Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Transistor (MOSFET) Loch bohren


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von Frederic S. (frederic_s)


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Hallo zusammen,

ich habe einen TO-220 MOSFET und würde hier gerne die Case Temperatur
mit einem Thermoelement messen. Leider sind mir zwischenzeitlich schon
zwei Bohrer , beim Versuch durchzubohren, abgebrochen ? Hat hier jemand
Erfahrung ?

Bohrer war 0.6mm und sollte etwa 10mm tief..

: Verschoben durch Moderator
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Wo kann man denn da 10mm reinbohren, ohne dass der Mosfet kaputtgeht?

von Gunnar F. (gufi36)


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mit Verlaub: Hähh?
Also ich messe das mit Wärmeleitkleber von Fischer...
Habe weder 0,6mm breit, noch 10mm tief in Transistoren gebohrt...
Aber ok, wenns scheh mocht...

von Jochen F. (jamesy)


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PT100 oder PT1000 draufkleben?

von Edi M. (edi-mv)


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Entweder in die Kühlfahne ein Loch bohren, das kann so lang sein, wie 
will (violett), bei einem 0,6er Bohrer bleibt ja noch Wandstärke, oder 
mit Dremel und Mini- Flexscheibe eine Rille in das Gehäuse fräsen 
(blau), Thermoelement rein, und vergießen.

: Bearbeitet durch User
von Christian E. (cerker)


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Frederic S. schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> ich habe einen TO-220 MOSFET und würde hier gerne die Case Temperatur
> mit einem Thermoelement messen. Leider sind mir zwischenzeitlich schon
> zwei Bohrer , beim Versuch durchzubohren, abgebrochen ? Hat hier jemand
> Erfahrung ?

Du willst also durch den Kühlkörper und die Rückseite des (montierten) 
Gehäuses messen?

> Bohrer war 0.6mm und sollte etwa 10mm tief..

Lass mich raten, es ist passiert nachdem der Spiralteil komplett im 
(noch Sack-)Loch war, der Bohrer dadurch die Späne nicht mehr abführen 
konnte, und sich verklemmt hat und dann "abgedreht" wurde?

Probiers mal mit schmieren und regelmäßig den Bohrer rausziehen und die 
Späne entfernen. Bei dem kleinen Durchmesser auf die Länge trotzdem 
schwierig.
Wie wäre es wenn du mit 2mm oder so 7-8mm tief bohrst und nur die 
letzten 2-3mm in 0.6mm machst?

Gruß,
Christian

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Frederic S. schrieb:

> ich habe einen TO-220 MOSFET und würde hier gerne die Case Temperatur
> mit einem Thermoelement messen. Leider sind mir zwischenzeitlich schon
> zwei Bohrer , beim Versuch durchzubohren, abgebrochen ?

1. Du plenkst (https://de.wiktionary.org/wiki/plenken)

2. Wozu mußt du da ein Loch bohren?


Die Kühlfahne eines TO220 ist aus Kupfer und leitet Wärme sehr gut.
Die Wärmeableitung an den Kühlkörper hat eine Störstelle und auf der 
Vorderseite wird praktisch gar keine Wärme abgeleitet.

Langer Rede kurzer Sinn: die Temperatur wird sich zwischen Vorder- und 
Rückseite der Kühlfahne höchstens um einige Kelvin unterscheiden.
Du kannst dein Thermoelement bedenkenlos an der Vorderseite anbringen.

von Frederic S. (frederic_s)


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Siehe mein Bild, Schliffbild vom eingebetteten MOSFET. Schön zu sehen 
ist der Junction, wo die Temperatur herkommt. Ich unterhalb vom Junction 
rauskommen und dort ein Thermoelement einführen...

Aufgrund der Wiederholbarkeit muss der Prozess so standardisiert wie 
möglich sein.

