Schnelle MOSFET-Relais im ultrakompakten Gehäuse

OMRON hat neue MOSFET-basierte Signalrelais vorgestellt, die für hochdichte und hochdynamische Anwendungen wie automatische Testsysteme und präzise Messtechnik ausgelegt sind. Die Bauteile kombinieren kurze Schaltzeiten mit einem deutlich verkleinerten Gehäuse und adressieren damit Platzbedarf und Signalintegrität in elektronischen Prüfaufbauten.

Technischer Kontext und Relevanz
Test- und Messsysteme für Halbleiterentwicklung, 5G-Technologien und autonome Robotik erfordern eine steigende Anzahl von Kanälen, kürzere Prüfzyklen und eine zuverlässige Signalführung über einen breiten Frequenzbereich. Mechanische Relais stoßen hierbei an physikalische Grenzen hinsichtlich Schaltgeschwindigkeit, Lebensdauer und Baugröße. MOSFET-Relais ermöglichen hingegen verschleißfreies Schalten mit reproduzierbaren elektrischen Eigenschaften.

Die neu eingeführten Relais sind für Nennspannungen von 20 V beziehungsweise 40 V ausgelegt und in einem 2 × 1,45 mm großen S-VSON(L)-Gehäuse untergebracht. Mit einem Gewicht von unter 0,01 g unterstützen sie hochdichte Leiterplattenlayouts, bei denen Bauraum und parasitäre Effekte kritisch sind. Gegenüber bisherigen VSON-Gehäusen reduziert sich die Grundfläche um mehr als 18 Prozent.

Elektrische Leistungsmerkmale
Für hochfrequente Messpfade sind geringe parasitäre Kapazitäten entscheidend. Die Relais weisen eine Pin-zu-Pin-Kapazität von lediglich 0,6 pF auf, was Signalverfälschungen und Übersprechen reduziert. Einschalt- und Ausschaltzeiten von 0,08 ms beziehungsweise 0,12 ms ermöglichen schnelle Signalumschaltungen und tragen direkt zur Verkürzung von Testzyklen in automatischen Testsystemen und Logiktestern bei.

Der spezifizierte Leckstrom von 1 nA verbessert die Messgenauigkeit bei der Verarbeitung niederpegeliger analoger Signale. Dies ist insbesondere für parametrierende Halbleitertests relevant, bei denen selbst geringe Leckströme Messergebnisse über viele Kanäle hinweg beeinflussen können.

Funktionale Auslegung und Anwendungsbeispiele
Alle Varianten sind als normalerweise offene Einpol-Einwurf-Relais (SPST-NO, Form 1a) ausgeführt. Innerhalb der G3VM-Serie bieten sie die niedrigste Kombination aus Kapazität und Durchlasswiderstand und ermöglichen damit sehr schnelle Schaltvorgänge. Dadurch lassen sich mechanische Relais in Schaltmatrizen ersetzen, was die Zuverlässigkeit erhöht und gleichzeitig die elektrische Isolation beibehält.

Typische Einsatzfelder sind Hochgeschwindigkeits-Logiktester, RF- und Mixed-Signal-Testplattformen sowie modulare Messsysteme in Entwicklungs- und Produktionsumgebungen. In Fertigungsstrukturen, die zunehmend über eine digital supply chain koordiniert werden, unterstützt eine höhere Testleistung pro Flächeneinheit die Skalierbarkeit von Prüfarchitekturen.

Verfügbarkeit
Die MOSFET-Relais G3VM-21QR, G3VM-21QR1 und G3VM-41QR4 befinden sich in Serienproduktion und richten sich an Hersteller von Test- und Messgeräten, die kompakte Bauformen, schnelle Schaltzeiten und stabile elektrische Eigenschaften benötigen.

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