專利名稱： Google 專利
方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及半導體繼電器，更具體地說，涉及這樣的半導體繼電器，其包括 用于形成或中斷第一和第二信號端子之間的連接的半導體開關(guān)，和被配置成控制該半導體 開關(guān)的控制IC。
背景技術(shù)：
2005年1月6日公布的日本專利申請公布第2005-5779號公開了一種半導體繼電 器。例如，在無柵極線的架構(gòu)(其第三實施例)中，繼電器包括第一和第二信號端子(輸出 端子)、基板(印刷版)、第一和第二半導體開關(guān)(用于輸出的金屬氧化物半導體場效應管 (MOSFET))以及控制電路(充電和放電控制電路)。以下，這種繼電器被稱為“現(xiàn)有技術(shù)的 繼電器”?；灏ǖ谝缓偷诙盘枅D案(輸出線)以及在基板的表面上形成的連接盤 (land)(源極線)。第一和第二信號圖案位于第一和第二信號端子之間以形成信號線?？?制電路包括安裝在連接盤上的光接收芯片(控制IC)。第一半導體開關(guān)用于形成或中斷第一信號圖案和連接盤之間的連接。第二半導體 開關(guān)用于形成或中斷第二信號圖案和連接盤之間的連接。具體來說，第一和第二半導體開 關(guān)的柵極相互連接并且還連接到光接收芯片。第一和第二半導體開關(guān)的源極相互連接并且 還連接到連接盤(源極線)。第一和第二半導體開關(guān)的漏極分別連接到第一和第二信號圖 案。因此，第一和第二半導體開關(guān)同時接通或斷開。當?shù)谝缓偷诙雽w開關(guān)接通時，第一 半導體開關(guān)形成第一信號圖案和連接盤之間的連接，第二半導體開關(guān)還形成第二信號圖案 和連接盤之間的連接。由此，第一和第二信號端子相互連接。但是，在現(xiàn)有技術(shù)的繼電器中，存在一個問題，即包括信號線的電路的阻抗匹配被 干擾。也就是說，由于第一和第二信號端子通過連接盤相互連接，因此該連接盤用作第三信 號圖案(源極線)。從而，連接盤的全部變?yōu)殛P(guān)于信號線(即，第一和第二信號圖案)的短 截線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是防止安裝有控制電路的控制IC的連接盤的全部變?yōu)槎探鼐€。本發(fā)明的半導體繼電器包括第一和第二信號端子、基板、第一開關(guān)電路和控制電 路。該基板包括用于形成信號線的多個信號圖案以及連接盤。該多個信號圖案位于第一和 第二信號端子之間并彼此分離。第一開關(guān)電路包括半導體開關(guān)，其用于形成或中斷信號圖 案之間的連接，以及由此形成或中斷第一和第二信號端子之間的連接?？刂齐娐钒刂?IC，控制IC被配置成控制第一開關(guān)電路以形成或中斷第一和第二信號端子之間的連接。在 本發(fā)明的一方面，控制IC安裝在連接盤上。該連接盤具有與控制IC對應的尺寸。連接盤 的部分或全部被包含在多個信號圖案的一部分中。在該架構(gòu)中(以下稱為“第一架構(gòu)”)，由于連接盤的部分或全部被包含在多個信號圖案的一部分中，所以能夠防止安裝有控制IC的連接盤的全部變?yōu)槎探鼐€。在第一架構(gòu)中，多個信號圖案可以包括第一到第三信號圖案。第一信號圖案連接 到第一信號端子。第二信號圖案連接到第二信號端子。第三信號圖案位于在信號線中部的 第一和第二信號圖案的末端之間，并與第一和第二圖案中的每個分離。優(yōu)選地，第一開關(guān)電 路包括第一和第二半導體開關(guān)。第一半導體開關(guān)用于形成或中斷第一和第三信號圖案之間 的連接。第二半導體開關(guān)用于形成或中斷第二和第三信號圖案之間的連接。優(yōu)選地，控制 IC被配置成控制第一和第二半導體開關(guān)以形成或中斷第一和第二信號端子之間的連接。優(yōu) 選地，連接盤的部分被包含在第三信號圖案中，而連接盤的其余部分從第三信號圖案的側(cè) 部伸出。在該架構(gòu)中(以下稱為“第二架構(gòu)”)，可以防止安裝有控制IC的連接盤的全部變 為短截線。在第二架構(gòu)中，控制IC可以包括第一和第二控制輸出端子。第二控制輸出端子通 過導線連接到第三信號圖案。優(yōu)選地，第一和第二半導體開關(guān)分別安裝在第一和第二信號 圖案的所述末端。第一和第二半導體開關(guān)中的每個可以是具有漏極、源極和柵極的表面安 裝N溝道M0SFET。第一和第二半導體開關(guān)的漏極可以分別直接連接到第一和第二信號圖案 的所述末端。第一和第二半導體開關(guān)的源極可以通過多個導線連接到第三信號圖案。第一 和第二半導體開關(guān)的柵極可以通過多個導線連接到第一控制輸出端子。 在第二架構(gòu)中，半導體繼電器還可以包括第一和第二控制輸入端子、光發(fā)射元件， 以及第一和第二低通濾波器。光發(fā)射元件被配置成響應于來自第一和第二控制輸入端子的 輸入信號而發(fā)光。第一低通濾波器連接在第一控制輸入端子和光發(fā)射元件的一端之間。第 二低通濾波器連接在第二控制輸入端子和光發(fā)射元件的另一端之間。優(yōu)選地，控制IC包括 用于通過從光發(fā)射元件接收光來獲得輸入信號的光接收元件，光接收元件被配置成響應于 輸入信號來控制第一和第二半導體開關(guān)。這里，如果雜散電容存在于光發(fā)射元件和分別連 接到光發(fā)射元件的圖案之間，則可能通過C耦合而發(fā)生諧振。在這種情況下，在諧振頻率附 近插入損耗增加，因此半導體繼電器的頻帶減小。在本發(fā)明中，第一和第二低通濾波器可以 避免產(chǎn)生諧振，因此可以防止半導體繼電器的頻帶減小。在第一架構(gòu)中，信號圖案可以包括第一到第三信號圖案。第一信號圖案連接到第 一信號端子。第二信號圖案連接到第二信號端子。第三信號圖案位于在信號線中部的第一 和第二信號圖案的末端之間，并與第一和第二圖案中的每個分離。優(yōu)選地，第一開關(guān)電路包 括第一和第二半導體開關(guān)。第一半導體開關(guān)用于形成或中斷第一和第三信號圖案之間的連 接。第二半導體開關(guān)用于形成或中斷第二和第三信號圖案之間的連接。優(yōu)選地，控制電路 包括第一和第二控制IC，并被配置成控制第一和第二半導體開關(guān)以形成或中斷第一和第二 信號端子之間的連接。第一控制IC被配置成控制第一半導體開關(guān)以形成或中斷第一和第 三信號圖案之間的連接。第二控制IC被配置成控制第二半導體開關(guān)以形成或中斷第二和 第三信號圖案之間的連接。優(yōu)選地，基板包括第一連接盤，第一控制IC安裝在其上；以及 第二連接盤，第二控制IC安裝在其上。第一連接盤的一部分被包含在第一信號圖案中，而 第一連接盤的其余部分從第一信號圖案的側(cè)部伸出。第二連接盤的一部分被包含在第二信 號圖案中，而第二連接盤的其余部分從第二信號圖案的側(cè)部伸出。在這種架構(gòu)(以下稱為 “第三架構(gòu)”)中，可以防止安裝有控制IC的連接盤的全部變?yōu)槎探鼐€。