JP2003017991A - マトリックス・スイッチ装置 - Google Patents
マトリックス・スイッチ装置Info
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Abstract
く、構成要素が少く、したがって、小型で、低コストで
製造できるマトリックス・スイッチ半導体集積回路装置
を提供する。 【解決手段】 2入力2出力マトリックス・スイッチ1
00の後段にシングル・ポール・ダブル・スロー・スイ
ッチ200を1つの半導体集積回路チップ内に有してい
る。
Description
送システムの家庭用受信アンテナに搭載され、多衛星か
らの入力信号を切り換えるのに適したマトリックス・ス
イッチ装置に関する。
信アンテナに搭載される、受信フロントエンドであるL
NB(低雑音ブロック)には、昨今の衛星放送の多衛星
化、多チャンネル化に向けて、多衛星からの入力信号を
切り換える目的のマトリックス・スイッチ(マトリック
スSW)装置、特に、マトリックスSW装置を半導体集
積回路化したマトリックスSW−ICの強い開発要請が
あり、2入力2出力(2×2)マトリックスSWである
2×2マトリックスSW−ICなどの製品化が行われて
いる。
ために、まず、その構成要素であるトランジスタを用い
たスイッチ部の回路構成を説明する。図11(a)は、
FET(電界効果トランジスタ)で構成されるスイッチ
部100aの回路構成例を示す。図11(a)を参照し
て、スイッチ部100aは、入力側と出力側を接続する
信号のオン機能を有するトランジスタTr1と、入力側
からキャパシタを介して高周波的に接地する信号のオフ
機能を有するトランジスタTr2とにより構成されてい
る。このような回路を用いて、オン機能トランジスタT
r1およびオフ機能トランジスタTr2のどちらか一方
のトランジスタを動作させ、他方のトランジスタを不動
作にすることにより、スイッチのオン・オフ動作機能を
行う。以下、図11(a)に示したスイッチ部100a
を、図11(b)のように、模式的な記号で示す。
図12(a)のように、4個のスイッチ部100aを含
んでいる。図12(b)に、図12(a)に示した2×
2マトリックスSW100を、その機能を概念的に示
す。図12(b)から明らかなように、2×2マトリッ
クスSW100においては、スイッチ部100aのコン
トロール電圧を適当に設定することにより、2つの出力
端子OUT1およびOUT2は、それぞれ独自に、入力
信号を選択切り換えできる。
SW−ICに関し、その構成要素である図11(a)に
示したスイッチ部100aのオン・オフ特性を向上する
ために、素子サイズ等を最適化することが行われてい
る。また、各スイッチ部をそれぞれ接続する配線が相互
に接近することによる信号干渉を抑制するために、集積
回路チップ上配線レイアウトを最適化することも行われ
ている。さらに、高アイソレーション特性を実現するた
めに、2×2マトリックスSW−ICを搭載するパッケ
ージの最適化や、実装組立方法を最適化することも行わ
れている。
より多チャンネルを切り換えられるマトリックスSW装
置の要請がある。図13は、2×2マトリックスSW−
ICおよび複数のPINダイオードで構成される4×2
マトリックスSW装置610の構成例である。最近のD
BSシステムでは、例えば、2衛星からの放送信号を受
信するシステムの場合、各々の衛星の例えば水平および
垂直偏波信号を受信して切り換えるために、4×2マト
リックスSW装置が必要である。図13では、衛星1か
らの水平および垂直偏波信号が入力されるIN−Aおよ
びIN−B端子と、衛星2からの水平および垂直偏波信
号が入力されるIN−CおよびIN−D端子の間で、2
衛星からの信号の相互干渉を抑制するために、非常に高
いアイソレーション特性が要求される。
置610は、具体的には、高アイソレーションが得られ
る2個の2×2マトリックスSW−IC100と、複数
個のPINダイオードD1およびD2とを、実装基板上
に搭載して、基板上の配線により相互に接続する構成で
ある。ここでは、高アイソレーションが要求される端子
IN−AまたはIN−Bと端子IN−CまたはIN−D
との間は、別のマトリックスSW−ICやPINダイオ
ードで構成され、外部配線接続されるため、ボード上の
配線間の相互信号干渉を抑制することにより高アイソレ
ーション特性を実現している。
×2マトリックスSW装置610は、各回路配線上に2
段ずつ、合計8個のPINダイオードD1およびD2を
有しているが、PINダイオードには逆方向(出力から
入力方向)の伝達特性として高いアイソレーションが要
求されるため、各回路配線上に、複数段のPINダイオ
ードを直列配置することは必須である。このため、図1
3に示す従来の4×2マトリックスSW装置610は、
