DE19613477A1

DE19613477A1 - Strip type electrode gating apparatus for matrix type display device

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Publication number: DE19613477A1
Application number: DE1996113477
Authority: DE
Original assignee: VEN NET A PROJECT MANAGEMENT G
Current assignee: VEN NET A PROJECT MANAGEMENT G
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 1997-10-16

Abstract

The apparatus includes at least one integrated circuit (13) which is fixed on the same substrate board (11) as strip type electrodes (12). The integrated circuit has inner and outer contacts which directly contact inner and outer contact surfaces on the substrate. The substrate has strip conductors which connect the contact surfaces with the electrodes. The conductors to the inner contact surfaces run between the outer contact surfaces. The integrated circuit has bumps, which establish the contact to the contact surfaces on the substrate.

Description

Die Erfindung betrifft Anzeigevorrichtungen, die Elektrodensätze, bestehend aus einer Vielzahl von parallelen, streifenförmigen Elektroden aufweisen. Zwei solcher Elektrodensätze, im rechten Winkel angeordnet, bilden eine Matrix. Die Kreuzungen der Elektroden solcher Elektrodensätze bilden jeweils einen Bildpunkt. Anzeigevorrichtungen dieser Art werden u. a. als Bildschirm für tragbare Rechner verwendet. Bei hoher Auflösung des darzustellenden Bildes werden viele streifenförmige Elektroden benötigt. Jede dieser Elektroden braucht eine von allen anderen Elektroden getrennte Ansteuerung und damit einen eigenen Anschluß zu einer Ansteuerschaltung, üblicherweise eine monolitisch integrierte Schaltung, IC.The invention relates to display devices, the electrode sets consisting of have a plurality of parallel, strip-shaped electrodes. Two such sets of electrodes, arranged at right angles, form a matrix. The Intersections of the electrodes of such electrode sets each form one Pixel. Display devices of this type are u. a. as a screen for portable calculator used. With high resolution of the image to be displayed many strip-shaped electrodes are required. Each of these electrodes needs a control separate from all other electrodes and thus one own connection to a control circuit, usually a monolithic one integrated circuit, IC.

Pro Elektrodensatz werden so beispielsweise 1000 oder mehr IC-Anschlüsse benötigt. Die Ansteuerung einer jeden Streifenelektrode benötigt eine Kontaktstelle und eine Treiberstufe mit Logikschaltung. Dabei nimmt die Kontaktstelle eine im Verhältnis zu Treiberstufe und Logikschaltung große Fläche ein. Die Fläche des IC′s wird am wirtschaftlichsten genutzt, wenn die Kontaktstellen über die gesamte Fläche des IC′s angebracht werden. Bei dem Kontaktierverfahren "metal-wire bonding" werden die Anschlüsse von der Kontaktfläche des IC′s mit Hilfe eines dünnen Metalldrahtes verbunden. Bei diesem Kontaktierverfahren ist es problematisch, Kontaktstellen im Inneren der IC-Fläche zu erreichen, weil die Drähte sich dann berühren würden. Daher werden üblicherweise nicht mehr als zwei Reihen Kontaktstellen mit der metal-wire bonding Methode kontaktiert. Bei IC′s, die als Prozessor oder als Speicher ausgelegt sind, erwächst aus dieser Beschränkung kein großer Nachteil, weil die innere Fläche als Prozessor oder Speicher genutzt werden kann. Besteht die Aufgabe des IC′s aber darin, eine hohe Anzahl von Anschlüssen für die streifenförmigen Elektroden einer Matrix-Anzeigevorrichtung bereitzustellen, so kann die innere Fläche nicht wirtschaftlich genutzt werden. Für diese Ansteuer-Aufgabe werden dann mehrere IC′s mit entsprechend kleinerer Fläche verwendet, wodurch der IC-Umfang bei gegebener Gesamt IC-Fläche günstiger wird. Es ist aber wirtschaftlicher, eine gegebene Gesamt IC-Fläche auf möglichst wenige große IC′s aufzuteilen.For example, 1000 or more IC connections per electrode set needed. The control of each strip electrode requires one Contact point and a driver stage with logic circuit. The takes Contact point is a large area in relation to the driver stage and logic circuit a. The area of the IC’s is most economically used when the Contact points can be attached over the entire surface of the IC. In which The "metal-wire bonding" contacting method is used to make the connections Contact surface of the IC's connected with the help of a thin metal wire. At In this contacting method, it is problematic to find contact points inside the To reach the IC area because the wires would then touch. Therefore are usually no more than two rows of contact points with the metal-wire bonding method contacted. In IC’s that as a processor or as Memory are designed, no large grows from this limitation Disadvantage because the inner surface can be used as a processor or memory can. The task of the IC’s is, however, a high number of Connections for the strip-shaped electrodes of a matrix display device to provide, the inner surface can not be used economically. For this control task then several IC's with correspondingly smaller Area used, giving the IC scope for a given total IC area becomes cheaper. However, it is more economical to have a given total IC area to divide as few large IC's as possible.

