Este reporte de prueba muestra la información y describe los procedimientos para probar la capacidad de carga actual de las puntas de prueba de QA y sus respectivas bases o pines de terminación. La carga actual de una sonda es determinada con respecto a la temperatura de dicha sonda. (Para mas información, referirse a la nota de Aplicación titulada Rangos de Temperatura de Trabajo). Las pruebas de QA fueron hechas a una temperatura nominal de ambiente de 20° C. La capacidad final de carga de corriente de una sonda dependerá de muchos factores adicionales específicos a la aplicación actual.
La temperatura máxima que puede tolerar una sonda en principalmente determinada por el material del resorte y el lubricante usado. Especificaciones de sondas con alambres de alambre de música están limitadas a 120°C, mientras que resortes de acero inoxidable con lubricantes de alta temperatura pueden manejar hasta 204°C. Las especificaciones para ambas temperaturas están delineadas en sus respectivas paginas del producto.
La temperatura máxima que puede tolerar una sonda en principalmente determinada por el material del resorte y el lubricante usado. Especificaciones de sondas con alambres de alambre de música están limitadas a 120°C, mientras que resortes de acero inoxidable con lubricantes de alta temperatura pueden manejar hasta 204°C. Las especificaciones para ambas temperaturas están delineadas en sus respectivas paginas del producto.
El Sistema de prueba de corriente de QA Technology consiste en un sistema de adquisición de data multicanal, fuentes programables de DC, una cámara de fixtura de prueba aislada de corrientes de aire de ambiente, y una PC industrial para proveer la configuración de prueba, control y grabación de data. La cámara de fixtura de prueba provee puntos de conexión para una o dos fixturas de prueba a la vez, y también contiene termopares instalados para medir la temperatura ambiental del aire durante la prueba.
Para nuestra serie de sondas convencionales, fixturas de prueba FR4 se construyeron para montar y probar ocho sondas a la vez. Puntas estándar de carrera 0.250 [6.35] fueron activadas 2/3 de su carrera nominal. Sondas de larga carrera 0.400 [10.16] fueron probadas a una carrera 0.075 [1.91], la cual es usada comúnmente en fixturas de nivel dual. Las sondas fueron espaciadas 1.00 [2.54] para proveer aislamiento térmico efectivo entre las mismas sondas. Una tarjeta de circuito fue diseñada para permitir que las ocho sondas en cada fixtura fueran conectadas en serie. La superficie de dicho circuito fue recubierta para simular las condiciones de contacto típicas entre las puntas de las sondas y la tarjeta de circuito bajo prueba. Las bases fueron interconectadas ara completar el circuito de corriente. El calibre de alambre usado para conectar las bases fueron seleccionados de acuerdo con la corriente de prueba esperada.
Termopares de calibre fino tipo T (Cobre/Cobre-níquel) fueron soldadas a las bases justo debajo de la superficie inferior de la placa de montaje de las bases. Dicho alambre de calibre fino para termopares minimizo la transferencia de calor de la base y disminuyo el tiempo de respuesta termal. Los termopares también se conectaron a el sistema multicanal de adquisición de data.
En el caso de Probes® de QA, los termopares de prueba fueron sujetados directamente al tubo de la sonda, justo arriba del receptor de interconexión del tubo. Los pines de terminación del X Probe fueron conectados de la misma manera como a las bases de sondas convencionales.
Para probar bases inalámbricas y pines de terminación, las fixturas de prueba se diseñaron para que las sondas de prueba y de interface inalámbricas sean parte del recorrido de la corriente. La tarjeta de interfaz fue espaciada para que los émbolos se compriman a la carrera recomendada y un pad plano de oro se uso como punto de contacto. Contactos de oro en la tarjeta interfaz se alambraron para completar el circuito de la corriente en serie y un termopar se soldó al tubo de la sonda de la interface inalámbrica para monitorear la temperatura de la asamblea de la sonda interfaz. En general la capacidad de acarrear corriente de las bases inalámbricas y pines de terminación fueron menores que la de las bases estándar y ensamble de terminación debido a la sonda de interface adicional.
Una Fuente de poder programable DC se uso para proveer una corriente de prueba constante a través de las sondas y bases o pines de terminación siendo probadas. La corriente se incremento gradualmente y los ensamblajes fueron permitidos que alcanzaran una temperatura estable antes que las lecturas fueran grabadas. Este proceso se repitió hasta que el aumento requerido de la temperatura se alcanzo en la mayoría de las sondas bajo prueba.