在第三架構(gòu)中，第一和第二控制IC中的每個可以包括第一和第二控制輸出端子。優(yōu)選地，第一和第二控制IC的第二控制輸出端子分別通過多個導線連接到第一和第二信 號圖案。優(yōu)選地，第一和第二半導體開關(guān)安裝在第三信號圖案的兩端。第一和第二半導體 開關(guān)中的每個可以是具有漏極、源極和柵極的表面安裝N溝道M0SFET。第一和第二半導體 開關(guān)的漏極可以直接連接到第三信號圖案。第一和第二半導體開關(guān)的源極可以分別通過導 線連接到第一和第二信號圖案。第一和第二半導體開關(guān)的柵極可以分別通過導線連接到第 一和第二控制IC的第一控制輸出端子。在第三架構(gòu)中，半導體繼電器還可以包括第一、第二、第三和第四控制輸入端子， 第一和第二光發(fā)射元件，以及第一、第二、第三和第四低通濾波器。第一光發(fā)射元件被配置 成響應于來自第一和第二控制輸入端子的第一輸入信號而發(fā)光。第二光發(fā)射元件被配置成 響應于來自第三和第四控制輸入端子的第二輸入信號而發(fā)光。第一低通濾波器連接在第一 控制輸入端子和第一光發(fā)射元件的一端之間。第二低通濾波器連接在第二控制輸入端子和 第一光發(fā)射元件的另一端之間。第三低通濾波器連接在第三控制輸入端子和第二光發(fā)射元 件的一端之間。第四低通濾波器連接在第四控制輸入端子和第二光發(fā)射元件的另一端之 間。優(yōu)選地，第一控制IC包括用于通過從第一光發(fā)射元件接收光來獲得第一輸入信號的第 一光接收元件，第一控制IC被配置成響應于第一輸入信號來控制第一半導體開關(guān)。類似 地，第二控制IC包括用于通過從第二光發(fā)射元件接收光來獲得第二輸入信號的第二光接 收元件，第二控制IC被配置成響應于第二輸入信號來控制第二半導體開關(guān)。在該架構(gòu)中， 不能防止半導體繼電器的頻帶減小。在第二和第三架構(gòu)中的一種架構(gòu)中，半導體繼電器還可以包括第三信號端子、分 歧(diverging)電路和第二開關(guān)電路。分歧電路包括低通濾波器，該低通濾波器連接到第 一和第二信號圖案之一中的分歧點。第二開關(guān)電路包括半導體開關(guān)，用于形成或中斷分歧 電路的低通濾波器和第三信號端子之間的連接，由此形成或中斷第三信號端子和分歧點之 間的連接。在該架構(gòu)中(以下稱為“第四架構(gòu)”)，可以從第三信號端子向分歧點提供直流 電力，還可以從分歧點檢測低頻信號或直流信號。此外，由于第三信號端子通過分歧電路的 低通濾波器連接到分歧點，所以可以防止分歧電路側(cè)成為對于第一和第二信號端子之間的 信號線(例如，高頻信號線)的短截線。因此，例如，可以防止半導體繼電器的高頻特性被 破壞。在第四架構(gòu)中，優(yōu)選的是，分歧電路的低通濾波器是表面安裝器件，并被直接安裝 在分歧點上。在該架構(gòu)中，可以去除能夠形成短截線的導電圖案。在第四架構(gòu)中，優(yōu)選的是，在第一和第二信號圖案之一中具有分歧點的部分的寬 度比沒有分歧點的部分的寬度更窄。在該架構(gòu)中，可以抑制分歧點中的阻抗減小。在第二和第三架構(gòu)中的一種架構(gòu)中，半導體繼電器還可以包括第三信號端子、分 歧電路和第二開關(guān)電路。分歧電路包括連接到第一和第二信號圖案之一中的分歧點的復合 濾波器。第二開關(guān)電路包括半導體開關(guān)，用于形成或中斷復合濾波器和第三信號端子之間 的連接，由此形成或中斷第三信號端子和分歧點之間的連接。復合濾波器由高截止濾波器 和低截止濾波器形成。在該架構(gòu)(以下稱為“第五架構(gòu)”)中，可以擴展在第三信號端子和 分歧電路之間流動的信號的頻帶。在第五架構(gòu)中，優(yōu)選的是，低截止濾波器連接到分歧點，高截止濾波器連接在低截 止濾波器和第二開關(guān)電路之間。在該架構(gòu)中，低截止濾波器側(cè)變?yōu)閺姆制琰c伸出的短截線，并可能發(fā)生諧振。但是，即使發(fā)生諧振，高截止濾波器也會衰減諧振頻率，并且因此可以改 善半導體的高頻特性。


現(xiàn)在將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行更加詳細的描述。根據(jù)以下詳細描述和附圖， 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得更加容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的半導體繼電器的示意圖；圖2是半導體繼電器的電路框圖；圖3示出了半導體繼電器的表面結(jié)構(gòu)的一部分；圖4示出了現(xiàn)有技術(shù)和第一實施例的繼電器的插入損耗的分析結(jié)果；圖5示出了圖3的架構(gòu)中的實際測量的插入損耗，以及沒有復合濾波器的相應架 構(gòu)中的實際測量的插入損耗；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的半導體繼電器的電路框圖；圖7示出了半導體繼電器的表面結(jié)構(gòu)的一部分；圖8示出了現(xiàn)有技術(shù)和第二實施例的繼電器的插入損耗的分析結(jié)果；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的半導體繼電器的表面結(jié)構(gòu)的一部分；以及圖10是第三實施例中的復合濾波器的特征曲線。
具體實施例方式第一實施例圖1-3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的半導體繼電器。該半導體繼電器例如是 高頻繼電器，并具有信號端子11、12和13，基板2、分歧電路3、開關(guān)電路4和5以及控制電 路6和8。如圖2和圖3所示，基板2例如是電介質(zhì)基板，并具有形成在基板2的表面上的多 個信號圖案、多個布線圖案和多個連接盤。例如，基板2包括信號圖案201-203，用于形成信 號線(第一信號線)。信號圖案201連接到信號端子11 (第一信號端子)。信號圖案202連 接到信號端子12 (第二信號端子)。即，第一信號線的兩端分別連接到信號端子11和12。 信號圖案203位于信號圖案201和202在第一信號線的中部(S卩，在第一信號線的兩端之間 的部分)的末端之間，并與信號圖案201和202中的每個分離指定的絕緣距離。在圖2和 圖3的實例中，信號圖案為具有恒定寬度的直線的形狀。這樣，雖然信號圖案201-203形成 在具有一定寬度的基板2的表面(上表面)上，但是接地圖案(未示出)例如沿信號圖案 201-203形成在基板2的下表面。即，信號圖案201-203、接地圖案和基板2構(gòu)成微帶線。如圖2所示，基板2還包括信號圖案211-213，用于形成第二信號線。信號圖案211 連接到信號端子13 (第三信號端子)。信號圖案212連接到分歧電路3。即，第二信號線的 兩端分別連接到信號端子13和分歧電路3。信號圖案213位于信號圖案211和212在第二 信號線的中部(即，第二信號線的兩端之間的部分)的末端之間，并與信號圖案211和212 中的每個分離指定的絕緣距離。稍后對多個布線圖案和多個連接盤進行描述。分歧電路3包括LPF (低通濾波器)31，LPF 31連接到信號圖案201和202的一個 (在圖2的實例中，信號圖案202)中的分歧點30。LPF 31的第一和第二端分別連接到信號
