CN101089934A - 可切换检测与驱动功能的显示器模组电路 - Google Patents
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Abstract
本发明包括控制线路及三条输入线路，各输入线路分别为第一、第二及第四输入线路，且各输入线路上分别设有开关元件，在第一与第二输入线路之间，以及第二与第四输入线路之间分别设有开关元件，各开关元件受控制线路控制，而基板上设有输入端分别对应各线路电连接的连接端，且第二与第三输入端形成短路；当操作时通过控制线路上的讯号控制各开关元件，形成一种可切换检测与驱动的电路结构，在检测完成后，测试端子可藉由开关转换输出/入的接口，切换检测模式成为驱动模式，藉此可量测构装后的阻抗值并提高集成电路单位面积的使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种模组电路，尤指一种可切换检测与驱动功能的显示器模组电路。
背景技术
液晶显示器与传统映像管(CRT)相比具有低电压驱动、微功耗、显示容量大、低辐射及轻薄等特性，所以被广泛的应用于各种影音设备及通讯设备中。该液晶显示器的集成电路的封装方式亦由早期的芯片直接封装(Chip on Board，COB)、卷带式封装(TapeCarrier Bonding，TAB)发展到如今的内引脚制程(Inner LeadBonding，ILB)的玻璃覆晶(Chip on Glass，COG)、薄膜覆晶(Chipon Film，COF)等封装方式。
请参阅图1，是一种玻璃覆晶结构的示意图。以玻璃覆晶为例，该玻璃覆晶结构包括集成电路(IC)11、异向导电膜12及玻璃基板13。该集成电路11上具有多个金凸块(gold bump)111，且对应这些金凸块111于该基板13上具有多个ITO电极131，该异向导电膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)12由黏合剂(binder)121及位于其中的导电粒子(conductive particles)122组成，以供集成电路11的各金凸块111通过导电粒子122，而与该玻璃基板13相对的各ITO电极131相互电连接。
然而液晶显示器朝向高分辨率的显示运用，而使集成电路11的引脚(pin)数越来越多，以形成集成电路11上电路的集积度愈来愈高，同时这些金凸块111的数目也越来越多。
因此，一般业界为能减少各金凸块111间距所占的空间，而除了改善这些电连接线的布局外，另一方面就是缩小各个金凸块111间的间距。但是，为能缩小各个金凸块111间的间距，而在制程上存在有如下的缺点：
该集成电路11的金凸块111结构是电镀于铝电极112以及保护层113的表面，且由于保护层113与铝电极112层迭部位的厚度大于铝电极112中央没有保护层113部份的厚度，而使产生约为1.2～2μm的高度差，因此在电镀金凸块111的过程中，金凸块111会复制整个形体的高度差，导致金凸块111中央处的表面会形成深度约2μm的凹槽。
而常用的异向导电膜12的导电粒子122约3.5～5um，因此当各个金凸块111间的间距缩小时，由于接触面积减少，而会降低金凸块111与导电粒子122的接触数量，且容易造成相邻电极因为导电粒子122的接触，而产生短路的现象。
因此，各金凸块111间距微小化，必须搭配较小的导通粒子，如2～3um以下的导电粒子122，而这些粒子在该集成电路11的金凸块111与该玻璃基板13的ITO电极131电性连结时，容易埋入容置于这些金凸块111的凹槽中，而无法有效导通金凸块111及其相对的ITO电极131，导致降低导通面积，影响构装后显示器模组的电性连结。
