9241 mysteriöses Halbleitersterben

      9241 mysteriöses Halbleitersterben

      Hallo allerseits,

      als Kurzeinschub hier mein Erlebnis mit einem 9241:
      Das Gerät hatte ich vor Jahren billig als Ersatzteilspender gekauft, dann aber doch keine Teile benötigt. Also habe ich ihn damals überholt, gereinigt, Selengleichrichter, LEDs, einige Elkos ersetzt, die Digitalanzeige und die Netzteilplatine repariert und alles eingestellt. Das ganz normale Standardprogramm eben.
      Daraufhin war der 9241 topfit und ich habe seinerzeit all meine Versuche mit der UKW-Box bzw. der Frequenzdriftoptimierung mit diesem Gerät gemacht. Dabei lief er ausgiebig und war durch nichts zu erschüttern.
      Dann stand er etwa ein Jahr in der Ecke, wurde nicht gebraucht, bis dieser Tage ein Bekannter Interesse zeigte und mir den Receiver günstig abkaufte.

      Bevor er ihn abholt, habe ich ihn nochmal auf den Tisch gestellt, um sicherzugehen, dass auch wirklich alles funktioniert. (Manschmal vergisst man ja, irgendeinen Eingang zu testen o.ä.)

      Ich schalte das Gerät ein - linker kanal stark verzerrt, rechter Kanal praktisch tot!

      Das Verfolgen des Signals zeigte zunächst, warum der rechte Kanal schwieg: T741 auf dem Linearverstärker I hatte Schluss.
      Die Verzerrungen beim linken Kanal waren lautstärkeabhängig. Bis zum Ausgang des Treiberbausteins war das Signal sauber. Einer der Endstufentransistoren, ein BD245 wies Unterbrechung beider Strecken auf. Um nicht die alten B Typen von TI mit meinen neuen C Typen zu mischen, habe ich sie alle 4 ersetzt, wohl wissend, dass die Endstufe, wenn sie nur auf 3 Zylindern läuft, nicht soo stark verzerren kann. Und tatsächlich, der Fehler war noch da.
      Ursache war letztlich der Treiber T1171, ein BD418. Auch er hatte auf beiden Strecken Unterbrechung. Nach Ersatz der Treiber durch BD139-10 / BD140-10 lief der NF Teil wieder sauber.

      Mich wundert nur, dass hier drei(!) Transistoren den Geist aufgegeben haben, während der Receiver gar nicht benutzt wurde (oder vielleicht auch beim ersten Wiedereinschalten).

      Die Halbleiter kommen wohl jetzt endgültig in die Jahre.

      Ach ja - ein weinroter Roederstein, der in einem kühlen Bereich sitzt und äußerlich wie neu aussieht, hatte statt 47µF nur noch 7,5 µF.
      Ich glaube, auch wenn sie aüßerlich keine Risse haben und es nicht heiß hatten, fallen diese Elkos aus.
      Achim
      Hi Achim,

      interessant -- und dabei ist ja der relativ kurze Zeitraum zu bedenken seit Deiner Ueberholung. Den Ausfall des roten Roedersteines halte ich eher fuer einen Ausreisser, die gibt es doch bei dem Alter bei allen Fabrikaten (sogar bei Rubycon). Ich habe in den letzten 2 Jahren immer mal welche aufgemacht, intakte wie poroese, und innen in der Regel nichts Auffaelliges gefunden. Hin und wieder sieht man aber doch mal Korrosion an den Draehten (innen), die vielleicht auf eine Verunreinigung bei der Herstellung hinweisen koennte. Diese Roedersteine wurden doch mit Araldit o.ae. fest vergossen -- da konnte doch sicher mal etwas mit hineinkommen.

