Dioden im Glasgehäuse, wasserdicht?...

[stefan]

Hallo,

ein Kollege berichtete heute, dass er Ausfälle bedrahteten Z-Dioden
wegen Kondenswasser hatte. Er sagte, dass sich die Drähte innerhalb der
Diode verfärbt hätten. Er führt das darauf zurück, dass die Dioden
offenbar nicht wasserdicht waren. In der Anlage befinden sich 10 gleiche
Baugruppen. Davon sind 4 mit diesem Fehler ausgestiegen.

Kann das jemand bestätigen, bzw. ist das Normal, oder handelt es sich
bei den verbauten Dioden um Murx?

Gruß

Stefan

 

[Axel Berger]

stefan wrote:

ist das Normal, oder handelt es sich
bei den verbauten Dioden um Murx?

Für normal würde ich es grundsätzlich nicht halten. Ich hatte allerdings
früher Ausfälle einer als offene Platine eingebauten Transitorzündung
nach jeweils etlichen Jahren Betrieb. Die Schuldigen waren damals
1N4148. Nach deren Tausch lief es wieder lange Zeit zuverlässig. Die
Platinen waren alle mit Lack eingesprüht, aber perfekt ist sowas
natürlich nie.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
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[olaf]

stefan <adresse@ist.invalid> wrote:

Kann das jemand bestätigen, bzw. ist das Normal, oder handelt es sich
bei den verbauten Dioden um Murx?

Ich wuerde es fuer normal halten da der Hersteller wohl nicht
garantiert das die Dioden IP68 sind. Wenn da also ueberhaubt Wasser an
die Anschluesse kommt dann ist die Konstruktion schon problematisch.
Auch ICs oder Transistoren sind nicht wasserdicht.

Olaf

 

[Christoph Müller]

Am 14.09.2020 um 18:59 schrieb stefan:

ein Kollege berichtete heute, dass er Ausfälle bedrahteten Z-Dioden
wegen Kondenswasser hatte. Er sagte, dass sich die Drähte innerhalb der
Diode verfärbt hätten. Er führt das darauf zurück, dass die Dioden
offenbar nicht wasserdicht waren. In der Anlage befinden sich 10 gleiche
Baugruppen. Davon sind 4 mit diesem Fehler ausgestiegen.

Kann das jemand bestätigen, bzw. ist das Normal, oder handelt es sich
bei den verbauten Dioden um Murx?

Glasdurchführungen sind nur dann wasserdicht, wenn die
Wärmeausdehnungskoeffizienten des Drahtes und des verwendeten Glases
gleich groß sind. Mit Kupferdraht geht\'s i.d.R. NICHT. Für solche Zwecke
gibt\'s Speziallegierungen. Röhrenhersteller kennen sich damit i.d.R. aus.

Die Drähte sollten zudem auch in der Einbaulage gerade aus dem
Glaskörper raus schauen. Wird der Draht zu nahe am Glas gebogen, kann es
sein, dass auf der Seite des großen Radius Material aus dem Glas
gezogen wird. Dann wird das Ganze schon aus geometrischen Gründen nicht
mehr dicht sein.

--
Servus
Christoph Müller
https://www.astrail.de

 

[Sebastian Wolf]

Am 14.09.2020 um 20:22 schrieb Christoph Müller:

Glasdurchführungen sind nur dann wasserdicht, wenn die
Wärmeausdehnungskoeffizienten des Drahtes und des verwendeten Glases
gleich groß sind. Mit Kupferdraht geht\'s i.d.R. NICHT. Für solche Zwecke
gibt\'s Speziallegierungen. Röhrenhersteller kennen sich damit i.d.R. aus.

Diodenhersteller auch, und die nehmen deshalb auch keinen Kupferdraht
für die Durchführung.

