PROCEDIMIENTO Y APARATO RELATIVO A UN EQUIPO DE PRUEBA CON CAPACIDAD DE HUMIDIFICACIÓN.

NUEVO METODO QUE PROPORCIONA UN EQUIPO DE ENSAYO (10) QUE POSEE CAPACIDAD DE HUMIDIFICACION.

ESTE METODO INCLUYE LAS ETAPAS DE FABRICAR UN EQUIPO QUE POSEE UNA CAMARA (11) PARA LOS PRODUCTOS DE ENSAYOS BAJO TENSION (13, 19) SITUADOS EN SU INTERIOR, Y TAMBIEN UNA CAVIDAD (15) PARA ALOJAR UN MODULO (17). EL EQUIPO (10) SE MONTA EN UNA INSTALACION DE ENSAYO DE PRODUCTOS Y SE UTILIZA PARA SOMETER A ENSAYOS BAJO TENSION (P. EJ., PRUEBAS CICLICAS DE TEMPERATURA ) UN PRIMER GRUPO DE PRODUCTOS (13) SITUADO EN LA CAMARA (11). POSTERIORMENTE (QUIZA ALGUNOS MESES O AÑOS MAS TARDE), EL MODULO (17) SE MONTA EN LA CAVIDAD (15), SE SITUA UN SEGUNDO GRUPO DE PRODUCTOS (19) EN LA CAMARA (11) Y SE HACE CIRCULAR AIRE DE HUMEDAD CONTROLADA (21) A TRAVES DEL SEGUNDO GRUPO DE PRODUCTOS (19). EL NUEVO METODO ES PARTICULARMENTE UTIL PARA FABRICANTES O PROBADORES DE PRODUCTOS TALES COMO PLACAS DE CIRCUITOS IMPRESOS ELECTRONICOS QUE INICIALMENTE PRECISEN SOLO CAPACIDAD PARA REALIZAR ENSAYOS RELACIONADOS CON LA TEMPERATURA, PERO QUE MAS TARDE PRECISEN AÑADIR REGIMENES DE ENSAYOS RELACIONADOS CON LA HUMEDAD

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a un equipo de intercambio de calor y, más en particular, a dicho equipo con capacidad de humidificación. 5

Antecedentes de la invención

La mayoría de los tipos de aparatos electrónicos como, por ejemplo, televisores, sistemas de navegación de aviones, transceptores de radio y similares, incorporan placas de circuito hechas de finas láminas dieléctricas planas. Dichas láminas tienen resistores, capacitores, circuitos integrados y otros componentes montados en ellas. Aunque algunas placas tienen "cableado fijo" que usa hilo 10 soldado convencional, son más comunes las placas de circuitos impresos (o "placas PC"). Las placas PC emplean tiras de aluminio planas (aplicadas por un procedimiento semejante a la impresión) como el "cableado" para interconexión de componentes.

El documento US-A-3.424.231 desvela lo que es una mejora en las cámaras de prueba ambientales de la técnica anterior ya que proporciona una cámara que tiene un amplio intervalo de 15 condiciones ambientales controladas. En concreto, proporciona una cámara que tiene controles de temperatura y de humedad. Según se desvela en el resumen del documento JP-59-017.135-A, la referencia está dirigida a proporcionar a una cámara de prueba “una pared divisoria para formar el túnel de viento de un lado de suministro de ventilador de un flujo gaseoso circulante, una pared divisoria frente a dicha pared y placas de rectificación de flujo que tienen numerosos orificios de 20 ventilación para rectificar el flujo gaseoso de dicha cámara”. La referencia de la técnica anterior Electronic Test, vol. 12, nº 4, 1 de abril de 1989, páginas 56 a 59 desvela sistemas diseñados a medida y revisa sistemas modulares como un modo de reducir costes. Pueden encontrarse más detalles de dichos sistemas en el documento US-4.949.031-A.

Muchas aplicaciones para placas PC implican entornos operativos hostiles que incluyen en 25 particular extremos de temperatura y, a veces, rápidas transiciones entre dichos extremos. Y el entorno operativo puede incluir también vibración que deben resistir las placas PC. A no ser que se reconozcan en la construcción y prueba de las placas, dichos entornos pueden provocar el fallo prematuro de la placa en sí y/o de los componentes montados en la misma.

