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东芝推出了一款适用于半导体测试设备的低压驱动光继电器产品TLP3412SRLA。
半导体测试设备(ATE:自动测试设备)通过向系统LSI或半导体存储器等被测器件(DUT)的指定引脚施加电压/电流,验证DUT是否正常工作。一些带有MOSFET输出(一种固态继电器)的光电继电器用于切换DUT指定引脚的路径。
光继电器利用LED控制导通/关断输出侧的MOSFET,但该产品内置了一个电阻,可通过外部电压驱动。该产品实现了1.6 V的工作电压,是东芝产品线中工作电压最低的产品。1.8 V系统FPGA(现场可编程门阵列)的电压越来越低,现可用于控制。
此外,在一种称为“探针”(探针卡)的半导体测试系统中,需要在高温下检测半导体芯片的特性。在这种情况下,靠近DUT放置的光继电器也会暴露在高温下。因此,光继电器必须能在高温下工作。该产品的最高额定工作温度为125°C,这有助于确保设备的温度裕度。
ATE必须在有限的时间内检查更多的DUT。这意味着一台ATE可以处理多个DUT。根据DUT和测量引脚的数量,还必须在有限的区域内安装多个用于路径切换的光电继电器。因此,在ATE应用中使用紧凑型封装的光继电器是一个关键问题。使用东芝独创的小型封装S-VSON4T可实现高密度贴装。
此外,由于其尺寸小、工作温度高,因此除了ATE应用外,它还是一种可广泛应用于可编程逻辑控制器(PLC)和其它工业设备的半导体开关。
光继电器的输入侧LED是一个电流驱动型器件。因此,一般需要在LED端子上连接一个外部限流电阻。另一方面,从驱动侧的角度来看,最好直接用电压驱动该器件。如图2所示,LED侧内置了一个电阻。这样就可以实现电压驱动,而无需为外部电阻预留空间。通过FPGA或其它IC进行驱动也很容易。随着处理技术的持续发展,FPGA的内核电压也在不断降低。为了顺应这一趋势,如图3所示,该产品是东芝产品中驱动电压最低的光继电器。最大工作电压VFON为1.6V,因此可应用于1.8V系统FPGA。
探针台是一种半导体测试设备,可在高温下测试DUT。在此过程中,光继电器必须靠近高温室放置,因此必须使用适用于高温操作的光继电器。该产品的最高额定工作温度为125°C,可用于高温探针台等恶劣环境。
如图4所示,测试头分为两大类:器件电源(DPS)类和引脚电子(PE)类。ATE使用继电器来切换电源和信号,从而同时测量多个DUT。虽然测试设备高速处理等技术创新并不常见,但对于必须满足低成本和高可靠性要求的半导体测试设备而言,高密度测试板必不可少。常规机械式继电器无法满足这些要求,半导体继电器(光继电器)可取代它们,因此需在有限的电路板空间内贴装许多光继电器。新型TLP3412SRLA产品采用小型封装S-VSON4T(1.45 mm×2.0 mm(典型值),厚度=1.4 mm(最大值)),有助于提高贴装密度。
*其还适用于可编程逻辑控制器(PLC)等应用,因为这些应用需要在一个小框架上安装多个接口。
(除非另有规定,Ta=25°C)
器件型号 |
||||
---|---|---|---|---|
数据表 |
PDF: 368KB | |||
封装 |
东芝封装名称 |
S-VSON4T | ||
尺寸(mm) |
1.45×2.0(典型值), 厚度=1.4(最大值) |
|||
接触方式 |
1a (常开) |
|||
绝对最大额定值 |
断态输出端电压VOFF(V) |
60 |
||
通态电流ION(mA) |
400 |
|||
通态电流(脉冲)IONP(mA) |
1200 |
|||
工作温度Topr(°C) |
-40至125 |
|||
耦合电气特性 |
工作电压VFON(V) |
最大值 |
1.6 |
|
导通电阻RON(Ω) |
典型值 |
1 |
||
最大值 |
1.5 |
|||
电气特性 |
输出电容(输出侧)COFF(pF) |
典型值 |
17 |
|
开关特性 |
导通时间tON(μs) |
RL=200 Ω,VDD=20 V,VIN=1.8 V |
最大值 |
350 |
关断时间tOFF(μs) |
150 |
|||
隔离特性 |
隔离电压BVS(Vrms) |
最小值 |
500 |
|
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