JP2005291854A - 半導体装置、及びその電気的検査方法、並びにそれを備えた電子機器 - Google Patents

半導体装置、及びその電気的検査方法、並びにそれを備えた電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 コンデンサが内蔵された半導体装置において、電気的選別のためのテスト(ファイナルテスト)時間を短縮してコストダウンを図ることが可能な半導体装置と、その電気的検査方法を提供する。
【解決手段】 LSIチップ3に電圧VGLを供給するためのVGL用配線として、LSIチップに直接接続された配線L1と、LSIチップ3には直接に接続されることなく電圧VGH用の配線l2との間に設けられたコンデンサC1の一方の電極に接続された配線LB1とが設けられ、配線L1と配線LB1には電圧入力端子が別々に設けられている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、液晶表示装置等の表示装置に搭載されるCOF(Chip On Film)型の半導体装置、及びその電気的検査方法、並びにそれを備えた表示装置等の電子機器に関するものである。
従来から、テープ状のフレキシブル配線基板(テープキャリア)上に、IC(Integrated Circuit)LSI(Large Scale Integrated circuit)などの半導体チップが接合・搭載されたCOF(Chip On Film)型と称される半導体装置が用いられている。例えば、特許文献1には、COF型半導体装置の一例として、図10に示すような半導体装置が開示されている。図10は、COF型半導体装置の断面図である。
図10において、参照符号101が半導体素子であり、参照符号126がテープキャリア126である。半導体素子101の表面には、金バンプ103が形成されており、テープキャリア126は、ポリイミド等のテープ基材107上に銅からなる配線パターン104が形成されてなる。また、テープ基材107及び配線パターン104上の一部には、ソルダーレジスト110が形成されている。配線パターン104は、半導体素子101の金バンプ103と接合するインナーリード114と外部接続端子(アウターリード)113、部品搭載用のパターン等がある。ソルダーレジスト110により被覆されていない露出部分のインナーリード114には錫メッキ108が施され、部品搭載パターンと外部接続端子113には金メッキ106が施されている。
図11は、半導体素子101とテープキャリア126との接合部分を示す拡大断面図である。図11に示すように、金バンプ103は半導体素子101の電極102上に形成されている。インナーリード114の錫メッキ108と金バンプ103とが共晶合金109を生じて接合されている。このバンプ103とインナーリード114との接合状態で半導体素子101の表面がテープ基材107により全面的に覆われている。そして、半導体素子101とテープキャリア126の接合部分は樹脂111により封止されている。
このようなCOF型半導体装置25の製造においては、テープキャリア26は長尺状であり、該テープキャリア26上に、テープ方向に対して同一方向に半導体素子101を等間隔に実装する。この時の実装方法は、図11に示すように、テープキャリア107の配線パターン104上の錫メッキ108と半導体素子101の電極の金バンプ103に、半導体素子101の裏面(バンプ形成面の反対面)から加熱し、且つテープキャリア116の配線パターン104の裏面から加圧し、上述のように、金−錫の共晶合金109の形成により接合している。
外部接続端子113への実装は、主にACF(Anisotoropic Conductive Film:異方導電性接着剤)を介して熱圧着接合、もしくは、半田付け接コンデンサが内蔵された半導体装置において、コンデンサの一端を介して半導体チップに電源電圧が印加される第1の電源用端子と、該第1の電源用端子とは別にファイナルテスト時間の短縮化を図ることを目的として、半導体チップに直接、電源電圧が印加されるよう第2のテスト用電源端子を新たに設け、合方式を行っている。
また、ユーザーからのコネクター接続の金メッキ仕様の要求には、外部接続端子113のみ後で金メッキする2色メッキより対応している。2色メッキのテープキャリア作製方法は、銅箔付きテープキャリアをエッチング加工し配線パターンを形成、ソルダーレジスト塗布した後、錫メッキ処理をする。配線パターン保護用のマスクで半導体素子101と接合される部分の配線パターン104(インナーリード114)を被覆し、露出している部分の錫メッキ108を除去する。錫メッキ108除去後、その部分を金メッキ処理する。メッキ処理後、配線パターン保護用のマスクを除去、検査・出荷している。
一方、従来、半導体パッケージにチップコンデンサ等の素子を実装することが行われている。チップコンデンサは、外部から供給される電源に高調波のノイズが重なった時、そのノイズを除去し、LSI等の半導体素子の誤動作を防止するために実装される。このような機能を有するコンデンサは、バイパスコンデサーと称される。
このようなチップコンデンサが実装された半導体装置の一例として、例えば特許文献2には、図12に示すような半導体装置が開示されている。この構成では、半導体パッケージ201上にチップ202とチップコンデンサ204が搭載されている。パッケージ201の中央部には、チップ202を実装するためのキャビティ208が形成され、その周囲にはボンディングステッチ207が、さらにその外側にコンデンサ等の素子接続用の引きだしパッド210が形成されている。
このような半導体装置は、まず、目的のチップ202をキャビティ208にAu−Si又は銀ペーストを用いてマウントし、各端子にAl線のボンディングを行う。その後キャップ等を用い封入を行い、組立が終了する。その後、チップコンデンサ204をパッケージ201上の引き出しパッド210に半田等を用いて接着する。
一方、液晶表示装置等の薄型表示装置は、市場拡大の中、市場要求も多岐にわたる。その一方で、日進月歩で進歩する薄型表示装置においては、その要求を直ちに製品化に結び付ける製品開発速度の向上、すなわち、製品納入期間の短縮化(短納期化)が、各開発メーカー側に対して求められている。そのため、周辺部品、特に、表示パネルを駆動するための駆動回路部を構成する集積回路装置に対しても、同じように、短納期化が強く求められている。
