Techniek - Microscoopfoto's van gebroken transistorchips in STK 4853
Als je wel eens een gemiddelde huis- tuin- en keukenversterker open hebt gemaakt, zul je waarschijnlijk een vrij groot zwart onderdeel tegen zijn gekomen. Dit onderdeel, dat met meerdere pootjes aan de print gesoldeerd is en stevig vastgeschroefd is aan een koelblok, is de eigenlijke versterker. Binnenin zitten meerdere transistoren die samen 1 module vormen
Toen in 2010 mijn grootouders muziek wilden luisteren en de versterker constant de zekeringen liet springen, ging ik op onderzoek uit. Toen na meerdere keren storingzoeken uiteindelijk de eind-trap (het zwarte blok) als grootste verdachte overbleef, werd de meter erbij gepakt. Met een datablad van het internet van dit versterkermoduul, de STK 4853, ging ik enkele aansluitingen af.
Al bij de voedingsaansluiting was een regelrechte sluiting te meten. Ik desoldeerde het IC (lees: knipte de pootjes door), sloot de voeding van de versterker er los op aan en meteen sprong 1 zekering.
Bij het weer aansluiten van de voeding op de hoofdprint van de versterker en daarna inschakelen, bleef alles heel. Geen zekering meer die het leven liet. Toen was wel duidelijk dat het probleem 'm in het versterkermoduul zat.
Het was duidelijk: deze versterker was echt overleden. Maar, wat zou er dan precies misgegaan zijn IN het moduul? Zou er visuele schade zijn? Spectaculair geƫxplodeerde transistors? Ik besloot het ding van zijn zwarte omhulsel te ontdoen.
Opgelet!
Onderstaande sloopwerkzaamheden zijn niet zonder risico!
Er zijn componenten waarin het giftige berylliumoxide aanwezig is!
Probeer via een datablad achter het materiaal van het substraat te komen voordat je aan het slopen gaat.
Gebruik daarnaast een veiligheidsbril! Het plastic vliegt alle kanten op.
Eerst met een mes, uiteindelijk zagen en breken
Ik begon met een stanleymes te snijden tussen het metalen koelvlak en het zwarte plastic, maar dat gaf geen krimp. Sterker nog, een deel van mijn mes brak af en bleef achter in het plastic.
Daarna heb ik met een metaalzaagje voorzichtig een rand weg gezaagd. Daarop verscheen een kleine kier en kon ik via een schroevendraaier en kniptang de rest van het plastic wegbreken, met de grootste voorzichtigheid natuurlijk, om het innerlijk niet te beschadigen.
Het innerlijk van STK4853 zichtbaar
Nou, dat zag er niet verkeerd uit: heel aardig was exact te zien welke transistoren uiteindelijk het vermogen uitstuurden voor de speakers: naast de 4 grote torren waren nog tientallen kleinere torretjes aanwezig op het printje.
De 2 rechter transistors trokken al snel m'n aandacht: ze 'klopten' niet helemaal als ik ze vergeleek met de rest, ik kon het alleen amper zien, dus pakte ik de microscoop erbij. Voor het onderscheid heb ik de transistoren genummerd.
Een vergelijking met een gezonde tor (links) en een zwaar beschadigde (rechts).
Bij de rechter is bij een van de aansluitpootjes duidelijk iets niet in orde.
Op de allerlaagste vergroting (veel groter was toch vrij onnodig) was dit het beeld.
Nee, zo hoort een transistor-chip er niet uit te zien. We kijken hier naar tor 2.
Zeg... daar links... is dat niet? Inderdaad: daar is een deel van de chip afgebroken, dat zag ik ook later pas.
Toch maar vergroot: hier is iets goed mis gegaan...
Tor nummer 1: Sodemieter! Een deel van het lichaam is gewoon afgebroken!
Nog steeds tor 1, maar dan een tweede barst: dit bleek dus slechts 1 van de 2 afgebroken delen te zijn.
Deze scheur/barst ontdekte ik pas bij de tweede 'analyse'.
'De scheur' uitvergroot: het is, relatief gezien, een enorme breuk, afgaande op het verschil in scherpte tussen de 2 delen.
Tot slot nog wat afbeeldingen van gezonde chips in hetzelfde blok.
De kleinste transistor die ik in het blok vinden kon.
Iets groter exemplaar, dat kwa uiterlijk wel wat weg heeft van een kastanjeblad.
En de grootste (de 4 vermogenstorren niet meegerekend) die ik vinden kon.