      Was die Transistoren betrifft: Ich habe bisher zweimal so etwas an den BD 245/246 gehabt. Einmal ohne erkennbaren Grund, einmal mit sichtbarem Frass an den Beinchen. Jedenfalls beim letzteren Fall muss also etwas Aetzendes daran gefressen haben. Das koennte auch mal im Inneren sein. Da ich noch je einen Beutel NOS-Ware von denen habe, wurde in beiden Faellen nur der eine ersetzt -- und seither laeuft alles einwandfrei. Bei den Treibern habe ich auch noch genug NOS Versionen, die laufen alle einwandfrei, wenn ich sie einsetze. Habe bisher noch kein einziges Mal auf BD 139/140 zurueckgreifen muessen. Wenn der BD 418 Probleme hatte, dann war entweder ein Endstufentransistor hin, oder der kleine Keramiker (33 pF) fehlte oder war defekt (hatte ich hier im Forum schon einmal erwaehnt). Ich bin also nicht sicher, ob man hier mehr sieht als die Langzeitfehler von kleinen Verunreinigungen im Herstellungsprozess -- die aber vermutlich eher die Ausnahme sind.

      Was den Kleinsignaltransistor betrifft: Was war das fuer ein Fabrikat ? Ich gehe inzwischen bei den Revisionen auch an alle (!) Transistoren, entloete sie, und messe sie nach. Es sind in der Tat einige Ausreisser dabei. Meist waren das bei mir aber bisher KEINE von Telefunken, und einen Schluss hatte ich noch nicht --- nur einige mit so stark eingebrochenem Verstaerkungsfaktor, dass die Schaltung nicht mehr sauber lief. Auch bei diesen Transistoren sehe ich gelegentlich Korrosionsspuren an den Draehten nahe der Vergussmasse, so dass ich mir gut vorstellen kann, dass einige Defekte auftreten koennten. Da Du ja bei der Revision sicher nachgeloetet hast, koennte die Hitze so etwas beschleunigt haben (?). Sonst ist eher schwer vorstellbar, wieso das dann jetzt nach so kurzer Zeit aufgetreten sein sollte, wo doch vor einem Jahr alles sicher perfekt lief ...

      Besten Gruss,

      Michael
      Solche Ausfälle sind ärgerlich aber ich kenne das kaum. Ich bin es gewohnt diverse Geräte aus ihrem Schlaf zu erwecken, einzuschalten und problemlos zu benutzen.
      Einzig mechaniklastige Geräte ab einem gewissen Kompliziertheitsgrads (Tonband/Kassette/Bandstreamer/Videorekorder) neigen auch bei mir dazu sich lahm anzustellen, bis sie wieder eingespielt sind.

      Aber wundern kann mich das dennoch nicht, es gibt umfangreiche Studien über den Ausfall von kritischen Komponenten an wichtigen Geräten (MIL, Raumfahrt, Kraftwerke usw.) bei denen diskrete Halbleiter und ihre Verdrahtung innen wie außen mit zu den kürzesten Standzeiten zählen, noch deutlich kürzer laufen im Dauerbetrieb lediglich Elektronenröhren unter Lastbedingungen. Elkos bspw. denen vielfach und allerorten auf den Pelz gerückt wird, ganze Foren sind voll mit entsprechenden Anwürfen, gehören zu den längerlebenden Bauelementen. (um div. Qualitätsunterschiede und deren Folgen wissen wir alle)

      Die Halbleiter in Form von dotierten und geäzten diskreten
      Flächentransistoren selber können nicht vernünftig gestoppte
      Herstellungs-Prozesse auch noch unterschwellig fortsetzen bis sie
      ableben. So gibt es Oxydschichten die Zonen trennen sollen, verbleibende
      Ätzstoffreste, nicht ganz reine Prozesse beim Belichten von Masken usw.
      die früher oft genug dazu geführt haben das Transistoren in rauhen
      Massen auskategorisiert oder abgewertet wurden. Die wurden nicht alle
      weggeworfen sondern kamen in eine niedrigere Leistungsklasse, in die
      B-Warenauslieferung, wurden entstempelt als ungeprüfte Ware abgesetzt usw. Wenn der Fehler überhaupt bemerkt wurde. Wenn
      nicht - und ich denke das vieles durchging weil man garnicht die Methoden hatte alle! Fehler restlos zu erkennen, gingen sie in Mengen raus und liefen etliche Jahre fehlerfrei bis
      sie ausfallen. Man muß mal bedenken das erste Germaniumtransistoren - von Hand zusammengebaut - noch zu nahe 80...90% Schrott waren und wenige einzelne handverlesene das Werk verlassen konnten, das wurde sukzessive immer besser aber niemals zu 120% perfekt.

