CN100370495C - 等离子显示板的驱动设备及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种PDP的驱动设备及其制造方法,通过将多个控制芯片和存储器安装在单个插件上,来减小PDP的尺寸并提高其电子特性。该驱动设备包括多芯片模块,其中至少一个具有用于控制PDP的控制电路的控制芯片和至少一个存储器安装在单个插件上,其中多芯片模块安装在控制板的印刷电路板(PCB)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子显示板(PDP),特别涉及一种可以减小PDP尺寸并改善其电子特性的PDP驱动设备及其制造方法。
背景技术
等离子显示板(以下均称为“PDP”)通常通过利用氦气与氙气的混合气体(He+Xe)或氖气与氙气的混合气体(Ne+Xe)或氦气、氙气与氖气的混合气体(He+Ne+Xe)气体放电期间产生的波长为147纳米的紫外线照射荧光物质,来显示出包括字符和图形的图像。归功于其容易细长且尺寸大的特性,这种PDP突出地作为大尺寸的平板显示器,而且自从供应者商业生产以来其市场份额在日益扩大。
伴随着各种电子装置的小型化,PDP也被制造成小型袖珍型。这也导致用于控制PDP的驱动电路的高度集成。因此,安装有驱动电路的驱动设备也制造成小型袖珍型。
图1是普通PDP的驱动装置的示意图,图2是图1所示PDP的驱动设备的驱动部分的详细示图,图3是图1所示PDP的驱动设备的控制板的详细示图。
参考图1至图3,普通PDP的驱动设备包括用于接收TV/PC视频信号和同步信号的接口面板11,用来把AC信号转换为DC信号的AC-DC转换器12,和基于视频信号和同步信号整体控制PDP的PDP模块15。
接口面板11把视频信号转换为数字数据信号,并且把该转换后的数字数据信号提供给PDP模块15。接口面板11也把由OSD生成电路(未示出)产生的屏幕显示信号(OSD,ON Screen Display)和由遥控器(未示出)输入的远程控制信号提供给PDP模块15。
PDP模块15包括由布有驱动电极(YU1到YUn,YD1到YDn,ZU1到ZUn,XU1到XUm,XD1到XDm)的上部22A和下部22B组成的PDP 16;把数据信号提供给PDP地址电极(XU1到XUm,XD1到XDm)的地址驱动部分18A、18B;把扫描信号和维持信号提供给扫描电极(YU1到YUn,YD1到YDn)的扫描驱动电路部分17;与扫描驱动电路17可替换地操作并且用于将维持信号提供给PDP16的维持电极(ZU1到ZUn)的维持驱动部分19;连接在接口面板11和PDP16的各个电极驱动部分17到19之间的控制板13;以及与AC-DC转换器12相连的DC-DC转换器。
如图2所示的PDP16包括:分别分布在上部22A和下部22B上的扫描电极(YU1到YUn,YD1到YDn)和维持电极(ZU1到ZUn);以及分别分布在上部22A和下部22B上,并且与电极(YU1到YUn,YD1到YDn,ZU1到ZUn,ZD1到ZDn)交叉的地址电极(XU1到XUm,XD1到XDm)。
扫描驱动部分17与扫描电极(YU1到YUn,YD1到YDn)连接在一起,以便在复位期间同时提供复位信号给扫描电极(YU1到YUn,YD1到YDn),还在扫描期间顺序地将扫描脉冲提供给扫描电极(YU1到YUn,YD1到YDn)。扫描驱动部分17还在维持期间同时给扫描电极(YU1到YUn,YD1到YDn)提供维持脉冲。
维持驱动部分19一般与上部22A和下部22B的维持电极(ZU1到ZUn)相连,并在维持期间与扫描驱动部分17交替操作,以为维持电极(ZU1到ZUn)同时提供维持脉冲。
