JP2009081280A - 混成集積回路装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放熱効果を高めるため金属基板を用いた混成集積回路装置において、スイッチングトランジスタのON、OFFによりブートストラップコンデンサが振動して、金属基板からサウンドノイズが発生するのを防止する。
【解決手段】 絶縁処理した金属基板5上の導電路3に駆動パルスにて駆動されるスイッチングトランジスタQ1と該スイッチングトランジスタに接続されるブートストラップコンデンサC1とを組み込んだ混成集積回路装置において、ブートストラップコンデンサC1はフイルムコンデンサで構成し、スイッチングトランジスタがスイッチングする際のひずむのを防止してサウンドノイズの発生を防ぎ、フイルムコンデンサ及びスイッチングトランジスタをトランスファーモールドされた硬質性樹脂で覆う。
【選択図】 図1
【解決手段】 絶縁処理した金属基板5上の導電路3に駆動パルスにて駆動されるスイッチングトランジスタQ1と該スイッチングトランジスタに接続されるブートストラップコンデンサC1とを組み込んだ混成集積回路装置において、ブートストラップコンデンサC1はフイルムコンデンサで構成し、スイッチングトランジスタがスイッチングする際のひずむのを防止してサウンドノイズの発生を防ぎ、フイルムコンデンサ及びスイッチングトランジスタをトランスファーモールドされた硬質性樹脂で覆う。
【選択図】 図1
Description
本発明は大型平面テレビ用のプラズマディスプレーのスキャンドライバー等の混成集積回路において、ブートストラップコンデンサに駆動パルス電圧が加わってもサウンドノイズを発生することがないコンデンサを用いた混成集積回路装置に関する。
大型テレビ等においてプラズマディスプレーが用いられている。
図2に示すようにプラズマディスプレーの画像制御回路はアドレスドライバとスキャンドライバに制御信号を送り、発光単位(セル)をマッピングする。次に混成集積回路を構成する駆動回路12A、12Bに図3Aに示すように、制御信号を送りセルを4μ秒間隔で放電させる。マッピングは、明るさの諧調(サブフィールド=1m秒)毎に行われ放電により1コマの画像を実現し、秒60コマを繰り返す事により動画になる。
図4に示すように、放電維持回路12A、12Bは電源回路からの電源電圧EがブートストラップコンデンサC1、C3、C4に加えられる。またドライバーIC17の端子HINおよび端子LINに画像制御回路より250KHzのパルス信号が加えられる。それによりドライバーIC17の端子HOおよび端子LOから250KHzのパルス信号が発生する。
ドライバーIC17の端子HOから発生したハイレベルのパルス信号はプリドライバー18のスイッチングトランジスタQ1、Q2のベースに加わり、これらスイッチングトランジスタQ1をONさせ、トランジスタQ2をOFFさせる。それによりスイッチングトランジスタQ1を介して電源電圧EにスイッチングスイッチングトランジスタQ1がOFFの間にブートストラップコンデンサC1、に充電されていた電荷の放電電圧が重畳され、スイッチングトランジスタQ1を介してドライバー19のIGBT1、2のゲートに加わり、ドライバー19のIGBT1、2をONさせる。
このように画像制御回路から発生される250KHzのパルス信号を1KHZと60Hzの周期で駆動しプラズマディスプレーの放電制御を行う。
前述した放電維持回路12A、12Bは放熱効果を上げる為に本出願人が特許第2951102号に示したように絶縁処理した金属基板上に組み込まれ混成集積回路を形成する。
この混成集積回路を図6に示した。絶縁層31を施すことにより絶縁処理した金属基板30上の導電路32にスイッチングトランジスタQ1と共にセラミックコンデンサC1が組み込まれている。
図6はブートストラップコンデンサC1の電極34、34を金属基板30に形成された導電路32、32に半田で固着した図である。ブートストラップコンデンサC1は半田にて導電路32に固着されるが、半田クラックが発生して絶縁不良を起こすことがあるので、絶縁不良を防止するため、エポキシ樹脂等の硬質性樹脂35で被覆している。
図7はセラミックコンデンサC1の断面図である。セラミックコンデンサC1は電極34、34間に積層されたセラッミック層35、35を有する。セラッミックは誘電率が高いことと信頼性が高いため、ブートストラップコンデンサに多く用いられる。しかし電極34、34に20KHzの駆動パルスと50Hzの駆動パルスが加わると、セラミック層35、35は圧電効果で歪み、駆動パルスが掛からなくなると復元する。掛かる動作を駆動パルス信号が加えられている間繰り返すため、セラミックコンデンサは振動しサウンドノイズを発生する。
