JP2008216933A - Semiconductor device and plasma display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびプラズマディスプレイ装置に関し、特に、アドレスドライバモジュールを構成する半導体装置およびアドレスドライバモジュールを含むプラズマディスプレイ装置に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device and a plasma display device, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor device constituting an address driver module and a plasma display device including the address driver module.
特開2000−299416号公報(特許文献1)には、例えば、プラズマディスプレイ装置に使用するアドレスドライバモジュールの構造が記載されている。具体的には、本願の図16に示すように、フレキシブル基板100に開口部101が設けられ、この開口部101に半導体チップ102が搭載されている。半導体チップ102のパッド(図示せず)とフレキシブル基板100に形成された配線(図示せず)とはワイヤ103を用いて接続されている。そして、ワイヤ103を含む半導体チップ102は、樹脂104によって封止されている。一方、フレキシブル基板100の半導体チップ102を搭載した面とは反対側の面に金属板105が接着されており、この金属版105と半導体チップ102とは、フレキシブル基板100に設けられた開口部101を介して直接接触している。
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-299416 (Patent Document 1) describes the structure of an address driver module used for a plasma display device, for example. Specifically, as shown in FIG. 16 of the present application, an
このように半導体チップ102と金属板105とを直接接触するように構成したので、半導体チップ102を動作させることにより発生した熱は熱伝導率の高い金属板105を介して外部に放散される。したがって、アドレスドライバモジュールの放熱特性を向上することができるとしている。
プラズマディスプレイ装置では、表面に電極を形成した2枚のガラス基板の間にヘリウムやネオンなどの希ガス元素からなる高圧の気体を封入し、そこに電圧をかけて紫外線を発生させる。発生した紫外線は、蛍光体によって可視光に変換される。このようにして表示が行なわれる。このような原理で発光するプラズマディスプレイ装置は、液晶表示装置などの他の表示装置に比べて、応答速度が速く、コントラストが高いという特徴を有する。さらに、視野角が広く、大画面化が容易である利点を有することから、大画面の薄型テレビとして広く普及している。 In a plasma display device, a high-pressure gas made of a rare gas element such as helium or neon is sealed between two glass substrates having electrodes formed on the surface, and ultraviolet rays are generated by applying a voltage thereto. The generated ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor. In this way, display is performed. A plasma display device that emits light based on such a principle is characterized by a high response speed and a high contrast compared to other display devices such as a liquid crystal display device. Furthermore, since it has an advantage that the viewing angle is wide and the screen can be easily enlarged, it is widely used as a large-screen thin TV.
プラズマディスプレイ装置のプラズマディスプレイパネルには、電極が形成されているが、この電極の1つとして、放電を発生させる電界を加える機能とどのセルを発光させるかを選択する機能を有するアドレス電極が形成されている。このアドレス電極には、放電を生じさせるために電圧が印加されるが、このアドレス電極に印加される電圧を制御する回路としてアドレスドライバモジュールが存在する。 An electrode is formed on the plasma display panel of the plasma display device. As one of the electrodes, an address electrode having a function of applying an electric field for generating discharge and a function of selecting which cell to emit light is formed. Has been. A voltage is applied to the address electrode in order to cause discharge. An address driver module exists as a circuit for controlling the voltage applied to the address electrode.
アドレスドライバモジュールは、トランジスタや回路素子(抵抗や容量)などから形成された制御回路を有する半導体チップを備えている。この半導体チップには、入力端子と出力端子が形成されており、シリアルデータを入力端子から入力し、このシリアルデータをパラレルデータに変換した後、出力端子からパラレルデータが出力されるようになっている。このとき出力されるデータは電圧であり、放電を起こさせるのに充分な高い電圧が出力されるようになっている。出力されたパラレルデータ(電圧)は、出力端子のそれぞれに接続されているアドレス電極に印加されるようになっている。 The address driver module includes a semiconductor chip having a control circuit formed from transistors, circuit elements (resistors and capacitors), and the like. In this semiconductor chip, an input terminal and an output terminal are formed. After serial data is input from the input terminal and converted to parallel data, the parallel data is output from the output terminal. Yes. The data output at this time is a voltage, and a voltage high enough to cause discharge is output. The output parallel data (voltage) is applied to the address electrodes connected to the output terminals.
アドレスドライバモジュールは、半導体チップを有しているが、半導体チップの出力端子はリード線を介してフレキシブル基板に接続されている。すなわち、アドレスドライバを構成する半導体チップは、フレキシブル基板に実装され、レジン(樹脂)で半導体チップが封止されている。なお、リード線は、プラズマディスプレイパネルに形成されているアドレス電極に接続されている。 The address driver module has a semiconductor chip, and the output terminal of the semiconductor chip is connected to the flexible substrate via a lead wire. That is, a semiconductor chip constituting an address driver is mounted on a flexible substrate, and the semiconductor chip is sealed with a resin (resin). The lead wire is connected to an address electrode formed on the plasma display panel.