在寻址期间,第一地址驱动部分18A给分布在上部22A上的地址电极(XU1到XUm)提供数据信号。第二地址驱动部分18B与第一地址驱动部分同时工作,给分布在下部22B上的地址电极(XD1到XDm)提供数据信号。
如图3所示,控制板13包括:用于接收在接口面板11中进行转换的数字数据信号(RGB)和同步信号(V,H)的数字数据接收部分31;与数字数据接收部分31相连的定时控制器32和数字视频控制器37;以及与定时控制器32相连的第一缓冲器34、第二缓冲器35和第三缓冲器36。
数字数据接收部分31按R、G、B颜色信号、按帧、按位排列数字视频数据信号(RGB),并把排列后的数字视频数据信号提供给数字视频控制器37,还把从数字视频控制器37接收到的灰度修正(gammacorrected)后的数字视频数据信号(RGB)和从接口面板11接收到的同步信号(V,H)提供给定时控制器32。
数字视频控制器37对由数字数据接收部分31提供的数据信号进行灰度修正,并且根据预设的平均图像电平(APL,average picture level)来设定维持脉冲的数目,以把灰度修正后的数字视频信号和维持脉冲数目信息提供给数字数据接收部分31。
定时控制器32按颜色信号、按帧、按位对从数字数据接收部分31接收到的灰度修正后的数字视频数据信号(RGB)进行划分,把划分好的信号存储在帧存储器33中,根据同步信号使每个子场同步,以从存储器33中读出映射在对应子场中的位数据信号,并把读出的位数据信号提供给第一缓冲器34。为了这个目的,在定时控制器32中提供了多个在专用集成电路(ASIC)类型中实现的系统控制芯片26,以及多个用于按颜色信号、按帧、按位划分并存储数字视频信号的存储器33。
此时,帧存储器33由SRAM、DRAM等实现。另外,系统控制芯片26一般由球栅阵列(BGA)插件构成。
第一缓冲器34把从定时控制器32中接收来的数据信号分成第一和第二数据信号,并分别把划分后的第一和第二数据信号提供给第二缓冲器35和第三缓冲器36。
第二缓冲器35连接在第一缓冲器34和第一地址驱动部分18A之间,以缓冲从第一缓冲器34接收来的第一数据信号,并且把缓冲后的第一数据信号提供给第一地址驱动部分18A。
第三缓冲器36连接在第一缓冲器34和第二地址驱动部分18B之间。
图4是如图1所示的PDP的驱动设备的背面布置的方框图。
参考图4,由于安装在控制板13上的定时控制器32中的多个系统控制芯片26负责各种驱动信号的输入输出功能,所以它需要将近300条或更多的输入/输出(I/O)信号线。
而且,多个系统控制芯片26根据PDP的分辩率和功能使用一个或多个BGA插件。此时,因为连接在BGA插件之间的I/O信号线的分布遍及相当大的区域,所以信号线所占用的线性面积也太大了。
另外,由于多个帧存储器33中的大多数是通过在ASIC部分中使用的BGA插件中的I/O信号线连接的,所以一般来说这些存储器都制作为纤小外观插件(TSOP,Thin Small Outline Package)型。
那么,用于系统控制芯片26以及帧存储器33的BGA插件和TSOP的尺寸比ASIC的裸芯片(bare chip)或存储器的裸芯片大数倍。因此,定时控制器32的系统控制芯片插件和安装在控制板13的印刷电路板(PCB)上的帧存储器插件就占据了PCB上的大块地方。
此外,控制板13的PCB上的众多的信号线需要很大的区域,以便将系统控制芯片插件中的I/O信号线和帧存储器插件中的I/O信号线互相连接起来。在大的区域上形成的众多的信号线由于信号线的面积增加了信号线的总长度,导致电感增加。换句话说,由于围绕着系统控制芯片(如ASIC)放置的多个帧存储器33中的每一个,以单个插件的形式安装在控制板13的PCB上,因此,帧存储器33占用了很大的空间。