部品点数が10個以上と、部品点数が多い。部品点数の
多さは、実装基板の面積増大や、アセンブリ調整工数上
昇などを招く。この結果、コスト上昇を招く。
トリックスSW−ICの開発が行われている。4×2マ
トリックスSW−ICは、例えば、図14(a)のよう
に、12個のスイッチ部100aを含んでいる。図14
(b)に、図14(a)に示した4×2マトリックスS
W−ICを、その機能を概念的に示す。スイッチ部10
0aのコントロール電圧を適当に設定することにより、
2つの出力端子OUT1およびOUT2は、それぞれ独
自に、入力信号を選択切り替えできる。
も、2×2マトリックスSW−ICと同様に、その構成
要求である図14(a)に示したスイッチ部100aの
オン、オフ特性を向上するための素子サイズの最適化、
各スイッチ部をそれぞれ接続する配線が相互に接近する
ことによる信号干渉を抑制するために、集積回路チップ
上配線レイアウトの最適化、4×2マトリックスSW−
ICを搭載するパッケージや実装組立方法の最適化など
が、アイソレーション特性を向上させるために行われて
きた。
スSW−ICは、2×2マトリックスSW−ICに対し
て、スイッチ部100aの構成要求数も多く、スイッチ
部を相互に接続する信号配線数も2倍をはるかに超えて
おおくなる。さらには、多数のスイッチ部100aを制
御するためのDC配線の本数が多く、集積回路チップ上
を複雑に配線しなければならない。したがって、集積回
路チップ上のスイッチ部の接近、信号配線同士の接近お
よび交差が、2×2マトリックスSW−IC以上に多く
なり、信号の相互干渉を十分に低減できず、よって、ア
イソレーションの向上が困難になる。
スイッチ部FETや信号配線間の距離を十分にとること
が有効であるが、半導体集積回路チップのサイズの大幅
な増大を招き、したがって、スイッチICのコストアッ
プを招く。さらには、チップサイズの増大に伴い、大型
のパッケージを準備する必要が出てくるが、パッケージ
の生産ラインを新規に製作することは、スイッチICの
大幅なコストアップを招く。
レーションが高いだけではなく、衛星放送受信部の半導
体集積回路の構成要素が少く、したがって、小型で、さ
らに低コストで製造できるマトリックス・スイッチ装置
を提供することである。
2出力マトリックス・スイッチを有するマトリックス・
スイッチ装置において、前記2入力2出力マトリックス
・スイッチの後段にシングル・ポール・ダブル・スロー
・スイッチを有し、前記2入力2出力マトリックス・ス
イッチおよび前記シングル・ポール・ダブル・スロー・
スイッチは、互いに一体になるように半導体集積回路化
され、前記2入力2出力マトリックス・スイッチの2出
力端子のうちの一方および前記シングル・ポール・ダブ
ル・スロー・スイッチの2入力端子のうちの一方は、半
導体集積回路チップ上にて互いに電気的に接続され、前
記2入力2出力マトリックス・スイッチの2入力端子、
該2入力2出力マトリックス・スイッチの前記2出力端
子のうちの他方、前記シングル・ポール・ダブル・スロ
ー・スイッチの前記2入力端子のうちの他方、および該
シングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチの1出力
端子はそれぞれ、前記半導体集積回路チップ外に導出さ
れていることを特徴とするマトリックス・スイッチ装置
が得られる。
ス・スイッチを有するマトリックス・スイッチ装置にお
いて、前記2入力2出力マトリックス・スイッチの後段
にシングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチを有
し、前記2入力2出力マトリックス・スイッチおよび前
記シングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチは、互
いに一体になるように半導体集積回路化され、前記2入
力2出力マトリックス・スイッチの2入力端子、該2入
力2出力マトリックス・スイッチの2出力端子、前記シ
ングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチの2入力端
子、および該シングル・ポール・ダブル・スロー・スイ
ッチの1出力端子はそれぞれ、前記半導体集積回路チッ
プ外に導出されていることを特徴とするマトリックス・
スイッチ装置が得られる。
ックス・スイッチ部として、前記マトリックス・スイッ
チ装置を2個有し、4入力2出力マトリックス・スイッ
チ装置として機能するマトリックス・スイッチ装置であ
って、前記第1のマトリックス・スイッチ部の前記2入
力2出力マトリックス・スイッチの前記他方の出力端子
と前記第2のマトリックス・スイッチ部の前記シングル
・ポール・ダブル・スロー・スイッチの前記他方の入力
