JP3784177B2 - ドライバic - Google Patents
ドライバic Download PDFInfo
- Publication number
- JP3784177B2 JP3784177B2 JP27462198A JP27462198A JP3784177B2 JP 3784177 B2 JP3784177 B2 JP 3784177B2 JP 27462198 A JP27462198 A JP 27462198A JP 27462198 A JP27462198 A JP 27462198A JP 3784177 B2 JP3784177 B2 JP 3784177B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- driver
- drive
- driven
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/22—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20
- G03G15/32—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head
- G03G15/326—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern involving the combination of more than one step according to groups G03G13/02 - G03G13/20 in which the charge pattern is formed dotwise, e.g. by a thermal head by application of light, e.g. using a LED array
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/04036—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors
- G03G15/04045—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors for exposing image information provided otherwise than by directly projecting the original image onto the photoconductive recording material, e.g. digital copiers
- G03G15/04054—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors for exposing image information provided otherwise than by directly projecting the original image onto the photoconductive recording material, e.g. digital copiers by LED arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
- H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49175—Parallel arrangements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光装置における発光素子群、サーマルプリンタにおける発熱抵抗体群、表示装置における表示素子群のような被駆動素子群を個別に駆動するための駆動素子群を備えたドライバICに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のドライバICとして、被駆動ICであるLEDアレイに配列された複数のLEDを個別に駆動するドライバIC(以下、LEDドライバICとも称する)について以下に説明する。LEDドライバICは、例えば電子写真プリンタに用いられ、LEDアレイとともに電子写真プリンタのLEDヘッドを構成する。
【0003】
図19は従来のドライバICのレイアウト図である。図19のドライバICは、例えば特開平6−297765号公報に開示された技術を用いて作製されたものである。また、図19には、LEDアレイ100のレイアウト図も示してある。ドライバIC400のレイアウトは対面図であり、LEDアレイ100のレイアウトは裏面(コモンカソード電極側)からの透視図である。LEDアレイ100は、192個のLEDを配列したものである、また、ドライバIC400は、1チップ当たり192個のLEDを駆動するものである。
【0004】
ドライバIC400は、フリップフロップ回路FF1〜FF192により構成されるシフトレジスタ回路201と、ラッチ回路LT1〜LT192からなるラッチ回路群202と、プリバッファ回路G1〜G192からなるプリバッファ回路群204と、駆動トランジスタTr1〜Tr192からなる駆動トランジスタ群205と、入力電極パッド群210と、駆動電極パッドDO1〜DO192からなる駆動電極パッド群220と、電源電極230と、電源電極パッド431とを備えている。なお、図19に示す寸法Aは、偶数番号の駆動電極パッド(DO2,DO4,…,DO192)の縁から電源電極230の縁までの距離である。
【0005】
駆動電極パッド群220は、LEDアレイ100の192個のLEDをそれぞれ駆動するための駆動電極パッドDO1〜DO192を、長方形のドライバIC400の一方の長辺に沿って二列に千鳥配置したものである。また、入力電極パッド群210は、外部からそれぞれ信号が入力される複数の入力電極パッドを、ドライバIC400の他方の長辺に沿って配置したものである。
【0006】
シフトレジスタ回路201、ラッチ回路群202、プリバッファ回路群204、および駆動トランジスタ群205は、それぞれドライバIC400の長辺方向に駆動電極パッド群220の配列ピッチとほぼ等しいピッチで配列されており、また入力電極パッド群210側から駆動電極パッド群220側に上記の順で配置されている。
【0007】
電源電極230は、駆動トランジスタ群205とプリバッファ回路群204の間に設けられた幅Wなるアルミニウム(Al)電極であり、駆動トランジスタ群205(駆動トランジスタTr1〜Tr192の列)に沿ってドライバIC400の両短辺側端部まで延びている。
【0008】
電源電極230上には、外部から駆動用電源VDDHを供給するための電源電極パッド431が複数個(図19では2個)設けられている。駆動トランジスタ群205の駆動トランジスタTr1〜Tr192のソース端子は、近傍の電源電極230にそれぞれ個別に接続されている。
【0009】
2個の電源電極パッド431は、駆動トランジスタTr64,Tr132(駆動電極パッドDO64,DO132)に対応する位置にそれぞれ設けられている。
【0010】
LEDアレイ100は、アノード電極パッドLI1〜LI192からなるアノード電極パッド群120を表面に備えている。
【0011】
アノード電極パッド群120は、ドライバIC400の駆動電極パッドDO1〜DO192にそれぞれ接続するためのアノード電極パッドLI1〜LI192を、長方形のLEDアレイ100の一方の長辺に沿って二列に千鳥配置したものである。アノード電極パッドLIi(iは1から192までの任意の整数)は、駆動電極パッドDOiに対応する位置に設けられている。
【0012】
図20はLEDアレイ100と従来のドライバIC400からなるチップモジュールの断面構造図であり、図19におけるC−C’間に対応する断面図である。図20において、LEDアレイ100の表面には、発光部101と、個別アノード電極(Al電極)102と、アノード電極パッド(Al電極パッド)103とが、配列された複数のLEDに個別に対応して設けられている。アノード電極パッド103は、図19のアノード電極パッドLIiに相当するものである。また、LEDアレイ100の裏面には、コモンカソード電極104が設けられている。
【0013】
LEDアレイ100に配列されたLEDは、発光部101のpn接合面に平行な方向に光を放射する端面発光形LEDである。アノード電極パッド103は、ドライバIC400の対応する駆動電極パッド221に接続するためのものであり、個別アノード電極102の一端に一体形成されている。個別アノード電極102の他端は、発光部101のp型領域に接続している。また、コモンカソード電極104は、全ての発光部101のn型領域(LEDアレイ100のn型半導体基板)に接続している。
【0014】
また、図20において、ドライバIC400は、入力電極パッド群210(図19参照)を構成する入力電極パッド211と、駆動電極パッド群220(図19参照)を構成する駆動電極パッド221と、電源電極パッド431とを備えている。
【0015】
入力電極パッド211は、Al電極パッド211aと、この上に設けられたAu(金)バンプ211bからなる。また、駆動電極パッド221は、図19の駆動電極パッドDOiに相当するものであり、Al電極パッド221aと、この上に設けられたAuバンプ221bからなる。
【0016】
電源電極パッド431は、電源電極(Al電極)230における駆動トランジスタTr64およびTr132(駆動電極パッドDO64およびDO132)の近傍領域であるAl電極パッド431aと、この上に設けられたAuバンプ431bからなる。
【0017】
ドライバIC400は、駆動電極パッド群220を配置したアレイ搭載領域にLEDアレイ100がACF(Anisotropic Conductive Film :異方導電性フィルム)接続され、LEDアレイ100とともにチップモジュールを構成する。ACF303は、加熱硬化性のACF樹脂303aにAuメッキコートされた導電性粒子303bを分散させたものである。
【0018】
ドライバIC400とLEDアレイ100とを接続するACF接続工程は、
LEDアレイ100のアノード電極パッド103をドライバIC400のAuバンプ211bを設けた駆動電極パッド221に対向させ、これらの間にACF303を挟み込んでLEDアレイ100をドライバIC400上に載置し、加熱することによりACF樹脂303aを軟化させるとともに、LEDアレイ100を加圧し、さらに高温に加熱した後、冷却することによりACF樹脂303aを硬化させものである。ACF樹脂303aを熱硬化させることにより、両チップを機械的に接着するとともに両チップ間を封止する。また、アノード電極パッド103とAuバンプ221bの間に導電性粒子303bを挟み込むことにより、対応するアノード電極パッド103と駆動電極パッド221とをワイヤーを用いずにダイレクトに接続する。
【0019】
ここで、Auバンプ211bの高さ(厚み)は約15[μm]であり、ACF樹脂303a中に分散された導電性粒子303bの直径は約5[μm]である。Auバンプ221bを導電性粒子303bの直径よりも厚い(高い)寸法に形成したことにより、LEDアレイ100のアノード電極パッド103と、ドライバIC400のAuバンプ221bの間に挟み込まれた導電性粒子303bのみが電気的接続に寄与し、その他の方向への意図しない導通を避けることができる。
【0020】
上記のチップモジュールをLEDヘッドのプリント配線板にダイボンドした場合には、ドライバIC400の入力電極パッド211および電源電極パッド431はボンディングワイヤー(Auワイヤー)302aおよび302bによりそれぞれプリント配線板の信号出力電極パッドおよび電源供給電極パッドに接続される。また、LEDアレイ100のコモンカソード電極104は、後述する図8のボンディングワイヤー302cによりプリント配線板の接地電極パッドに接続される。
【0021】
図21は従来のドライバIC400における電源電極パッド431および電源電極230の等価回路図である。図21において、抵抗R201,R202は、駆動用電源VDDHを外部から供給するために電源電極パッド431にボンディングされたAuワイヤー302b(図20参照)の抵抗をモデル化したものである。また、S1〜S192は、電源電極230における駆動トランジスタTr1〜Tr192のソース端子の接続位置を示すノード番号である。また、抵抗R1〜R191は、電源電極230における隣り合う駆動トランジスタのソース端子間(隣り合うノード間)の抵抗をモデル化したものである。