Daher meine Frage nach Erfahrungen zwecks Bohren

Beitrag #7377502 wurde vom Autor gelöscht.
von Frederic S. (frederic_s)


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Jochen F. schrieb:
> PT100 oder PT1000 draufkleben?

Leider nicht Möglich, da dadurch ein Spalt Zusammenbau mit dem Heatsink 
entsteht.

von Michael B. (laberkopp)


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Frederic S. schrieb:
> Daher meine Frage nach Erfahrungen zwecks Bohren

Man bohrt den Kühlkörper an und steckt den Sensor bis zum Transistor 
durch.

Figure 36: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN1040-D.PDF

Die Sperrschichttemperatur misst man über die Temperaturabhängigkeit der 
Bodydiode.

von Armin X. (werweiswas)


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Und warum nicht von der Seite bohren?
Da braucht es nur die halbe Bohrtiefe...

von Christian M. (likeme)


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Wir haben das anders gemacht. Sensor drauf pappen und dann noch einen 
Styroporklotz mit 5x5x5cm oben drauf. Die Temperatur ist dann 1:1 wie 
die im Transistor.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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"Es kommt der Tag, da will die Säge sägen"
War mal der Untertitel eine Films, in dem einer mit einer geklauten 
Motorsäge eine Ladeneinrichtung kurz und klein sägt.

Ich vermute, nicht das weiche Kupfer sondern der Kunststoff sind das 
Problem?

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Armin X. schrieb:
> Und warum nicht von der Seite bohren?

Da muss man aufpassen. Der Sensor selbst ist sicherlich nicht gerade 
ideal an das Kupfer gekoppelt. Ggf. müssen seine Anschlüsse sehr tief 
mit im Messobjekt stecken, und/oder sehr schlecht wärmeleitend sein. 
Sonst erreicht der Sensor die eigentliche Temperatur nie.

Frederic S. schrieb:
> Hat hier jemand
> Erfahrung ?

Nur insofern, daß dabei eine kleine Drehbank besser wäre. Alternativ 
kannst du auch den Transistor selbst in das Bohrfutter einer 
Ständerbohrmaschine einspannen, den Bohrer nach oben zeigend in einen 
Maschinenschraubstock. Wenn das Werkstück dreht, der Bohrer steht, 
verzieht die Bohrung weitaus weniger.
Auch fallen so die Späne am einfachsten raus. Den Bohrer solltest du nur 
so leicht einspannen, daß er beim Blockieren mitdreht, nicht abschert.

von Stephan S. (uxdx)


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Ich würde von unten durch den Kühlkörper bohren, aus dem Schliff weisst 
Du ja, wohin du willst. Der Kühlkörper besteht entweder aus Kupfer oder 
aus Alu. Beides ist schlecht zu bohren, besonders Kupfer.

1. Keine VHM-Bohrer sondern einen aus HSS
2. unbedingt Spiritus (jawohl!) als Schmiermittel nehmen
3. immer nur eine kleine Strecke (so ca 0,2-0,3mm) bohren und dann 
zurückziehen, damit das gebohrte Material aus dem Loch herauskommt.

Noch eine Frage: wie bringst Du einen Temperaturfühler in ein Loch mit 
0,6mm rein.

von Frederic S. (frederic_s)


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Uwe S. schrieb:
> Nur insofern, daß dabei eine kleine Drehbank besser wäre. Alternativ
> kannst du auch den Transistor selbst in das Bohrfutter einer
> Ständerbohrmaschine einspannen, den Bohrer nach oben zeigend in einen
> Maschinenschraubstock. Wenn das Werkstück dreht, der Bohrer steht,
> verzieht die Bohrung weitaus weniger.
> Auch fallen so die Späne am einfachsten raus. Den Bohrer solltest du nur
> so leicht einspannen, daß er beim Blockieren mitdreht, nicht abschert.

Sehr guter Tip - Das werde ich mal teste.

