Éléments RTD CMS

La référence 5164075 est fournie sur cadre wafer, tandis que la 5195006 est fournie en bobine blister. L’élément de détection est commun aux deux variantes : Pt1000 avec un coefficient de température de 3850 ppm/K, une tolérance F 0.6 (2B), une plage continue de -50 à +200 °C et les mêmes dimensions SMD 1206 SC. La bobine, face vers le haut, contient jusqu’à 4 200 pièces et convient à une manutention des composants sur bobine. La version sur cadre wafer est destinée aux équipements de production configurés pour la manipulation de puces ou de cadres avant frittage. Les deux formats ont une classification MSL 1 et une durée minimale de stockage de neuf mois dans leur emballage non ouvert ; le choix relève donc principalement de la logistique d’assemblage.

Oui, à condition que le procédé d’assemblage prenne en charge le frittage à l’argent sur la face arrière et le bonding ultrasonique par fil épais sur la face supérieure. La face arrière présente une métallisation épaisse AgPd, avec une résistance au cisaillement du joint fritté spécifiée à plus de 10 N/mm² minimum et plus de 20 N/mm² en moyenne. La surface supérieure AgPt est prévue pour le bonding et présente une force d’arrachement spécifiée supérieure à 210 cN lorsqu’elle est évaluée avec un fil épais Al H11 de 300 µm. Positionner le capteur près de la puce réduit le trajet thermique et peut diminuer l’écart de température entre l’élément de détection et la source de chaleur. La conception finale nécessite néanmoins une validation du procédé couvrant la finition du substrat, la pâte de frittage, la pression, le cycle thermique, les paramètres de bonding et l’encapsulation.

Utilisez un courant de mesure compris entre 0,1 et 0,3 mA, en choisissant la plus faible valeur qui fournisse néanmoins la qualité de signal et la marge de bruit requises. À environ 1 000 Ω, cette plage de courant génère environ 0,01 à 0,09 mW de puissance électrique dans le capteur. En appliquant le coefficient d’auto-échauffement à l’état non monté, inférieur à 0,4 K/mW, on obtient une élévation de température estimée inférieure à environ 0,004 à 0,036 K dans cette condition de référence. L’auto-échauffement réel dépend du joint de frittage, du substrat, du flux d’air, de l’encapsulation et de la masse thermique environnante. Le capteur assemblé doit donc être vérifié avec le courant d’excitation, le cycle d’échantillonnage et la température de fonctionnement prévus.

F 0.6 (2B) définit l’écart admissible de l’élément par rapport à la caractéristique nominale résistance-température DIN EN IEC 60751 en fonctionnement continu de -50 à +200 °C. Le coefficient de température de 3850 ppm/K définit la pente nominale de résistance utilisée par le circuit de mesure. Cette tolérance du composant n’inclut pas la précision du courant d’excitation, l’erreur de l’étage analogique frontal, l’erreur du CAN, la résistance d’interconnexion, les gradients thermiques ni l’auto-échauffement. Un budget d’erreurs au niveau système doit combiner toutes ces contributions sur l’ensemble de la plage de fonctionnement, au lieu de considérer la classe RTD comme la précision de l’instrument fini. L’étalonnage peut corriger les décalages électroniques répétables, mais les erreurs thermiques liées au montage doivent être évaluées dans l’assemblage réel.

Les applications au-delà de +200 °C sont indiquées comme possibles, mais la plage de tolérance continue déclarée F 0.6 (2B) s’arrête à +200 °C. Le programme d’essais de longue durée comprend 1 000 heures à +200 °C et 1 000 cycles thermiques entre -40 et +150 °C, et non une tolérance définie ni une durée de vie nominale au-delà de +200 °C. Les ingénieurs ne doivent pas extrapoler la précision de classe spécifiée, la dérive ou le comportement d’isolement au-delà de la plage déclarée. Les matériaux du joint de frittage, les fils de bonding, la dilatation du substrat et l’encapsulation peuvent également devenir des facteurs limitants à plus haute température. Un fonctionnement au-dessus de +200 °C doit donc être traité comme une application validée séparément, avec des limites de performance explicitement convenues.

La dérive maximale de R₀ est limitée à 0,23 % après chacun de trois essais réalisés indépendamment : 1 000 heures à +200 °C, 1 000 heures à +85 °C et 85 % d’humidité relative, et 1 000 cycles de -40 à +150 °C. Pour un élément Pt1000, 0,23 % correspond à 2,3 Ω à 0 °C. Avec une sensibilité nominale d’environ 3,85 Ω/K à proximité de 0 °C, cette variation de résistance équivaut à environ 0,6 K avant prise en compte des autres erreurs. Ces essais sont indépendants et ne représentent pas toutes les combinaisons possibles d’humidité, de courant d’excitation, de cyclage thermique et de contraintes de montage. Utilisez la limite de 0,23 % comme contribution au vieillissement au niveau du composant et ajoutez une marge système appropriée au profil de fonctionnement visé.

Non, la valeur de 7,5 kV est une valeur théorique au niveau du composant, basée sur les propriétés du matériau du substrat et sur la géométrie du capteur. Le procédé d’assemblage, l’encapsulation, le matériau d’enrobage sélectionné et la forme du ménisque d’enrobage peuvent réduire la tenue en tension effectivement obtenue. La résistance d’isolement distincte supérieure à 1 000 MΩ à 20 °C indique un faible courant de fuite dans les conditions spécifiées, mais elle ne remplace pas une qualification haute tension. Les distances de fuite et d’isolement, la construction du substrat, la contamination, l’humidité et les cycles thermiques doivent être évalués au niveau du module. L’ensemble final doit être validé au moyen des essais de tenue en tension et d’isolement requis pour sa tension de service et la norme de sécurité applicable.