【0022】
駆動トランジスタ(PMOSトランジスタ)Tri(iは1から192までの任意の整数)のゲート端子は、プリバッファ回路Gi(図19参照)に接続されている。また、駆動トランジスタTriのドレイン端子は、ACF接続された駆動電極パッド221(図20参照)およびアノード電極パッド103(図20参照)を介し、LED LDiの個別アノード電極102(図20参照)に接続されている。駆動トランジスタTriは、プリバッファ回路Giからゲート端子に制御電圧が供給されると、この制御電圧およびソース端子(ノードSi)の電位に応じた駆動電流IdrvをLED LDiに供給する。
【0023】
ドライバIC400では、電源電極パッド431は、駆動トランジスタTr64およびTr132(駆動電極パッドDO64およびDO132)の近傍に配置されているので、ワイヤーのモデル抵抗R201,R202は、それぞれノードS64およびS132(駆動トランジスタTr64およびTr132のソース端子の接続ノード)に接続している。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のドライバIC400においては、LEDアレイ100の全LEDを同時に駆動する場合には、駆動トランジスタTr1〜Tr192からLED LD1〜LD192にそれぞれ供給される駆動電流がLEDごとに(ドットごとに)ばらついてしまうという問題があった。この駆動電流のばらつきの第1の原因は、電源電極230の電位分布が場所により変動していることである。また、第2の原因は、ドライバIC400の駆動電極パッド221とLEDアレイ100のアノード電極パッド103との接続抵抗の増大によるものである。
【0025】
図21の等価回路において、LEDアレイ100の全LED(全ドット)を同時に駆動する場合には、駆動電流は抵抗R201およびR202からノードS64およびS132を介して駆動トランジスタTr1〜Tr192に供給され、駆動トランジスタTriからLED LDiに供給される。全LEDを同時に駆動する場合には、ボンディングワイヤー302b(図20参照)のモデル抵抗R201およびR202での電圧降下もさることながら、電源電極230における隣り合うノード間のモデル抵抗R1〜R191での電圧降下の影響が問題となる。この電源電極230における隣り合うノード間の電圧降下による駆動電流のばらつきは、同時に駆動させるLEDの個数が多いほど、つまり同時に発光させるLEDの個数が多いほど大きくなる。
【0026】
図22はドライバIC400とLEDアレイ100からなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときの電源電極230の電位分布を示す図である。また、図23はドライバIC400とLEDアレイ100からなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときのそれぞれのLEDの駆動電流を示す図である。図22の電位分布および図23の駆動電流は、図21の等価回路に基づいて計算したものである。図22において、横軸は電源電極230おけるノードSの番号(対応するドット番号)であり、縦軸の電位分布は任意スケールで示してある。また、図23において、横軸はLEDの番号(ドット番号)であり、縦軸の駆動電流値は任意スケールで示してある。
【0027】
ドライバIC400では、外部から駆動用電源VDDHを供給するための電源電極パッド431(図19参照)は、ノードS64およびS132に設けられているため、抵抗R1〜R192により、図22に示すように、ノードS64およびS132の電位が最も高くなり、ノードS64およびS132から離れるに従って電位が低くなる。また、ノードS64およびS132の近傍での電流密度および電圧降下が最も大きくなり、ノードS64およびS132から離れるに従って電流密度および電圧降下が小さくなる。また、電源電極230の両端のノードS1およびS192の電位が最も低くなる。
【0028】
このため、図23に示すように、ノードS64およびS132(駆動トランジスタTr64およびTr132、駆動電極パッドDO64およびDO132)に対応するLED LD64およびLD132の駆動電流が最も大きくなり、LED LD64およびLD132から離れるに従って駆動電流が小さくなる。また、LEDアレイ100の両端のLED LD1およびLD192の駆動電流が最も小さくなる。
【0029】
なお、図22に示す電源電極230における電位分布、従って図23に示す駆動電流のドット間ばらつきは、電源電極230におけるノード間の抵抗R1〜R191に起因するものなので、これらの抵抗値を小さくすれば、駆動電流のドット間ばらつきを解消することができる。しかし、抵抗R1〜R191を小さくするのために電源電極230の幅W(図19参照)を広くすると、ドライバICのチップサイズが大きくなってしまう。
【0030】
次に、図24はLEDアレイ100と従来のドライバIC400とをACF接続した場合のドライバIC400上でのACF303の広がり具合を示す図である。図24はLEDアレイ100とドライバIC400をACF接続したあとにLEDアレイ100を取り外し、ドライバIC400上に残存しているACF303を観察した図と考えて良い。
【0031】
従来のドライバIC400では、図24に示すように、ACF303が駆動電極パッド群220の両端部に位置する駆動電極パッドDO1,DO2,DO191,DO192を完全に被覆していないことがあり、この場合には、駆動電極パッド群220の両端部のAuバンプ221bとLEDアレイ100の対応するアノード電極パッド103の間に挟み込まれる導電性粒子303b(図20参照)の個数が少なくなり、駆動電極パッド群220の両端部の駆動電極パッドDO1,DO2,DO191,DO192と対応するアノード電極パッド103とのACF接続部の抵抗が増大する。ACF接続抵抗が増大すると、LEDアレイ100の両端部のLED LD1,LD2,LD191,LD192に供給される駆動電流が小さくなるので、駆動電流のドット間ばらつきが大きくなる。
【0032】
また、ACF接続工程において、LEDアレイ100の加圧が不完全である場合等にも、駆動電極パッドDO1〜DO192のACF接続抵抗が増大し、駆動電流のドット間ばらつきが大きくなる。
【0033】
以上のような電源電極230の電位分布の変動あるいは駆動電極パッドDO1〜DO192の接続抵抗の増大による駆動電流のドット間ばらつきは、電子写真プリンタの印刷品位を低下させる原因になる。
【0034】
また、従来のドライバIC400においては、上記の駆動電極パッドDO1〜DO192の接続異常が、オープン不良になってしまうこともあり、ドライバIC400とLEDアレイ100からなるチップモジュールの製造歩留まりを低下させるという問題があった。
【0035】
また、従来のドライバIC400においては、駆動電極パッド群220と電源電極230(駆動トランジスタ群205)の間に、回路素子を配置しないむだな領域を設ける必要があり、これによりドライバICのチップサイズが大きくなってしまうという問題があった。
【0036】
図19および図20において、駆動電極パッド群220(駆動電極パッド221)と、電源電極パッド431の間の寸法Aの領域には、駆動トランジスタ群205のみが設けられており、駆動電極パッド群220と駆動トランジスタ群205の間の領域は、回路素子を配置しないむだな領域になっている。従来のドライバIC400において上記寸法Aの領域を設けるのは、下記の理由による。
【0037】
図20で説明したACF接続工程において、軟化したACF303がアレイ搭載領域から電源電極パッド431の方向に滲み出す。滲み出してくるACF303の量は、加熱前のACF303の厚みなどにより決まるものであるが、LEDアレイ100のアノード電極パッド103とドライバIC400のAuバンプ221bとの間に十分な個数の導電性粒子303bを介在させ、良好に接続させるためには、加熱前のACF303にある程度の厚さが必要である。このため、電源電極パッド431の方向にACF303が滲み出すことは避けられない。
【0038】
上記寸法Aの領域が過小であると、滲み出したACF303が電源電極パッド431のAuバンプ431b上に覆い被さり、このACF303が邪魔になり、このあとの工程でAuバンプ431にワイヤーをボンディングすることができなくなることがある。そこで、従来のドライバIC400では、このようなACFの滲み出しを考慮して上記寸法Aの領域を設けているのである。
【0039】
本発明は、以上のような従来の問題を解決するためになされたものであり、被駆動素子群に供給する駆動電流のドット間ばらつきを小さくすることができるドライバICを提供することを目的とするものである。さらに、チップサイズを小さくすることができるドライバICおよび被駆動ICとの接続不良を低減することができるドライバICを提供することを目的とするものである。
【0041】
【課題を解決するための手段】
本発明によるドライバICは、複数の駆動素子をチップ化したドライバICにおいて、前記複数の駆動素子をチップの長辺方向に配列してなる駆動素子群と、前記駆動素子群に沿ってチップの両短辺側端部まで延び、前記複数の駆動素子にそれぞれ電源を供給する電源電極層と、外部から前記電源を供給するために前記電源電極層上に設けられた電源電極部と、前記駆動素子を対応する被駆動素子にそれぞれ接続するための複数の駆動電極部を、チップの一方の長辺に沿って配列した電極部群とを有し、前記被駆動素子をチップ化した被駆動ICが、チップの前記電極部群側の長辺に沿った被駆動IC搭載領域にACF(異方導電性フィルム)接続され、前記電極部群は、Au(金)バンプを設けたものであり、前記電源電極層上に、チップの両短辺側端部まで延びるとともに、該Auバンプの高さと同じ厚さであって、ACFをせき止める高さを有するAu電極層を有することを特徴とするものである。
【0044】
【発明の実施の形態】
LEDアレイを駆動するドライバIC(以下、LEDドライバICとも称する)に本発明のドライバICを適用した場合について以下に説明する。LEDドライバICには、被駆動ICとなるLEDアレイチップがACF(Anisotropic Conductive Film :異方導電性フィルム)接続され、このLEDアレイとLEDドライバICからなるチップモジュールは、電子写真プリンタのLEDヘッドを構成する。電子写真プリンタは、帯電した感光体ドラムにLEDヘッドから印刷データに応じて選択的に光を照射することにより静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させ、現像して感光体ドラムにトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写し、定着させるプリンタである。
【0045】
本発明のドライバICの実施の形態を説明する前に、まず電子写真プリンタについて簡単に説明する。図12は電子写真プリンタのブロック構成図である。また、図13は電子写真プリンタの駆動タイミング図である。
【0046】
図12の電子写真プリンタは、印刷制御部1と、モータドライバ2および4と現像転写プロセス用モータ3と、用紙送りモータ5と、用紙吸入口センサ6と、用紙排出口センサ7と、用紙残量センサ8と、用紙サイズセンサ9と、LEDヘッド19と、定着器22と、定着器温度センサ23と、帯電用高圧電源25と、転写用高圧電源26と、現像器27と、転写器28とを備えている。
【0047】
印刷制御部1は、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、入出力ポート、タイマ等によって構成され、図示しない上位コントローラに従ってプリンタ全体をシーケンス制御し、プリンタの印刷動作を制御する。また、LEDヘッド19は、それぞれ1ドット(ピクセル)の印刷のために設けられたLEDを複数個線上に配列したものであり、LEDアレイチップおよびLEDドライバIC等により構成されている。
【0048】
まず、印刷制御部1は、上位コントローラから印刷指示信号SG1を受信すると、まず定着器温度センサ23によってヒータ22aを内蔵した定着器22が使用可能な温度範囲にあるか否かを検出し、使用可能な温度範囲になければヒータ22aに通電し、使用可能な温度まで定着器22を加熱する。