端子とは、前記第1および前記第2のマトリックス・ス
イッチ部の各パッケージ外にて第1の外部配線を介して
互いに電気的に接続され、前記第2のマトリックス・ス
イッチ部の前記2入力2出力マトリックス・スイッチの
前記他方の出力端子と前記第1のマトリックス・スイッ
チ部の前記シングル・ポール・ダブル・スロー・スイッ
チの前記他方の入力端子とは、前記第1および前記第2
のマトリックス・スイッチ部の各パッケージ外にて第2
の外部配線を介して互いに電気的に接続されているマト
リックス・スイッチ装置が得られる。
のマトリックス・スイッチ部はそれぞれ、前記パッケー
ジ外に導出される前記端子類としてのリード端子類を備
えており、前記第1および前記第2のマトリックス・ス
イッチ部それぞれの前記リード端子類は、各前記パッケ
ージ上に互いに鏡面対称的に配置されており、前記第1
および前記第2の外部配線は、互いに電気的に絶縁して
いると共に、互いに構造的に交差している前記マトリッ
クス・スイッチ装置が得られる。
プリント電子回路基板の板面上に形成され、前記第2の
外部配線は、前記第1の外部配線上を越えて配されてい
る前記マトリックス・スイッチ装置が得られる。
プリント電子回路基板の一方の板面上に形成され、前記
第2の外部配線は、スルーホールを介してプリント電子
回路基板の他方の板面上に形成されている前記マトリッ
クス・スイッチ装置が得られる。
のマトリックス・スイッチ部はそれぞれ、プリント電子
回路基板の一方および他方の板面上に搭載され、前記第
1の外部配線は、スルーホールを介して前記第1および
前記第2のマトリックス・スイッチ部間を電気的に接続
し、前記第2の外部配線は、プリント電子回路基板の一
方または他方の板面上にて前記第1の外部配線上を越え
ると共に、スルーホールを介して前記第1および前記第
2のマトリックス・スイッチ部間を電気的に接続する前
記マトリックス・スイッチ装置が得られる。
クス・スイッチ部として、前記マトリックス・スイッチ
装置を4個有し、4入力4出力マトリックス・スイッチ
装置として機能するマトリックス・スイッチ装置であっ
て、前記第1のマトリックス・スイッチ部の前記2入力
2出力マトリックス・スイッチの前記他方の出力端子と
前記第2のマトリックス・スイッチ部の前記シングル・
ポール・ダブル・スロー・スイッチの前記他方の入力端
子とは、前記第1および前記第2のマトリックス・スイ
ッチ部の各パッケージ外にて第1の外部配線を介して互
いに電気的に接続され、前記第2のマトリックス・スイ
ッチ部の前記2入力2出力マトリックス・スイッチの前
記他方の出力端子と前記第1のマトリックス・スイッチ
部の前記シングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチ
の前記他方の入力端子とは、前記第1および前記第2の
マトリックス・スイッチ部の各パッケージ外にて第2の
外部配線を介して互いに電気的に接続され、前記第3の
マトリックス・スイッチ部の前記2入力2出力マトリッ
クス・スイッチの前記他方の出力端子と前記第4のマト
リックス・スイッチ部の前記シングル・ポール・ダブル
・スロー・スイッチの前記他方の入力端子とは、前記第
3および前記第4のマトリックス・スイッチ部の各パッ
ケージ外にて第3の外部配線を介して互いに電気的に接
続され、前記第4のマトリックス・スイッチ部の前記2
入力2出力マトリックス・スイッチの前記他方の出力端
子と前記第3のマトリックス・スイッチ部の前記シング
ル・ポール・ダブル・スロー・スイッチの前記他方の入
力端子とは、前記第3および前記第4のマトリックス・
スイッチ部の各パッケージ外にて第4の外部配線を介し
て互いに電気的に接続され、前記第1および前記第3の
マトリックス・スイッチ部の前記2入力2出力マトリッ
クス・スイッチの各前記一方の入力端子は、各パッケー
ジ外にて第5の外部配線を介して互いに電気的に接続さ
れ、前記第1および前記第3のマトリックス・スイッチ
部の前記2入力2出力マトリックス・スイッチの各前記
他方の入力端子は、各パッケージ外にて第6の外部配線
を介して互いに電気的に接続され、前記第2および前記
第4のマトリックス・スイッチ部の前記2入力2出力マ
トリックス・スイッチの各前記一方の入力端子は、各パ
ッケージ外にて第7の外部配線を介して互いに電気的に
接続され、前記第2および前記第4のマトリックス・ス
イッチ部の前記2入力2出力マトリックス・スイッチの
各前記他方の入力端子は、各パッケージ外にて第8の外
部配線を介して互いに電気的に接続されているマトリッ
クス・スイッチ装置が得られる。
実施の形態によるマトリックス・スイッチ装置を説明す
る。
を1個の半導体ICで構成すると高いアイソレーション
特性を低コストで実現することが困難である。そこで、