薄型表示装置の中でも液晶表示装置、特に液晶テレビ用などは、40インチクラス以上のものが量産化できる環境が整いはじめ、各メーカーにおいて熾烈な競争時代に突入しつつある。特に大型クラスの液晶パネルにおいては、負荷容量も大きくなり、より高い電圧で且つ高周波数にて動作させる必要があり、それに伴いノイズ等の影響も受けやすくなっている。よって、それらの対策の一つとして、上記した特許文献2に記載されたように、半導体装置にバイパスコンデンサ(以下、パスコンと略記する)等を搭載することが行われている。
図13に、液晶表示装置(LCD)に液晶駆動回路として搭載される半導体装置であって、半導体素子の誤動作を防止するための上記バイパスコンデンサが実装されたCOF型半導体装置である、従来のゲートドライバにおける配線の一例を示す。尚、図13では電源関係の配線のみ記載しており、信号線の配線は記載していない。
LSIチップ301には、LSIチップ301の左右両側から、電圧(電源電圧)VCC、電圧(接地電圧)GND、電圧(電源電圧)VGH、及び電圧(電源電圧)VGLが供給される。ここで、バイパスコンデンサは、電圧GNDの供給ラインと、電圧VGL、電圧VGH、及び電圧VCCの各供給ライン間と、電圧VGHと電圧VGLの各供給ライン間に配されている。
詳細には、電圧VGLを供給する配線302と電圧VGHを供給する配線303との間にバイパスコンデンサc1が設けられ、電圧VGHを供給する配線303と電圧GNDを供給する配線304との間にバイパスコンデンサc2が、電圧GNDを供給する配線304と電圧VCCを供給する配線305との間にバイパスコンデンサc3が設けられている。
また、電圧VGLを供給するもう一方の配線306と電圧GNDを供給するもう一方の配線308との間にバイパスコンデンサC4・C5が設けられている。ここで、バイパスコンデンサC5は、バイパスコンデンサC4と並列に挿入され、容量を大きくするためのものである。
特開2001−176918号公報(平成13年6月29日公開) 特開平7−161923号公報(平成7年6月23日公開)
しかしながら、従来のバイパスコンデンサ内蔵の半導体装置では、テスト工程時、より詳細にはファイナルテスト工程時のテスト所要時間が長くなり、生産性が低下してコストアップを招来するという課題を有している。
つまり、図13に示すように、電圧VCCを供給する配線309と電圧VGHを供給する配線307には、バイパスコンデンサは接続されていないが、電圧VGLを供給する配線302・306と電圧GNDを供給する配線304・308とには、バイパスコンデンサc1〜c4の何れかが接続されている。そのため、電圧VGL及び電圧GNDにおいては、テストのためにLSIチップ301に電圧供給を行っても、これら配線302・306・304・308に接続されたバイパスコンデンサc1〜c4の容量等によって電源の立ち上がりに時間が掛かってしまい、テストに要する時間が長くなってしまう。
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンデンサが内蔵された半導体装置において、電気的選別のためのテスト(ファイナルテスト)時間を短縮してコストダウンを図ることが可能な半導体装置と、その電気的検査方法、及びそれを備えた電子機器を提供することにある。
本発明に係る半導体装置は、上記課題を解決するために、半導体チップを搭載するテープキャリアに、上記半導体チップに第1電源電圧を供給するための第1電源電圧用配線と、上記半導体チップに第2電源電圧を供給するための第2電源電圧用配線とが設けられ、これら第1電源電圧用配線と第2電源電圧用配線との間にコンデンサが設けられている半導体装置において、上記第1電源電圧用配線が、上記半導体チップとは直接に接続されることなく上記コンデンサの一方の電極に接続されたバイパス用配線と、上記半導体チップに直接接続された直接配線とを備え、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれに電圧入力端子が設けられていることを特徴としている。
本発明の半導体装置は、上記構成に加えて、さらに、電気的選別テスト時、上記第1電源電圧用配線のバイパス用配線がオープンとなり、上記第1電源電圧用配線の直接配線に第1電源電圧が印加され、第2電源電圧用配線に第2電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とすることもできる。
本発明の半導体装置の電気的検査方法は、上記課題を解決するために、上記した本発明の半導体装置に対し、第1電源電圧用配線のバイパス用配線をオープンとした状態で、第1電源電圧用配線の直接配線より第1電源電圧を半導体チップに供給し、第2電源電圧用配線より第2電源電圧を半導体チップに供給することを特徴としている。
本発明によれば、半導体装置における第1電源電圧用配線は、コンデンサの一方の電極に接続され、半導体チップとは接続されていないバイパス用配線と、半導体チップに直接接続された直接配線とからなる。そして、これらバイパス用配線と直線配線とは、それぞれに電圧入力端子が設けられているので、第1電源電圧の印加を別々に制御することができる。
したがって、半導体チップに第1電源電圧と第2電源電圧とを供給して電気的選別を行うテスト時、第1電源電圧用配線のバイパス用配線をオープンとした状態で、第1電源電圧用配線の直接配線より第1電源電圧を半導体チップに供給すると共に、第2電源電圧用配線より第2電源電圧を半導体チップに供給することで、上記コンデンサの容量等の影響を受けることなく、第1電源電圧及び第2電源電圧を半導体チップに素早く供給して(スピーディに電源を立ち上げて)テストを行うことができる。
その結果、コンデンサ内蔵の半導体装置において、電気的選別のためのテスト(ファイナルテスト)時間を短縮してコストダウンを図ることが可能となる。
本発明の半導体装置は、上記構成に加えて、さらに、通常動作時、上記第1電源電圧用配線におけるバイパス用配線と直接配線とには第1電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とすることもできる。