      In diesem Fall nehme ich neben dem "normalen" Spontanversagen allerdings die Schaltung selber auch als eine mögliche Ursache an.
      Man vergleiche mal die Schaltung mit gerade aktuell behandelter Grundig-Endstufe (SV 140). Dann fällt auf das sie unglaublich viele gegenseitige Abhängigkeiten und Querverknüpfungen beinhaltet, daß wichtige Teile der Schaltung über Kontakte laufen die sich anstellen können wenn sie wollen, als Folge dann Spannungen ausreißen können, Schwingneigung auftritt oder andere lebensdauerverkürzende Prozesse stattfinden können. Ebenso können Situationen in der Vergangenheit aufgetreten sein, die kurz vor Totalschaden waren, bei denen der SOAR-Bereich voll ausgefahren oder überschritten wurde, was unwillkürlich einen Spätausfall als Folgeschaden nach sich zieht. Wie sagte Hans neulich - "...mit der Endstufe kann man löten..." (frei zitiert)
      Bei SABA-Endstufen kann man eigentlich nur raten nach einem Defekt oder der Vermutung das es mal zu irgendeiner Gelegenheit kurz vor Ultimo war, alle Halbleiter als angeschlagen zu betrachten, dann hat man aber immer noch keine Sicherheit gegen Schwingungserscheinungen.

      Heutige Ausführungen - wenn sie denn aus Qualitätsproduktion sind - dürften solche Probleme praktisch quitt sein. Nur was gibt es überhaupt noch nagelneu, die Vielfalt an Standardtypen wird doch immer armseliger, wie in der Politik. Stattdessen gibt es immer neue Bauteile mit immer neuen Eigenschaften die nach zehn Jahren wieder weg vom Fenster und unersetzbar sind. Man denke nur mal zurück an zigtausende Sorten IG-BT, VMOS, SIPMOS usw. Endtransistoren, die keine 30 Jahre auf dem Buckel haben und schon ohne große Umstrickaktionen kaum mehr reparabel sind. Bei den IC wird es auch nicht besser, viele davon sind noch ähnlich hergestellt worden wie diskrete Halbleiter, die fallen auch aus und sind dann kaum noch ersetzbar, während die entsprechenden NOS heute schon neukaputt geworden sind.
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.
      Hi Jogi,

      ich moechte zu Post 2 noch ergaenzen, dass meine bisherigen Erfahrungen mit den Geraeten durchaus diese Ausfaelle enthalten, aber letztlich doch bisher immer so, dass es auch mit _einzelnen_ Problemen kompatibel ist. Will sagen, ich hatte bisher keine Geraete, bei denen Halbleiter "reihenweise" ausgefallen sind. Das gibt es sicher, aber bei den Receivern der 91xx und 92xx Serie habe ich dafuer bisher keine Anhaltspunkte.

      Auch sind bei den Geraeten bei mir bisher Halbleiterfehler (haeufiger ICs als Einzelhalbleiter) nicht haeufiger als Ausfaelle bei Elkos gewesen -- wobei letztere eindeutig gehaeuft an thermisch belasteten Stellen auftraten, wie man es auch erwarten sollte. Vielleicht sehe ich weniger Geraete, die schon arg "abgenudelt" sind die bei anderen Mitgliedern im Forum, das kann dann auch eine Rolle spielen.

