Hallo zusammen. Bauteile ( Halbleiter ) sollen so weit ich mich belesen habe mit einer e-Funktion der Temperatur im Exponenten altern. So soll sich zum Beispiel alle 7°C die Lebensdauer halbieren. Aber wie hoch ist die Lebensdauer, sagen wir bei Raumtemperatur ( 25°C ) ? Und bei welcher Temperatur beginnt die Kurve bzw. endet diese ? Konnte leider im www keine Grafik dazu finden. Außer so komplexe Sachen wie IGBT-Module usw. Konkret geht es darum wie man bei einem ungekühlten N-MOSFET ungefähr die Lebensdauer bei einer konstanten Umbebungstemperatur von 60°C bei unterschiedlichen Sperrschichttemperaturen abschätzen kann. Das heißt auf wieviele man evtl. die Leistung verteilen muß, da kein Kühlkörper verwendet werden soll. Also wie hoch die einzelne Sperrschichttemperaturen der oder des einzelnen FETs werden darf, um eine passende Zahl an FETs mit einer gewünschten Lebensdauer zu kombinieren. Hoffe mich nicht zu kompliziert ausgedrückt zu haben. Bernd_Stein
Das mit den 7 Grad stimmt (als Hausnummer). Eine allgemein gültige Kurve gibt es nicht, da die Hersteller unterschiedlich nahe an die Grenze gehen. Du musst dann schon beim Hersteller anfragen.
Bernd Stein schrieb: > bei Raumtemperatur ( 25°C ) Einbauort??? Am Armaturenbrett habe ich hier in Europa z.B. 70 Grad C gemessen bei Sonne. Je nach Gehäuse und Einbaulage sollte man deshalb nicht zu geizig mit der Kühlung sein (wenn es etwas länger funktionieren soll). Wobei Sperrschicht- und Gehäusetemperatur noch sehr verschieden sein können.
oszi40 schrieb: > Einbauort??? Am Armaturenbrett habe ich hier in Europa z.B. 70 Grad C > gemessen bei Sonne. Je nach Gehäuse und Einbaulage sollte man deshalb > nicht zu geizig mit der Kühlung sein (wenn es etwas länger funktionieren > soll). > Darum geht es mir ja, zu erkennen welche " Lebenserwartung " dann auftreten würde. Aber ich merke schon, meine gewünschte Information ist schwer zu bekommen. Und meine Fragen schwer zu beantworten. Bernd_Stein
Bernd Stein schrieb: > Und bei welcher Temperatur beginnt die Kurve bzw. endet diese ? Auf jeden Fall über den im Datenblatt angegebenen Temperaturbereich. Leider geben Datenblätter die Höchsttemperatur an, aber nicht die Lebensdauern abhängig von Temperaturen. Bei einem niedrig integrierten Bauteil wie Diode oder Transistor mögen die Auswirkungen nicht ganz so schlimm sein, als bei hoch integrierten Schaltungen. Letztere verstimmen sich wegen der Komplexität der Schaltung schon sehr schnell. Hersteller fragen! Mir selbst half es gelegentlich im Alltag, ein Bild über die Dinge zu bekommen, in dem ich Recyclingteile inspizierte. Festspannungsregler können sich schon mal nur binnen 2-3 Jahren dermaßen verstimmen, daß die Bauteildaten völlig "out of Range" werden, und ein Gerät unbrauchbar. Im Datenblatt findet man das nicht. Andererseits hatte ich ein Post-Telefonanlagennetzteil mit einer Z-Diode drin, die eine Brandblase auf der Platine machte. Das Gerät lief ungefähr 20 Jahre, lief auch nach Ausbau noch einwandfrei, und die Geräte waren damals locker für 50 Jahre konstruiert. Der Z-Diode machte die hohe Temperatur also wiederum gar nichts aus.
Lebensdauer Jahre °C 100 25 50 32 25 39 12,5 46 6,25 53 3,1 60 1,5 67 0,7 74 Könnte aus meiner Erfahrung hin kommen ;-)
tom69 schrieb: > Lebensdauer > > Jahre °C > 100 25 > 50 32 > 25 39 > 12,5 46 > 6,25 53 > 3,1 60 > 1,5 67 > 0,7 74 > > Könnte aus meiner Erfahrung hin kommen ;-) > Danke für den Erfahrungsbericht und diese Information, das beantwortet meine Fragen. Die Quelle wäre noch interessant. Bernd_Stein
Oft macht der Versuch erst klug. Es nützt ja wenig, wenn der eine Transistor alles aushält und der zugehörige OPV wegläuft oder wie bei vielen Netzteilen die 85-Grad-Elkos austrocknen. Ein weiterer Faktor ist der thermische/mechanische Stress durch zyklische Temperaturschwankungen, der z.B. durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten zu Rissen in Leiterzügen od. Gehäuse-Undichtheiten führte.
> Danke für den Erfahrungsbericht und diese Information, das beantwortet > meine Fragen. Die Quelle wäre noch interessant. > > > Bernd_Stein Hallo Bernd, das war ein simples Gedankenspiel. Viele Datenblätter von Halbleitern haben temperaturbezogene Belastungsdiagramme wo der untere Wert bei 25°C beginnt. Da hab ich aus Spaß mal 100Jahre genommen. Das Ergebnis hab ich mit 28 Jahren Praxis Erfahrung verglichen. Mein Bauchgefühl sagt, dass kommt annähernd hin. Ist natürlich keine hilfreiche Quelle.