9圖案212和202。優(yōu)選地，分歧點30被包含在信號圖案201和201 (在圖2的實例中，信號 圖案202)的一個中，LPF 31的第二端直接連接到分歧點30。如圖2和圖3所示，開關(guān)電路4 (第一開關(guān)電路)包括半導體開關(guān)41和42，用于形 成或中斷信號端子11和12之間的連接。例如，半導體開關(guān)41 (第一半導體開關(guān))是具有 漏極(D)、源極(S)和柵極(G)的表面安裝N溝道M0SFET，并用于形成或中斷信號圖案201 和203之間的連接。類似地，半導體開關(guān)42 (第二半導體開關(guān))是具有漏極(D)、源極(S) 和柵極(G)的表面安裝N溝道N0SFET，并用于形成或中斷信號圖案202和203之間的連接。 具體來說，開關(guān)電路4中的每個MOSFET具有位于其下表面的漏極(d)，以及位于其上表面的 源極(S)和柵極(G)。半導體開關(guān)41和42通過芯片鍵合分別安裝在上述信號圖案201和 202的末端，并且由此，它們的兩個漏極分別直接連接到信號圖案201和202的末端。半導 體開關(guān)41的源極(S)通過至少一個鍵合線(在圖3中，導線411和411)連接到信號圖案 203。半導體開關(guān)42的源極(S)也通過至少一個鍵合線(在圖3中，導線421和421)連接 到信號圖案203。開關(guān)電路4中的每個MOSFET具有體二極管，并且電流可以從其自身的源 極流到漏極，而半導體開關(guān)41和42的源極相互連接，由此兩個體二極管的陽極相互連接。 因此，開關(guān)電路4可以被用作交流開關(guān)(例如，高頻傳輸開關(guān))。類似地，如圖2所示，開關(guān)電路5(第二開關(guān)電路)包括半導體開關(guān)51和52，用于形 成或中斷信號端子13和分歧電路3之間的連接。例如，半導體開關(guān)51 (第一半導體開關(guān)) 是具有漏極(D)、源極(S)和柵極(G)的表面安裝N溝道M0SFET，并用于形成或中斷信號圖 案211和213之間的連接。半導體開關(guān)52 (第二半導體開關(guān))是具有漏極(D)、源極(S)和 柵極(G)的表面安裝N溝道M0SFET，并用于形成或中斷信號圖案212和213之間的連接。 具體來說，半導體開關(guān)51和52中的每個具有位于其下表面的漏極(d)，以及位于其上表面 的源極(S)和柵極(G)。半導體開關(guān)51和52通過芯片鍵合而被分別安裝到上述信號圖案 211和212的末端，由此，它們的兩個漏極分別直接連接到信號圖案211和212的末端。半 導體開關(guān)51的源極(S)通過至少一個鍵合線(未示出)連接到信號圖案213。半導體開關(guān) 52的源極(S)也通過至少一個鍵合線(未示出)連接到信號圖案213。半導體開關(guān)51和 52的源極相互連接，因此，開關(guān)電路5也可以被用作交流開關(guān)(例如，低頻傳輸開關(guān))?？刂齐娐? (第一控制電路)具有控制IC 60，控制IC 60被配置成控制開關(guān)電路 4以形成或中斷信號端子11和12之間的連接。在圖2和圖3的實例中，控制電路6由覆蓋 有透明樹脂元件(未示出)以便以光學方式彼此耦合的光發(fā)射電路7和控制IC 60形成。 透明樹脂元件還被具有光阻效應的薄膜覆蓋，以防止干擾光進入透明樹脂元件。光發(fā)射電路7包括控制輸入端子701和702 (第一和第二控制輸入端子)，復合濾 波器73和74 (第一和第二復合濾波器)以及光發(fā)射元件70?？刂戚斎攵俗?01和702分 別連接到布線圖案221和231的第一端。復合濾波器73是第一低通濾波器，其被配置成衰減比預定截止頻率更高的頻率， 該復合濾波器73例如由彼此具有不同截止頻率的LPF (低通濾波器)731和732形成。LPF 731的第一和第二端分別連接到布線圖案221的第二端(連接盤)以及布線圖案222的第 一端(連接盤)。LPF 732的第一和第二端分別連接到布線圖案222的第二端(連接盤) 以及布線圖案223的第一端(連接盤)。復合濾波器74是第二低通濾波器，其被配置成衰減比預定截止頻率更高的頻率，該復合濾波器74例如由彼此具有不同截止頻率的LPF (低通濾波器)741和742形成。LPF 741的第一和第二端分別連接到布線圖案231的第二端(連接盤)以及布線圖案232的第 一端(連接盤)。LPF 742的第一和第二端分別連接到布線圖案232的第二端(連接盤) 以及布線圖案233的第一端(連接盤)。光發(fā)射元件70例如是LED (發(fā)光二極管)，其響應于來自控制輸入端子701和702 的輸入信號(電流信號)而發(fā)光。在圖3的實例中，光發(fā)射元件70是表面安裝器件，光發(fā) 射元件70的陽極和陰極分別位于器件的下表面和上表面。光發(fā)射元件70通過芯片鍵合而 被安裝在形成于布線圖案223的第二端的連接盤224上，由此光發(fā)射元件70的陽極直接連 接到連接盤224。光發(fā)射元件70的陰極例如通過鍵合線700連接到布線圖案233的第二 端。布線圖案223和233 (尤其是連接盤224)被定位于接近控制IC 60?？刂艻C 60被配置成控制半導體開關(guān)41和42以形成或中斷信號端子11和12之 間的連接。例如，控制IC 60包括光接收元件(例如，光電二極管陣列)，用于通過從光發(fā)射 元件70接收光來獲得輸入信號，該控制IC 60被配置成響應于輸入信號來控制半導體開關(guān) 41和42。優(yōu)選地，光發(fā)射元件70和光接收元件被定位成使得光接收元件的光接收表面朝 向光發(fā)射元件70的光發(fā)射表面。在圖3的實例中，控制IC 60具有第一控制輸出端子601 和602，以及第二控制輸出端子603。但是，不僅限于此，控制IC 60可以具有第一控制輸出 端子。第一控制輸出端子601和602通過鍵合線412和422分別連接到半導體41和42的 柵極。第二控制輸出端子603通過鍵合線413連接到信號圖案203。S卩，第二控制輸出端 子603通過信號圖案203電連接到半導體開關(guān)41和42的源極。例如，控制IC 60包括以 與現(xiàn)有技術(shù)的繼電器同樣的方式放在一個封裝內(nèi)的光電二極管陣列和充電和放電電路。如 果光電二極管陣列從光發(fā)射元件70接收光以便產(chǎn)生光電功率，則充電和放電電路將該光 電功率通過第一控制輸出端子601和602以及第二控制輸出端子603提供給每個半導體開 關(guān)41和42。因此，半導體開關(guān)41和42被接通。除非光電二極管陣列產(chǎn)生光電功率，否則 充電和放電電路對半導體開關(guān)41和42的每個柵極和源極之間的電荷進行放電。