特開平10−201250号公報にはチョッパー型昇圧回路において、セラミックコンデンサを用いることにより振動が抑圧されることが記載されている。
特許第2951102号公報
特開平10−201250号公報
しかしプラズマディスプレーの画像制御回路等に用いられる混成集積回路では半田クラックから保護するためセラミックコンデンサは前述したように、エポキシ樹脂でモールドされている。しかしエポキシ樹脂は硬質のため、セラミックコンデンサの振動がそのまま伝達される。またプラズマディスプレイの画像制御回路等に用いられる混成集積回路は放熱効果を良くするために表面が絶縁された金属基板上に取付けられる。しかし金属基板に混成集積回路を形成すると、セラミックコンデンサの振動が共鳴し、金属基板は振動しサウンドノイズを発生する。
本発明は放熱効果を高めるため金属基板を用いた混成集積回路装置において、スイッチングトランジスタのON、OFFによりブートストラップコンデンサが振動して、金属基板が共鳴しサウンドノイズが発生するのを防止するもので、
絶縁処理した金属基板上の導電路に駆動パルスにて駆動されるスイッチングトランジスタと該スイッチングトランジスタに接続されるブートストラップコンデンサとを組み込んだ混成集積回路装置において、
前記ブートストラップコンデンサはフイルムコンデンサで構成し、前記スイッチングトランジスタがスイッチングする際のひずむのを防止してサウンドノイズの発生を防ぎ、
前記フイルムコンデンサ及び前記スイッチングトランジスタをトランスファーモールドされた硬質性樹脂で覆う混成集積回路装置を提供する。
絶縁処理した金属基板上の導電路に駆動パルスにて駆動されるスイッチングトランジスタと該スイッチングトランジスタに接続されるブートストラップコンデンサとを組み込んだ混成集積回路装置において、
前記ブートストラップコンデンサはフイルムコンデンサで構成し、前記スイッチングトランジスタがスイッチングする際のひずむのを防止してサウンドノイズの発生を防ぎ、
前記フイルムコンデンサ及び前記スイッチングトランジスタをトランスファーモールドされた硬質性樹脂で覆う混成集積回路装置を提供する。
本発明の混成集積回路装置はプラズマディスプレーの画像制御回路の放熱効果を高めるため絶縁処理した金属基板を用いたものにおいて、プリドライバーのブートストラップコンデンサはフイルムコンデンサで構成したので、間欠的に電源電圧が加わってもフイルムコンデンサは殆ど圧電効果を奏しないため、ブートストラップコンデンサが伸張、収縮を繰り返すことがなく振動せず、金属基板が共鳴してサウンドノイズを発生することを防止できる。
またスイッチングトランジスタ及びブートストラップコンデンサを固着した金属基板の表面をトランスファーモールドされた硬質性樹脂で覆われるようにしたので、ブートストラップコンデンサだけを個別にモールドする必要がないため簡単となる。
図1は本発明の混成集積回路装置の一部分を示す断面図、図2は本発明の混成集積回路装置を説明するために用いたプラズマディスプレーの画像制御回路のブロック図、図3は図2の駆動パルス信号波形図、図4は本発明の混成集積回路装置のパルス駆動部分を説明する駆動回路図、図5は本発明の混成集積回路装置の全体を説明するための斜視図である。
図1は本発明の混成集積回路装置の一部分を示す断面図で、例えばプラズマディスプレースの放電維持回路に用いられる。
ブートストラップコンデンサC1はフイルムコンデンサで構成した。フイルムコンデンサはその両端の電極1、1間に設けられた圧電効果のない誘電体フイルム2とよりなる。誘電体フイルム2はポリエチレンテレフタレートあるいはポリフェニレンサルファイド等のプラスチックフイルムを使用する。
ブートストラップコンデンサC1の両端の電極1、1は金属基板5上の絶縁層6に設けられた導電路3、3に半田4、4で固着されている。
図2は本発明の混成集積回路装置を用いたプラズマディスプレーの画像制御回路のブロック図である。プラズマディスプレーのスキャンドライバーは電源回路と駆動回路12A、12Bを含む本発明の混成集積回路装置およびプラズマディスプレイー15よりなる。
図3Aに示すように、画像制御回路10より電源電圧が放電維持回路12A、12Bに加わると、放電維持回路12A、12Bから1サブフィールド(1m秒)間に250KHzの駆動パルス信号を発生と、アドレススキャンマッピングを行う。