図1のように、4×2マトリックスSWを2個の半導体
ICで構成する場合を考える。この場合、図1(a)お
よび(b)のように、2つの2×2マトリックスSWと
SPDT−SWとを2個の半導体ICで構成し、接続す
る2つの構成方法が考えられる。
ngle-Pole Double-Throw、シングル・ポール・ダブル・
スロー)スイッチの構成を示す。この場合のSPDTス
イッチICは、1つの出力端子から2つの入力のうちの
いずれか一方を、スイッチ部100aのコントロール電
圧を適当に設定することにより、選択する構成である。
SWが1つの半導体ICチップ上に集積されており、ま
た、2個のSPDT−SWが1つの半導体ICチップ上
に集積されている。別々の人工衛星からの信号を入力す
るIN−A、BおよびIN−C、Dからの入力信号は、
非常に高いアイソレーションを確保しなければならない
ため、図1(a)左側の2つの2×2マトリックスSW
間と、右側の2つのSPDT−SW間とは、特に高いア
イソレーションを確保しなければならない。ところが、
左側の2つの2×2マトリックスSWから構成されるI
Cは、1つの半導体ICチップ上に形成されているがた
めに、非常に高いアイソレーションを確保することは、
困難である。一般に、配線間の信号の干渉量は、当該配
線間の距離により変化するため、2つの2×2SWの間
隔を十分に拡げることによりアイソレーションは向上す
るものの、ペレットのサイズが大きくなり、マトリック
スSWのコストを大幅に上げてしまう。同様に、右側の
2つのSPDT−SWから構成されるICも、1つの半
導体ICチップ上に形成されているがために、SPDT
−SW間にて非常に高いアイソレーションを確保するこ
とは、困難である。したがって、図1(a)の4×2マ
トリックスSWの構成では、高いアイソレーション特性
を低いコストで実現することは、極めて難しい。
ックスSWと1つのSPDT−SWとが1つの半導体I
Cチップ上に構成されており、このような半導体ICチ
ップを2個用いて、4×2マトリックスSWを構成す
る。この場合には、高いアイソレーションを確保する必
要がある、2つの2×2マトリックスSW間、ならび
に、2つのSPDT−SW間は、別々の半導体ICチッ
プにできるため、アイソレーションの確保が容易であ
る。したがって、IN−A、BとIN−C、Dの信号を
各々のICに任意に切り換えるための外部配線での交差
部分(部分A)での配線間のクロストークを十分に低減
することと、最終的に出力信号を切り換えて決定する機
能の各々のSPDT−SWのアイソレーション特性とを
とれれば、図1(b)の4×2マトリックスSWの高い
アイソレーション特性を低コストで実現できる。
の実施の形態1によるマトリックスSW装置20は、2
×2マトリックスSW21およびSPDT−SW22を
含み、単一のチップ状に半導体集積回路化されたICで
ある。
のうちの一方と、SPDT−SW22の2入力端子のう
ち一方とは、チップ上の配線により電気的に接続されて
いる。2×2マトリックスSWの他方の出力端子、SP
DT−SWの他方の入力端子、2×2マトリックスSW
21の2つの入力端子、ならびにSPDT−SW22の
1つの出力端子はそれぞれ、半導体集積回路チップから
外部端子として導出されている。
マトリックスSW装置20を例えば2個用いて4×2マ
トリックスSW装置を構成した場合には、特に高いチャ
ンネル間アイソレーション特性が要求される部分は、S
PDTスイッチ22のオフ特性である。そこで、マトリ
ックスSW装置20を製品として量産する場合には、S
PDT−SW22のアイソレーション特性を選別評価す
る必要がある。
た本発明の実施の形態2によるマトリックスSW装置2
0´である。図4を参照して、マトリックスSW装置2
0´は、2×2マトリックスSW21の両方の入力端子
および両方の出力端子ならびにSPDT−SW22の両
方の入力端子および片方の出力端子はそれぞれ、外部端
子として半導体集積回路チップの外に導出されている。
この構成により、SPDT−SW22のアイソレーショ
ン特性の選別評価が可能となる。ここで、マトリックス
SW20´の2×2マトリックスSW21の一方の出力
端子とSPDT−SW22の一方の入力端子をパッケー
ジの外側、例えば、実装基板上で接続することにより、
マトリックスSW20と同じ機能を持つようにできる。
の実施の形態3によるマトリックスSW装置は、図3に
示したICであるマトリックスSW装置20と同様のマ
トリックスSW装置31および32を用いて構成された
4×2マトリックスSW装置30である。
れぞれ、2×2マトリックスSW311および321
と、SPDT−SW312および322を有しており、
SPDT−SW311およびSPDT−SW312は1