Die Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, die Kontaktstellen zu den streifenförmigen Elektroden einer Matrix-Anzeigevorrichtung so anzuschließen, daß Kontaktstellen über die gesamte IC-Fläche verteilt werden können.The invention has for its object the contact points to the to connect strip-shaped electrodes of a matrix display device in such a way that contact points can be distributed over the entire IC area.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine besondere Verdrahtungsanordnung im Zusammenhang mit dem "Face-down" Kontaktierverfahren gelöst.The object is achieved by a special Wiring arrangement in connection with the "face-down" Contacting procedure solved.

Bei dem Face down Kontaktierverfahren werden die Kontaktstellen des IC′s nicht wie bei dem metall-wire Kontaktierverfahren mit Kontaktflächen versehen, sondern mit pilzförmigen erhabenen Metallteilen, "Bumps". Das IC wird dabei kontaktiert, indem es mit der Seite, auf der die Bumps sich befinden, auf Leiterbahnen so befestigt wird, daß die Bumps mit den Leiterbahnen einen elektrischen Kontakt herstellen. Auch hier weisen die zu kontaktierenden IC′s meistens nur eine Reihe Kontakte auf. Diese an sich bekannte Technik wird aus wirtschaftlichen Gründen bei elektronischen Massenartikeln, z. B. Taschenrechnern und Elektronischen Spielen, heute als wirtschaftliches Kontaktierungverfahren angewendet. Die Anwendung dieser Technik bei Matrix-Anzeigevorrichtung zur Lösung der Problematik, die sich durch die Vielzahl der Kontaktstellen ergibt, setzt eine spezielle Verdrahtungsweise der Leiterbahnen, auf die das IC aufgebracht wird, voraus. Dieses Verdrahtungsverfahren, des im folgenden erläutert wird, ist ebenfalls Gegenstand dieser Erfindung.In the face-down contacting process, the contact points of the IC are not as with the metall-wire contacting process, with contact surfaces, but with mushroom-shaped raised metal parts, "bumps". The IC will be there contacted by pointing to the side where the bumps are located Conductor tracks is attached so that the bumps with the conductor tracks one make electrical contact. Again, the IC's to be contacted usually only one row of contacts. This technique, which is known per se, is made from economic reasons for electronic mass articles, e.g. B. Calculators and electronic games, today as economical Contacting procedure applied. Applying this technique to Matrix display device for solving the problem arising from the A large number of contact points results in a special wiring method Conductor tracks on which the IC is applied, ahead. This Wiring method, which is explained below, is also an issue of this invention.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung näher beschrieben, dabei zeigtThe invention is described in more detail with the aid of drawings, which show

