JPH0529908A - 半導体リレー - Google Patents
半導体リレーInfo
- Publication number
- JPH0529908A JPH0529908A JP3594691A JP3594691A JPH0529908A JP H0529908 A JPH0529908 A JP H0529908A JP 3594691 A JP3594691 A JP 3594691A JP 3594691 A JP3594691 A JP 3594691A JP H0529908 A JPH0529908 A JP H0529908A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- semiconductor relay
- fet
- external terminals
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体リレーに関し、その目的は、フォトカプ
ラのカップリング評価方法を工夫することにより外部端
子の数を４本にしてパッケージサイズを小型にすること
にある。 【構成】発光ダイオードとフォトダイオードアレイより
なるフォトカプラと、ソース（ドレイン）が互いに接続
されるとともに該接続点には前記フォトダイオードアレ
イのカソードが接続され各ゲートには前記フォトダイオ
ードアレイのアノードが接続された２個のＦＥＴと、前
記発光ダイオードのアノード及びカソードにそれぞれ接
続された第１，第２の外部端子と、前記２個のＦＥＴの
各ドレイン（ソース）にそれぞれ接続された第３，第４
の外部端子とで構成する。
ラのカップリング評価方法を工夫することにより外部端
子の数を４本にしてパッケージサイズを小型にすること
にある。 【構成】発光ダイオードとフォトダイオードアレイより
なるフォトカプラと、ソース（ドレイン）が互いに接続
されるとともに該接続点には前記フォトダイオードアレ
イのカソードが接続され各ゲートには前記フォトダイオ
ードアレイのアノードが接続された２個のＦＥＴと、前
記発光ダイオードのアノード及びカソードにそれぞれ接
続された第１，第２の外部端子と、前記２個のＦＥＴの
各ドレイン（ソース）にそれぞれ接続された第３，第４
の外部端子とで構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体リレーに関し、更
に詳しくは、パッケージの改良に関する。
に詳しくは、パッケージの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の半導体リレーの一例を示す
回路図である。図において、ＬＥＤは発光ダイオード、
ＰＤＣはフォトダイオードアレイＰＤＡであり、これら
は入出力間の高い絶縁を保つためのフォトカプラＰＣを
構成している。発光ダイオードＬＥＤのアノードは外部
の端子Ｔ１に接続され、カソードは外部の端子Ｔ２に接
続されている。Ｑ１，Ｑ２はＦＥＴであり、これらＦＥ
Ｔ Ｑ１，Ｑ２のソース（ドレイン）は互いに接続さ
れ、一方のＦＥＴ Ｑ１のドレイン（ソース）は外部の
端子Ｔ３に接続され、他方のＦＥＴ Ｑ２のドレイン
（ソース）は外部の端子Ｔ４に接続されている。これら
ＦＥＴ Ｑ１，Ｑ２のゲート電極にはフォトダイオード
アレイＰＤＡのアノードが接続され、ＦＥＴ Ｑ１，Ｑ
２のソース（ドレイン）の接続点にはフォトダイオード
アレイＰＤＡのカソードが接続されている。フォトダイ
オードアレイＰＤＡには並列にコンデンサＣｇｓと抵抗
Ｒｓが接続されるとともに、アノードは外部の端子ＴＡ
に接続され、カソードは外部の端子ＴＢに接続されてい
る。ＦＥＴ Ｑ１のゲートにはツェナーダイオードＤ１
のカソードが接続されてソース（ドレイン）にはアノー
ドが接続され、ＦＥＴ Ｑ２のゲートにはツェナーダイ
オードＤ２のカソードが接続されてソース（ドレイン）
にはアノードが接続されている。
回路図である。図において、ＬＥＤは発光ダイオード、
ＰＤＣはフォトダイオードアレイＰＤＡであり、これら
は入出力間の高い絶縁を保つためのフォトカプラＰＣを
構成している。発光ダイオードＬＥＤのアノードは外部
の端子Ｔ１に接続され、カソードは外部の端子Ｔ２に接
続されている。Ｑ１，Ｑ２はＦＥＴであり、これらＦＥ
Ｔ Ｑ１，Ｑ２のソース（ドレイン）は互いに接続さ
れ、一方のＦＥＴ Ｑ１のドレイン（ソース）は外部の
端子Ｔ３に接続され、他方のＦＥＴ Ｑ２のドレイン
（ソース）は外部の端子Ｔ４に接続されている。これら
ＦＥＴ Ｑ１，Ｑ２のゲート電極にはフォトダイオード
アレイＰＤＡのアノードが接続され、ＦＥＴ Ｑ１，Ｑ
２のソース（ドレイン）の接続点にはフォトダイオード
アレイＰＤＡのカソードが接続されている。フォトダイ
