JUMO Platinum-Chip Sensors in SMD Design According Fiche technique
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JUMO GmbH & Co. KG Adresse de livraison : Mackenrodtstraße 14 36039 Fulda, Allemagne Adresse postale : 36035 Fulda, Allemagne Tél. : +49 661 6003-0 Fax. : +49 661 6003-607 E-Mail : mail@jumo.net Internet : www.jumo.net JUMO-REGULATION SAS 7 rue des Drapiers B.P. 45200 57075 Metz Cedex 3, France Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +33 3 87 37 53 00 +33 3 87 37 89 00 info.fr@jumo.net www.jumo.fr JUMO AUTOMATION S.P.R.L. / P.G.M.B.H. / B.V.B.A Industriestraße 18 4700 Eupen, Belgique JUMO Mess- und Regeltechnik AG Laubisrütistrasse 70 8712 Stäfa, Suisse Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +32 87 59 53 00 +32 87 74 02 03 info@jumo.be www.jumo.be +41 44 928 24 44 +41 44 928 24 48 info@jumo.ch www.jumo.ch Fiche technique 906125 Eléments sensibles en platine, sous forme de puce (chip), de type CMS suivant EN 60751:2009/CEI 60751:2008 • • • • • • • • Page 1/5 Modèle PCS/PCF Pour des températures comprises entre -50 et +150 °C (-70 à +250 °C) Suivant EN 60751, valeurs nominales Pt100, Pt500 et Pt1000 Classes de tolérance F0,1, F0,15, F0,3 (standard) et F0,6 Modèles CMS 1206 (3216M) et 0805 (2012M) Contact à souder en nickel doré Soudabilité suivant CEI/EN 60068-2-58 Conditionnement en bande suivant CEI 60286-3 Capacité de charge élevée Introduction Les éléments sensibles en platine, sous forme de puce (chip), appartiennent à la catégorie des éléments sensibles à couche mince. Pour fabriquer ces éléments sensibles, une fine couche de platine en forme de serpentin est déposée sur un substrat en céramique à base d'oxyde d'aluminium, d'une grande pureté. Les éléments sensibles sont basés sur une résistance variable avec la température dont la courbe et la tolérance admissible sont définies dans la norme internationale CEI 60751:2008. Grâce à la technologie à couche mince utilisée, il est possible de fabriquer des modèles particulièrement petits et robustes. Une courbe caractéristique bien linéaire, une plage de mesure de température étendue et une précision de mesure élevée pour une stabilité à long terme incomparable font de ces éléments sensibles normalisés des composants de premier choix. Eléments sensibles JUMO en platine Structure et application des éléments sensibles en platine Fiche technique 906000 Eléments sensibles en platine sous céramique Fiche technique 906022 Eléments sensibles en platine, sous forme de puce (chip), avec fils de raccordement Fiche technique 906121 Eléments sensibles en platine, sous forme de puce (chip), sur circuits imprimés Fiche technique 906122 Eléments sensibles en platine, sous forme de puce (chip), avec languettes de raccordement Fiche technique 906123 Eléments sensibles en platine, sous forme de puce (chip), de type CMS Fiche technique 906125 V3.00/FR/00346756/2019-10-25 Structure d'un élément sensible CMS (exemple PCS avec contact multiface) Littérature professionnelle La version remaniée de ce livre a été actualisée à cause de la modification des normes et de nouveaux développements. Le nouveau chapitre "Incertitude de mesure" présente les idées fondamentales du guide ISO reconnu internationalement "Guide of the expression of uncertainty in measurement" (en abrégé : GUM). De plus, un chapitre sur la protection antidéflagrante des thermomètres a été ajouté. Date d'impression : 2007-01 