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上記した本発明の半導体装置が搭載されてなる電子機器であって、上記半導体装置における上記第1電源電圧用配線のバイパス用配線と直接配線とには第1電源電圧が印加されるようになっていることを特徴としている。
半導体装置が電子機器に搭載され、通常に動作するにあたっては、第1電源電圧用配線におけるバイパス用配線と直接配線とに、第1電源電圧がそれぞれ印加されることで、バイパス用配線と接続されたコンデンサは、第1電源電圧用配線と第2電源電圧用配線との間に設けられたバイパスコンデンサとして問題なく機能して、半導体チップの誤動作を防止することができる。
また、本発明の別の半導体装置は、上記課題を解決するために、半導体チップを搭載するテープキャリアに、上記半導体チップに第1電源電圧を供給するための第1電源電圧用配線と、上記半導体チップに第2電源電圧を供給するための第2電源電圧用配線と、第3電源電圧を供給するための第3電源電圧用配線とが設けられ、これら第1電源電圧用配線と第2電源電圧用配線との間、及び第2電源電圧用配線と第3電源電圧用配線との間に、コンデンサがそれぞれ設けられている半導体装置において、上記第1電源電圧用配線が、上記半導体チップとは直接に接続されることなく、上記第2電源電圧用配線との間に配された上記コンデンサの一方の電極に接続されたバイパス用配線と、上記半導体チップに直接接続された直接配線とを備え、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれに電圧入力端子が設けられる一方、上記第2電源電圧用配線が、上記半導体チップとは直接に接続されることなく、上記第3電源電圧用配線との間に配された上記コンデンサの一方の電極に接続されたバイパス用配線と、上記半導体チップに直接接続されると共に上記第1電源電圧用配線との間に配された上記コンデンサの一方の電極にも接続された直接配線とを備え、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれにも電圧入力端子が設けられていることを特徴としている。
本発明の別の半導体装置は、上記構成に加えて、さらに、電気的選別テスト時、上記第1電源電圧用配線及び第2電源電圧用配線の各バイパス用配線がオープンとなり、上記第1電源電圧用配線の直接配線に第1電源電圧が印加され、上記第2電源電圧用配線の直接配線に第2電源電圧が印加され、第3電源電圧用配線に第3電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とすることもできる。
本発明の別の半導体装置の電気的検査方法は、上記課題を解決するために、上記した本発明の別の半導体装置に対し、第1電源電圧用配線及び第2電源電圧用配線の各バイパス用配線をオープンとした状態で、第1電源電圧用配線の直接配線より第1電源電圧を半導体チップに供給し、第2電源電圧用配線の直接配線より第2電源電圧を半導体チップに供給し、第3電源電圧用配線より第3電源電圧を半導体チップに供給することを特徴としている。
本発明によれば、第1電源電圧用配線は、第2電源電圧用配線との間に配されたコンデンサの一方の電極に接続され、半導体チップとは接続されていないバイパス用配線と、半導体チップに直接接続された直接配線とからなる。そして、これらバイパス用配線と直線配線とは、それぞれに電圧入力端子が設けられているので、第1電源電圧の印加を別々に制御することができる。
また、第2電源電圧用配線は、第3電源電圧用配線との間に配されたコンデンサの一方の電極に接続され、半導体チップとは接続されていないバイパス用配線と、半導体チップに直接接続されたると共に第1電源電圧用配線との間に配されたコンデンサの一方の電極にも接続された直接配線とからなる。そして、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれにも電圧入力端子が設けられているので、第2電源電圧の印加を別々に制御することができる。
したがって、半導体チップに第1〜第3の電源電圧を供給して電気的選別を行うテスト時、第1電源電圧用配線及び第2電源電圧用配線の各バイパス用配線をオープンとした状態で、第1電源電圧用配線の直接配線より第1電源電圧を半導体チップに供給すると共に、第2電源電圧用配線の直接配線より第2電源電圧を半導体チップに供給し、また、第3電源電圧用配線より第3電源電圧を半導体チップに供給することで、第1電源電圧用配線と第2電源電圧用配線との間、及び第2電源電圧用配線と第3電源電圧用配線との間に配された各コンデンサの容量等の影響を受けることなく、第1〜第3の電源電圧を半導体チップに素早く供給して(スピーディに電源を立ち上げて)テストを行うことができる。
その結果、コンデンサ内蔵の半導体装置において、電気的選別のためのテスト時間を短縮してコストダウンを図ることが可能となる。
本発明の別の半導体装置は、上記構成に加えて、さらに、通常動作時、上記第1電源電圧用配線におけるバイパス用配線と直接配線とには第1電源電圧が印加され、上記第2電源電圧用配線におけるバイパス用配線と直接配線とには第2電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とすることもできる。
本発明の別の電子機器は、上記課題を解決するために、上記した本発明の別の半導体装置が搭載されてなる電子機器であって、上記半導体装置における上記第1電源電圧用配線のバイパス用配線と直接配線とには第1電源電圧が印加され、上記第2電源電圧用配線のバイパス用配線と直接配線とには第2電源電圧が印加されるようになっていることを特徴としている。
半導体装置が電子機器に搭載され、通常に動作するにあたっては、上記第1電源電圧用配線のバイパス用配線と直接配線とに第1電源電圧がそれぞれ印加され、上記第2電源電圧用配線のバイパス用配線と直接配線とに第2電源電圧がそれぞれ印加されることで、第1電源電圧用配線のバイパス用配線と接続されたコンデンサは、第1電源電圧用配線と第2電源電圧用配線との間に設けられたバイパスコンデンサとして問題なく機能し、また、第2電源電圧用配線のバイパス用配線と接続されたコンデンサは、第2電源電圧用配線と第3電源電圧用配線との間に設けられたバイパスコンデンサとして問題なく機能し、半導体チップの誤動作を防止することができる。
