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Sanken 2SC2922

 

Sanken 2SC2922

Sanken Electric ist eine sehr alte japanische Firma, die vor allem für ihre extrem robusten Leistungstransistoren bekannt ist.
Der hier vorliegende 2SC2922 stammt aus einem McCrypt PA-940 Verstärker.

Es handelt sich um einen NPN-Transistor mit recht beeindruckenden Werten:
Maximale Kollektor-Emitter-Spannung: 180V
Maximaler Kollektorstrom: 17A
Maximaler Basisstrom: 5A
Maximale Verlustleistung: 200W
Grenzfrequenz: 50MHz
Gleichstromverstärkung: 50-100
Der 2SC2922 kann Gleichstromverstärkungen im Bereich zwischen 30 und 180 darstellen. Der Buchstabe in der dritten Zeile der Beschriftung gibt an welche Verstärkung beim jeweiligen Transistor erwartet werden kann. Ein Y steht für einen Bereich zwischen 50 und 100. Vermutlich werden die Transistoren bei der Herstellung sortiert und entsprechend beschriftet.

Die eigentümliche Gehäuseform, die ihren Teil zur hohen maximal möglichen Verlustleistung beiträgt, lautet MT-200.

Der verhältnismäßig hohe Preis, der für Sanken-Transistoren aufgerufen werden kann, führte dazu, dass durchaus auch einige Fälschungen im Umlauf sind.

 

Sanken 2SC2922 Decapping

Passend zu den hohen Leistungswerten befindet sich ein relativ großes Die im Package.
Es handelt sich höchstwahrscheinlich um ein Originalteil.

Interessant ist, dass das Die nicht direkt auf dem Heatspreader befestigt ist, sondern sich auf einem zweiten Metallteil befindet, dass an ein "normales" TO-Package erinnert und gleichzeitig den Kollektoranschluss darstellt.
Es wäre denkbar, dass das MT-200-Package nur ein einfaches Update eines gängigen, kleineren Packages darstellt. Das Die würde dann immer auf die gleichen kleinen Heatspreader gelötet, um später je nach Bedarf darunter noch den großen Heatspreader anzubringen. Vielleicht ging es dabei aber nicht einmal um maximale Variabilität, sondern nur darum Fertigungsstraßen nutzen zu können, die für kleinere Packages konstruiert wurden.

Die Reste der Bonddrähte zeigen, dass der Basisanschluss mit einem Bonddraht, der Emitter mit zwei Bonddrähten angebunden wurde.

 

Sanken 2SC2922 Die

Die Fächerstruktur der Metalllage sorgt dafür, dass sowohl der Emitter als auch die Basis des Transistors sehr niederohmig an die Bonddrähte angebunden sind.
Es sind deutlich die vielen Durchkontaktierungen zwischen der Metalllage und den darunter liegenden Schichten zu erkennen.

 

Sanken 2SC2922 Die

Eine Aufnahme unter polarisiertem Licht zeigt, dass sich die Grenzfläche zwischen Basis und Emitter nicht zwischen den Metallelektroden befindet wie beim 2N3055.
Vielmehr ist auf dem Die ein hier bläulich dargestelltes Gitter zu erkennen, das an die Basiselektrode angeschlossen ist und 76 einzelne Bereiche abgrenzt.

 

Sanken 2SC2922 Die perforated emitter

Die Nahaufnahme bestätigt den ersten Eindruck. Teilweise sind auch unter der Metalllage Ansätze der gitterförmigen Struktur zu erkennen.

Es handelt sich hier um eine Parallelschaltung von 76 Transistoren. Bei Leistungs-MOSFETs ist das ein gängiger Aufbau. Bei Bipolartransistoren kann eine solche Parallelschaltung aber zu Problemen führen. Der negative Temperaturkoeffizient der Basis-Emitter-Spannung sorgt dafür, dass der heißeste Transistor am meisten Strom tragen muss. Diese Tatsache sorgt für ein weiteres Aufheizen dieses Transistors, was den Strom noch weiter erhöht und letztlich zur thermischen Zerstörung des Transistors führt. Beim 2SC2922 kam die Technik des sogenannten "perforated emitter" zum Einsatz. Die spezielle geometrische Form des Emitters sorgt dafür, dass sich der Strom nicht auf einen einzelnen Transistor konzentriert. Gleichzeitig bieten die parallelgeschalteten Transistoren einen relativ konstanten Verstärkungsfaktor, der auch bei hohen Strömen kaum absinkt. Außerdem setzt der Lawinendurchbruch in einem derart aufgebauten Leistungstransistor sehr viel später ein.

 

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