このようにアドレスドライバモジュールの構造としては、従来、フレキシブル基板上に半導体チップを搭載し、この半導体チップを絶縁樹脂で封止するものが一般的である。しかし、絶縁樹脂は放熱特性が不足するため、絶縁樹脂上に放熱板を接着あるいは圧着して放熱特性を向上させる技術がある。特に、アドレスドライバモジュールは放電させる高電圧を発生するため、発熱しやすいという特徴がある。ところが、絶縁樹脂上に放熱板を形成する構造では、絶縁樹脂自体の熱伝導率が低いため、絶縁樹脂から放熱板への熱伝導に問題があり、充分な放熱特性の向上を図ることができない問題点がある。 Thus, as a structure of the address driver module, conventionally, a semiconductor chip is generally mounted on a flexible substrate, and the semiconductor chip is sealed with an insulating resin. However, since the insulating resin has insufficient heat dissipation characteristics, there is a technique for improving the heat dissipation characteristics by bonding or pressure bonding a heat dissipation plate on the insulating resin. In particular, the address driver module generates a high voltage to be discharged, and thus has a feature that it easily generates heat. However, in the structure in which the heat sink is formed on the insulating resin, since the heat conductivity of the insulating resin itself is low, there is a problem in the heat conduction from the insulating resin to the heat sink, and sufficient heat dissipation characteristics cannot be improved. There is a problem.
このため、特許文献1に記載されている技術のように、フレキシブル基板に開口部を設け、この開口部に半導体チップを搭載する一方、フレキシブル基板の半導体チップを搭載した面とは反対側の面に金属板を配置する構造が開示されている。この構造によれば、フレキシブル基板に形成された開口部を介して半導体チップと金属板が直接接触することになるので、半導体チップで発生した熱が金属板に伝導しやすい。そして、金属板に伝導した熱は外部に放散される。このようにして半導体チップの放熱特性を向上させることができる。
For this reason, like the technique described in
ここで、特許文献1に記載された技術では、金属板の表面積および板厚によって放熱特性が決まる。すなわち、金属板の大きさを大きくすることや板厚を厚くすることにより、金属板に伝導した熱を効率良く外部へ放散することができる。
Here, in the technique described in
しかし、金属板の面積を大きくするとアドレスドライバモジュールのサイズが大きくなってしまう問題点がある。アドレスドライバモジュールをプラズマディスプレイ装置に搭載する領域は限られているため、金属板をあまり大きくすることができない問題点がある。また、金属板の板厚を厚くするとアドレスドライバモジュールの厚さが厚くなってしまうため、アドレスドライバモジュールを小型薄板化する観点から、金属板をあまり厚くすることもできない問題点がある。 However, when the area of the metal plate is increased, there is a problem that the size of the address driver module is increased. Since the area where the address driver module is mounted on the plasma display device is limited, there is a problem that the metal plate cannot be made too large. Moreover, since the thickness of the address driver module increases when the thickness of the metal plate is increased, there is a problem that the metal plate cannot be made too thick from the viewpoint of reducing the size of the address driver module.
本発明の目的は、例えば、アドレスドライバモジュールなどの半導体装置の放熱特性を向上することのできる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the heat dissipation characteristics of a semiconductor device such as an address driver module.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明による半導体装置は、(a)半導体チップと、(b)前記半導体チップを開口部に搭載する配線基板と、(c)前記配線基板の前記半導体チップを搭載した面とは反対側の裏面に形成され、前記半導体チップと直接接する金属板とを備え、前記金属板には凹凸が形成されていることを特徴とする。 A semiconductor device according to the present invention includes (a) a semiconductor chip, (b) a wiring board on which the semiconductor chip is mounted in an opening, and (c) a back surface opposite to the surface on which the semiconductor chip is mounted. And a metal plate that is in direct contact with the semiconductor chip, wherein the metal plate is provided with irregularities.
また、本発明によるプラズマディスプレイ装置は、(a)複数のアドレス電極を備えるプラズマディスプレイパネルと、(b)前記プラズマディスプレイパネルに形成されている前記複数のアドレス電極に印加する電圧を制御するアドレスドライバモジュールとを備えるプラズマディスプレイ装置であって、前記アドレスドライバモジュールは、(b1)アドレスドライバとなる半導体チップと、(b2)前記半導体チップを開口部に搭載する配線基板と、(b3)前記配線基板の前記半導体チップを搭載した面とは反対側の裏面に形成され、前記半導体チップと直接接する金属板とを有し、前記金属板には凹凸が形成されていることを特徴とする。 The plasma display device according to the present invention includes (a) a plasma display panel having a plurality of address electrodes, and (b) an address driver that controls voltages applied to the plurality of address electrodes formed in the plasma display panel. The address driver module includes: (b1) a semiconductor chip serving as an address driver; (b2) a wiring board on which the semiconductor chip is mounted in an opening; and (b3) the wiring board. And a metal plate directly in contact with the semiconductor chip, wherein the metal plate is provided with irregularities.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
半導体チップに直接接触する金属板に凹凸を設けたので、放熱特性の向上を図ることができる。 Since the unevenness is provided on the metal plate that is in direct contact with the semiconductor chip, the heat dissipation characteristics can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
(実施の形態1)
本実施の形態1では、フラットディスプレイパネルを用いたフラットディスプレイ装置の一例として、3電極型面放電構造のAC型PDP(Plasma Display Panel)を用いたプラズマディスプレイ装置について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(Embodiment 1)
In the first embodiment, as an example of a flat display device using a flat display panel, a plasma display device using an AC type PDP (Plasma Display Panel) having a three-electrode surface discharge structure will be described. It is not limited to.
