(57)【要約】  高い信頼性の、高電圧の電気的に制御可能なスイッチが、電気機械リレー及び光電式リレーなどの、異なる特性を備える、異なる種類のリレーの組み合わせから形成される。リレーは、複合スイッチが高電圧条件下においてホットスイッチングされても、このような複合スイッチの電気機械リレーが、電気機械リレーの動作寿命を低下させる条件で開閉するように起動するのをさけるようなシーケンスにしたがって、閉鎖及び／又は開放する。スイッチングシーケンスは、リレーが、低オン抵抗、低クロストーク、低電気容量、及び／又は低い漏れをもたらす状態で、終了する。スイッチは比較的小さく、器具の構成が、自動試験システムのスイッチマトリックスとして機能するのを可能にする。
2015513198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子及び第２端子、並びに内部端子を有する複合スイッチであって、前記複合スイッチは、
第１端子及び第２端子を有する電気機械スイッチング装置と、
第１端子及び第２端子を有する第１固体素子スイッチング装置と、
第１端子及び第２端子を有する第２固体素子スイッチング装置とを含み、
前記電気機械スイッチング装置及び前記第１固体素子スイッチング装置は、前記複合スイッチの前記第１端子と、前記複合スイッチの前記内部端子との間で並列に接続され、前記第２固体素子スイッチング装置は、前記複合スイッチの前記内部端子と、前記複合スイッチの前記第２端子との間で接続される、複合スイッチ。
【請求項２】
前記第１固体素子スイッチング装置が、第１制御入力部を含み、
前記電気機械スイッチング装置が、第２制御入力部を含み、
前記第２固体素子スイッチング装置が、第３制御入力部を含み、
前記複合スイッチは、閉鎖シーケンスを制御するために制御回路を更に含み、前記閉鎖シーケンスは、
前記第１固体素子スイッチング装置を低抵抗状態にする、前記第１制御入力の制御信号を生成することと、
その後、前記電気機械スイッチング装置を低抵抗状態にする、前記第２制御入力の制御信号を生成することと、
その後、前記第２固体素子スイッチング装置を低抵抗状態にする、前記第３制御入力の制御信号を生成することとを含む、請求項１に記載の複合スイッチ。
【請求項３】
前記制御回路は更に、開放シーケンスを制御するために適合され、前記開放シーケンスが、
前記第２固体素子スイッチング装置を高抵抗状態にする、前記第３制御入力の制御信号を生成することと、
その後、前記電気機械スイッチング装置を高抵抗状態にする、前記第２制御入力の制御信号を生成することと、
その後、前記第１固体素子スイッチング装置を高抵抗状態にする、前記第１制御入力の制御信号を生成することとを含む、請求項１に記載の複合スイッチ。
【請求項４】
前記電気機械スイッチング装置が、リードリレーである、請求項１に記載の複合スイッチ。
【請求項５】
前記第１固体素子スイッチング装置、及び前記第２固体素子スイッチング装置は、異なるオン抵抗、及び異なるオフ容量を有する、請求項１に記載の複合スイッチ。
【請求項６】
前記第１固体素子スイッチング装置は、前記第２固体素子スイッチング装置よりも低いオン容量を有する、請求項１に記載の複合スイッチ。
【請求項７】
前記第２固体素子スイッチング装置は、前記第１固体素子スイッチング装置よりも低いオン抵抗を有する、請求項６に記載の複合スイッチング装置。
【請求項８】
前記第２固体素子スイッチング装置のオン抵抗は、前記電気機械スイッチング装置のオン抵抗の４倍以下である、請求項７に記載の複合スイッチング装置。
【請求項９】
請求項１に記載の複合スイッチング装置が、第１スイッチング装置を含み、
前記複合スイッチング装置は、請求項１の複合スイッチング装置に分路を設けるように連結された第２電気機械スイッチング装置を更に含む、請求項１に記載の複合スイッチング装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の複合スイッチング装置が、第１スイッチング装置を含み、
前記複合スイッチング装置は、請求項１に記載の複合スイッチの前記第２固体素子スイッチング装置に分路を設けるように連結された第２電気機械スイッチング装置を更に含む、請求項１に記載の複合スイッチング装置。
【請求項１１】
第１端子及び第２端子を有する複合スイッチであって、前記複合スイッチは、
第１端子及び第２端子を有する電気機械スイッチング装置と、
第１端子及び第２端子を有する固体素子スイッチング装置とを含み、
前記電気機械スイッチング装置及び前記固体素子スイッチング装置は、前記複合スイッチの前記第１端子と、前記複合スイッチの前記第２端子との間で直列に接続され、前記電気機械装置の前記第２端子は、前記固体素子スイッチング装置の前記第１端子と連結される、複合スイッチ。
【請求項１２】
前記電気機械スイッチング装置は、リードリレーである、請求項１１に記載の複合スイッチ。
【請求項１３】
前記固体素子スイッチング装置は、光電式リレーを含む、請求項１１に記載の複合スイッチ。
【請求項１４】
前記電気機械スイッチング装置が、第１制御入力部を含み、
前記第２固体素子スイッチング装置が、第２制御入力部を含み
前記第１制御入力部及び前記第２制御入力部は、前記電気機械スイッチング装置及び前記固体素子スイッチング装置を別個に制御するように構成されている、請求項１１に記載の複合スイッチ。
【請求項１５】
閉鎖シーケンスを制御する制御回路であって、前記閉鎖シーケンスは、
前記電気機械スイッチング装置を低抵抗状態にする、前記第１制御入力の制御信号を生成することと、
その後、前記固体素子スイッチング装置を低抵抗状態にする、前記第２制御入力の制御信号を生成することとを含む、請求項１４に記載の複合スイッチ。
【請求項１６】
前記制御回路は、開放シーケンスを制御するために更に適合され、前記開放シーケンスが、
前記固体素子スイッチング装置を高抵抗状態にする、前記第２制御入力の制御信号を生成することと、
その後、前記電気機械スイッチング装置を高抵抗状態にする、前記第１制御入力の制御信号を生成することとを含む、請求項１５に記載の複合スイッチ。
【請求項１７】
前記第１固体素子スイッチング装置は、
前記複合スイッチ第１端子及び複合スイッチ第１内部端子の間で接続される第１電気機械スイッチング装置と、
前記複合スイッチ第１内部端子及び複合スイッチ第２内部端子の間で接続される第１固体素子スイッチング装置との、直列の組み合わせを含み、
前記電気機械スイッチング装置が、前記複合スイッチ第１端子と前記複合スイッチ第２内部端子との間で接続される第１電気機械スイッチング装置を含み、
前記第２固体素子スイッチング装置が、前記複合スイッチ第２内部端子と、複合スイッチ第２端子との間で接続される、請求項１１に記載の複合スイッチング装置。
【請求項１８】
請求項１１に記載の電気機械スイッチング装置は、第１電気機械スイッチング装置を含み、
請求項１１に記載の固体素子スイッチング装置は、第１固体素子スイッチング装置であり、
請求項１１に記載の複合スイッチは、
前記第１固体素子スイッチング装置と並列に接続される、第２電気機械スイッチング装置と、
前記第２電気機械スイッチング装置及び前記第１固体素子スイッチング装置の並列の組み合わせと、直列に接続された第２固体素子スイッチング装置とを更に含む、請求項１１に記載の複合スイッチ。
【請求項１９】
請求項１１に記載の電気機械スイッチング装置は、第１電気機械スイッチング装置を含み、
請求項１１に記載の固体素子スイッチング装置は、第１固体素子スイッチング装置を含み、
請求項１１に記載の複合スイッチは、
前記第１固体素子スイッチング装置と並列に接続される、第２電気機械スイッチング装置と、
前記第２電気機械スイッチング装置及び前記第１固体素子スイッチング装置の並列の組み合わせと、直列に接続された第２固体素子スイッチング装置と、
第３電気機械スイッチング装置であって、前記第３電気機械スイッチング装置が低抵抗状態にあるときに、前記第１及び第２電気機械スイッチング装置、並びに前記第２固体素子スイッチング装置に分路を設けるように連結される第３電気機械スイッチング装置とを更に含む、請求項１１に記載の複合スイッチ。
【請求項２０】
請求項１１に記載の電気機械スイッチング装置は、第１電気機械スイッチング装置を含み、
請求項１１に記載の固体素子スイッチング装置は、第１固体素子スイッチング装置を含み、
請求項１１に記載の複合スイッチは、
前記第１固体素子スイッチング装置と並列に接続される、第２電気機械スイッチング装置と、
前記第２電気機械スイッチング装置及び前記第１固体素子スイッチング装置の並列の組み合わせと、直列に接続された第２固体素子スイッチング装置と、
第３電気機械スイッチング装置であって、前記第３電気機械スイッチング装置が低抵抗状態にあるときに、前記第２電気機械スイッチング装置、及び前記第２固体素子スイッチング装置に分路を設けるように連結される第３電気機械スイッチング装置とを更に含む、請求項１１に記載の複合スイッチ。
【請求項２１】
請求項１１に記載の電気機械スイッチング装置は、第１電気機械スイッチング装置を含み、
請求項１１に記載の固体素子スイッチング装置は、第１固体素子スイッチング装置を含み、
請求項１１に記載の複合スイッチは、
前記第１固体素子スイッチング装置と並列に接続される、第２電気機械スイッチング装置と、
前記第２電気機械スイッチング装置及び前記第１固体素子スイッチング装置の並列の組み合わせと、直列に接続された第２固体素子スイッチング装置と、
前記第２固体素子スイッチング装置と並列に接続される、第３電気機械スイッチング装置とを更に含む、請求項１１に記載の複合スイッチ。
【請求項２２】
前記複合スイッチング装置は、第２電気機械スイッチング装置を更に含み、前記第２電気機械スイッチング装置は、前記第２電気機械スイッチング装置が低抵抗状態であるときに、前記固体素子スイッチング装置、及び第１電気機械スイッチング装置に分路を設けるように連結される、請求項１１に記載の複合スイッチ。
【請求項２３】
請求項１１に記載の複合スイッチが、第１スイッチング装置を含み、
前記複合スイッチは、第２電気機械スイッチング装置を更に含み、前記第２電気機械スイッチング装置は、前記固体素子スイッチング装置と並列に接続される、請求項１１に記載の複合スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
半導体などの電子コンポーネントは、自動試験機器を使用して、製造中に、頻繁に（場合により複数回）試験される。これらの試験を行うため、自動試験機器は試験信号を生成又は測定する器具を含んでもよく、それによって動作条件の範囲が特定の装置において試験され得る。器具は、デジタル信号のパターンを生成及び測定し、半導体装置内のデジタル論理の試験を可能にし得る。他の器具は、高周波のアナログ信号を生成してもよく、他の器具は任意の形状の波形を生成してもよい。いくつかの器具はまた、装置の高電圧部を試験するため、又は試験中の装置に電力を供給するため、比較的高い電圧を生成又は測定してもよい。
【０００２】
多くの種類の装置の試験を支援するため、同じ種類の装置で多数の試験の実行を支援するため、自動試験システムは、異なる器具が異なる時点において異なる試験ポイントに連結され得るように、構成することができる。試験システムは、多数の器具のいずれかが、多数の試験ポイントのいずれかに切り替わるのを可能にする、スイッチマトリックスを含み得る。