オードアレイＰＤＡには並列にコンデンサＣｇｓと抵抗
Ｒｓが接続されるとともに、アノードは外部の端子ＴＡ
に接続され、カソードは外部の端子ＴＢに接続されてい
る。ＦＥＴ Ｑ１のゲートにはツェナーダイオードＤ１
のカソードが接続されてソース（ドレイン）にはアノー
ドが接続され、ＦＥＴ Ｑ２のゲートにはツェナーダイ
オードＤ２のカソードが接続されてソース（ドレイン）
にはアノードが接続されている。
【０００３】ところで、このように構成される半導体リ
レーの寿命は、発光ダイオードＬＥＤに順方向電流を流
して発光させるときの発光効率の劣化の状態で判断す
る。そこで、寿命を保証するために、発光ダイオードＬ
ＥＤとフォトダイオードアレイＰＤＡ間のカップリング
状態を評価する必要がある。
レーの寿命は、発光ダイオードＬＥＤに順方向電流を流
して発光させるときの発光効率の劣化の状態で判断す
る。そこで、寿命を保証するために、発光ダイオードＬ
ＥＤとフォトダイオードアレイＰＤＡ間のカップリング
状態を評価する必要がある。
【０００４】従来、このような評価にあたっては、図５
に示すように外部端子ＴＡ，ＴＢ間に電流計Ａを接続し
てフォトダイオードアレイＰＤＡの出力短絡電流Ｉｏｓ
を測定し、図６のように出力短絡電流Ｉｏｓの大きさに
より直接的なカップリング評価を行っていた。
に示すように外部端子ＴＡ，ＴＢ間に電流計Ａを接続し
てフォトダイオードアレイＰＤＡの出力短絡電流Ｉｏｓ
を測定し、図６のように出力短絡電流Ｉｏｓの大きさに
より直接的なカップリング評価を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本来、
半導体リレーは４本の外部端子Ｔ１〜Ｔ４があれば機能
するにもかかわらず、フォトダイオードアレイＰＤＡの
出力短絡電流Ｉｏｓを測定するための電流計Ａを接続す
る外部端子ＴＡ，ＴＢを設けることからピン数が増えて
パッケージサイズが大きくなってしまうという問題があ
る。
半導体リレーは４本の外部端子Ｔ１〜Ｔ４があれば機能
するにもかかわらず、フォトダイオードアレイＰＤＡの
出力短絡電流Ｉｏｓを測定するための電流計Ａを接続す
る外部端子ＴＡ，ＴＢを設けることからピン数が増えて
パッケージサイズが大きくなってしまうという問題があ
る。
【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、フォトカプラのカップリ
ング評価方法を工夫することにより外部端子の数を４本
にしてパッケージサイズを小型にすることにある。
れたものであり、その目的は、フォトカプラのカップリ
ング評価方法を工夫することにより外部端子の数を４本
にしてパッケージサイズを小型にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体リレー
は、発光ダイオードとフォトダイオードアレイよりなる
フォトカプラと、ソース（ドレイン）が互いに接続され
るとともに該接続点には前記フォトダイオードアレイの
カソードが接続され、各ゲートには前記フォトダイオー
ドアレイのアノードが接続された２個のＦＥＴと、前記
発光ダイオードのアノード及びカソードにそれぞれ接続
された第１，第２の外部端子と、前記２個のＦＥＴの各
ドレイン（ソース）にそれぞれ接続された第３，第４の
外部端子、とで構成されたことを特徴とする。
は、発光ダイオードとフォトダイオードアレイよりなる
フォトカプラと、ソース（ドレイン）が互いに接続され
るとともに該接続点には前記フォトダイオードアレイの
カソードが接続され、各ゲートには前記フォトダイオー
ドアレイのアノードが接続された２個のＦＥＴと、前記
発光ダイオードのアノード及びカソードにそれぞれ接続
された第１，第２の外部端子と、前記２個のＦＥＴの各
ドレイン（ソース）にそれぞれ接続された第３，第４の
外部端子、とで構成されたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】半導体リレーの外部端子は４個になり、パッケ
ージサイズは従来に比べて外部端子２個分小さくなる。
ージサイズは従来に比べて外部端子２個分小さくなる。
【０００９】なお、外部端子が４個の半導体リレーのフ
ォトカプラのカップリング評価にあたっては、発光ダイ
オードに寿命を保証する最小電流を流してこのときのＦ
ＥＴ（接点）のオン抵抗を測定し、オン抵抗の測定値か
らＦＥＴがオンになっているかどうかを評価する。
ォトカプラのカップリング評価にあたっては、発光ダイ
オードに寿命を保証する最小電流を流してこのときのＦ
ＥＴ（接点）のオン抵抗を測定し、オン抵抗の測定値か
らＦＥＴがオンになっているかどうかを評価する。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施例を示す回路図であ