本実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置について図面を参照しながら説明する。図1は、3電極型面放電構造のAC型PDPを適用したプラズマディスプレイ装置の縦方向を示す断面模式図である。 The plasma display device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a vertical direction of a plasma display device to which an AC type PDP having a three-electrode surface discharge structure is applied.
図1に示すように、プラズマディスプレイ装置は、PDP10、シャーシ部構造体1などから構成される。PDP10は、主に前面ガラス基板5と背面ガラス基板4との2枚のガラス基板によって構成されており、このPDP10が接着剤3などによりシャーシ部構造体1に対して接続固定されている。シャーシ部構造体1およびPDP10は、台2などにより支持されている。
As shown in FIG. 1, the plasma display device includes a
図2は、プラズマディスプレイ装置のPDP10に形成されている表示セルに対応した一部の構成を示す斜視図である。図2に示すように、PDP10において、前面ガラス基板5には、X電極およびY電極が備えられている。各X電極およびY電極は、維持(サステイン)電極となるBUS電極(金属電極)17と透明電極16より構成される。例えば、Y電極は、走査電極として機能する。X電極およびY電極は、誘電体層18および保護層19で覆われる。
FIG. 2 is a perspective view showing a part of the configuration corresponding to the display cell formed in the
また、背面ガラス基板4には、X電極およびY電極と直交するようにアドレス電極12が形成されている。アドレス電極12は、誘電体層13で覆われている。これらのX電極、Y電極およびアドレス電極により、放電を発生する単位発光領域(放電セル)が、各X電極とY電極で挟まれた領域のアドレス電極と交差する領域に形成される。このように前面ガラス基板5と背面ガラス基板4で挟まれた領域に複数の放電セルが形成され、放電セルには、放電を発生させるための混合ガス(Ne、Xeなど)が封入されている。
Further, address
前面ガラス基板5と背面ガラス基板4との間には、例えば縦方向ストライプ状に区分された領域を形成するために、複数の隔壁(リブ)14が形成されている。隔壁14で区分された領域は、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色の蛍光体6a〜6cが塗布される。これら各色の放電セルにより画素(ピクセル)が構成される。なお、横方向にも隔壁を設ける形態なども可能である。
A plurality of partition walls (ribs) 14 are formed between the front glass substrate 5 and the
次に、プラズマディスプレイ装置を駆動する駆動回路について説明する。図3は、プラズマディスプレイ装置におけるPDP10のX電極、Y電極、アドレス電極およびPDPを表示動作させるための駆動用回路を示すブロック図である。
Next, a driving circuit for driving the plasma display device will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a driving circuit for causing the X electrode, the Y electrode, the address electrode, and the PDP of the
図3に示すように、PDP10に対する駆動用回路においては、PDP10の前面ガラス基板5に対応する前面基板20や背面ガラス基板4に対応する背面基板21に対して、制御回路27、X電極駆動回路、Y電極駆動回路、アドレス電極駆動回路などの各駆動回路(ドライバ)を有している。前面基板20には、X電極(x1、x2、・・・、xn)およびY電極(y1、y2、・・・、yn)が複数本形成されている。背面基板21には、アドレス電極(a1、a2、・・・、am)が複数本形成されている。
As shown in FIG. 3, in the driving circuit for the
本実施の形態1では、特に、制御回路27は、フレームメモリ31を備える表示データ制御部28とドライバ制御部とを有する。ドライバ制御部は、走査ドライバ制御部29と共通ドライバ制御部30とを有する。また、ドライバとして、アドレスドライバ回路23、X共通ドライバ回路26、走査ドライバ回路24、Y共通ドライバ回路25を有している。
In the first embodiment, in particular, the
制御回路27は、外部より入力されるインターフェイス信号{CLK(クロック)、D(データ)、Vsync(垂直同期信号)、Hsync(水平同期信号)}により、PDP10の各ドライバを制御するための制御信号を形成し、各ドライバを制御する。表示データ制御部28は、フレームメモリ31に蓄積されるデータ信号をもとに、アドレスドライバ回路23にデータ信号を出力する。また、走査ドライバ制御部29は、走査ドライバ回路24を制御し、共通ドライバ制御部30は、X共通ドライバ回路26およびY共通ドライバ回路25を制御する。
The
各ドライバは、制御回路27からの制御信号にしたがって電極を駆動する。PDP10の表示画面において、アドレスドライバ回路23によってアドレス電極にアドレスパルスを印加し、走査ドライバ回路24によってY電極にスキャンパルスを印加することにより、表示すべきセル(以下、表示セル22と記す)を選択するためのアドレス放電が行なわれる。このアドレス放電により選択された表示セル22において、壁電荷が形成される。次に、X共通ドライバ回路26によってX電極にサステインパルスを印加し、Y共通ドライバ回路25によってY電極にサステインパルスを印加することにより、選択され、壁電荷が形成されている表示セル22で、表示セル22の放電を維持させるためのサステイン放電が行なわれる。
Each driver drives the electrode according to a control signal from the
表示セル22では、封入されている放電ガスの放電が行なわれると、放電ガスを構成する分子が活性化(ラジカル化)する。そして、活性化した分子が励起状態から基底状態に遷移する際、紫外線を発生する。発生した紫外線は蛍光体に吸収され、蛍光体から可視光が発生する。このようにして、PDP10に画像が表示される。