此外,因为每个帧存储器是独立安装的,因此用来连接各个帧存储器的信号线的长度也变长,相应地,这些信号线之间的距离也变近了。结果,邻近信号线之间形成的电感就增加了,因此帧存储器的信号特性就恶化了。换言之,根据传统技术的PDP的控制板13的缺点在于,由于连接系统控制芯片26和帧存储器33的信号线之间的电感增加,而导致信号特性恶化。
而且,由于围绕系统控制芯片26周围形成的帧存储器33,传统PDP的驱动模块都被做成相当大尺寸的,这就使它无法减小PDP驱动系统的尺寸,且无法赶上人们对PDP小型化日益增长的要求。
发明内容
因此,本发明描述了一种可以完全克服由于现有技术的局限和缺点所带来的一个或多个问题的PDP的驱动设备及制造方法。
本发明的一个目的是提供一种可以减小PDP尺寸并且通过把多个控制芯片和存储器安装在单个插件上以提高其电子特性的驱动设备以及其制造方法。
本发明另外的优点、目的和特点部分将在说明书部分列举,部分对本领域普通技术的人来说,通过查阅接下来的描述部分会变得显而易见,或者可以从本发明的实施例中获知。本发明的目的和其他优点可以通过说明书和权利要求以及附图中所具体指出的结构来实现并得到。
为了实现这些目的和其它优点以及根据本发明的目的,作为具体和概括性描述的,这里提供了一种PDP的驱动设备。该驱动设备包括多芯片模块,其中至少一个具有用于控制PDP的控制电路的控制芯片和至少一个存储器安装在单个插件上,其中多芯片模块安装在控制板的印刷电路板(PCB)上。插件最好是球栅型的。
在本发明的一个方面中,提供了一种PDP的驱动设备。该驱动设备包括:拥有多芯片模块的控制板,其中在多芯片模块中至少一个具有用于控制PDP的控制电路的控制芯片和至少一个存储器安装在单个插件上;多个驱动单元,用来产生并施加对应于由控制板产生的控制信号的驱动信号;以及PDP,用于根据从多个驱动单元中的每一个施加的驱动信号,通过等离子体放电显示图像。
控制板可以拥有其上至少安装有一个插件的印刷电路板(PCB)。
多芯片模块被安装在PCB上。
在该发明的另一个方面中,提供了一种等离子显示板驱动设备的制造方法。该方法包括以下步骤:在多个基片上形成孔和电路图;层压多个基片以形成单个插件,从而使这些形成在各个基片上的电路图可以通过孔彼此电连接;在插件上安装至少一个控制芯片和至少一个存储器;在该插件的前表面涂上涂料,在插件的后表面贴附上焊料球,以形成多芯片模块。
当把多个基片进行层压时,通过用导电材料填充孔可以使电路图实现电连接。
能够看出,不管是前面一般的描述还是接下来对本发明的详细的描述都是实例性和解释性的,用于对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
提供对本发明进一步理解,并且合并在本申请中构成本申请一部分的附图图解了本发明的实施例,并与描述部分一起解释本发明的原理。其中:
图1是等离子显示板的普通驱动装置的示意图;
图2是图1所示等离子显示板的驱动设备的驱动单元的详细示图;
图3是图1所示等离子显示板的驱动设备的控制板的详细示图;
图4图解了图1所示等离子显示板的驱动设备的真实布置;
图5是本发明一个优选方案的等离子显示板的驱动设备中的控制板的详细示图;
图6是将图5所示的控制板应用在等离子显示板驱动设备上的视图;
图7图解了安装在图5所示的控制板上的多芯片模块插件的制造过程;
图8A和8B展示由图7所示过程制成的多芯片模块插件的前面和后面;
图9A和图9B分别展示了本发明的控制板以及传统的控制板。
具体实施方式