 

[Eric Bruecklmeier]

Am 14.09.2020 um 18:59 schrieb stefan:

Hallo,

ein Kollege berichtete heute, dass er Ausfälle bedrahteten Z-Dioden
wegen Kondenswasser hatte. Er sagte, dass sich die Drähte innerhalb der
Diode verfärbt hätten. Er führt das darauf zurück, dass die Dioden
offenbar nicht wasserdicht waren. In der Anlage befinden sich 10 gleiche
Baugruppen. Davon sind 4 mit diesem Fehler ausgestiegen.

Kann das jemand bestätigen, bzw. ist das Normal, oder handelt es sich
bei den verbauten Dioden um Murx?

ja, der Großteil elektronischer Bauelemente ist nicht \"wasserdicht\".
Murx ist, daß das \"Wasser\" überhaupt soweit kommt.

 

[Hanno Foest]

On 14.09.20 18:59, stefan wrote:

ein Kollege berichtete heute, dass er Ausfälle bedrahteten Z-Dioden
wegen Kondenswasser hatte.

Wenn schon in den Dioden Kondenswasser ist, dann ist es sicherlich auch
an anderen, kurzfristig noch problematischeren Stellen, wie z.B. auf der
Platine.

Er sagte, dass sich die Drähte innerhalb der
Diode verfärbt hätten. Er führt das darauf zurück, dass die Dioden
offenbar nicht wasserdicht waren.

\"nicht gasdicht\" wäre die richtige Formulierung. Und ja, ich würde nicht
davon ausgehen, daß irgendwelche Durchführungen gasdicht sind, es sei
denn, sie müssen es unbedingt sein, wie bei Glühbirnen oder Röhren. Auch
Kunststoff IC-Gehäuse sind nicht dicht, was schon zu Korrosion durch
Eindringen von Feuchtigkeit und Ausfall des Chips nach einigen Jahren
geführt hat - sofern dieser nicht ordentlich passiviert wurde. (Das kann
sogar bei eigentlich gasdichten Keramikgehäusen passieren. Nämlich wenn
das Wasser in der Keramik schon drin ist. Rolf hat dazu mal ein Paper
ausgegraben.)

Kann das jemand bestätigen, bzw. ist das Normal, oder handelt es sich
bei den verbauten Dioden um Murx?

Schwer zu sagen, wenn man die Umweltbedingungen, unter denen die Anlage
läuft, nicht kennt. Daß gerade die Z-Dioden ausfallen macht schon
skeptisch gegenüber deren Qualität. Andererseits hat es einen Grund, daß
man bei Elektronik unter widrigen Umweltbedingungen es normalerweise
nicht drauf ankommen läßt, und sicherheitshalber conformal coating
benutzt...

Hanno

--
The modern conservative is engaged in one of man\'s oldest exercises in
moral philosophy; that is, the search for a superior moral justification
for selfishness.
- John Kenneth Galbraith

 

[Axel Berger]

Christoph Müller wrote:

Glasdurchführungen sind nur dann wasserdicht, wenn die
Wärmeausdehnungskoeffizienten des Drahtes und des verwendeten Glases
gleich groß sind.

Ehrlichgesagt verstehe ich das nicht. Solche Einbettungen müssen
gasdicht gegen den Luftsauerstoff sein, sonst hält der Inhalt kaum
lange. Und dann nicht wasserdicht? Oder verstehe ich das falsch?


--
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[Marcel Mueller]

Am 14.09.20 um 18:59 schrieb stefan:

ein Kollege berichtete heute, dass er Ausfälle bedrahteten Z-Dioden
wegen Kondenswasser hatte. Er sagte, dass sich die Drähte innerhalb der
Diode verfärbt hätten. Er führt das darauf zurück, dass die Dioden
offenbar nicht wasserdicht waren. In der Anlage befinden sich 10 gleiche
Baugruppen. Davon sind 4 mit diesem Fehler ausgestiegen.

Kann das jemand bestätigen, bzw. ist das Normal, oder handelt es sich
bei den verbauten Dioden um Murx?