为能察觉上述的缺点，而避免产品的信赖度下降的问题，一般会利用检测方式，将电性不良的产品检测出，请参阅图2，传统量测电回路阻抗的用法，大多采用三用电表配合设计单一回路量测，该量测回路包含ITO走线的电阻RITO-L及ITO电极131的薄膜电阻RITO、导电粒子122的电阻RACF、金凸块111的电阻RG、铝电极112的电阻RAl及铝走线的电阻RAl-L，总阻抗值Rtotal＝RITO-L+RITO+RACF+RG+RAl+RAl-L+RAl+RG+RACF+RITO+RITO-L(如图3所示)。所以，三用电表回路的量测方式会导致量测的阻值纳入上述ITO走线电阻RITO-L及铝走线电阻RAl-L，与要观察的界面电阻RAl+RG+RACF+RITO(如图4所示)并不相同。因此单一回路的阻抗值并不能够代表构装接口导通阻抗的优劣，为能够明确的测出垂直截面的构装阻抗值，必须采用四端子量测法。
因此，利用一种四端子量测方式，如图5所示。该量测方式的结构包括：集成电路20，该集成电路20上至少一组的四个金凸块21，且短路线23使其中三个金凸块21短路。玻璃基板30，该基板30上具有对应金凸块21的电极31；其中有二电极31间具有导电线段32，形成两电极31短路及两电极31开路的走线。异向导电膜40，该异向导电膜40由黏合剂41及小粒径的导电粒子42组成。
该集成电路20的金凸块21藉由该导电粒子42与该基板30的电极31电连接，并由黏合剂41将集成电路20与基板30黏合。四端子量测法主要原理是利用“电阻值＝电压值/电流值(R＝V/I)”。利用通入一定电流源I于开路两电极31其中之一，而由IC内部短路两电极31其中之一接出；及电压器量测其余两电极31的电压V，经R＝V/I的计算后可获得电阻值R。如是，经过提供独立的电流路径，并于该电流路径上提供一定电流源I并外挂电流计，因此可以获得一已知电流(I)与量测电压(V)。因而可以明确的定义在构装的接口阻抗上而计算出极小的导通阻抗。
为了获得构装后正确的导通阻抗信息，必须采用四端子量测的手法，因此在IC上必须设置必要的四个测试点，但这些端子在做完测试后，便闲置不用，对于集积度愈高的集成电路而言，该闲置的端子与对外的引脚，对集成电路而言将会浪费不少使用面积。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于利用四端子量测原理检测模组构装后接触点的导通阻抗，控制显示器模组在制造过程时的质量；并且在检测完成后，该测试端子可藉由开关转换输出/入的接口，切换检测模式成为驱动模式，使这些端子在做完测试后便可以恢复一般的操作模式，藉此节省集成电路引脚的使用面积，提高面积的使用效率。
本发明是一种可切换检测驱动的模组电路，是设于集成电路及玻璃基板上的检测电路，其中该集成电路内包括控制线路，及三个输入线路(第一输入线路、第二输入线路及第四输入线路)，其中该第一输入线路、第二输入线路及第四输入线路上各设有受该控制线路控制的开关元件，藉此控制这些输入线路两端的短路与断路。
第四开关元件设于该第一与第二输入线路间，第五开关元件设于该第二与第四输入线路间，且该控制线路通过反相器控制该第四与该第五开关元件，而控制第一、第二与第四输入线路三线路间的短路与断路。
又相对于这些线路的对外连接端子，该基板上设有控制输入端、第一输入端、第二输入端、第三输入端及第四输入端，且该第二与第三输入端间设有导电线段，使第二输入端与第三输入端形成短路。
当在检测模式操作时，该控制输入端提供一禁能信号，该禁能信号打开该第一开关元件、第二开关元件及第三开关元件，藉此外加信号不会透过这些输入线路到达集成电路内部；且该禁能信号将通过反相器关闭第四开关元件、第五开关元件，使该第一输入线路、第二输入线路与第四输入线路间呈现短路状态(即水平方向导通，垂直方向不导通)。如是形成四端子量测方式的结构，可利用四端子量测方式进行阻抗量测。
相反的，当在驱动模式操作时，该控制输入端提供一致能信号，此时该致能信号将通过反相器打开第四开关元件、第五开关元件，使该第一输入线路、第二输入线路与第四输入线路之间的相连走线呈断路状态。而且，该致能信号亦关闭该第一开关元件、第二开关元件及第三开关元件，使这些输入到输出线路两端短路(即垂直方向导通，水平方向不导通)，藉此，外加信号可透过这些输入线路到达集成电路内部。
本发明于集成电路内部藉由五个开关晶体管形成可切换检测电路结构，该电路结构可在四端子量测方法中使用，且该电路在做完测试后便可以恢复一般的操作模式。藉此可节省集成电路引脚数目，提高集成电路面积的使用效率。
