JPH11352461A

JPH11352461A - リアルタイムクロック回路、ｅｌドライバー、液晶ドライバーの複合機能回路部品およびそれを用いた電子情報機器

Info

Publication number: JPH11352461A
Application number: JP10175333A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Shirai; 道浩白井
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】電子情報機器の小型化とコストダウン、実装
時間の短縮、主回路基板と要素回路の新規設計および設
計変更の手番短縮等を総合的に達成すること。【解決手段】時刻等のデータを発生するリアルタイム
クロック回路（ＲＴＣ）と、表示灯あるいはバックライ
トの機能を有するＥＬ発光装置を制御駆動するＥＬドラ
イバー（ＥＬＤ）と、液晶表示装置を制御駆動する液晶
ドライバー（ＬＣＤ）とを、該各回路に関する入出力端
子および電源端子を備えた１枚の小型回路基板に搭載し
て前記両回路を構成する各部品を実装して同一のパッケ
ージに封入し、単一の回路部品としたことを特徴とする
リアルタイムクロック回路、ＥＬドライバー、ＬＣＤド
ライバーの機能を有する複合機能回路部品。またそれを
使用した電子情報機器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子情報機器に使用
するのに適した、リアルタイムクロック回路、ＥＬドラ
イバーおよび液晶ドライバーの各機能回路に関する改良
された構成、およびそれを用いた電子情報機器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話、ページャー、コードレス電
話、ＡＶ機器、ＯＡ機器等の情報を扱う電子機器が普及
し、日を追って益々広く使われている。それと共に電子
情報機器の進歩改良、即ち小型・薄型化、低廉化、機能
の多様化、動作速度の向上、更には機器の設計仕様変更
や新機種の開発手番の短縮、開発費用の削減等の要求は
どんどん熾烈化している。

【０００３】これらの電子情報機器には種々の機能を有
する回路が含まれているが、中でも使用頻度の高い回路
に、当該機器や外部機器の動作日や時刻を制御したり、
ユーザーに時刻やカレンダー情報を提供するためのリア
ルタイムクロック回路（以下ＲＴＣと略称）や情報を表
示するための液晶表示装置を制御駆動する液晶ドライバ
ー（以下ＬＣＤと略称）があり、また液晶表示装置の照
明用光源となったりあるいは点灯状態によって機器の機
能の動作／非動作等の情報を表示するＥＬ発光素子を制
御駆動するＥＬドライバー（以下ＥＬＤと略称）があ
る。

【０００４】公知の従来例においては、電子情報機器の
電子回路部分を総合的に小型化することを目的として、
他の種々の機能回路と共に、ＲＴＣ、ＬＣＤ、ＥＬＤ等
の回路を１枚の大型の基板の上に区画を決めて配置し、
その部品を実装していた。すなわち１枚の大型の基板面
上にＲＴＣ、ＬＣＤ、ＥＬＤおよび、必要な他の各回路
の部品をできるだけ密に配し、それらを同時に形成され
たプリント回路の配線で結線し、一斉にハンダ付けを行
って全回路を形成していた。なお、ＲＴＣ、ＬＣＤ、Ｅ
ＬＤの各機能はそれぞれの集積回路が担うが、その形態
はフラットパッケージされたＩＣが普通に用いられてい
る。

【０００５】図３は本発明、従来例および後述の参考例
の全てに関係する各要素回路の個別のブロック線図であ
り、（ａ）はＲＴＣ、（ｂ）はＥＬＤ、（ｃ）はＬＣＤ
を示す。点線で示した枠の内部が各々の要素回路であ
る。ＲＴＣ１はＲＴＣ用ＩＣ１１、水晶振動子１２と発
振用の負荷容量となるコンデンサ１３より成り、ＥＬＤ
２はＥＬＤ用ＩＣ２１と昇圧用のコイル２２およびコン
デンサ２３より成り、またＬＣＤ３はＬＤＣ用ＩＣ３１
と発振用の抵抗３２とコンデンサ３３およびコントラス
ト調整用のコンデンサ３４より成っている。

【０００６】図３ＶDD、ＶSSは電源端子である。他は信
号の入出力端子であり、（ａ）のCS(Chip Select) は回
路と外部のＣＰＵ（図示せず）との通信状態を決める端
子、SCK(Serial ClocK)は SIO端子に与えられるデータ
を同期させるクロック用の端子、SIO(Serial Input Out
put)はCS端子が通信状態のとき入力端子となり、その後
は入力されたコマンドにより入力端子あるいは出力端子
に設定される。これらを一括して入出力端子１５として
示してある。