In Glas eingießen ist schon ziemlich dicht. Mit das beste, was man mit
geringem Aufwand hinbekommt, würde ich sogar sagen. Aber, wenn das Zeug
von außen beginnend korrodiert, kann das Wasser früher oder später fast
überall hin. Wasser hat ein Talent, in feinste ritzen sukzessive
einzudringen und dabei auch Glas zu spalten.

Ein anderer Aspekt ist Wärme und Kälte. Das ist im Besonderen in der
Kombination mit dem Wasser nicht nett. Die Sache mit der thermischen
Ausdehnung wurde ja schon erwähnt. Die meisten Metalle habe davon mehr
als Glas.


Marcel

 

[olaf]

Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> wrote:

In Glas eingießen ist schon ziemlich dicht. Mit das beste, was man mit
geringem Aufwand hinbekommt, würde ich sogar sagen. Aber, wenn das Zeug
von außen beginnend korrodiert, kann das Wasser früher oder später fast

Nicht nur das. Du hast ja an den Anschluessen einer Diode
ueblicherweise irgendeine Art von Gleichspannung. Wenn da Feuchtigkeit
drueber liegt dann gibt es auch noch Elektrolyse.

Da muss man ueberhaubt nicht weiter diskutieren. Wenn man Feuchtigkeit
auf Bauteilen hat dann hat man was falsch gemacht.


BTW: Ich vermute das die Problematiken zunehmen werden weil man heute
eher energiesparend konstruiert. Man hat als nicht wie frueher ein
schoen lauwarmes Gehause das sich selber trocken haelt.

Olaf

 

[Marcel Mueller]

Am 15.09.20 um 06:29 schrieb olaf:

Da muss man ueberhaubt nicht weiter diskutieren. Wenn man Feuchtigkeit
auf Bauteilen hat dann hat man was falsch gemacht.

Ack. Das Kondenswasser selber ist zwar sehr sauber und selbst bei
höheren Spannungen isolierend. Das gilt aber in keiner Weise für die
Oberflächen, auf denen es sich absetzt.

BTW: Ich vermute das die Problematiken zunehmen werden weil man heute
eher energiesparend konstruiert. Man hat als nicht wie frueher ein
schoen lauwarmes Gehause das sich selber trocken haelt.

Das gilt zumindest mal für 24/7 laufende Geräte.

Ein beliebter Fehler ist auch, es einigermaßen dicht zu machen. Das
leistet der Sache eher Vorschub, weil es den Luft- und vor allem
Wärmeaustausch verhindert. Erst wenn es 100% dicht ist und das auch
dauerhaft und die absolute Feuchte innen auch bei den tiefsten
Temperaturen unter dem Taupunkt bleibt, hat man gewonnen. Die dann
extrem trockene Luft ist aber auch nicht optimal für alle Bauteile.

Gut durchlüftet kann man hingegen ziemlich weit kommen. Weil die
Temperaturdifferenzen klein bleiben. Sichtkontakt zum Weltraum bei
Wolkenlosem Himmel ist auf jeden Fall zu vermeiden. Statt dessen reichen
Hauswände oder andere, etwas wärmere Oberflächen in Sichtweite, um das
Zehntel Grad mehr zu bekommen, damit die Kondensation bevorzugt
anderenorts statt findet. Gegen Blizzard oder Monsun reicht das freilich
nicht.


Marcel

 

[Christoph Müller]

Am 14.09.2020 um 21:33 schrieb Axel Berger:

Christoph Müller wrote:

Glasdurchführungen sind nur dann wasserdicht, wenn die
Wärmeausdehnungskoeffizienten des Drahtes und des verwendeten Glases
gleich groß sind.

Ehrlichgesagt verstehe ich das nicht. Solche Einbettungen müssen
gasdicht gegen den Luftsauerstoff sein, sonst hält der Inhalt kaum
lange. Und dann nicht wasserdicht? Oder verstehe ich das falsch?