【0049】
次に、印刷制御部1は、現像転写プロセス用モータ(PM)3をモータドライバ2を介して回転させ、図示しない感光体ドラムを回転させる。同時に、印刷制御部1は、チャージ信号SGCによって帯電用電圧電源25をオンさせ、現像器27をマイナス電位に帯電させる。そして、セットされている図示しない用紙の有無および種類が用紙残量センサ8、用紙サイズセンサ9によって検出し、用紙送りモータ(PM)5をモータドライバ4を介して回転させ、用紙に合った用紙送りを開始させる。ここで、用紙送りモータ5はモータドライバ4を介して双方向に回転することが可能であり、印刷制御部1は、最初に用紙送りモータ5を逆転させてセットされた用紙を用紙吸入ロセンサ6が検知するまで搬送させる。続いて、用紙送りモータ5を正回転させて用紙をプリンタ内部に搬送させる。
【0050】
次に、印刷制御部1は、用紙が印刷可能な位置まで到達すると、上位コントローラに対してタイミング信号SG3(主走査同期信号、副走査同期信号を含む)を送信し、上位コントローラにおいてページごとに編集されたビデオ信号SG2を受信する。
【0051】
そして、印刷制御部1は、LEDヘッド19にクロック信号HD−CLKを送信し、受信したビデオ信号SG2を印刷データ信号HD−DATAとして順次LEDヘッド19内に転送し、1ライン分のビデオ信号SG2を受信すると、LEDヘッド19にラッチ信号HD−LOADを送信し、印刷データ信号HD−DATAをLEDヘッド19内に保持させる。なお、印刷制御部1は、ビデオ信号SG2を印刷ラインごとに受信する。また、印刷制御部1は、上位コントローラから次のラインのビデオ信号SG2を受信している最中においても、LEDヘッド19に保持した印刷データ信号HD−DATAについて印刷できる。
【0052】
次に、印刷制御部1は、LEDヘッド19にストローブ信号HD−STB−Nを送信し、LEDヘッド19により、マイナス電位に帯電した感光体ドラム上に印刷データ信号HD−DATAに応じた光を選択的に照射させ、上記の感光体ドラム上に電位の上昇したドットからなる静電潜像を形成させ、現像部27において、マイナス電位に帯電した画像形成用のトナーを上記電位の上昇した各ドットに吸引させて感光体ドラム上にトナー像を形成させ、さらに転写信号SG4によって転写用高圧電源26をオンさせて転写器28をプラス電位に帯電させ、感光体ドラムと転写器28の間を通過する用紙上にトナー像を転写させる。
【0053】
次に、印刷制御部1は、用紙送りモータ5により、上記転写されたトナー像を有する用紙を、ヒータ22aを内蔵する定着器22に搬送してこれに当接させ、定着器22が発生する熱によりトナー像を用紙に定着させ、この定着させた画像を有する用紙をさらに搬送させ、用紙排出口センサ7を通過させてプリンタ外部に排出させる。以後、上記の動作を繰り返す。なお、印刷制御部1は、用紙サイズセンサ9、用紙吸入ロセンサ6の検知に対応して、用紙が転写器28を通過している間だけ転写用高圧電源26からの電圧を転写器28に印加する。そして、印刷が終了し、用紙が用紙排出口センサ7を通過すると、帯電用高圧電源25による現像器27への電圧印加を終了し、同時に現像転写プロセス用モータ3の回転を停止させる。
【0054】
次に、図12の電子写真プリンタにおけるLEDヘッド19の構成について簡単に説明する。図14はLEDヘッド19の回路構成図である。なお、例えば、A4サイズの用紙に1インチ当たり600ドットの解像度で印刷可能なプリンタでは、1ラインは4992ドットからなる。図14には、1ラインに4992ドットを印字する場合の回路構成を示してある。
【0055】
図14に示すように、LEDヘッド19は、フリップフロップ回路FF1〜FF4992と、ラッチ回路LT1〜LT4992と、プリバッファ回路G1〜G4992と、駆動トランジスタ(PMOSトランジスタ)Tr1〜Tr4992と、LED LD1〜LD4992と、インバータ回路IV1〜IV26(IV2〜IV26は図示省略)と、制御電圧発生回路CV1〜CV26(CV2〜CV26は図示省略)とを備えている。また、LEDヘッド19には、印刷制御部1(図12参照)から印刷データ信号HD−DATA、クロック信号HD−CLK、ラッチ信号HD−LOAD、およびストローブ信号HD−STB−N(それぞれ図13参照)が入力される。また、LEDヘッド19には、駆動用電源VDDHが供給される。インバータ回路IV1〜IV26は、負論理信号であるストローブ信号HD−STB−Nを論理反転させる。
【0056】
フリップフロップ回路FF1〜FF4992は、隣り合うフリップフロップ回路のデータ入力端子Dと非反転データ出力端子Qとを相互に接続することにより縦続接続されており、4992段のシフトレジスタ回路を構成している。初段のフリップフロップ回路FF1のデータ入力端子Dには、印刷データ信号HD−DATAが入力される。また、フリップフロップ回路FF1〜FF4992のクロック入力端子には、クロック信号HD−CLKが入力される。このシフトレジスタ回路は、初段のフリップフロップ回路FF1に入力される印刷データ信号HD−DATAのビットデータをクロック信号HD−CLKに同期して次段のフリップフロップ回路に順次シフトさせ、1ライン分の印刷データ信号HD−DATAに相当する4992ドット分のビットデータをフリップフロップ回路FF1〜FF4992にそれぞれ格納する。
【0057】
ラッチ回路LTk(kは1から4992までの任意の整数)のデータ入力端子Dは、フリップフロップ回路FFkの非反転データ出力端子Qに接続されている。また、ラッチ回路LT1〜LT4992のラッチ入力端子Gには、ラッチ信号HD−LOADが入力される。このラッチ回路LTkは、ラッチ信号HD−LOADが入力されると、フリップフロップ回路FFkに格納されたビットデータをラッチする。
【0058】
プリバッファ回路Gkの第1の入力端子は、ラッチ回路LTkの非反転データ出力端子Qに接続されている。また、プリバッファ回路G1〜G4992の第2の入力端子には、ストローブ信号HD−STB−Nの反転信号が入力される。また、プリバッファ回路Gkの出力端子は、駆動トランジスタTrkのゲート端子に接続されている。このプリバッファ回路Gkは、ラッチ回路LTkから出力される1ライン分の印刷データ信号HD−DATAの第kドットのビットデータと、ストローブ信号HD−STB−Nの反転信号との論理積を生成し、この論理積に従い、対応する駆動トランジスタTrkをオンさせる。
【0059】
駆動トランジスタTrkのドレイン端子は、LED LDkのアノード端子に接続されている。また、駆動トランジスタTr1〜Tr4992のソース端子には、電源VDDHが供給される。また、LED LDkのカソード端子は接地されている。駆動トランジスタTrkがオンすると、対応するLED LDkに駆動電流が供給される。これにより、ストローブ信号HD−STB−Nが入力されている期間において、LED LD1〜LD4992が上記1ライン分のビットデータに従って発光する。
【0060】
図15はLEDヘッド19のブロック構成図である。図15において、LEDヘッド19は、26個のLEDアレイ100(CHP1〜CHP26)と、26個のドライバIC200(DRV1〜DRV26)と、基準電圧発生回路300とを備えている。なお、図14では基準電圧発生回路300の図示を省略してあった。
【0061】
LEDアレイ100は、192個のLEDを配列したものである。ここで、例えば、LEDアレイCHP1の192個のLEDは、図14のLED LD1〜LD192に相当し、LEDアレイCHP26の192個のLEDは、図14のLED LD4801〜LD4992に相当する。
【0062】
ドライバIC200は、シフトレジスタ回路201と、ラッチ回路群202と、インバータ回路203と、プリバッファ回路群204と、駆動トランジスタ群205と、制御電圧発生回路206とを備えている。
【0063】
ここで、例えば、ドライバIC DRV1においては、シフトレジスタ回路201は図14のフリップフロップ回路FF1〜FF192に相当し、ラッチ回路群202は図14のラッチ回路LT1〜LT192に相当し、インバータ回路203は図14のインバータ回路IV1に相当し、プリバッファ回路群204は図14のプリバッファ回路G1〜G192に相当し、駆動トランジスタ群205は図14の駆動トランジスタTr1〜Tr192に相当し、制御電圧発生回路206は図14の制御電圧発生回路CV1に相当する。同様に、ドライバIC DRV26においては、シフトレジスタ回路201は、図14のフリップフロップ回路FF4801〜FF4992に相当し、ラッチ回路群201は図14のラッチ回路LT4801〜LT4992に相当し、インバータ回路203は図14のインバータ回路IV26に相当し、プリバッファ回路群204は図14のプリバッファ回路G4801〜G4992に相当し、駆動トランジスタ群205は図14の駆動トランジスタTr4801〜Tr4992に相当し、制御電圧発生回路206は図14の制御電圧発生回路CV26に相当する。
【0064】
シフトレジスタ回路201は、192個のフリップフロップ回路を縦続接続したものである。また、ドライバIC DRV1〜DRV26のシフトレジスタ回路201は縦続接続されている。また、ラッチ回路群202は、192個のラッチ回路から構成され、ラッチ信号HD−LOADが入力されると、シフトレジスタ回路201に格納された印刷データ信号HD−DATAの192ドット分のビットデータをラッチする。また、インバータ回路203は、負論理信号であるストローブ信号HD−STB−N(図13参照)を論理反転させる。また、プリバッファ回路群204は192個のプリバッファ回路から構成され、駆動トランジスタ群205は192個の駆動トランジスタ(PMOSトランジスタ)から構成される。
【0065】
基準電圧発生回路300は、基準電圧VREFを生成し、この基準電圧VREFをドライバIC DRV1〜DRV26の制御電圧発生回路206に供給する。また、制御電圧発生回路206は、駆動トランジスタ群205がLEDアレイ100に供給する駆動電流の値を制御するための制御電圧を生成し、この制御電圧をプリバッファ回路群204に供給する。
【0066】
図16はプリバッファ回路Gk(kは1から4992までの任意の整数)および制御電圧発生回路206の内部構成回路図である。図16において、プリバッファ回路Gkは、AND回路ADkと、PMOSトランジスタTPkと、NMOSトランジスタTNkとを有する。また、制御電圧発生回路206は、演算増幅器206aと、PMOSトランジスタ206bと、抵抗Rrefとを有する。
【0067】
制御電圧発生回路206において、演算増幅器206aの反転入力端子には、基準電圧回路300による基準電圧VREFが入力される。また、演算増幅器206aの非反転入力端子は、PMOSトランジスタ206bのドレイン端子に接続されるとともに、抵抗Rrefを介して接地されている。また、制御電圧Vcontrolの出力端子である演算増幅器206aの出力端子は、PMOSトランジスタ206bのゲート端子に接続されている。PMOSトランジスタ206bのソース端子には電源VDDが供給される。PMOSトランジスタ206bは、ゲート長が駆動トランジスタ(PMOSトランジスタ)Trkと相等しいサイズとなるように形成されている。
【0068】
この制御電圧発生回路206は、演算増幅器206aと、PMOSトランジスタ206bと、抵抗Rrefとによりフィードバック制御回路を構成しており、抵抗RrefおよびPMOSトランジスタ206bに流れる電流Irefは、電源VDDの電圧によらず基準電圧VREFと抵抗Rrefの値のみにより決定される。
【0069】
プリバッファ回路Gkにおいて、AND回路ADkには、ラッチ回路LTkの出力信号(印刷データ信号HD−DATAのビットデータ)と、インバータ回路203の出力信号(ストローブ信号HD−STB−Nの反転信号)とが入力される。AND回路ADkの出力端子は、PMOSトランジスタTPkのゲート端子およびNMOSトランジスタTNkのゲート端子に接続されている。PMOSトランジスタTPkのソース端子には駆動用電源VDDHが供給され、NMOSトランジスタTNkのソース端子には制御電圧Vcontrolが供給される。PMOSトランジスタTPkのドレイン端子およびNMOSトランジスタTNkのドレイン端子は、駆動トランジスタTrkのゲート端子に接続されている。
【0070】