Grundsätzlich soll in dem Test die Thermischen Charakterisierungen von 
TIM's ermittelt werden. Der Aufbau sieht dabei so aus, dass der 
Transistor als Hitzequelle dient. Anschließend das TIM und darunter der 
Kühlkörper. Die Temperatur wird im Transistor Case und im Heatsink 
gemessen. Dadurch lassen sich Rückschlüsse auf die Thermische Impedanz 
ziehen - einfach gesagt wie gut oder schlecht ein entsprechendes 
Material Wärme leitet.

von Frederic S. (frederic_s)


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Stephan S. schrieb:
> Ich würde von unten durch den Kühlkörper bohren, aus dem Schliff
> weisst
> Du ja, wohin du willst. Der Kühlkörper besteht entweder aus Kupfer oder
> aus Alu. Beides ist schlecht zu bohren, besonders Kupfer.
>
> 1. Keine VHM-Bohrer sondern einen aus HSS
> 2. unbedingt Spiritus (jawohl!) als Schmiermittel nehmen
> 3. immer nur eine kleine Strecke (so ca 0,2-0,3mm) bohren und dann
> zurückziehen, damit das gebohrte Material aus dem Loch herauskommt.
>
> Noch eine Frage: wie bringst Du einen Temperaturfühler in ein Loch mit
> 0,6mm rein.

Die Richtung aus der gebohrt werden muss ist fixiert und kann nicht 
verändert werden.

Der Temperaturfühler hat den selben Durchmesser und passt dann wunderbar 
dort rein.

Ich würde gerne mehr Details teilen ist aber leider confidential.

: Bearbeitet durch User
von Stephan S. (uxdx)


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Frederic S. schrieb:
> Die Richtung aus der gebohrt werden muss ist fixiert und kann nicht
> verändert werden.

Und aus welcher Richtung ist das? Der Kunststoff des Gehäuses lässt sich 
sicher besser bohren als ALu oder Cu, isoliert aber die Wärme. Auch hier 
gilt: immer nur ganz wenig bei so dünnen Bohrern und Bohrkanal 
leermachen.

Wenn Du ganz an das Die heranmusst: ein Bohrer hat vorne eine Spitze von 
ca 120° (bei HSS-Bohrern), d.h. Du bist mit der Spitze schon am Die und 
am Rand des Bohrloches ist noch etwas Kunststoff. Also ggf. mit einem 
Fräser nachbohren, der vorne ganz flach ist.

: Bearbeitet durch User
von Marcel V. (mavin)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> "Es kommt der Tag, da will die Säge sägen"
> War mal der Untertitel eines Films, in dem einer mit einer geklauten
> Motorsäge eine Ladeneinrichtung kurz und klein sägt.

https://youtu.be/u9lHkDu2HaQ

Das ist der Ruhrgebietskultfilm "Jede Menge Kohle" von Adolf Winkelmann. 
Nachdem sich der Hauptdarsteller von seiner Freundin getrennt hat, 
werden die zuvor gemeinsam angeschafften Möbel mit der Motorsäge genau 
Halbe/Halbe gerecht aufgeteilt 😄

von Gunnar F. (gufi36)


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Stephan S. schrieb:
> isoliert aber die Wärme

das stimmt schon, nur bei der winzigen Masse des Thermoelements führt 
das nur zu einer Zeitkonstante. Nach 5x derer ist die verbleibende 
Differenz <1%.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ja, das hatte ich auf Wikipedia schon gefunden
>Halbe/Halbe
Da gibts noch einen Film der so heißt (Moitié-moitié), mit Zabou 
Breitman. Die teilen das gemeinsam geerbte Haus mit einem breiten Strich 
weißer Farbe in zwei Hälften
https://fr.wikipedia.org/wiki/Moiti%C3%A9-moiti%C3%A9_(film)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Zabou_Breitman

aber das war nicht das Thema.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Wo kann man denn da 10mm reinbohren

Frederic S. schrieb:
> Daher meine Frage nach Erfahrungen zwecks Bohren

dein Bild zeigt doch das es keine 10mm Platz gibt!