Die Rede war von \"wasserdicht\". Wenn\'s gasdicht ist, sollte es auch
wasserdicht sein.

--
Servus
Christoph Müller
https://www.astrail.de

 

[Volker Bartheld]

On Tue, 15 Sep 2020 08:13:22 +0200, Christoph Müller wrote:

Am 14.09.2020 um 21:33 schrieb Axel Berger:
Christoph Müller wrote:
Glasdurchführungen sind nur dann wasserdicht, wenn die
Wärmeausdehnungskoeffizienten des Drahtes und des verwendeten Glases
gleich groß sind.
Ehrlichgesagt verstehe ich das nicht. Solche Einbettungen müssen
gasdicht gegen den Luftsauerstoff sein, sonst hält der Inhalt kaum
lange. Und dann nicht wasserdicht? Oder verstehe ich das falsch?
Die Rede war von \"wasserdicht\". Wenn\'s gasdicht ist, sollte es auch
wasserdicht sein.

Es ging Axel um den Unterschied zwischen \"hinreichend\" vs. \"notwendig\", d.
h. er fragte, ob \"gasdicht\" (wohl eine geforderte Eigenschaft von Dioden
im Glasgehäuse, die vermutlich sonst ziemlich fix verrotten und gar nicht
die Anforderungen in puncto Strombelastbarkeit, Spannungsfestigkeit, usw.
erfüllen würden) nicht automatisch hinreichend für \"wasserdicht\" sei.

Für den OP müßte man noch erwähnen, daß Kondenswasser innerhalb eines
Geräts mit elektronischen Komponenten ein Designfehler ist, den man
konstruktiv ausschließen sollte (schon die Schutzart IPX1 reicht). Auch
wenn eine _neue_ Diode im Glasgehäuse wasserdicht wäre, dann läge über
ihren unisolierten Anschlußdrähten trotzdem eine Spannung von mindestens
0.7V und die Elektrolyse ginge munter vor sich hin.

Ja, wir können jetzt länglich diskutieren, wie gut die Leitfähigkeit von
Kondenswasser ist, ob es einen Unterschied macht, daß Zinn weiter unten in
der elektrochemischen Spannungsreihe steht, es eine Lösung bringt, wenn
man die Diode durch solche im Kunststoffgehäuse austauscht und
1K-PU-Spray (Kontakt Chemie Urethan 71) sprüht oder Gießharz schüttet.

Pfusch ist und bleibt es trotzdem.

Allerdings behaupte ich, daß ein Diodenausfall unter Verfärbung der Drähte
innerhalb des Glasgehäuses (also DO-35, SC-40, SOD-27, DO-204AH, DO-57
[1]) nicht zwingend etwas mit Kondenswasser zu tun haben muß. Vielleicht
wurde es dem Halbleiter einfach zu warm und die Drähte sind angelaufen.
Oder die Bonddrähte bzw. sonstiges Material ist explodiert und hat sich
ringsum niedergeschlagen. Stelle ich mir ohne Mikroskop eh schwierig vor,
in dem Gehäuse überhaupt irgendwas zu erkennen.

Volker

[1] https://www.reichelt.de/schalt-diode-100-v-150-ma-do-35-1n-4148-p1730.html

 

[Christoph Müller]

Am 15.09.2020 um 11:55 schrieb Volker Bartheld:

Allerdings behaupte ich, daß ein Diodenausfall unter Verfärbung der Drähte
innerhalb des Glasgehäuses (also DO-35, SC-40, SOD-27, DO-204AH, DO-57
[1]) nicht zwingend etwas mit Kondenswasser zu tun haben muß. Vielleicht
wurde es dem Halbleiter einfach zu warm und die Drähte sind angelaufen.

Dann kann man auch in etwa die Temperatur abschätzen, die aufgetreten ist:
https://de.wikipedia.org/wiki/Anlauffarbe

Oder die Bonddrähte bzw. sonstiges Material ist explodiert und hat sich
ringsum niedergeschlagen. Stelle ich mir ohne Mikroskop eh schwierig vor,
in dem Gehäuse überhaupt irgendwas zu erkennen.