本発明に係る半導体装置は、以上のように、半導体チップを搭載するテープキャリアに、上記半導体チップに第1電源電圧を供給するための第1電源電圧用配線と、上記半導体チップに第2電源電圧を供給するための第2電源電圧用配線とが設けられ、これら第1電源電圧用配線と第2電源電圧用配線との間にコンデンサが設けられている半導体装置において、上記第1電源電圧用配線が、上記半導体チップとは直接に接続されることなく上記コンデンサの一方の電極に接続されたバイパス用配線と、上記半導体チップに直接接続された直接配線とを備え、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれに電圧入力端子が設けられている構成である。
本発明の半導体装置の電気的検査方法は、以上のように、上記した本発明の半導体装置に対し、第1電源電圧用配線のバイパス用配線をオープンとした状態で、第1電源電圧用配線の直接配線より第1電源電圧を半導体チップに供給し、第2電源電圧用配線より第2電源電圧を半導体チップに供給するものである。
また、本発明の別の半導体装置は、以上のように、半導体チップを搭載するテープキャリアに、上記半導体チップに第1電源電圧を供給するための第1電源電圧用配線と、上記半導体チップに第2電源電圧を供給するための第2電源電圧用配線と、第3電源電圧を供給するための第3電源電圧用配線とが設けられ、これら第1電源電圧用配線と第2電源電圧用配線との間、及び第2電源電圧用配線と第3電源電圧用配線との間に、コンデンサがそれぞれ設けられている半導体装置において、上記第1電源電圧用配線が、上記半導体チップとは直接に接続されることなく、上記第2電源電圧用配線との間に配された上記コンデンサの一方の電極に接続されたバイパス用配線と、上記半導体チップに直接接続された直接配線とを備え、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれに電圧入力端子が設けられる一方、上記第2電源電圧用配線が、上記半導体チップとは直接に接続されることなく、上記第3電源電圧用配線との間に配された上記コンデンサの一方の電極に接続されたバイパス用配線と、上記半導体チップに直接接続されると共に上記第1電源電圧用配線との間に配された上記コンデンサの一方の電極にも接続された直接配線とを備え、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれにも電圧入力端子が設けられている構成である。
本発明の別の半導体装置の電気的検査方法は、以上のように、上記した本発明の別の半導体装置に対し、第1電源電圧用配線及び第2電源電圧用配線の各バイパス用配線をオープンとした状態で、第1電源電圧用配線の直接配線より第1電源電圧を半導体チップに供給し、第2電源電圧用配線の直接配線より第2電源電圧を半導体チップに供給し、第3電源電圧用配線より第3電源電圧を半導体チップに供給するものである。
これにより、半導体装置の電気的選別テスト時、配線間に設けられたコンデンサの容量等の影響を受けることなく、電源電圧を半導体チップに素早く供給し、スピーディに電源を立ち上げてテストを行うことができる。
それゆえ、コンデンサ内蔵の半導体装置において、電気的選別のためのテスト時間を短縮してコストダウンを図ることが可能となるといった効果を奏する。
本発明の実施の一形態について、図1ないし図9に基づいて説明すると以下の通りである。
まず、本発明に係る実施の一形態である半導体装置が、表示用ドライバとして搭載される表示装置について説明する。
図5は、表示装置の一例であり、アクティブマトリクス型表示装置の代表例であるTFT(薄膜トランジスタ)方式の液晶表示装置の構成を示すブロックである。液晶表示装置(電子機器)30は、液晶表示部とそれを駆動する液晶駆動装置とで構成されている。そして、液晶表示部は、TFT方式の液晶パネル31を備えている。
液晶パネル31は、図6に示すように、画素電極51、画素容量52、画素への電圧印加をオン/オフする素子としてのTFT53、ソース信号ライン54、ゲート信号ライン55、及び対向電極(共通電極)36が設けられている。図中、Aで示す領域が1画素分の液晶表示素子である。
ソース信号ライン54には、後述するソースドライバ部32(図5参照)から、表示対象の画素の明るさに応じた階調表示電圧が与えられる。ゲート信号ライン55には、後述するゲートドライバ部33(図5参照)から、縦方向に並んだTFT53が順次オンするように走査信号が与えられる。オン状態のTFT53を通して、該TFT53のドレインに接続された画素電極51にソース信号ライン54の電圧が印加されると、画素電極51と対向電極36との間の画素容量52に電荷が蓄積され、液晶の光透過率が変化し、表示が行われる。
一方、図5に示すように、上記液晶駆動装置は、ソースドライバ部32、ゲートドライバ部33、コントローラ34、及び液晶駆動電源35を備えている。コントローラ34は、デジタル化された表示データ(例えば、赤、緑、青に対応するRGBの各信号)及び各種制御信号をソースドライバ部32に出力すると共に、各種制御信号をゲートドライバ部33に出力している。
ソースドライバ部32ヘの主な制御信号としては、水平同期信号、スタートパルス信号及びソースドライバ用クロック信号等があり、図中ではS1で示されている。一方、ゲートドライバ部33ヘの主な制御信号としては、垂直同期信号やゲートドライバ用クロック信号等があり、図中ではS2で示されている。
液晶駆動電源35は、ソースドライバ部32及びゲートドライバ部33へ液晶パネル表示用電圧を供給するものであり、例えば、ソースドライバ部32に階調表示用電圧を発生させるための参照電圧VRを供給する。外部から入力された表示データは、コントローラ34を通してデジタル信号でソースドライバ部32へ上記表示データDとして入力される。
ソースドライバ部32は、ソースドライバ(半導体装置)SDを備え、ここでは複数のソースドライバSD…を備えている。また、ゲートドライバ部33も、ゲートドライバ(半導体装置)GDを備えており、ここでは複数のゲートドライバGD…を備えている。