In the display cell 22, when the enclosed discharge gas is discharged, the molecules constituting the discharge gas are activated (radicalized). When the activated molecule transitions from the excited state to the ground state, ultraviolet rays are generated. The generated ultraviolet light is absorbed by the phosphor, and visible light is generated from the phosphor. In this way, an image is displayed on the
次に、プラズマディスプレイ装置を駆動する駆動回路に使用されるアドレスドライバ回路23について説明する。アドレスドライバ回路23は、表示データ制御部28から表示データを入力してPDP10に形成されている複数のアドレス電極にアドレスパルスを印加する機能を有している。このとき、表示データ制御部28から出力される表示データは、シリアルデータとなっている。これに対し、アドレスドライバ回路23の出力は、複数のアドレス電極に対応した構成になっている。すなわち、アドレスドライバ回路23の主要な機能は、表示データ制御部28から表示データをシリアルデータとして入力し、このシリアルデータを複数のアドレス電極に対応したパラレルデータに変換するものである。さらに、アドレスドライバ回路23の機能の一つは、複数のアドレス電極に印加する表示データの電圧値を通常のデジタルデータ(例えば、5V)から高電圧(例えば、20V〜100V)に変換して印加するものである。これは、PDPの表示セルでアドレス放電させるのに必要な電圧をアドレス電極に印加する必要があるからである。
Next, the
このような機能を有するアドレスドライバ回路23は、半導体チップに形成されている。すなわち、アドレスドライバ回路23の機能を実現するために、トランジスタや抵抗、容量素子などの素子が使用されるが、これらの素子は半導体製造技術を用いて半導体チップに形成されている。以下では、アドレスドライバ回路23が形成された半導体チップ(アドレスドライバ、ベアチップドライバ)について説明する。
The
図4は、アドレスドライバ回路23が形成されている半導体チップ40の外観を示す上面図である。図4に示すように、半導体チップ40は、長方形状の形状をしており、一対の長辺および一対の短辺(半導体チップの周辺)に沿ってボンディングパッド41およびボンディングパッド42が形成されている。このボンディングパッド41は、アドレスドライバ回路23にシリアルデータを入力する入力用パッドであり、ボンディングパッド42は、アドレスドライバからパラレルデータを出力する出力用パッドである。なお、ロジック(ロジック電源)入力用パッドや高圧電源入力用パッドおよびGNDを供給するためのパッドが形成されている。半導体チップ40の内部には、アドレスドライバ回路23を構成するトランジスタなど回路素子が形成されており、半導体チップ40の表面にこれらの回路素子と電気的に接続するボンディングパッド41やボンディングパッド42が形成されている。つまり、半導体チップ40の表面には、内部に形成されている回路素子に表示データを入力するための入力端子としてボンディングパッド41が形成され、回路素子から出力された信号を外部に出力するための出力端子としてボンディングパッド42が形成されている。
FIG. 4 is a top view showing an appearance of the
図4では、半導体チップ40の1つの長辺に沿って出力用パッドであるボンディングパッド42が形成され、もう一方の長辺に入力用パッドであるボンディングパッド41が形成されている例を示している。さらに、半導体チップ40の短辺にそっては、高圧電源用パッドやGNDが形成されている。図4に示すボンディングパッドの配置は一例であり、出力用パッドが1つの長辺方向だけでなく、短辺方向にも形成されているような半導体チップの構成をしてもよいし、あるいは、もう一方の長辺にも出力用パッドが形成されていてもよい。
FIG. 4 shows an example in which a
アドレスドライバを形成している半導体チップ40においては、半導体チップ40に形成されているボンディングパッドのうち、出力用パッド(ボンディングパッド42)が入力用パッド(ボンディングパッド41)に比べて多くなっている。これは、アドレスドライバに入力する信号はシリアルデータであり、アドレスドライバから出力する信号は、パラレルデータであるからである。つまり、複数の出力用パッドは、それぞれ個々のアドレス電極に対応した数だけ設けられているので、出力用パッドの数が多くなるという特徴がある。
In the
アドレスドライバを形成している半導体チップ40は上記のように構成されているが、実際の製品では、半導体チップ40をフレキシブル基板(配線基板)に実装した状態で用いられる。半導体チップ40をフレキシブル基板に実装したものは、アドレスドライバモジュールと呼ばれる。次に、このアドレスドライバモジュールの構成について説明する。
The
図5は、本実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールを半導体チップ搭載側から見た平面図である。図5において、フレキシブル基板50には、半導体チップ40が搭載されており、この半導体チップ40に形成されたボンディングパッドとフレキシブル基板50に形成された金属配線とはワイヤ52で接続されている。なお、半導体チップ40を封止している樹脂の図示は省略している。
FIG. 5 is a plan view of the address driver module according to the first embodiment as viewed from the semiconductor chip mounting side. In FIG. 5, the
図6は、本実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールを半導体チップ塔載側とは反対側の面から見た平面図である。図6において、フレキシブル基板50には、金属板54が形成されており、この金属板54の表面には凹凸が形成されている。なお、図6の裏側に形成されている半導体チップ40の位置を破線で示している。
FIG. 6 is a plan view of the address driver module according to the first embodiment viewed from the side opposite to the semiconductor chip tower mounting side. In FIG. 6, a
