ABS Steuergerät und der Wackelkontakt

In den modernen Kraftfahrzeugen ist ja massenweise Elektronik verbaut, die über unterschiedliche Bussysteme miteinander kommuniziert. Zahlreiche Steuergeräte verarbeiten Sensordaten und führen damit Regel- und Steueraufgaben durch und senden diese an Aktoren und Geber. Doch leider ist viel Elektronik, vorallem die hochintegrierte, auch fehleranfällig. Die rauhen Umgebungsbedinungen, die in einem Fahrzeug herrschen, insbesonders im Motorraum, lassen diese Komponenten schneller altern. So treten immer wieder Ausfälle von Komponenten auf. Manchmal sind es nur Kleinigkeiten, wie Kontaktfehler durch zum Beispiel kalte Löstellen. Diese Fehler lassen sich oft auch einfach reparieren, ohne gleich ein neues Teil kaufen zu müssen. Oder zumindest provisorisch reparieren, um das Fahrzeug im betriebsfähigen Zustand zu halten, bis ein Neuteil verfügbar ist.

Dieses Mal habe ich ein Auge auf ein Steuergerät eines BMW geworfen, das für die Bremsdruckunterbrechung im Radblockier-Fall zuständig ist – also ein ABS – Steuergerät. Die ABS-Kontrolleuchten im Tachomodul signalisierten durch ein Dauerleuchten, dass hier ein Defekt vorliegt. Die Radsensoren und Verbindungsleitungen zum Steuergerät kamen als Fehlerursache nicht in Betracht – es konnte dann nur das Steuergerät sein. Vom Hydraulikblock getrennt landet es auf meinem Tisch.

Bosch ABS-Steuergerät 34.52-6750345

Die Elektronik verbirgt sich unter einer verschweissten Kunststoffabdeckung. (im Bild direkt vor dem Stecker zu sehen). Diese lässt sich nur mit gröberer Gewalt öffnen. Ich wählte hier eine kleine Trennscheibe für den Drehmel, mit dem ich die Klebestellen an drei Kanten vorsichtig auftrennen konnte.

Schnitt entlang der Klebeschweissstelle

Im Bild kann man die Schnittstelle erkennen. Die hintere Seite unter dem Stecker ist für die Trennscheibe nicht zugänglich. Das ist aber auch nicht notwendig, da der Deckel so zum Stecker hin hochgebogen werden kann und nicht vollständig entfernt werden muss.

Deckel ist hochgeklappt

Nun kann der Deckel hochgeklappt werden. Darunter kommt die Elektronik zum Vorschein. Hier ist nun höchste Vorsicht geboten. Die Trägerplatine (vermutlich Rogers-Material) ist lediglich mit Silikongel geschützt. Und darunter befinden sich nicht nur einige SMD-Komponenten, sondern auch direkt die DIEs (also die Siliziumhalbleiter – so wie sie vom Waver geschnitten werden, bevor sie in einem Gehäuse vergossen und gesichtert werden) Diese wiederum sind auf die Platine geklebt und mit Bonddrähten zu dieser verbunden. Die Drähte haben teilweise einen Durchmesser von 25µm und man kann sich vorstellen, die sind auch ziemlich empfindlich. Geschützt sind sie lediglich durch das Silikongel, das immer extrem dauerelastisch ist. Diese Konstruktion macht den extremen mechanischen Materialstress, der durch die thermischen Gegebenheiten im Motorraum und Vibrationen besteht, vermutlich am besten mit…

Betrachtet man die Platine genauer, so ist zu erkennen, dass auch die Verbindungsleitungen zur Aussenwelt (Stecker und Elektromagnete) mit unterschiedlich dicken Bonddrähten ausgeführt sind. Und hier ist in den meisten Fällen auch der Fehler zu suchen. Manche Bondstellen brechen.

Die ersten fünf dicken Leitungen von links sehen unter dem Mikroskop wie folgt aus:

Bruchstellen an den Bondstellen

Wenn man ganz genau hinsieht kann man die Bruchstellen erkennen. Mit einer Pinzette lassen sich die defekten Leitungen einfach herunterziehen.

defekte Bonddrähte sind entfernt

Sind die defekten Bonddrähte entfernt, dann muss das Silikongel vorsichtig zur Seite geschoben werden. (Ideal wäre an dieser Stelle, das gesamte Gel zu entfernen – das würde eine professionelle Reparatur unter dem Wirebonder ermöglichen) Da ich die Möglichkeit zur Gelentfernung leider nicht habe, muss hier gelötet werden. Aber auch hier ist doch ein wenig Geschick von Nöten.