因此，半 導體開關(guān)被斷開?？刂齐娐? (第二控制電路)具有控制IC 80，控制IC 80被配置成控制開關(guān)電路 5以形成或中斷信號端子13和分歧電路3之間的連接?？刂齐娐?由光發(fā)射電路9和控制 IC 80形成。光發(fā)射電路9包括控制輸入端子901和90，以及光發(fā)射元件90?？刂戚斎攵俗?901和902分別連接到布線圖案261和271的第一端。光發(fā)射元件90例如是表面安裝器件，該表面安裝器件是被配置成響應于來自控 制輸入端子901和902的輸入信號而發(fā)光的LED (發(fā)光二極管)。光發(fā)射元件90的陽極和 陰極分別被定位于該器件的下表面和上表面。光發(fā)射元件90通過芯片鍵合而被安裝在形 成于布線圖案261的第二端的連接盤上，并由此光發(fā)射元件90的陽極直接連接到連接盤。 光發(fā)射元件90的陰極例如通過鍵合線(未示出)連接到布線圖案271的第二端?？刂艻C 80被配置成控制半導體開關(guān)51和52以形成或中斷信號端子13和分歧 電路3之間的連接。例如，控制IC 80包括光接收元件(例如，光電二極管陣列)，用于通過 從光發(fā)射元件90接收光來獲得來自控制輸入端子901和902的輸入信號，控制IC 80被配 置成響應于輸入信號來控制半導體開關(guān)51和52。優(yōu)選地，光發(fā)射元件90和光接收元件被定位成使得光接收元件的光接收表面朝向光發(fā)射元件90的光發(fā)射表面?？刂艻C 80具有 第一控制輸出端子801和802以及第二控制輸出端子803，該控制IC80例如與控制IC 60 類似由光電二極管陣列以及充電和放電電路形成。第一控制輸出端子801和802分別通過 多個鍵合線連接到半導體開關(guān)51和52的柵極。第二控制輸出端子803通過鍵合線連接到 信號圖案213。即，第二控制輸出端子803通過信號圖案213電連接到半導體開關(guān)51和52 的源極。如果控制IC 80的光電二極管陣列從光發(fā)射元件90接收光以產(chǎn)生光電功率，則充 電和放電電路將該光電功率通過第一控制輸出端子801和802以及第二控制輸出端子803 提供給每個半導體開關(guān)51和52。在控制IC 80將半導體開關(guān)51和52斷開的情況下，如果控制IC 60將半導體開 關(guān)41和42接通，則信號端子11和12電連接，并且第一信號線在信號端子11和12之間形 成。因此，例如，高頻信號可以通過第一信號線傳輸。如果控制IC 60將半導體開關(guān)41和 52斷開，則信號端子11和12之間的連接中斷。在控制IC 80將半導體開關(guān)51和52接通的情況下，如果控制IC 60將半導體開 關(guān)41和42接通，則第二信號線在信號端子12和13之間形成。例如，如果低頻信號或直流 信號被提供給信號端子13，則該低頻信號或直流信號被提供給連接到信號端子12的裝置。 如果連接到信號端子12的裝置將低頻信號或直流信號提供給信號端子12，則可以從信號 端子13接收到該低頻信號或直流信號。在第一實施例的一個方面，如圖3所示，控制IC 60通過芯片鍵合而被安裝到連接 盤20上。連接盤20具有對應于控制IC 60的尺寸。連接盤20的一部分(其例如等于或 大于一半)被包含在信號圖案201-203 (在圖3中為信號圖案203)的一部分中，連接盤20 的其余部分20R從信號圖案203的側(cè)部伸出。但是，不限于此，連接盤20的全部可以被包 含在信號圖案203中。對第一實施例的操作進行了說明。如果輸入信號被提供給控制輸入端子701和 702，則光發(fā)射元件70發(fā)光?？刂艻C 60的光電二極管陣列從光發(fā)射元件70接收光，然后 產(chǎn)生光電功率?？刂艻C 60的充電和放電電路然后通過第一控制輸出端子601和602以及 第二控制輸出端子603將光電功率提供給每個半導體開關(guān)41和42。由此，半導體開關(guān)41 和42被接通，從而信號端子11和12被電連接。除非輸入信號被提供給控制輸入端子701和702，否則光發(fā)射元件70不發(fā)光，并且 因此控制IC 60的光電二極管陣列不產(chǎn)生光電功率。在這種情況下，控制IC 60的充電和 放電電路對半導體開關(guān)41和42的每個柵極和源極之間的電荷進行放電。由此，由于半導 體開關(guān)41和42被斷開，信號端子11和12之間的連接被中斷。如果輸入信號被提供給控制輸入端子901和902，則光發(fā)射元件90發(fā)光，并且控制 IC 80的光電二極管陣列產(chǎn)生光電功率。控制IC 80的充電和放電電路然后通過第一控制 輸出端子801和802以及第二控制輸出端子803將該光電功率提供給每個半導體開關(guān)51 和52。由此，由于半導體開關(guān)51和52被接通，所以信號端子13和分歧電路3電連接。即， 信號端子13通過分歧電路3而電連接到信號圖案202和信號端子12。因此，僅低頻信號或 直流信號可以被提供給信號端子13，并且也可以從信號端子13獲得。除非輸入信號被提供到控制輸入端子901和902，否則光發(fā)射元件90不發(fā)光，并且 因此控制IC 80的光電二極管陣列不產(chǎn)生光電功率。在這種情況下，控制IC 80的充電和放電電路對半導體開關(guān)51和52的每個柵極和源極之間的電荷進行放電。由此，由于半導 體開關(guān)51和52被斷開，所以信號端子12和13之間的連接被中斷。在第一實施例中，由于控制IC 60被安裝在具有與控制IC 60對應的尺寸的連接 盤20上并且連接盤20的一部分被包含在信號圖案203中，所以可以防止連接盤20的全部 變?yōu)槎探鼐€。因此，與具有其連接盤的全部變?yōu)槎探鼐€的現(xiàn)有技術(shù)的繼電器相比，可以改善 半導體繼電器的高頻特性。圖4示出了現(xiàn)有技術(shù)和第一實施例的繼電器的插入損耗的分析結(jié)果。在圖4中， “A”為第一實施例中的第一信號線的插入損耗的分析結(jié)果，“B”為現(xiàn)有技術(shù)的繼電器中在第 一和第二信號端子之間的信號線的插入損耗的分析結(jié)果。在僅具有相應的信號線和控制IC 的架構(gòu)中執(zhí)行每種分析。在現(xiàn)有技術(shù)的繼電器中，由于安裝有光接收芯片的連接盤的全部 變?yōu)槎探鼐€，所以發(fā)生圖4中所示的諧振，并且插入損耗在諧振頻率附近上升。因此，可用 頻帶減小。在第一實施例中，由于連接盤20的一部分被包含在信號圖案203中，所以避免 了如圖4所示的諧振的發(fā)生。因此，第一實施例可以具有比現(xiàn)有技術(shù)的繼電器的可用頻帶 更寬的可用頻帶。圖5示出了圖3的架構(gòu)中的真實測量的插入損耗“C”以及在沒有復合濾波器的相 應架構(gòu)中的真實測量的插入損耗“D”。第一實施例的半導體繼電器除了信號圖案201-203 以及控制IC 60之外還包括光發(fā)射電路7，信號圖案201-203以及布線圖案223和233形成 在電介質(zhì)基板上。