Para ayudar a asegurar que las placas PC proporcionan el grado requerido de fiabilidad en 30 dichas aplicaciones, los fabricantes de placas las someten a menudo a pruebas de temperatura (a menudo referidas como "pruebas de esfuerzo" o "pruebas ambientales de esfuerzo") colocándolas en una cámara ambiental capaz de producir cambios rápidos y extremos en la temperatura. Por ejemplo, dicha cámara podría proporcionar un cambio de temperatura desde -40°C a más de 93°C en aproximadamente 30 minutos. La prueba de esfuerzo puede incluir también la vibración de las placas 35 PC que están siendo sometidas a dichos extremos de temperatura.

Las pruebas ambientales de esfuerzo descartan placas PC que muestran lo que a menudo se denomina "mortalidad prematura", es decir, placas que fallan prematuramente bajo los rigores de dichas pruebas ambientales. Un diseñador y fabricante destacado de dichas cámaras de prueba ambientales es Thermotron Industries de Holland, Michigan. 40

Más recientemente, a quienes fabrican placas PC se les ha solicitado a veces que impongan aún una forma adicional de esfuerzo, la del cambio de humedad. Un ejemplo de una aplicación para placas PC sometidas a los rigores adicionales de pruebas de humedad es el de los sistemas electrónicos de aviación. Los aviones comerciales y militares pueden estar expuestos a un aire ambiente muy seco y a un aire ambiente muy húmedo en un tiempo relativamente breve si, por 45 ejemplo, el avión se desplaza entre un lugar desértico y un lugar selvático.

Hasta la aparición de la invención, aquellos que probaban las placas PC mediante pruebas ambientales de esfuerzo tenían tres opciones, ninguna de ellas especialmente atractiva desde el punto de vista económico. Una elección era prever la necesidad de pruebas de humedad comprando (a un coste añadido) una cámara de prueba ambiental configurada con una capacidad de cambio de 50 la humedad. Pero se requiere que relativamente pocas placas PC sean probadas en condiciones de

humedad controlada; los componentes relacionados con la humedad podrían estar infrautilizados, o no ser usados en absoluto.

Otra opción era la de comprar una cámara de prueba ambiental que estaba desprovista de componentes que cambiaran con la humedad y confiar en que esta forma de prueba pudiera sostenerse sin tener que ofrecer esa capacidad. Y si surgiera la necesidad de proporcionar pruebas 5 basadas en la humedad, la cámara existente se reconstruiría (con un coste importante) para añadir una característica de control de la humedad. Si la cámara usaba juntas soldadas, algunas de esas juntas deberían abrirse y no sería fácil volverlas a cerrar. Si no se cerraran adecuadamente, entraría agua en el aislamiento de fibra de vidrio por detrás del metal de la lámina, y la fibra de vidrio mojada es un mal aislante del calor. 10

Una tercera opción es la de simplemente comprar otra cámara que tenga una característica de control de humedad. En ese caso desalentador, una o las dos cámaras podrían estar ampliamente infrautilizadas y la inversión de capital es muy importante.

Un procedimiento y aparato que superara algunos de los problemas e inconvenientes de la técnica anterior sería un avance importante. 15

Objetos de la invención

Un objeto de la invención es proporcionar un procedimiento y aparato que supere algunos de los problemas e inconvenientes de la técnica anterior.

Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento y aparato relativo a cámaras ambientales usadas para "pruebas de esfuerzo" de productos eléctricos. 20

Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento y aparato relativo a cámaras de prueba que tenga capacidad de humidificación.

Otro objeto más de la invención es proporcionar un procedimiento y aparato que reduzca la inversión en equipo de capital.

Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento y aparato que dote al usuario 25 de una oportunidad de aplicar regímenes de prueba que impliquen pruebas basadas en la humedad.

Otro objeto adicional de la invención es proporcionar un procedimiento y aparato que implique el añadido rápido y sencillo de una capacidad de humidificación a una cámara de prueba.

Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento y aparato que obvie la necesidad de adquirir equipo de prueba ampliamente duplicado. 30

Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento y aparato que obvie la necesidad de abrir juntas soldadas en cámaras de prueba existentes para añadir una capacidad de humidificación. A partir de las siguientes descripciones y de los dibujos se hará evidente cómo hacer realidad estos y otros objetos.