【０００３】
低電圧信号において（アナログ又はデジタル）、スイッチマトリックスはリードリレーで実施され得る。リードリレーは電気機械リレーであり、これは低抵抗をもたらし、オフのときに低漏れ電流をもたらす。より高い電圧において、電気機械リレーがまた使用され得る。しかしながら、より高い電圧信号のスイッチングは、低電圧信号では生じない、電気機械リレーにおける信頼性の問題を生じ得る。一例として、高い電圧をスイッチングする電気機械リレーは、「動かなく」なり、一定期間の動作の後に確実に開かない場合がある。
【０００４】
高電圧を切り替えるために使用される電気機械リレーの接触抵抗はまた、予測不可能に変動することがある。接触抵抗の変動は、接触抵抗における１オームの変化でさえも、試験結果を変え得るために、試験システムにおいて特に問題となり得る。例えば、リレーは、およそ５０ミリオームの公称接触抵抗に向けて設計され得る。１オームの変化は、予測される抵抗においてかなりの割合である。自動試験システムにおいて、単一の装置の試験中に、異なる構成へと複数回切り替えられることがあり、１日に数千もの装置を試験することがある。結果として、リレーが数万回のスイッチングの後に故障するとしても、リレーは非常に短い期間の使用後に故障することとなる。
【０００５】
過去に、より高い電圧信号における信頼性の問題を緩和するために、水銀湿潤性スイッチが使用されたことがあった。これらのスイッチは水銀を含み、アーチングすることなく、リレーを迅速かつ確実に閉じるために使用され得る。水銀湿潤スイッチは、乾式リレーより遥かに長い寿命を有する。しかし、水銀スイッチは最近では、試験ヘッドが多くの向きで配置させるように設計された、現在の試験システムに適していないために、好まれない。水銀は、位置反応性であるため、試験ヘッドがスイッチが動作しない位置に移動すると、試験システムは予測されるように機能しないことがある。加えて、水銀スイッチは、環境上の懸念から、場所によっては禁止されていることがある。
【０００６】
したがって、いくつかの試験システムは、高電圧信号にも「乾式」電気機械リレーを使用する。このような試験システムの所持者は、高電圧が流れている間にリレーを切り替えるように試験システムを再構成しないよう推奨され得る。場合により「ホットスイッチング」と称されるこのようなスイッチングは、比較的僅かな周期の後に、リレーが故障することに繋がる場合がある。
【０００７】
ホットスイッチングは、自動試験システム及び他の用途において有用であり得る。半導体装置を試験するため、試験システムのスループットは、製造設備の効率性に大きく寄与する。ホットスイッチングは、試験作業において、システムが段階から段階へと迅速に移ることを可能にし、スループットを改善する。ホットスイッチングに関する信頼性の問題に対処するため、自動試験器具の一部のユーザーは、ホットスイッチを行った際により損傷を受けにくい比較的大型のリレーを含む、試験システムインターフェースボードを作製してきた。加えて、リレーはソケットに取り付けられてもよく、それにより故障時にリレーを容易に交換することができる。
【０００８】
電気機械スイッチの使用の代替としては、光電式リレーなどの固体リレーの使用が挙げられる。しかしながら、固体リレーは、リードリレーよりも抵抗が高い。自動試験システムを含むいくつかの用途において、抵抗が高いことは望ましくない。加えて、固体素子スイッチは、クロストークを生じる場合があり、これは試験動作と干渉する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ホットスイッチの必要性を回避するための更なる代替は、高電圧器具のスイッチングの必要性を避けるように試験システムを構成することである。高電圧信号を受信するための各試験ポイントが器具への専用接続を有し得るように、十分な数の高電圧器具がもたらされてもよい。しかし、この手法は費用がかかる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
電気機械及び固体素子スイッチング装置の両方を含む、高電圧の確実なスイッチングがもたらされる。複合スイッチを開く又は閉じるために、個別のスイッチング装置が、電気機械スイッチング装置の起動をさけるシーケンスに従って制御され、一方で電気機械スイッチング装置の端子に損傷を生じ可能性がある電圧が存在する。複合スイッチの構成要素であるスイッチング装置が起動される順番は、複合スイッチが開かれるか閉じられるかによる場合があり、開放及び閉鎖シーケンスの両方において、電気機械スイッチング装置が損傷を生じる可能性がある電圧から隔離されることを可能にする。
【００１１】
いくつかの実施形態において、固体素子スイッチング装置及び電気機械スイッチング装置は、閉鎖周期において、固体素子スイッチが高抵抗状態にある間に、電気機械スイッチング装置が閉じるように、複合スイッチとして構成及び制御され得る。これらの構成要素は、これらが複合スイッチの端子の間で電圧分割器を形成するように、接続されてもよい。結果として、複合スイッチの端子におけるいずれかの電圧が、より高い抵抗の固体素子スイッチにわたって分配され、電気機械スイッチング装置を高電圧から隔離する。開放シーケンス中、スイッチングシーケンスは、電気機械スイッチング装置がまた、固体素子スイッチング装置により閾値を超える電圧から隔離されている間に、起動されるように、逆転させてもよい。
【００１２】
いくつかの実施形態において、固体素子スイッチング装置及び電気機械スイッチング装置は、閉鎖周期中に、固体素子スイッチング装置が閉じている間に電気機械スイッチング装置が閉じ、電気機械スイッチング装置の端子において、低電圧降下をもたらす接続を完成するように、複合スイッチとして構成及び制御され得る。
【００１３】
いくつかの実施形態において、１つ以上の電気機械スイッチング装置は、２つ以上の固体素子スイッチング装置と組み合わせて使用してもよい。これらの固体素子スイッチング装置は異なる電気性能パラメータを有し得る。１つの固体素子スイッチング装置は、電気機械スイッチング装置の端子にわたって接続を完成するために低オン抵抗を有し得る。電気機械スイッチング装置を隔離する別の固体素子スイッチング装置は、低オフ容量を有し得る。低オフ容量を有する固体素子スイッチング装置は、複合スイッチにおけるホットスイッチングした電圧がＡＣ電圧であるか、又は過渡電流成分を含むとしても、電気機械スイッチング装置を、信頼性の低下に関連する閾値を超える電圧から隔離し得る。
【００１４】
複合スイッチを形成するために、スイッチング装置の様々な構成が使用されてもよい。開放状態における低い漏電のため、電気機械スイッチング装置は、固体素子スイッチング装置と直列に接続されてもよい。複合スイッチの低オン抵抗のため、電気機械スイッチング装置は、固体素子スイッチング装置と並行に接続されてもよい。低オン抵抗及び低い漏れの両方のため、複合スイッチは、多数の電気機械スイッチング装置を含んでもよく、固体素子スイッチング要素と直列であり、分路を設ける経路をもたらす。
【００１５】
いくつかの実施形態において、多数の固体素子スイッチング装置が複合スイッチにおいて使用されてもよい。固体素子スイッチング装置は、異なる特性を有してもよく、異なる固体素子スイッチング装置が異なる時に起動されるように、シーケンスにおいて制御されてもよい。いくつかの特定の実施形態において、少なくとも２つの固体素子スイッチング装置が、複合スイッチ内で利用されてもよい。１つの装置が、より低い電気容量、より高い抵抗を有し得る。他のものはより低い抵抗、より高い電気容量を有し得る。これらの構成要素は、抵抗性又は容量性電圧分割器が、複合スイッチの起動中のいずれかの時点において固体素子スイッチング装置によって形成されるかどうかにかかわらず、電気機械スイッチング装置の開閉中に、いずれかの電気機械スイッチング装置における電圧が比較的低くなるように、構成及び操作され得る。
【００１６】
いくつかの実施形態において、電気機械スイッチング装置は、リードリレーであり得る。このような構成要素は、低オン抵抗、及び高い絶縁性をもたらし、水銀を含まないことがある。このような構成要素はまた、低クロストークをもたらし得る。複合スイッチは、閉鎖状態及び／又は開放状態において、リードリレーなど、１つ以上の電気機械スイッチング装置の特性が、複合スイッチの特性を決定し得るように、構成されてもよい。しかしながら、複合スイッチの起動中に固体素子スイッチング要素と係合して、電気機械スイッチング装置を、複合スイッチの端子における全電圧から隔離することにより、高感度の電気機械スイッチング装置（例えば、リードリレー）が損傷から保護される。このようにして、ホットスイッチングの場合においても、望ましいスイッチング特性が得られる。
【００１７】
いくつかの実施形態により、複合スイッチは良好な隔離、低い漏れ、低クロストーク、及び低電気容量をもたらす。このようなスイッチ装置は、自動試験システムにおける使用に好適である。複数のこのような複合スイッチを含む、クロスポイントスイッチは、自動試験システムに挿入するための器具として構成され得る。
【００１８】
したがって、いくつかの態様において、本発明は、複合スイッチにおいて具現化され得る。
【００１９】
更なる態様において、本発明は、多数の複合スイッチを使用して自動試験システムのための器具において具現化され得る。
【００２０】
また更なる態様において、本発明は、複合スイッチを操作する方法において具現化され得る。
【００２１】
前述のものは、非限定的な発明の概要であり、これは添付の請求項によって定義されるものである。
添付の図面は等尺で描かれることを意図されていない。図面において、様々な図において図示されている、それぞれ同一若しくは、ほぼ同じ構成要素は類似の番号によって示されている。明確さを目的として、全ての構成要素が全ての図面で表示されていない場合がある。図面は以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】図1Ａは試験システムの代表的な実施形態の概略的な例示である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、スイッチマトリックスを実施する器具の代表的な実施形態の概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは複合スイッチの第１の代表的な実施形態の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図３Ａ】図３Ａは複合スイッチの第２の代表的な実施形態の概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図４Ａ】図４Ａは複合スイッチの第３の代表的な実施形態の概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図５Ａ】図５Ａは複合スイッチの第４の代表的な実施形態の概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図６Ａ】図６Ａは複合スイッチの第５の代表的な実施形態の概略図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図７Ａ】図７Ａは複合スイッチの第６の代表的な実施形態の概略図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図８Ａ】図８Ａは複合スイッチの第７の代表的な実施形態の概略図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図９Ａ】図９Ａは複合スイッチの第８の代表的な実施形態の概略図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図１０Ａ】図１０Ａは複合スイッチの第９の代表的な実施形態の概略図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図１１Ａ】図１１Ａは複合スイッチの第１０の代表的な実施形態の概略図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【図１２Ａ】図１２Ａは複合スイッチの第１１の代表的な実施形態の概略図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１２Ａの複合スイッチの起動における動作のシーケンスを例示する表である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