図3Bに示すように斯かる動作を繰返し1秒間に60枚の動画を表示す。
図4は本発明の混成集積回路装置を形成する放電維持回路12A、12Bの回路図である。
放電維持回路12A、12BはドライバーIC17と、スイッチングトランジスタQ1、Q2、Q3、Q4とブートストラップコンデンサC1、C3、C4とよりなるプリドライバー18と、IGBT1、2、3、4とよりなるドライバー19とよりなる。ブートストラップコンデンサC1、C3、C4はフイルムコンデンサで構成される。
次に放電維持回路12A、12Bの動作を説明する。電源回路からの電源電圧EはブートストラップコンデンサC1、C3、C4に加えられる。またドライバーIC17の端子HINおよび端子LINに画像制御回路13より250KHzの駆動パルス信号が加えられる。それによりドライバーIC17の端子HOおよび端子LOから電圧変換された250KHzの駆動パルス信号が発生する。
ドライバーIC17の端子HOから発生したハイレベルの駆動パルス信号はプリドライバー18のスイッチングトランジスタQ1、Q2のベースに加わり、これらスイッチングトランジスタQ1をONさせ、トランジスタQ2をOFFさせる。それによりスイッチングトランジスタQ1を介して電源電圧にスイッチングトランジスタQ1がOFFの間にブートストラップコンデンサC1に充電されていた電荷の放電電圧が重畳され、スイッチングトランジスタQ1を介してドライバー19のIGBT1、2のゲートに加わり、ドライバー19のIGBT1、2をONさせる。
このようにドライバーIC17から前記プリドライバー18のベースに加わる駆動パルス信号は5Vであったのが、プリドライバー18でドライバー19のIGBT1、2のドライブ電圧が15V~18Vに昇圧される。ドライブ電圧を15V~18Vに昇圧し電流増幅することによりIGBT1、2は損失が少なくなる。
IGBT1、2がONすることにより、端子VSからの電源電圧がIGBT1、2を介して端子SUSに出力される。
このように画像制御回路13から発生される250KHzの駆動パルス信号と1KHz、60Hzの駆動パルス信号をプラズマディスプレー15の端子SUS_OUTに加え、1フィールド60枚/秒の動画表示を行う。
同様にドライバーIC17の端子LOから発生したローレベルの駆動パルス信号はプリドライバー18のスイッチングトランジスタQ3、Q4のベースに加わり、トランジスタQ4をONさせ、トランジスタQ3をOFFさせる。それによりスイッチングトランジスタQ4を介してスイッチングトランジスタQ4がOFFの間にブートストラップコンデンサC3、C4に充電されていた電荷の放電電圧が重畳され、スイッチングトランジスタQ4を介してドライバー19のIGBT3、4のゲートに加わり、ドライバー19のIGBT3、4をONさせる。
IGBT3、4はIGBT1、2がOFFするとONされるようになっているので、IGBT1、2がONされている間に蓄積された電荷がIGBT3、4を介して放電する。
図5は本発明の混成集積回路の斜視図である。
金属基板5は放熱効果が優れているアルミ板で表面を酸化させることにより絶縁層6を形成している。金属基板5の絶縁層6には導電路3、3が形成されており、その導電路3、3にはドライバーIC17、スイッチングトランジスタQ1、Q2あるいはブートストラップコンデンサC1が組み込まれている。
前述した図1に示すように、ブートストラップコンデンサC1は両端の電極1、1が導電路3、3に半田4、4で固着されている。
金属基板6の導電路に固着されたドライバーIC17、スイッチングトランジスタQ1、Q2、Q3、Q4及びブートストラップコンデンサC1、C3、C4、IGBT1、2、3、4はトランスファーモールドされたエポキシ樹脂で覆われる。
ブートストラップコンデンサC1はフイルムコンデンサで構成した。従ってプリドライバー18のスイッチングトランジスタQ1、Q2等がON、OFFすることによりパルス状の電圧がフイルムコンデンサに加わっても、フイルムコンデンサは圧電効果がないためひずむことがない。そのため混成集積回路装置の放熱効果を高めるために金属基板を用いてもノイズを発生することがない。
C1 ブートストラップコンデンサ
C3 ブートストラップコンデンサ
C4 ブートストラップコンデンサ
Q1 スイッチングトランジスタ
Q2 スイッチングトランジスタ
Q3 スイッチングトランジスタ