Sehe ich auch so.

--
Servus
Christoph Müller
https://www.astrail.de

 

[stefan]

Am 15.09.2020 um 07:07 schrieb Marcel Mueller:

Am 15.09.20 um 06:29 schrieb olaf:
Da muss man ueberhaubt nicht weiter diskutieren. Wenn man Feuchtigkeit
auf Bauteilen hat dann hat man was falsch gemacht.

Ack. Das Kondenswasser selber ist zwar sehr sauber und selbst bei
höheren Spannungen isolierend. Das gilt aber in keiner Weise für die
Oberflächen, auf denen es sich absetzt.

BTW: Ich vermute das die Problematiken zunehmen werden weil man heute
eher energiesparend konstruiert. Man hat als nicht wie frueher ein
schoen lauwarmes Gehause das sich selber trocken haelt.

Das gilt zumindest mal für 24/7 laufende Geräte.

Ein beliebter Fehler ist auch, es einigermaßen dicht zu machen. Das
leistet der Sache eher Vorschub, weil es den Luft- und vor allem
Wärmeaustausch verhindert. Erst wenn es 100% dicht ist und das auch
dauerhaft und die absolute Feuchte innen auch bei den tiefsten
Temperaturen unter dem Taupunkt bleibt, hat man gewonnen. Die dann
extrem trockene Luft ist aber auch nicht optimal für alle Bauteile.

Gut durchlüftet kann man hingegen ziemlich weit kommen. Weil die
Temperaturdifferenzen klein bleiben. Sichtkontakt zum Weltraum bei
Wolkenlosem Himmel ist auf jeden Fall zu vermeiden. Statt dessen reichen
Hauswände oder andere, etwas wärmere Oberflächen in Sichtweite, um das
Zehntel Grad mehr zu bekommen, damit die Kondensation bevorzugt
anderenorts statt findet. Gegen Blizzard oder Monsun reicht das freilich
nicht.

Das Problem ist hier die vom Kunden installierte Kühlanlage. Die Anlage
wird in einem tropischen Land mit Umgebungstemperaturen von 40°C und
mehr betrieben und muss gekühlt werden. Das hat der Kunde wohl übertrieben.

Marcel

 

[olaf]

stefan <adresse@ist.invalid> wrote:

Das Problem ist hier die vom Kunden installierte Kühlanlage. Die Anlage
wird in einem tropischen Land mit Umgebungstemperaturen von 40°C und
mehr betrieben und muss gekühlt werden. Das hat der Kunde wohl übertrieben.

Beim abkuehlen wird doch eigentlich die Luftfeuchtigkeit entfernt.
Aber ist natuerlich doof wenn man irgendwann die Kuehlung ausschaltet
und dann feuchte Luft aus der Umgebung dran kommt.

Tja, dann muesst ihr wohl noch eine Tropenversion mit Coating auflegen.

Olaf

 

[stefan]

Am 16.09.2020 um 17:25 schrieb olaf:

stefan <adresse@ist.invalid> wrote:

Das Problem ist hier die vom Kunden installierte Kühlanlage. Die Anlage
wird in einem tropischen Land mit Umgebungstemperaturen von 40°C und
mehr betrieben und muss gekühlt werden. Das hat der Kunde wohl übertrieben.

Beim abkuehlen wird doch eigentlich die Luftfeuchtigkeit entfernt.
Aber ist natuerlich doof wenn man irgendwann die Kuehlung ausschaltet
und dann feuchte Luft aus der Umgebung dran kommt.

Kondenswasser gibt es auch bei laufender Kühlung weil die Temperatur des
Kühlmittels deutlich geringer war als eigentlich notwendig.

> Tja, dann muesst ihr wohl noch eine Tropenversion mit Coating auflegen.

