3. Sep 2008, 11:13

Als zweiter Durchbruch (englisch: "secondary breakdown") wird eine besondere Form der Überlastung eines Bipolartransistors durch zu hohe Spannung (Sperrspannung über der Kollektor-Emitter-Strecke) bezeichnet.

Bauartbedingt besitzt jeder npn- oder pnp-Transistor eine bestimmte, maximal zulässige Sperrspannung über der Kollektor-Emitter-Strecke bei unbeschaltetem Steueranschluss (Basis). Gemeinhin wird dieser Wert mit dem Parameter U_CE0 bezeichnet. Wird dieser Wert von der angelegten Spannung überschritten, kommt es zum sogenannten "ersten Durchbruch", bei welchem das Bauelement, ähnlich dem Verhalten einer Z-Diode, beginnt zu leiten. Solange in diesem Fall nicht die zulässige Temperatur überschritten wird, ist ein erster Durchbruch bei den meisten Transistoren unschädlich.

Wird ein solcher Transistor an seiner Basis aber solcherart vorgespannt, dass diese in Sperrrichtung betrieben wird (negativ bei einem npn-Transistor und positiv beim pnp-Pendant), so sind die meisten Typen dazu in der Lage, deutlich höhere Spannungen zu sperren. Der Gewinn an Sperrspannung kann ~50% betragen. (Nur Bipolartransistoren können auf diese Weise "getunt" werden. MOSFETs z. B. bieten diese Möglichkeit nicht.) Diese maximal mögliche Sperrspannung bei solcherart betriebenen Transistoren wird mit dem Parameter U_CE,r oder U_CB0 in den Datenblättern angegeben.

Erst wenn ein so gesperrter Transistor in einem Fehlerfall durch zu hohe Spannung zum Leiten gebracht wird, tritt der sogenannte "zweite Durchbruch" auf, der das Bauelement leicht zerstören kann. Dieser Durchbruch erzeugt punktförmige Überhitzungen auf der Chipfläche und verschlechtert zumindest die Eigenschaften des Bauteils.

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