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1. センサーに密閉パッケージが必要なのはなぜですか?
センサーは物理量を認識する「目」です。しかし、センサー チップは環境に非常に敏感です。湿気によって MEMS 可動部品が固着し、腐食性ガスによって赤外線検出器チップがドリフトします。
気密パッケージは、次の 3 つの主要な問題を解決します。
まず、水分や腐食性ガスを遮断し、チップの長期安定性を保護します。
第 2 に、安定した内部雰囲気を提供します。一部のセンサーは高純度の窒素または不活性ガスで満たす必要があり、内部雰囲気を変化させないのは気密パッケージのみです。
第三に、電気フィードスルーを提供します。フィードスルー構造は、気密性を損なうことなく、密閉されたキャビティの内部から外部にセンサー信号を伝送します。
典型的なシナリオ: エンジンルーム内の高温のオイルミストにさらされる自動車の吸気圧力センサー。硫化水素などの腐食性ガスと接触する工業用ガスセンサー。高温高圧環境で動作するダウンホール圧力センサーは、密閉パッケージなしでは機能しません。
2. 典型的なセンサーのパッケージング ソリューション
センサーが異なれば、必要なソリューションも異なります。
低圧センサー (タイヤ空気圧監視など) — GTMS ソリューション: コバール ハウジング + ホウケイ酸ガラス絶縁体。コストを管理できるため、大量生産の車載エレクトロニクスに適しています。
高温センサー (排気ガス温度センサーなど) — CTMS ソリューション: Al₂O₃ セラミック、高温耐性があり、エンジンの排気環境に耐えることができます。
赤外線検出器 — CTMS ソリューション: セラミック基板は高伝導性の熱放散を実現し、ろう付けにより信頼性の高い気密性が確保されます。
選択基準: 温度、容量、媒体を確認します。温度が高く、環境が厳しいほど、CTMS が好まれます。バッチが大きくなり、アプリケーションがコスト重視になるほど、GTMS が好まれます。
[次の記事プレビュー] 次の記事: 光通信における気密パッケージの主な用途。
【用語解説】
1. MEMS (Micro-Electromechanical Systems) : 微小電気機械システム - チップ上に機械構造と電子回路を統合した小型デバイス
2. ハーメチックフィードスルー：ガラスまたはセラミックで絶縁された金属ハウジングを金属ピンが通過するハーメチックパッケージング構造
