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圧力センサーベーシック #5:センサーの取り付け 取り扱い時の特別な注意点】
 
圧力センサーをうまく使用するためには、ユーザー側の設計仕様を満たしているかが重要なことになりますが、それ以外にも大切なポイントがあります。圧力センサーが最終的に使用される環境とその環境変化において、ユーザー側も製品の取り扱いには気を付ける必要があります。この章では、プラスチックパッケージ仕様のセンサーで、特に低圧(0 ~150 psi)センサーでの一般的な注意点を示しています。

パッケージによるストレスを最小限にするための取り付け :
図1のように、プラスチックパッケージ仕様でプリント基板(PCB)に取り付け可能な多種多様なセンサーを、オールセンサーズはご用意しています。図1のAのようなスクリュー(ネジ止め穴)の付いたパッケージでは、センサーを取り付ける時、過剰な締め付けによってゼロ点シフトや校正値が変化してしまうようなことを、注意する必要があります。適切な取り付けであることを確認するためには、取り付け後ゼロ点シフトをチェックするべきでしょう。厳しい環境で使用されることが予想されるチップは5PSI以下において使用可能で、ナイロンのスクリューは5PSI以上でお使いください。


図1 オールセンサーズの提供するパッケージタイプA~Dは、取り付け方や扱い方法に異なった注意点があります。
 
媒体の適合性・腐食性媒体
オールセンサーズの圧力センサーは、空気や乾燥ガスといった非腐食性、不活性気体での使用を意図して設計されています。オールセンサーズでは、使用される環境からセンサーをパレリンコーティングなどの保護をする必要があるかどうかの判断をされる事をお勧めしています。

圧力導入部
30psi以上の圧力では、‘barbed`(ひっかかり部のあるポート)ポートとうい特別な導入ポートがありますが、その他さまざまなアプリケーションに応じた導入ポートが利用されています。圧力の導入チューブは、使用中にセンサーが抜ける事がないよう、また振動などを避けるためにしっかりと挿入されている必要があります。

電気接続
リード付きパッケージでは、はんだ付けをせずに取付が可能なコネクタがいろいろなメーカーから入手可能です。PCBにはんだ付けをする際には、センサーにはパッケージの最大温度を超える温度をかけてはいけません。図1(AとBのパッケージタイプ)のアンプ内蔵センサーでは、はんだ付けは2~4秒以内でかつ最大温度は250℃内で行わなければいけません。図1(Aのパッケージ)のミリボルト出力センサーでは、はんだ付けは2~4秒以内でそして最大温度は270℃内で行わなければいけません。またBASICシリーズの圧力センサーは、センサーパッケージを出来るだけ小さくするために表面にセラミックを使用しています。図1のB(LPやLFパッケージ)のように表面実装型のBASICセンサーでは、はんだ付けは2~4秒以内でかつ最大温度は270℃で行わなければいけません。


表面実装リフローはんだは、別の注意が必要です。「IPC協会結合電気的産業およびJEDEC Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices」(http://www.ipc.org/TOC/IPC-JEDEC-J-STD-020C.pdf)での推奨、規格基準を順守する事が大切になります。

結論
プラスチックパッケージ / MEMS半導体圧力センサーを適切に取り付け、取り扱うことによって、最終的にデータシートで示される仕様や機能を長く発揮し続けることができます。