Numéro du guide : FAS 146 Numéro d'article : 00431166 90612500T10Z002K000 JUMO GmbH & Co. KG Adresse de livraison : Mackenrodtstraße 14 36039 Fulda, Allemagne Adresse postale : 36035 Fulda, Allemagne Tél. : +49 661 6003-0 Fax. : +49 661 6003-607 E-Mail : mail@jumo.net Internet : www.jumo.net JUMO-REGULATION SAS 7 rue des Drapiers B.P. 45200 57075 Metz Cedex 3, France Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +33 3 87 37 53 00 +33 3 87 37 89 00 info.fr@jumo.net www.jumo.fr JUMO AUTOMATION S.P.R.L. / P.G.M.B.H. / B.V.B.A Industriestraße 18 4700 Eupen, Belgique JUMO Mess- und Regeltechnik AG Laubisrütistrasse 70 8712 Stäfa, Suisse Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +32 87 59 53 00 +32 87 74 02 03 info@jumo.be www.jumo.be +41 44 928 24 44 +41 44 928 24 48 info@jumo.ch www.jumo.ch Fiche technique 906125 Page 2/5 Type PCS/PCF Eléments sensibles en platine, sous forme de puce (chip), de type CMS suivant EN 60751:2009/CEI 60751:2008 Description sommaire Grâce à leur faible encombrement, les éléments sensibles de type CMS permettent une très forte densité de composants. Les applications sont la mesure de la température ambiante ou de surface sur des circuits imprimés. Les principaux domaines d'application sont par exemple les circuits de surveillance ou de compensation de température ainsi que dans les capteurs de température. Dans ce cas, on se sert comme élément de mesure d'un circuit imprimé pré-câblé (fiche technique 906122), cela facilite le montage. Il est également possible de s'en servir comme résistance chauffée pour les mesures calorimétriques. Le contact à souder en nickel doré permet, en plus de tous les types de soudage par refusion, des techniques de connexion alternatives, comme le soudage à la vague, l'utilisation de colle conductrice ou la connexion par fils. La métallisation des contacts, de qualité supérieure, garantit en outre une grande fiabilité de l'élément sensible pendant le fonctionnement. Pour obtenir une résistance particulièrement élevée aux changements de température, il faut veiller à choisir un matériau de circuit imprimé adéquat avec un coefficient de dilatation adapté. Pour les températures très élevées, nous vous recommandons d'utiliser le petit modèle 1302 (0805 ou 2012M). Les deux couches de protection en verre, déposées par cuisson, protègent de manière fiable la couche de platine de l'élément sensible contre les influences extérieures. La plage de température d'utilisation des éléments sensibles s'étend de -50 à +150 °C. Les éléments sensibles peuvent même être utilisés sur la plage de température de -70 à +250 °C avec certaines techniques de connexion. Dans ce cas, l'utilisateur doit vérifier le respect des limites de tolérance. La résistance thermique est déterminée par la technique de connexion et la mise sous boîtier choisies. Les éléments sont livrés en bande sur bobine standard. Grâce à leur structure en couche de grande qualité, le stockage dans leur emballage d'origine, pendant une très longue période, ne pose aucun problème. L'élément sensible est disponible avec un contact multiface (type PCS) ou un contact d'un seul côté (type PCF (puce retournée, flip chip)) pour le montage face-à-face. Les types flip chip (voir fig. type PCF...B) peuvent être entièrement équipés d'une métallisation nickel doré soudable recto/verso. Ceci permet d'établir un contact thermique direct avec un autre corps