Ersatz von Elkos bei PC Mainboards

Ich nehme an, es gibt Fälle von Fahrlässigkeit, in denen es der Konstrukteur nicht besser weiss oder kann. Dann wird etwa eiin Elko bestückt, der bei 85° nur 1000h hält, obwohl man durch Nachmessen und Rechnen hätte herausfinden können, dass dann nach 2 oder 3 Jahren Schluss ist, im Dauerbetrieb noch früher. Das sollte in den heutigen fortschrittlichen Industrieländern eigentlich gar nicht mehr vorkommen.

Dann mag es Situationen geben, wo das Budget extrem eng ist, der Entwicklungsingenieur weist den Projektleiter darauf hin, dass es bei der Lebensdauer Probleme geben wird und der sagt, das geht schon in Ordnung, das Produkt muss ja nicht ewig leben, die Gewährleistungsfrist muss es allerdings überleben. Dann würde man billigend in Kauf nehmen, dass das Gerät weniger lange lebt.
Diese Situation dürfte es oft geben.

Drittens mag es gewiefte Hersteller geben, sich sich die Lebensdauer auf den Punkt designen lassen, also etwa geplanter Ausfall nach 36-38 Monaten.
Der Entwickler kann dann die erfordelichen technischen Vorkehrungen treffen, sei es mit unterdimensionierten Elkos, mit hardcodierten Halbleitern bzw. Chips etc. Das wären schließlich die Fälle von Vorsatz.
Fast jedes System hat heute eine Systemuhr an Bord oder über das Internet Zugriff auf Zeitserver, also ist Präzision kein Thema.


Man kann bzw. muss davon ausgehen, dass in den Strukturen vieler Halbleiterchips aus China heute nicht nur versteckte Software etwa zu (nicht auf militärische Zwecke beschränkte) Spionagezwecken abgelegt ist, sondern auch Zeitbomben.

Die aufgeplusterten Oberseiten waren auch hier wieder ein treffsicherer Indikator für die Unbrauchbarkeit.
Die Kapazität betrug bei diesen Exemplaren noch 5 - 10% des Nennwerts, der ESR war auf bis weit über 100 Ohm angestiegen. Die beiden 470µ mit einwandfreier Gehäuseoberseite waren im Toleranzbereich.

Ich habe dann alle 8 ersetzt und der Switch ist wie neu und damit fit für mindestens die nächsten 8 Jahre.

Wenn also hier eine Obsoleszenz geplant war, ist die Strategie in diesem Fall nicht aufgegangen!

Hallo Peter,

das ist bei so manchem dieser Multilayer-Layouts einfacher gesagt als getan.

Meist ist mindestens ein Lötauge auf der Unterseite durch einen haarfeinen ausgesparten Kreis zur umlaufenden Masse isoliert, die eigentliche Kontaktiering der Anschlussdrähte erfolgt in einer der Zwischenlayer. Durch das Auslöten der defekten Elkos leidet der Lötstoplack sowieso zwangsläufig ein Wenig.
Wenn man nun einen Chipkondensator dort einlötet, ist die Gefahr einen Masseschluss oder späteren Feinschluss zu provzieren sehr hoch. Man müsste die Chip-Cs auf Abstand zur Platine zwischen die etwas länger gelassenen Anschlussdrähte der Elkos löten, der Platz zum Bodenblech ist aber nur wenige Millimeter.

Ich halte es für wichtiger, Ersatzelkos mit wirklich niedrigem ESR auszusuchen. Das reduziert die Eigenerwärmung der Elkos stark und entschärft die ganze Problematik wirksam.

Der oben gezeigte Linksys Switch wurde seit seiner Neuanschaffung außensehr warm, in den letzten Jahren zunehmend. Jetzt bleibt er deutlich kühler.
Die "STONE" Elkos haben ihn mit aufgeheizt, weniger die Chips.

Hallo allerseits!

Heute streifte mich Thema Kondensatoren zufällig in Form eines alten WLAN-Routers von Asus. Vor Jahren wegen instabilen Verhaltens vom Kunden retourniert, lag er in einer Kiste mit Elektronikabraum. Einfach wegwerfen wollte ich ihn nicht, da diese Geräte damals noch "Made in Taiwan" waren, also eine hervorragende Fertigungsqualität aufweisen. Ein Test zeigte, dass der Router, besser gesagt seine Funkfunktion, bei höherem Datenaufkommen abstürzte. Ein Neuschreiben der Firmware ins Flash-ROM änderte daran nichts.

Im Gerät sind drei Spannungsregler, im Bereich der oberen beiden Regler sitzen zwei Elkos 470µF. Nun, möglicherweise sind die nicht mehr in Ordnung dachte ich. Die Messung nach dem Auslöten zeigte aber keine Abweichungen von den Sollwerten. Das passte auch, weil die Probleme eigentlich von Anfang an bestanden.
Dann fiel mir bei der Betrachtung des Boards auf, dass zwei weitere Positionen für Elkos derselben Größe zwar vorgesehen, aber nicht bestückt waren, eine davon am dritten Spannungsregler.
Das kennt man: Der Entwickler sieht die Bauteile vor, da er sie für nötig erachtet, sie schaffen es auch ins Layout, aber dann schlägt der Rotstift in der Bestückung zu.
Und tatsächlich, nach dem Bestücken der beiden Positionen mit ebenfalls 470µ läuft das Gerät stabil.
Es sieht so aus, als ob die zusätzlichen Kapazitäten eine nötige Stützfunktion bei kurzzeitigen Laständerungen bzw. eine zusätzliche Filterfunktion hinter den Reglern erfüllen.

Hier noch ein Foto zur Anschauung:

Hallo Michael,

ja, das sollte man meinen. Das Gerät (Asus WL-500g) wurde bald nach der Markteinführung durch das Nachfolgemodell, den "WL-500g Deluxe" ersetzt. Er hatte ein anderes Layout, einen auf der Hauptplatine integrierten WLAN-Chip, eine etwas schnellere CPU und 32MB statt 16 MB RAM und war "Made in China". Er hatte bei seinen beiden Spannungsreglern stets 3 Elkos bestückt.

Das oben gezeigte Gerät, das sich in meinem Besitz befindet, hat die Revision 2.40 also schon eine fortgeschrittene Revision. Möglicherweise hat man bei den früheren Revisionen die Elkos noch bestückt und später bei der 2.40 vorschnell weggelassen. Mittlerweile habe ich im Netz auch Fotos von meinem Modell gefunden, wo noch drei oder vier Elkos bestückt sind. Man hat sie also später weggelassen.

Mein Verdacht wäre der Elko ganz unten rechts. Er könnte für die Versorgungsspannung des RAM zuständig sein und er ist bei früheren Geräten bestückt.