このプリバッファ回路Gkは、印刷データ信号HD−DATAのビットデータおよびストローブ信号HD−STB−Nの反転信号がともにハイレベルのとき、駆動トランジスタTrkのゲート端子に制御電圧Vcontrolを供給し、駆動トランジスタTrkをオンさせ、駆動トランジスタTrkからLED LDkに電流Irefに応じた値の駆動電流を供給する。
【0071】
LEDヘッド19を用いた電子写真プリンタにおいては、LEDヘッド19の全LED LD1〜LD4992がストローブ信号HD−STB−Nにより同時に駆動されるので、LED LD1〜LED4992およびこれらのLEDをそれぞれ駆動する駆動トランジスタTr1〜Tr4992の特性にばらつきがあると、LED LD1〜LED4992の発光強度がばらつき、これにより感光体ドラム上に形成される静電潜像の各ドットの大きさがばらつき、印刷ドットの大きさにばらつきを生じてしまう。写真等の画像を印刷する場合には、印刷ドットの大きさにばらつきがあると、印刷濃度にばらつきを生じ、印刷品位を低下させる原因となるので望ましくない。
【0072】
図17はLEDヘッド19におけるそれぞれのLED(ドット)の発光強度の一例を示す図である。図17において、SC1〜SC26はそれぞれのチップモジュール内におけるドット間の発光強度ばらつきの範囲であり、SCAは、LEDヘッド19におけるチップモジュール間の発光強度ばらつき(それぞれのチップモジュールの平均発光強度のばらつき)の範囲である。
【0073】
図18はLEDヘッド19の構造を示す斜視図である。図18のLEDヘッド19は、例えば、電子情報通信学会技術研究報告ICD97−175(1997−12)および特開平8−230229号公報に開示された構造であり、LEDアレイ100とLEDドライバIC200からなるチップモジュールをプリント配線板301上に一列に配置してダイボンディングし、さらにLEDドライバIC200の入力電極パッドおよび電源電極パッドと、プリント配線板301に設けられた信号出力電極パッドおよび電源供給電極パッドとを金ワイヤー302でボンディング接続したものである。
【0074】
図18では、LEDアレイ100は、端面発光形LEDを配列したものである。また、上記のチップモジュールは、LEDアレイチップ100のアノード電極パッド面とドライバIC200のAuバンプを設けた駆動電極パッド面とをACF303によりダイレクトに接続したものである。
【0075】
以下に、本発明のドライバICをLEDドライバICに適用した場合の実施の形態について説明する。
【0076】
第1の実施形態
図1は本発明の第1の実施形態のドライバIC200Aのレイアウト図である。なお、図1において、従来のドライバIC400のレイアウトを示す図19と同じもには同じ符号を付してある。
【0077】
図1のLEDドライバIC200Aは、図15のLEDドライバIC200と同様に1チップ当たり192個のLEDを駆動するものであり、フリップフロップ回路FF1〜FF192により構成されるシフトレジスタ回路201と、ラッチ回路LT1〜LT192からなるラッチ回路群202と、プリバッファ回路G1〜G192からなるプリバッファ回路群204と、駆動トランジスタTr1〜Tr192からなる駆動トランジスタ群205と、入力電極パッド群210と、駆動電極パッド群220と、電源電極230と、電源電極パッド231とをチップ化したものである。また、図1には図示していないが、インバータ回路203および制御電圧発生回路206(それぞれ図15参照)を備えている。
【0078】
駆動電極パッド群220は、LEDアレイ100のLED LD1〜LD192(図14参照)をそれぞれ駆動するための駆動電極パッドDO1〜DO192からなる。駆動電極パッドDOi(iは1から192までの任意の整数)は、駆動トランジスタ群205の駆動トランジスタ(PMOSトランジスタ)Triのドレイン端子に接続されている。この駆動電極パッド群220は、LEDドライバIC200Aの他方(入力端子電極群210と反対側)の長辺側端部に沿って二列に千鳥配置されている。
【0079】
入力電極パッド群210は、印刷データ信号HD−DATAの入力電極パッド、クロック信号HD−CLKの入力電極パッド、ラッチ信号HD−LOADの入力電極パッド、ストローブ信号HD−STB−Nの入力電極パッド等からなる。この入力電極パッド群210は、長方形のLEDドライバIC200Aの他方の長辺に沿って配置されている。
【0080】
シフトレジスタ回路201、ラッチ回路群202、プリバッファ回路群204、および駆動トランジスタ群205は、それぞれLEDドライバIC200Aの長辺方向に駆動電極パッド群220の配列ピッチとほぼ等しいピッチで配列されており、図14および図15のように接続されている。また、シフトレジスタ回路201、ラッチ回路群202、プリバッファ回路群204、駆動トランジスタ群205は、入力電極パッド群210側から駆動電極パッド群220側に上記の順で配置されている。
【0081】
電源電極230は、駆動トランジスタ群205とプリバッファ回路群204の間の領域に設けられた幅Wなるアルミニウム(Al)電極であり、駆動トランジスタ群205(駆動トランジスタTr1〜Tr192の列)に沿ってドライバIC200Aの両短辺側端部まで延びている。
【0082】
電源電極230上には、外部から駆動用電源VDDHを供給するための電源電極パッド231が複数個(図1では2個)設けられている。駆動トランジスタ群205の駆動トランジスタTr1〜Tr192のソース端子は、近傍の電源電極230にそれぞれ個別に接続されている。
【0083】
2個の電源電極パッド231は、駆動トランジスタTr48,Tr144(駆動電極パッドDO48とDO144)に対応する位置にそれぞれ設けられている。この電源電極パッド231の位置は、ドライバIC200Aの長辺の長さを1とするとき、ドライバIC200Aの全長を1/4:1/2:1/4に区分する位置である。
【0084】
本発明の第1の実施形態のドライバIC200Aは、その長辺の長さを1とするとき、全長を1/4:1/2:1/4に区分する位置に電源電極パッド231を配置したことを特徴とするものである。
【0085】
図2はドライバIC200Aにおける電源電極パッド231および電源電極230の等価回路図である。図2において、従来のドライバIC400における等価回路を示す図21と同じものには同じ符号を付してある。
【0086】
図2において、抵抗R201,R202は、駆動用電源VDDHを外部から供給するために電源電極パッド231にボンディングされたAuワイヤーの抵抗をモデル化したものである。また、S1〜S192は、電源電極230における駆動トランジスタTr1〜Tr192のソース端子の接続位置を示すノード番号である。
【0087】
抵抗R1〜R191は、電源電極230における隣り合う駆動トランジスタのソース端子間(隣り合うノード間)の抵抗をモデル化したものである。抵抗Ri(iは1から192までの任意の整数)の値を以下に試算する。
【0088】
電源電極幅Wを200[μm]、Al電極のシート抵抗R□ を30×10-3[Ω]、LEDの配列密度を600[dpi(dot per inch)]とするとき、駆動トランジスタTr1〜Tr192の配列密度も600[dpi]であるので、その配列ピッチLは、
L=25.4[mm]/600=42.3[μm]
となる。これより、モデル抵抗Riの抵抗値は、
R□ ×(L/W)=30×(42.3/200)=6.4[mΩ]
として計算される。
【0089】
駆動トランジスタ(PMOSトランジスタ)Tri(iは1から192までの任意の整数)のゲート端子は、プリバッファ回路Gi(図1および図16参照)に接続されている。また、駆動トランジスタTriのドレイン端子は、駆動電極パッドDOiとLEDアレイ100のアノード電極パッドとのACF接続部を介し、LED LDiの個別アノード電極に接続されている。駆動トランジスタTriは、プリバッファ回路Giからゲート端子に制御電圧Vcontrolが供給されると、この制御電圧Vcontrolおよびソース端子(ノードSi)の電位に応じた駆動電流IdrvをLED LDiに供給する。
【0090】
LEDドライバIC200Aでは、電源電極パッド231は、駆動トランジスタTr48およびTr144(駆動電極パッドDO48およびDO144)の近傍に配置されているので、ワイヤーのモデル抵抗R201,R202は、それぞれノードS48およびS144(駆動トランジスタTr48およびTr144のソース端子の接続ノード)に接続している。
【0091】
図2の等価回路において、LEDアレイ100の全LED(全ドット)を同時に駆動する場合には、駆動電流は抵抗R201およびR202からノードS48およびS144を介して駆動トランジスタTr1〜Tr192に供給され、駆動トランジスタTriからLED LDiに供給される。
【0092】
図3はドライバIC200AとLEDアレイ100からなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときの電源電極230の電位分布を示す図である。また、図4はドライバIC200AとLEDアレイ100からなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときのそれぞれのLEDの駆動電流を示す図である。図3および図4には、従来のドライバIC400とLEDアレイ100からなるチップモジュールにおける電位分布(図22参照)および駆動電流(図23参照)も併せて示してある。図3において、DV1は第1の実施形態のドライバIC200Aによる電源電極の電位分布であり、DV2は従来のドライバIC400による電源電極の電位分布である。また、図4において、DI1はドライバIC200Aによる駆動電流であり、DI2は従来のドライバIC400による駆動電流である。DV1およびDI1は図2の等価回路に基づいて計算したものであり、DV2およびDI2は図21の等価回路に基づいて計算したものである。
【0093】
ドライバIC200Aでは、外部から駆動用電源VDDHを供給するための電源電極パッド231(図1参照)は、ノードS48およびS144に設けられているため、抵抗R1〜R192により、図3に示すように、ノードS48およびS144の電位が最も高くなり、ノードS48およびS144から離れるに従って電位が低くなる。また、ノードS48およびS144の近傍での電流密度および電圧降下率が最も大きくなり、ノードS48およびS144から離れるに従って電流密度および電圧降下率が小さくなる。
【0094】
このため、図4に示すように、ノードS48およびS144(駆動トランジスタTr48およびTr144、駆動電極パッドDO48およびDO144)に対応するLED LD48およびLD144の駆動電流が最も大きくなり、LEDLD48およびLD144から離れるに従って駆動電流が小さくなる。
【0095】
しかし、ドライバIC200Aでは、ドライバIC200Aの全長を1/4:1/2:1/4に区分する位置に電源電極パッド231を配置しているため、従来のドライバIC400とは異なり、図3に示すように、電源電極230の両端のノードS1およびS192の電位と、電位分布の極小値となる電源電極230の中央のノードS96の電位とがほぼ等しくなる。これにより、図4に示すように、両端の駆動電極パッドDO1およびDO192からの駆動電流と、駆動電流分布の極小値となる中央の駆動電極パッドDO96からの駆動電流とがほぼ等しくなる。
【0096】
電源電極230では、電源電極パッドを設けた最も電位が高いノードと、最も電位が低いノードとの間隔が大きくなるほど、両ノード間の電位差である電源電極230の電位分布の変動が大きくなる。これに従い、電源電極パッドを設けたノードに対応する最も駆動電流が大きい駆動電極パッドと、最も駆動電流が小さい駆動電極パッドとの間隔が大きくなるほど、両駆動電極パッドからの駆動電流の差である駆動電流のドット間ばらつきが大きくなる。上記電位分布の変動および上記駆動電流のドット間ばらつきが最小となるのは、電源電極230の両端のノードの電位と、電位分布の極小値となるノードの電位とが等しくなる場合である。
【0097】
2個の電源電極パッドを設ける場合には、ドライバICの全長を1/4:1/2:1/4に区分する位置にそれぞれ電源電極パッドを設けることにより、電源電極パッドを設けた最も電位が高いノード(ノードS48およびS144)と、最も電位が低いノード(ノードS1,S96,S192)との電位差を最小にすることができ、従って電源電極230の電位分布の変動および駆動電極パッド群220からLEDアレイ100に供給する駆動電流のドット間ばらつきを最小にすることができる。
