自動基板検査用 多チャンネル切替ユニット開発

当社では、複数チャンネルの計測ラインを切り替えて1台の計測器に入力する切替ボックスを、システムに合わせてカスタムで製作するご提案を行いました。上図の構成では、5台のDUTから引き出された入力ライン（CH1〜CH5）を切替ユニット内部で選択し、計測器入力へ集約しています。これにより、計測器は1台のまま、検査シーケンスに従って測定対象を順次切り替えていくことが可能になります。

切替ユニットの設計で最も重要になるのが、扱う信号の性質に応じた切替素子の選定です。微小信号やアナログ電圧を扱うラインでは、オン抵抗やリーク電流、寄生容量の影響が測定精度に直結するため、アナログスイッチによる切替を採用します。数A〜10A程度の電流を通す電源ラインや負荷ラインでは、接触抵抗が小さく絶縁も確保しやすいメカニカルリレーやSSRを用います。さらに大きな電流を扱うラインについては、MOSFETによる切替とすることで、機械的接点の摩耗による寿命の問題を回避しながら高頻度のスイッチングに対応します。実際の装置では、これらを1台の切替ユニット内で信号系統ごとに使い分けることになります。

素子の選定にとどまらず、切替時のクロストークや配線長による信号劣化、シールドとグラウンドの取り回しといった、測定精度を左右する要素についても、計測対象の周波数帯域や信号レベルを踏まえて回路・基板レベルで設計します。市販の汎用スイッチユニットでは仕様が合わない、あるいはチャンネル構成が過不足となるケースでも、カスタム設計であればお客様のシステムに必要な構成をそのまま実現できます。

切替ユニットの制御についても、カスタムで作り込みます。上位のPCや制御装置からどのようなインターフェース・コマンド体系で切替指示を受けるか、検査シーケンスや計測器側の制御とどう同期させるかは、システムごとに事情が異なります。当社は回路設計から基板設計、ファームウェア開発、筐体・組立までを社内で一貫して対応できる体制を持っているため、既存の検査システムの構成や制御ソフトウェアに合わせた形での切替ユニットのご提案が可能です。