Fig. 1 einen von mehreren Elektrodensätzen, die die matrixförmige Anzeigevorrichtung bilden, Fig. 1 shows a plurality of sets of electrodes forming the matrix-type display device,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ausführung eines IC′s mit einer kleinen Zahl von Kontaktstellen, Fig. 2 shows an embodiment of an IC according to the invention with a small number of contact points,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausführung der Verdrahtung von Leiterbahnen für einen IC mit einer kleinen Zahl von Kontaktstellen, Fig. 3 shows an embodiment according to the invention of the wiring conductor paths for an integrated circuit with a small number of contact points,

Fig. 4 eine weitere erfindungsgemäße Ausführung eines IC′s mit 1024 Kontaktstellen, Fig. 4 shows a further inventive embodiment of an IC having 1024 contact points,

Fig. 5 einen Ausschnitt der Verdrahtung des IC′s mit 1024 Kontaktstellen, Fig. 5 shows a detail of the wiring of the IC 1024 pads

Fig. 6 die Vergrößerung mit Einzelheiten der Verdrahtung des IC′s mit 1024 Kontaktstellen. Fig. 6 shows the enlargement with details of the wiring of the IC's with 1024 contact points.

Fig. 1 stellt eine Substratplatte (11) dar, aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff, auf der streifenförmige Elektroden (12) aufgebracht sind. Diese Elektroden werden von den IC′s (13), die Treiberstufen enthalten, angesteuert. Fig. 1 shows a substrate plate ( 11 ) made of an electrically non-conductive material on which strip-shaped electrodes ( 12 ) are applied. These electrodes are driven by the IC's ( 13 ), which contain driver stages.

Fig. 2 zeigt ein IC, das mit Kontaktstellen (21) versehen ist. Diese Kontaktstellen werden mit Bumps versehen. Die IC-Struktur besteht aus Zellen (22), die eine Treiberstufe enthalten sowie eine Logikschaltung zum bestimmungsgemäßes Ansteuern der Treiberstufe. Außerdem kann in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung die Zelle Speicherelemente enthalten, die es der Zelle ermöglichen, auch ohne Zufuhr von neuer Information die Ansteuerung der streifenförmigen Elektrode aufrecht zu erhalten. Weiter werden einige wenige Zellen nicht als Treiberstufe ausgeführt sein, sondern dienen als Eingansstufen zum Zuführen der Information zum bestimmungsgemäßen Ansteuern der streifenförmigen Elektroden oder zum Zuführen von Taktsignalen oder eine Zelle bildet mit Hilfe eines extern zugeschalteten Quartzes einen Oszillator. Da die Anzahl dieser Zellen und solche Anschlüsse gegenüber der Anzahl der Treiberstufen sehr gering ist, sind in den Zeichnungen dieser Erfindung Anschlüsse zu solchen Stufen nicht dargestellt. Erfindungsgemäß befinden sich die Kontaktstellen nicht nur am Rand, sondern über die ganze IC-Fläche verteilt. Fig. 3 zeigt Leiterbahnen (31), die zu Kontaktflächen (32) führen. Die Leiterbahnen sind so geführt, daß alle Kontaktflächen, auch die inneren, erreicht werden. Die Leiterbahnen führen alle zu einer Seite (33), wo sich die streifenförmigen Leiterbahnen befinden. In Fig. 4 sind die Bumps (41) eines IC′s (40) mit 1024 Kontaktstellen, in einer Matrix-Anordnung von 32×32 angeordnet. Das IC weist somit 962 innere (43) und 62 äußere Kontaktstellen (43) auf. Der invers dargestellte Teil (44) stellt einen im wesentlichen 8 × vorkommenden Ausschnitt dar, für den die Leiterbahnanordnung näher erläutert wird. In Fig. 5 sind die Leiterbahnen (51) und die Kontaktstellen (52) einer Anordnung gezeichnet, mit denen der invers dargestellte Teil (44) von IC (40) kontaktiert werden kann. Die Leiterbahnen (51) führen von den Kontaktstellen (52) zu den streifenförmigen Elektroden (53). In Fig. 6 wird ein vergrößerter Ausschnitt der Fig. 5 gezeigt. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Leiterbahnen in Bündeln (61) geführt und verlaufen teilweise diagonal (62) im Bezug auf die Seiten des IC′s. Teilweise werden die Leiterbahnen auch treppenförmig (63) geführt. Die Führung in Bündeln oder diagonal oder treppenförmig ermöglicht es, auch die inneren Kontaktstellen anzuschließen. Fig. 2 shows an IC which is provided with contact points ( 21 ). These contact points are provided with bumps. The IC structure consists of cells ( 22 ) which contain a driver stage and a logic circuit for controlling the driver stage as intended. In addition, in an advantageous embodiment of the invention, the cell can contain memory elements which enable the cell to maintain the control of the strip-shaped electrode even without the supply of new information. Furthermore, a few cells will not be designed as a driver stage, but serve as input stages for supplying the information for the intended control of the strip-shaped electrodes or for supplying clock signals, or a cell forms an oscillator with the aid of an externally connected quartz. Since the number of these cells and such connections is very small compared to the number of driver stages, connections to such stages are not shown in the drawings of this invention. According to the invention, the contact points are not only located on the edge, but are distributed over the entire IC area. Fig. 3 shows conductor tracks ( 31 ) which lead to contact areas ( 32 ). The conductor tracks are routed so that all contact surfaces, including the inner ones, are reached. The conductor tracks all lead to one side (33), where the strip-shaped conductor tracks are located. In Fig. 4, the bumps ( 41 ) of an IC's ( 40 ) with 1024 contact points, arranged in a matrix arrangement of 32 × 32. The IC thus has 962 inner ( 43 ) and 62 outer contact points ( 43 ). The inversely shown part ( 44 ) represents a section that occurs essentially 8 times, for which the conductor arrangement is explained in more detail. In Fig. 5, the conductor tracks (51) and the contact points (52) are drawn an arrangement with which the inverse part shown (44) of IC can be contacted (40). The conductor tracks ( 51 ) lead from the contact points ( 52 ) to the strip-shaped electrodes ( 53 ). An enlarged section of FIG. 5 is shown in FIG. 6. According to an advantageous embodiment of the invention, the conductor tracks are guided in bundles ( 61 ) and are partially diagonal ( 62 ) with respect to the sides of the IC. Some of the conductor tracks are also stepped ( 63 ). The routing in bundles or diagonally or step-like makes it possible to also connect the inner contact points.