【0098】
さらに、ドライバIC200Aにおいて、電源電極230上に電源電極パッド231を3個設ける場合には、ドライバIC200Aの長辺の長さを1とするとき、ドライバIC200Aの全長を1/6:2/6:2/6:1/6に区分する位置にそれぞれ電源電極パッド231を配置する。つまり、図2の等価回路において、ノードS32,S96,S160の位置に、電源電極パッド231を配置する(ワイヤーのモデル抵抗R201およびR202をそれぞれ接続する)。
【0099】
図5は電源電極パッド231を3個設けたドライバIC200AとLEDアレイ100からなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときの電源電極230の電位分布を示す図である。また、図6は電源電極パッド231を3個設けたドライバIC200AとLEDアレイ100からなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときのそれぞれのLEDの駆動電流を示す図である。
【0100】
電源電極パッド231を3個設ける場合には、ドライバIC200Aの全長を1/6:2/6:2/6:1/6に区分する位置に電源電極パッド231を配置することにより、図5に示すように、電源電極230の両端のノードS1およびS192の電位と、電位分布の極小値となるノードS64およびS132の電位とがほぼ等しい値となる。また、図6に示すように、両端の駆動電極パッドDO1およびDO192からの駆動電流と、駆動電流分布の極小値となる駆動電極パッドDO64およびDO132からの駆動電流とがほぼ等しい値となる。これにより、電源電極230の電位分布変動および駆動電極パッド群220から供給する駆動電流のドット間ばらつきを最小にすることができる。
【0101】
また、図3と図5、および図4と図6をそれぞれ比較すれば明らかなように、電源電極パッドが2個の場合よりも3個の場合のほうが電位分布変動および駆動電流のドット間ばらつきを小さくすることができる。つまり、電源電極パッド数を多くするほど、電位分布変動および駆動電流のドット間ばらつきを小さくすることができる。
【0102】
ドライバIC200Aにおいて、電源電極230上にN(Nは2以上の整数)個の電源電極パッド231を設ける場合には、ドライバIC200Aのチップの長辺の長さを1とするとき、第n(nは1からNまでの任意の整数)の電源電極パッドを、チップの一方の短辺から(2n−1)/(2N)の位置に配置する。
【0103】
このように第1の実施形態によれば、電源電極230上にN個の電源電極パッド231を設ける場合に、チップの長辺の長さを1とするとき、第nの電源電極パッドを、チップの一方の短辺から(2n−1)/(2N)の位置に配置することにより、駆動電流のドット間ばらつきを最小にすることができる。
【0104】
第2の実施形態
図7は本発明の第2の実施形態のドライバIC200Bのレイアウト図である。なお、図7において、上記第1の実施形態のドライバIC200Aのレイアウトを示す図1、および従来のドライバIC400のレイアウトを示す図19と同じもには同じ符号を付してある。
【0105】
図7のドライバIC200Bは、図1または図19のドライバICにおいて、電源電極230を電源電極230Bとし、電源電極パッド231または431を電源電極パッド231Bとし、駆動電極パッド群220と駆動トランジスタ群205の間に回路素子を配置しない領域を設けないようにしたものである。
【0106】
駆動トランジスタ群205は、ドライバIC400の一方の長辺に沿って配置された駆動電極パッド群220に沿って配置されている。また、電源電極230Bは、駆動トランジスタ群205に沿って配置されている。図7に示す寸法Bは、偶数番号の駆動電極パッド(DO2,DO4,…,DO192)の縁から電源電極230Bの縁までの距離であり、図19の寸法Aに対応するものである。上記の寸法Bの領域には、回路素子を配置しない領域を設けないので、B<Aである。
【0107】
電源電極230Bは、Al電極層の上にAu電極層を設けた構造の電極であり、駆動トランジスタ群205に沿ってドライバIC200Bの両短辺側端部まで延び、さらにそこからドライバIC200Bの両短辺に沿って入力電極パッド群210側の長辺側端部まで(入力電極パッド群210の両側まで)延びている。つまり、電源電極230Bは、駆動トランジスタ群205に沿った電源供給部232と、ドライバIC200Bの両短辺に沿ったパッド配置部233からなるコの字型の電極である。
【0108】
コの字型の電源電極230Bの両端部であるパッド配置部233の入力電極パッド群210側の両端部には、外部から駆動用電源VDDHを供給するための電源電極パッド231Bがそれぞれ設けられている。電源電極パッド231Bは、ワイヤーのボンディングを可能にするためにパッド配置部230bの両端部を幅太にしたものであり、Al電極層の上にAu電極層を設けた構造である。
【0109】
電源供給部232は、幅Xなる電極である。この幅Xは、図19の電源電極230の幅Wに対応するものである。電源供給部232上には、電源電極パッドを設けないので、X<Wである。
【0110】
図8はLEDアレイ100とLEDドライバIC200BとをACF接続してなるチップモジュールの断面構造図であり、図7におけるD−D’間に対応する断面図である。なお、図8において、図20と同じものには同じ符号を付してある。
【0111】
図8のLEDドライバIC200Bは、図20の従来のドライバIC400において、電源電極230を電源電極230Bとし、電源電極パッド431を電源電極パッド231Bとし、駆動電極パッド221と電源電極230の間に回路素子を配置しない領域を設けないようにした(寸法Aの領域を狭くして寸法Bの領域とした)ものである。
【0112】
電源電極231Bは、コの字型の電極であり(図7参照)、Al電極層230Baの上にAu電極層230Bbを設けた構造である。Al電極層230Baは、例えば図20の電源電極230と同じ工程で形成する。また、Au電極層230Bbは、入力電極パッド211および駆動電極パッド221にAuバンプ211bおよび221bを設ける工程において、Auバンプの高さと同じ厚さに形成する。Al電極層230BaとAu電極層230Bbとは、接触面積が最大となり、接触抵抗が最小となるように、連続的に接続(積層)されている。あるいは、多数個所において接続されている。
【0113】
電源電極パッド231Bは、入力電極パッド群210の両側に延びた、コの字型の電源電極230Bの両端部に設けられたものである(図7参照)。この電源電極パッド231Bは、電源電極230Bの一部であり、従って電源電極230Bと同じ構造(Al電極層上にAu電極層を設けた構造)である。
【0114】
LEDアレイ100とドライバIC400とは、加熱硬化性のACF樹脂303aに導電性粒子303bを分散させたACF303を用い、図20で説明したようにしてACF接続され、図8のチップモジュールを構成する。
【0115】
上記のチップモジュールをプリント配線板301(図18参照)にダイボンドし、LEDヘッド19を構成する場合には、LEDドライバIC200Bの電源電極パッド231Bは、ボンディングワイヤー(金ワイヤー)302bによりプリント配線板301の電源供給電極パッドに接続される。
【0116】
アノード電極パッド103と駆動電極パッド221のAuバンプ221bの間に挟み込まれた直径が約5[μm]の導電性粒子303bのみを電気的接続に寄与させるために、Auバンプ211bの高さを約15[μm]としている。従って、電源電極230BのAu電極層230Bbの厚さは、約15[μm]である。
【0117】
第2の実施形態のドライバIC200Bは、電源電極230BにAu電極層230Bbを設けたことを特徴とするものである。図19の従来のドライバIC400の電源電極230は、Al電極である。Al電極のシート抵抗は約30[mΩ]なので、電源電極230では、図21の等価回路に示す抵抗R1〜R192を低減するために、幅Wを約200[μm]としていた。これに対し、Au電極層230Bbは、抵抗率がAI電極よりも小さく、またAuバンプと同じ工程で形成することによりAl電極よりも厚くすることができる。従って、電源電極230BにAu電極層230Bbを設けたことにより、電源電極230Bのシート抵抗を従来のAl電極からなる電源電極230よりも小さくすることができる。
【0118】
Au電極層230Bbのシート抵抗を以下に試算する。Auの体積抵抗率ρは、
ρ=2.26×10-8[Ωm]
であるので、厚さ15[μm]のAu電極層230Bbのシート抵抗R口 は、
R口 =2.26×10-8/15×10-6=1.51×10-3[Ω/口]
となり、Al電極の約1/20になる。
【0119】
ドライバIC200Bでは、電源電極230Bのシート抵抗が従来よりも小さいので、電源電極の電位分布の変動が従来よりも低減され、従って駆動電流のドット間ばらつきを低減することができる。
【0120】
また、電源電極230Bのシート抵抗が従来よりも小さいので、電源電極パッド231Bを、駆動トランジスタ群205に沿った電源供給部232ではなく、ドライバIC200Bの両短辺に沿ったパッド配置部233に配置することができる。従って、電源供給部232に電源電極パッドが配置されないことと、電源供給部232のシート抵抗が従来よりも小さいことにより、電源供給部232の幅Xを従来の電源電極230の幅Wよりも狭くすることができるので(同じ抵抗の場合は幅Xを幅Wの1/20にできる)、チップサイズを小さくすることができる。
【0121】
また、電源電極パッド231Bを駆動トランジスタ群205に沿った電源供給部232に配置しないので、LEDアレイ100とACF接続されたときに、アレイ搭載領域から滲み出してくるACF樹脂が電源供給部232に覆い被さっても、従来のようなワイヤーボンディングの不具合は発生しない。従って、駆動電極パッド群220と駆動トランジスタ群205の間に回路素子を形成しない領域を設ける必要がなく、駆動電極パッド群220から電源電極230Bまでの寸法Bを従来の寸法Aよりも小さくすることができるので、チップサイズを小さくすることができる。
【0122】
さらに、厚いAu電極層230Bbが、アレイ搭載領域から滲み出してくるACF303をせき止めるダム(堰堤)の働きをするので、アレイ搭載領域から過剰にACF303が滲み出し、LEDアレイ100のアノード電極103と駆動電極パッドのAuバンプ221bとの間に挟まれる導電性粒子303bの個数が減少してしまい、アノード電極103とAuバンプ221bとのACF接続部の抵抗が異常に大きくなってしまうのを防止することができる。
【0123】
このように第2の実施形態によれば、電源供給部232とパッド配置部233からなるコの字型の電源電極230Bに、Auバンプと同じ厚さのAu電極層230Bbを設けたことにより、電源電極のシート抵抗を低減することがでるので、駆動電流のドット間ばらつきを低減することができる。
【0124】
また、電源電極のシート抵抗を低減できることにより、電源供給部232の幅、および駆動電極パッド群220から電源供給部232までの寸法を狭くすることができるので、チップサイズを小さくすることができる。
【0125】
さらに、厚いAu電極層231Bbにより、アレイ搭載領域から滲み出すACF303をせき止めることができるので、ACF接続部の抵抗異常を防止することができる。
【0126】
なお、上記第2の実施形態において、電源電極230Bは、電源供給部232のみからなり、パッド配置部233を設けないものであっても良い。つまり、駆動トランジスタ群205に沿ってチップの両短辺側端部まで延びたAI電極層上にAu電極層を設けた構造のものであっても良い。ただし、この場合には、電源供給部232に電源電極パッドが設けられるので、図7の幅Xを幅Wとし、寸法Bを寸法Aにする必要がある。
【0127】
第3の実施形態
図9は本発明の第3の実施形態のドライバIC200Cのレイアウト図である。また、図9には、ドライバIC200CにACF接続されるLEDアレイ100Cのレイアウト図も示してある。ドライバIC200Cのレイアウトは対面図であり、LEDアレイ100Cのレイアウトは裏面(コモンカソード電極側)からの透視図である。なお、図9において、上記第2の実施形態のドライバIC200Bのレイアウトを示す図7と同じもには同じ符号を付してある。
