Lebensdauer Tranistor

Die sind praktisch recht sinnfrei.

Aber wers nicht lassen kann: MIL-HDBK-217 ist ja als download im www verfügbar. Da kann man sich unter unter verschiedenen Bedienung geschätzte MTBFs ausrechnen.

Im Fall 1 würde man unter Annahme nennenswerter Temperaturerhöhung a la Arrhenius ein Beschleunigung chemischer Zersetzungs/Alterungsprozesse erwarten.

Im Fall 2 wäre das nicht der Fall. Jedoch würde man dann bei einem Plastikgehäuse erwarten daß Feuchtigkeit eindringt und das Bauteil erledigt. Soweit es nicht weiteren Schutz hat ( "glassivation" u.ä. ).

Fall 3 wäre relativ klar gefährlich wenn der Ein/Ausschaltzyklus langsam wäre. Bei nennenswerter Temperaturerhöhung ergäbe sich mechanische Belastung des Halbleiters. Vgl Temperaturzyklen.

MfG JRD

Albrecht Mehl schrieb:

bei "gehörigem Abstand von den Grenzen ihrer Spezifikationen" ist der Kollektorstrom - AC oder DC - kaum relevant.

bei "gehörigem Abstand von den Grenzen ihrer Spezifikationen" dürften die Ausfallursachen eher in der Verbindungstechnik zu suchen sein.

Servus

Oliver

Am Sat, 14 Apr 2012 15:34:58 +0200 schrieb Oliver Betz:

Oder auf einzelne fehlerhafte Exemplare zurückgehen, denn es wäre nicht verwunderlich, wenn die Lebensdauer der fehlerfreien Exemplare viele hundert Jahre währen würde.

Die Ausgangsfrage würde sich dann dahingehend konkretisieren, welche Betriebsweise welche Produktionsfehler am ehesten aufdeckt.

Unter der Voraussetzung, das man von aeusseren Einwirkungen absehen kann (Also keine chemischen Prozesse die das Gehause oder Anschluesse angreifen, keine mechanischen Spannungen), dann ist die Lebensdauer ausschliesslich durch die Temperatur des Dies bestimmt. Gleiche Einbaubedingungen angenommen, ist also die Verlustleistung in deinen drei Faellen der entscheidende Faktor.

Die Lebensdauer berechnet sich dann ueber eine Arrhenius-Relation mit der fuer den Prozess typischen Aktivierungsenergie. Onsemi hatte mal eine Liste mit Aktivierungsenergien und Vorfaktoren fuer die verschieden Transistorkonstruktionsprozesse.

Die Arrheniuslebensdauer ist hoch, so dass in der Praxis die meisten Transistorausfaelle eben doch durch aeussere Einwirkungen oder dezidierte Produktionsfehler (schlechtes Bonding, Strukturfehler im Wafer) oder Ueberlast hervorgerufen werden.

Strahlungsschaeden sind in terrestrischen Anwendungen ebenso zu vernachlaessigen, da die kritische Gesamtdosis in einem Menschenalter nicht erreicht wird. Ausnahme sind hier allerdings Hochspannungstransistoren, da gibt es den sogenannten Single-Event-Burn-Out. Stark vereinfacht gesagt, kann da bereits ein Strahlungsevent den Tod des Transistors nach sich ziehen.

Gruss Klaus

Zu beachten ist auch der Einfluss thermische Wechsellast, oder im Fachjargon "Thermal Cycling". Nicht alle Halbleiter werden unter konstanter Last betrieben und das hat Einfluss auf die Lebensdauer.

Hi, und noch ein Nachtritt: Vibrationen, mechanische Schwingungen, Körperschall. Es kann schon eine benachbarte Spule einen Transi zu Tode pfeifen. Halleffekte sollte man wohl eh vorsorglich verhindert haben.