Wie zerstört man einen Dickfilm-Widerstand?

[Simon T. (narfinus)]

Hallo zusammen,

ein Kunde aus China hat uns defekte Geräte zurückgesendet bei denen ein 
0-Ohm -Widerstand hochomig geworden ist.

Im Bild links der defekte Widerstand nach Entfernen der Vergussmasse, 
rechts ein Vergleich mit neuer PCB. Der Widerstand ist ein CR21 
Jumper-Thick Film Resistor von ASJ, 0805er Bauform (Auszug Datenblatt 
Anhang). Er ist bis 2A spezifiziert und hat einen maximalen 
Innenwiderstand von 0,05Ohm. Der Widerstand befindet sich auf 
Ausgangsseite der PCB, in Reihe zu den Kontakten eines Relais'. Der 
Kunde beschaltet diese Relais-Kontakte selbst und liest so den Status 
aus (Normalerweise 24V-High-Side) (siehe Schaltplan).


Meine Frage: Wie bekomme ich das Fehlerbild reproduziert? Folgendes habe 
ich bereits getestet.

1) Konstant 4,7A für 15min. Widerstand wird ca. 90° warm, geht aber 
nicht kaputt. Die PCB wird stellenweise noch heißer (Flexband), daher 
denke ich das selbst bei höheren Strömen erst die PCB durchbrennt.
2) Surge-Impuls gemäß EN 61000-4-4 mit max. 4,1kV an 42 Ohm (20µs). 
Keinerlei Effekt.
3) Eingang an Netzspannung. Sicherung fliegt raus und gesamte PCB um den 
Widerstand herum verkolt (wer hätte das gedacht).


Der Kunde gibt keinelei Auskunft über seine Adaptierung. Auch nicht ob 
alle defekten Geräte von der selben Baustelle kommen oder sonstige 
Anhaltspunkte. Mir gehen die Ideen aus. Optimal wäre, wenn ich das 
Fehlerbild im Labor reproduzieren um dem Kunden dann genau zu sagen, was 
er falsch macht.


Grüße

[BitcoinBerufshysteriker (Gast)]

Lass 10A oder 20A drüber, schon knallt es.
Wenn der Kunde als "Netzteil" einen Trafo mit Brückengleichrichter ohne 
Spannungsregelung verwendet (schon so gesehen!) und einen Kurzen 
reinmacht, fliegt dir das um die Ohren.

So ein Dickschichtwiderstand ist fragil.

Darum nimmt man diese Dinge nicht, wenn der Kunde Zugang hat, sondern 
sowas:
http://www.mentor-bauelemente.de/produktpdf/?katalog=smd&pdf=18.pdf&id=403

Oder noch besser, das hier:
https://us.schurter.com/bundles/snceschurter/epim/_ProdPool_/newDS/en/typ_UMZ_250.pdf

[hauspapa (Gast)]

Schalten von stark kapazitiver Last kann sowas machen. Sprich 
angehängtes Gerät mit ordentlich Zwischenkreiskapazität.
Häng mal 20mF dran und lass die 24V schalten. Am besten noch einen Blick 
mit der Wärmebildkamera drauf. Die 24V müssen dabei natürlich auch 
liefern können. Brauchenst also noch 100mF Stützkapazität und alles 
schön niederohmig.

viel Erfolg
hauspapa

[Vka (Gast)]

Schau mal die Relais Kontakte an, ob die deutlichen Einbrand haben. Wie 
oft schalten die? Ich könnte mir vorstellen dass euer Kunde da eine 
kapazitive Last angeschlossen hat, und dazu ein starkes Netzteil (großer 
Siebelko). Die Strom Impulse schießen dann irgendwann den "Deckel" vom 
Widerstand.
Das sollte man eigentlich gut sehen können. Außer da ist irgend etwas 
völlig seltsam verschaltet, dass der Puls auf Kundenseite geschaltet 
wird und eure Kontakte keine Schaltleistung sehen?
Ich würde mal diverse große Elkos mit 20-40V in so eine Widerstand 
entladen. Als Schaltkontakt ein altes dickes Schütz nehmen, oder Litzen 
mit großem Querschnitt aufeinander hauen. Funkt schön :D
Oder eine ganz andere Überlegung, euer Bestücker hat da Murks gebaut und 
die Oberfläche mit der Düse angedotzt. Da müsstest du eine noch intakte 
Baugruppe mal ganz genau untersuchen ob man eine Macke sieht. Dann 
könnte es vielleicht Effekte mit der Vergussmasse geben.