因此，雜散電容存在于信號圖案和布線圖案之間。如果信號圖案和布線 圖案通過雜散電容耦合，然后發(fā)生諧振，則可用頻帶如圖4那樣減小。在第一實施例中，由 于提供了復合濾波器73和74，所以諧振的影響被抑制，如圖4中的“C”所示。因此，可以減 小插入損耗，并且可以改善半導體繼電器的高頻特性。此外，信號圖案211-213的第二信號線通過分歧電路3而連接到信號圖案201-203 的第一信號線，因此，可以防止第二信號線(例如，低頻信號線)變?yōu)槎探鼐€。第二實施例圖6和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的半導體開關(guān)。半導體繼電器的特征在 于基板2、開關(guān)電路4和控制電路6，像第一實施例那樣，其還包括信號端子11、12和13，分 歧電路3、開關(guān)電路5以及控制電路8。為了清楚起見，如在第一實施例中描述的那樣，相同 種類的元件被賦予相同的附圖標記?；?例如是電介質(zhì)基板，如第一實施例中那樣，其包括信號圖案211-213、布線 圖案261和271、用于光發(fā)射元件90的連接盤、用于控制IC 80的連接盤，以及微帶線?；?板2還包括用于開關(guān)電路4和控制電路6的多個信號圖案、多個布線圖案和多個連接盤。例 如，基板2包括用于形成第一信號線的信號圖案201-203。信號圖案201連接到信號端子 11(第一信號端子)。信號圖案202連接到信號端子12 (第二信號端子)。即，第一信號線 的兩端分別連接到信號端子11和12。信號圖案203被定位于信號圖案201和202在第一 信號線的中部(即，第一信號線的兩端之間的部分)的末端之間，并與信號圖案201和202 中的每個分離指定的絕緣距離。在圖6和圖7的實例中，信號圖案201-203為具有恒定寬 度的直線的形狀。稍后對用于控制電路6的多個布線圖案和多個連接盤進行描述。開關(guān)電路4 (第一開關(guān)電路)包括半導體開關(guān)41和42，用于形成或中斷信號端子 11和12之間的連接。例如，半導體41(第一半導體開關(guān))是具有漏極(D)、源極(S)和柵極(G)的表面安裝N溝道M0SFET，并用于形成或中斷信號圖案201和203之間的連接。類 似地，半導體42 (第二半導體開關(guān))是具有漏極(D)、源極(S)和柵極(G)的表面安裝N溝 道MOSFET，并用于形成或中斷信號圖案202和203之間的連接。具體來說，開關(guān)電路4中的 每個MOSFET具有位于其下表面的漏極(D)，以及位于其上表面的源極(S)和柵極(G)。半 導體開關(guān)41和42通過芯片鍵合分別安裝在上述信號圖案203的末端，并且由此，它們的兩 個漏極分別直接連接到信號圖案203的末端。半導體開關(guān)41的源極(S)通過至少一個鍵 合線411連接到信號圖案201。半導體開關(guān)42的源極(S)也通過至少一個鍵合線421連接 到信號圖案202。半導體開關(guān)41和42的漏極相互連接，由此開關(guān)電路4可以被用作交流開 關(guān)(例如，高頻傳輸開關(guān))?？刂齐娐? (第一控制電路)包括控制IC 61和62 (第一和第二控制IC)。在圖6 和圖7的實例中，控制電路6由光發(fā)射電路7和控制IC 61和62形成。光發(fā)射電路7包括控制輸入端子701_704(第一到第四控制輸入端子)、復合濾波 器73-76 (第一到第四復合濾波器)，以及光發(fā)射元件71和72 (第一和第二光發(fā)射元件)。 控制輸入端子701、702、703和704分別連接到布線圖案221、231、241和251的第一端?？?制IC 61和光發(fā)射電路71被透明樹脂元件(未示出)覆蓋以便以光學方式彼此耦合，并且 該透明樹脂元件被具有光阻效應的薄膜覆蓋。類似地，控制IC 62和光發(fā)射電路72被透 明樹脂元件覆蓋以便以光學方式彼此耦合，并且該透明樹脂元件被具有光阻效應的薄膜覆
至
ΓΤΠ ο復合濾波器73是第一低通濾波器，其被配置成衰減比預定截止頻率更高的頻率， 該復合濾波器73例如由彼此具有不同截止頻率的LPF (低通濾波器)731和732形成。LPF 731的第一和第二端分別連接到布線圖案221的第二端(連接盤)以及布線圖案222的第 一端(連接盤)。LPF 732的第一和第二端分別連接到布線圖案222的第二端(連接盤) 以及布線圖案223的第一端(連接盤)。復合濾波器74是第二低通濾波器，其被配置成衰減比預定截止頻率更高的頻率， 該復合濾波器74例如由彼此具有不同截止頻率的LPF (低通濾波器)741和742形成。LPF 741的第一和第二端分別連接到布線圖案231的第二端(連接盤)以及布線圖案232的第 一端(連接盤)。LPF 742的第一和第二端分別連接到布線圖案232的第二端(連接盤) 以及布線圖案233的第一端(連接盤)。復合濾波器54是第三低通濾波器，其被配置成衰減比預定截止頻率更高的頻率， 該復合濾波器例如由彼此具有不同截止頻率的LPF (低通濾波器)751和752形成。LPF 751 的第一和第二端分別連接到布線圖案241的第二端(連接盤)以及布線圖案242的第一端 (連接盤)。LPF 752的第一和第二端分別連接到布線圖案242的第二端(連接盤)以及布 線圖案243的第一端(連接盤)。復合濾波器76是第四低通濾波器，其被配置成衰減比預定截止頻率更高的頻率， 該復合濾波器例如由彼此具有不同截止頻率的LPF (低通濾波器)761和762形成。LPF 761 的第一和第二端分別連接到布線圖案251的第二端(連接盤)以及布線圖案252的第一端 (連接盤)。LPF 762的第一和第二端分別連接到布線圖案252的第二端(連接盤)以及布 線圖案253的第一端(連接盤)。光發(fā)射元件71例如是LED (發(fā)光二極管)，其響應于來自控制輸入端子701和702
14的第一輸入信號(電流信號)而發(fā)光。在圖7的實例中，光發(fā)射元件71是表面安裝器件， 光發(fā)射元件71的陽極和陰極分別被定位于器件的下表面和上表面。光發(fā)射元件71通過芯 片鍵合而被安裝在形成于布線圖案223的第二端的連接盤224上，并且由此，光發(fā)射元件71 的陽極直接連接到連接盤224。光發(fā)射元件71的陰極例如通過鍵合線710連接到布線圖案 233的第二端。布線圖案223和233 (尤其是連接盤224)被定位成接近控制IC 61。光發(fā)射元件72例如是LED (發(fā)光二極管)，其響應于來自控制輸入端子703和704 的第二輸入信號(電流信號)而發(fā)光。在圖7的實例中，光發(fā)射元件72是表面安裝器件， 光發(fā)射元件72的陽極和陰極分別位于器件的下表面和上表面。光發(fā)射元件72通過芯片鍵 合而被安裝在形成于布線圖案243的第二端的連接盤244上，并且由此，光發(fā)射元件72的 陽極直接連接到連接盤244。光發(fā)射元件72的陰極例如通過鍵合線720連接到布線圖案 253的第二端。布線圖案243和253 (尤其是連接盤244)被定位成接近控制IC 62。