(57)【要約】【課題】高オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量の半導体リレーを実現することを目的にする。【解決手段】本発明は、高オフ耐圧、低オン抵抗、高オフ容量の第１のフォトモスリレーと、低オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量の第２のフォトモスリレーとを有し、第１のフォトモスリレーと第２のフォトモスリレーとが直列に接続され、第１、第２のフォトモスリレーの開放端を入力端あるいは出力端とし、第１、第２のフォトモスリレーをオン、オフすることを特徴とするものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高オフ耐圧、低オン抵抗、高オフ容量の第１のフォトモスリレーと、
低オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量の第２のフォトモスリレーとを有し、
前記第１のフォトモスリレーと前記第２のフォトモスリレーとが直列に接続され、第１、第２のフォトモスリレーの開放端を入力端あるいは出力端とし、第１、第２のフォトモスリレーをオン、オフすることを特徴とする半導体リレー。
【請求項２】
第２のフォトモスリレーと並列に設けられ、微小電流を流す微小電流バイパス回路を具備したことを特徴とする請求項１記載の半導体リレー。
【請求項３】
第２のフォトモスリレーと並列に、逆向きで直列に２つのダイオードを設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体リレー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＩＣテスタに用いられる半導体リレーに関し、高オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量の半導体リレーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１に示されるように、ＩＣテスタでは多くのリレーが用いられ、計測モジュールのオン、オフを行っている。そして、ＩＣテスタに用いられるリレーとして、メカニカルリレーとフォトモスリレーとがある。
【０００３】
メカニカルリレーは、オフ耐圧、オフ容量、オン抵抗に優れるが、ＩＣテスタにおいては、使用状態によって約１年で故障に至ってしまう。一方、フォトモスリレーは、寿命は半永久的だが、オフ耐圧を上げると、オン抵抗、オフ容量の積が増大してしてしまうという特性がある。また、同じ耐圧のものを比較しても、オン抵抗を下げるとオフ容量が増大し、オフ容量を下げるとオン抵抗が増大するトレードオフの関係が存在している。このため、高オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量が要求される場合には、フォトモスリレーを用いることができず、寿命を犠牲にして、メカニカルリレーを用いなければならなかった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２９８４４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量の半導体リレーを実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、
高オフ耐圧、低オン抵抗、高オフ容量の第１のフォトモスリレーと、
低オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量の第２のフォトモスリレーとを有し、
前記第１のフォトモスリレーと前記第２のフォトモスリレーとが直列に接続され、第１、第２のフォトモスリレーの開放端を入力端あるいは出力端とし、第１、第２のフォトモスリレーをオン、オフすることを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
第２のフォトモスリレーと並列に設けられ、微小電流を流す微小電流バイパス回路を具備したことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、
第２のフォトモスリレーと並列に、逆向きで直列に２つのダイオードを設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
【０００８】
図において、第１のフォトモスリレー１０は、高オフ耐圧、低オン抵抗、高オフ容量で、ＭＯＳ型ＦＥＴを発光ダオードとフォトダイオードによりオン、オフする。第２のフォトモスリレー２０は、低オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量で、第１のフォトモスリレー１０に直列に接続し、ＭＯＳ型ＦＥＴを発光ダオードとフォトダイオードによりオン、オフする。微小電流バイアス回路３０は、ダイオード３１、３２からなり、第２のフォトモスリレー２０と並列に設けられ、微小電流を流す。ダイオード３１は、アノードを第２のフォトモスリレー２０の一端に接続する。ダイオード３２は、カソードをダイオード３１のカソードに接続し、アノードを第２のフォトモスリレー２０の他端に接続する。ここで、ダイオード３１、３２のオフ容量は、通常、第２のフォトモスリレー２０より小さく、全体の合計容量において、要求仕様以下になるように選択する。また、オフリーク電流をフォトモスリレー１０より大きいものを選ぶと共に、リーク電流により、電圧がフォトモスリレー２０の耐圧以下になるものを選ぶ。