Neue Verbindungsleitungen

Es sieht zwar nicht perfekt aus, aber die Lötverbindungen halten und haben Kontakt. Ich habe hier lackierten Kuperdraht mit 100µm Durchmesser genommen, da die Silberbonddrahtbestände in dieser riesigen Dimension nicht vorrätig sind…

Jetzt kann das fehlende Silikongel ersetzt werden. Ein vorsichtiges Verstreichen des umliegenden ist bedingt ebenfalls möglich. Der Deckel kann nun mit Kleber wieder verschlossen und versiegelt werden. Hier bietet sich der KFZ-Scheibenkleber an.

Wenn alles geklappt hat und keine weiteren Bonddrähte (auch auf dem Board selbst) beschädigt sind, dann sollte das Steuergerät wieder arbeiten.  Hier ein kurzes Video zur Reparatur:

 

 

 

Carrera Retro – ein Kellerfund

Beim Stöbern in den Tiefen des Kellers  ist mir wieder ein Stück aufgefallen, das meine Aufmerksamkeit auf sich zog. In einer modrigen Kartonbox befanden sich kleine, sehr staubige Spielzeugmodellfahrzeuge aus den Kinderzeiten. Darunter war auch ein Fahrzeug, das viel älter aussah und nicht zu den anderen Teilen passte. Das musste ich mir genauer ansehen. Zuerst einmal war eine Reinigung notwendig. Nachdem der ganze Staub und Dreck entfernt war, kam folgendes zum Vorschein:

Es dürfte sich dabei um ein „Carrera-Modell“ für die gleichnamige Rennbahn handeln. Bei meinen online Recherchen bin ich auf die Bezeichung „Lotus Climax 40402“ gestossen. Das Fahrzeug dürfte aus den Jahren 1967 bis 70 aus der „Carrera Universal“ Serie oder der „Carrera 123“ Serie stammen. Die Carrera Universal Serie stammt aus dem Jahr 1963 und die Autos wurden im Maßstab 1:32 gebaut. Carrera 124 von 1967 bezieht sich hier auch wieder auf den Maßstab von 1:24. Falls sich hier zufällig ein Carrera Kenner herverirrt, würde es mich freuen zu erfahren, aus welcher Serie der kleiner Wagen wirklich stammt.

Der Strom für den Antrieb wird über einen kleinene Schleifkontakte vom Führungsslot in der Bahn zum Fahrzeug übertragen.

 

Ein DC-Motor treibt das Auto an. Die Kraft vom Motorritzel wird über ein Winkelgetriebe auf die Starre Achse übertragen. Hier ist das Kunstoffzahnrad leider beschädigt. Dieses Teil war wohl eine Schwachstelle der Autos…

Schwachstelle Zahnrad

 

Man beachte die Induktivitäten in der Zuleitung des Motors und den parallel geschalteten Kondensator. Auch damals war Funkentstörung und EMV schon ein Thema.

Die Kunststoffkarosserie ist noch in einem relativ guten Zustand. Es fehlen drei Trichter des Motorlufteinlasses und die Auspuffendrohre sind scheinbar abgebrochen. Trotz dieser kleinen Makel kommt das Modell in die Vitrine. Schade dass keine weiteren Komponenten dieser Anlage mehr vorhanden sind.

UPDATE: Bei dem Auto handelt es sich um ein Modell der Serie UNIVERSAL 132. Danke an Johannes für die Info. Die Bahn dieser Serie ist mit einem Dreileitersystem ausgestattet, wobei in der Nut die Masseschiene verläuft und je eine Schiene links und rechts neben der Nut. Diese beiden Schienen waren getrennt versorgt, sodass in einer Bahn zwei Autos unabhängig voneinander gefahren werden konnten. Die um 360° drehbaren Schleifer ermöglichten sogar U-Turns des Fahrzeugs…