【０００７】（ｂ）のEL ON/OFF は外部のEL素子の点滅
制御信号の入力端子、 EL1、 EL2はＥＬ素子（図示せ
ず）の駆動信号の出力端子である。これらを一括して入
出力端子２５として示す。（ｃ）の LC DATAは下記のコ
モン、セグメント端子の出力信号を選択して外部の液晶
表示装置（図示せず）が表示する数字・文字等を制御す
るための信号の入力端子、 Com0〜6 は表示用のマトリ
クス電極の７本のコモン電極の制御出力を出力する端
子、Seg0〜6 は同じく７本のセグメント電極の制御出力
を出力する端子で、これらを一括して入出力端子３５と
して示す。なおＲＴＣ、ＥＬＤ、ＬＣＤおよび他の回路
を含む全体回路のブロック図や回路基板上の配置図につ
いては電子情報機器により任意性が高いので図示を省略
する。

【０００８】次に参考例について述べる。これも本発明
の先行技術の一つであるが、必ずしもすべてが公知化さ
れていないと考えられるので従来例という呼称を避け
た。参考例においては回路仕様の標準化による電子情報
機器のコスト削減効果、新規設計手番の不要化効果を狙
って、ＲＴＣ、ＬＣＤ、ＥＬＤを各々単体の機能部品回
路として規格化、標準化しておき、それらを組み合わせ
て用いることが行われた。すなわちそれぞれの単機能回
路を各単一の小型回路基板に実装してパッケージを施し
（例えば樹脂で全体を封止して環境に対して安定化をは
かる）、規格化された汎用の形状、仕様を持たせておく
ようにし、これをユニット化された単機能の部品回路と
していた。

【０００９】参考例を図面を用いて説明する。図４の各
図は電子情報機器においてよく用いられる単機能回路部
品とその周辺装置の接続を示す模式図であり、（ａ）は
ＲＴＣ１と外部のＣＰＵ１６、（ｂ）はＥＬＤ２と外部
のＥＬ発光素子２６、（ｃ）はＬＣＤ３と外部の液晶表
示装置３６に関する。それぞれの単機能回路部品と対応
する外部の周辺装置とは、各入出力端子１５、２５、３
５から出る通信線によって結ばれる。

【００１０】各部品回路の主要部はそれぞれ図３の従来
例と同様ＩＣ化されており、必要な外付け素子（それら
の部品番号は従来例と同一とする）と共に小型の回路基
板１０、２０、３０上に実装され、該各回路基板１０、
２０、３０の回路素子のある側には回路素子が埋まる深
さに封止用樹脂が充填される。また回路基板は電源５お
よび複数の入出力端子１５、２５、３５を周辺部に備え
ている。ただし各回路はベアチップＩＣを直接回路基板
１０、２０、３０上にダイボンドしかつ基板上のパター
ンとワイヤボンドにより接続される。ＩＣは上記封止樹
脂により保護されるので、従来例のようにフラットパッ
ケージＩＣを用いる必要はない。

【００１１】なお参考例における単機能部品回路の実例
としては、ＲＴＣについては特願平９−１９３３５２、
ＥＬＤについては特願平８−３５６４３２および特願平
９−４９５８９の特許出願がある。

【００１２】そしてＲＴＣ、ＥＬＤ、ＬＣＤの３機能回
路を含んだ実際の電子情報機器の電子回路を構成する場
合には、前記の規格化された各単機能回路部品をそれぞ
れ単一の部品とみなし、必要な単機能回路部品を組み合
わせて、その他の回路部品と共により大きな回路基板の
上に実装し、電子情報機器の回路を構成していた。例え
ば図５は大型回路基板４上にＲＴＣ１、ＥＬＤ２、ＬＣ
Ｄ３の３つの単機能回路部品を、電源を共通にして実装
した電子回路の一部の平面図である。（図示しないが大
型回路基板４上に他の回路を更に搭載してもよい。）な
おこのような電子回路の構成もまだ公知ではないと信ず
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】まず上記従来例と参考
例の長短を把握する。従来例では電子回路を総合的に設
計できるため、回路の高密度化、従って機器の小型化の
達成度か高い。しかし情報機器毎に全回路の設計を個別
的に機器メーカー側で行うことになり、最初の設計手番
が長くなるのはもとより、機器のユーザーのニーズや製
品の機能アップを理由とした仕様の変更や多様化等に起
因する設計変更に要する手番・コストも長くなることが
不可避で、迅速な製品化を追求する上では不利であっ
た。