つの半導体ICチップ上に集積化されており、また、S
PDT−SW321およびSPDT−SW322も1つ
の半導体ICチップ上に集積化されている。
ックスSW311の2つの出力端子の一方は外部出力端
子であり、マトリックスSW装置32のSPDT−SW
322の2つの入力端子の一方である外部入力端子に、
第1の外部配線を介して接続されている。また、マトリ
ックスSW装置32の2×2マトリックスSW321の
2つの出力端子の一方は外部出力端子であり、マトリッ
クスSW装置31のSPDT−SW312の2つの入力
端子の一方である外部入力端子に、第2の外部配線を介
して接続されている。第1および第2の外部配線は、互
いに電気的に絶縁かつ物理的に交差しているため、マト
リックスSW装置30は、特に、IN−A,BとIN−
C,D端子間で高アイソレーション特性が実現される。
しかしながら、IC部品点数を2個で実現できるため、
実装基板面積を大幅に低減でき、また配線箇所も少なく
てすむためアセンブリ工数の低減、従って製品コストを
削減可能となる。
クスSW装置と比較して、部品点数を10個から2個に
低減できる。
らの信号間の干渉を大幅に低減させるために、図5およ
び図13の部分Aでの信号干渉を十分に低減させる必要
があるが、本発明によるマトリックスSW装置は、この
ような部分をICの外部に設けることによって十分な信
号干渉対策をとることができ、かつ、半導体IC2個と
いう少い部品点数、即ち、低コストで、高性能な4×2
システムを実現できる。
の実施の形態4によるマトリックスSW装置は、図3に
示したICであるマトリックスSW装置20と同様の構
成で、なおかつピン配置が互いに鏡面対称的な2個のマ
トリックスSW装置41および42を用いて構成された
4×2マトリックスSW装置40である。
れぞれ、1つの半導体ICチップ上に2×2マトリック
スSW411および421と、SPDT−SW412お
よび422をそれぞれ有している。
ックスSW411の2つの出力端子の一方は外部出力端
子であり、マトリックスSW装置42のSPDT−SW
422の2つの入力端子の一方である外部入力端子に、
第1の外部配線を介して接続されている。また、マトリ
ックスSW装置42の2×2マトリックスSW421の
2つの出力端子の一方は外部出力端子であり、マトリッ
クスSW装置41のSPDT−SW412の2つの入力
端子の一方である外部入力端子に、第2の外部配線を介
して接続されている。第1および第2の外部配線は、互
いに電気的に絶縁かつ物理的に交差している。
対称なピン配置であるマトリックスSW装置41および
42を用いて構成されているため、基板上の実装におい
て十分にクロストークを低減する必要がある部分Aの箇
所のクロス状の外部配線の長さを十分に短くでき、信号
線の実装基板上での引き回し距離を短くできるため、よ
って、信号間のアイソレーション特性を十分高くするこ
とが可能である。
の実施の形態5によるマトリックスSW装置は、図6に
示したピン配置が互いに鏡面対称的な2個のマトリック
スSW装置41および42の対を二対用いて構成された
4×4マトリックスSW装置50である。
マトリックスSW411の2つの出力端子の一方は外部
出力端子であり、第1のマトリックスSW装置42のS
PDT−SW422の2つの入力端子の一方である外部
入力端子に、第1の外部配線を介して接続されている。
また、第1のマトリックスSW装置42の2×2マトリ
ックスSW421の2つの出力端子の一方は外部出力端
子であり、第1のマトリックスSW装置41のSPDT
−SW412の2つの入力端子の一方である外部入力端
子に、第2の外部配線を介して接続されている。第1お
よび第2の外部配線は、互いに電気的に絶縁かつ物理的
に交差している。
マトリックスSW411の2つの出力端子の一方は外部
出力端子であり、第2のマトリックスSW装置42のS
PDT−SW422の2つの入力端子の一方である外部
入力端子に、第3の外部配線を介して接続されている。
また、第2のマトリックスSW装置42の2×2マトリ
ックスSW421の2つの出力端子の一方は外部出力端
子であり、第2のマトリックスSW装置41のSPDT
−SW412の2つの入力端子の一方である外部入力端
子に、第4の外部配線を介して接続されている。第3お
よび第4の外部配線は、互いに電気的に絶縁かつ物理的
に交差している。
W装置41の2×2マトリックスSW411の2つの入
力端子の一方はそれぞれ外部入力端子であり、互いに、
第5の外部配線を介して接続されている。同様に、第1
および第2のマトリックスSW装置41の2×2マトリ
ックスSW411の2つの入力端子の他方もそれぞれ外
部入力端子であり、互いに、第6の外部配線を介して接
続されている。第1および第2のマトリックスSW装置