ソースドライバSD及びゲートドライバGDは、詳細には後述するが、図2(a)(b)に示すように、LSIチップ(半導体チップ)3がテープキャリア2上に搭載された構成を有している。ソースドライバSD及びゲートドライバGDは、テープキャリア2に形成された端子が、ACF(図示しない)を介して上記液晶パネル31上の電極と接続されることで、テープキャリア2上に搭載されたLSIチップ3と液晶パネル31とが電気的(に接続されている。なお、図5においては、ソースドライバSD及びゲートドライバGDのLSIチップ3を駆動するための電源は省略している。
ソースドライバSDは、入力されたデジタル表示データDを時分割で内部にラッチし、その後、コントローラ34から入力される水平同期信号(ラッチ信号LS(図7参照)とも言う)に同期してDA(デジタル−アナログ)変換を行う。そして、ソースドライバSDは、DA変換によって得られた階調表示用のアナログ電圧(階調表示電圧)を、液晶駆動電圧出力端子から、ソース信号ライン54(図6参照)を介して、その液晶駆動電圧出力端子に対応した、液晶パネル31内の液晶表示素子(図示せず)へそれぞれ出力する。
ソースドライバSDは、図7に示すように、シフトレジスタ回路21、入力ラッチ回路22、サンプリングメモリ回路23、ホールドメモリ回路24、レベルシフタ回路25、DA変換回路26、基準電圧発生回路27、及び出力回路28を備えている。また、ソースドライバSDは、クロック信号SCKやスタートパルス信号SSP、電圧(電源電圧)VCC、電圧(接地電圧)GND、ラッチ信号VLS、表示データDR・DG・DB、電圧(参照電圧)VR、及び電圧(電源電圧)VLSを取り込むための端子、並びに、多数の出力端子X1〜X128・Y1〜Y128・Z1〜Z128を備えている。
シフトレジスタ回路21は、入力されるスタートパルスSSPを、入力されるクロック信号SCKにて同期をとってシフトさせる。シフトレジスタ回路21の各段からは、制御信号がサンプリングメモリ回路23に出力される。なお、スタートパルスSSPは、データ信号Dの水平同期信号LSと同期が取られた信号である。また、シフトレジスタ回路21においてシフトされたスタートパルスSSPは、隣のソースドライバSDにおけるシフトレジスタ回路21に、スタートパルスSSPとして入力され、同様にシフトされる。そして、最もコントローラ34から遠いソースドライバSDにおけるシフトレジスタ回路21まで転送される。
入力ラッチ回路22は、各色に対応した入力端子にそれぞれシリアルに入力される各6ビットの表示データDR・DG・DBを一時的にラッチし、サンプリングメモリ回路23に送る。
サンプリングメモリ回路23は、シフトレジスタ回路21の各段からの出力信号(制御信号)を用いて、入力ラッチ回路22から時分割して送られてくる表示データDR・DG・DB(R・G・B各6ビットの合計18ビット)をサンプリングし、1水平同期期間分の表示データDR・DG・DBが揃うまで、各表示データDR・DG・DBを記憶している。
ホールドメモリ回路24は、水平同期信号(ホールド信号)LSに基づき、入力された表示データDR・DG・DBをラッチする。そして、表示データDR・DG・DBを、次の水平同期信号LSが入力されるまでの間保持し、レベルシフタ回路25に出力する。
レベルシフタ回路25は、液晶パネル31への印加電圧レベルを処理する次段のDA変換回路26に適合させるため、表示データDR・DG・DBの信号レベルを昇圧等により変換する回路である。レベルシフタ回路25からは、表示データD’R・D’G・D’Bが出力される。
基準電圧発生回路27は、液晶駆動電源35からの参照電圧VRに基づき、階調表示に用いる64レベルのアナログ電圧を発生させ、DA変換回路26に出力する。
DA変換回路26は、レベルシフタ回路25より入力されるRGBそれぞれ6ビットの表示データD’R・D’G・D’B(デジタル)に応じて64レベルの電圧の内の1つを選択することでアナログ電圧に変換して出力回路28に出力する。詳細には、DA変換回路26は、6ビットそれぞれに対応するスイッチを有しており、6ビットの表示データD’R・D’G・D’Bに応じたスイッチをそれぞれ選択することにより、基準電圧発生回路27から入力された64レベルの電圧の内の1つを選択することとなる。
出力回路28は、DA変換回路26により選択されたアナログ信号を低インピーダンス信号に変え、出力端子X1〜X128・Y1〜Y128・Z1〜Z128を介して液晶パネル31に出力する。
出力端子X1〜X128・Y1〜Y128・Z1〜Z128は、それぞれ表示データDR・DG・DBに対応するものであり、X,Y,Zそれぞれ共に128本の端子からなる。このようにして、64階調表示の各ソースドライバは、表示データDR・DG・DBに基づいて、階調レベルに対応するアナログ信号を液晶パネル31に出力し、64階調の表示を行う。
一方、ゲートドライバGDは、コントローラ34から供給される垂直同期信号(スタートパルス信号GSP等)やゲートドライバ用クロック信号(GCK)等の各種信号に基づいて、その動作が制御されるようになっている。ゲートドライバGDには、液晶駆動電源35から複数種類の電圧(後述する)が印加される。ゲートドライバGDは、複数のゲート信号線55…に信号を供給する。
ゲートドライバGDは、図8に示すように、コントロール・ロジック41、双方向シフトレジスタ回路42、レベルシフタ回路43、及び出力回路44等からなっている。ゲートドライバGDは、クロック信号GCKやスタートパルス信号GSP、電圧(電源電圧)VCC、電圧(接地電圧)GND、電圧(電源電圧)VGH、電圧(電源電圧)VGLを取り込むための端子、並びに、多数の出力端子OS1〜OSnを備えている。
コントロール・ロジック41は、双方向シフトレジスタ回路42の動作に必要な信号を作成して、該双方向シフトレジスタ回路42に供給する。双方向シフトレジスタ回路42は、クロック信号GCKとスタートパルス信号GSPとが供給されると、該スタートパルス信号GSPを順次クロック信号GCKに同期させるシフト動作を行う。双方向シフトレジスタ回路42は、ソースドライバSDからソース信号線54…に印加される電圧によって駆動されるべき液晶パネル31の画素電極を選択するための選択パルスを作成して、レベルシフタ回路43に出力する。レベルシフタ回路43は、選択パルスのレベルを、液晶パネル31が備えるTFT素子のON/OFF(選択/非選択)に必要なレベルになるように、その電圧を変換して出力回路44に出力する。