控制IC 61和62被配置成控制半導體開關(guān)41和42以形成或中斷信號端子11和 12之間的連接?？刂艻C 61例如包括光接收元件，用于通過從光發(fā)射元件71接收光來獲得來自控 制輸入端子701和702的第一輸入信號。該控制IC 61被配置成響應于第一輸入信號來控 制半導體開關(guān)41以形成或中斷信號圖案201和203之間的連接。優(yōu)選地，光發(fā)射元件71和 光接收元件被定位成使得光接收元件的光接收表面朝向光發(fā)射元件71的光發(fā)射表面。在 圖7的實例中，控制IC 61具有第一和第二控制輸出端子611和613。第一控制輸出端子 611通過鍵合線412連接到半導體開關(guān)41的柵極。第二控制輸出端子613通過鍵合線413 連接到信號圖案201。控制IC 62例如包括光接收元件，用于通過從光發(fā)射元件72接收光來獲得來自控 制輸入端子703和704的第二輸入信號。該控制IC 61被配置成響應于第二輸入信號來控 制半導體開關(guān)42以形成或中斷信號圖案202和203之間的連接。優(yōu)選地，光發(fā)射元件72和 光接收元件被定位成使得光接收元件的光接收表面朝向光發(fā)射元件72的光發(fā)射表面。在 圖7的實例中，控制IC 62具有第一和第二控制輸出端子621和623。第一控制輸出端子 621通過鍵合線422連接到半導體開關(guān)42的柵極。第二控制輸出端子623通過鍵合線423 連接到信號圖案202。例如，控制IC 61和62像現(xiàn)有技術(shù)的繼電器那樣，包括放在一個封裝內(nèi)的光電二 極管陣列以及充電和放電電路。如果控制IC 61的光電二極管陣列從光發(fā)射元件71接收 光然后產(chǎn)生光電功率，則控制IC 61的充電和放電電路將該光電功率通過第一和第二輸出 端子611和613提供給半導體開關(guān)41。類似地，如果控制IC 62的光電二極管陣列從光發(fā) 射元件72接收光然后產(chǎn)生光電功率，則控制IC 62的充電和放電電路將該光電功率通過第 一和第二輸出端子621和623提供給半導體開關(guān)42。因此，半導體開關(guān)41和42被接通。 除非控制電路6的每個光電二極管陣列產(chǎn)生光電功率，否則控制電路6的每個充電和放電 電路對半導體開關(guān)41和42的每個柵極和源極之間的電荷進行放電。因此，半導體開關(guān)41 和42被斷開。在第二實施例的一方面，如圖7所示，控制IC 61和62通過芯片鍵合而被安裝在 連接盤21和22上。連接盤21和22分別具有與控制IC 61和62對應的尺寸。連接盤21 的一部分(其例如等于或大于一半)被包含在信號圖案201-203(在圖7中為信號圖案201)的一部分中，連接盤21的其余部分21R從信號圖案201的側(cè)部伸出。但是，不限于此，連接 盤21的全部可以被包含在信號圖案201中。連接盤22的一部分(其例如等于或大于一 半)被包含在信號圖案201-203 (在圖7中為信號圖案202)的一部分中，連接盤22的其余 部分22R從信號圖案202的側(cè)部伸出。但是，不限于此，連接盤22的全部可以被包含在信 號圖案202中。對第二實施例的操作進行了說明。如果第一和第二輸入信號分別被提供給控制輸 入端子701和702以及控制輸入端子703和704，則光發(fā)射元件71和72均發(fā)光?？刂艻C 61的光電二極管陣列從光發(fā)射元件71接收光，然后產(chǎn)生光電功率。控制IC 62的光電二極 管陣列從光發(fā)射元件72接收光，然后產(chǎn)生光電功率?？刂艻C 61的充電和放電電路通過第 一和第二控制輸出端子611和623將來自于相應光電二極管陣列的光電功率提供給半導體 開關(guān)41。控制IC 62的充電和放電電路也通過第一和第二控制輸出端子621和623將來自 于相應光電二極管陣列的光電功率提供給半導體開關(guān)42。由此，半導體開關(guān)41和42被接 通，從而信號端子11和12電連接。除非第一和第二輸入信號被提供給控制輸入端子701和702以及控制輸入端子 703和704，否則光發(fā)射元件71和72中的每個不發(fā)光，并且因此控制IC 61和62的每個光 電二極管不產(chǎn)生光電功率。在這種情況下，控制IC 61的充電和放電電路對半導體開關(guān)41 的柵極和源極之間的電荷進行放電?？刂艻C 62的充電和放電電路也對半導體開關(guān)42的 柵極和源極之間的電荷進行放電。由此，半導體開關(guān)41和42被斷開，從而信號端子11和 12之間的連接被中斷。在第二實施例中，控制IC 61被安裝在具有與控制IC 61對應的尺寸的連接盤21 上，并且連接盤21的一部分(其例如等于或大于一半)被包含在信號圖案201中。類似地， 控制IC 62被安裝在具有與控制IC 62對應的尺寸的連接盤22上，并且連接盤22的一部 分(其例如等于或大于一半)被包含在信號圖案202中。所以可以防止連接盤21和22的 全部變?yōu)槎探鼐€。并且，與具有其連接盤全部變?yōu)槎探鼐€的現(xiàn)有技術(shù)的繼電器相比，可以改 善半導體繼電器的高頻特性。圖8示出了現(xiàn)有技術(shù)和第二實施例的繼電器的插入損耗的分析結(jié)果。在圖8中， “E”為第二實施例中的第一信號線的插入損耗的分析結(jié)果，“F”為現(xiàn)有技術(shù)的繼電器中在 第一和第二信號端子之間的信號線的插入損耗的分析結(jié)果。在僅具有相應的信號線和控制 IC的架構(gòu)中執(zhí)行每種分析。在現(xiàn)有技術(shù)的繼電器中，由于安裝有光接收芯片的連接盤的全 部變?yōu)槎探鼐€，所以發(fā)生圖8中所示的諧振，并且插入損耗在諧振頻率附近上升。因此，可 用頻帶減小。在第二實施例中，由于連接盤21的一部分被包含在信號圖案201中并且連接 盤22的一部分被包含在信號圖案202中，所以避免了如圖8所示的諧振的發(fā)生。因此，第 二實施例可以具有比現(xiàn)有技術(shù)的繼電器的可用頻帶更寬的可用頻帶。此外，由于提供了復合濾波器73-76，所以如第一實施例那樣，諧振的影響被抑制。 結(jié)果，可以減小插入損耗，并且可以改善半導體繼電器的高頻特性。第三實施例圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的半導體繼電器。半導體繼電器的特征在于 分歧電路3，像第一實施例那樣，其還包括信號端子11、12和13，基板2，開關(guān)電路4和5以 及控制電路6和8。為了清楚起見，如在第一實施例中描述的那樣，相同種類的元件被賦予相同的附圖標記。但是，不僅限于此，第三實施例的這方面(即分歧電路3和切口 200)可 以應用于第二實施例。開關(guān)電路5的半導體開關(guān)51和52分別安裝在信號圖案211和212的末端(連接 盤215和216)，它們的兩個漏極分別連接到連接盤215和216。半導體開關(guān)51的源極(S) 例如通過至少一個鍵合線(在圖9中為多個導線511和511)連接到信號圖案213。