42の2×2マトリックスSW421の2つの入力端子
の一方もそれぞれ外部入力端子であり、互いに、第7の
外部配線を介して接続されている。第1および第2のマ
トリックスSW装置42の2×2マトリックスSW42
1の2つの入力端子の他方もそれぞれ外部入力端子であ
り、互いに、第8の外部配線を介して接続されている。
うに2×2マトリックスSW−ICおよび複数のピンダ
イオードで構成する図13のような構成では部品点数は
20個以上と非常に多いが、本発明の構成によれば、I
C部品数は4個で実現でき、製品コストを大幅に低減で
きる。
の実施の形態6によるマトリックスSW装置は、図6に
示したマトリックスSW装置40のより具体的な例であ
り、ピン配置が互いに鏡面対称的な2個のマトリックス
SW装置41および42を用いて構成された4×2マト
リックスSW装置40´である。
リント電子回路基板上に搭載されたIC状のマトリック
スSW装置41および42と、マトリックスSW装置4
1内の2×2マトリックスSWの外部出力端子とマトリ
ックスSW装置42内のSPDT−SWの外部入力端子
とを接続する第1の外部配線と、マトリックスSW装置
42の2×2マトリックスSWの外部出力端子とマトリ
ックスSW装置41のSPDT−SWの外部入力端子と
を接続する第2の外部配線43とを有している。第1の
外部配線は、プリント電子回路基板上に印刷されてい
る。第2の外部配線43は、第1の外部配線に対して電
気的に絶縁かつ物理的に交差すべく、リード線により第
1の外部配線上を越えて配されている。尚、図8におい
ては、説明の便宜上、第2の外部配線43の形状を概念
的に描いており、実際の形状とは異なる。
のような第2の外部配線43を有する構造であるため、
配線間の信号干渉を低減でき、高アイソレーションを確
保できる。
の実施の形態7によるマトリックスSW装置は、図6に
示したマトリックスSW装置40のより具体的な例であ
り、ピン配置が互いに鏡面対称的な2個のマトリックス
SW装置41および42を用いて構成された4×2マト
リックスSW装置40´´である。
プリント電子回路基板上に搭載されたIC状のマトリッ
クスSW装置41および42と、マトリックスSW装置
41内の2×2マトリックスSWの外部出力端子とマト
リックスSW装置42内のSPDT−SWの外部入力端
子とを接続する第1の外部配線と、マトリックスSW装
置42の2×2マトリックスSWの外部出力端子とマト
リックスSW装置41のSPDT−SWの外部入力端子
とを接続する第2の外部配線44とを有している。第1
の外部配線は、プリント電子回路基板上に印刷されてい
る。第2の外部配線44は、第1の外部配線に対して電
気的に絶縁かつ物理的に交差している。
スSW装置41および42が搭載されたプリント電子回
路基板の一方の板面上に配され、それぞれマトリックス
SW装置42の2×2マトリックスSWの外部出力端子
およびマトリックスSW装置41のSPDT−SWの外
部入力端子に接続した2個の配線部441と、プリント
電子回路基板の一方および他方の板面間を貫通し、それ
ぞれ2個の配線部441に接続したスルーホール443
と、プリント電子回路基板の他方の板面上に配され、2
個のスルーホール443間を接続する配線部442とを
備えている。
このような第2の外部配線44を有する構造であるた
め、配線間の信号干渉を低減でき、高アイソレーション
を確保できる。
明の実施の形態8によるマトリックスSW装置は、図6
に示したマトリックスSW装置40と同様の、ピン配置
が互いに鏡面対称的な2個のマトリックスSW装置61
および62を用いて構成された4×2マトリックスSW
装置60である。
ント電子回路基板の一方の板面上に搭載されたIC状の
マトリックスSW装置61と、プリント電子回路基板の
他方の板面上に搭載されたIC状のマトリックスSW装
置62と、マトリックスSW装置61内の2×2マトリ
ックスSWの外部出力端子とマトリックスSW装置62
内のSPDT−SWの外部入力端子とを接続する第1の
外部配線64と、マトリックスSW装置62の2×2マ
トリックスSWの外部出力端子とマトリックスSW装置
61のSPDT−SWの外部入力端子とを接続する第2
の外部配線(図示せず)とを有している。
はどちらも、後述する構造を呈しており、互いに電気的
に絶縁している。
スSW装置61が搭載されたプリント電子回路基板の一
方の板面上に配され、マトリックスSW装置61内の2
×2マトリックスSWの外部出力端子に接続した配線部
641と、マトリックスSW装置62が搭載されたプリ
ント電子回路基板の他方の板面上に配され、マトリック
スSW装置62内のSPDT−SWの外部入力端子に接
続した配線部642と、プリント電子回路基板の一方お
よび他方の板面間を貫通し、配線部641および642