【0128】
本発明の第3の実施形態のドライバIC200Cは、図7のドライバIC200Bにおいて、駆動電極パッド群220の両端部の駆動電極パッドDO1,DO2,DO191,DO192の外側に、ダミー電極パッドDUMMY1,DUMMY2,DUMMY3,DUMMY4を設けたことを特徴とするものである。
【0129】
ダミー電極パッドDUMMY1〜DUMMY4は、駆動電極パッドDO1〜DO192と同じサイズおよび構造(図8の駆動電極パッド221と同じAl電極パッド上にAuバンプを設けた構造)であり、駆動電極パッド群220の両端部の外側に、駆動電極パッドDOi(iは1から192までの任意の整数)と同じピッチで配置されている。つまり、ダミー電極DUMMY1〜DUMMY4は、駆動電極パッドDO1〜DO192との間に電極配置の周期性を保つことができるように構成されている。
【0130】
LEDアレイ100Cは、図19のLEDアレイ100において、アノード電極パッド群120の両端部のアノード電極パッドLI1,LI2,LI191,LI192の外側に、被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY1,LDUMMY2,LDUMMY3,LDUMMY4を設けたものである。
【0131】
被駆動ダミー電極パッドLDUMMY1〜LDUMMY4は、アノード電極パッドLI1〜LI192と同じサイズおよび構造(図8のアノード電極パッド103と同じAl電極パッドからなる構造)であり、アノード電極パッド群120の両端部の外側に、アノード電極パッドLIiと同じピッチで配置されている。つまり、ダミー電極DUMMY1〜DUMMY4は、アノード電極パッドLI1〜LI192との間に電極配置の周期性を保つことができるように構成されている。また、被駆動側ダミー電極LDUMMY1〜LDUMMY4は、それぞれダミー電極パッドDUMMY1〜DUMMY4に対応する位置に設けられている。
【0132】
図10はLEDアレイ100CとドライバIC200CとをACF接続した場合のドライバIC200C上でのACF303の広がり具合を示す図である。図10はLEDアレイ100CとドライバIC200CをACF接続したあとにLEDアレイ100Cを取り外し、ドライバIC200C上に残存しているACF303を観察した図と考えて良い。また、図10は従来のドライバIC400上でのACF303の広がり具合を示す図24に対応するものである。
【0133】
図10に示すように、ドライバIC200Cでは、ダミー電極パッドDUMMY1〜DUMMY4を設けたことにより、ACF303は、駆動電極パッド群DO1〜DO192からなる駆動電極パッド群220を完全に被覆しており、駆動電極パッド群220の両端部に位置する駆動電極パッドDO1,DO2,DO191,DO192においても十分に広がっている。
【0134】
ドライバIC200Cでは、ダミー電極パッドDUMMY1〜DUMMY4は、駆動電極パッドDO1〜DO192との間に電極配置の周期性を保つことができるように構成されているため、両端部の駆動電極パッドDO1,DO2,DO191,DO192の位置と、その他の駆動電極パッドDO3〜DO190の位置において、加熱により軟化したACF303の流動抵抗の本質的な相違をなくすことができるので、駆動電極パッド群220の全域にACF303を広げることができる。これにより、駆動電極パッド群220の両端部に位置する駆動電極パッドDO1,DO2,DO191,DO192とLEDアレイ100の対応するアノード電極パッドとを正常にACF接続させることができるので、両端部の駆動電極パッドDO1,DO2,DO191,DO192のACF接続部における抵抗の増大をなくすことができ、従って駆動電流のドット間ばらつきを小さくすることができる。また、両端部の駆動電極パッドDO1,DO2,DO191,DO192のACF接続部におけるオープン不良の発生を低減することができるので、ドライバIC200CとLEDアレイ100からなるチップモジュールの製造歩留まりを向上させることできる。
【0135】
このように第3の実施形態によれば、駆動電極パッド群220の両端部の駆動電極パッドDO1,DO2,DO191,D0192の外側に駆動電極パッドDOiと同じサイズおよび構造のダミー電極パッドDUMMY1〜DUMMY4を駆動電極パッド群220と同じピッチで設けたことにより、駆動電流のドット間ばらつきを小さくすることができる。また、ドライバIC200CとLEDアレイからなるチップモジュールの製造歩留まりを向上させることできる。
【0136】
なお、上記第3の実施形態において、ドライバIC200CにACF接続されるLEDアレイは、被駆動側ダミー電極パッドを設けていないLEDアレイ100(図19参照)であっても良い。
【0137】
第4の実施形態
図11は本発明の第4の実施形態のドライバIC200Dのレイアウト図である。なお、図11において、上記第3の実施形態のドライバIC200Cのレイアウトを示す図9と同じもには同じ符号を付してある。また、図11には、ドライバIC200DにACF接続されるLEDアレイ100Dのレイアウト図も示してある。ドライバIC200Dのレイアウトは対面図であり、LEDアレイ100Dのレイアウトは裏面(コモンカソード電極側)からの透視図である。
【0138】
ドライバIC200Dは、図9のLED200Cにおいて、検査用パッドEM1,EM2(電源電極パッド231B),EM3,EM4(電源電極パッド231B)を設け、ダミー電極パッドDUMMY1を検査用パッドEM1に接続し、ダミー電極パッドDUMMY2を検査用パッドEM2(電源電極230B)に接続し、ダミー電極パッドDUMMY3を検査用パッドEM3に接続し、ダミー電極パッドDUMMY4を検査用パッドEM4(電源電極230B)に接続したものである。
【0139】
検査用パッドEM1〜EM4は、入力電極パッド群210の両外側に配置されている。なお、ここでは、検査用パッドEM2およびEM4としてそれぞれ電源電極パッド231Bを用いるが、検査用パッドEM2およびEM4を、電源電極パッド231Bとは別に設けても良い。この場合には、ダミー電極パッドDUMMY2およびDUMMY4は、別に設けた検査用パッドEM2およびEM4にそれぞれ接続される。
【0140】
LEDアレイ100Dは、図9のLED100Cにおいて、ドライバIC200Dのダミー電極パッドDUMMY1およびDUMMY2に対応する被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY1とLDUMMY2を接続し、またドライバIC200Dのダミー電極パッドDUMMY3およびDUMMY4に対応する被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY3とLDUMMY4を接続したものである。
【0141】
LEDアレイ100DとドライバIC200DとをACF接続したチップモジュール(断面図は図8参照)において、検査用パッドEM1はダミー電極パッドDUMMY1に接続されており、ダミー電極パッドDUMMY1はACF接続部を介して被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY1に接続され、被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY1は被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY2に接続されており、被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY2はACF接続部を介してダミー電極パッドDUMMY2に接続され、ダミー電極パッドDUMMY2は検査用パッドEM2(電源電極パッド231B)に接続されている。従って、検査用パッドEM1は、検査用パッドEM2(電源電極パッド231B)に接続されることになる。
【0142】
同様に、検査用パッドEM3は、ダミー電極パッドDUMMY3と被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY3のACF接続部およびダミー電極パッドDUMMY4と被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY4のACF接続部を介し、検査用パッドEM4(電源電極パッド230B)に接続されることになる。
【0143】
従来、LEDアレイ100とドライバIC400とをACF接続したチップモジュール(図20等参照)は、製造されたあとに、以下に説明するように単品検査されていた。
【0144】
まず、ドライバIC400の入力電極パッドにプロービングして、LEDアレイ100のそれぞれのドット(LED)を個別に駆動するのに必要な信号を入力し、それぞれのドットを個別に発光させ、その発光パワーを光パワーメータにて測定する。そして、光パワーのドット間ばらつきが許容範囲外にあるものを不良品としてリジェクトする。この単品検査により、チップモジュールをLEDヘッドのプリント配線板に搭載する前に、不良品モジュールをリジェクトすることができるので、1個の不良モジュールをプリント配線板に搭載したことにより、複数のチップモジュールを搭載したプリント配線板全体が不良となる恐れがなくなる。
【0145】
また、それぞれのチップモジュールの平均光パワーを計算し、複数のグループにランク分けする。そして、同一ランクに属するチップモジュールのみをプリント配線板に搭載するようにする。これにより、LEDヘッドにおいて、隣接するチップモジュールの発光パワーの相違による印刷品位の低下を防止している。
【0146】
しかし、上記従来の単品検査では、LEDの発光パワーの測定結果に基づいて良否を判別するため、リジェクトされた不良モジュールが、LEDアレイ100単品での製造ばらつきによる発光パワー変動によるものか、ドライバIC400単品の製造ばらつきによる駆動電流のばらつきによるものか、チップモジュール製造時のACF接続抵抗の増大(LEDアレイ100のアノード電極パッドLIiとドライバIC400の駆動電極パッドDOiの間のACF接続部の抵抗の増大)による駆動電流のばらつきによるものか、判別することが困難なものであった。
【0147】
もしも、ACF接続抵抗値の増大が疑われる場合には、従来技術による外部から直接にACF接続抵抗を測定することは困難であり、チップモジュールからLEDアレイ100を取り外し、ドライバIC400上に残存するACFを外観検査し、ドライバIC400の駆動電極パッドのAuバンプ上に載った導電性粒子の個数を計数して、間接的にACF接続抵抗値を推定するという破壊検査をするしかなかった。
【0148】
LEDアレイ100DとドライバIC200Dからなるチップモジュールでは、ドライバIC200Dのアレイ搭載領域外のプロービング可能な位置に設けた検査用パッドEM1とEM2および検査用パッドEM3とEM4が、それぞれ2個所のACF接続部(ダミー電極パッドDUMMY1〜DUMMY4と被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY1〜LDUMMY4とのACF接続部)を介して接続されることになるので、検査用パッドEM1とEM2の間および検査用パッドEM3とEM4の間の抵抗を測定することにより、駆動電極パッドDOiとアノード電極パッドLIiとのACF接続部の良否を非破壊検査で判別することができる。
【0149】
このように第4の実施形態によれば、ダミー電極パッドDUMMY1〜DUMMY4を設けたことにより、駆動電流のドット間ばらつきを小さくすることができ、チップモジュールの製造歩留まりを向上させることできるとともに、検査用パッドEM1〜EM4を設け、チップモジュールを構成したときに検査用パッドEM1とEM2の間および検査用パッドEM3とEM4の間がACF接続部を介してそれぞれ接続するように、ドライバIC200Dのダミー電極パッドDUMMY1〜DUMMY4およびLEDアレイ100Dに設けた被駆動側ダミー電極パッドLDUMMY1〜LDUMMY4を接続したことにより、駆動電極パッドDOiとアノード電極パッドLIiとのACF接続部の良否を非破壊検査で判別することができる。
【0150】