発明者らは、シーケンスによって制御される異なる特徴の多数のスイッチング装置を操作することにより形成される複合スイッチの使用により、自動試験システムの信頼性が改善され得ることを認識及び理解した。１つ以上のスイッチング装置は、電気機械リレー、例えば、リードリレー、又はミクロ電気機械式（ＭＥＭ）装置であり得る。これらのスイッチング装置は、高電圧のホットスイッチを行う際に損傷を受けやすい類のものであり得るが、スイッチング装置及び操作シーケンスは、スイッチング中に電気機械スイッチング装置が高電圧から隔離されるような構成であり得る。
【００２４】
このような複合スイッチは、信頼性の低下に伴う閾値を超えた電圧のホットスイッチを行うことが望ましい場合、他の設定において使用される場合がある。例えば、「スマートグリッド」と関連するものなどの、電力制御装置において、このような複合スイッチはまた有用であり得る。したがって、複合スイッチは、本明細書において自動試験システムにおけるこれらの使用に関連して記載されるが、この環境は代表的なものであり、開示される発明の概念を限定するものではないことが理解されるべきである。
【００２５】
図１Ａは、本明細書において記載される複合スイッチが使用され得る、半導体装置を試験するための自動試験システムの概略図である。試験システム１００は、当該技術分野において既知の技術を使用して構成され得る。しかしながら、例示される実施形態において、試験システム１００は、リードリレーの代わりに複合スイッチを使用して構成されている。
【００２６】
図１Ａは、試験システム１００が試験ヘッド１２０を含むことを例示している。従来的な試験システムにおけるように、試験ヘッド１２０は、多数の計器板１１０Ａ、１１０Ｂ．．．１１０Ｉを含む。計器板のそれぞれは、試験中の装置１４０に適用される試験信号を生成及び／又は測定するための、電子回路を含む。
【００２７】
操作中、電気信号は、計器板１１０Ａ、１１０Ｂ．．．１１０Ｉと試験中の装置１４０との間で、信号伝達インターフェースを介して結合される。
【００２８】
図１Ａに例示される実施形態において、信号伝達インターフェースは、試験ヘッド１２０内の信号経路１２２を含む。信号経路１２２は、ケーブルを使用して、又は他の任意の好適な相互接続技術を使用して、背面板に配線を含む、任意の好適な方法で形成され得る。
【００２９】
例示される実施形態において、信号伝達インターフェースは、装置インターフェースボード１３２を含む。装置インターフェースボード１３２は、試験ヘッド１２０内の信号経路１２２と位置合わせするように設計された連結部１３０と、試験中の装置１４０と位置合わせするように設計された連結部１３４との間で信号を経路指定するため、当該技術分野において既知の技術を使用して構成されてもよい。連結部１３０は、任意の好適な方法で実施され得る。例えば、連結部１３０は、１つ以上の電気コネクタ又はインターポーザとして実施され得る。
【００３０】
連結部１３４は同様に、任意の好適な方法で実施され得る。しかしながら、連結部１３４の特定の実施は、試験中の装置１４０の性質、及びこれが試験されるその製造条件の両方に依存し得る。例えば、パケージ化した半導体装置の試験のため、連結部１３４は、パッケージ化した半導体装置を受容するようにソケットで適合されてもよい。あるいは、試験中の装置１４０は、まだ半導体ウエハ上にある間に試験されてもよい。この場合、連結部１３４は、半導体ウエハの表面上のパッドと接触するように設計された導電性プローブを使用して実施されてもよい。したがって、連結具１３０及び連結具１３４の特定の実施は本発明にとって重要でないことが理解されるべきである。
【００３１】
従来の試験システムにおいて、装置インターフェースボード１３２は、特定の試験中の試験のために構成されていてもよい。試験ヘッドと、試験中の装置の試験ポイントとの間の信号の経路指定に加えて、装置インターフェースボード１３２は、試験ヘッド１２０内の計器１１０Ａ、１１０Ｂ．．．１１０Ｉによってサポートされていない、信号経路指定、又は処理機能を実行する、電子コンポーネントを含むことがある。
【００３２】
異なる種類の試験中の装置の、異なる位置において、異なる種類の試験信号を生成及び測定できるためには、試験システム１００の動作中の異なる時点において、計器板１１０Ａ、１１０Ｂ．．．１１０Ｉと、試験中の装置１４０との間の接続を再構成することが必要であり得る。実際、図１Ａは、試験システム構成の単純化した例を提示している。図１Ａは、試験中の装置１４０を試験する試験システム１００を例示している。多くの実施形態において、試験システムは、多くの試験中の装置を同時に試験し得る。更に、各試験中の装置は、多数の機能的領域を含み得るが、これは、計器板１１０Ａ、１１０Ｂ．．．１１０Ｉ上の回路によって生成又は測定され得る試験信号の数及び種類に制限があるため、同時に試験することができない。むしろ、全ての機能的領域が試験される試験作業の実行中に、多くの別個の試験が実行され得る。試験の実行は、計器板１１０Ａ、１１０Ｂ．．．１１０Ｉと試験中の装置１４０との間の接続の再構成を伴い得る。
【００３３】
これらの接続の再構成を容易にするため、試験システム１００は、多数のスイッチング装置を含むことがある。計器板１１０Ａ、１１０Ｂ．．．１１０Ｉの回路と、試験中の装置１４０の試験点との間の接続の再構成を促進するため、当該技術分野において既知であるように、１つ以上のスイッチング装置が装置インターフェースボード１３２に含まれてもよい。これらのスイッチング装置は、試験システムコンピュータ（図示されない）で実行されるプログラムによって、又は他の任意の好適な方法で制御され得る。スイッチング装置は、計器板の特定の１つを、試験中の装置１４０の特定の位置に接続するために開閉され得る。
【００３４】
装置インターフェースボードに機能性を追加することにより、いくつかの場合において、有用な柔軟性がもたらされ得る。しかしながら、他の場合において、装置インターフェースボード１３２上の追加的な構成要素を使用することなく、試験システムに本来挿入される、計器板１１０Ａ、１１０Ｂ．．．１１０Ｉに含まれる機能を使用して、多くの異なる種類の装置を試験するように試験システム１００を構成することが望ましい。したがって、いくつかの実施形態において、試験ヘッド１２０内の一般化された構成内に切り替え装置を含むことが望ましい場合がある。このように、試験システム１００は、装置インターフェースボード１３２上に切り替え装置を含めるための複雑性又は費用の増加を必要とせずに、特定の試験中の装置を試験するように容易に構成され得る。試験ヘッド１２０内に切り替え装置を組み込むための技術の一例が、図１Ｂによって提示される。
【００３５】
図１Ｂは、計器板１１０を例示し、これは信号経路１２２と接続され得るように、試験ヘッド１２０内に組み込まれてもよい。図１Ｂの例において、計器板１１０は、入力部１７０及び出力部１８０を含む。試験システム１００（図１Ａ）などの試験システムにおいて使用するとき、入力部１７０は、計器１１０Ａ、１１０Ｂ．．．１１０Ｉの１つ以上へと続く、信号経路１２２のいくつかへと接続されてもよい。出力部１８０は、連結部１３０を通じて試験中の装置１４０へと信号を経路指定する信号経路１２２の他のものへと接続されてもよい。計器１１０内において、スイッチマトリックス１５０は、入力部１７０のいずれか１つを出力部１８０のいずれか１つに接続するように構成され得る。
【００３６】
図１Ｂに例示される特定の実施例において、入力線１７０１、１７０２及び１７０３として指定される３つの入力線１７０が存在する。出力線１８０１、出力線１８０２、出力線１８０３及び出力線１８０４として指定される、４つの出力線１８０が存在するスイッチマトリックス１５０内のスイッチング装置は、入力線１７０のいずれか１つを、出力線１８０のいずれか１つに接続するように制御され得る。この実施例において、この機能性をもたらすため、スイッチマトリックス１５０は、１２個のスイッチング装置を含む。スイッチング装置のそれぞれは、入力線１７０の１つを出力線１８０の１つに接続する。例えば、図示されるように、スイッチング装置１５０１，１は、入力線１７０１に接続された端子１５２を有する。スイッチング装置１５０１，１はまた、出力線１８０１に接続された端子１５４を有し、よってスイッチング装置１５０１，１は、入力線１７０１を出力線１８０１に接続することができる。同様に、スイッチング装置１５０１，４は、入力線１７０１を出力線１８０４に接続するものとして示される。スイッチング装置１５０３，１は、入力線１７０３を出力線１８０１に接続するものとして示される。スイッチング装置１５０３，４は、入力線１７０３を出力線１８０４に接続するものとして示される。マトリックス１５０内の他のスイッチング装置が図示されるが、単純さのために付番されていない。
【００３７】
動作中、入力線は、出力線へと、これらの２つの線と関連するスイッチング装置を起動することによって接続され得る。例えば、入力線１７０１を出力線１８０１に接続するため、スイッチング装置１５０１，１は、低抵抗状態にされてもよい。逆に、入力線１７０１を出力線１８０１から切断するために、スイッチング装置１５０１，１は、高抵抗状態にされてもよい。低抵抗状態は場合により「オン」又は「閉じた」状態と称されることがあり、高抵抗状態は場合により「オフ」又は「開いた」状態と称されることがある。
【００３８】
試験システムの動作中、多くの場合、（スイッチング装置１５０１，１を通じて形成されるような）信号経路を形成する接続が、低抵抗であることが望ましい。加えて、いくつかの実施形態において、「ホットスイッチ」され得るスイッチング装置をもたらすことが望ましい場合がある。ホットスイッチングは、端子１５２又は１５４など、その端子に動作電圧が存在する間に、スイッチング装置を開閉することを伴う。このような場合、例えば、試験作業の実行中に試験システムを再構成する際に生じ得る。試験される装置の性質、及び試験中に使用される信号を生成又は測定する器具の性質により、いずれかのスイッチング装置の端子、例えば端子１５２及び１５４の電圧は、およそ数ボルト〜数１０ボルトであり得る。これらのレベルの電圧は、従来的なスイッチング装置における信頼性の問題を生じ得る。このような問題として、より短い動作寿命又はより低い信頼性がある。