【０００９】
このような装置の動作を以下で説明する。ここで、説明を簡単にするために、ダイオード３１、３２のオフ容量はないものとして説明する。フォトモスリレー１０、フォトモスリレー２０のオフ耐圧をそれぞれＶ１，Ｖ２（Ｖ１（高オフ耐圧）＞Ｖ２（低オフ耐圧））、低オン抵抗をそれぞれＲ１、Ｒ２（Ｒ１（低オン抵抗）＝Ｒ２（低オン抵抗））、オフ容量をそれぞれＣ１，Ｃ２（Ｃ１（高オフ容量）＞Ｃ２（低オフ容量））とする。これにより、フォトモスリレー１０，２０全体のオフ耐圧ＶｏｎはＶ１となり、低オン抵抗ＲｏｆｆはＲ１＋Ｒ２となり、オフ容量Ｃｏｎは、Ｃ１・Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）となる。
【００１０】
例えば、Ｖ１＝１００［Ｖ］、Ｖ２＝２０［Ｖ］、Ｒ１＝Ｒ２＝０．１［Ω］、Ｃ１＝１０００［ｐＦ］、Ｃ２＝５０［ｐＦ］とすると、Ｖｏｎ＝１００［Ｖ］、Ｒｏｆｆ＝０．２［Ω］、Ｃｏｎ≒４７．６［ｐＦ］となる。
【００１１】
このように、高オフ耐圧、低オン抵抗、高オフ容量の第１のフォトモスリレー１０と、低オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量の第２のフォトモスリレー２０とを直列に接続することで、高オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量を実現することができる。そして、ＩＣテスタに用いた場合、試験精度がよく、故障を少なくすることができ、信頼性を向上させることができる。
【００１２】
次に、微小電流バイパス回路３０の動作について説明する。図２はフォトモスリレー２０の特性を示す図である。
【００１３】
図１において微小電流バイパス回路３０が接続されていない状態で、フォトモスリレー１０、２０のオフ時に、フォトモスリレー１０、２０の開放端に電圧を印加すると、オフリーク電流が流れる。通常、高オフ耐圧のフォトモスリレー１０のオフリーク電流の方が、低オフ耐圧のフォトモスリレー２０より大きい。例えば、フォトモスリレー１０のオフリーク電流は１［ｎＡ］、フォトモスリレー２０のオフリーク電流は１００［ｐＡ］となる。このため、電源投入直後の電圧はほとんど低オフ容量のフォトモスリレー２０に印加される。そして、フォトモスリレー２０のオフ耐圧電圧、図２に示すＡ点を超えると、急激にブレークダウン電流が流れ始める。この電流はフォトモスリレー１０のリーク電流値、図２のＢ点まで上昇するが、高オフ耐圧のリーク電流以上は流れないため、ある点、つまり、Ｂ点で電圧がバランスすることになる。すなわち、フォトモスリレー２０がブレークダウンしかかりの状態となり、フォトモスリレー２０の特性劣化や破壊してしまう可能性がある。
【００１４】
これを防止するために、微小電流バイパス回路３０が、オフリーク電流を流し、フォトモスリレー２０に大きな電圧は印加されなくなる。フォトモスリレー１０のリーク電流と微小電流バイパス回路３０のバイパス電流との比が、フォトモスリレー２０に印加される電圧になるので、フォトモスリレー２０のブレークダウン電圧以下になるように制御される。
【００１５】
このように、微小電流バイパス回路３０により、オフリーク電流を流すので、フォトモスリレー２０の破壊や劣化の可能性を防止することができる。
【００１６】
なお、微小電流バイパス回路３０を設けた構成を示したが、フォトモスリレー２０がブレークダウンしかかりの状態で、特性劣化や破壊の可能性がなければ、微小電流バイアス回路３０を設けなくともよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、高オフ耐圧、低オン抵抗、高オフ容量の第１のフォトモスリレーと、低オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量の第２のフォトモスリレーとを直列に接続することで、高オフ耐圧、低オン抵抗、低オフ容量を実現することができる。そして、ＩＣテスタに用いた場合、試験精度がよく、故障を少なくすることができ、信頼性を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項２，３によれば、微小電流バイパス回路またはダイオードにより、オフリーク電流を流すので、第２のフォトモスリレーの破壊や劣化の可能性を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】フォトモスリレー２０の特性を示した図である。
【符号の説明】
１０  第１のフォトモスリレー
２０  第２のフォトモスリレー
３０  微小電流バイパス回路
【図１】
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【図２】
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