Trollalarm!

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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>keine 10mm
doch quer sind es laut der Zeichnung oben 10,2 mm

Während meines Studiums wurde in einer Studentenzeitschrift der Beruf 
des Qualitätsexperten als "Widerstandszersäger" abqualifiziert. Das 
wollte ich dann auch nicht werden.

von Christian M. (christian_m280)


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Armin X. schrieb:
> Und warum nicht von der Seite bohren?
> Da braucht es nur die halbe Bohrtiefe...

Und warum nicht von Hinten? Da braucht es nur ein paar Zehntel...

Gruss Chregu

von Henrik V. (henrik_v)


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Ich wiederhole mal den sehr eleganten Weg der Temperaturmessung, der 
oben schon genannt wurde:
Die Bodydiode des FET ist DER Tempsensor im FET und bzgl 
Messunsicherheit (bei richtiger Messung) einem Thermoelement mindestens 
Gleichwertig. Mach nen Verbesserungsvorschlag draus!
Heizstrom kurz unterbrechen und mit ein zwei Strömen in Gegenrichtung 
die Spannung messen, etwas Mathe und fertig ohne Bohren.

Bzgl Bohrer und Bohren würde ich zum Telefon greifen und die Hersteller 
aus D oder CH von Bohrern fragen.

von Stephan S. (uxdx)


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Henrik V. schrieb:
> Die Bodydiode des FET ist DER Tempsensor im FET und bzgl
> Messunsicherheit (bei richtiger Messung) einem Thermoelement mindestens
> Gleichwertig.

Der TE hat eine andere Intention:

Frederic S. schrieb:
> Grundsätzlich soll in dem Test die Thermischen Charakterisierungen von
> TIM's ermittelt werden. Der Aufbau sieht dabei so aus, dass der
> Transistor als Hitzequelle dient. Anschließend das TIM und darunter der
> Kühlkörper. Die Temperatur wird im Transistor Case und im Heatsink
> gemessen. Dadurch lassen sich Rückschlüsse auf die Thermische Impedanz
> ziehen - einfach gesagt wie gut oder schlecht ein entsprechendes
> Material Wärme leitet.

Henrik V. schrieb:
> Bzgl Bohrer und Bohren würde ich zum Telefon greifen und die Hersteller
> aus D oder CH von Bohrern fragen.

Das ist doch trivial, geeignete Bohrer bekommt man an (fast) jeder Ecke.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Stephan S. schrieb:
> Das ist doch trivial, geeignete Bohrer bekommt man an (fast) jeder Ecke.

Frederic S. schrieb:
> Bohrer war 0.6mm und sollte etwa 10mm tief..

0,6mm auf diese Länge macht man nicht mehr mit Standardware auf dem 
Heimwerkerständer.

Da riecht nach Troll: Mal einen BD241 aus der Schublade, Schieblehre 
dran. Die Metallfahne ist 10 x 16 mm. In der Längsachse ist die Schraube 
im Weg, quer ist man bei 10 mm durch.

Frederic S. schrieb:
> Siehe mein Bild, Schliffbild vom eingebetteten MOSFET.

Für mich eine Grafik ohne Aussagewert.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Senkerodieren. Im Kupfer geht das ja und die Plastik bleibt stehen.

Beitrag #7378125 wurde vom Autor gelöscht.
von H. H. (Gast)


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Ben B. schrieb:
> Senkerodieren. Im Kupfer geht das ja und die Plastik bleibt
> stehen.

Cordit ist schneller!

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Also ich kenne Cordit nur als Antrieb für 40-cm-Bohrer, die auf etwa 
40km Entfernung ein 6m tiefes Loch in Stahlbeton machen.

Wenn Du es damit schaffst, ein 10mm tiefes 0.6mm Loch in einen TO-220 
Transistor zu machen... Respekt!

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