【００１４】また参考例においてはＲＴＣ、ＥＬＤ、Ｌ
ＣＤ等の単機能部品回路を標準化した機能回路部品とし
て部品メーカーが情報機器メーカー（回路部品のユーザ
ーとなる）に供給する。部品メーカーでは各種の情報機
器に共通に使える標準品として大量に生産・供給し、そ
のユーザーはそれらを規格化された機能回路部品として
設計上は扱えばよいことになる。

【００１５】その場合回路の製造工程を全体的にみると
基板加工や実装の工程が部品メーカーと機器メーカーと
の双方で行われるので複雑化するように思えるが、新設
計あるいは設計変更（普通他の回路部分についての変更
であって、機器メーカー側で生ずる）の手番・コストは
各単機能回路部品の内部に触れることがないのでむしろ
減少し、電子回路の総合的な製造コストも部品メーカー
側での合理化効果の故に却って有利になる。また機能部
品として供給される上記各回路については部品回路毎に
あらかじめ樹脂モールドしておくことにより、それらの
信頼性が向上する利点もある。

【００１６】一方、各機能回路部品の内部の部品（ＩＣ
や外付け素子）は独立した小回路基板上に実装され、そ
の輪郭は幾何学的に単純な形状（多くの場合は矩形）が
要求され、また要素回路毎に端子群を設けると共に封止
用樹脂の最低厚みも確保せねばならないので、機能回路
の周辺部やその近傍には十分なスペースを設けることが
必要となる。しかしＩＣのみの基板上の占有スペース
は、ベアチップを直接実装するので前記従来例のフラッ
トパッケージＩＣよりも小さくできる。従って各機能回
路部分の総合的な占有面積（あるいは容積）を比較して
大小を単純に論ずることはできないが、本参考例では総
合的な回路の小型化の点では前記従来例よりもやや不利
となる場合もあり得る。

【００１７】本発明の目的は、電子情報機器のより小型
化、工数削減、低コスト化、新規設計あるいは設計変更
の手番短縮とコスト削減を総合的にバランスよく達成す
ることのできる複合機能回路部品およびそれを用いた電
子情報機器を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。即ち、（１）時刻等のデータを発生するリアルタイムクロック
回路（ＲＴＣ）と、表示灯あるいはバックライトの機能
を有するＥＬ発光装置を制御駆動するＥＬドライバー
（ＥＬＤ）と、液晶表示装置を制御駆動する液晶ドライ
バー（ＬＣＤ）とを少なくとも有する電子情報機器に適
した複合回路であって、前記リアルタイムクロック回路
と前記ＥＬドライバーと前記液晶ドライバーを、該各回
路に関する入出力端子および電源端子を備えた１枚の複
合回路基板に搭載して前記各回路を構成するＩＣおよび
部品を実装して同一のパッケージに封入し、単一の回路
部品としたことを特徴とするリアルタイムクロック回
路、ＥＬドライバー、液晶ドライバーの機能を有する複
合機能回路部品。（２）前記複合回路基板はＳＭＤ用の端子群を備えてい
ること。

【００１９】（３）時刻等のデータを発生するリアルタ
イムクロック回路（ＲＴＣ）と、表示灯あるいはバック
ライトの機能を有するＥＬ発光装置を制御駆動するＥＬ
ドライバー（ＥＬＤ）と、液晶表示装置を制御駆動する
液晶ドライバー（ＬＣＤ）とを、該各回路に関する入出
力端子および電源端子を備えた１枚の小型回路基板に搭
載して前記各回路を構成するＩＣおよび部品を実装して
同一のパッケージに封入し、単一の回路部品としたリア
ルタイムクロック回路、ＥＬドライバー、液晶ドライバ
ーの機能を有する複合機能回路部品を用いたことを特徴
とする電子情報機器。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の複合機能回路部品
の実施の形態の一例の斜視図、図２（ａ）はその平面図
（ただし封止樹脂を除く）、（ｂ）はその回路のブロッ
ク線図である。また従来例、参考例と共通の構成部品に
は同じ記号を付した。ＲＴＣ、ＥＬＤ、ＬＣＤの各単機
能回路が１個づつ、１枚の複合回路基板６１上に電源端
子ＶDD、ＶSSを共通にして配置されている。