【００３９】
ホットスイッチングと関連する信頼性の問題を受けにくいより大きな構成要素の使用は、図１Ｂに例示される構成において可能であり得るが、これは大きなスイッチング装置が、計器盤１１０上において利用可能な空間に物理的に適合しないことがあるためである。これに関し、図１Ｂは、スイッチマトリックス器具の単純化された図であることが理解されるべきである。試験システムにおいて、図１Ｂに例示されるよりも多くの入力線及び出力線が存在し得る。例えば、いくつかの実施形態において、スイッチマトリックス器具は２４本の入力線及び８本の出力線を有し、スイッチマトリックスを実施するために９６個の別個のスイッチング装置を必要とする。この場合において大きなスイッチング装置は、試験システム内部の器具の使用を排除することがある。しかしながら、より小さく、より信頼性の低い構成要素の使用は、試験ヘッド１２０の内部の器具の使用を排除することがある。例えば、より信頼性の低い構成要素は、スイッチング装置により容易なアクセスをもたらす、取り付け技術を使用して装置インターフェースボード１３２に取り付けられてもよく、よって故障が生じた場合、スイッチング装置は容易に交換され得る。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態により、スイッチマトリックス計器盤上に組み込むために十分に小さく、十分な信頼性を有するスイッチング装置が、複合スイッチとして実施される。複合スイッチは、任意の好適な種類の電気機械及び固体素子スイッチング装置から組み立てることができる。いくつかの実施形態において、複合スイッチ（コンボスイッチとも称される）を構成するために、スイッチング装置の３つの異なる種類の組み合わせが使用され得る。
【００４１】
図２Ａ、３Ａ．．．１２Ａの例示的な実施形態において、複合スイッチを形成するために使用される切り替えスイッチは、電気機械スイッチ、及び２種類の固体素子スイッチ装置を含む。電気機械スイッチ装置は、当該技術分野において既知であるように、リードリレーであってもよい。固体素子スイッチ装置は、光ＭＯＳＦＥＴ（ＬＥＤにより生じる光により制御されるＭＯＳＦＥＴスイッチ）として実施され得る。２つの光ＭＯＳＦＥＴは、異なるパラメータを有してもよい。したがって、複合スイッチの構成要素は、
１．電気機械スイッチ
２．光ＭＯＳＦＥＴ、低Ｃｏｆｆ
３．光ＭＯＳＦＥＴ、低Ｒｏｎ。
【００４２】
複合スイッチは、各種類の０以上の要素の組み合わせから構成されてもよい。しかしながら、他の実施形態において、異なる又は追加的な要素が、複合スイッチの構成において使用されてもよいことが理解されるべきである。複合スイッチを形成するために使用されるスイッチング装置は、当該技術分野において既知のスイッチング装置であってもよい。これらのスイッチング装置、及び複合スイッチは全体として、１つ以上のパラメータによって特徴づけることができる。表１は、スイッチング装置を特徴付けることができる、代表的なパラメータを掲載する。
【００４３】
【表１】
2015513198.tif 000003
【００４４】
任意の好適な値のこれらのパラメータを備えるスイッチング装置は、複合スイッチを形成するのに使用され得る。しかしながら、いくつかの実施形態において、複合スイッチにおいて、一般的に使用される値のパラメータＲｏｎ＊Ｃｏｆｆは、電気機械スイッチ装置においては、複合スイッチにおいて使用されるいずれかの固体素子スイッチング装置におけるものの、１／１００未満である。
【００４５】
中間的な値の容量性負荷（およそ１ｎＦ）への切り替えのための、電気機械スイッチング装置のＶｓｗは、非常に低いことがある（例えば、１ボルト未満）。このようなＶｓｗの値は、電気機械スイッチ装置の動作寿命を大きく延ばすことがある。Ｖｓｗは、信頼性の低下に関連する閾値として設定され得る。例えば、Ｖｓｗの値は、一定のスイッチング周期の後の、信頼性の低下の可能性に繋がる、ホットスイッチを行った電圧の値を特定することによって、促進された寿命期間試験から判定することができる。自動試験システムにおいて、ホットスイッチを行った電圧はおよそ１ボルトであってもよく、例えば、スイッチング周期の数は、およそ数十万であり得る。しかしながら、これらのパラメータの他の値もまた、Ｖｓｗの決定に使用され得る。信頼性の許容可能な低下（単に一例として）は、スイッチング装置の定格耐用寿命にわたり５％高い故障可能性であり、Ｖｓｗは、このレベルの信頼性をもたらすホットスイッチ電圧となるように選択される。どのようにして得られるかにかかわらず、Ｖｓｗの値は、特定の用途のための複合スイッチにおける複合スイッチ設計の選択、又は特定の構成要素の選択において使用され得る。複合スイッチにおいて、最も低い定格電圧を備えるスイッチング装置が、複合スイッチの最大Ｖｓｗを決定する。
【００４６】
他のパラメータの値は、複合スイッチ設計、及び／又は複合スイッチを実施するための構成要素の選択の際に使用されてもよい。別の例として、低Ｃｏｆｆ光ＭＯＳＦＥＴのＣｏｆｆは、電気機械スイッチ装置が所望の電圧差Ｖｓｗを光ＭＯＳＦＥＴに切り替えることができるように十分に低い場合がある。
【００４７】
低Ｒｏｎ光ＭＯＳＦＥＴのＲｏｎは、電気機械装置のＲｏｎと比較可能である（３倍以内）。
【００４８】
およそ数十ボルト以下の電圧、及び数十アンペア以下の電流を使用する試験機器との関連において有用ないくつかの実施形態において、複合スイッチにおいて使用される電気機械スイッチ装置は以下の特性を有し得る：
【００４９】
【表２】
2015513198.tif 000004
【００５０】
このような特性は、任意の好適なスイッチング装置において達成され得る。しかしながら、本明細書において記載される自動試験システムの実施形態において、これらのパラメータは、当該技術分野において既知であるように、リードリレーにおいて達成され得る。
【００５１】
複合スイッチは、任意の好適な種類の固体素子スイッチング装置を組み込むことができる。いくつかの実施形態において、異なる固体素子スイッチング装置は、場合により組み合わせて使用することができる。固体素子スイッチング装置は、例えば、低オフ容量、又は低オン抵抗をもたらすように選択され得る。典型的には、パラメータは、相互に排他的である。低オフ容量を有する固体素子スイッチング装置のパラメータの例は以下である：
【００５２】
【表３】
2015513198.tif 000005
【００５３】
低オン抵抗を有する固体素子スイッチング装置のパラメータの例は以下である：
【００５４】
【表４】
2015513198.tif 000006
【００５５】
これらのパラメータは、当該技術分野において既知の技術を使用して製造される固体素子スイッチング装置において達成され得る。２つ以上の固体素子スイッチング装置が複合スイッチング装置の一部として使用される実施形態において、固体素子スイッチング装置は、別個に構成及びパッケージ化され得る。しかしながら、他の実施形態において、計器盤上で一緒に使用される単一の複合スイッチ、又は多数の複合スイッチにおいて使用される固体素子スイッチング装置は、共通の基材上で実施され得る、及び／又は共通のハウジング内でパッケージ化され得る。したがって、複合スイッチを形成する要素を実施するために任意の好適な技術が使用され得る。更に、上記のパラメータの特定の値は例示的であり限定的ではないことが理解されるべきである。
【００５６】
図１Ｂの実施例において、スイッチマトリックス１５０の、スイッチング装置１５０１，１．．．１５０３，４は、複合スイッチであり、それぞれ多数のスイッチング装置で作製されている。複合スイッチを開閉するため、構成要素のスイッチング装置は開閉される。いくつかの実施形態において、複合スイッチを形成するスイッチング装置のそれぞれが作動される順番は、複合スイッチが開くか又は閉じるときに、複合スイッチの信頼性に影響することがある。例示される実施形態において、複合スイッチを形成するスイッチング装置は、比較的「低い」電圧が電気機械スイッチング装置の端子にわたって存在するときに、複合スイッチの一部であるいずれかの電気機械スイッチング装置が起動されるように、（複合スイッチを開くとき又は閉じるときのいずれかにおいて）起動される。
【００５７】
この文脈において、「低い」電圧は、スイッチング装置のＶｓｗよりも低い電圧として規定され得る。このＶｓｗは、スイッチングの間に存在するＤＣ電圧若しくはＡＣ電圧又は過渡電流として測定され得る。いずれかの特定の実施形態において低いものとみなされる特定の電圧レベルは、スイッチング装置が使用されるシステムを含む、任意の好適な数のパラメータに依存し得る。例えば、この値は、その下においてはスイッチングが電気機械スイッチング装置の信頼性に大きく影響しない、閾値に基づくことがある。例えば、リードリレーとして実施される電気機械スイッチング装置においてこの閾値は、およそ１ボルトであり得る。したがって、このようなリードリレーを使用して実施される複合スイッチにおいて、他の構成要素は、リードリレーが起動されるときに（リードリレーを開くとき又は閉じるとき）約１ボルト未満がリードリレーの端子に存在するように、構成及び操作され得る。
【００５８】
複合スイッチにおける構成要素のスイッチング装置は異なる時点で異なる電圧に暴露され得るため、各構成要素のスイッチング装置が起動されるタイミングは、複合スイッチの全体的な信頼性に影響し得る。したがって、図１Ｂは、計器１１０がタイミング回路１６０を含むことを示している。制御入力は図１Ｂに明確に例示されないが、タイミング回路１６０は、スイッチマトリックス１５０の複合スイッチの１つ以上が開く又は閉じることを示す、制御入力を受信し得る。これに応答して、タイミング回路１６０は、複合スイッチ内の構成要素のスイッチング装置の規定の順番で、制御信号を生成し得る。この順番は、複合スイッチ内の電気機械スイッチング装置が起動されるときに、電気機械スイッチング装置の端子の電圧が閾値を下回ることを確実にするように、タイミング回路１６０にプログラミングされてもよい。
【００５９】
図２Ａ、３Ａ．．．１２Ａは、複合スイッチを形成するスイッチング装置の様々な代表的な構成を例示する。図２Ｂ、３Ｂ．．．１２Ｂは、複合スイッチの開閉のためのスイッチングシーケンスを例示する。これらの実施例において、複合スイッチへと組み立てられるスイッチング装置は、上記の３種類によるものである。図の理解を補助するため、各スイッチング装置は、文字及び数字により特定される。「Ｋ」の文字で特定されるスイッチング装置は、例示される実施形態において電気機械スイッチング装置である。「Ｕ」の文字で特定されるスイッチング装置は、例示される実施形態において固体素子スイッチング装置である。固体素子スイッチング装置は、これらの実施例において光ＭＯＳＦＥＴであり、上記のように、低Ｃｏｆｆ、又は低Ｒｏｎタイプであり得る。
【００６０】