半導體 開關(guān)52的源極(S)例如通過至少一個鍵合線(在圖9中為多個導線521和521)連接到信 號圖案213?？刂齐娐?由光發(fā)射電路9和控制IC 80形成。光發(fā)射電路9包括控制輸入端子 901和902 (圖2)，以及光發(fā)射元件90。光發(fā)射元件90通過芯片鍵合而被安裝在布線圖案 261的連接盤262上，由此，光發(fā)射元件90的陽極直接連接到連接盤262。如控制電路6那 樣，連接盤262被定位成接近控制IC 80。光發(fā)射元件90的陰極例如通過鍵合線900連接 到布線圖案271。控制IC 80如控制IC 60那樣具有第一控制輸出端子801和802以及第 二控制輸出803。第一控制輸出端子801和802分別通過鍵合線512和522連接到半導體 開關(guān)51和52的柵極(G)。第二控制輸出端子803通過鍵合線513連接到信號圖案213。分歧電路3包括復合濾波器75，其連接到信號圖案201和202 (在圖9的實例中為 信號圖案201)中的一個的分歧點30?；?還包括信號圖案214，其定位于信號圖案201 和202之間，并與信號圖案201和212的每個分離。信號圖案211 (至少連接盤215側(cè))的 一部分以及信號圖案212-214被布置在同一直線上。復合濾波器75包括構(gòu)成寬帶濾波器的高截止濾波器751和低截止濾波器752。濾 波器751和752中的每個是表面安裝器件。高截止濾波器751的第一和第二端分別連接到 信號圖案212和214的連接盤。低截止濾波器752的第一和第二端分別連接到信號圖案214 和201的連接盤。例如，高截止濾波器751和低截止濾波器752被設(shè)置成使得低截止濾波 器752 (高通濾波器)的傳輸頻帶為高截止濾波器751 (低通濾波器)的截止頻率的1. 5-3 倍。在圖9的實例的信號圖案201中，具有分歧點30的部分的寬度“W1”比沒有分歧點30 的部分的寬度“W2”更窄。切口 200形成在分歧點30的相對側(cè)，用以將信號圖案201的寬 度“W2”減小到寬度“W1”。這樣，由于低截止濾波器752直接連接到信號圖案201的分歧點30，所以可以去除 能夠形成短截線的導電圖案。因此，可以改善半導體繼電器的高頻特性。在信號圖案201 中具有分歧點30的部分的阻抗由于低截止濾波器752的影響而減小，但是形成切口 200，因 此可以抑制信號圖案201中的阻抗的失配。通過由高截止濾波器751和低截止濾波器752形成復合濾波器75，半導體繼電器 可以具有寬頻帶，如圖10所示。在圖10中，“G”、“H”和“I”分別示出了高截止濾波器751、 低截止濾波器752和復合濾波器75的濾波器特性。如果低截止濾波器752和高截止濾波器751分別連接到信號圖案212和214以及 信號圖案214和201，則高截止濾波器751和信號圖案214變?yōu)槎探鼐€，然后發(fā)生諧振。在 這種情況下，諧振頻率高于低截止濾波器752的截止頻率，因此，低截止濾波器752不能衰 減諧振頻率。在第三實施例中，高截止濾波器751和低截止濾波器752分別連接到信號圖案212 和214以及信號圖案214和201。因此，如果低截止濾波器752和信號圖案214變?yōu)槎探鼐€
17并且然后發(fā)生諧振，則高截止濾波器751可以衰減諧振頻率。從而，可以改善半導體繼電器 的高頻特性。在實施例中，開關(guān)電路4由一個半導體開關(guān)形成。例如，在圖3的架構(gòu)中，去除半 導體開關(guān)41和42中的一個，并且對應于去除的半導體開關(guān)的兩個信號圖案相互結(jié)合。在 這種情況下，這一個半導體開關(guān)可以是例如雙極晶體管，而不限于M0SFET。類似地，開關(guān)電 路5可以由一個半導體開關(guān)形成。雖然已經(jīng)結(jié)合某些優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進 行各種修改和變化而不脫離本發(fā)明的真實精神和范圍。
權(quán)利要求
一種半導體繼電器，包括第一信號端子和第二信號端子；基板，包括用于形成信號線的多個信號圖案以及連接盤，所述多個信號圖案位于所述第一信號端子和所述第二信號端子之間并彼此分離；第一開關(guān)電路，包括半導體開關(guān)，所述半導體開關(guān)用于形成或中斷所述多個信號圖案之間的連接，以及由此形成或中斷所述第一信號端子和所述第二信號端子之間的連接；以及控制電路，包括控制IC，所述控制IC被配置成控制所述第一開關(guān)電路以形成或中斷所述第一信號端子和所述第二信號端子之間的連接；其中，所述控制IC安裝在所述連接盤上，所述連接盤具有與所述控制IC對應的尺寸，所述連接盤的部分或全部被包含在所述多個信號圖案的一部分中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體繼電器，其中，所述多個信號圖案包括第一信號圖案，其連接到所述第一信號端子；第二信號 圖案，其連接到所述第二信號端子；以及第三信號圖案，其位于在所述信號線中部的所述第 一信號圖案和所述第二信號圖案的末端之間，并與所述第一信號圖案和所述第二信號圖案 中的每個分離，其中，所述第一開關(guān)電路包括第一半導體開關(guān)，其用于形成或中斷所述第一信號圖案 和所述第三信號圖案之間的連接；以及第二半導體開關(guān)，其用于形成或中斷所述第二信號 圖案和所述第三信號圖案之間的連接，其中，所述控制IC被配置成控制所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)以形成 或中斷所述第一信號端子和所述第二信號端子之間的連接，其中，所述連接盤的部分被包含在所述第三信號圖案中，而所述連接盤的其余部分從 所述第三信號圖案的側(cè)部伸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導體繼電器，其中，所述控制IC包括第一控制輸出端子和通過導線連接到所述第三信號圖案的第 二控制輸出端子，其中，所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)分別安裝在所述第一信號圖案和所 述第二信號圖案的所述末端，所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)中的每個是具有漏極、源極和柵極的表面 安裝N溝道M0SFET，所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)的漏極分別直接連接到所述第一信號圖 案和所述第二信號圖案的所述末端，所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)的源極通過多個導線連接到所述第三信 號圖案，所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)的柵極通過多個導線連接到所述第一控 制輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導體繼電器，還包括 第一控制輸入端子和第二控制輸入端子；光發(fā)射元件，其響應于來自所述第一控制輸入端子和所 述第二控制輸入端子的輸入信 號而發(fā)光；第一低通濾波器，連接在所述第一控制輸入端子和所述光發(fā)射元件的一端之間；以及 第二低通濾波器，連接在所述第二控制輸入端子和所述光發(fā)射元件的另一端之間； 其中，所述控制IC包括用于通過從所述光發(fā)射元件接收光來獲得所述輸入信號的光 接收元件，并且所述控制IC被配置成響應于所述輸入信號來控制所述第一半導體開關(guān)和 所述第二半導體開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體繼電器，其中，所述信號圖案包括第一信號圖案，其連接到所述第一信號端子；第二信號圖 案，其連接到所述第二信號端子；以及第三信號圖案，位于在所述信號線中部的所述第一信 號圖案和所述第二信號圖案的末端之間，并與所述第一信號圖案和所述第二信號圖案中的 每個分離，其中，所述第一開關(guān)電路包括第一半導體開關(guān)，其用于形成或中斷所述第一信號圖案 和所述第三信號圖案之間的連接；第二半導體開關(guān)，其用于形成或中斷所述第二信號圖案 和所述第三信號圖案之間的連接，其中，所述控制電路包括第一控制IC和第二控制IC，并被配置成控制所述第一半導體 開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)以形成或中斷所述第一信號端子和所述第二信號端子之間的 連接，所述第一控制IC被配置成控制所述第一半導體開關(guān)以形成或中斷所述第一信號圖案 和所述第三信號圖案之間的連接，所述第二控制IC被配置成控制所述第二半導體開關(guān)以形成或中斷所述第二信號圖案 和所述第三信號圖案之間的連接，其中，所述基板包括第一連接盤，所述第一控制IC安裝在其上；以及第二連接盤，所 述第二控制IC安裝在其上，所述第一連接盤的一部分被包含在所述第一信號圖案中， 所述第一連接盤的其余部分從所述第一信號圖案的側(cè)部伸出， 所述第二連接盤的一部分被包含在所述第二信號圖案中， 所述第二連接盤的其余部分從所述第二信號圖案的側(cè)部伸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導體繼電器，其中，所述第一控制IC和所述第二控制IC中的每個包括第一和第二控制輸出端子， 所述第一控制IC和所述第二控制IC的所述第二控制輸出端子分別通過多個導線連接 到所述第一信號圖案和所述第二信號圖案，其中，所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)安裝在所述第三信號圖案的兩端， 所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)中的每個是具有漏極、源極和柵極的表面 安裝N溝道M0SFET，所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)的漏極直接連接到所述第三信號圖案， 所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)的源極分別通過導線連接到所述第一信 號圖案和所述第二信號圖案，所述第一半導體開關(guān)和所述第二半導體開關(guān)的柵極分別通過導線連接到所述第一控制IC和所述第二控制IC的所述第一控制輸出端子。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導體繼電器，還包括第一、第二、第三和第四控制輸入端子；第一光發(fā)射元件，其響應于來自所述第一控制輸入端子和所述第二控制輸入端子的第 一輸入信號而發(fā)光；第二光發(fā)射元件，其響應于來自所述第三控制輸入端子和所述第四控制輸入端子的第 二輸入信號而發(fā)光；第一低通濾波器，其連接在所述第一控制輸入端子和所述第一光發(fā)射元件的一端之間；第二低通濾波器，其連接在所述第二控制輸入端子和所述第一光發(fā)射元件的另一端之間；第三低通濾波器，其連接在所述第三控制輸入端子和所述第二光發(fā)射元件的一端之 間；以及第四低通濾波器，其連接在所述第四控制輸入端子和所述第二光發(fā)射元件的另一端之間；其中，所述第一控制IC包括用于通過從所述第一光發(fā)射元件接收光來獲得所述第一 輸入信號的第一光接收元件，并且所述第一控制IC被配置成響應于所述第一輸入信號來 控制所述第一半導體開關(guān)，而所述第二控制IC包括用于通過從所述第二光發(fā)射元件接收光來獲得所述第二輸入 信號的第二光接收元件，并且所述第二控制IC被配置成響應于所述第二輸入信號來控制 所述第二半導體開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中的任一權(quán)利要求所述的半導體繼電器，還包括 第三信號端子；分歧電路，包括低通濾波器，該低通濾波器連接到所述第一信號圖案和所述第二信號 圖案之一中的分歧點；以及第二開關(guān)電路，包括半導體開關(guān)，其用于形成或中斷所述分歧電路的所述低通濾波器 和所述第三信號端子之間的連接，由此形成或中斷所述第三信號端子和所述分歧點之間的 連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導體繼電器，其中所述分歧電路的所述低通濾波器是表面 安裝器件，并被直接安裝在所述分歧點上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導體繼電器，其中，在所述第一信號圖案和所述第二信號 圖案之一中具有所述分歧點的部分的寬度比沒有所述分歧點的部分的寬度更窄。
11.根據(jù)權(quán)利要求2-7中的任一權(quán)利要求所述的半導體繼電器，還包括 第三信號端子；分歧電路，包括連接到所述第一信號圖案和所述第二信號圖案之一中的分歧點的復合 濾波器；以及第二開關(guān)電路，包括半導體開關(guān)，其用于形成或中斷所述復合濾波器和所述第三信號 端子之間的連接，由此形成或中斷所述第三信號端子和所述分歧點之間的連接， 其中，所述復合濾波器由高截止濾波器和低截止濾波器形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導體繼電器，其中 所述低截止濾波器連接到所述分歧點；以及所述高截止濾波器連接在所述低截止濾波器和所述第二開關(guān)電路之間。
全文摘要
文檔編號H03K17/78GK101953074SQ20098010559
公開日2011年1月19日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者Hoshino Narutoshi, Niimura Yuichi, Taka Shinsuke, Mugiuda Sachiko 申請人:Panasonic Elec Works Co Ltd