现在对本发明的优选实施例、附图中所描述的例子进行详细的说明。
图5是本发明优选实施例中的PDP驱动设备中控制板的详细示图,根据本发明的等离子显示板的驱动设备与图1所示的控制板相似。但是,应该注意到,本发明的特征在于用多芯片模块(以下称为“MCM”)来实现传统定时控制器的功能,和制造这种多芯片模块插件的方法。在下面的叙述中,只要可能,用相同的附图标记用来表示所有附图中相同的或类似的部件。
参考图5,控制板13包括:数字数据接收部分31,用来接收数字视频数据信号(RGB)和同步信号(V,H);多芯片模块(MCM)62,与数字数据接收部分31和数字视频信号控制器37连接在一起;以及连接于MCM62的第一缓冲器34,第二缓冲器35,第三缓冲器36。
数字数据接收部分31按R、G、B颜色信号、按帧、按位排列数字视频数据信号,并把排列后的视频数字视频数据信号提供给数字视频控制器37,把灰度修正后的数字视频信号(RGB)和从接口面板11(见图1)输入的同步信号(V,H)提供到MCM62。
数字视频控制器37对从数字数据接收部分31接收到的信号进行灰度修正,并根据预设的平均图像电平(APL)来设定维持脉冲的数目,以把灰度修正后的数字视频数据信号和维持脉冲数目信息提供给数字数据接收部分31。
MCM62按颜色、按帧、按位把从数字数据接收部分31接收到的数字视频数据信号(RGB)进行划分,以便把划分好的数字视频数据信号存储在MCM62上的帧存储器中,并使每个子场同步,读出映射在对应子场中的数据信号,并把读出的数据信号提供给第一缓冲器34。为了这个目的,在MCM上安装多个各自含有用于控制PDP的控制电路的系统控制芯片和多个用来按颜色信号、按帧、按位划分并存储数字视频数据信号的存储器。帧存储器33可以由SRAM、DRAM和其他类似的存储器实现。
同时,在其制作过程中,在单个插件上安装多个系统控制芯片和多个存储器,而且,把MCM插件安装在控制板13的PCB上。此外,MCM插件最好是球状栅格阵列(BGA)型的。
根据所使用的基片的种类将MCM插件分为MCM-L,MCM-D和MCM-C三种类型。MCM-L使用一种在普通PCB中使用的环氧玻璃FR-4来作为基片材料。该材料的优点是价格低,缺点是安装密度低、热辐射性能差。MCM-D使用硅片或陶瓷作为基片材料。因为这种基片有很高的配线密度和较好的热辐射性能,这些优点对于提供高性能的信号的处理是有用的。MCM-C是具有上述MCM-L和MCM-D中间特性的一种类型,用陶瓷作为基片材料。由于该基片使用陶瓷作为基片材料,所以具有较好的热辐射特性。本发明实施例中的PDP驱动设备的控制板采用MCM-C类型的。
从而,将从这样的多芯片模块所产生的控制信号通过控制板的PCB传递给每个驱动部分。
第一缓冲器34把从MCM62中接收来的数据信号划分成第一和第二数据信号,并把划分出的第一和第二数字数据信号提供给第二缓冲器35和第三缓冲器36。
第二缓冲器35连接于第一缓冲器34和第一地址驱动部分18A之间,以缓冲从第一缓冲器接收来的第一数据信号,并且把缓冲后的第一数据信号提供给第一地址驱动部分18A。
第三缓冲器36连接于第一缓冲器34和第二地址驱动部分18B之间,以缓冲从第一缓冲器34接收来的第二数据信号,并且把缓冲后的第二数据信号提供给第二地址驱动部分18B。
图6是将图5所示的控制板安装在PDP驱动设备上的视图。
安装在根据本发明的控制板13上的MCM被制造为使得多个系统控制芯片和多个帧存储器安装在单个插件上。即,在传统技术中,将系统控制芯片和帧存储器分别封装并安装在控制板上,而在本发明中,将多个系统控制芯片和帧存储器制造在MCM62上作为插件。因此,根据本发明的优选实施例的PDP的控制板的尺寸可以减小到传统的控制板的一半。