図7は、本実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールの構成を示す断面図である。図7は、図5のA−A線で切断した断面に相当する。図7に示すように、フレキシブル基板50には開口部51が形成されており、この開口部51にアドレスドライバである半導体チップ40が配置されている。フレキシブル基板50は絶縁材料から構成されており、その表面に金属配線(図示せず)が形成されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the address driver module according to the first embodiment. FIG. 7 corresponds to a cross section taken along line AA of FIG. As shown in FIG. 7, an
開口部51に配置された半導体チップ40とフレキシブル基板50とはワイヤ52により接続されている。具体的には、半導体チップ40に形成されたボンディングパッドとフレキシブル基板50に形成された金属配線がワイヤ52で電気的に接続されている。そして、半導体チップ40およびワイヤ52は、これらを覆うように樹脂53によって封止されている。
The
さらに、本実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールでは、フレキシブル基板50の半導体チップ40を搭載した面とは反対側の面に金属板54が形成されている。この金属板54は、例えば銅板などの熱伝導率の良好な金属から形成されている。すなわち、金属板54は、アドレスドライバモジュールの放熱特性を向上させるために設けられている。この金属板54は、フレキシブル基板50に形成された開口部51で半導体チップ40と直接接触している。このため、半導体チップ40で発生した熱が効率よく金属板54に伝わり放熱性が向上する構造となっている。
Furthermore, in the address driver module according to the first embodiment, the
本実施の形態1における特徴の1つは、上述した金属板54の表面に溝を形成して凹凸を設けている点にある。これにより、金属板54の表面積を大きくすることができるので、外部と接触する金属板54の放熱効率を向上させることができるのである。具体的に、図7では、金属板54の面のうちフレキシブル基板50と接触する面とは反対側の面に凹凸が形成されている。つまり、フレキシブル基板50と接触する面とは反対側の面に凹凸を形成することにより、外部と直接接する金属板54の表面積を大きくすることができ、効果的にアドレスドライバモジュールの放熱特性を向上することができる。
One of the features of the first embodiment is that grooves are formed on the surface of the
アドレスドライバモジュールの放熱特性を充分に向上させる観点から、フレキシブル基板50と接触する面とは反対側の全面に凹凸を形成することが望ましいが、一部の領域に凹凸を設けることによっても、平坦化している場合に比べて表面積を大きくすることができるので、放熱特性を向上できる効果が得られる。特に、一部に凹凸を設ける場合には、半導体チップ40の直下の領域に凹凸を形成することで、顕著な効果を得ることができる。なぜなら、アドレスドライバモジュールの主要な熱源は、半導体チップ40であることから、半導体チップ40の直下領域にある金属板54に凹凸を設けることにより、放熱特性を向上することができる。
From the viewpoint of sufficiently improving the heat dissipation characteristics of the address driver module, it is desirable to form irregularities on the entire surface opposite to the surface in contact with the
なお、金属板54の表面に形成された凹凸の凹部に対応する溝の方向は、フレキシブル基板50をシャーシ部構造体に取り付けた状態において、装置内における空気(冷却ファンによる冷媒や装置内で自然対流している空気)の流れの向きと一致またはほぼ一致させるように形成することが望ましい。このような溝形状にすると、空気がより金属板54と接することになり、金属板54からの放熱効果が大きくなる。
Note that the direction of the groove corresponding to the concave and convex recesses formed on the surface of the
ここで、例えば、特許文献1に示すように、半導体チップの放熱特性を向上するために、金属板を用いる構成が開示されているが、金属板の表面は平坦化されている。金属板の放熱効率は、金属板の表面積の大きさに依存する。このため、金属板の放熱効率を向上させるためには、金属板の大きさを大きくすることが考えられる。
Here, for example, as shown in
しかし、金属板の大きさを大きくすると、アドレスドライバモジュールの大きさも大きくなってしまうので、アドレスドライバモジュールの小型化が図れない。これに対し、アドレスドライバモジュールの小型化を実現するために、金属板の大きさを小さくすると、金属板による放熱特性が充分得られない。このようにアドレスドライバモジュールのダウンサイジングと放熱特性の向上はトレードオフの関係がある。 However, when the size of the metal plate is increased, the size of the address driver module is also increased, so that the address driver module cannot be reduced in size. On the other hand, if the size of the metal plate is reduced in order to reduce the size of the address driver module, the heat dissipation characteristic by the metal plate cannot be obtained sufficiently. Thus, there is a trade-off between address driver module downsizing and improvement of heat dissipation characteristics.