出力回路44は、レベルシフタ回路43から入力される信号に基づき、上記TFT素子のON/OFFに必要なレベルの電圧を、対応する出力端子OS1〜OSnを介してゲート信号線55…に印加する。
出力回路44は、例えば図9に示すように、電圧VCCの入力信号が供給されたときには、電圧VGHの出力信号を出力端子OS1〜OSnに順次供給する一方、入力信号が供給されないとき(つまり電圧GNDであった場合)には、電圧VGLの出力信号を出力端子OS1〜OSnに供給する。
次に、上記ゲートドライバGDの製造工程について簡単に説明する。まず、ゲートドライバGDにおけるLSIチップを作成するためのウエハ(液晶ドライバチップ用ウエハ)を作成する。この場合、ゲートドライバGDを構成する各LSIチップ上の電極パッド部には、メッキによって金バンプを形成する。該バンプの高さやサイズは、バンプピッチによって変わるが、例えば、高さが10〜20um、サイズが40〜100umのバンプを形成する。
ウエハの作成が完了すると、ウエハテストを行って、ウエハ段階での良品/不良品のチェックを行う。そして、ウエハテストにて良品であったウエハのみ、ダイシングシートに貼り付け、ダイシング装置を用いてゲートドライバGDとなるチップ単位にダイシングする。
ダイシング工程後は、個々に切り離されたLSIチップ3を、図2(a)(b)に示すように、絶縁性フィルム6上に配線パターン5が形成されたCOF型のテープキャリア2上に実装する。
テープキャリア2には、搭載するLSIチップ3のサイズや出力数に合った幅及び配線パターン5を有するテープキャリアを選択する。また、テープキャリア2における配線パターン5には、バイパスコンデンサとして機能するパターン(図示しない)も形成されている。なお、図2(a)では、ゲートドライバGD1つ分のテープキャリア2を示しているが、該テープキャリア2は、実際は複数のテープキャリア2…が長尺状に連なるものであり、長尺状の状態で、各テープキャリア2にLSIチップ3を実装する。
LSIチップ3とテープキャリア2との接続は、詳細には、LSIチップ3の金バンプ4と、テープキャリア2のインナーリード5aとを、インナーリードボンディング装置等を使用して接合することで行う。インナーリードボンディングの完了後、LSIチップ3の周囲を樹脂7で覆う、樹脂ポッティング工程に進む。なお、図中、参照符号9にて示すものは、ソルダーレジストである。
その後、電気的選別工程にてファイナルテストを行い、ゲートドライバGD(半導体装置)としての良品/不良品の判別を行う。ファイナルテスト完了後は、各ゲートドライバGDは、複数のテープキャリア2…が連なった長尺状のテープキャリア2に巻き取られたリール状のまま梱包され、出荷される。なお、ソースドライバSDの製造工程もゲートドライバGDと同様である。
次に、図1を用いて、テープキャリア上にバイパスコンデンサとして機能するパターンが搭載された、上記ゲートドライバGDの配線パターンの一例を示す。尚、図1では電源関係の配線のみ記載しており、信号線の配線は記載していない。
図1に示すように、LSIチップ3にも、バイパスコンデンサが搭載された従来のゲートドライバにおけるLSIチップ301(図13参照)と同様に、その左右両側から、電源電圧として4種類、つまり、電圧VCC、接地電圧である電圧GND、電圧VGH、及び電圧VGLが供給される。そして、電圧GNDの供給ラインと電圧VGLの供給ラインとの間、電圧GNDの供給ラインと電圧VGHの供給ラインの間、電圧GNDの供給ラインと電圧VCCの供給ラインの間、及び電圧VGHの供給ラインと電圧VGLの供給ラインとの間に、バイパスコンデンサとして機能するコンデンサC1〜C5が配されている。これらコンデンサC1〜C5はバイパスコンデンサのパターンであり、テープキャリア2上に実装されている。
前述した従来のゲートドライバとの違いは、電源電圧を供給する電圧供給ラインの配線パターンにある。図13と比較するとよく分かるように、図1に示す本ゲートドライバGDの場合、LSIチップ3の左側(片側)には、電圧VGLが印加される配線(第1電源電圧用配線)として、LSIチップ3に直接接続された配線(直接配線)L1と、LSIチップ3とは直接に接続されることなく、電圧VGHが印加される配線(第2電源電圧用配線)との間に配されたコンデンサC2の一方の電極に接続された配線(バイパス用配線)LB1とを有している。また、電圧VGHを印加される配線(第2電源電圧用配線)として、LSIチップ3に直接接続された配線(直接配線)L2と、LSIチップ3とは直接に接続されることなく、電圧GNDが印加される配線(第2電源電圧用配線)との間に配されたコンデンサC3の一方の電極に接続された配線(バイパス用配線)LB2とを有している。さらに、電圧GNDを印加される配線(第2電源電圧用配線)として、LSIチップ3に直接接続された配線(直接配線)L3と、LSIチップ3とは直接に接続されることなく、電圧VCCが印加される配線(第3電源電圧用配線)L4との間に配されたコンデンサC3の一方の電極に接続された配線(バイパス用配線)LB3とを有している。
LSIチップ3の右側(他方側)には、LSIチップ3に直接接続された、電圧VCCが印加される配線L8及び電圧VGHが印加される配線L6に加えて、電圧VGLが印加される配線(第1電源電圧用配線)として、LSIチップ3に直接接続された配線(直接配線)L5と、LSIチップ3とは直接に接続されることなく、電圧GNDが印加される配線(第2電源電圧用配線)との間に配されたコンデンサC4・C5の一方の電極に接続された配線(バイパス用配線)LB4とを有している。
そして、電圧VGLが印加される配線L1と配線LB1とには、それぞれに電圧入力端子が設けられており、電圧VGLの印加を別々に制御できるようになっている。電圧VGHが印加される配線L2と配線LB2、電圧GNDが印加される配線l3と配線LB3、電圧VGLが印加される配線L5と配線LB4についても同様で、それぞれに設けられた電圧入力端子より、電圧印加を別々に制御できるようになっている。
