EZ-Japan BLOG since 2017 真・MFC千夜一夜物語

EZ-Japanブログは、真・MFC千夜一夜物語という流体制御機器=マスフローコントローラ(MFC)の解説記事をメインに、闘病復帰体験、猫達との生活が主なコンテンツです

マスフロー

真・MFC千夜一夜物語 第317話 MFCに互換性はあるの?その3

 

マスフローコントローラー(MFC)マスフローメーター(MFM)のメーカー間での互換性に関するお話です。


前回、“カードエッジコネクターでリボンケーブルを使っていたりすると、この問題はよく生じます。(USマスフローメーカーでよく見られたカードエッジモデルは、RoHs対応に伴い廃盤になっている筈です。)”という表現をしたら、

「カードエッジってなに?知らないよ・・・」 という反応を頂きました。


 

そうですね、最近ではあまり見かけなくなってきましたよね。

こんなコネクターのことです。(下写真)

200706_01

カードエッジ、基板(カード)の端という言葉でわかるように、カードスロットにモジュールカードをそのまま差し込んで使用するもので、有名なところではパソコンのマザーボードとの接続をはじめ、さまざまな拡張カードとの接続に使われています。


マスフロー(MFCとMFMの総称)のケースを外してみると、こんな感じです。

200706_02


基板と一体化しているが、わかりますね?


PCの中身を知らない方も、スーパーファミコンのカセットの差し込み部を除いたことがあったら、同様のカードエッジコネクターを見たことがあるかもしれませんね?


参照記事 分解できてしまうのです。その3 


 

このコネクターが無くなったとDecoは言いたいのではありません。
産業機器の電気接続コネクターとしては使われなくなったという意味です。

 

なぜカードエッジコネクターがMFCから無くなっていったかと言うと・・・

 


① RoHS以降、対応が難しくなったから


② リボンケーブルはノイズ耐性が低かったから


③ 抜けやすく、トラブルの元だったから


実はDecoは③だと思っています。
(あと、④ 作っていたメーカーが全部なくなってしまったし‥あ、これはブルックスさんに失礼か・・・)


上の写真のようにコネクター左右に固定ネジの無いタイプのカードエッジコネクターは、よくケーブルを引っ張った際にコネクターが浮いて、接触不良を起こしていました。


脱落防止に下の写真のような左右に固定ネジを配したモデルを一貫して販売していたメーカーさんもいましたね。

200706_03

 

今日は少し脱線しましたが、マスフローのカードエッジコネクターに関してのお話でした。


 

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan

真・MFC千夜一夜物語 第316話 MFCに互換性はあるの?その2

マスフローコントローラー(MFC)マスフローメーター(MFM)のメーカー間での互換性に関するお話です。
まずは寸法上、それも取り付け寸法=面間寸法に関して取り上げましたが、高さ方向に関してはあえて前回はお話ししませんでした。
マスフロー(MFCとMFMの総称)の高さ方向には接続する配管は無いので安心だと思いがちですが、ここにも見過ごしてはいけない点があります。
実験用途などでマスフローを含むガス配管ユニットが開放系で組まれており、ガスボックスに入っていない場合、つまり天井が無い場合は問題ないです。

ところが多くの装置搭載用マスフローは、ガスボックスという箱に入っています。
これはもしもユニットから外部リークが発生した場合に、周囲に拡散することを防ぐ為、ガスを封じこめる、もしくは集中排気して安全に処理する為にボックスに入っているのです。

天井があるとすると、やはり高さ方向の寸法も気になってきますね。
「でも、各社マスフローの高さ寸法の差なんて10mmくらいでしょ?
Decoさんが気にするほどの差はないのでは?」
という声が聞こえてきそうですが、ここで見落としてはいけないのは、電気配線の取り合いです。
下図を見て下さい。

200630_01
 
マスフローには必ず電源供給をする必要がありますし、流量信号や設定信号のやり取りの為にケーブルで接続する必要があります。
多くのマスフローは、そのコネクターが上部にありますので、そのケーブル接続時にどれだけの余裕が必要かを考慮してやらないといけないのです。
特に昨今はノイズ耐性工場の為に、D-Subコネクターのようなメタルハウジングタイプのコネクターと太いシールド線が用いられていますので、コネクターの形状差により高さ方向への張り出しが異なりますし、ケーブルの曲げRにも限界があります。
交換対象になったマスフローが古いモデルで、カードエッジコネクターリボンケーブルを使っていたりすると、この問題はよく生じます。(USマスフローメーカーでよく見られたカードエッジモデルは、RoHS指令対応に伴い廃盤になっている筈です。)
カードエッジのコネクターはケーブル横出しですし、リボンケーブルはシールド線のような固いケーブルではないので配線が自由だったから、高さ方向にそもそも余裕をあまり見ていないガスボックス設計になっている可能性が高いのです。

こういった場合の対応方法として、D-subコネクターのケーブル横出しタイプというのがありますので、それを使う手があります。
 200630_02
絵を比較して頂ければ、一目同然ですね。
この方法は天板が低い場合だけでなく、パージ配管等がマスフローの上を渡してあったりする場合に非常に便利な方法です。