附图说明
图1是一种玻璃覆晶结构的示意图；
图2是常规量测回路阻抗的示意图；
图3是常规单一回路量测的电阻示意图；
图4是本发明要观测的构装界面阻抗示意图；
图5是四端子量测阻抗的示意图；
图6是本发明的检测/驱动电路的示意图；
图7是本发明的检测模式的示意图；
图8是本发明的驱动模式的示意图；
图9是本发明的又一检测电路的示意图。
具体实施方式
有关本发明的详细内容及技术说明，现结合附图说明如下：
请参阅图6所示，为本发明可切换检测/驱动的显示器模组电路的示意图，是应用于集成电路20电连接于玻璃基板30的接合结构，该检测电路设于该集成电路20内部，而在玻璃基板30上。
该集成电路20内部包含：控制线路210，该控制线路210的两端分别为控制输出端210b以及连接端210a。
第一输入线路211，该第一输入线路211的两端分别为第一输出端211b及第一连接端211a；第一开关元件S1设于该第一输入线路211上，该第一开关元件S1受控制线路210控制，控制第一输出端211b与第一连接端211a间呈现短路状态或断路状态。
第二输入线路212，该第二输入线路212的两端分别为第二输出端212b及第二连接端212a；第二开关元件S2设于该第二输入线路212上，其中该第二开关元件S2受控制线路210控制，控制第二输出端212b与第二连接端212a间呈现短路状态或断路状态。
第四输入线路214，该第四输入线路214的两端分别为第四输出端214b及第四连接端214a；第三开关元件S3设于该第四输入线路214上，该第三开关元件S3受控制线路210控制，控制第一输出端211b与第一连接端211a间呈现短路状态或断路状态。
第三连接端213a，该第三连接端213a位于第二连接端212a与第四连接端214a之间。
另外，该第一输入线路211与第二输入线路212间设有第四开关元件S4；该第二输入线路212与第四输入线路214间设有第五开关元件S5；且该控制线路210通过反相器50控制该第四开关元件S4以及第五开关元件S5，控制第一输入线路211、第二输入线路212与第四输入线路214这三条线段间的短路与断路。
其中，该第一至第五开关元件S1～S5皆为N型金氧半导体元件(NMOS)；或该第一至第五开关元件S1～S5皆为P型金氧半导体元件(PMOS)。
该玻璃基板30包含：控制输入端310、第一输入端311、第二输入端312、第三输入端313及第四输入端314，且该第二输入端312与该第三输入端313间设有导电线段320，使该第二输入端312与该第三输入端313短路，且集成电路20与玻璃基板30接合时，该控制输入端310与该连接端210a、该第一输入端311与该第一连接端211a、该第二输入端312与该第二连接端212a、该第三输入端313与该第三连接端213a、该第四输入端314与该第四连接端214a间电连接。
请参阅图7所示，当在检测模式操作时，由控制输入端310提供一禁能信号(disable signal)(如低电压讯号)，该禁能信号控制该第一开关元件S1、第二开关元件S2及第三开关元件S3呈现开路状态，使得从第一输入端311、第二输入端312及第四输入端314到第一输出端211b、第二输出端212b及第四输出端214b间呈现断路状态，因此不会有信号通过上述该检测电路到达集成电路20内部。同时禁能信号提供的信号也将通过反相器50使得第四开关元件S4、第五开关元件S5关闭，而使得该第一输入线路211、第二输入线路212与第四输入线路214间呈现短路状态，也就是该第一连接端211a、第二连接端212a与第四连接端214a三端点短路。由此，形成符合四端子量测原理的电路结构。
实际操作过程中，为了方便对外电连接，相对于与该控制端310、第一输入端311、第二输入端312、第三输入端313及第四输入端314分别连接至对外的控制连接端210a、第一探测端311a、第二探测端312a、第三探测端313a及第四探测端314a。当检测模式在操作时，藉由在集成电路20短路的三端点，及该玻璃基板30上两输入端短路及两输入端开路的走线的四端子量测结束。操作者可以从控制端输入切换讯号，由该第一探测端311a接入提供所需的定电流源I，且通过该第三探测端313a接出；而电压计由该第二探测端312a与第四探测端314a量测此时的电压V，将量得的电压除以已知的电流，经R＝V/I的计算后，便能获得精确的电阻值R。