に接続したスルーホール643とを備えている。
路基板の一方および他方の板面上に配される配線部はそ
れぞれ、第1の外部配線64の配線部641および64
2に対して、実施の形態6に示したような電気的に絶縁
かつ物理的に交差する構造とする。
に示したIC状のマトリックスSW装置20と同様のマ
トリックスSW装置を用いているが、図4に示したIC
状のマトリックスSW装置20´と同様のマトリックス
SW装置を用いてもよい。
Cは、2入力2出力マトリックス・スイッチの後段にシ
ングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチを有してい
るため、本ICで構成した4×2および4×4マトリッ
クスSW装置の端子間のアイソレーションを高くするこ
とができるだけではなく、構成要素が少く、小型で、さ
らに低コストで製造できる。
成した4×2マトリックスSWを示す図である。
(b)は模式図および概念図である。
イッチ装置の構成を示す概念図である。
イッチ装置の構成を示す概念図である。
イッチ装置の構成を示す概念図である。
イッチ装置の構成を示す概念図である。
イッチ装置の構成を示す概念図である。
イッチ装置の構成を示す概略的な斜視図である。
イッチ装置の構成を示す図であり、(a)および(b)
は概略的な斜視図および概略的な断面図である。
スイッチ装置の構成を示す概略的な断面図である。
るための図であり、(a)および(b)はスイッチ部の
回路図および模式図である。
であり、(a)および(b)は模式図および概念図であ
る。
示す概念図である。
り、(a)および(b)は模式図および概念図である。
ックスSW装置 20、20´、31、32、41、42、61、62
マトリックスSW装置 21、311、321、411、421 2×2マト
リックスSW 22、312、322、412、422 SPDT−
SW 43、44 第2の外部配線 50 4×4マトリックスSW装置 64 第1の外部配線 100 2×2マトリックスSW−IC 100a スイッチ部 441、442、641、642 配線部 443、643 スルーホール
Claims (8)
- 【請求項1】 2入力2出力マトリックス・スイッチを
有するマトリックス・スイッチ装置において、前記2入
力2出力マトリックス・スイッチの後段にシングル・ポ
ール・ダブル・スロー・スイッチを有し、 前記2入力2出力マトリックス・スイッチおよび前記シ
ングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチは、互いに
一体になるように半導体集積回路化され、 前記2入力2出力マトリックス・スイッチの2出力端子
のうちの一方および前記シングル・ポール・ダブル・ス
ロー・スイッチの2入力端子のうちの一方は、半導体集
積回路チップ上にて互いに電気的に接続され、 前記2入力2出力マトリックス・スイッチの2入力端
子、該2入力2出力マトリックス・スイッチの前記2出
力端子のうちの他方、前記シングル・ポール・ダブル・
スロー・スイッチの前記2入力端子のうちの他方、およ
び該シングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチの1
出力端子はそれぞれ、前記半導体集積回路チップ外に導
出されていることを特徴とするマトリックス・スイッチ
装置。 - 【請求項2】 2入力2出力マトリックス・スイッチを
有するマトリックス・スイッチ装置において、前記2入
力2出力マトリックス・スイッチの後段にシングル・ポ
ール・ダブル・スロー・スイッチを有し、 前記2入力2出力マトリックス・スイッチおよび前記シ
ングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチは、互いに
一体になるように半導体集積回路化され、 前記2入力2出力マトリックス・スイッチの2入力端
子、該2入力2出力マトリックス・スイッチの2出力端
子、前記シングル・ポール・ダブル・スロー・スイッチ
の2入力端子、および該シングル・ポール・ダブル・ス
ロー・スイッチの1出力端子はそれぞれ、前記半導体集
積回路チップ外に導出されていることを特徴とするマト
リックス・スイッチ装置。 - 【請求項3】 第1および第2のマトリックス・スイッ
チ部として、請求項1に記載のマトリックス・スイッチ
装置を2個有し、4入力2出力マトリックス・スイッチ
装置として機能するマトリックス・スイッチ装置であっ
て、 前記第1のマトリックス・スイッチ部の前記2入力2出
力マトリックス・スイッチの前記他方の出力端子と前記
第2のマトリックス・スイッチ部の前記シングル・ポー
ル・ダブル・スロー・スイッチの前記他方の入力端子と
は、前記第1および前記第2のマトリックス・スイッチ
部の各パッケージ外にて第1の外部配線を介して互いに