そこで、本実施の形態1では、アドレスドライバモジュールの小型化を実現できるとともに放熱特性に優れたアドレスドライバモジュールを提供することを目的としている。具体的には、この目的を達成するため、図7に示すように、金属板54の表面に凹凸を設けている。このように金属板54の表面に凹凸を設けると、同じサイズで金属板54の表面を平坦化している場合に比べて金属板54の表面積を大きくすることができる。このため、金属板54からの熱の放散が充分に行なわれ、アドレスドライバモジュールの放熱特性を向上させることができる。さらに、金属板54の表面に凹凸を設けても、金属板54自体の大きさには何ら変化がないので、アドレスドライバモジュールのサイズの増大を抑制することができる。つまり、本実施の形態1によれば、従来、トレードオフの関係にあるアドレスドライバモジュールの大型化の抑制と放熱効率の向上をともに実現できる顕著な効果を奏する。
Therefore, the first embodiment aims to provide an address driver module that can realize downsizing of the address driver module and has excellent heat dissipation characteristics. Specifically, in order to achieve this object, the surface of the
なお、図7においては、金属板54に設けられている凹凸は規則的なステップ状に形成されているが、これに限らない。例えば、金属板54に不規則な凹凸形状を形成してもよい。この場合であっても、金属板54に凹凸形状が形成されて表面積が大きくなることには変わりがないので、アドレスドライバモジュールの放熱効率を向上させることができる。
In FIG. 7, the unevenness provided on the
また、フレキシブル基板50に接着している金属板54の大きさは、フレキシブル基板50と同程度かそれ以下にすることが望ましい。これにより、アドレスドライバモジュールの大きさを金属板54ではなく、フレキシブル基板50の大きさで規定することができる。つまり、放熱特性を左右する金属板54の大きさでアドレスドライバモジュールのサイズが規定されない利点がある。このようにフレキシブル基板50に接着している金属板54の大きさをフレキシブル基板50と同程度かそれ以下とするようにしても、金属板54には凹凸が設けられ、金属板54と外部が接触する表面積を大きくすることができるので、放熱特性を向上させることができる。
In addition, the size of the
本実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールは上記のように構成されており、以下に、放熱動作について説明する。まず、アドレスドライバモジュールを電気的に動作させると、半導体チップ40で電力が消費される。このとき、半導体チップ40から熱が発生する。発生した熱は図7に示すように、半導体チップ40を封止する樹脂53を介して外部に放散される。しかし、半導体チップ40を封止する樹脂53の熱伝導率はあまり高くないので、放熱効率が向上しない。ここで、本実施の形態1では、半導体チップ40の下面に金属板54が接している。したがって、半導体チップ40から発生した熱は、金属板54にも伝わる。金属板54は、例えば、銅板などの熱伝導率の高い材料から形成されているので、半導体チップ40で発生した熱の大部分は金属板54に伝導する。金属板54に伝導した熱は、主に金属板54のフレキシブル基板50と接触する面とは反対側の面から外部に放散される。このとき、金属板54には凹凸が設けられているので、外部と接触する金属板54の表面積が大きくなる。このため、効率よく熱が金属板54から外部へ放散される。このようにして、本実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールによれば、放熱特性の向上を図ることができる。特に、プラズマディスプレイ装置に使用するアドレスドライバモジュールでは、アドレスドライバモジュールから出力してPDPのアドレス電極に印加する電圧が高電圧となっている。このため、プラズマディスプレイ装置に使用されるアドレスドライバモジュールは消費電力が高く発熱しやすい。しかし、本実施の形態1によれば、金属板54に凹凸形状を設けることにより、アドレスドライバモジュールの放熱特性を向上させているので、信頼性の高いアドレスドライバモジュールおよびプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
The address driver module according to the first embodiment is configured as described above, and the heat dissipation operation will be described below. First, when the address driver module is electrically operated, power is consumed by the
図7では、1つのフレキシブル基板50に2つの半導体チップ(アドレスドライバ)40が形成されて、1つのアドレスドライバモジュールが形成されている例を示しているが、1つのアドレスドライバモジュールに2つ以上の半導体チップ40を搭載してもよいし、1つの半導体チップ40だけを搭載してもよい。実際のプラズマディスプレイ装置では、1つのプラズマディスプレイ装置に対し図7に示すようなアドレスドライバモジュールが複数個搭載されている。つまり、プラズマディスプレイ装置に形成されているすべてのアドレス電極に対応して半導体チップ(アドレスドライバ)40を設ける必要があるが、プラズマディスプレイ装置に形成されているアドレス電極の数が多くなるので、複数の半導体チップ40で対応しているのである。
FIG. 7 shows an example in which two semiconductor chips (address drivers) 40 are formed on one
次に、本実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールの製造方法について図面を参照しながら説明する。 Next, a method for manufacturing the address driver module according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
まず、図8に示すように、金属板54を用意する。金属板54は、例えば、銅板などの熱伝導率の高い材料から構成されている。続いて、図9に示すように、金属板54の一方の面に凹凸形状を形成する。凹凸形状を形成するには、例えば、プレス加工などを用いることができる。すなわち、金属板54の上下から型を押し付けることにより、金属板54の一方の面に凹凸を形成する。上下から押し付ける型の一方の表面は平坦形状をしており、もう一方の型の表面には凹凸が形成されているものを用いることで、金属板54の一方の面に凹凸が転写される。
