(57)【要約】【課題】  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によりセラミックコンデンサが伸縮することにより発生する振動が金属基板に伝達され、ノイズが発生するのを防止する。【解決手段】放熱効果を高めるため、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Ｑ１に接続されるセラミックコンデンサとを組み込セラミックコンデンサはその両端を前記導電路３に半田４で固着され、半田を硬質性樹脂７で覆って金属基板の熱膨張による半田クラックから保護し、セラミックコンデンサＣ１及び硬質性樹脂７は全体を柔軟性樹脂８で覆い、セラミックコンデンサがスイッチング時に発生する膨張によるノイズを柔軟性樹脂で吸収して金属基板が共鳴することを防止する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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セラミックコンデンサとを組み込んだ混成集積回路装置において、
前記セラミックコンデンサはその両端を前記導電路に半田で固着され、前記半田を硬質性樹脂で覆って前記金属基板の熱膨張による半田クラックから保護し、
前記セラミックコンデンサ及び前記硬質性樹脂は全体を柔軟性樹脂で覆い、前記セラミックコンデンサがスイッチング時に発生する伸縮によるノイズを前記柔軟性樹脂で吸収して前記金属基板が共鳴することを防止することを特徴とする混成集積回路装置。
【請求項２】
前記柔軟性樹脂はシリコン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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
前記金属基板表面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ことを特徴とする請求項１に記載の混成集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は大型平面テレビ用のプラズマディスプレーの放電維持回路等に用いられるスイッチングトランジスタが駆動パルスにてＯＮ、ＯＦＦされるとき、ブートストラップ用のセラミックコンデンサにパルス電圧が加わることにより発生するサウンドノイズを防止した混成集積回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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１３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。
【０００５】
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のトランジスタＩＧＢＴ１、ＩＧＢＴ２をＯＮさせる。
【０００６】
このように画像制御回路１３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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
図７はセラミックコンデンサ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３３で固着した図である。セラミックコンデンサＣ１は半田３３、３３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。
【００１０】
図８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コンデンサに多く用いられる。しかし電極３４、３４に１ＫＨｚの駆動パルスと６０Ｈｚ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。
【００１１】
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。
【特許文献１】特許第２９５１１０２号公報
【特許文献２】特開平１０−２０１２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしプラズマディスプレーの放電維持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放電維持回路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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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によりセラミックコンデンサが伸縮することにより発生する振動が金属基板に伝達され、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セラミックコンデンサとを組み込んだ混成集積回路装置において、
前記セラミックコンデンサはその両端を前記導電路に半田で固着され、前記半田を硬質性樹脂で覆って前記金属基板の熱膨張による半田クラックから保護し、
前記セラミックコンデンサ及び前記硬質性樹脂は全体を柔軟性樹脂で覆い、前記セラミックコンデンサがスイッチング時に発生する膨張によるサウンドノイズを前記柔軟性樹脂で吸収して前記金属基板が共鳴することを防止する混成集積回路装置を提供する。
【００１４】
本発明は前記セラミックコンデンサがスイッチング時に発生する膨張によるサウンドノイズを柔軟性樹脂のシリコン樹脂で覆った混成集積回路装置を提供する。
【００１５】
本発明はセラミックコンデンサがその両端を前記導電路に固着された半田を硬質性のエポキシ樹脂で覆った混成集積回路装置を提供する。
【００１６】
本発明は前記金属基板表面がトランスファーモールドされたエポキシ樹脂で覆われた混成集積回路装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の混成集積回路装置は放熱効果を高めるため、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セラミックコンデンサとを組み込みでも、セラミックコンデンサ全体を柔軟性樹脂で覆い、セラミックコンデンサがスイッチング時に発生する膨張、伸縮による振動を柔軟性樹脂で吸収したので、金属基板が共鳴しサウンドノイズを発生するのを防止できる。
【００１８】
しかもセラミックコンデンサの両端を導電路に固着した半田を硬質樹脂で覆ったので、金属基板の熱膨張による半田クラックから保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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３Ａ、図３Ｂは図２のパルス信号波形図、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。
【００２０】
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の放電維持回路に用いられる。
【００２１】
セラミックコンデンサＣ１は両端の電極１、１と電極１、１間に設けられたセラミック２とよりなる。セラミックコンデンサＣ１の両端の電極は金属基板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。半田４、４の表面はエポキシ樹脂等の硬質性樹脂７で覆い、さらに前記セラミックコンデンサＣ１及び硬質性樹脂７は全体をシリコン樹脂等の軟質性樹脂８で覆っている。
【００２２】
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。駆動回路１２Ａ、１２Ｂを含む本発明の混成集積回路装置、画面制御回路１３およびプラズマディスプレイー１５よりなる。
【００２３】
図３Ａに示すように、画像制御回路１３より制御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。
【００２４】
図３Ｂに示すように斯かる動作を繰返し１秒間に６０枚の動画を表示する。
【００２５】
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。
【００２６】
駆動回路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はセラミックコンデンサである。
【００２７】
次に駆動回路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のパルス信号が発生する。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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に端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に出力される。
【００３１】
このように画像制御回路１３から発生される２５０ＫＨｚのパルス信号と１ＫＨＺ、６０Ｈｚの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/秒の動画と１サブフィールドの放電を行う。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
図５は本発明の混成集積回路の斜視図である。
【００３５】
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。ブートストラップコンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ４は誘電体に誘電率が高く信頼性があることからセラッミックを用いたセラミックコンデンサである。
【００３６】
前述した図１に示すように、セラミックコンデンサ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。半田４、４の表面はエポキシ樹脂等の硬質性樹脂７で覆い、金属基板５が熱膨張することにより生じる半田クラックを防止している。
【００３７】
さらに前記セラミックコンデンサＣ１及び硬質性樹脂７は全体をシリコン樹脂等の軟質性樹脂８で覆っている。セラミックコンデンサＣ１は電極１、１に前述したように、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掛かる。すると電極１、１を介して電圧が掛かると、セラミック２は圧電現象によりひずみを生じる。電極１、１に加わる電圧が０となると、セラミック２は元に復帰する。パルス状の電圧が掛かる度に係る動作を繰り返すため、セラミックコンデンサＣ１は振動する。
【００３８】
セラミックコンデンサＣ１の振動は金属基板５と共鳴するのでサウンドノイズを発生するおそれがあるが、本発明の混成集積回路装置ではセラミックコンデンサＣ１及び半田４を覆う硬質性樹脂７は全体を軟質性樹脂８で覆われている。従ってセラミックコンデンサＣ１の振動は軟質性樹脂８で吸収されてサウンドノイズを発生することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の混成集積回路装置の一部分を示す断面図である。
【図２】本発明の混成集積回路装置を説明するため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。
【図３】図２のパルス信号波形図で、図３Ａは１サブフィールドの信号波形図、図３Ｂは１フレームの信号波形図である。
【図４】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である。
【図５】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６】従来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７】従来の混成集積回路装置の一部分を示す断面図である。
【図８】一般に用いられているセラミックコンデンサの断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
Ｃ１    ブートスラップコンデンサとして用いられたセラッミックコンデンサ
Ｃ３    ブートスラップコンデンサとして用いられたセラッミックコンデンサ
Ｃ４    ブートスラップコンデンサとして用いられたセラッミックコンデンサ
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      セラミック
３      導電路
４      半田
５      金属基板
６      絶縁層
７      硬質性樹脂
８      軟質性樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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