LSIチップ3と直接には接続されていない、電圧VGLが印加される配線LB1、電圧VGHが印加される配線LB2、電圧GNDが印加される配線LB3、及び電圧VGLが印加される配線LB4は、ファイナルテスト時間の短縮化を図るために設けられたバイパス専用配線である。
なお、LSIチップ3の左右にある、例えば共に電圧VGLが印加される配線L1と配線L5のように、同種の電圧が印加される配線同士は、LSIチップ3内部でアルミ配線等を用いて接続されている。
このような構成のゲートドライバGDでは、ファイナルテスト時、これらバイパス専用の配線LB1〜LB4をオープンにしておき、上記配線L1〜L8に、それぞれ対応する所定電圧を印加して、良品/不良品を判別する。そして、ファイナルテストで良品と判定されたゲートドライバGDが液晶パネル31に搭載される。液晶パネル31に搭載されたゲートドライバGDでは、実際の動作にあたっては、バイパス専用配線にも、本来の電圧供給用配線にも、対応する所定の電圧が印加される。
詳細に説明すると、実装後には電圧VGLが印加される配線LB1は、ファイナルテスト時はオープンとなっている。したがって、配線LB1と電圧VGHを供給する配線L2との間には、コンデンサC1が接続されているが、配線L2は所定の電圧が印加されることで、コンデンサC1の容量の影響を受けず電源を立ち上げてテストすることができる。液晶パネルへの実装後は、配線LB1には、電圧VGLが印加されるので、コンデンサC1は電圧VGLと電圧VGHの各供給ライン間に配されるバイパスコンデンサとして働くこととなる。
同様に、実装後には電圧VGHが印加される配線LB2は、ファイナルテスト時はオープンとなっている。したがって、配線LB2と電圧GNDを供給する配線L3との間には、コンデンサC2が接続されているが、配線L3は所定の電圧が印加されることで、コンデンサC2の容量の影響を受けず電源を立ち上げてテストすることができる。液晶パネルへの実装後は、配線LB2には、電圧VGHが印加されるので、コンデンサC2は電圧VGHと電圧GNDの各供給ライン間に配されるバイパスコンデンサとして働くこととなる。
同様に、実装後には電圧GNDが印加される配線LB3は、ファイナルテスト時はオープンとなっている。したがって、配線LB3と電圧VCCを供給する配線L4との間には、コンデンサC3が接続されているが、配線L4は所定の電圧が印加されることで、コンデンサC3の容量の影響を受けず電源を立ち上げてテストすることができる。液晶パネルへの実装後は、配線LB3には、電圧GNDが印加されるので、コンデンサC3は電圧GNDと電圧VCCの各供給ライン間に配されるバイパスコンデンサとして働くこととなる。
同様に、実装後には電圧VGLが印加される配線LB4は、ファイナルテスト時はオープンとなっている。したがって、配線LB4と電圧GNDを供給する配線L7との間には、コンデンサC4・C5が接続されているが、配線L7は所定の電圧が印加されることで、コンデンサC4の容量の影響を受けず電源を立ち上げてテストすることができる。液晶パネルへの実装後は、配線LB4には、電圧VGLが印加されるので、コンデンサC4・C5は電圧VGLと電圧GNDの各供給ライン間に配されるバイパスコンデンサとして働くこととなる。
このように、ゲートドライバGDでは、ファイナルテスト時、バイパス専用配線であるLB1〜LB4をオープンにしておき、LSIチップ3と直接接続された配線L1〜L5にそれぞれ対応する所定電圧を印加することで、コンデンサC1〜C5の容量等による影響を受けることなく素早く、電圧VGL、電圧VGH、電圧GND、電圧VCCを立ち上げることができ、ファイナルテスト所要時間の短縮化が可能となる。
なお、ゲートドライバGDと同様、ソースドライバSDにおいても、電圧VCCを印加する配線、電圧GNDの配線、及び液晶駆動電圧用基準電圧VRを印加するための配線にも、上記と同じような手法を用いることで、ソースドライバSDのファイナルテスト時のコンデンサによる電圧の立ち上がりの影響を極力なくすことができる。
詳細な説明は省略するが、従来、図4に示すように、電圧GND用の配線と、電圧VLS用の配線、電圧VCC用の配線、電圧VR1用の配線、電圧VR2用の配線、及び電圧VR3用の配線との間に、コンデンサc11〜c15が配されているとする。
このような場合は、図3に示すように、電圧GND用の配線として、LSIチップ3に直接接続された配線(直接配線)L9と、LSIチップ3とは直接に接続されることなく、電圧VLS用の配線、電圧VCC用の配線、電圧VR1用の配線、電圧VR2用の配線、及び電圧VR3用の配線との間に配されたコンデンサC11〜C15の各一方の電極に接続された配線(バイパス用配線)LB5とを有する構成とすればよい。
また、図1の配線例では、LSIチップ3の左右に電源電圧を供給する配線を振り分けて、コンデンサC1〜C5を分散して設けているので、LSIチップ3の左右の一方側にかためて配置されたレイアウトよりも、コンパクトに実装することが可能となっている。
なお、従来ゲートドライバでは従来、、バイパスコンデンサとして機能するコンデンサをチップコンデンサを用いてテープキャリアに外付けしていたが、本実施形態のゲートドライバGDのバイパスコンデンサC1〜C5ように、テープキャリア2に直接形成する構成を採用することで、LSIチップ3のより近傍にコンデンサを設置できる。その結果、より一層電源雑音に強い構成とすることができる。
また、本実施の形態では、テープキャリア2に半導体チップとしてのLSIチップ3が1つ搭載されている構成を例示したが、テープキャリア上に複数の半導体チップが搭載されているタイプの半導体装置においても、本発明を適用できることは言うまでもない。