El calibre del alambre usado para interconectar las bases o pines de terminación de las sondas bajo prueba vario dependiendo en los requisitos de corriente final para la prueba. Por supuesto, la elección del calibre del alambre tuvo un papel significante para determinar la temperatura de sondas especificas durante la prueba. Un alambre de calibre grueso estuvo mas fresco para cualquier corriente, con el conductor de cobre actuando como disipador de calor para la sonda siendo probada.
Tres sets de pruebas se llevaron a cabo y se analizaron estadísticamente para producir una curva de temperatura vs. Corriente basada en un aumento 3-sigma arriba de los valores promedio de información. La clasificación final de acarreo de corriente de las sondas se derivo de esta curva. Usando el estándar 3-sigma, 99.7% de todas las sondar cumplieron con la clasificación de corriente.
La configuración para sondas M035-14, M08-89, y M100-75 usaron fixturas diseñadas con base a aplicaciones típicas para estas sondas y consistieron en dos placas con las sondas capturadas entre plato superior e inferior. Un pequeño canal transversal se maquino en los platos para permitir espacio para los alambres de los termopares. Dos tarjetas con circuitos cubrieron las placas superiores e inferiores para llevar la corriente de prueba en serie a través de las ocho sondas.
Densidad de Montaje de Sondas – Densidades altas de montaje de sondas reducen la habilidad de la sonda de acarrear corriente. Esto es debido a la combinación del calor generada por las sondas y la reducción de circulación de aire vía convección natural. Debido a que cada aplicación es única, se recomienda que las pruebas correspondientes se hagan antes de que las sondas estén en servicio en aplicaciones de alta corriente, densidades altas, o flujo de aire limitado.
Enfriamiento de la Sonda - Estas mediciones de temperatura fueron hechas en la ausencia de cualquier convección forzada. Al proveer circulación de aire (por ejemplo, con un abanico) alrededor de las bases o pines de terminación se reducirá la temperatura para cualquier corriente. También, pruebas han mostrado que el flujo de aire presente proveniente de escapes en una fixtura de vacío típica reducirá la temperatura.
Temperaturas Elevadas de Ambiente - Para condiciones donde la temperatura ambiente difiere de los 20°C de estas pruebas, Una técnica grafica simple puede usarse para obtener una corrección de limite de corriente; mueva hacia abajo la línea limite de temperatura la misma cantidad que la temperatura ambiente actual que supera 20°C. Por ejemplo, una sonda de la serie 100-PRH25 operando en un medioambiente con temperatura de 55°C excederá 120°C a 15.4 Amperes y 204°C a 24.7ª (en lugar de 19.8 Amperes y 28.3 Amperes respectivamente a 20°C Ambiente).
Ciclo de Corriente para Corrientes Pulsadas - Esta data refleja el desempeño a un 100% ciclo de trabajo. Corrientes mas altas pueden ser acarreadas por pulsos de duración corta. Por simplicidad, aplique corrientes mas altas por menos de un segundo (pulsos mas largos pueden ser acarreados, pero requieren conocer la inercia termal y tasa de ganancia de temperatura). La temperatura final se determina por el poder disipado [P=I2R], así que ajustes al ciclo deberán hacerse de acuerdo al cuadrado de la relación de corriente. Por ejemplo, una 100-PRH2509X en un 100-SDH250W esta clasificada con 19.8 Amperes. Si se desea acarrear 35 Amperes, el ciclo de trabajo tendrá que ser (19.8 ÷ 35)2 = 0.5662 = 0.32 = 32%. Para prevenir calentamiento excesivo a 35 Amperes, alimentación debe ser aplicada por menos de 320 milisegundos (1 segundo X 32%). De la misma manera, las sondas y bases de la serie 187-25 están diseñadas para aplicaciones de alta corriente debido a los diámetros y áreas de contacto de superficies internas mas grandes en comparación con otras series. Una sonda 187-PRH2509H en una base 187-SDH250S acarrea un máximo de corriente continua de 41 Amperes. Para acarrear 75 Amperes, deberá ser aplicado a un ciclo de 30%, siendo (59 ÷ 75)2 = 0.619 = 62%.
Punto de referencia - Para fines de comparación, tenga en cuenta que un cable de cobre sólido de 16 AWG, Ø 0,051 [1,30], casi del mismo diámetro que un tubo de sonda de la serie 100-25, Ø 0,054 [1,37] alcanza los 120 °C a 31 amperios.