なお、上記第1ないし第4の実施形態では、LEDドライバICに本発明のドライバICを適用した場合について説明したが、本発明のドライバICは、サーマルプリンタにおける発熱抵抗体群を駆動するドライバIC、表示装置における表示素子群を駆動するドライバICにも適用することができる。
【0151】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のドライバICによれば、電源電極上にN個の電源電極パッドを設ける場合に、チップの長辺の長さを1とするとき、第nの電源電極パッドを、チップの一方の短辺から(2n−1)/(2N)の位置に配置することにより、駆動電流のドット間ばらつきを最小にすることができるという効果がある。
【0152】
また、本発明の他のドライバICによれば、電源電極にAu電極層を設けたことにより、電源電極のシート抵抗を低減することがでるので、駆動電流のドット間ばらつきを低減することができるという効果がある。
【0153】
また、本発明の他のドライバICによれば、駆動電極パッド群220の両端部の外側に駆動電極パッドと同じサイズおよび構造のダミー電極パッドを電極パッド群と同じピッチで設けたことにより、駆動電流のドット間ばらつきを小さくすることができるという効果がある。また、ドライバICとLEDアレイからなるチップモジュールの製造歩留まりを向上させることできるという効果がある。
【0154】
また、本発明の他のドライバICによれば、ダミー電極パッドを設けたことにより、駆動電流のドット間ばらつきを小さくすることができ、チップモジュールの製造歩留まりを向上させることできるとともに、第1ないし第4の検査用パッドを設け、チップモジュールを構成したときに第1の検査用パッドと第2の検査用パッドの間および第3の検査用パッドと第4の検査用パッドの間がACF接続部を介してそれぞれ接続するように、ドライバICのダミー電極パッドおよびLEDアレイに設けた被駆動側ダミー電極パッドを接続したことにより、駆動電極パッドとアノード電極パッドとのACF接続部の良否を非破壊検査で判別することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のドライバICのレイアウト図である。
【図2】本発明の第1の実施形態のドライバICにおける電源電極パッドおよび電源電極の等価回路図である。
【図3】本発明の第1の実施形態のドライバICとLEDアレイからなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときの電源電極における電位分布を示す図である(電源電極パッドを2個設けた場合)。
【図4】本発明の第1の実施形態のドライバICとLEDアレイからなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときのそれぞれのLEDの駆動電流を示す図である(電源電極パッドを2個設けた場合)。
【図5】本発明の第1の実施形態のドライバICとLEDアレイからなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときの電源電極における電位分布を示す図である(電源電極パッドを3個設けた場合)。
【図6】本発明の第1の実施形態のドライバICとLEDアレイからなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときのそれぞれのLEDの駆動電流を示す図である(電源電極パッドを3個設けた場合)。
【図7】本発明の第2の実施形態のドライバICのレイアウト図である。
【図8】本発明の第2の実施形態のドライバICの断面構造図である。
【図9】本発明の第3の実施形態のドライバICのレイアウト図である。
【図10】本発明の第3の実施形態のドライバIC上でのACFの広がり具合を示す図である。
【図11】本発明の第4の実施形態のドライバICのレイアウト図である。
【図12】電子写真プリンタのブロック構成図である。
【図13】電子写真プリンタにおける駆動タイミング図である。
【図14】電子写真プリンタにおけるLEDヘッドの回路構成図である。
【図15】電子写真プリンタにおけるLEDヘッドのブロック構成図である。
【図16】ドライバICにおけるプリバッファ回路および制御電圧発生回路の内部構成回路図である。
【図17】LEDヘッドにおけるそれぞれのLEDの発光強度の一例を示す図である。
【図18】LEDヘッドの構造を示す斜視図である。
【図19】従来のドライバICのレイアウト図である。
【図20】LEDアレイと従来のドライバICとをACF接続してなるモジュールの断面構造図である。
【図21】従来のドライバICにおける電源電極パッドおよび電源電極およびの等価回路図である。
【図22】従来のドライバICとLEDアレイからなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときの電源電極にける電位分布を示す図である。
【図23】従来のドライバICとLEDアレイからなるチップモジュールにおいて全LEDを同時に発光させたときのそれぞれのLEDの駆動電流を示す図である。
【図24】従来のLEDドライバIC上でのACFの広がり具合を示す図である。
【符号の説明】
100,100C,100D LEDアレイ、 103,LI1〜LI192アノード電極パッド、 120 アノード電極パッド群、 200,200A,200B,200C,200D ドライバIC、 205 駆動トランジスタ群、 220 駆動電極パッド群、 221,DO1〜DO192 駆動電極パッド、 221b Auバンプ、 230,230B 電源電極、 230BbAu電極層、 231,231B 電源電極パッド、 303 ACF、 DUMMY1〜DUMMY4 ダミー電極パッド、 EM1〜EM4 検査用パッド、 LD1〜LD4992 LED、 DUMMY1〜DUMMY4 被駆動側ダミー電極パッド。
Claims (6)
- 複数の駆動素子をチップ化したドライバICにおいて、
前記複数の駆動素子をチップの長辺方向に配列してなる駆動素子群と、
前記駆動素子群に沿ってチップの両短辺側端部まで延び、前記複数の駆動素子にそれぞれ電源を供給する電源電極層と、
外部から前記電源を供給するために前記電源電極層上に設けられた電源電極部と、
前記駆動素子を対応する被駆動素子にそれぞれ接続するための複数の駆動電極部を、チップの一方の長辺に沿って配列した電極部群と
を有し、
前記被駆動素子をチップ化した被駆動ICが、チップの前記電極部群側の長辺に沿った被駆動IC搭載領域にACF(異方導電性フィルム)接続され、
前記電極部群は、Au(金)バンプを設けたものであり、
前記電源電極層上に、チップの両短辺側端部まで延びるとともに、該Auバンプの高さと同じ厚さであって、ACFをせき止める高さを有するAu電極層を有する
ことを特徴とするドライバIC。 - 前記駆動素子群が、前記電極部群に沿って配置され、
前記電源電極層が、前記駆動素子群に沿ってチップの両短辺側端部まで延び、さらにそこからチップの両短辺に沿って他方の長辺側端部まで延びたAu電極層を有し、
前記電源電極部が、前記Au電極層の前記長辺側端部まで延びた両端部に設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のドライバIC。 - 前記電極部群の両端部の外側に前記電極部群と同じピッチでそれぞれ少なくとも1個ずつ配置された、前記駆動電極部と同じサイズおよび構造のダミー電極部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載のドライバIC。
- 被駆動ICに配列された複数の被駆動素子をそれぞれ個別に駆動するための複数の駆動素子をチップ化し、このチップに前記被駆動ICがACF接続される請求項1記載のドライバICにおいて、
前記電極部群の両端部の外側に前記電極部群と同じピッチでそれぞれ複数個ずつ配置された、前記駆動電極部と同じサイズおよび構造のダミー電極部と、
チップの被駆動IC搭載領域外に配置され、前記電極部群の一方の端部の外側に配置された第1のダミー電極部に接続された第1の検査用電極部と、
チップの被駆動IC搭載領域外に配置され、前記電極部群の一方の端部の外側に配置された第2のダミー電極部に接続された第2の検査用電極部と、
チップの被駆動IC搭載領域外に配置され、前記電極部群の他方の端部の外側に配置された第3のダミー電極部に接続された第3の検査用電極部と、
チップの被駆動IC搭載領域外に配置され、前記電極部群の他方の端部の外側に配置された第4のダミー電極部に接続された第4の検査用電極部と
を備え、
前記複数の駆動電極部に対応する位置に前記複数の駆動素子をそれぞれ前記被駆動素子に接続するための複数の被駆動電極部を設け、前記第1ないし第4のダミー電極部に対応する位置にそれぞれ第1ないし第4の被駆動側ダミー電極部を設け、前記第1の被駆動側ダミー電極部と前記第2の被駆動側ダミー電極部の間および前記第3の被駆動側ダミー電極部と前記第4の被駆動側ダミー電極部の間をそれぞれ接続した被駆動ICが、チップの前記電極部群側の長辺に沿った被駆動IC搭載領域にACF接続されたときに、前記第1の検査用電極部と前記第2の検査用電極部の間および前記第3の検査用電極部と前記第4の検査用電極部の間が、それぞれACF接続部を介して接続されるようにした
ことを特徴とするドライバIC。 - 前記第2および第4のダミー電極部ならびに前記第2および第4の検査用電極部が、前記電源電極層に接続されていることを特徴とする請求項4記載のドライバIC。
- 前記被駆動素子が、LEDであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のドライバIC。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27462198A JP3784177B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | ドライバic |
US09/407,323 US6194960B1 (en) | 1998-09-29 | 1999-09-28 | Driver IC |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27462198A JP3784177B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | ドライバic |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000103111A JP2000103111A (ja) | 2000-04-11 |
JP3784177B2 true JP3784177B2 (ja) | 2006-06-07 |
Family
ID=17544283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27462198A Expired - Fee Related JP3784177B2 (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | ドライバic |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6194960B1 (ja) |
JP (1) | JP3784177B2 (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6633322B2 (en) * | 2000-05-29 | 2003-10-14 | Kyocera Corporation | Light emitting element array, optical printer head using the same, and method for driving optical printer head |
JP3761416B2 (ja) * | 2001-05-02 | 2006-03-29 | 株式会社沖データ | アレイ状素子駆動回路、アレイ状素子駆動ヘッド、発光素子アレイ駆動回路、発光素子アレイヘッド、及び画像記録装置 |
JP2003068806A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-07 | Hitachi Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