各スイッチング装置の指定と関連する数は、複合スイッチの閉鎖の一部として、起動のシーケンスを例示する。数字「１」により指定されるスイッチング装置は、数字「２」で指定されるスイッチング装置の前に閉じる。同様に、数字「２」で指定されるスイッチング装置は、数字「３」で指定されるスイッチング装置の前に閉じる。複合スイッチを開くため、スイッチング装置はこれらの数字の表記とは逆の順序で起動される。
【００６１】
図２Ａは、電気機械スイッチング装置Ｋ２、加えて２つの固体素子スイッチング装置Ｕ１及びＵ３（異なる特性を有する）と組み合わされる複合スイッチを例示する。図２Ａの設計は、複合スイッチ自体の設計を表すことがあり、別の複合スイッチの設計の下部区分であってもよい。
【００６２】
図２Ａは、複合スイッチ２１０を例示する。複合スイッチ２１０は、端子Ｔ１及びＴ２を含み、複合スイッチ２１０は、「ホットスイッチング」されてもよい（これらの端子に電圧が存在する）。この実施例において、電気機械スイッチング装置２１４は、固体素子スイッチング装置２１２と並列に接続されている。示されているように、複合スイッチ２１０を構成するスイッチング装置は、複合スイッチ２１０の端子と接続されるか、他の内側端子と接続する、内部端子を有する。示されるように、電気機械スイッチング装置２１４の内部端子２３４Ａは、固体素子スイッチング装置２１２の端子２３２Ａに接続される。同様に、電気機械スイッチング装置２１４の内部端子２３４Ｂは、固体素子スイッチング装置２１２の内部端子２３２Ｂと接続される。
【００６３】
固体素子スイッチ装置２１２は、制御端子を含む（ここでは、制御端子２２２Ａ及び２２２Ｂとして図示される）。複合スイッチ２１０が、スイッチマトリックス計器１１０（図１Ｂ）などの回路内で使用されるとき、制御端子２２２Ａ及び２２２Ｂは、タイミング回路１６０などの制御回路に接続され得る。制御端子２２２Ａ及び２２２Ｂにわたってアサートされる信号により、固体素子スイッチング装置２１２が「閉じる」。逆に、制御信号を除去するか、ないしは別の方法により端子２２２Ａ及び２２２Ｂに適用される制御信号の状態を変更することにより、固体素子スイッチング装置２１２が開いた状態に変わることがある。同様に、制御端子２２４Ａ及び２２４Ｂにわたりアサート、又はアサート停止された信号により、電気機械スイッチング装置２１４が開閉することがある。
【００６４】
図２Ａに例示される実施例において、固体素子スイッチング装置２１２及び電気機械スイッチング装置２１４の平行な組み合わせが、固体素子スイッチング装置２１６と直列で接続される。固体素子スイッチング装置２１６のこの端子２３６Ａは、固体素子スイッチング装置２１２及び電気機械装置２１４の端子２３２Ｂ及び２３４Ｂにそれぞれ接続されることが示されている。固体素子スイッチング装置２１６もまた、制御端子２２６Ａ及び２２６Ｂを有する。
【００６５】
図２Ａの実施例において、固体素子スイッチング装置２１２は「Ｕ１」として識別される。したがって、固体素子スイッチング装置２１２は、複合スイッチ２１０を構成する第１スイッチング装置であり、これは複合スイッチ２１０の閉鎖シーケンスの一部として、切り替えられる。電気機械スイッチング装置２１４が「Ｋ２」として指定される。したがって、電気機械スイッチング装置２１４は、複合スイッチ２１０の閉鎖シーケンスの一部として閉じる、複合スイッチ２１０を構成する第２のスイッチング装置である。固体素子スイッチング装置２１６が「Ｕ３」として指定される。したがって、固体素子スイッチング装置２１６は、複合スイッチ２１０の閉鎖シーケンスの一部として閉じる、複合スイッチ２１０を構成する３つのスイッチング装置の３つ目である。
【００６６】
閉鎖シーケンスにより、電気機械スイッチング装置２１４は、複合スイッチ２１０がその端子Ｔ１及びＴ２に比較的高い電圧が流れている状態で閉じても、端子２３４Ａ及び２３４Ｂに比較的低い電圧が流れる状態で閉じることを可能にする。端子Ｔ１及びＴ２における比較的高い電圧の意味は、複合スイッチ２１０が動作する条件に依存し得る。しかしながら、一実施例として、比較的高い電圧は、電気機械スイッチング装置２１４が信頼性を大きく損なうことなく動作し得る、閾値を超える電圧であり得る。このような閾値は、加速された寿命期間試験により、又は当該技術分野において既知の他の技術を使用して決定され得る。半導体装置を試験するための自動試験システムの文脈において、この閾値は、約１ボルトであり得る。しかしながら、いくつかの実施形態において、切り替えた電流の量など、他のパラメータが、特定の閾値の電圧に影響することがある。
【００６７】
閾値を定義する特定の値にかかわらず、その動作シーケンスと組み合わせた複合スイッチ２１０の構成により、電気機械スイッチング装置２１４が、端子２３４Ａ及び２３４Ｂにおける電圧がこの閾値より低い状態で、切り替わることを可能にする。この動作条件は、まず（複合スイッチ２１０の閉鎖シーケンスの一部として）、固体素子スイッチング装置２１２を閉じることによって達成される。この状態において、固体素子スイッチング装置２１６は、依然としてオフ状態にある。したがって、Ｔ１とＴ２との間の電流のためのＤＣ経路が存在しない。
【００６８】
この実施例において、固体素子スイッチング装置２１２は、低Ｃｏｆｆを有し、スイッチング装置２１６は、低Ｒｏｎを有する。スイッチングシーケンスの初期工程において、固体素子スイッチング装置２１２のオン抵抗は、固体素子スイッチング装置２１６のオン抵抗よりも高いことがあるが、固体素子スイッチング装置２１２のより高いオン抵抗は、複合スイッチ２１０の最終的な性能に影響しない。更に、固体素子スイッチング装置２１２を通じて流れるＤＣ電流が存在しないため、固体素子スイッチング装置２１２の端子２３４Ａ及び２３４ＢにおけるＤＣ電圧降下は極僅かである。電気機械スイッチング装置２１４の端子２３４Ａ及び２３４Ｂは端子２３２Ａ及び２３２Ｂに接続されているため、結果、電気機械スイッチング装置２１４におけるＤＣ電圧は僅かである。電気機械スイッチング装置２１４は、この状態において閉じていることがある。
【００６９】
いくつかの場合において、Ｔ１及びＴ２に適用される電圧にＡＣ成分が存在することがある。Ｔ１及びＴ２においてスイッチング過渡電流を含む、ＡＣ成分が存在する場合、この電圧は、これらの容量に比例して、固体素子スイッチング装置２１２及び２１６において分割し得る。したがって、複合スイッチ２１０のホットスイッチングの間、固体素子スイッチング装置２１２に生じる電圧のＤＣ成分は極僅かであり得るが、この信号のＡＣ成分はより大きい場合がある。このＡＣ成分が、電気機械スイッチング装置２１４のＶｓｗを超える場合、複合スイッチ２１０のホットスイッチングは、電気機械スイッチング装置２１４の性能を低下させることがある。この状況を避けるため固体状態スイッチング装置２１２は、スイッチングシーケンスの間、固体状態スイッチング装置２１２及び２１６の電気容量によって形成される容量性電圧分割器が、固体状態スイッチング装置２１２の端子２３２Ａ及び２３２Ｂにおいて、電気機械スイッチング装置２１４のＶｓｗを下回る、十分に低い電圧を生じるように、固体状態スイッチング装置２１６の電気容量に対する電気容量を有するように、選択され得る。
【００７０】
固体素子スイッチング装置２１２及び固体素子スイッチング装置２１６の、代表的な相対値は先に記載されており、固体素子スイッチング装置２１２のパラメータの値は、低オフ容量を有する固体素子スイッチング装置と関連して記載されている。固体素子スイッチング装置２１６として機能する装置に好適なパラメータの値は、低オン抵抗を備える固体素子スイッチング装置と関連して記載されている。しかしながら、これらのパラメータについて異なる値を有する他の装置も、電気機械リレーが複合スイッチの閉鎖シーケンスの一部として起動されるときに、電気機械リレーの端子２３４Ａ及び２３４Ｂにおける、ホットスイッチされた電圧の低いＤＣ及びＡＣ成分の両方を確保する結果を同様に達成し得ることが理解されるべきである。
【００７１】
図２Ａの実施例において、電気機械スイッチング装置２１４の閉鎖の後に、固体素子スイッチング装置２１６が閉鎖して、閉鎖シーケンスが完了する。この実施例において、固体素子スイッチング装置２１６は、低オン抵抗を有する。したがって、複合スイッチ２１０の全体的なオン抵抗は、電気機械スイッチング装置２１４及び固体素子スイッチング装置２１６のオン抵抗の合計である。
【実施例】
【００７２】
実施例１は、図２Ａの複合スイッチで達成され得る値を例示している。
【００７３】
（実施例１）
【００７４】
【表５】
2015513198.tif 000007
【００７５】
図２Ａの設計の複合スイッチは、堅牢であるものとして観察され、本発明者らは、これは「常温スイッチング」された電気機械リレーＫ２により生じるものとして理論化する。電気機械スイッチング装置Ｋ２のこの常温スイッチングは、複合スイッチ２１０が端子Ｔ１及びＴ２の電圧でホットスイッチされるときにも生じる。
【００７６】
図２Ｂは、図２Ａの複合スイッチの、代表的なスイッチングシーケンスを例示する。この場合、上記の用語を使用して、Ｕ１は、固体素子スイッチング装置２１２に対応する。Ｋ２は、電気機械スイッチング装置２１４と対応し、Ｕ３は固体素子スイッチング装置２１６と対応する。示されるように、Ｋ２が閉じるとき、その端子は、Ｕ３が開いているため、及びその端子がＵ１によりもたらされる比較的低い電気容量により短絡するため、端子Ｔ１予備Ｔ２から隔離されている。
【００７７】
図２Ｂの実施例において、表２５０は、複合スイッチ２１０の閉鎖の間、複合スイッチ２１０を形成するスイッチング装置の動作のシーケンスを例示する。この実施例において、「時間」として指定される横列はミリ秒での時間値を示す。したがって、時間−０．１の縦列は、複合スイッチが起動されてオンになる前の、固体素子スイッチング要素２１２及び２１６、並びに電気機械スイッチング装置２１４への制御入力の状態を示す。
【００７８】
時間０の縦列は、スイッチングシーケンスが開始する時間を示す。示されているように、このとき、スイッチング装置２１２（Ｕ１）の制御入力がアサートされ、固体素子スイッチング装置２１２をオンにする。
【００７９】
次の列、時間０．１５は、固体素子スイッチング装置２１２に制御信号を適用した直後の時間を示す。この実施例において、この時間は０．１５ミリ秒である。選択される特定の時間は、固体素子スイッチング装置２１２がオン状態で確定することを可能にするために十分に長いことがある。
【００８０】
スイッチング周期におけるイベントが生じる時間の特定の値は、個別のスイッチング装置の特性又は他の要因に依存し得ることが理解されるべきである。したがって、図２Ｂに例示される特定の時間値は、代表的であって、限定的ではない。スイッチングシーケンスにおける次のイベントが生じる特定の時間にかかわらず、このイベントは、電気機械スイッチング装置２１４を起動してこれを低抵抗状態とする。
【００８１】
次の列は、スイッチングシーケンスの開始後０．６５ミリ秒を示す時間を表している。このとき、固体素子スイッチング装置２１６への制御入力が適用され、また固体素子スイッチング装置２１６を閉じている。
【００８２】
表２５０の最後の縦列は、「準備完了」の縦列として示されている。この縦列は、複合スイッチ２１０が使用できる状態である時間を示し、これは、複合スイッチ２１０の確実な動作と干渉し得るスイッチング過渡電流及び他の効果が過ぎたことを意味する。自動試験装置において、このとき（ここでは５．６５ミリ秒として例示される）は、複合スイッチ２１０を閉じる命令が適用された後、複合スイッチ２１０を伝搬する信号が半導体装置の試験で使用されるまでの時間を表し得る。