[MaWin (Gast)]

Vergussmasse ? Flexband ? Die offiziellen Belastungsangaben werden 
sicher nicht unter solchen Bedingungen ermittelt, die Brücke kann also 
schon bei deutlich weniger als 2A durchgebrannt sein. Ich würde es aber 
mit 10-20A probieren.

[Thorsten Thorstensen (Gast)]

Wie ist denn die Wärmeleitfähigkeit der Vergussmasse angegeben?

[Maik L. (maik12)]

Auf dem Bild sieht es aber, auf den ersten Blick, nicht nach einem von 
Stromimpuls zerstörten Widerstand aus. (oder ich kann es nicht erkennen)

[wendelsberg (Gast)]

Simon T. schrieb:
> Der Widerstand befindet sich auf
> Ausgangsseite der PCB, in Reihe zu den Kontakten eines Relais

Nur aus Interesse, welchem Zweck dient der Widerstand an der Stelle?
Ein Leiterzug geht ja nicht drunterdurch.

wendelsberg

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Der Transportweg nach China ist lang, da kann sich eine Schraube gelöst 
haben und irgendwo einen satten Kurzschluß verursacht haben. 
Anschließend ist der Übeltäter irgendwo im Gerät verschwunden oder sogar 
herausgefallen.

[Gugscht (Gast)]

Hatte auch mal ein solches Problem mit einigen Baugruppen.
5V gingen da an einem DSUB-Stecker raus. Zwischendrin war ein solcher 0 
Ohm Widerstand und dazu noch eine 1,6A Multifuse. Hat man im Betrieb das 
Gegenstück (D-Sub Buchse) etwas verkantet angesteckt war der Widerstand 
(gab da dann Kurzschluß 5V-GND) sofort defekt, die Mulitfuse hat das 
überhaupt nicht gekratzt.
Die Widerstände hatten wenn man genau hingeschaute, immer ein winzig 
dunkle Stelle in der Mitte gerade noch so sichtbar.
Die 0 Ohm Widerstände wurden ersetzt durch Lötzinn-Brücken.
Die Abschaltung kommt nun etwas später durch die Multifuse, ohne die 
würde sicherlich eine Leiterbahn durchbrennen.

[Simon T. (narfinus)]

Danke für die Rückmeldungen.

Die Tendenz geht in Richtung höhere Ströme und mit großer 
Einschaltkapazität testen. Dies werde ich tun, sobald die entsprechenden 
Bauteile /Netzteil verfügbar sind (neuer Standort, hier fehlt immer 
irgendwas ;) )

Thorsten Thorstensen schrieb:
> Wie ist denn die Wärmeleitfähigkeit der Vergussmasse angegeben?

Herstellerangabe: 0,215 W / m K^-1

wendelsberg schrieb:
> Nur aus Interesse, welchem Zweck dient der Widerstand an der Stelle?
> Ein Leiterzug geht ja nicht drunterdurch.

Der Widerstand ist Teil der Bestückungsvariante mit einem Relais. Wir 
bieten auch eine SIL2-Safety-Variante an, in der 2 Relais' in Reihe 
geschaltet sind. Dies habe ich im Schaltplan oben nicht eingezeichnet, 
da es im gegebenen Fall nicht bestückt ist.


Danke euch für die Eindrücke. Hoffentlich führen die weiteren Tests zu 
Ergebnissen. Für das Redesign dieses Jahr werde ich den Widerstand in 
jedem Fall ersetzen.

[Test (Gast)]

Simon T. schrieb:
> Danke euch für die Eindrücke. Hoffentlich führen die weiteren Tests zu
> Ergebnissen. Für das Redesign dieses Jahr werde ich den Widerstand in
> jedem Fall ersetzen.

Sind das impulsfeste Typen? Die Datenblätter die ich von deiner 
CR21-Serie gefunden habe sagen nichts über die Impulsfestigkeit aus. Das 
bedeutet für gewöhnlich, dass sie nicht impulsfest sind. Es gibt (z.B. 
für ESD-Zwecke) impulsfeste. z.B. 
http://www.vishay.com/docs/20043/crcwhpe3.pdf
Da ist das gut spezifiziert.
Solche verbaut man in ESD-Schutzschaltungen sehr gerne weil "normale" 
Widerstände (auch Kerkos) da einfach nicht lange leben.

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Wieso nicht gleich eine Wasserstoffbombe?