请参阅图8所示，当操作在驱动模式时，由控制输入端310提供一致能信号(enable signal)(如高电压讯号)，该致能信号关闭该第一开关元件S1、第二开关元件S2及第三开关元件S3，使得从第一连接端211a、第二连接端212a及第四连接端214a到第一输出端211b、第二输出端212b及第四输出端214b间呈现短路状态，因此外部信号可透过这些输入电路到达集成电路20内部功能区。同时致能信号提供的信号也将通过反相器50打开该第四开关元件S4、第五开关元件S5，而使得该第一输入线路211、第二输入线路212与第四输入线路214间呈现断路状态。因此可以从玻璃基板30上的该第一输入端311、第二输入端312、第三输入端313及第四输入端314提供所需的驱动讯号到该集成电路20内部。
请参阅图9，为本发明又一实施方式的示意图，其中该第一开关元件S11、第二开关元件S22与第三开关元件S33是N型金氧半导体元件(NMOS)，作为外部输入到该集成电路20内部的控制开关；而该第四开关元件S44与第五开关元件S5是P型金氧半导体元件(PMOS)，作为该集成电路20内部作为三连接端(该第一连接端211a、第二连接端212a与第四连接端214a)短路的控制开关。本实施方式与图6不同的是，该第四开关元件S44与第五开关元件S55直接与该控制线路210连接且受其控制，不需通过如第6图的反相器50。
其操作原理与前述相同，当在检测模式操作时，由控制输入端310提供一禁能信号(disable signal)(低电压讯号)，此时NMOS晶体管的第一开关元件S11、第二开关元件S22与第三开关元件S33呈现开路状态，而PMOS晶体管的第四开关元件S44与第五开关元件S55呈现导通状态。因此量测讯号由外部输入端(第一探测端311a、第二探测端312a、第三探测端313a、第四探测端314a)输入时，不会经由第一开关元件S11、第二开关元件S22与第三开关元件S33的路径进入到该集成电路20内部功能区。并且，因为第四开关元件S44与第五开关元件S55的导通，而使得该第一输入线路211、第二输入线路212与第四输入线路214之间呈现短路状态，也就是该第一连接端211a、第二连接端212a与第四连接端214a三端点短路。所以可以在外部送入所需要的定电流源及量测电压，进行四端子导通量测。
当在驱动模式操作时，由控制输入端310提供一致能信号(enable signal)(高电压讯号)，此时NMOS晶体管的第一开关元件S11、第二开关元件S22与第三开关元件S33呈现导通的状态，使得从第一连接端211a、第二连接端212a及第四连接端214a到第一输出端211b、第二输出端212b及第四输出端214b之间呈现短路状态，因此外部信号可通过上述电路到达集成电路20内部。而致能信号提供的信号将使PMOS晶体管的第四开关元件S44与第五开关元件S55呈现开路状态，使得该第一输入线路211、第二输入线路212与第四输入线路214之间呈现断路状态。因此可以从玻璃基板30上的该第一输入端311、第二输入端312、第三输入端313及第四输入端314提供所需的讯号驱动该集成电路20。
本发明的实施上，该测试区域可在该集成电路20的四个角落设置三端点可短路的检测电路，并且在玻璃基板30设置四组两端点短路、两端点开路的线路。该测试区域不限于四组，在该集成电路20与玻璃基板30至少设置一组亦可，设置多组以上的测试线路可以控管整个显示器模组完成装配后，该集成电路20的四角落与玻璃基板30构装的均匀度。再利用外部探针，搭配定电流源与电流、电压表，分别可量得电流与电压，因此可计算出该点的导通情形。
而且，本发明的集成电路20内部藉由5个开关晶体管(及一个反相器50)的可切换检测电路结构，且其操作模式有两种，(1)检测模式；(2)驱动模式，由于模式(1)与模式(2)共享同一组输入端子(第一输入端311、第二输入端312、第三输入端313及第四输入端314)，所以，该些端子在做完测试后便可以为恢复一般的操作模式。