【００８３】
表２６０は、複合スイッチ２１０をオフにするための動作の対応するシーケンスを示す。表２５０におけるように、表２６０は、複合スイッチング装置２１０を構成するスイッチング装置が、これらの番号により示される順に起動されることを示している。しかしながら、複合スイッチ２１０をオフにするときには、スイッチング装置は逆の順序で起動される。したがって、複合スイッチ２１０を開く命令がもたらされる時間を示す、時間０において、固体素子スイッチング装置２１６はオフになる。
【００８４】
第２の時間において（ここでは命令後０．５ミリ秒）、電気機械スイッチング装置２１４が起動される。更に後の時間において（ここでは、命令後１ミリ秒として示される）、固体素子スイッチング装置２１２が起動される。その後（ここでは、命令の適用後１．１ミリ秒として示される）、複合スイッチ２１０はオフ状態で確定する。
【００８５】
図２Ａは、端子Ｔ１及びＴ２におけるホットスイッチを行った電圧がＡＣ成分を有する場合において有用であり得る、複合スイッチ２１０の構成を示す。図３Ａは、複合スイッチ３１０のホットスイッチングの間の、端子Ｔ３及びＴ４におけるＡＣ電圧が、電気機械スイッチング装置３１２の信頼性に影響しないであろう場合の、より単純な実施をもたらし得る、複合スイッチ３１０を例示する。
【００８６】
この実施例において、複合スイッチ３１０は、２つのスイッチング装置、電気機械スイッチング装置３１２、及び固体素子スイッチング装置３１４を含む。この実施例において、電気機械スイッチング装置３１２は、上記の特性を有する。固体素子スイッチング装置３１４は、低Ｃｏｆｆを有する固体素子スイッチング装置に関して上記の特性を有する。
【００８７】
実施例２は、図３Ａにおける複合スイッチにより達成され得る値を例示している。
【００８８】
（実施例２）
【００８９】
【表６】
2015513198.tif 000008
【００９０】
図３Ｂは、複合スイッチ３１０のスイッチングシーケンスの例を示す。表３５０は、複合スイッチ３１０を閉じるために、動作のタイミング及び順序を例示している。図３５０に例示されるように、電気機械スイッチング装置３１２は、固体素子スイッチング装置３１４がオフになるときに、閉じられる（すなわち、オンになる）。したがって、複合スイッチ３１０がホットスイッチングされるときでも、電気機械スイッチング装置３１２は「常温スイッチング」されるが、これは、電気機械スイッチング装置３１２が、固体素子スイッチング装置３１４によって、Ｔ３及びＴ４から隔離されるためである。表３６０に示されるように、この状態は、複合スイッチ３１０を開く事象のシーケンスにおいて反復される。
【００９１】
図４Ａに戻り、複合スイッチ４１０の更なる実施例がもたらされる。この実施例において、複合スイッチ４１０は、複合スイッチ３１０と同様の設計を有する。しかしながら、固体素子スイッチング装置３１４を形成する単一の素子ではなく、複合スイッチ４１０は、スイッチング装置の組み合わせを含む、固体素子スイッチング装置４１４を含む。
【００９２】
この実施例において、固体素子スイッチング装置４１４は、複合スイッチング装置２１０の形態の設計を有する。複合スイッチング装置２１０におけるように、図４Ａは、固体素子スイッチング装置４２０及び４２４、並びに電気機械スイッチング装置４２２から組み立てられた、固体素子スイッチング装置４１４を示す。
【００９３】
図４Ａに例示される設計を有する複合スイッチは、Ｔ５及びＴ６におけるホットスイッチングされた電圧が、電気機械スイッチング装置４１２の信頼性を低下させ得ないように、ＡＣ成分を有する場合においても適用され得る。
【００９４】
この実施例において、電気機械スイッチング装置４１２及び４２２それぞれは、同様の特性を有し、電気機械スイッチング装置に関して先に記載されたパラメータを有し得る。しかしながら、電気機械スイッチング装置４１２及び電気機械スイッチング装置４２２の両方が同じ構成を有することは、必要要件ではないことが認識されるべきである。この実施例において、固体素子スイッチング装置４２０は、低Ｃｏｆｆを有する固体素子スイッチング装置において先に規定されたパラメータの値を有する。固体素子スイッチング装置４２４は、低Ｒｏｎを有する固体素子スイッチング装置における、上記のパラメータの値を有する。これらの値は、起動される際の、電気機械スイッチング装置４２２の端子の低電圧を確保する、固体素子スイッチング装置４２０と固体素子スイッチング装置４２４との間の電気容量の比率につながる。しかしながら、これらのパラメータの任意の好適な値が利用されることが理解されるべきである。
【００９５】
実施例３は、図４Ａにおける複合スイッチで達成され得る値を例示する。
【００９６】
（実施例３）
【００９７】
【表７】
2015513198.tif 000009
【００９８】
図４Ｂは、図４Ａに例示される、構成要素であるスイッチング装置の操作におけるタイミングシーケンスを例示する。表４５０は、複合スイッチ４１０の起動中のイベントのシーケンスを例示する。この実施例において、表４５０は、複合スイッチ４１０の閉鎖シーケンスの間のイベントを規定する。表４６０は、複合スイッチ４１０の開放シーケンスの対応するイベントを確定する。表４５０及び４６０は、図２Ｂ及び図３Ｂに関して先に記載される通りに解釈されるが、表中に掲載されるスイッチング装置は図４Ａに示されるものを表す。
【００９９】
図５Ａは、複合スイッチ設計の更に別の実施形態を例示する。この実施例において、複合スイッチ５１０は、複合スイッチ２１０の設計（図２Ａ）と類似の設計を有する。しかしながら、この実施例において、固体素子スイッチング装置２１２が、コンボスイッチ３１０（図３Ａ）のような設計を有するコンボスイッチによって実施される。この設計は、コンボスイッチ５１０の端子Ｔ７及びＴ８に電圧が印加されている間でも、電気機械スイッチング装置５２０及び電気機械スイッチング装置５２４の両方が起動されることを可能にする。この実施例において、電気機械スイッチング装置５２０及び５２４は、上記の特性を有してもよい。固体素子スイッチング装置５２２は、低Ｃｏｆｆを有する固体素子スイッチング装置において先に記載された特性を有し得る。固体素子スイッチング装置５２６は、低Ｒｏｎを有する固体素子スイッチング装置において先に記載された特性を有してもよい。
【０１００】
実施例４は、図５Ａの複合スイッチで達成され得る値を例示している。
【０１０１】
（実施例４）
【０１０２】
【表８】
2015513198.tif 000010
【０１０３】
図５Ｂは、複合スイッチ５１０を構成するスイッチング装置のスイッチングシーケンスを例示する。図６Ｂ．．．１２Ｂの他のタイミング表におけるように、これらのタイミング表は上記のように解釈されるが、表に掲載される要素は、各場合において異なる設計に関連する。この場合、表は図５Ａの設計に関連する。
【０１０４】
表５５０に示されるように、電気機械スイッチング装置５２０は、これが起動されるとき、固体素子スイッチング装置５２２及び５２６によって、端子Ｔ７及びＴ８の電圧から隔離される。起動時、電気機械スイッチング装置５２４は、固体素子スイッチング装置５２６により、端子Ｔ７及びＴ８のＤＣ成分から隔離される。端子Ｔ７及びＴ８における電圧の、いずれかのＡＣ成分は、コンボスイッチ５１２及び固体素子スイッチング装置５２６の相対的電気容量のために、固体素子スイッチング装置５２２の端子において比較的低い。表５６０は、コンボスイッチ５１０の開放時に生じる対応する状態を例示する。
【０１０５】
図６Ａは、複合スイッチ設計の更に設計を例示する。この実施例において、複合スイッチ６１０は、Ｔ９とＴ１０との間に接続される電気機械スイッチング装置６１４を含む。電気機械スイッチング装置６１４は、複合スイッチ６１２として実施される固体素子スイッチング装置と並列に接続される。このように、電気機械スイッチング装置は、分路複合スイッチング装置６１４であり得る。
【０１０６】
複合スイッチ６１２は、この実施例において、複合スイッチ２１０（図２Ａ）と同じ設計を有する。この実施例において、固体素子スイッチング装置６２２及び６２６は、それぞれ、固体素子スイッチング装置２１２及び２１６（図２Ａ）と同じ特性を有し得る。電気機械スイッチング装置６２４は、電気機械スイッチング装置２１４（図２Ａ）と同じ特性を有し得る。
【０１０７】
表６５０（図６Ｂ）に示されるように、コンボスイッチ６１０は、コンボスイッチ６１２が最初に効果的に閉じられる、シーケンスに従って閉じる。閉鎖コンボスイッチ６１２の一部としての、固体素子スイッチング装置６２４の起動は、電気機械スイッチング装置６２４が、固体素子スイッチング装置６２２及び６２６の動作の組み合わせによって、端子Ｔ９及びＴ１０におけるホットスイッチングによる電圧による損傷から保護されるときに、生じ得る。表６６０は、複合スイッチ６１０の開放のためのスイッチングシーケンスを例示し、ここで電気機械スイッチング装置６２４はまた、電気機械スイッチング装置６２２及び６２６の動作により、端子のホットスイッチによる電圧による、起動時の損傷から保護される。
【０１０８】
表６５０（図６Ｂ）はまた、複合スイッチ６１０の閉鎖シーケンスの一部として、複合スイッチ６１２が最初に閉じられることを示している。この状態において、複合スイッチ６１２は、電気機械切り替え装置６１４の端子における比較的低い電圧を確保する特性を有する。しかしながら、端子における特定の電圧は、複合スイッチ６１０が使用される回路の他の構成要素のパラメータに対する、複合スイッチ６１２の構成要素のパラメータに依存し得ることが理解されるべきである。それでも、いくつかの場合において、複合スイッチ６１２の動作は、電気機械スイッチング装置６１４のＶｓｗを下回る、電気機械スイッチング装置６１４の端子における電圧をもたらし、したがって、電気機械スイッチング装置６１４の信頼性を低下させる許容不可能なリスクを伴わずに、電気機械スイッチング装置６１４を起動するために安全であると考えられる。表６６０は同様に、複合スイッチ６１０の開放の際に、複合スイッチング装置６１２が有効に閉じた状態である一方で電気機械スイッチング装置６１４が起動されることを例示する。このようにして、電気機械スイッチング装置６１４は、その端子の電圧が比較的低い状態で開く。
【０１０９】
実施例５は、図６Ａの複合スイッチで達成され得る値を例示している。
【０１１０】
（実施例５）
【０１１１】
【表９】
2015513198.tif 000011
【０１１２】
図７Ａはまた、複合スイッチの設計の更なる例を示す。図７Ａにおいて、複合スイッチ７１０は、端子Ｔ１１及びＴ１２を備えるものとして示される。この実施例において、複合スイッチ７１０は、複合スイッチ２１０（図２Ａ）のものと同様の設計を有する、複合スイッチ７１２を含む。この実施例において、固体素子スイッチング装置７２２及び７３２は、固体素子スイッチング装置２１２及び２１６（図２Ａ）と同様の特性を有し得る。電気機械スイッチング装置７２４は、電気機械スイッチング装置２１４（図２Ａ）のものと同様の特性を有し得る。
【０１１３】
