ESD-Festigkeit Open Collector-Ausgang?

[Third E. (third-eye)]

Hallo,

der Titel sagt es eigentlich schon.
In der Schaltung eines Moduls habe ich einen Open Collector Ausgang mit 
einem BC847 nach "draußen".
Die Schaltung läuft an 5V. GND ist geerdet.
Ich stelle mir gerade die Frage, wie es mit der ESD-Beständigkeit des 
Ausgangs bestellt ist?
Wenn von außen ein Hochspannungsimpuls (z.B. Human Body Model 2kV) 
kommt, würde wohl die CE-Strecke des Transistors durchschlagen.
Ist es zu erwarten, dass der Transistor davon Schaden nimmt?

Es ist klar, dass es grundsätzlich nicht verkehrt ist, z.B. Schutzdioden 
nach Vcc bzw. GND oder einen Suppressor einzubauen. Mir geht es aber 
hier eher um das Verständnis, wie empfindlich ESD-technisch bestimmte 
Bauteile sind. Bipolare Transistoren sind mir zumindest bisher nicht 
bekannt als "Sensibelchen" wie (Mos-)Fets.

Danke.
Third Eye

[ginam (Gast)]

Third E. schrieb:
> Wenn von außen ein Hochspannungsimpuls (z.B. Human Body Model 2kV)
> kommt, würde wohl die CE-Strecke des Transistors durchschlagen.
> Ist es zu erwarten, dass der Transistor davon Schaden nimmt?
Diodes Inc. gibt 4kV nach JESD22-A114 (*) an.
http://www.diodes.com/_files/datasheets/ds11108.pdf

ON Semi ebenfalls, ohne Normenreferenz.
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/BC846ALT1-D.PDF

(*)
https://www.jedec.org/standards-documents/results/JESD22-A114 benötigt 
zumindest eine Registrierung für die aktuelle Version JS001-2014.

http://ihome.ust.hk/~epack/member%20download%20area/22a114F.pdf

[Hp M. (nachtmix)]

Third E. schrieb:
> Wenn von außen ein Hochspannungsimpuls (z.B. Human Body Model 2kV)
> kommt, würde wohl die CE-Strecke des Transistors durchschlagen.
> Ist es zu erwarten, dass der Transistor davon Schaden nimmt?

Muß nicht, aber es kann von Hersteller zu Hersteller verschieden sein.
Es gibt spezielle Avalanche-Transistoren, die auf diese Weise extrem 
steile (1ns) und stromsstarke Impulse erzeugen, und manch ein normaler 
Kleinleistugstransistor kann das auch.

Allerdings kann man nicht vorher sagen, welcher Kleinleistungstransistor 
auch als Avalanche-Transistor geeignet ist, sondern man muß es (nicht 
destruktiv) ausprobieren.
Bei Transistoren, bei denen sich keine Lawine bildet, treten hohe 
Spannung und hoher Srom zugleich auf, und durch diese hohe Leistung kann 
der Chip beschädigt werden.
http://www.diodes.com/catalog/Avalanche_Transistors_16

[Sascha_ (Gast)]

Also ich hab mal gelernt dass ein Avalanchedurchbruch einen 
Bipolartransistor prinzipiell beschädigt, stimmt das gar nicht?

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Sascha_ schrieb:
> Also ich hab mal gelernt dass ein Avalanchedurchbruch einen
> Bipolartransistor prinzipiell beschädigt, stimmt das gar nicht?

Dann schau Dir doch einfach einmal die Datenblätter von 
Avalanchetransistoren wie z.B. FMMT413 oder ZTX415 und die zugehörige 
Schaltungstechnik an. Wichtig ist dabei vor allem die Begrenzung der 
Pulsdauer, was man z.B. über die Kapazität eines Ladekondensators oder 
eine offene Koaxialleitung realisieren kann.

http://www.jensign.com/avalanchepulsegenerator/

[ginam (Gast)]

Wenn die Energie begrenzt ist, ist der Avalanche-Durchbruch reversibel. 
Erst wenn es wegen ungleichmäßiger Stromverteilung zu lokalen 
Überhitzungen kommt - secondary breakdown - ist das Teil beschädigt.

Siehe Grafik aus https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN1628-D.PDF
(Die im Tietze/Schenk ist etwas besser)

[michael_ (Gast)]

Third E. schrieb:
> Ich stelle mir gerade die Frage, wie es mit der ESD-Beständigkeit des
> Ausgangs bestellt ist?
> Wenn von außen ein Hochspannungsimpuls (z.B. Human Body Model 2kV)
> kommt, würde wohl die CE-Strecke des Transistors durchschlagen.
> Ist es zu erwarten, dass der Transistor davon Schaden nimmt?

Das ist doch nur Theorie.
Normalerweise ist so ein Ausgang sehr niederohmig beschalten.
Wo soll da so eine Spannung herkommen?

Sollte der Kollektor offen sein, kann es vorkommen.
Es ist jedoch vollkommen praxisfremd.

[lalala (Gast)]

michael_ schrieb:
> Normalerweise ist so ein Ausgang sehr niederohmig beschalten.

Wie viel Ohm ist bei Dir Niederohmig?

[Sascha_ (Gast)]

ginam schrieb:
> Wenn die Energie begrenzt ist, ist der Avalanche-Durchbruch
> reversibel.
> Erst wenn es wegen ungleichmäßiger Stromverteilung zu lokalen
> Überhitzungen kommt - secondary breakdown - ist das Teil beschädigt.
>
> Siehe Grafik aus https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN1628-D.PDF
> (Die im Tietze/Schenk ist etwas besser)

Ah hab den second breakdown vergessen. Also eigentlich alles wie beim 
FET.

[oszi40 (Gast)]

Third E. schrieb:
> einem BC847 nach "draußen"

Überspannung ist erst der 2. Grund des Todes. Öfter wird eine fehlende 
Masseverbidung wahre Ursache sein wenn dieser Kontakt zum BC847 füher 
hergestellt wurde! Nicht umsonst hat z.B. ein USB-Stecker vorauseilende 
Kontakte.