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan

真・MFC千夜一夜物語 第315話 MFCに互換性はあるの?その1

マスフローコントローラー(MFC)マスフローメーター(MFM)のメーカー間での互換性に関する質問をよくいただきます。

この回答は「あるようでない・・・」と、いつもDecoはお返ししています。

 

あると言えばあるのです。例えば半導体製造装置だと、6-8インチウエハー時代は、VCRタイプ継手を使った2種類の面間、300mmウエハー対応装置ではIGS(Integrated Gas System)仕様の2種という形に、どのメーカーのMFCも大方作られています。

 

200622_01

  

ですが、VCRタイプ継手で2種類の124mm106mmという面間が存在していたというのも、この装置に搭載されたMFCが老朽化して交換の必要があった際に、124mmタイプで106mm用の配管には取付できませんし、その逆も106mmタイプを継手配管で延長するには差が18mmしかないので難しくなります。

(そういうこともありこの“少しだけコンパクトなMFC”はあまり流行りませんでした・・・)


200622_03

IGSタイプも、1.5インチ1.125インチというMFCで言うと奥行方向の寸法差がありますし、取り付ける際のシール方式もWシールCシールがあります。(その昔はもっとありました、CSH1G・・・)

なのでやはりそこをちゃんと確認して交換用のMFCを手配しないといけないわけです。

 

これは半導体製造装置の世界だけの事で、その他の業界向けMFCでは、また異なってきます。

ま、ブロンコストさんのW:30D:20H:40mmという小さなMFCまで世の中にはあるのですから、仕方ないのですけどね。

 

200622_02

【出典:ブロンコスト・ジャパン()

互換性があるようでない=1つの配管規格に統一しきれていないのがMFCの泣き所です。

 

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan

 

 

謎のマスフローコントローラー現る!

それは梅雨に入った、とある日の夕刻、ブロンコスト・ジャパン(株)から突然マスフローコントローラー(MFC)の写真が送られてきました!


200615_01

200615_02

(写真はわざとぼかしておきます。)

「こ、これはなんだ!」
Decoが驚いた理由は、このMFCが背中に背負っているフランジ的な見慣れないデバイス・・・

メールには以下のメモがついていました・・・

「KV値 3の超低圧損タイプMFC」
「Max3000L/min」
「ボディはアルミかSUS」
「あと結構小さくて軽い」

「むむむ、これで3000SLMサイズのMFCだと!
バルブはどこにあるの??」by Deco



怪しいのはやはり背中のフランジですよね。
風神様の背負っている袋みたいです。
200615_03
国宝”風神雷神図” 俵屋宗達 
建仁寺蔵(現在は京都国立博物館に寄託)
建仁寺HPギャラリーより転載

 
「よし!このMFCの名前は”ヴァイエイト”だ!
色も青いしね。」
by Deco

・・・と、また一部の人にしか意味の分からない事を言いながら、このMFCの仕組みを考えるのが楽しくて仕方ないDecoでした。

詳しい情報がブロンコストから入りましたら、即お知らせしますね!

EZ-Japan MFCニュース by Deco

マスフローの進化とグレード

このブログでは、マスフローメーター(MFM)マスフローコントローラ(MFC)を総称してマスフローと呼称しています。
この定義は基本的に質量流量計である熱式流量センサーを搭載したモデルの事を指します。
それ以外の方式の場合、コリオリ式マスフロー、圧力式マスフロー(圧力式流量計は体積流量計なので、おかしな表現ですが・・・)という呼称で差別化しています。

さて、マスフローのメイン市場は半導体製造装置だというお話は何度かしてきていると思います。
最盛期はMFCの80%が半導体製造装置向け(SEMI向けと呼称)だったこともあるくらいです。

200608_02

上図は、SEMI向けMFCの世代分類です。
と、言っても公式な設定は無い(筈です)ので、Decoが便宜上作った分類です。
SEMI向けのMFCの進化は凄まじいのがあり、第6世代まで様々な技術開発競争が行われてきています。
これは質量流量制御器としてのMFCの基本性能に関わるものもあれば、MFCが組み込まれる装置側からの要求フォーマットに適応したものもあります。
高速応答、デジタル制御、MGMRは前者、IGS、フィールドバス、PIは後者になります。

こういったSEMI向けで開発された各種技術は、SEMIの裾野分野(液晶、太陽光、蒸着)から、そこまでクリーンでなくても良い一般産業用途向けマスフローにも影響を呼ぼしていきます。

200608_01
上の図の中段、グリーンの枠がそうですね。
その下の紫の枠が流量計全般の用途である各種一般産業用途 FA用であり、熱式MEMSセンサーを搭載した比較的安価なMFM等が好まれるカテゴリーなのと一線を引いた存在なのです。

【MFC豆知識】 by Deco EZ-Japan

EZ-Japan(イージージャパン)Deco こと 黒田です。 2014年6月開業です。流体制御機器マスフローコントローラーを中心に”流体制御関連の万(よろず)屋”として情報発信しています。 日本工業出版「計測技術」誌で”マスフロー千夜一夜物語”の連載中です。
QRコード
QRコード
Decoへのメッセージ

名前
メール
本文
記事検索
タグクラウド
タグ絞り込み検索
  • ライブドアブログ