      Besten Gruss,

      Michael
      Hallo die Runde,

      hier noch ein paar Ergänzungen:

      1. Der BC550 war von Telefunken, auch nach meiner Erfahrung eher kein typischer Kandidat für spontanen Ausfall.

      2. Den Roederstein habe ich mir nochmal mit meiner stärksten Lupe angesehen. Die Oberseite sieht mit bloßem Auge perfekt glatt und plan aus. Vergrößert sieht man - nur auf der Oberseite - ganz winzige Haaarrisse in der Oberfläche. Mit der Kamera ist es leider nicht gut gelungen, sie darzustellen, es geht nur, wenn der Winkel zum Licht genau stimmt.

      roe_oberseite1.JPG

      Das Material ist ja eine Art Pressstoff, wie etwa Bakelit. Wenn da der Herstellungsprozess nicht perfekt war, die Materialstärke auf der Oberseite zu dünn oder zu spröde, ist dieser Bereich - so meine Vermutung - einfach nicht absolut dicht. Ein Aluminiumbecher ist da vergleichsweise ganz klar unproblematisch. Nun sieht man den Weinroten leider nicht an, wie dick beim konkreten Exemplar der "Deckel" ist. Wenn es da beim Pressen Fertigungstoleranzen gab, sind die Exempare mit zu dünnem Material zum Austrocknen verurteilt.

      3. bei den Transistoren liegt Jogi sicher richtig. Der Ausschuss war in den frühen Jahren höher, die Produktionsprozesse weit vom Optimum entfernt, die Gefahr, dass auch zweite Wahl in den Handel kam, hoch. Heute sehen wir das wieder bei chinesischen No Name Halbleitern.
      Bei den 92xx haben wir es bei den Endstufen ja fast immer mit durchlegierten Transistoren zu tun, die durch Kurzschlüsse weitere Schäden anrichten. Umso überraschter war ich über die hier "still" dahingeschiedenen Exemplare.
      Aber es kann auch Zusammenhänge geben: Angenommen, ein BD245 stirbt mit Unterbrechung, dann wird der Verstärker mal im Partybetrieb gefahren, der verbliebene BD245 des Pärchens wird zwangsläufug überlastet und fällt mit Kurzschluss aus, was dann die Kette von Kollateralschäden auslsöst. Begünstigt wird das Ganze, weil es nur die Primärsicherung gibt.

      Aber bei Halbleiterfehlern bleiben wir letztlich auf Vermutungen angewiesen, müssen veruchen, aufgrund der von uns betrachteten Stichprobe Aussagen zur Gesamtheit zu machen.

      Noch eine Anmerkung zu NOS vs. neue Halbleiter: Für meinen SV 140 von Grundig habe ich gerade jeweils 25 Stück BD139-10, BD140-10, BD139-16 und BD140-16 von Fairchild bestellt. Vor dem Einbau habe ich die Verstärung hFE gemessen. Bei jeweils allen 25 Stück eines Typs belief sich die Abweichung der hFE auf höchstens plus-minus 1.
      So etwas gab es früher höchstens nach aufwändiger Selektion aus einer sehr großen Menge. Die Produktion ist heute, zumindest bei Markenherstellern, wesentlich präziser.
      Achim

      Dieser Beitrag wurde bereits 5 mal editiert, zuletzt von „nightbear“ ()

      Hi Achim,

      sehr interessant -- m.W. _ist_ der rote Becher aus Bakelit ... und wenn innen mal Verunreinigungen sind, oder etwas anderes, das Druck aufbaut, dann hebt der Deckel irgendwann ab. Die Vergussmasse haelt ... der Deckel nicht. Reinhard hat ein moegliches Problem benannt.

      Was NOS betrifft: Da hast Du recht, aber BD 418 etc. gibt es aus aktueller Fertigung nicht mehr. Meist ist aber nur ein Treiber hin, und das notwendige Kreuzen der Beinchen mache ich nicht gerne -- daher nehme ich da gerne die alten. Da nur einer pro Zweig, spielt eine gewisse Streuung keine Rolle. Soewieso vermesse ich alle Transistoren vorher, und setze passend ein.

      Bei den BD 139/140 muss man bedenken, dass es heute zwar sehr konstante Serien gibt, aber leider auch viele, welche die Daten nicht einhalten, und dann u.U. rasch sterben. Du nimmst sicher aus gutem Grund Fairchild -- andere `Marken' (vor allem bei den preiswerten Anbietern) sind mit Vorsicht zu geniessen. Soweit ich noch habe, greife ich gerne auf die aelteren von Philips zurueck, die scheinen robust zu sein. Von CDIL etc. sollte man sich aber lieber fernhalten fuer diese Anwendung.

      Bei den BD 245/246 gehe ich seit einiger Zeit so vor, dass ich bei den Geraeten mit 42 Volt DC (92xx) immer den Typ C einsetze, also einen neuen Satz spendiere. Auch die messe ich aus, so dass eine passable Paarung kein Problem ist. Das muss man ja nur einmal machen und auf der Rueckseite notieren. Dadurch habe ich dann genug von Typ B ueber, und kann dann bei allen Endstufen mit der geringeren Spannung (91xx) einen passenden finden, meist aus derselben Serie. Damit hatte ich bisher noch nie Probleme, und bei einem revidierten Geraet ist bislang noch nie eine Endstufe wieder fliegen gegangen.

      Letzteres fuehre ich u.a. darauf zurueck, dass ich auch immer die R-L-Kombi im Ausgang nachrueste, und auch stets den Treiber sehr genau pruefe, so dass die ueblichen Fehler (ausser Kurzschluss) wohl einfach nicht mehr auftreten. Ich kann das nicht belegen, aber nach meinem Eindruck `stirbt' ein relativ grosser Teil der Endstufen durch Schwingungen aller Art. Das ist ja hier auch schon vielfach diskutiert worden, und die empfohlenen Massnahmen sind offenbar effektiv.


      Besten Gruss,

      Michael
      Moinsen.

      Alterung aller Materialien wird am Ende sowieso alle Bauteile der Welt dahin raffen, es ist aber auch die Frage mit wieviel Aufwand etwas produziert und vor allen Dingen Spreu und Weizen getrennt werden. Anekdötchen dazu weiß ich zuhauf, erspare sie mir allerdings im Moment.

      Mit TFK Transistoren - meiner Meinung nach die Besten die es außerhalb spezieller Anforderungsprofile für exorbitante Preise gibt - habe ich nie schlechte Erfahrungen gemacht. Aber auch die kann man durch eine wackelige Schaltungsauslegung kaputt kriegen. BC550/560 hatte ich mit zu "guten" Zeiten der Herstellung mal säckeweise heranschaffen lassen für meinen Privatbedarf, auch die Typen BC413/414 usw. Davon zehre ich noch heute. Alles was ich davon in neureren Zeiten mal nachkaufen mußte war im Kontrast dazu Mist. Zu geringer und ungleichmäßiger Verstärkungsfaktor, kaum HF-tauglichkeit, maximale Spannungen der Kennwerte/Grenzwerte nicht erreicht usw. Auch davon hatte ich säckeweise, Hersteller sollte TI sein, aber die waren teilweise schon garnicht mehr ordentlich nach Proelektron bedruckt sondern auf bspw. C548 reduziert. Die Werte Kraut und Rübe, der Stempel mal oben drauf mal an der Flachseite, rauscharme rauschten, nicht rauscharme manchmal nicht. Da muß der Stempel heimlich nachts alleine durch die Fabrik marodiert sein.
      Diesen Schund benutze ich maximal für einfachste Schalt- und Sonstwas-Funktionen und stark zerspanungsgefährdeten Basteleien, aber nicht in guten Geräten, nicht für andere Leute als mich selbst und erst nach genauer Ausmessung und 24Std. Einbrenndauer.
      Gruß Jogi,
      der im Forum von jedem dahergelaufenen Neuling verspottet, beleidigt und als charakterlos tituliert werden darf.
      Hallo Michael,

      von all meinen reparierten 92xx Endstufen ist keine erneut ausgefallen.