【００２１】複合回路基板６１は、その数個ないし数１
００個以上に相当する大型のガラス入りエポキシ樹脂等
の両面に銅箔を貼った基板素材を、製造の最終的な段階
で切断し１個づつに分離したものである。上面には３つ
の単機能回路を構成するＩＣ１１、２１、３１、水晶振
動子１２、コイル２２、各コンデンサ１３、２３、３
３、３４、抵抗３２等が全体の専有面積が小さくなるよ
う考慮して配置される。各ＩＣは前記参考例同様に、プ
リント配線パターン（図示せず）にワイヤボンディング
で接続されている。厚みのある水晶振動子１２とコイル
２２は基板のザグリ部に半ばを埋めてある。

【００２２】また周囲には各単機能回路の入出力端子１
５、２５、３５および電源端子を設ける。これは前記の
大型基板素材に設けたスルーホールの内面の金メッキお
よびそれに接続する下面の小面積の金パターンより成
る。大型基板素材をスルーホールの中心を通る垂直平面
で縦横に分割すれば、スルーホールの内面電極が凹型に
露出して、小面積の下面電極を伴う側面電極となる。こ
の側面・下面電極は複合回路基板６１を電子情報機器の
総合回路のマザー基板に対して実装するためのＳＭＤ用
電極となる。

【００２３】なおこの側面電極は凹型である必要性はな
く、既に知られた他の製造法（スルーホールを長穴とし
その内側面に縞状に電極膜を形成する、あるいは平面分
割後に側面電極を形成する等）を適用すれば、平らな面
に側面形成することもできる。６２は封止樹脂で、回路
素子の実装を終わった段階で大型基板の上面に注入し、
回路を封止する。その後複合機能回路と共に切断分離さ
れる。なおモールド時に樹脂がスルーホールに流入しな
いよう樹脂を注入する上面側をフィルム等で塞ぐが、こ
の方法も公知である。

【００２４】本発明の実施の形態における変形例につい
て言及する。（１）ＳＭＤ用端子は複合機能回路部品の基板の周縁部
のみに設けられるとは限らない。基板の下面の任意の位
置にスルーホールで上面の回路と接続させた端子を設け
てもよい。

【００２５】（２）封止樹脂に磁性フェライト粉末を混
入しておくことにより、ノイズの発生あるいは影響を受
けることを防止する磁気シールド効果を持たせることが
できる。

【００２６】（３）複合機能回路部品を金属または導電
性のケースに収納するか、あるいは封止樹脂の外面に金
属メッキまたは導電性の塗装を施すことにより（端子部
分はケースあるいは塗装から露出させておくものとす
る）、静電シールド効果を付与することもできる。

【００２７】（４）複合される３種の回路の３つのＩＣ
の全部または一部の中身を同じ半導体チップ上に集積し
てもよい。（５）ＩＣの接続はワイヤボンディングに限定されな
い。例えばフェイスダウンのフリップチップボンディン
グによってもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明においては、標準的な構成が既に
ほぼ確立しているＲＴＣとＥＬＤとＬＣＤの３つの回路
要素を同一基板に実装し複合機能回路部品として単一部
品化したので、次の効果を有する。（１）複合機能回路部品を標準化して供給できるので、
その機能回路部分は合理化、標準化効果と量産効果によ
り大幅なコストダウンができる。

【００２９】（２）それぞれを別回路として総合回路の
中に組み込む従来例よりも、実質的な部品点数が減少
し、総合電子回路の配線が簡単化し、総合回路の新規設
計や設計変更が容易化し、そのための時間と費用が著し
く節減される。

【００３０】（３）電子情報機器の総合電子回路の製造
においても、設備がより小規模で済み、所要時間も短縮
される。複合機能回路部品にＳＭＤ用端子を設けておけ
ば他の部品と同時に実装可能であり、製造上の効果が一
層よく発揮される。

【００３１】（４）上記各回路要素を単一機能部品回路
として総合回路の中に組み込む参考例と比較しても一段
と標準化・合理化が進んでおり、更に実質的な部品点数
が減少し、総合電子回路の配線もより簡単化し、総合回
路の新規設計や設計変更が比較的に容易化し、そのため
の時間と費用がより節減される。