Q4 スイッチングトランジスタ
1 電極
2 誘電体フイルム
3 導電路
4 半田
5 金属基板
6 絶縁層
7 硬質性樹脂
C3 ブートストラップコンデンサ
C4 ブートストラップコンデンサ
Q1 スイッチングトランジスタ
Q2 スイッチングトランジスタ
Q3 スイッチングトランジスタ
Q4 スイッチングトランジスタ
1 電極
2 誘電体フイルム
3 導電路
4 半田
5 金属基板
6 絶縁層
7 硬質性樹脂
Claims (3)
- 絶縁処理した金属基板上の導電路に駆動パルスにて駆動されるスイッチングトランジスタと該スイッチングトランジスタに接続されるブートストラップコンデンサとを組み込んだ混成集積回路装置において、
前記ブートストラップコンデンサはフイルムコンデンサで構成し、前記スイッチングトランジスタがスイッチングする際のひずむのを防止してサウンドノイズの発生を防ぎ、
前記フイルムコンデンサ及び前記スイッチングトランジスタをトランスファーモールドされた硬質性樹脂で覆うことを特徴とする混成集積回路装置。 - 前記フイルムコンデンサはポリエチレンテレフタレートあるいはポリフェニレンサルファイドのプラスチックフイルムを使用したことを特徴とする混成集積回路装置。
- 前記硬質性樹脂はエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の混成集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007249556A JP2009081280A (ja) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 混成集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007249556A JP2009081280A (ja) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 混成集積回路装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
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Family Applications (1)
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JP2007249556A Pending JP2009081280A (ja) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | 混成集積回路装置 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012104633A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
WO2015021184A1 (en) * | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Texas Instruments Incorporated | High voltage hybrid polymeric-ceramic dielectric capacitor |
-
2007
- 2007-09-26 JP JP2007249556A patent/JP2009081280A/ja active Pending
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JP2012104633A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
WO2015021184A1 (en) * | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Texas Instruments Incorporated | High voltage hybrid polymeric-ceramic dielectric capacitor |
CN105408999A (zh) * | 2013-08-06 | 2016-03-16 | 德州仪器公司 | 高电压混合聚合陶瓷电介质电容器 |
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