表７５０（図７Ｂ）に例示されるように、固体素子スイッチング装置７２２、電気機械スイッチング装置７２４、及び固体素子スイッチング装置７３２は、複合スイッチ７１０が閉じる際に、図２Ａの対応するスイッチング装置と同じ順番で起動され得る。表７６０は、複合スイッチ２１０が開く際に、対応するスイッチング装置が開く順番と一致する順番に適合する順番で開くことができる。
【０１１４】
表７５０は、複合スイッチ７１２が閉じた後に、電気機械スイッチング装置７３４が閉じ得ることを例示している。この実施例において、電気機械スイッチング装置７３４は、固体素子スイッチング装置７３２と並行に接続される。したがって、電気機械スイッチング装置７３４の閉鎖は更に、複合スイッチ７１０のオン抵抗を低減する。したがって、複合スイッチ７１０の設計を別の方法で表現するならば、これは複合スイッチ２１０（図２Ａ）と同じ設計を有するが、固体素子スイッチング装置２１６はコンボスイッチ７１４と交換されている。
【０１１５】
実施例６は、図７Ａの複合スイッチで達成され得る値を例示している。
【０１１６】
（実施例６）
【０１１７】
【表１０】
2015513198.tif 000012
【０１１８】
図８Ａは更に、複合スイッチの更に別の設計を例示する。図８Ａは、複合スイッチ８１０を例示しており、これは端子Ｔ１３及びＴ１４における電圧でホットスイッチングされている。この実施例において、複合スイッチ８１０は、固体素子スイッチング装置と並行に接続される、電気機械スイッチング装置８２４から形成される。複合スイッチ８１０を閉じるため、固体素子スイッチング装置が最初に閉じられ、端子Ｔ１３とＴ１４との間に低インピーダンス経路がもたらされてもよい。低ンピーダンス経路は、端子における低い電圧低下をもたらし、電気機械スイッチング装置８２４の信頼性を低下させるために十分な大きさの電圧が端子に印加されるスイッチングから、電気機械スイッチング装置８２４を保護する。
【０１１９】
この実施例において、電気機械スイッチング装置８２４と並行な固体素子スイッチング装置が、複合スイッチ８１２として実施される。複合スイッチ８１２は、固体素子スイッチング装置と直列の電気機械スイッチング装置８２０を含む。この実施例において、この固体素子スイッチング装置もまた、複合スイッチ８２２として実施される。ここで複合スイッチ８２２は、複合スイッチ２１０（図２Ａ）と同じ設計を有するものとして示される。したがって、固体素子スイッチング装置８３０及び８３４はそれぞれ、固体素子スイッチング装置２１２及び２１６（図２）のものと同様の特性を有し得る。電気機械スイッチング装置８３２は、電気機械スイッチング装置２１４（図２Ａ）のものと同様の特性を有する。
【０１２０】
図８Ｂの表８５０は、複合スイッチ８１０の要素におけるスイッチングシーケンスを例示する。表８５０に例示されるように、固体素子スイッチング装置は、複合スイッチ８２２によって、端子Ｔ１３及びＴ１４における、ホットスイッチングされた電圧から隔離されている。電気機械スイッチング装置８３２は、起動されるとき、固体素子スイッチング装置８３０及び８３４の動作の組み合わせによって、ホットスイッチングされた電圧から保護される。表８６０は、電気機械スイッチング装置が、複合スイッチ８１０の開放シーケンスの間に同様に保護されることを例示している。
【０１２１】
実施例７は、図８Ａの複合スイッチで達成され得る値を例示している。
【０１２２】
（実施例７）
【０１２３】
【表１１】
2015513198.tif 000013
【０１２４】
複合スイッチでのまた更なる設計が図９Ａに例示される。図９Ａは、複合スイッチ９１０を例示する。この実施例において、複合スイッチ９１０は、複合スイッチ３１０（図３Ａ）の形態の、端子Ｔ１５とＴ１６との間の設計を有する。図９Ａに示されるように、電気機械スイッチング装置９１２は、固体素子スイッチング装置と直列である。この実施例において、固体素子スイッチング装置は、複合スイッチ９１４として実施される。したがって、電気機械スイッチング装置９１２は、電気機械スイッチング装置３１２（図３Ａ）の上記のものと同じ特性を有し得る。
【０１２５】
実施例において、複合スイッチ９１４は、複合スイッチ６１０（図６Ａ）と同じ設計を有する。したがって、電気機械スイッチング装置９２２は、電気機械スイッチング装置６１４（図６Ａ）のものと同様の特性を有し得る。同様に、複合スイッチ９１４の一部を形成する複合スイッチ９２０は、複合スイッチ６１２（図６Ａ）のものと同様の特性を有し得る。したがって、電気機械スイッチング装置９３２は、電気機械スイッチング装置６２４のものと同様の特性を有し得る。固体素子スイッチング装置９３０及び９３４はそれぞれ、固体素子スイッチング装置６２２及び６２６（図６Ａ）のものと同様の特性を有し得る。
【０１２６】
表９５０（図９Ｂ）は、複合スイッチ９１０を閉鎖する際のスイッチングシーケンスを例示する。図示されるように、スイッチングシーケンスは、複合スイッチ６１０（図６Ｂ）のものと同様であり、図３Ｂに例示されるように、電気機械スイッチング装置の動作が先である。表９６０は、複合スイッチ９１０の開放時のシーケンスを例示する。表９６０に例示されるように、スイッチングシーケンスは複合スイッチ６１０（図６Ｂ）のものと同様であり、図３Ｂに例示される電気機械スイッチング装置の開放が後である。
【０１２７】
図８は、図９Ａの複合スイッチで達成され得る値を例示する。
【０１２８】
（実施例８）
【０１２９】
【表１２】
2015513198.tif 000014
【０１３０】
図１０Ａは更に、複合スイッチング装置の更なる別の実施形態を例示する。この実施例において、複合スイッチング装置１０１０は、複合スイッチ３１０（図３Ａ）のものと同様の、端子Ｔ１７とＴ１８との間の設計を備えるものとして図示される。しかしながら、この場合、固体素子スイッチング装置３１４と類似の固体素子スイッチング装置自体が、複合スイッチング装置として実施される。
【０１３１】
したがって、図１０Ａは、電気機械スイッチング装置１０１２を示し、これは電気機械装置３１２（図３Ａ）のものと同様の特性を有し得る。電気機械スイッチング装置１０１２は、固体素子スイッチング装置と直列であるものとして示される。ここで、固体素子スイッチング装置は、複合スイッチ７１０（図７Ａ）の設計と同様の設計を揺する複合スイッチである。したがって、固体素子スイッチング装置１０３０及び１０３４はそれぞれ、固体素子スイッチング装置７２２及び７３２（図７Ａ）のものと同様の特性を有し得る。同様に、電気機械スイッチング装置１０３２及び１０４０はそれぞれ、電気機械スイッチング装置７２４及び７３４（図７Ａ）のものと同様の特性を有し得る。
【０１３２】
表１０５０（図１０Ｂ）に例示されるように、複合スイッチ１０１０は、複合スイッチ６１０について例示されるのと同様にスイッチングシーケンスにしたがって、動作し得るが、図３に関連して先に記載されたように電気機械スイッチ１０１２の閉鎖が先である。表１０６０（図１０Ｂ）は、複合スイッチ１０１０の開放の際に、表６６０（図６Ｂ）に例示されるスイッチングシーケンスが使用されてもよく、表３６０（図３Ｂ）に例示されるように、電気機械スイッチング装置１０１２の開放が後である。
【０１３３】
実施例９は、図１０Ａにおける複合スイッチで達成され得る値を例示する。
【０１３４】
（実施例９）
【０１３５】
【表１３】
2015513198.tif 000015
【０１３６】
図１１Ａは、複合スイッチの更に別の実施形態を例示する。この実施例において、複合スイッチ１１１０は、端子Ｔ１９とＴ２０との間のホットスイッチングするために構成されている。
【０１３７】
複合スイッチ１１１０は、電気機械スイッチング装置１１１４及び固体素子スイッチング装置の並列の組み合わせとして実施される。この実施例において、固体素子スイッチング装置は、複合スイッチ１１１２として実施される。動作中、複合スイッチ１１１２は、電気機械スイッチング装置１１１４のスイッチングの際に、端子Ｔ１９とＴ２０との間に低い電圧降下をもたらすように、電気機械スイッチング装置１１１４の端子に低いインピーダンス経路をもたらす。
【０１３８】
この実施例において、複合スイッチ１１１２は、複合スイッチ３１０（図３Ａ）のものと同様の設計を有する。したがって、電気機械スイッチング装置１１２０は、電気機械スイッチング装置３１２（図３Ａ）のものと同様の特性を有し得る。固体素子スイッチング装置１１２２は、固体素子スイッチング装置３１４（図３Ａ）のものと同様の特性を有し得る。
【０１３９】
図１１Ｂは、複合スイッチ１１１０の閉鎖のためのスイッチングシーケンスを例示する。表１１５０に示されるように、閉鎖の際のスイッチングシーケンスは、複合スイッチ１１１２を最初に閉じ、その後電気機械スイッチング装置１１１４を閉じる、動作を含む。表１１６０は、複合スイッチ１１１０の開放時のシーケンスを例す。例示されるように、電気機械スイッチング装置１１１４は最初に開く。その後、複合スイッチング装置１１１２が開く。
【０１４０】
実施例１０は、図１１Ａの複合スイッチで達成され得る値を例示している。
【０１４１】
（実施例１０）
【０１４２】
【表１４】
2015513198.tif 000016
【０１４３】
図１２Ａは、複合スイッチの更に別の実施形態を例示する。図１２Ａは、端子Ｔ２１及びＴ２２を備える複合スイッチ１２１０を示す。この実施例において、複合スイッチ１２１０は、複合スイッチ３１０（図３Ａ）のものと同様の設計を有する。したがって、電気機械スイッチング装置１２２０が、固定素子スイッチ装置との直列であるものとして示される。したがって、電気機械スイッチング装置１２２０は、電気機械スイッチング装置３１２（図３Ａ）のものと同様の特性を有し得る。
【０１４４】
この実施例において、電気機械スイッチング装置１２２０と並行な固体素子スイッチング装置が、複合スイッチ１２１４として実施される。この実施例において、複合スイッチ１２１４は、電気機械スイッチング装置１２２４及び固体素子スイッチング装置１２２２の並列の組み合わせによって実施される。固体素子スイッチング装置１２２２は、固体素子スイッチング装置３１４（図３Ａ）のものと同様の特性を有し得る。しかしながら、固体素子スイッチング装置１２２２と並列の電気機械スイッチング装置１２２４を含む組み合わせスイッチを形成することにより、複合スイッチ１２１４が閉じる際に、オン抵抗が、４つの固体素子スイッチング装置３１４単独よりも低くなり得る。
【０１４５】
図１２Ｂの表１２５０は、複合スイッチ１２１０のスイッチングシーケンスを例示する。表１２５０に示されるように、複合スイッチ１２１０を閉じる際、電気機械スイッチング装置１２２０は、開いた状態の複合スイッチ１２１４により、これが端子Ｔ２１及びＴ２２におけるホットスイッチングした電圧から隔離されるときに、閉じる。電気機械スイッチング装置１２２４は、電気機械スイッチング装置１２２４が起動されるときに、既にオンにされている固体素子スイッチング装置１２２２によって形成される、端子における低インピーダンス経路によって、閉鎖時に保護される。表１２６０（図１２Ｂ）は、電気機械スイッチング装置１２２０及び１２２４が、開放シーケンス中において、ホットスイッチングした電圧から同様に保護される。
【０１４６】