par l'intermédiaire d'une connexion soudée. Vue d'ensemble de l'article Capteur de température Type Version R0/Ω Matériau/Conditionnement Connexion soudée/ Conditionnement Matériau en bande sur bobine Référence article pour classe de tolérance F0,1 F0,15 F0,3 F0,6 (classe AA) (classe A) (classe B) (classe 2B) PCS 1.1302.1M 0805 1×100 Nickel doré 5 000 00647797 00659407 00585849 sur demande PCS 1.1302.5M 0805 1×500 Nickel doré 5 000 sur demande sur demande 00649601 PCS 1.1302.5M 0805 1×500 Nickel doré 20 000 sur demande 00628428 00585853 sur demande sur demande PCS 1.1302.10M PCS 1.1302.10M 0805 0805 1×1000 1×1000 Nickel doré Nickel doré 5 000 20 000 00647795 00647798 sur demande 00649602 00585854 00695344 sur demande PCS 1.1503.1M 1206 1×100 Nickel doré 5 000 00647835 00700543 00585846 PCS 1.1503.5M 1206 1×500 Nickel doré 5 000 sur demande sur demande 00649603 PCS 1.1503.5M 1206 1×500 Nickel doré 20 000 sur demande sur demande 00585847 PCS 1.1503.10M 1206 1×1000 Nickel doré 5 000 sur demande 00647834 00649605 PCS 1.1503.10M 1206 1×1000 Nickel doré 20 000 sur demande sur demande 00585848 sur demande sur demande sur demande sur demande sur demande PCF 1.1302.1 0805 1×100 5 000 - - 00674541 - PCF 1.1302.5 0805 1×500 5 000 - - 00667826 - PCF 1.1302.10 0805 1×1000 5 000 - - 00674549 - PCF 1.1302.10B 0805 1×1000 Nickel doré, contact d'un seul côté Nickel doré, contact d'un seul côté Nickel doré, contact d'un seul côté Nickel doré, contact d'un seul côté 5 000 - - 00713969 00714764 V3.00/FR/00346756/2019-10-25 sur demande 90612500T10Z002K000 JUMO GmbH & Co. KG Adresse de livraison : Mackenrodtstraße 14 36039 Fulda, Allemagne Adresse postale : 36035 Fulda, Allemagne Tél. : +49 661 6003-0 Fax. : +49 661 6003-607 E-Mail : mail@jumo.net Internet : www.jumo.net JUMO-REGULATION SAS 7 rue des Drapiers B.P. 45200 57075 Metz Cedex 3, France Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +33 3 87 37 53 00 +33 3 87 37 89 00 info.fr@jumo.net www.jumo.fr JUMO AUTOMATION S.P.R.L. / P.G.M.B.H. / B.V.B.A Industriestraße 18 4700 Eupen, Belgique JUMO Mess- und Regeltechnik AG Laubisrütistrasse 70 8712 Stäfa, Suisse Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +32 87 59 53 00 +32 87 74 02 03 info@jumo.be www.jumo.be +41 44 928 24 44 +41 44 928 24 48 info@jumo.ch www.jumo.ch Fiche technique 906125 Page 3/5 Exemple de commande : PCS 1.1302.10M (référence article 00649602) correspond à un capteur de température Pt1000 et à l'exécution CMS 0805. La classe de tolérance est donnée par la référence article. Emballage standard suivant CEI 60286-3 : • Unité d'emballage pour 5.000 pièces : bande de 8 mm sur une bobine en matière synthétique de 7“ avec amorce • Unité d'emballage pour 20.000 pièces : bande de 8 mm sur une bobine en matière synthétique de 330 mm avec amorce • Petites quantités sur demande, sans amorce Dimensions Les dimensions sont fondées sur la norme EN 140401-801:2014-09, elles sont toutes en mm. Type Modèle CMS L B H L1 PCS 1.1302.xM 0805/2012M 2,0 1,25 0,4 0,45 PCS 1.1503.xM 1206/3216M 3,0 1,50 0,4 0,45 PCF 1.1302.x 0805/2012M 2,0 1,25 0,4 0,5 PCF 1.1302.xB 0805/2012M 2,0 1,25 0,4 0,5 Tolérances dimensionnelles tous ΔL = +0,2/-0,1 ΔB = +0,2/-0,1 ΔH = ±0,1 ΔL1 = +0,2/-0,2 impérial / métrique x = valeur nominale ÷ 100 Ω Plan coté (exemple avec le modèle PCS) V3.00/FR/00346756/2019-10-25 90612500T10Z002K000 JUMO GmbH & Co. KG Adresse de livraison : Mackenrodtstraße 