本発明の実施の一形態を示すものであり、液晶パネルに搭載されるゲートドライバにおける電源電圧用配線の一例を示す配線図である。 図2(a)は、、COF型半導体装置よりなる上記ゲートドライバの平面図であり、図2(b)はその断面図である。 上記液晶パネルに搭載されるソースドライバにおける電源電圧用配線の一例を示す配線図である。 図3に比較して示す、従来のソースドライバにおける電源電圧用配線の一例を示す配線図である。 上記液晶パネル、ゲートドライバ、及びソースドライバを備えたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 上記液晶パネルの電気的構成を示す等価回路図である。 上記ソースドライバの構成を示すブロックである。 上記ゲートドライバの構成を示すブロックである。 ゲートドライバからの出力される出力信号の波形を説明する図面である。 従来技術を示すもので、COF型半導体装置の構成を示す断面図である。 上記図10の半導体装置における半導体素子とテープキャリアとの接合部分を示す断面図である。 従来技術を示すもので、チップコンデンサをテープキャリア上に実装した半導体装置の平面図である。 従来技術を示すもので、液晶パネルに搭載されるゲートドライバにおける電源電圧用配線の一例を示す配線図である。
符号の説明
2 テープキャリア
3 LSIチップ(半導体チップ)
5 配線パターン
GD ゲートドライバ(半導体装置)
SD ソースドライバ(半導体装置)
30 液晶表示装置(電子機器)
L1〜L5 配線(直接配線)
L9 配線(直接配線)
LB1〜LB9 配線(バイパス用配線)
C1〜C5 コンデンサ
C11〜C15 コンデンサ

Claims (10)

  1. 半導体チップを搭載するテープキャリアに、上記半導体チップに第1電源電圧を供給するための第1電源電圧用配線と、上記半導体チップに第2電源電圧を供給するための第2電源電圧用配線とが設けられ、これら第1電源電圧用配線と第2電源電圧用配線との間にコンデンサが設けられている半導体装置において、
    上記第1電源電圧用配線が、上記半導体チップとは直接に接続されることなく上記コンデンサの一方の電極に接続されたバイパス用配線と、上記半導体チップに直接接続された直接配線とを備え、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれに電圧入力端子が設けられていることを特徴とする半導体装置。
  2. 電気的選別テスト時、上記第1電源電圧用配線のバイパス用配線がオープンとなり、上記第1電源電圧用配線の直接配線に第1電源電圧が印加され、第2電源電圧用配線に第2電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 通常動作時、上記第1電源電圧用配線におけるバイパス用配線と直接配線とには第1電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  4. 請求項1に記載の半導体装置の電気的検査方法であって、
    第1電源電圧用配線のバイパス用配線をオープンとした状態で、第1電源電圧用配線の直接配線より第1電源電圧を半導体チップに供給し、第2電源電圧用配線より第2電源電圧を半導体チップに供給することを特徴とする半導体装置の電気的検査方法。
  5. 請求項1に記載の半導体装置が搭載されてなる電子機器であって、
    上記半導体装置における上記第1電源電圧用配線のバイパス用配線と直接配線とには第1電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とする電子機器。
  6. 半導体チップを搭載するテープキャリアに、上記半導体チップに第1電源電圧を供給するための第1電源電圧用配線と、上記半導体チップに第2電源電圧を供給するための第2電源電圧用配線と、第3電源電圧を供給するための第3電源電圧用配線とが設けられ、これら第1電源電圧用配線と第2電源電圧用配線との間、及び第2電源電圧用配線と第3電源電圧用配線との間に、コンデンサがそれぞれ設けられている半導体装置において、
    上記第1電源電圧用配線が、上記半導体チップとは直接に接続されることなく、上記第2電源電圧用配線との間に配された上記コンデンサの一方の電極に接続されたバイパス用配線と、上記半導体チップに直接接続された直接配線とを備え、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれに電圧入力端子が設けられる一方、
    上記第2電源電圧用配線が、上記半導体チップとは直接に接続されることなく、上記第3電源電圧用配線との間に配された上記コンデンサの一方の電極に接続されたバイパス用配線と、上記半導体チップに直接接続されると共に上記第1電源電圧用配線との間に配された上記コンデンサの一方の電極にも接続された直接配線とを備え、これらバイパス用配線と直線配線のそれぞれにも電圧入力端子が設けられていることを特徴とする半導体装置。
  7. 電気的選別テスト時、上記第1電源電圧用配線及び第2電源電圧用配線の各バイパス用配線がオープンとなり、上記第1電源電圧用配線の直接配線に第1電源電圧が印加され、上記第2電源電圧用配線の直接配線に第2電源電圧が印加され、第3電源電圧用配線に第3電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
  8. 通常動作時、上記第1電源電圧用配線におけるバイパス用配線と直接配線とには第1電源電圧が印加され、上記第2電源電圧用配線におけるバイパス用配線と直接配線とには第2電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
  9. 請求項6に記載の半導体装置の電気的検査方法であって、
    第1電源電圧用配線及び第2電源電圧用配線の各バイパス用配線をオープンとした状態で、第1電源電圧用配線の直接配線より第1電源電圧を半導体チップに供給し、第2電源電圧用配線の直接配線より第2電源電圧を半導体チップに供給し、第3電源電圧用配線より第3電源電圧を半導体チップに供給することを特徴とする半導体装置の電気的検査方法。
  10. 請求項6に記載の半導体装置が搭載されてなる電子機器であって、
    上記半導体装置における上記第1電源電圧用配線のバイパス用配線と直接配線とには第1電源電圧が印加され、上記第2電源電圧用配線のバイパス用配線と直接配線とには第2電源電圧が印加されるようになっていることを特徴とする電子機器。
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