowas kann zu überhöhten Spannungsimpulsen führen, diese wiederum können sowohl Schaltregler als auch Diode zerstören.
Hi, es ist - soweit ich das sehe - so gut wie immer thermische Überlastung. Wie das passiert wurde ja schon geschrieben. Dazu gibt es zwei Ursachen: 1. Zuviel Strom in Flussrichtung (trivial...) 2. Zuviel Strom in Sperrichtung (Avalanche Breakdown). Der ist eigentlich ja reversibel, aber meistens ist die Spannung in Sperrichtung hoch, und damit bei kleinen Strömen schon ein Problem. 3. Speziell bei Schottky-Dioden ist es zusätzlich so, dass es bei bestimmten Temperaturen einen "Thermal Runaway" geben kann, ohne Überschreitung der maximal zulässigen Spannung und ohne Avalanche Breakdown und ohne Strom in Flussrichtung. Einfach dadurch, dass der Sperrstrom mit steigender Temperatur ansteigt.
Hmm, das Mysteriöse ist, dass zu diesem Zeitpunkt nichts am Ausgang angeschlossen war, also konnte kein Strom durch die Diode fließen (es sei denn, natürlich, dass der IC einfach kurz schloss). Die Diode war übrigens jeweils bezogen auf Strom und Spannung um 200% überdimensioniert. Ich kann es mir nur so erklären, dass der Schaltregler einfach schadhaft war und plötzlich eines Tages einfach so abrauchte.
Ne, Quatsch. Selbst bei einem Kurzschluss im IC wäre nichts passiert, weil aufgrund der Polarität ja gar kein Strom durch die Diode fließen kann. Kapiere ich nicht. Übrigens war die Schaltung korrekt und funktionierte nachgewiesen ein paar Tage zuvor. Also doch Hitze durch spontanen Schaltregler-Meltdown?
Hi, poste doch mal eine Schaltung. Das kann Fallweise bei der Interpretation von Fehlern hilfreich sein.
"sondern es wird lediglich die Eigenleitungsdichte so hoch, dass das Bauteil nicht mehr richtig funktioniert." Und wenn dann noch ordentlich Strom fliesst wird ein TEIL des Die dadurch noch besser leitend und nimmt daher den ganzen Strom an sich und wird noch heisser und... derselbe Effekt wie bei falsch parallelgeschalteten Dioden oder BJTs aber alles in einem Gehäuse... Übrigens, die sehr niedrigen Maximaltemperaturen bei sehr frühen Transistoren (Germaniumzeit) hatten wohl einen anderen Grund: Da wurden in der Konstruktion Legierungen mit viel Indium usw. genutzt die dann schlichtweg geschmolzen sind.
Possetitjel schrieb: > Die 300°C beim Löten übersteht die Diode schließlich auch. Eine 1N4148 kann man offenbar auch als Temperatursensor bis ca. 400°C verwenden, wobei hierbei natürlich nur ein sehr geringer Strom fließen darf. Die 1N4148 ist ja in einem axialen Glasgehäuse mit Hohlraum untergebracht, so dass keine thermische Spannungen zwischen Gehäuse und Chip auftreten, sondern "nur" zwischen Gehäuse und Anschlussdrähten. > Irgendwo bei 500°C oder 600°C geht die Diffusion langsam los, > aber das ist ein Prozess von Minuten und Stunden. Die Diffusion hängt auch gewaltig von den eingesetzten Materialien für die Metallisierungslagen ab. Technisch am anspruchlosesten ist hierbei Aluminium, welches deswegen auch bei den meisten Prozessen eingesetzt wird. Es war lange Zeit, d.h. bis Ende der 90er Jahre, nicht möglich, hierfür Kupfer zu verwenden, was an den sehr kleinen Prozessfenstern lag. Metalle wie Kupfer oder Eisen bilden mit Silizium zum einen halbleitende oder gar isolierende Silizide und zum anderen "tauchen" diese Verbindungen auch gern unter die Oberfläche bzw. lösen sich im Silizium. In dem Temperaturbereich von 500°C finden auf jeden Fall schon sehr viele Diffusionsprozesse statt. > Wenn Du die > Diode also in den Ofen legst und erhitzt, ist fraglich, ob der > pn-Übergang zuerst aufgibt oder das Gehäuse :-) Bei den üblichen Kunstoffgehäusen beginnt die Zersetzung auch irgendwo im Bereich um 350°C. Aber auch schon deutlich darunter kann es zu thermischen Spannungsrissen zwischen Gehäuse und Anschlusspins kommen. Dadurch können auf langen Zeitskalen Sauerstoff und andere korrosive Gase eindringen und zu einer schleichenden Veränderung der Halbleiter führen. Viele Chips werden daher auch mit Passivierungsschichten ausgestattet.
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Si-Dioden sind doch sehr robust, so zumindest meine Erfahrung. Ein paar 1N4148 löteten sich schon mehrmals von selbst aus Testschaltungen aus, und sind nach Messungen stets einwandfrei, verwende sie für Tests weiter. In einem Fön sind die Dioden anscheinend unterdimensioniert, und chronisch überhitzt. Eine 1N5407 mußte ich auswechseln. Der Fön lief aber genau bis zu dem Zeitpunkt einwandfrei, bis die Diode mechanisch in zwei Teile zerbrach. Die Moldmasse pulverisierte sich zu Asche. Der Fön läuft einwandfrei weiter, die Reparatur mit dem gleichen Ersatzteil kostete ein paar Cent, und Folgeschäden durch defekte Diode sind da im Fön auch nicht zu erwarten. Der Fön hat eine Leistung von 1,6kW, und glaube, daß die Diode einfach mehr als die zulässigen 3A ab bekommt. Der Schalter mit zwei Stufen, an dem die Diode parallel klemmt, halbiert die Heizleistung. Kein Chinateil, gute Marke "Braun". Na ja, ich hab noch genug Ersatzteilreserve.
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