下面,参考图7,描述多芯片模块插件的制作方法。
图7描述了安装在图5所示的控制板上的多芯片模块插件的制造过程。
参考图7,首先,以预定的尺寸切开缠绕在滚筒上的绿色带上,以提供多个绿色带(S111)。将所得到的绿色带71a到71d处理成基片类型的形状,其上可以形成电路图74。这里,绿色带是由以下步骤形成的:把从玻璃粉与用于保持玻璃粉粘性的粘合剂、用于使其柔软以避免硬化的塑性剂(plasticagent)、用于溶解粘合剂和塑性剂的溶剂以及其他少量的添加剂的混合物得到的浆烘干;以带铸方式处理这种浆使其具有预定的厚度以将其缠绕在滚筒上。用在本发明优选实施例中的PDP控制板上的绿色带具有在低温共燃(co-firing)陶瓷(LTCC)类型中低温共燃的特点。在本发明中,提供了四片绿色带,但是根据MCM的电路结构,也可以使用多于四片的绿色带。
同时,从71a到71d的每一个绿色带中都有多个由机械打孔方式形成的通孔72(S112)。
接下来,在把导电膏73填充到绿色带71a到71d的通孔72中后,将所填充的导电膏烘干预定的时间(S113)。此时,作为填充在通孔72中的导电膏,其可以使用如银(Ag)的导电物质。这样的导电物质允许在随后的过程中把每个绿色带71a到71d上形成的电路图74彼此分别连接起来。
正如上面提到的,如果填充了导电膏73,每个绿色带71a到71d上都有通过网版印刷方式等分别形成的电路图74(S114)。此时,作为电路图形成材料,可以使用银(AG)作为导电膏。
其上形成有电极图的绿色带71a到71d分别顺序排列,使得其能与每个绿色带上形成的电路图的结构相对应(S115)。
如果在这一步(S115),排列了每个绿色带71a到71d,则用层压技术将绿色带71a到71d压紧并彼此结合在一起。这种层压技术是用预定的压力挤压层压绿色带的过程。
做完上述工作后,把已经结合的绿色带71a到71d用预定热量做共燃处理。此时,共燃过的结合的绿色带71a到71d可以作为陶瓷基片,这样层压过的陶瓷基片就变成了有多个电路层的电路插件75。
在电路插件75的前表面安装系统控制芯片83、帧存储器86、诸如电阻(R)、电感线圈(L)、电容(C)等的无源器件以及诸如晶体管等的表面安装器件82,为了与每个安装器件的信号线相对应,用诸如银(Ag)的物质来实现引线接合(S117)。
在步骤(S117)中形成的插件的前表面上,涂上涂料作为钝化层(S118)。此时,可以使用合成树脂基的材料作为覆层材料。
最后,在放置在步骤(S118)中制造的插件77的后表面上的每个输入/输出垫上粘上焊球84(S118),使用焊球回流处理(119)。
如图8A和8B所示,在通过前面的处理制作的MCM插件上,将各种电子元件安装在其前表面上,而将焊球附在其后表面上。而且,将所制造的MCM插件78也安装在控制板的PCB上。
如前所述,系统控制芯片83、帧存储器86以及其它电子元件82安装在MCM插件78上。MCM插件78的制作过程与球状栅格插件(BGA)的制作过程相似,并且其制造尺寸与ASIC,即传统PDP控制板中所用的BGA插件的尺寸是相同的。因此,多个系统控制芯片83、帧存储器86以及其它的一些电子部件安装在传统的BGA插件尺寸的上,从而使控制板的尺寸减小到传统控制板尺寸的1/2。
图9A和图9B分别示出了本发明的控制板以及传统的控制板。
在图9A所示的传统的控制板中,展示了当把ASIC、帧存储器等制造成分立插件的形式并安装在控制板13的PCB上时的区域32。另一方面,在图9B所示的本发明的控制板中,展示了当把ASIC、帧存储器等制造成单个MCM插件并将所制造的MCM插件安装在控制板13的PCB上时的区域62。比较传统区域32与本发明的区域62,可以得知本发明的区域62的尺寸减小到了传统区域32的尺寸的1/8。这样,由于MCM插件的尺寸减小了,这个控制板的尺寸也减小到传统控制板尺寸的大约1/2。