14 36039 Fulda, Allemagne Adresse postale : 36035 Fulda, Allemagne Tél. : +49 661 6003-0 Fax. : +49 661 6003-607 E-Mail : mail@jumo.net Internet : www.jumo.net JUMO-REGULATION SAS 7 rue des Drapiers B.P. 45200 57075 Metz Cedex 3, France Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +33 3 87 37 53 00 +33 3 87 37 89 00 info.fr@jumo.net www.jumo.fr JUMO AUTOMATION S.P.R.L. / P.G.M.B.H. / B.V.B.A Industriestraße 18 4700 Eupen, Belgique JUMO Mess- und Regeltechnik AG Laubisrütistrasse 70 8712 Stäfa, Suisse Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +32 87 59 53 00 +32 87 74 02 03 info@jumo.be www.jumo.be +41 44 928 24 44 +41 44 928 24 48 info@jumo.ch www.jumo.ch Fiche technique 906125 Page 4/5 Caractéristiques techniques Norme EN 60751:2009/CEI 60751:2008 Coefficient de température α = 3,850 × 10-3 °C-1 (entre 0 et 100 °C) Plage de température Température nominale -50 à +150 °C, plage de température étendue -70 à +250 °C Tolérance Plage de validité de température classe F0,1 (classe AA) : 0 à +150 °C Plage de validité de température classe F0,15 (classe A) : -30 à +150 °C Plage de validité de température classe F0,3 (classe B) : -50 à +250 °C Plage de validité de température classe F0,6 (classe 2B) : -70 à +250 °C Courant de mesure/Courant maximal Pt100 : recommandé 1,0 mA, maximal 7,0 mA Pt500 : recommandé 0,7 mA, maximal 3,0 mA Pt1000 : recommandé 0,1 mA, maximal 1,0 mA Auto-échauffement Δt = I2 × R × E (définition, voir fiche technique 906000) Coefficient d'auto-échauffement E Type Dans l'eau (0 °C, v ≥ 0,2 m/s), monté comme sonde à résistance PCS/PCF 1.1302 (0805) 0,15 K/mW PCS/PCF 1.1503 (1206) 0,09 K/mW Temps de réponse Stabilité aux températures élevées Type Dans l'eau (v = 0,4 m/s) Dans l'air (v = 1 m/s) t0,5 t0,9 t0,5 PCS/PCF 1.1302 (0805) 0,1 s 0,3 s 2,6 s PCS/PCF 1.1503 (1206) 0,1 s 0,3 s 3,3 s 1000 h à 160 °C dans l'air : dérive de la valeur mesurée ΔT0 < 100 mK Stabilité à long terme Dérive max. ≤ 0,05 % par an (définition, voir fiche technique 906000) Traitement Soudage par refusion, sans plomb ou avec plomb, voir "Conseils d'usinage" L'utilisateur doit adapter le profil de soudure. Seuls les circuits imprimés avec des coefficients thermiques de dilatation adaptés sont admis. Type PCF (puce retournée) : en fonction de la soudure utilisée, il sera peut-être nécessaire d'adapter la quantité de soudure appliquée par rapport à un élément/composant avec contact multiface. Utilisation de la face supérieure métallisée : optimisée pour le brasage tendre avec un procédé par refusion. Raccords à souder Contact à souder en nickel doré, épaisseur de la couche de nickel ≥ 1 µm, d'or ≥ 40 nm, soudabilité suivant CEI / EN 60068-2-58 : Procédé de soudure classe 3 "température augmentée", soudure Sn96.5Ag3.0Cu0.5, Profil de soudage suivant CEI/EN 60068-2-58/figure 2b/tableau 3/tableau 1 Résistance de la métallisation à la dissolution suivant CEI/EN 60068-2-58 : Procédé de soudure classe 3 "température augmentée", soudure Sn96.5Ag3.0Cu0.5, Profil de soudage suivant CEI/EN 60068-2-58 / figure 2b / tableau 4 Conditions d’utilisation Les éléments sensibles en platine, sous forme de puce (chip), ne doivent pas être utilisés dans un environnement humide ou une atmosphère agressive s'ils ne sont pas protégés. Le cas échéant, l'utilisateur doit effectuer une vérification avant utilisation. Respectez également la notice de montage B 906121.4 "Conseils