Der Kunde muss einfach die Kühlmitteltemperatur erhöhen. Das ist auch
wohl schon passiert. Die Ersatzplatinen wurden trotzdem zusätzlich lackiert.

Interessant an der ganzen Geschichte ist eigentlich nur, dass es zu
Korrosion im Glasgehäuse kam.

 

[olaf]

stefan <adresse@ist.invalid> wrote:

Interessant an der ganzen Geschichte ist eigentlich nur, dass es zu
Korrosion im Glasgehäuse kam.

Da ist es einfach nur zuerst aufgefallen. Ich hatte mal eine Anwendung
wo ein DS1820 in einem Bohrloch nicht richtig vergossen war. Dann ist
da Wasser rein kondensiert, das Wasser ist nach einen Monat in das
Gehaeuse reingezogen und die Teile haben dann 2-3Grad falsch
gemessen. Die Geraete liefen dann beim Kunden immer so 1-2Monate bis
zum Ausfall.

Aber mein Lieblingsfall war ein Geraet das ein Kunde in einer
korossiven Atmosphaere betrieben hat. Da war das Eisengehaeuse eines
Quarzes komplett weg gerostet. Das Teil stand dann einfach nackig in
der Luft. Die restliche Elektronik sah aber noch gut aus.


Olaf

 

[Reinhardt Behm]

On 9/17/20 2:37 AM, olaf wrote:

stefan <adresse@ist.invalid> wrote:

Interessant an der ganzen Geschichte ist eigentlich nur, dass es zu
Korrosion im Glasgehäuse kam.

Da ist es einfach nur zuerst aufgefallen. Ich hatte mal eine Anwendung
wo ein DS1820 in einem Bohrloch nicht richtig vergossen war. Dann ist
da Wasser rein kondensiert, das Wasser ist nach einen Monat in das
Gehaeuse reingezogen und die Teile haben dann 2-3Grad falsch
gemessen. Die Geraete liefen dann beim Kunden immer so 1-2Monate bis
zum Ausfall.

Aber mein Lieblingsfall war ein Geraet das ein Kunde in einer
korossiven Atmosphaere betrieben hat. Da war das Eisengehaeuse eines
Quarzes komplett weg gerostet. Das Teil stand dann einfach nackig in
der Luft. Die restliche Elektronik sah aber noch gut aus.

Es hat jetzt nichts mit den Dioden zu tun, aber lieferten mal einige
Geräte mit TFT an die olivgrüne Trachtentruppe.
Nach einem halben Jahr waren bei den TFTs einige Zeilen und/oder Spalten
ausgefallen.
Der Hersteller hat sie untersucht und gefunden, dass sie wohl in
Schwefel haltiger Umgebung gewesen sein mussten. An den Kontaktierungen
zum eigentlichen Display hatten sich durch Kupfersulfid Kurzschlüsse
gebildet. Vom Gerät selbst konnten keine Schwefel-Ausdünstugen kommen.
Keiner weiß, was die da wohl gelagert hatten.

 

[Heinz Schmitz]

Reinhardt Behm wrote:

Es hat jetzt nichts mit den Dioden zu tun, aber lieferten mal einige
Geräte mit TFT an die olivgrüne Trachtentruppe.
Nach einem halben Jahr waren bei den TFTs einige Zeilen und/oder Spalten
ausgefallen.
Der Hersteller hat sie untersucht und gefunden, dass sie wohl in
Schwefel haltiger Umgebung gewesen sein mussten. An den Kontaktierungen
zum eigentlichen Display hatten sich durch Kupfersulfid Kurzschlüsse
gebildet. Vom Gerät selbst konnten keine Schwefel-Ausdünstugen kommen.
Keiner weiß, was die da wohl gelagert hatten.

Regelmässige längere Handhabung in Esszimmer oder Küche kann
ausreichen.

Grüße,
H.

PS
So wie auch ausdauernde Nutzung des Laptops im Bett ziemlich sicher
zum Ausfall des Lüfters führen kann (Verstopfung).