上記の代表的な実施形態において、電気機械スイッチング装置及び固体素子スイッチング装置の組み合わせにより形成される複合スイッチが例示される。このような実施例において、構成要素であるスイッチング装置は同じ特性を有するものとして例示されている。これらの実施は、複合スイッチの性能特性を比較する際の単純化のために選択される。しかしながら、これらの特定の性能特性は本発明にとって重要ではないことが理解されるべきである。複合スイッチは、異なる特性の組み合わせのための異なる特性の、構成要素であるスイッチング装置によって形成され得る。
【０１４７】
実施例１１は、図１２Ａの複合スイッチで達成され得る値を例示している。
【０１４８】
（実施例１１）
【０１４９】
【表１５】
2015513198.tif 000017
【０１５０】
上記のスイッチマトリックス器具に組み込まれる際も含め、複合スイッチは、半導体装置を試験する方法に使用され得ることが理解されるべきである。このような試験は、信号を生成又は測定するための試験システム内の器具を、試験中の装置の特定の点で接続するために、複合スイッチの状態を設定することを含み得る。方法は更に、これらの器具を他の試験ポイントに接続するために、スイッチを再構成すること（器具がまだ試験信号を生成している間にホットスイッチングすることなどにより）を含み得る。半導体装置の試験はその後継続し得る。
【０１５１】
したがって、本発明の少なくとも１つの実施形態のいくつかの態様を記載することで、様々な変更、修正、及び改善は、当業者には容易に生じるということが理解されるべきである。
【０１５２】
例えば、本発明は、半導体装置の製造に使用される自動試験機器と関連して例示されているが、本発明はこれに限定されないことが理解されるべきである。複合スイッチは、任意の好適な種類の試験機器において使用され得る。その上、本明細書において記載される複合スイッチは、他の種類のシステムで使用されてもよく、更に別個の構成要素としてパッケージ化されてもよく、これはいくつかの場合において、規定されるシーケンスにしたがって、複合スイッチを構成するスイッチング装置を操作するための制御回路を含み得る。
【０１５３】
更に、様々なパラメータの数値が例としてもたらされる。記載される値はその周辺で変動し得ることが理解されるべきである。
【０１５４】
更に、所与の特定の値は、特定の実施形態の例である。他の実施形態において、値の比率が維持されてもよいが、他の値が代わりに使用されてもよい。
【０１５５】
他の実施形態において、いくつかのパラメータの値は、他のパラメータの値に依存してもよい。例えば、図２Ａの実施形態においても、固体素子スイッチング装置２１６は、電気機械スイッチング装置２１４の電流供給能力に依存する、電気容量を有するように選択され得る。この電気容量は、電気機械スイッチング装置２１４が、標的動作電圧で、及び／又は標的時間内に、この電気容量へと切り替えることができるようなものであり得る。
【０１５６】
かかる変更、修正、及び改善は、本開示の一部として意図され、本発明の趣旨及び範囲内であることが意図される。更には、本発明の有利点が示されるが、本発明の全ての実施形態が、説明される全ての有利点を含むものではないことを理解するべきである。一部の実施形態は、本明細書及び一部の例で有利であるとして説明されるいずれかの特徴を、実装しない場合がある。したがって、前述の説明及び図面は、例示のみを目的としている。
【０１５７】
本発明の上記の実施形態は、任意の多くの方法で実施され得る。例えば、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせを使用して実行されてもよい。特定の例として、タイミング回路１６０は、汎用コンピュータのソフトウェアプログラミングによって、又はＦＰＧＡ又は他のプログラミング可能な装置におけるファームウェアプログラミングによって実施され得る。あるいは、制御信号を生成する操作は、ＡＳＩＣ又は他のハードウェア構成要素の構成によって実施され得る。ソフトウェアで実行されるとき、ソフトウェアのコードは、単一のコンピュータ、又は複数のコンピュータの間に供給されるかどうか、任意の好適なプロセス又はプロセスの集合体上に実行されてもよい。かかるプロセッサは、集積回路構成要素内の１つ以上のプロセッサを用いて実行されてもよい。しかしながら、プロセッサは、任意の好適なフォーマットの回路機構を使用して、実装することができる。
【０１５８】
更に、コンピュータは、ラックマウント式コンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、又はタブレットコンピュータなど、任意の数の形態で実施されてもよい。更に、コンピュータは、一般的にコンピュータとしては見られていないが、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、又は任意の他の好適な携帯用又は固定された電子デバイスを含む、好適な処理能力を備えるデバイス内に組み込まれ得る。
【０１５９】
また、コンピュータは１つ以上の入力及び出力デバイスを有してもよい。これらのデバイスは、とりわけユーザー・インターフェースを呈するために使用することができる。ユーザー・インターフェースを提供するために使用することができる出力デバイスの例には、出力の視覚的表示のためのプリンタ若しくはディスプレイスクリーン、及び出力の可聴な表示のためのスピーカー若しくは音発生デバイスが挙げられる。ユーザー・インターフェースのために使用され得る入力デバイスの例には、キーボード及びポインティングデバイス、例えばマウス、タッチパッド、及びデジタイズ用タブレットを含む。他の例として、コンピュータは音声認識を通じて、又は他の可聴なフォーマットで入力情報を受信することができる。
【０１６０】
かかるコンピュータは、任意の好適な形態で、ローカルエリアネットワーク、又は広域ネットワーク（例えば企業網又はインターネットなど）を含む１つ以上ネットワークによって相互接続することができる。このようなネットワークは、任意の好適な技術に基づいていてもよく、並びに任意の好適なプロトコルに従って動作してもよく、かつワイヤレスネットワーク、有線ネットワーク、又は光ファイバーネットワークを含んでもよい。
【０１６１】
また、様々な方法又は本明細書に概説されたプロセスは、多様な操作システム又はプラットフォームのいずれか１つを採用する、１つ以上のプロセッサ上で実行可能であるソフトウェアとしてコード化されてもよい。更に、そのようなソフトウェアは、好適なプログラミング言語及び／又はプログラミング若しくはスクリプトツールを使用して記述されてもよく、並びに、フレームワーク又はバーチャルマシン上で実行される、実行可能な機械語コード又は中間コードとして適合されてもよい。
【０１６２】
この点では、本発明は、１つ以上のコンピュータ又は他のプロセッサ上で実行される場合に、上述の本発明の様々な実施形態を実装する方法を実行する、１つ以上のプログラムでコード化された、コンピュータ可読記憶媒体（又は複数のコンピュータ可読媒体）（例えば、コンピュータメモリ、１つ以上のフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、光ディスク、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイ若しくは他の半導体デバイス内の回路構成、又は他の有形のコンピュータ記憶媒体）として具現化することができる。前述の実施例から明らかであるように、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ実行可能命令を提供するための十分な時間にわたって、非一時的形態で情報を保持することができる。そのようなコンピュータ可読記憶媒体は、可搬性とすることができるため、その媒体に格納されたプログラムを、１つ以上の異なるコンピュータ又は他のプロセッサ上にロードして、上述のような本発明の様々な態様を実装することができる。本明細書で使用するとき、用語「コンピュータ可読記憶媒体」は、製造物（すなわち、製品）又は機械であると見なすことができる、コンピュータ可読媒体のみを包含する。あるいは、又は更には、本発明は、伝搬信号などの、コンピュータ可読記憶媒体以外のコンピュータ可読媒体として、具現化することができる。
【０１６３】
用語「プログラム」又は「ソフトウェア」は、コンピュータ又は他のプロセッサをプログラムし、上記のとおり本発明の様々な対応を実施するために使用することができる、任意のタイプのコンピュータコード、又はコンピュータ実行可能な指示のセットを指す、一般的な意味で使用される。更に、本実施形態の１つの態様によると、実行されたときに本発明の方法を実行する１つ以上コンピュータプログラムは、単一のコンピュータ又はプロセッサ上に配置される必要はないが、多くの異なるコンピュータ又はプロセッサの中でモジュール方式で分散されて、本発明の様々な態様を実施することができる。
【０１６４】
コンピュータ実行可能な指示は、１つ以上コンピュータ又は他のデバイスによって実行される、多くの形態、例えばプログラムモジュールであってもよい。一般的には、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか、又は特定の抽象データタイプを実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。典型的に、プログラムモジュールの機能性は、様々な実施形態で望ましいように組み合わされても、又は分散されてもよい。
【０１６５】
本発明の様々な態様は、単独でも、組み合わせでも、又は前述の記載された実施形態で特に記載されていない様々な構成において使用されてもよく、かつ、したがってその用途を、図面に示された前述の記述で説明された構成要素の細部及び構成には限定されない。例えば、一実施形態で記載された態様は、他の実施形態で記載された態様と任意の方式で組み合わされてもよい。
【０１６６】
また、本発明は方法として実施されてもよく、その例が提供されている。本方法の一部として実施される行為は、任意の好適な方法で順序付けられてもよいしたがって、例示されるものとは異なる順序で行為が実行される、実施形態を構築することができ、このことは、一部の行為が、例示的実施形態では逐次的行為として示されていても、同時に実行されることを含み得る。
【０１６７】
請求項の要素を修正するために、請求項において順序を示す用語、例えば「第１」「第２」、「第３」等の使用は、それ自体はいずれの優先度、先行性、すなわちある請求項が他より上である、又は方法の行為が実施された一時的な順序を暗示せず、単に、特定の名前を有する１つの請求項の要素を、同じ名前（しかし、通常の用語に使用に関して）を有する他の要素から区別するために付番される。
【０１６８】
また、本明細書で使用される専門語及び専門用語は、説明目的のためであり、限定するものと見なされるべきではない。「含む（including）」、「備える（comprising）」、「有する（having）」、「含有する（containing）」、「含む（involving）」及びそれらの変化形を本明細書において使用することは、これらの後に記載する要素及びその等価物、並びに付加的な要素を包含することを意図したものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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