り、図４と共通するものには同一の符号を付けてそれら
の再説明は省略している。図１と図４の異なる点は、外
部端子がＴ１〜Ｔ４の４個で、従来のカップリング評価
のための外部端子ＴＡとＴＢがなくなったことである。
り、図４と共通するものには同一の符号を付けてそれら
の再説明は省略している。図１と図４の異なる点は、外
部端子がＴ１〜Ｔ４の４個で、従来のカップリング評価
のための外部端子ＴＡとＴＢがなくなったことである。
【００１２】これにより、パッケージサイズを従来に比
べて外部端子２個分小さくでき、部品としての実装密度
を高くできる。
べて外部端子２個分小さくでき、部品としての実装密度
を高くできる。
【００１３】次に、このような構造の半導体リレーのフ
ォトカプラのカップリング評価方法を説明する。
ォトカプラのカップリング評価方法を説明する。
【００１４】半導体リレーの発光ダイオードＬＥＤに電
流を０Ａから徐々に流し、ＦＥＴがオン状態になったと
きの制御電流をＩｔｈとする。また、発光ダイオードＬ
ＥＤにある一定の電流を流したときのフォトダイオード
アレイＰＤＡの出力短絡電流をＩｏｓとすると、これら
ＩｔｈとＩｏｓは図２のように相関をもつ。なお、図２
の●，▲，△はそれぞれ異なるサンプル群を示してい
る。
流を０Ａから徐々に流し、ＦＥＴがオン状態になったと
きの制御電流をＩｔｈとする。また、発光ダイオードＬ
ＥＤにある一定の電流を流したときのフォトダイオード
アレイＰＤＡの出力短絡電流をＩｏｓとすると、これら
ＩｔｈとＩｏｓは図２のように相関をもつ。なお、図２
の●，▲，△はそれぞれ異なるサンプル群を示してい
る。
【００１５】一方、発光ダイオードＬＥＤに流す電流Ｉ
ＦとフォトダイオードアレイＰＤＡの出力短絡電流をＩ
ｏｓの関係は図３に示すように直線関係である。図３に
おいて、実際の機器で半導体リレーを駆動する電流をＩ
Ｆ２とすると、該ＩＦ２よりも小さい電流ＩＦ１を流し
た場合にＦＥＴがオンするかしないかで半導体リレーの
寿命を判断できる。すなわち、電流ＩＦ１でＦＥＴが辛
うじてオン状態になったとすると、半導体リレーの発光
ダイオードＬＥＤの発光効率が長年の使用で低下したも
のと判断できる。なお、半導体リレーは電流Ｉｏｓ２が
Ｉｏｓ１に低下するまで動作する。
ＦとフォトダイオードアレイＰＤＡの出力短絡電流をＩ
ｏｓの関係は図３に示すように直線関係である。図３に
おいて、実際の機器で半導体リレーを駆動する電流をＩ
Ｆ２とすると、該ＩＦ２よりも小さい電流ＩＦ１を流し
た場合にＦＥＴがオンするかしないかで半導体リレーの
寿命を判断できる。すなわち、電流ＩＦ１でＦＥＴが辛
うじてオン状態になったとすると、半導体リレーの発光
ダイオードＬＥＤの発光効率が長年の使用で低下したも
のと判断できる。なお、半導体リレーは電流Ｉｏｓ２が
Ｉｏｓ１に低下するまで動作する。
【００１６】従って、フォトダイオードアレイＰＤＡの
出力短絡電流がＩｏｓ２からＩｏｓ １に低下するまでの
寿命を高温通電テストで予め測定しておくことにより、
電流ＩＦ１の設定で半導体リレーの寿命を短時間で計測
して保証できる。ただし、長期間の使用にあたって、Ｆ
ＥＴのＲｓ及び閾値電圧は変動しないものとする。
出力短絡電流がＩｏｓ２からＩｏｓ １に低下するまでの
寿命を高温通電テストで予め測定しておくことにより、
電流ＩＦ１の設定で半導体リレーの寿命を短時間で計測
して保証できる。ただし、長期間の使用にあたって、Ｆ
ＥＴのＲｓ及び閾値電圧は変動しないものとする。
【００１７】そこで、本発明の半導体リレーのカップリ
ング評価にあたっては、図１に示すように発光ダイオー
ドＬＥＤには外部端子Ｔ１とＴ２の間に電流ＩＦＭＩＮ
を流し、ＦＥＴ Ｑ１の外部端子Ｔ３には電圧ＶＤを印
加し、ＦＥＴ Ｑ２の外部端子Ｔ４に電流計Ａを接続し
て流れる電流Ｉを測定する。そして、ＦＥＴ Ｑ１，Ｑ
２のオン抵抗ＲＯＮを、ＲＯＮ＝ＶＤ／Ｉで求める。
ング評価にあたっては、図１に示すように発光ダイオー
ドＬＥＤには外部端子Ｔ１とＴ２の間に電流ＩＦＭＩＮ
を流し、ＦＥＴ Ｑ１の外部端子Ｔ３には電圧ＶＤを印
加し、ＦＥＴ Ｑ２の外部端子Ｔ４に電流計Ａを接続し
て流れる電流Ｉを測定する。そして、ＦＥＴ Ｑ１，Ｑ
２のオン抵抗ＲＯＮを、ＲＯＮ＝ＶＤ／Ｉで求める。
【００１８】なお、リーク電流やオン抵抗等の評価項目
についても、カップリング評価と共通のシステムで測定
できる。
についても、カップリング評価と共通のシステムで測定
できる。
【００１９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、以下のような効果が得られる。
れば、以下のような効果が得られる。
【００２０】従来のようなカップリング評価のためにの