Bernd Stein schrieb: > Aber ich merke schon, meine gewünschte Information ist schwer zu > bekommen. Im Zweifel nur vom Hersteller. Bei vielen Herstellern kannst du auch die so genannten "Qualifikationsdaten" einsehen, daraus ersiehst du, mit welcher Prozedur sie die Lebensdauertests vollzogen haben. Von da kannst du dir mit der 7-Kelvin-die-Hälfte-Regel dann die mindestens zu erwartende Lebensdauer ausrechnen.
Jörg Wunsch schrieb: > Bernd Stein schrieb: >> Aber ich merke schon, meine gewünschte Information ist schwer zu >> bekommen. > > Im Zweifel nur vom Hersteller. Bei vielen Herstellern kannst du auch > die so genannten "Qualifikationsdaten" einsehen, daraus ersiehst du, > mit welcher Prozedur sie die Lebensdauertests vollzogen haben... > Seltsam, solche eine " wichtige " Information bekommt man nur unter Mehraufwand bzw. wahrscheinlich nur ein erlauchter Anwenderkreis. Ich bin nur ein Hobbylöter. Und wenn ich mir die Homepage ( siehe Link ) ansehe, habe ich schon kein Bock mehr. Mein Englisch ist schlecht, mit Chinesisch, Koreanisch und Japanisch habe ich gar nichts am Hut. Tja, da steh ich nun mal wieder - ich untalentierter Hobbylöter - und wenn ich meinen N-MOSFET mit einer Sperrschichttempertur von ca. 140°C beteibe soll er nur ca. 127 Tage leben ? Das passt doch irgendwie alles gar nicht. http://www.irf.com/index Bernd_Stein
Da Chinesisch auch nicht meine Muttersprache ist, gilt in diesen Fällen meist die bewährte Daumenregel: Was man nicht anfassen kann ist zu heiß. Alle Teile, die schon im Grenzbereich eines Datenblatts betrieben werden, leben nicht lange. Daraus kann man zwar noch keine Berechnung machen aber eine grobe Abschätzung ob es überhaupt sinnvoll ist. Bernd Stein schrieb: > Konkret geht es darum wie man bei einem ungekühlten N-MOSFET Dann schreib doch einfach was Du tun willst. Es gab bestimmt schon 100 gleiche Fälle (Netiquette).
oszi40 schrieb: > Dann schreib doch einfach was Du tun willst... > Ich scheine mich immer ein wenig unverständlich auszudrücken. Also in erster Linie will ich " Wissen ", deshalb auch die Fragen. Und dieses möglichst genau. Wenn eine Daumenregel das Genauste ist, bin ich damit auch zufrieden. Aber es scheint da ja was anderes zu geben, sonst wüste man ja nicht das sich die Lebensdauer eines Halbleiters alle 7°C Sperrschichttemperatur halbiert. Aber natürlich hast Du recht. Ich will nicht wissen wegen des Wissen wollens, sondern um mit diesem Wissen etwas anzufangen. Es geht allgemein um den " Transistor als Schalter ". Und dieser soll ohne Kühlkörper auskommen. Und da stellt sich die Frage, wie lange hält der Kerl bei der oder der Sperrschichttemperatur theoretisch durch. Das das in der Realität evtl. ganz anders aussehen könnte ist mir klar. Aber irgendeinen Ansatz braucht man ja. Also einen Zeitraum zwischen jetzt und Unendlich. Und da dieser so groß ist möchte ich diesen halt versuchen etwas zu verkleinern ( In Jahren ). Es sollen sogar ganz komplexe Schaltungen Jahrzehnte ohne Ausfall gearbeitet haben ;-). Allerdings habe ich auch gelesen, das es Entwickler gibt die einen Ausfall früher wünschen oder herbeiführen müssen, weil das Produkt nicht " ewig " halten soll oder die Kosten gering gehalten werden. Bernd_Stein
Der Transistor wird aber selten alleine auf einer Platine stehen. Ich denke, 7 Kelvin-Regel gilt eher für Schaltungen/Platinen mit vielen Bauteilen als für einzelne Halbleiter. Der Transistor wird nicht das kritische Bauteil in einer Schaltung sein sondern die Kondensatoren.
Es kann hilfreich sein die Suche nach bestimmten Begriffen zu erweitern. Es gibt eine Formel die unterschiedlichen Beschleunigungsfaktoren erfasst und die Lebensdauer errechnen lässt. Als Suchbegrif empfehle ich: Svante Arrhenius oder auch Arrhenius Theorie https://en.wikipedia.org/wiki/Arrhenius_equation Sonst als Hinweis. Die Halbleiterhertseller verwenden diese Formel um die Ausfallrate der Produkte zu bestimmen. Mit dieser Formell ist es möglich zu sagen, wann die Bauteile bei "Normalltemperatur = 25°C" ausfallen würden. Dazu führen sie jedocht Tests die teilweise mehrere Tausen Stunden dauern und das bei Temperaturen bis 175°C. Natürlich findet man diese Informationen auf keinem Datenblatt. Dies bleibt eine Information für einen nur internen Gebrauch. Die Großkunden werden vermutlich auch einen Zugriff darauf haben, jedoch keine Person als Privatkunde.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.