      Das Gerät, bei dem ich hier seinerzeit die zusätzlich Absicherung der Endstufen, den Einbau der R-L-Kombination und weiterer Sicherheitsmaßnahmen demonstriert habe, hatte ich damals noch einem ausgedehnten Härtetest unter Vollast mit Sinus, Rechteck etc. ausgesetzt, den es klaglos überstanden hat.
      Ein paar Tage später aber, sofort beim Einsachalten bekam einer der Endstufen BDs Schluss. Die zuständige Sicherung hatte ausgelöst, es gab keine weiteren Schäden.
      Es gibt sicher noch so einge unvorhersehbare Einflussgrößen.
      Achim
      Hi Achim,

      aha -- das war dann eine Endstufe, die an sich erst einmal gar keine Revision bekommen hatte ? War da dann noch BD 245/246 B verbaut ? Ich finde die Spannungsreserve beim B-Typ sehr knapp (selbst beim Typ C ist das nicht ueppig). Beim Einschalten kann das dann vielleicht mal etwas zuviel sein (?).

      Irgendwie habe ich den Eindruck, dass die Version mit der B-Variante aus der Entwicklung der 50 W Version stammt, die mit ca. 33 Volt laeuft. Da reicht das dann auch. Nun ist aber die Ausgangsleistung bei den 92xx hoeher, und das sieht ein wenig so aus, dass man das spaeter mal so entschieden hat -- ohne dann die Bestueckung anzupassen. An 220V reicht es vielleicht noch, aber es ist schon irgendwie knapp.

      Nun ist es ja bekanntlich so, dass die meisten Transistoren die Daten aus dem Datenblatt locker einhalten (jedenfalls ist das bei denen von TI damals so gewesen), und die Sache ist nicht kritisch (sonst haetten wir noch VIEL mehr defekte Endstufen bei den Geraeten). Aber es reicht ja, wenn einer der insgesamt 8 Transistoren bei der Spannungsfestigkeit knapp liegt, oder durch Alterung/Korrosion knapp wurde -- und es sagt mal `peng' wenn man einschaltet. Denkbar ?

      In jedem Fall spricht das fuer das Nachruesten der Sicherungen.

      Besten Gruss,

      Michael
      Hi Michael,

      ich habe gerade nochmal auf die Fotos geschaut (auch der 9241 ist inzwischen verkauft). Bei diesem Gerät hatte ich an den Endstufen zuvor außer dem Ersatz der Trimmpotis nichts gemacht. Beide Kanäle waren noch original mit TI BD245B / BD246B bestückt.

      Die Wirksamkeit und der Sinn der 4 Sicherungen wurden damals eindrucksvoll bestätigt. In dem Moment, wo es gebrummt hat, war die Sicherung auch schon durchgeschmolzen. KEIN Kollateralschaden.

      Auch der 9241 aus dem Rework-Thread hat noch alle 8 original BDs von Texas Instruments. Da habe ich nur die Glimmerscheiben gegen Silikon gewechselt. Das Gerät steht ja in meiner Ferienwohnung und läuft regelmäßig, wird aber nicht gestresst (da will ich mich ja erholen und nicht Party machen...)

      Auch im derzeit von mir besprochenen Grundig sind für jeden Kanal und für beide Versorgungsspannungen Schmelzsicherungen vorhanden. Da hat man sich nicht einfach auf die Primärsicherungen verlassen - Halbleiter waren teuer und auf Brandschäden hatte man auch keine Lust.
      Achim

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