d'utilisation des éléments sensibles en platine, sous forme de puce (chip)". Stockage Dans leur emballage d'origine (en bande) non ouvert, les éléments sensibles JUMO, modèle PCS/ PCF, peuvent être stockés pendant au moins 5 ans dans un environnement normal. Le stockage dans une atmosphère agressive, dans un milieu corrosif ou à action réductrice, ainsi que dans un environnement très humide, n’est pas permis. Résistance au cisaillement de la connexion soudée testée sur assemblage JUMO PCSE (fiche technique 906122) : conforme à CEI 62137-1-2:2007 ; variation de température a) variation de température rapide ; essai Na, fixé dans CEI 60068-2-14 b) température basse (TA) -40 °C, température haute (TB) +125 °C c) durée d'action pour TA et TB, 10 min pour chaque température d) nombre de cycles de température : 1000 0 cycles F ≥ 17,7 N, 1000 cycles F ≥ 8 N Décharges électrostatiques typiquement ≥ 2 kV, HBM (contact direct), soudé sur circuit imprimé, assemblage suivant fiche technique 906122, conforme à AEC - Q200-002 niveau 2 Conforme à RoHS 2011/65/UE et 2015/863/UE oui Conforme à REACH 1907/2006 oui V3.00/FR/00346756/2019-10-25 90612500T10Z002K000 JUMO GmbH & Co. KG Adresse de livraison : Mackenrodtstraße 14 36039 Fulda, Allemagne Adresse postale : 36035 Fulda, Allemagne Tél. : +49 661 6003-0 Fax. : +49 661 6003-607 E-Mail : mail@jumo.net Internet : www.jumo.net JUMO-REGULATION SAS 7 rue des Drapiers B.P. 45200 57075 Metz Cedex 3, France Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +33 3 87 37 53 00 +33 3 87 37 89 00 info.fr@jumo.net www.jumo.fr JUMO AUTOMATION S.P.R.L. / P.G.M.B.H. / B.V.B.A Industriestraße 18 4700 Eupen, Belgique JUMO Mess- und Regeltechnik AG Laubisrütistrasse 70 8712 Stäfa, Suisse Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : Tél. : Fax. : E-Mail : Internet : +32 87 59 53 00 +32 87 74 02 03 info@jumo.be www.jumo.be +41 44 928 24 44 +41 44 928 24 48 info@jumo.ch www.jumo.ch Fiche technique 906125 Page 5/5 Conseils d'usinage Les procédés de soudage recommandés sont tous les procédés par refusion. Le brasage avec un fer à souder peut endommager les éléments sensibles. Le fabricant a testé aussi bien les alliages sans plomb (Sn, Ag, Cu ; SAC) que la soudure standard avec plomb (jusqu'à 95 % Pb). La température de soudage peut être un peu supérieure par rapport aux composants étamés. Type PCF (puce retournée) : en fonction de la soudure utilisée, il sera peut-être nécessaire d'adapter la quantité de soudure appliquée par rapport à un élément/composant avec contact multiface. Utilisation de la face supérieure métallisée : optimisée pour le brasage tendre avec un procédé par refusion. Géométrie de l'empreinte recommandée pour le circuit imprimé Type Modèle CMS (impérial) Modèle CMS (métrique) A B D L PCS 1.1302.xM 0805 2012M 0,80 1,25 1,0 2,6 PCS 1.1503.xM 1206 3216M 0,80 1,50 2,0 3,6 PCF 1.1302.x 0805 2012M 0,65 1,25 0,9 2,2 Toutes les dimensions sont en mm. x = valeur nominale ÷ 100 Ω Profil de soudage recommandé pour soudure sans plomb de type SAC 305/405 Temp. (°C) Refusion/soudure 250 °C max., ±5 °C 300 Température du point de soudure > 240 °C, min. 10 s 260 250 240 200 217 250 30 s max. 240 217 150 150 100 60 à 120 s max. Vitesse de chauffage 3 °C/s max. 50 60 à 150 s max. Vitesse de refroidissement 6 °C/s max. 100 25 Temps (s) V3.00/FR/00346756/2019-10-25 90612500T10Z002K000 ">
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