First, as shown in FIG. 8, a
次に、図10に示すように、金属板54とフレキシブル基板50とを接着剤などを用いて接着する。このとき、金属板54の凹凸形成面とは反対側の平坦面とフレキシブル基板50とを接着する。これにより、金属板54のフレキシブル基板50とは接着しない面に凹凸形状を形成することができる。なお、フレキシブル基板50には予め開口部51が形成されている。また、フレキシブル基板50の表面にはパターニングされた金属配線が形成されている。
Next, as shown in FIG. 10, the
続いて、図11に示すように、フレキシブル基板50に形成されている開口部51に半導体チップ40を配置する。これにより、フレキシブル基板50に形成されている開口部51を介して半導体チップ40と金属板54が直接接触することになる。この半導体チップ40と金属板54は、例えば、接着剤によって接着される。半導体チップ40は、通常の半導体装置の製造技術を用いて、トランジスタなどの回路素子が形成され、アドレスドライバ回路が形成されている。そして、半導体チップ40の表面にはボンディングパッドが形成されている。
Subsequently, as shown in FIG. 11, the
次に、図12に示すように、半導体チップ40とフレキシブル基板50とをワイヤ52で接続する。具体的には、半導体チップ40に形成されているボンディングパッドとフレキシブル基板50に形成されている金属配線とをワイヤ52を用いて電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 12, the
その後、図13に示すように、半導体チップ40とワイヤ52を覆うように樹脂53で封止する。このようにして、本実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールを形成することができる。製造されたアドレスドライバモジュールは、プラズマディスプレイ装置に実装される。
Thereafter, as shown in FIG. 13, the
本実施の形態1では、フレキシブル基板50に金属板54を接着する前の工程で、金属板54の一方の面に凹凸を形成している。しかし、製造方法はこれに限られず、フレキシブル基板50に金属板54を接着した後、金属板54に凹凸を形成してもよい。
In the first embodiment, unevenness is formed on one surface of the
(実施の形態2)
前記実施の形態1では、金属板54のフレキシブル基板50と接着する面とは反対側の面に凹凸を設ける例について説明したが、本実施の形態2では、金属基板のフレキシブル基板と接着する面側に凹凸を設ける例について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the example in which the unevenness is provided on the surface of the
図14は、本実施の形態2におけるアドレスドライバモジュールの構成を示す断面図である。図14は、前記実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールとほぼ同様の構成をしているので、異なる構成についてだけ説明する。 FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of the address driver module according to the second embodiment. FIG. 14 has almost the same configuration as that of the address driver module in the first embodiment, and only a different configuration will be described.
図14において、本実施の形態2におけるアドレスドライバモジュールが前記実施の形態1と異なる点は、金属板55に形成されている凹凸の位置関係である。すなわち、前記実施の形態1では、金属板54のフレキシブル基板50との接着面とは反対側に凹凸を形成していたが、本実施の形態2では、金属板55のフレキシブル基板50との接着面側に凹凸を設けている。ただし、金属板55とフレキシブル基板50の接触面に凹凸を設けると、金属板55とフレキシブル基板50との接着力が低下するので、図14に示すように、この接着領域には凹凸を設けず、接着領域の外側の領域に凹凸を設けるようにしている。言い換えれば、半導体チップ40の実装面側に凹凸を設けているということもできる。このため、本実施の形態2では、金属板55の少なくとも一方向(所定方向、例えば、半導体チップ40が並んでいる方向)の長さは、フレキシブル基板50の一方向の長さよりも長くなっている。
In FIG. 14, the address driver module in the second embodiment is different from the first embodiment in the positional relationship of unevenness formed on the
本実施の形態2においても、金属板55に凹凸を設けることにより、金属板55の表面積を大きくすることができるので、放熱特性の向上を図ることができる。特に、本実施の形態2の構成は、前記実施の形態1のように金属板54のフレキシブル基板50との接着面とは反対側の面に凹凸を設けることができない制約があるときに有効である。
Also in the second embodiment, since the surface area of the
(実施の形態3)
前記実施の形態1では、金属板54のフレキシブル基板50と接着する面とは反対側の面に凹凸を設ける例について説明したが、本実施の形態3では、さらに、金属基板のフレキシブル基板と接着する面側にも凹凸を設ける例について説明する。つまり、前記実施の形態1の構成と前記実施の形態2の構成を組み合わせた構成が本実施の形態3である。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the example in which the unevenness is provided on the surface of the
図15は、本実施の形態3におけるアドレスドライバモジュールの構成を示す断面図である。図15は、前記実施の形態1におけるアドレスドライバモジュールとほぼ同様の構成をしているので、異なる構成についてだけ説明する。 FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of the address driver module according to the third embodiment. FIG. 15 has almost the same configuration as that of the address driver module according to the first embodiment, and only a different configuration will be described.