TWI292836B (ja) * | 2001-10-31 | 2008-01-21 | Chi Mei Optoelectronics Corp | |
JP2004207325A (ja) | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Oki Data Corp | 半導体装置 |
JP4179866B2 (ja) * | 2002-12-24 | 2008-11-12 | 株式会社沖データ | 半導体複合装置及びledヘッド |
JP4841812B2 (ja) * | 2003-06-27 | 2011-12-21 | ローム株式会社 | 有機el駆動回路 |
US7286147B2 (en) | 2003-11-05 | 2007-10-23 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming device using the same |
KR101022278B1 (ko) * | 2003-12-15 | 2011-03-21 | 삼성전자주식회사 | 구동 칩 및 이를 갖는 표시장치 |
JP4982663B2 (ja) * | 2004-06-25 | 2012-07-25 | 京セラ株式会社 | 表示パネル用ドライバ手段および画像表示装置 |
JP2006043987A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Seiko Epson Corp | 露光ヘッド |
JP4595432B2 (ja) * | 2004-08-03 | 2010-12-08 | セイコーエプソン株式会社 | 露光ヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 |
US7411601B2 (en) | 2004-08-03 | 2008-08-12 | Seiko Epson Corporation | Exposure head |
KR100574368B1 (ko) * | 2004-09-30 | 2006-04-27 | 엘지전자 주식회사 | 데이터 집적회로 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이패널의 구동장치 |
JP2007287842A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Ricoh Co Ltd | 半導体装置 |
JP5317419B2 (ja) * | 2007-03-07 | 2013-10-16 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 有機el表示装置 |
JP4523016B2 (ja) * | 2007-05-22 | 2010-08-11 | 株式会社沖データ | 駆動回路、ledヘッドおよび画像形成装置 |
TWI347020B (en) * | 2007-09-21 | 2011-08-11 | Universal Scient Ind Shanghai | Multi-wavelength light-emitting module |
US20090107951A1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-04-30 | Ming-Che Wu | Method of packaging an LED array module |
FR2927410B1 (fr) * | 2008-02-13 | 2010-04-09 | Solios Carbone | Obturateur a joint d'etancheite peripherique gonflable et systeme d'obturation le comportant pour lucarne de four a chambres |
CN102067725B (zh) * | 2008-06-18 | 2014-02-19 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有分配电路的驱动器布置 |
JP4847995B2 (ja) * | 2008-10-17 | 2011-12-28 | 株式会社沖データ | 駆動回路、光プリントヘッド及び画像形成装置 |
JP2010210303A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Renesas Electronics Corp | 導通検査装置及び導通検査方法 |
JP5249099B2 (ja) * | 2009-03-19 | 2013-07-31 | 株式会社沖データ | 駆動装置 |
DE102010032834B4 (de) | 2010-07-30 | 2023-05-25 | Pictiva Displays International Limited | Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
JP6260167B2 (ja) * | 2013-09-25 | 2018-01-17 | 沖電気工業株式会社 | 光電融合モジュール |
CN110517625B (zh) * | 2019-07-16 | 2020-10-09 | 江西璇林科技有限公司 | 一种优化led透明屏显示效率的方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03148827A (ja) * | 1989-11-06 | 1991-06-25 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | 半導体集積回路 |
JP2845719B2 (ja) * | 1993-04-12 | 1999-01-13 | 沖電気工業株式会社 | ドライバic |
JPH08288462A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-11-01 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路装置 |
US5828400A (en) * | 1995-12-28 | 1998-10-27 | Eastman Kodak Company | Method for constructing a light-emitting diode printhead with a multiple DPI resolution driver IC |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP27462198A patent/JP3784177B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-09-28 US US09/407,323 patent/US6194960B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6194960B1 (en) | 2001-02-27 |
JP2000103111A (ja) | 2000-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3784177B2 (ja) | ドライバic | |
US5317344A (en) | Light emitting diode printhead having improved signal distribution apparatus | |
JP3732345B2 (ja) | 駆動回路、ledヘッド及びプリンタ | |
JPH10332494A (ja) | 温度検出回路、駆動装置及びプリンタ | |
JP2807910B2 (ja) | 発光素子アレイ | |
US8390657B2 (en) | Driver circuit, optical print head, and image forming apparatus | |
US5734406A (en) | Driver IC, a print head having the driver IC and a printer including the print head | |
JPH10211732A (ja) | ヘッド及びその実装方法 | |
JP2002248805A (ja) | プリントヘッド及び画像形成装置 | |
JP4550958B2 (ja) | 駆動回路 | |
US8723903B2 (en) | Drive device, LED array, LED head, and image forming apparatus provided therewith | |
US6717604B2 (en) | Array driving circuit with control voltage adjusted at both ends, and array head using same | |
JP4681344B2 (ja) | 駆動回路、プリントヘッド、及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP7230666B2 (ja) | サーマルプリントヘッド用のドライバic、サーマルプリントヘッド、および、サーマルプリントヘッドの配線パターン | |
JP2007223166A (ja) | 自己走査型発光素子アレイを用いた光書込みヘッドの駆動方法 | |
JP2022096963A (ja) | 露光ヘッド及び画像形成装置 | |
US5874984A (en) | Optical character generator for an electrographic printer | |
JP4128286B2 (ja) | Ledプリントヘッドの製造方法及び電子写真プリンタ | |
JP2002086791A (ja) | 光書込みヘッド | |
JP5582733B2 (ja) | 半導体装置及び画像形成装置 | |
JP6468920B2 (ja) | 発光駆動回路及び画像形成装置 | |
JP3203416B2 (ja) | サーマルプリントヘッド | |
JPH0557956A (ja) | プリントヘツドおよびこれを利用したプリンタ | |
JP5479290B2 (ja) | 光プリントヘッド及び画像形成装置 | |
JP6457325B2 (ja) | 発光素子駆動システム及び画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040615 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040809 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050405 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050427 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20050620 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050823 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050915 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060314 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060314 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120324 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130324 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140324 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |