JP2007148540A - システム電源及び電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】 出力端子を共通に接続した複数のシステム電源のうち、スイッチ操作により一のシステム電源をマスター機とし、他のシステム電源をスレーブ機とする設定を行うと、スイッチ操作の人為的なミスが発生しやすい。
【解決手段】 システム電源に他のシステム電源と接続するための第１コネクタと第２コネクタを設け、一のシステム電源の第１コネクタを電気的にオープンにし、第２コネクタを他のシステム電源に接続し、他のシステム電源のうちのいずれか一のシステム電源の第２コネクタに終端コネクタを設置することにより、マスター機とスレーブ機とを自動的に識別して設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＤＣスパッタ装置等に用いられるシステム電源に関する。特に、システム電源を複数台接続して電力供給システムを構成する際に、一のシステム電源が他のシステム電源の出力を制御するマスター機としての機能と他のシステム電源により制御されるスレーブ機としての機能とを、システム電源間の接続ケーブルの接続方法により自動的に認識することが出来るシステム電源に関する。

半導体プロセスの成膜装置としてＤＣスパッタ装置等が用いられている。これらの装置の電源として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によりその出力が制御されるシステム電源が用いられている。スパッタ装置等は、その用途等に応じて必要とする電力が異なる。そのために、従前は各装置に応じた専用電源が用いられていた。しかし、装置の種類や規模に応じた多様なニーズに対応することができるようにするためには、装置に応じた専用電源を作成するよりも、同一種類のシステム電源を必要に応じて複数台接続して電力供給システムを構成したほうが、フレキシブルにかつコストを低減させて提供することができる。

図２は、従来から知られているこの種の電力供給システムを示すブロック図である。システム電源１００ａには、電源１０２ａと、この電源１０２ａの出力を制御するＣＰＵ１０１ａと、このＣＰＵ１０１ａのマスター機能又はスレーブ機能を選択するための制御端１０４ａに接続するスイッチ１０５ａとから構成されている。システム電源１００ａは、ＣＰＵ１０１ａの制御端１０４ａの電位がＨレベルのときは他のシステム電源の出力を制御するマスター・システム電源として機能し、制御端１０４ａの電位がＬレベルのときは他のシステム電源によりその出力が制御されるスレーブ・システム電源として機能する。

システム電源１００ｂ及びシステム電源１００ｃはシステム電源１００ａと同一のハードウエアを備えている。そして、これらのシステム電源の出力は、出力端子１０６ａ、１０６ｂ及び１０６ｃを介して出力配線１０８へ与えられ、スパッタ装置等へ供給される。また、各システム電源のＣＰＵは制御端子１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃを介して制御線１０９により互いに接続されている。

システム電源１００ａにおいては、制御端１０４ａにはプルアップ抵抗を介して配線１０３ａによりＨレベルの電位が与えられている。スイッチ１０５ａはオフの状態となっているためＣＰＵ１０１ａの制御端１０４ａにはＨレベルの電位が与えられている。そのために、システム電源１００ａは他のシステム電源の出力を制御するマスター・システム電源として機能する。

一方、システム電源１００ｂ及び１００ｃのスイッチ１０５ｂ及び１０５ｃはオンの状態であり、制御端１０４ｂ及び制御端１０４ｃにはそれぞれグランド（ＧＮＤ）のＬレベルの電位が与えられ、システム電源１００ｂ及びシステム電源１００ｃはスレーブ・システム電源として機能し、ＣＰＵ１０１ａにより制御線１０９を介して制御されるように構成されている。

このように、マスター機及びスレーブ機のハードウエアの共通化を図り、スイッチによるマスター・システム電源とスレーブ・システム電源とを切替えることにより、例えばマスター・システム電源が故障した場合でもスイッチを切替えてその代替を容易に行うことが出来る。
特開２０００−２０９７８１号公報

しかしながら上記の公知例においては、スイッチによるマスター機及びスレーブ機の切替を容易に行うことが出来る半面、１台をマスター・システム電源とし、他をスレーブ・システム電源にセットすべきところを、複数台のシステム電源をマスター・システム電源にセットしたり、全部をスレーブ・システム電源にセットする、というような人為的なミスが発生し易い、という課題があった。