Resumen de la invención 35

El procedimiento de la invención implica pruebas en los productos eléctricos que usan regímenes basados en temperatura y, más tarde, el uso de regímenes que implican la circulación de aire de humedad controlada alrededor de los productos según la reivindicación 1.

En un aspecto más específico de la invención, la etapa de fabricación incluye el suministro de una conducción de vapor de agua en el equipo. La conducción está en comunicación de flujo entre 40 la cavidad y la cámara. Hasta que se añada el módulo de humedad, la conducción está conectada sólo a un tubo de purga para eliminar cualquier condensado que se forme en la cámara. Y para un montaje más sencillo del módulo, la fabricación del equipo incluye también el suministro de una pluralidad de conexiones eléctricas, bloques de terminales o similares, en la cavidad.

Cuando el usuario del equipo necesite más adelante adquirir la capacidad de realizar 45 pruebas con regímenes relacionados con la humedad, el módulo de humedad se fabrica preferentemente de manera que incluya un depósito de agua y un generador de vapor que esté, en

fábrica o por conexión sobre el terreno, en comunicación de flujo de agua con el depósito. La fabricación del módulo preferida incluye...

1. Un procedimiento para probar productos eléctricos (13, 19) y que incluye las etapas de:

- fabricación de un equipo de prueba (10) que tiene un recinto (23) que contiene (a) una cámara (11) para productos para prueba de esfuerzo (13, 19) colocados en su interior, (b) una cavidad vacía (15), y (c) una conducción de vapor de agua (27) en comunicación de flujo con la cámara (11); 5

- instalación del equipo (10), capaz sólo de ser usado para efectuar regímenes de prueba basados en temperatura, en una instalación de prueba de productos;

- prueba de esfuerzo de un primer grupo de productos (13) colocados en la cámara (11) cambiando la temperatura del aire que rodea a los productos (13);

- montaje del módulo de humedad (17) en la cavidad (15); 10

- colocación de un segundo grupo de productos (19) en la cámara (11); y

- circulación de aire de humedad controlada a través del segundo grupo de productos (19) y prueba de esfuerzo del segundo grupo de productos (19) en condiciones de humedad controlada.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la etapa de fabricación incluye el suministro de un conducto de aire (33) dentro del recinto para dirigir el aire a lo largo de una trayectoria por 15 encima de la cámara (11) y hacia abajo en la cámara (11), teniendo el conducto (33) un serpentín de deshumidificación (37) en su interior que se mantiene inactivo durante la etapa de prueba de esfuerzo.

3. El procedimiento de la reivindicación 2 en el que la etapa de montaje incluye la conexión de la conducción de vapor de agua (27) entre el módulo (17) y la cámara (11). 20

4. El procedimiento de la reivindicación 3 en el que la etapa de montaje está precedida por la etapa de:

- fabricación del módulo de humedad (17) para incluir un depósito de agua (55) y un generador de vapor (57) para estar en comunicación de flujo de agua con el depósito (55).

5. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la etapa de circulación incluye el cambio 25 repetitivo de la temperatura del aire de humedad controlada que circula a través del segundo grupo de productos (19).

6. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la etapa de fabricación incluye también el suministro de un serpentín de evaporador en el equipo (10) para su uso cuando se prueban productos (13) usando sólo regímenes basados en temperatura. 30

7. Equipo (10) para probar productos electrónicos (13, 19) y que tiene un recinto (23) que contiene una cámara (11) para placas de circuitos de prueba de esfuerzo colocadas en su interior,

caracterizado porque:

- el equipo (10), capaz de ser usado sólo para efectuar regímenes de prueba basados en temperatura, tiene una cavidad vacía (15) dentro del recinto (23) para recibir un módulo de humedad 35 (17), configurando con ello el equipo (10) para recibir posteriormente el módulo de humedad (17), permitiendo así que el equipo haga circular aire de humedad controlada a través de productos (19) colocados en la cámara (11),

incluyendo dicho equipo una conducción de vapor de agua (27) que se extiende entre la cavidad (15) y la cámara (11). 40

8. El equipo de la reivindicación 7 en el que la conducción (27) incluye un cierre que impide que el aire circule entre la cavidad (15) y la cámara (11).

9. El equipo de la reivindicación 7 en el que la conducción (27) incluye un elemento terminal (31) accesible desde la cavidad (15), configurando con ello el equipo (10) para una conexión cómoda del módulo de humedad (17) con la conducción (27). 45