図15において、本実施の形態3におけるアドレスドライバモジュールが前記実施の形態1と異なる点は、金属板56に形成されている凹凸の位置関係である。すなわち、前記実施の形態1では、金属板54のフレキシブル基板50との接着面とは反対側に凹凸を形成していたが、本実施の形態3では、さらに、金属板56のフレキシブル基板50との接着面側にも凹凸を設けている。ただし、前記実施の形態2と同様に、接着領域の外側の領域に凹凸を設けるようにしている。言い換えれば、半導体チップ40の実装面側に凹凸を設けているということもできる。このため、本実施の形態3では、金属板56の少なくとも一方向(所定方向、例えば、半導体チップ40が並んでいる方向)の長さは、フレキシブル基板50の一方向の長さよりも大きくなっている。
In FIG. 15, the address driver module according to the third embodiment is different from the first embodiment in the positional relationship of the unevenness formed on the
本実施の形態3によれば、金属板56の両面に凹凸を設けることにより、金属板56の表面積を大きくすることができるので、前記実施の形態1や前記実施の形態2に比べてさらに放熱特性の向上を図ることができる。
According to the third embodiment, since the surface area of the
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
上述したフレキシブル基板上には、特に図示はしていないが、半導体チップ以外の抵抗やコンデンサなどの電気部品が搭載されていても適用可能である。 Although not specifically illustrated, the above-described flexible substrate is applicable even when an electrical component other than a semiconductor chip such as a resistor or a capacitor is mounted.
本発明は、半導体装置を製造する製造業あるいはプラズマディスプレイ装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。 The present invention can be widely used in manufacturing industries for manufacturing semiconductor devices or manufacturing industries for manufacturing plasma display devices.
1 シャーシ部構造体
2 台
3 接着剤
4 背面ガラス基板
5 前面ガラス基板
6a〜6c 蛍光体
10 PDP
12 アドレス電極
13 誘電体層
14 隔壁
16 透明電極
17 BUS電極
18 誘電体層
19 保護層
20 前面基板
21 背面基板
22 表示セル
23 アドレスドライバ回路
24 走査ドライバ回路
25 Y共通ドライバ回路
26 X共通ドライバ回路
27 制御回路
28 表示データ制御部
29 走査ドライバ制御部
30 共通ドライバ制御部
31 フレームメモリ
40 半導体チップ
41 ボンディングパッド
42 ボンディングパッド
50 フレキシブル基板
51 開口部
52 ワイヤ
53 樹脂
54 金属板
55 金属板
56 金属板
100 フレキシブル基板
101 開口部
102 半導体チップ
103 ワイヤ
104 樹脂
105 金属板
DESCRIPTION OF
12
Claims (6)
(b)前記半導体チップを開口部に搭載する配線基板と、
(c)前記配線基板の前記半導体チップを搭載した面とは反対側の裏面に形成され、前記半導体チップと直接接する金属板とを備え、
前記金属板には凹凸が形成されていることを特徴とする半導体装置。 (A) a semiconductor chip;
(B) a wiring board on which the semiconductor chip is mounted in the opening;
(C) a metal plate that is formed on the back surface of the wiring board opposite to the surface on which the semiconductor chip is mounted, and is in direct contact with the semiconductor chip;
An unevenness is formed on the metal plate.
前記金属板の前記配線基板との接触面とは反対側の面に凹凸が形成されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
Irregularities are formed on the surface of the metal plate opposite to the contact surface with the wiring board.
前記金属板の所定方向の長さは前記配線基板の前記所定方向の長さよりも長く、
前記金属板の前記配線基板との接触面側にある面であって前記配線基板の外側にある領域に凹凸が形成されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The length of the predetermined direction of the metal plate is longer than the length of the predetermined direction of the wiring board,
An unevenness is formed in a region of the metal plate on the contact surface side with the wiring board and outside the wiring board.
前記金属板の所定方向の長さは前記配線基板の前記所定方向の長さよりも長く、
前記金属板の前記配線基板との接触面とは反対側の面と、前記金属板の前記配線基板との接触面側にある面であって前記配線基板の外側にある領域の両方に凹凸が形成されていることを特徴とする半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1,
The length of the predetermined direction of the metal plate is longer than the length of the predetermined direction of the wiring board,
Concavities and convexities are present on both the surface of the metal plate opposite to the contact surface with the wiring substrate and the surface of the metal plate on the contact surface side of the wiring substrate and on the outside of the wiring substrate. A semiconductor device formed.
(b)前記複数のアドレス電極に印加する電圧を制御するアドレスドライバモジュールとを備えるプラズマディスプレイ装置であって、
前記アドレスドライバモジュールは、
(b1)アドレスドライバとなる半導体チップと、
(b2)前記半導体チップを開口部に搭載する配線基板と、
(b3)前記配線基板の前記半導体チップを搭載した面とは反対側の裏面に形成され、前記半導体チップと直接接する金属板とを有し、
前記金属板には凹凸が形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 (A) a plasma display panel comprising a plurality of address electrodes;
(B) a plasma display device comprising an address driver module for controlling a voltage applied to the plurality of address electrodes,
The address driver module is
(B1) a semiconductor chip serving as an address driver;
(B2) a wiring board on which the semiconductor chip is mounted in the opening;
(B3) a metal plate that is formed on the back surface of the wiring board opposite to the surface on which the semiconductor chip is mounted, and that is in direct contact with the semiconductor chip;
An unevenness is formed on the metal plate.
前記金属板に形成された凹凸の凹部に対応する溝の方向を前記プラズマディスプレイ装置内における空気の流れの向きと一致またはほぼ一致させることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 The plasma display device according to claim 5, wherein
A plasma display device characterized in that a direction of a groove corresponding to a concave and convex portion formed on the metal plate is matched or substantially matched with a direction of air flow in the plasma display device.
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