電気的に接続され、 前記第2のマトリックス・スイッチ部の前記2入力2出
力マトリックス・スイッチの前記他方の出力端子と前記
第1のマトリックス・スイッチ部の前記シングル・ポー
ル・ダブル・スロー・スイッチの前記他方の入力端子と
は、前記第1および前記第2のマトリックス・スイッチ
部の各パッケージ外にて第2の外部配線を介して互いに
電気的に接続されているマトリックス・スイッチ装置。 - 【請求項4】 前記第1および前記第2のマトリックス
・スイッチ部はそれぞれ、前記パッケージ外に導出され
る前記端子類としてのリード端子類を備えており、 前記第1および前記第2のマトリックス・スイッチ部そ
れぞれの前記リード端子類は、各前記パッケージ上に互
いに鏡面対称的に配置されており、 前記第1および前記第2の外部配線は、互いに電気的に
絶縁していると共に、互いに構造的に交差している請求
項3に記載のマトリックス・スイッチ装置。 - 【請求項5】 前記第1の外部配線は、プリント電子回
路基板の板面上に形成され、 前記第2の外部配線は、前記第1の外部配線上を越えて
配されている請求項4に記載のマトリックス・スイッチ
装置。 - 【請求項6】 前記第1の外部配線は、プリント電子回
路基板の一方の板面上に形成され、 前記第2の外部配線は、スルーホールを介してプリント
電子回路基板の他方の板面上に形成されている請求項4
に記載のマトリックス・スイッチ装置。 - 【請求項7】 前記第1および前記第2のマトリックス
・スイッチ部はそれぞれ、プリント電子回路基板の一方
および他方の板面上に搭載され、 前記第1の外部配線は、スルーホールを介して前記第1
および前記第2のマトリックス・スイッチ部間を電気的
に接続し、 前記第2の外部配線は、プリント電子回路基板の一方ま
たは他方の板面上にて前記第1の外部配線上を越えると
共に、スルーホールを介して前記第1および前記第2の
マトリックス・スイッチ部間を電気的に接続する請求項
4に記載のマトリックス・スイッチ装置。 - 【請求項8】 第1乃至第4のマトリックス・スイッチ
部として、請求項1に記載のマトリックス・スイッチ装
置を4個有し、4入力4出力マトリックス・スイッチ装
置として機能するマトリックス・スイッチ装置であっ
て、 前記第1のマトリックス・スイッチ部の前記2入力2出
力マトリックス・スイッチの前記他方の出力端子と前記
第2のマトリックス・スイッチ部の前記シングル・ポー
ル・ダブル・スロー・スイッチの前記他方の入力端子と
は、前記第1および前記第2のマトリックス・スイッチ
部の各パッケージ外にて第1の外部配線を介して互いに
電気的に接続され、 前記第2のマトリックス・スイッチ部の前記2入力2出
力マトリックス・スイッチの前記他方の出力端子と前記
第1のマトリックス・スイッチ部の前記シングル・ポー
ル・ダブル・スロー・スイッチの前記他方の入力端子と
は、前記第1および前記第2のマトリックス・スイッチ
部の各パッケージ外にて第2の外部配線を介して互いに
電気的に接続され、 前記第3のマトリックス・スイッチ部の前記2入力2出
力マトリックス・スイッチの前記他方の出力端子と前記
第4のマトリックス・スイッチ部の前記シングル・ポー
ル・ダブル・スロー・スイッチの前記他方の入力端子と
は、前記第3および前記第4のマトリックス・スイッチ
部の各パッケージ外にて第3の外部配線を介して互いに
電気的に接続され、 前記第4のマトリックス・スイッチ部の前記2入力2出
力マトリックス・スイッチの前記他方の出力端子と前記
第3のマトリックス・スイッチ部の前記シングル・ポー
ル・ダブル・スロー・スイッチの前記他方の入力端子と
は、前記第3および前記第4のマトリックス・スイッチ
部の各パッケージ外にて第4の外部配線を介して互いに
電気的に接続され、 前記第1および前記第3のマトリックス・スイッチ部の
前記2入力2出力マトリックス・スイッチの各前記一方
の入力端子は、各パッケージ外にて第5の外部配線を介
して互いに電気的に接続され、 前記第1および前記第3のマトリックス・スイッチ部の
前記2入力2出力マトリックス・スイッチの各前記他方
の入力端子は、各パッケージ外にて第6の外部配線を介
して互いに電気的に接続され、 前記第2および前記第4のマトリックス・スイッチ部の
前記2入力2出力マトリックス・スイッチの各前記一方
の入力端子は、各パッケージ外にて第7の外部配線を介
して互いに電気的に接続され、 前記第2および前記第4のマトリックス・スイッチ部の
前記2入力2出力マトリックス・スイッチの各前記他方
の入力端子は、各パッケージ外にて第8の外部配線を介
して互いに電気的に接続されているマトリックス・スイ
ッチ装置。
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