また、使用するシステム電源が増加するに従い、全てのシステム電源が適正に接続されているか否か外部から判別し難い、という課題があった。

本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じた。

請求項１に係る本発明においては、出力端子を共通に接続した複数のシステム電源から成り、前記システム電源は他のシステム電源と接続するための第１コネクタ及び第２コネクタを備え、前記複数のシステム電源のうち一のシステム電源がその他のシステム電源を制御する電力供給システムであって、前記一のシステム電源の第１コネクタが電気的にオープン状態であり、前記一のシステム電源の第２コネクタが前記その他のシステム電源のいずれかのシステム電源の第１コネクタと接続ケーブルを介して接続し、前記その他のシステム電源の内のいずれか一のシステム電源の第１コネクタが他のシステム電源の第２コネクタと接続ケーブルを介して接続し、前記いずれか一のシステム電源の第２コネクタが終端コネクタにより終端しているときに、前記一のシステム電源が前記その他のシステム電源の出力を制御するマスター機として機能し、前記その他のシステム電源がスレーブ機として機能することを特徴とする電力供給システムとした。

請求項２に係る本発明においては、前記複数のシステム電源は、前記マスター機能を有するシステム電源を先頭システム電源とし、前記終端コネクタにより第２コネクタが終端するシステム電源を終端システム電源として、前記先頭システム電源と前記終端システム電源との間に互いに他のシステム電源の第１コネクタと第２コネクタとを接続ケーブルにより結線して直列接続したことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システムとした。

請求項３に係る本発明においては、電力を供給する電源と、前記電源の出力を制御するための制御手段と、他のシステム電源と接続するための第１コネクタ及び第２コネクタとを備えたシステム電源であって、前記第１コネクタの接続ピンの電位がHレベルであって前記第２コネクタの接続ピンの電位がLレベルに固定されたときに他のシステム電源の出力を制御するマスター機として機能し、前記第１コネクタの前記接続ピンがLレベルであって前記第２コネクタの接続ピンがLレベルに固定されたときに、他のシステム電源によりその出力が制御されるスレーブ機として機能することを特徴とするシステム電源とした。

本発明によれば、複数のシステム電源を複数接続して電力供給システムを構成する際に、システム電源のコネクタの接続方法によりマスター機又はスレーブ機の自動認識を行うので、マスター機及びスレーブ機の設定ミスを防止することができる。

また、システム電源間をコネクタにより接続するので、マスター機又はシステム機の判別を外部から容易に行うことができ、未接続機の発生等の接続ミスを防止することが出来る。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

本実施の形態に係る電力供給システムは、同一のハードウエアを備えたシステム電源の出力を共通に接続し、そのうちの１台のシステム電源をマスター機とし、その他のシステム電源をスレーブ機としての共通出力の供給電力をマスター機によって制御する。

各システム電源は他のシステム電源に接続するための第１コネクタと第２コネクタとを備えている。このシステム電源のうち、一のシステム電源は、第１コネクタが電気的にオープン状態であり、第２コネクタが他のシステム電源の第１コネクタと接続ケーブルを介して接続している。そして、この一のシステム電源以外のシステム電源のうち、いずれか一のシステム電源の第１コネクタが他のシステム電源の第２コネクタに接続ケーブルを介して接続し、第２コネクタには終端コネクタを接続したときに、電力供給システムの結線が完了する。この接続状態になったときに、上記第１コネクタが電気的にオープン状態である上記一のシステム電源が自動的にマスター機であることを認識し、その他のシステム電源はスレーブ機として機能する。

例えば同一のハードウエアを有する２台のシステム電源から成る電力供給システムの場合に、一のシステム電源の第１コネクタには接続ケーブルを設置しないでオープン状態とする。一のシステム電源の第２コネクタは他のシステム電源の第１コネクタに接続する。そして、他のシステム電源の第２コネクタには終端コネクタを接続する。この終端コネクタを接続することにより２台のシステム電源の結線は完了し、上記一のシステム電源がマスター機として機能し、他のシステム電源はスレーブ機として機能する。上記システム電源を入れ替えて、他のシステム電源の第１コネクタをオープンとし、第２コネクタを一のシステム電源の第１コネクタに電気的に接続し、その第２コネクタに終端コネクタを接続することにより、他のシステム電源がマスター機能を、一のシステム電源がスレーブ機能を有することになる。このように、接続コネクタの接続方法により自動的にマスター機とスレーブ機とを認識することができる。

また、さらに複数のシステム電源を使用する場合には、第１コネクタを電気的にオープン状態とする先頭システム電源と、第２コネクタに終端コネクタにより終端させた終端システム電源との間に、互いに他のシステム電源の第１コネクタと第２コネクタとを電気的に直列接続することができる。各システム電源の第１コネクタと第２コネクタとが他のシステム電源にケーブルを介して直列接続することになるので、外部から容易に結線状態を視認することができる。

また、上記電力供給システムを構成するシステム電源は、電力を供給するための電源と、前記電源の出力を制御するための制御手段と、他のシステム電源と接続するための第１コネクタと第２コネクタとを備えている。そして、第１コネクタの接続ピンの電位がＨレベルであって、第２コネクタの接続ピンがＬレベルのときに、当該システム電源は他のシステム電源の出力を制御するマスター機として機能する。また、第１コネクタの接続ピンの電位がＬレベルであって、第２コネクタの接続ピンの電位もＬレベルであるときに、スレーブ機として機能する。要するに、第１コネクタと第２コネクタの接続ピンの電位を決定することにより、当該システム電源はマスター機又はスレーブ機の切替を行うことが出来る。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、３台のシステム電源の出力を並列に接続して電力供給システムを構成した状態を示すブロック図である。

第１システム電源１ａは、電源３ａと、この電源３ａの出力を制御する制御手段であるＣＰＵ２ａとを備えている。更に、他のシステム電源１と接続して、その接続方法によりマスター機又はスレーブ機の自動選択を行うための第１コネクタ９ａ及び第２コネクタ１０ａとを備えている。ＣＰＵ２ａは２つの第１ノード６ａ及び第２ノード７ａと接続し、各ノードにはプルアップ抵抗を介して電圧８ａによりＨレベルの電位が与えられている。電源３ａにより出力端子２２ａを介して出力配線４に出力電力が供給され、ＤＣスパッタ等へ電力が供給される。本実施の形態においては、第１システム電源１ａは他の第２システム電源１ｂ及び第３システム電源１ｃの出力と並列に共通出力としている。

第１システム電源１ａのＣＰＵ２ａは、第１ノード６ａの電位がＨレベルのときにマスター機として機能し、グランド電位であるＬレベルのときにスレーブ機として機能する。マスター機として機能する場合には、制御端子２３ａに接続する制御線５に制御信号を出力し、他のシステム電源１のＣＰＵ２を経由し又は直接その電源を制御して出力の制御を行い、スレーブ機として機能する場合には、マスター機から出力された制御信号を制御線５を介して制御端子２３ａに入力し、ＣＰＵ２ａを経由して又は直接電源３ａの出力が制御される。

第１システム電源１ａの第１コネクタ９ａ及び第２コネクタ１０ａはそれぞれ３ピンの接続端子を備えている。第１コネクタ９ａの第１ピン１１ａは第１ノード６ａに、第２ピン１２ａはＧＮＤに、第３ピン１３ａは第２ノード７ａにそれぞれ接続している。第２コネクタ１０ａの第１ピン１４ａは空きであり、第２ピン１５ａはＧＮＤに、第３ピン１６ａは第２ノード７ａにそれぞれ接続する。

第２システム電源１ｂ及び第３システム電源１ｃも第１システム電源１ａと同様のハードウエア構成を有する。

次に、接続ケーブルの接続方法によって、システム電源がマスター機又はスレーブ機として機能することを説明する。

第１システム電源１ａの第１コネクタ９ａには接続ケーブルが接続されていない。それ故に、第１ノード６ａの電位はＨレベルに維持されている。従って第１システム電源１ａはマスター機として機能する。第１システム電源１ａの第２コネクタ１０ａは、接続ケーブル１７により第２システム電源１ｂの第１コネクタ９ｂに接続している。接続ケーブル１７の接続コネクタ１７ａは、第２コネクタ１０ａの第１ピン１４ａと第２ピン１５ａとを短絡させ、第３ピン１６ａを、配線１８を介して第２システム電源１ｂの第１コネクタ９ｂの第３ピン１３ｂに電気的に接続させる。

第２システム電源１ｂの第１コネクタ９ｂの第１ピン１１ｂと第２ピン１２ｂとは、接続コネクタ１７ｂ内の配線により短絡される。故に、第２システム電源１ｂのノード６ｂにはＧＮＤの電位であるＬレベルが与えられる。従って、第２システム電源１ｂのＣＰＵ２ｂは第２システム電源１ｂをスレーブ機としてセットされる。

第２システム電源１ｂの第２コネクタ１０ｂと第３システム電源１ｃの第１接続コネクタ９ｃとは接続ケーブル１９によって接続される。接続ケーブル１９の接続コネクタ１９ｂは、第２システム電源１ｂの第２コネクタ１０ｂの第１ピン１４ｂと第２ピン１５ｂとを短絡させ、第３ピン１６ｂを、配線２０を介して第３システム電源１ｃの第１コネクタ９ｃの第３ピン１３ｃに電気的に接続させる。

第３システム電源１ｃの第１コネクタ９ｃの第１ピン１１ｃと第２ピン１２ｃとは、接続コネクタ１９ｃ内の配線により短絡される。よって、第３システム電源１ｃの第１ノード６ｃにはＧＮＤの電位であるＬレベルが与えられる。従って、第３システム電源１ｃのＣＰＵ２ｃは第３システム電源１ｃをスレーブ機としてセットされる。

更に、第３システム電源１ｃの第２コネクタ１０ｃには終端コネクタ２１をセットする。終端コネクタ２１は、第３システム電源１ｃの第２コネクタ１０ｃの第２ピン１５ｃと第３ピン１６ｃとを短絡させる。それ故に、第３システム電源１ｃの第２ノード７ｃはＧＮＤのＬレベルが与えられる。同様に、配線２０及び配線１８を介して第２システム電源１ｂの第２ノード７ｂ及び第１システム電源１ａの第２ノード７ａともにＬレベルが与えられる。その結果、各ＣＰＵ２ａ、ＣＰＵ２ｂ及びＣＰＵ３ａは各システム電源間の接続が完了したことを認識し、駆動可能状態となる。

以上の説明から明らかのように、終端コネクタ２１を装着することにより、第１システム電源１ａ、第２システム電源１ｂ及び第３システム電源１ｃの第２ノード７ａ、第２ノード７ｂ及び第２ノード７ｃの電位がＨレベルからＬレベルに固定され、マスター機であるシステム電源１ａのＣＰＵ２ａが結線を完了したこと検出する。

なお、以上の説明において、第１ノード６ａ、第２ノード７ａに与える電位をプルアップ抵抗によりケーブルを接続しない通常の電位をＨレベルとし、このときＣＰＵがマスター機として機能するものとして説明したが、通常レベルをＬレベルとし、ＬレベルのときにＣＰＵがマスター機として機能するようにセットすることも、本発明の範囲内である。

また、３台のシステム電源を用いた電力供給システムの例について説明したが、３台に限定されるものではなく、さらに多数のシステム電源を接続することができる。

また、マスター機とスレーブ機との認識をＣＰＵにより行う例について説明したが、ＣＰＵでなくとも、第１ノード６と第２ノード７の２ビット信号からマスター機又はスレーブ機の機能検出及びシステム接続完了の検出を行う判別回路であれば適用することができる。

本実施の形態に係る複数のシステム電源を用いた電力供給システムを示すブロック図である。 従来公知の電力供給システムのブロック図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ システム電源
２ａ、２ｂ、３ｃ ＣＰＵ
３ａ、３ｂ、３ｃ 電源
４ 出力配線
５ 制御線
６ａ、６ｂ、６ｃ 第１ノード
７ａ、７ｂ、７ｃ 第２ノード
９ａ、９ｂ、９ｃ 第１コネクタ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 第２コネクタ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 接続ピン
１７、１９ 接続ケーブル
１８、２０ 配線
２１ 終端コネクタ
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 出力端子
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ 制御端子

Claims (3)

1. 出力端子を共通に接続した複数のシステム電源から成り、前記システム電源は他のシステム電源と接続するための第１コネクタ及び第２コネクタを備え、前記複数のシステム電源のうち一のシステム電源がその他のシステム電源を制御する電力供給システムであって、
   前記一のシステム電源の第１コネクタが電気的にオープン状態であり、前記一のシステム電源の第２コネクタが前記その他のシステム電源のいずれかのシステム電源の第１コネクタと接続ケーブルを介して接続し、
   前記その他のシステム電源の内のいずれか一のシステム電源の第１コネクタが他のシステム電源の第２コネクタと接続ケーブルを介して接続し、前記いずれか一のシステム電源の第２コネクタが終端コネクタにより終端しているときに、
   前記一のシステム電源が前記その他のシステム電源の出力を制御するマスター機として機能し、前記その他のシステム電源がスレーブ機として機能することを特徴とする電力供給システム。
2. 前記複数のシステム電源は、前記マスター機能を有するシステム電源を先頭システム電源とし、前記終端コネクタにより第２コネクタが終端するシステム電源を終端システム電源として、前記先頭システム電源と前記終端システム電源との間に互いに他のシステム電源の第１コネクタと第２コネクタとを接続ケーブルにより結線して直列接続したことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
3. 電力を供給する電源と、前記電源の出力を制御するための制御手段と、他のシステム電源と接続するための第１コネクタ及び第２コネクタとを備えたシステム電源であって、
   前記第１コネクタの接続ピンの電位がＨレベルであって前記第２コネクタの接続ピンの電位がＬレベルに固定されたときに他のシステム電源の出力を制御するマスター機として機能し、
   前記第１コネクタの前記接続ピンがＬレベルであって前記第２コネクタの接続ピンがＬレベルに固定されたときに、他のシステム電源によりその出力が制御されるスレーブ機として機能することを特徴とするシステム電源。

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