Claims

1. Device for controlling strip-shaped electrodes ( 12 ) of a matrix-shaped display device, which consists of at least two electrode sets ( Fig. 1), which are arranged at an angle of approximately 90 ° to each other, and in which the intersections of these electrode sets form pixels of the display device , at least one set of electrodes comprising electrodes which are arranged on a substrate plate ( 11 ) and are controlled by at least one integrated circuit ( 13 ), characterized in that the integrated circuit is mounted on the same substrate plate as the electrodes ( 12 ), and that the integrated circuit has inner ( 42 ) and outer ( 43 ) contact points which make direct contact with inner ( 65 ) and outer ( 64 ) contact areas on the substrate plate, and wherein the substrate plate has conductor tracks ( 61 ) which connect the contact areas ( 64 , 65 ) with the strip-shaped electrodes ( 12 ) bind, and wherein the conductor tracks run to the inner contact surfaces between the outer contact surfaces.

2. Device according to claim 1, characterized in that the integrated circuit has mushroom-like bumps, "bumps" that the Make contact with the contact surfaces on the substrate plate.

3. Device according to claim 1, characterized in that the integrated circuit driver stages for the strip-shaped electrodes and also has storage levels.

4. The device according to claim 1, characterized in that some of the conductor tracks which run below the integrated circuit are combined in bundles ( 61 ) and some conductor tracks ( 62 ) run essentially diagonally with respect to the integrated circuit.

5. The device according to claim 1, characterized in that some of the conductor tracks, which run below the integrated circuit ( 63 ), extend in sections step-like.