み用いる外部端子は不要になり、パッケージサイズを小
さくできて半導体リレーを部品として実装する場合の実
装密度を高めることができる。
み用いる外部端子は不要になり、パッケージサイズを小
さくできて半導体リレーを部品として実装する場合の実
装密度を高めることができる。
【００２１】また、このように構成される半導体リレー
の特性測定にあたっては、カップリング評価のみではな
く、リーク電流やオン抵抗等の評価項目についても共通
のシステムで比較的簡単に測定できる。
の特性測定にあたっては、カップリング評価のみではな
く、リーク電流やオン抵抗等の評価項目についても共通
のシステムで比較的簡単に測定できる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】図１の発光ダイオードＬＥＤの制御電流Ｉｔｈ
とフォトダイオードアレイＰＤＡの出力短絡電流Ｉｏｓ
の関係図である。
とフォトダイオードアレイＰＤＡの出力短絡電流Ｉｏｓ
の関係図である。
【図３】図１の発光ダイオードＬＥＤに流す電流ＩＦと
フォトダイオードアレイＰＤＡの出力短絡電流Ｉｏｓの
関係図である。
フォトダイオードアレイＰＤＡの出力短絡電流Ｉｏｓの
関係図である。
【図４】従来の半導体リレーの一例を示す回路図であ
る。
る。
【図５】従来のカップリング評価の回路図である。
【図６】従来のカップリング評価の説明図である。
Ｔ１〜Ｔ４ 外部端子 ＬＥＤ 発光ダイオード ＰＤＡ フォトダイオードアレイ ＰＣ フォトカプラ Ｑ１，Ｑ２ ＦＥＴ Ａ 電流計
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 発光ダイオードとフォトダイオードアレ
イよりなるフォトカプラと、 ソース（ドレイン）が互いに接続されるとともに該接続
点には前記フォトダイオードアレイのカソードが接続さ
れ、各ゲートには前記フォトダイオードアレイのアノー
ドが接続された２個のＦＥＴと、 前記発光ダイオードのアノード及びカソードにそれぞれ
接続された第１，第２の外部端子と、 前記２個のＦＥＴの各ドレイン（ソース）にそれぞれ接
続された第３，第４の外部端子、 とで構成されたことを特徴とする半導体リレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3594691A JPH0529908A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 半導体リレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3594691A JPH0529908A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 半導体リレー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529908A true JPH0529908A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=12456157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3594691A Pending JPH0529908A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 半導体リレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529908A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6141233A (en) * | 1998-08-28 | 2000-10-31 | Nec Corporation | Rectifier circuit device and DC/Dc converter provided with the circuit device |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3594691A patent/JPH0529908A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6141233A (en) * | 1998-08-28 | 2000-10-31 | Nec Corporation | Rectifier circuit device and DC/Dc converter provided with the circuit device |
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