【００３２】（５）本発明の複合機能部品回路は参考例
の単一機能部品回路を集めた場合よりも更に合理的な配
置が可能で、また端子用スペース、封止樹脂用のスペー
ス、回路周辺等の配置上の無効スペースがいずれも少な
くて済むので、電子情報機器の上記複合機能部分の回路
は参考例よりも小型になる。更にＩＣの占有スペースは
ベアチップ実装すれば小さくて済むので、総合的には従
来例に迫る大きさとすることができる。

【００３３】（６）複合機能回路部品を樹脂モールドし
ておくことにより、回路部品全体に関する信頼性が向上
する利点がある。（７）また封止樹脂に磁性粉を混入したり導電性のケー
ス等で覆うことによりノイズによる誤作動トラブル発生
を防ぐこともできる。

【００３４】（８）総合的に述べると、本発明により、
電子情報機器の小型化、工数削減、低コスト化、新規設
計あるいは設計変更の手番短縮とコスト削減、更には信
頼性の向上を総合的にバランスよく達成することができ
る。なお、相互に関連が深く（例えばＲＴＣのデータを
ＬＣＤが制御する液晶表示装置が表示し、ＥＬＤはその
バックライトとなる等）、あるいは同時に用いられる場
合が多いＲＴＣとＥＬＤとＬＣＤを１個の回路部品とし
たのでユーザー（電子情報機器の設計者、製作者）にと
って極めて利便性が向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例である複合回路部品
の斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態の１例である複合回路部品
を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はブロック線図で
ある。

【図３】従来例、参考例および本発明に関係する各要素
回路のブロック図で、（ａ）はＲＴＣ、（ｂ）はＥＬ
Ｄ、（ｃ）はＬＣＤを示す。

【図４】参考例の各単機能回路部品とその周辺装置を示
す模式図であり、（ａ）はＲＴＣとＣＰＵ、（ｂ）はＥ
ＬＤとＥＬ発光素子、（ｃ）はＬＣＤと液晶表示装置を
示す。

【図５】参考例の単機能回路部品を搭載した大型回路基
板の一部の平面図である。

【符号の説明】

１ＲＴＣ１０回路基板１１ＲＴＣ用ＩＣ１２水晶振動子１３コンデンサ１５入出力端子１６ＣＰＵ２ＥＬＤ２０回路基板２１ＥＬＤ用ＩＣ２２コイル２３コンデンサ２５入出力端子２６ＥＬ素子３ＬＣＤ３０回路基板３１ＬＣＤ用ＩＣ３２発振用抵抗３３発振用コンデンサ３４コントラスト調整用コンデンサ３５入出力端子３６液晶表示装置４大型回路基板５電源６１複合回路基板６２封止樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０５Ｂ 33/02 Ｈ０５Ｂ 33/02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】時刻等のデータを発生するリアルタイム
クロック回路（ＲＴＣ）と、表示灯あるいはバックライ
トの機能を有するＥＬ発光装置を制御駆動するＥＬドラ
イバー（ＥＬＤ）と、液晶表示装置を制御駆動する液晶
ドライバー（ＬＣＤ）とを少なくとも有する電子情報機
器に適した複合回路であって、前記リアルタイムクロッ
ク回路と前記ＥＬドライバーと前記液晶ドライバーを、
該各回路に関する入出力端子および電源端子を備えた１
枚の複合回路基板に搭載して前記各回路を構成するＩＣ
および部品を実装して同一のパッケージに封入し、単一
の回路部品としたことを特徴とするリアルタイムクロッ
ク回路、ＥＬドライバー、液晶ドライバーの機能を有す
る複合機能回路部品。
【請求項２】前記複合回路基板はＳＭＤ用の端子群を
備えていることを特徴とする請求項１の複合機能回路部
品。
【請求項３】時刻等のデータを発生するリアルタイム
クロック回路（ＲＴＣ）と、表示灯あるいはバックライ
トの機能を有するＥＬ発光装置を制御駆動するＥＬドラ
イバー（ＥＬＤ）と、液晶表示装置を制御駆動する液晶
ドライバー（ＬＣＤ）とを、該各回路に関する入出力端
子および電源端子を備えた１枚の小型回路基板に搭載し
て前記各回路を構成するＩＣおよび部品を実装して同一
のパッケージに封入し、単一の回路部品としたリアルタ
イムクロック回路、ＥＬドライバー、液晶ドライバーの
機能を有する複合機能回路部品を用いたことを特徴とす
る電子情報機器。