因此,由于I/O信号线连接在MCM插件上,所以在传统控制板的PCB上所需要的I/O信号线的布线区域就不再需要了,并且插件中I/O信号线的数目降低了可观的程度。
而且,在本发明的控制板中,由于也不再需要传统控制板的PCB上所需要的I/O信号线的布线区域,所以能防止I/O信号线之间的电感增加,从而尽可能地抑制电磁波的产生。
另外,因为信号线之间的电感降低了,所以驱动设备的电子特性得到了提高。
如前所述,本发明的驱动设备将系统控制芯片和帧存储器安装在单个插件上,从而将控制板的尺寸减小到传统PDP控制板尺寸的1/2。
而且,因为系统控制芯片、帧存储器等元件都安装在MCM插件上,从而I/O信号线均在MCM插件中连接,所以I/O信号线就不会象传统控制板中那样占有宽的布线区域,而且也可能把I/O信号线的数目减少到可观的程度。结果,信号线之间的电感降低了,从而PDP驱动设备的电子特性也得到了提高。
此外,根据本发明中的PDP驱动设备,控制板PCB的尺寸减小到传统控制板PCB尺寸的50%,并且信号线的电子特性得到了提高,所以产生的电磁波减少了。
而且,在本发明的PDP驱动设备中,可以将各种电子元件安装在单个MCM插件上,使得安装的元件的数目大大减少了,从而减少了制造成本。
对本领域技术人员来说,显然能在本发明中进行各种修改和变形。因此,本发明覆盖所有从本发明附加权利要求及其等价形式的范围内得到的各种修改和变形。
Claims (12)
1.一种等离子显示板PDP的驱动设备,包括多芯片模块,在该多芯片模块中至少一个具有用于控制PDP的控制电路的控制芯片和至少一个存储器安装在单个插件上,
其中多芯片模块安装在控制板的印刷电路板PCB上。
2.如权利要求1所述的驱动设备,其中插件是球状栅格型的。
3.如权利要求1所述的驱动设备,其中由多芯片模块产生的控制信号通过PCB被传送到每个驱动单元。
4.一种PDP驱动设备,包括:
具有多芯片模块的控制板,所述多芯片模块中至少一个具有用于控制PDP的控制电路的控制芯片和至少一个存储器安装在单个插件上;
多个驱动单元,用于产生并施加对应于由控制板产生的控制信号的驱动信号;以及
PDP,用于根据从多个驱动单元的每一个施加的驱动信号,通过等离子体放电显示图像。
5.如权利要求4所述的驱动设备,其中插件是球状栅格型的。
6.如权利要求4所述的驱动设备,其中该控制板具有印刷电路板PCB,至少有一个插件安装在该印刷电路板上。
7.如权利要求4所述的驱动设备,其中控制芯片是具有控制电路的ASIC类型的。
8.如权利要求4所述的驱动设备,其中多芯片模块安装在PCB上。
9.一种制造等离子显示板驱动设备的方法,该方法包括如下步骤:
在多个基片上形成孔和电路图;
层压多个基片以形成单个插件,使得这些形成在各个基片上的电路图通过孔彼此电连接;
在插件上安装至少一个控制芯片和至少一个存储器;
在该插件的前表面涂上涂料,在插件的后表面附上焊球,以形成多芯片模块。
10.如权利要求9所述的方法,还包括把导电材料填充进多个基片中的每一个上形成的孔中的步骤。
11.如权利要求9所述的方法,其中当对多个基片进行层压时,通过用导电材料填充孔使电路图电连接。
12.如权利要求9所述的方法,其中贴附焊球以使其与插件后表面上形成的孔中所填充的导电材料相接触。
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