所以，在该集成电路内部与基板间配置至少一套本发明可切换检测的电路结构，该电路结构可使用于四端子量测方法，如此可以很精确的量测到极小的导通阻抗，控管显示器构装的接触质量，并且在检测完成后，测试端子可藉由开关转换输出/入的接口，切换检测模式成为驱动模式，恢复一般的操作模式；藉此本发明可节省集成电路引脚数目，并控制构装的导电质量。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即凡依本发明申请专利范围所做的等同变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。
Claims (7)
1.一种可切换检测驱动的显示器模组电路，其是应用于集成电路电连接于玻璃基板的接合结构，所述检测电路设于所述集成电路内部与玻璃基板上，其特征在于，所述集成电路包括：控制线路；
第一输入线路，及设于所述第一输入线路上的第一开关元件，且所述第一开关元件受所述控制线路控制；
第二输入线路，及设于所述第二输入线路上的第二开关元件，且所述第二开关元件受所述控制线路控制；
第四输入线路，及设于所述第四输入线路上的第三开关元件，且所述第一开关元件受所述控制线路控制；
第四开关元件，其设于所述第一输入线路与所述第二输入线路之间；
第五开关元件，其设于所述第二输入线路与所述第四输入线路之间；且
所述控制线路通过反向器控制所述第四开关元件与所述第五开关元件。
2.根据权利要求1所述的显示器模组电路，其特征在于，相对于所述输入线路的对外端子，所述玻璃基板上设有控制输入端、第一输入端、第二输入端、第三输入端及第四输入端，所述控制输入端与所述控制线路电连接，所述第一输入端与所述第一输入线路电连接，所述第二输入端与所述第二输入线路电连接，所述第四输入端与所述第四输入线路电连接，且所述第二输入端与所述第三输入端间设有导电线段，以供所述第二输入端与所述第三输入端短路。
3.根据权利要求1或2所述的显示器模组电路，其特征在于，所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件及第五开关元件是N型金氧半导体元件。
4.根据权利要求1或2所述的显示器模组电路，其特征在于，所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件及第五开关元件是P型金氧半导体元件。
5.一种可切换检测驱动的显示器模组电路，其是应用于集成电路电连接于玻璃基板的接合结构，所述检测电路设于所述集成电路内部与玻璃基板上，其特征在于，所述集成电路包括：控制线路；
第一输入线路，及设于所述第一输入线路上的第一开关元件，且所述第一开关元件受所述控制线路控制；
第二输入线路，及设于所述第二输入线路上的第二开关元件，且所述第二开关元件受所述控制线路控制；
第四输入线路，及设于所述第四输入线路上的第三开关元件，且所述第一开关元件受所述控制线路控制；
第四开关元件，其设于所述第一输入线路与所述第二输入线路之间；以及
第五开关元件，其设于所述第二输入线路与所述第四输入线路之间；
且所述第四开关元件与所述第五开关元件受所述控制线路控制。
6.根据权利要求5所述的显示器模组电路，其特征在于，相对于所述输入线路的对外端子，所述玻璃基板上设有控制输入端、第一输入端、第二输入端、第三输入端及第四输入端，所述控制输入端与所述控制线路电连接，所述第一输入端与所述第一输入线路电连接，所述第二输入端与所述第二输入线路电连接，所述第四输入端与所述第四输入线路电连接，且所述第二输入端与所述第三输入端之间设有导电线段，以供所述第二输入端与所述第三输入端短路。
7.根据权利要求5或6所述的显示器模组电路，其特征在于，所述第一开关元件、第二开关元件与第三开关元件是N型金氧半导体元件，所述第四开关元件与第五开关元件是P型金氧半导体元件。
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