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CN102830323B - 一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置及方法 - Google Patents

一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置，包括：连接器，用于与液晶显示器中专用集成电路芯片ASIC的信号输入端连接器进行插拨连接；检测电路，设置在所述连接器上，用于检测静电放电保护芯片是否正确焊接在所述ASIC上，并在所述静电放电保护芯片焊接异常时进行提示。相应地，本发明实施例还公开了一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的方法。实施本发明，可以快速检测静电放电保护芯是否焊接异常，且准确率高，能够节省人力物力成本以及减少在产品成品装配时产生不良率的损失。

Description

一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置及方法
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管液晶显示器技术(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay,TFT-LCD)，特别涉及一种应用于TFT-LCD中，用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置及方法。
背景技术
TFT-LCD已经成为了现代信息技术以及视讯产品中非常重要的显示平台。如图1所示，示出了一种典型的TFT-LCD的架构。TFT-LCD主要驱动原理为：控制系统主板将R/G/B(红/绿/蓝)压缩信号、控制信号及电源通过线材与位于其印刷电路板(Printed circuit board,PCB)板上的连接器(connector)相连接，从而使得LCD面板(显示区)获得其所需的电源及信号。
通过连接器传送到PCB板上的信号主要为低压差分信号(Low VoltageDifferential Signaling,LVDS)格式，其中，每两个LVDS连接脚组成一个传输通道，用于传送数据或时钟，其中一个LVDS连接脚为正输出端，另一个为负输出端，例如，在图1中，LV1P0与LV1N0形成一个数据通道。这些LVDS信号在PCB板上会通过专用集成电路芯片(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)分别向传送给源极芯片(Source-Chip on Film,S-COF)和栅极芯片(Gate-Chip on Film,G-COF)，通过源极芯片和栅极芯片来控制LCD面板(即显示区)进行数据或图像的显示。而为了避免连接器在插拔中产生的静电对ASIC芯片造成损坏，一般需在连接器与ASIC连接处设置对重要的信号的静电放电保护芯片(Electronic Static Discharge,ESD)，后文简称为ESD保护芯片。
如图2所示，即示出了一种ESD保护芯片及其与ASIC的连接结构示意图。该ESD保护芯片具有若干组LVDS连接脚(图中示出了两组)，以及地脚(GND)和电源脚(VDD)。其中每组LVDS连接脚均分别连接ASIC上的一组LVDS连接脚和连接器上的一组连接脚。图中，ESD保护芯片的管脚3连接ASIC及连接器上的管脚LV1P0，管脚1连接ASIC及连接器上的管脚LV1P1；同理，ESD保护芯片的另一组LVDS连接脚(管脚4和6)分别连接ASIC和连接器的管脚LV1P1以及管脚LVIN1。
在ESD保护芯片内部设置有以一定秩序连接的多个二极管(D1～D8)以及稳压二极管D0。
可以理解的是，上述只指出了两组LVDS连接脚，在其他的实施例中，ESD保护芯片可以对更多组的LVDS连接脚进行静电保护，其内部电路及与ASIC及连接器的连接方式与图2中示出的类似，在此不进行详述。
如图3所示，是图2中ESD保护芯片的工作原理示意图。
以LV1P0信号从连接传输到ASIC为例子说明。假设ESD保护芯片内二极管特性相同，正向导通时压降为UD+(例如0.7V)，反向截止压降为UD-(例如3V)，其中在该LVDS传输线路中，假设传输信号电压值U(例如，1.2V)，则这三者之间的关系为UD+<U<UD-。。在正常状态下从连接的LV1P0连接脚输入正常LVDS信号时，由于ESD芯片中稳压二极管D0处于反向截止状态，因此信号传输路线如图中黑色粗线所示，信号能够正常传输到ASIC的管脚LV1P0。
如图4所示，示出图2中ESD保护芯片焊接异常的工作原理图。
仍然以LV1P0信号从连接脚传输到ASIC为例进行说明，当ESD保护芯片在PCB板上焊接翻转时，其信号传输路线如图中黑色粗线所示，从连接器的LV1P0脚输入正常LVDS信号时，传输的信号经由二极管D1后流入地线，此时ASIC中管脚LV1P0处的电压失真为二极管D1的导通压降的UD+，从而导致输出到液晶面板的信号异常从而造成显示出来的画面异常。
由于现有的判别ESD保护芯片是否焊接异常只能通过人眼来实现，但是ESD保护芯片的正反标志难于辨别，因此单纯利用人眼很难将异常品(焊接异常的产品)从正常品(焊接正确的产品)中分离出来，从而会导致产品在装配是出现不良。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置及方法，可以简便及准确地发现静电放电保护芯片焊接异常的产品。
为了解决上述技术问题，本发明的实施例的一方面提供了一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置，包括：
连接器，用于与液晶显示器中专用集成电路芯片ASIC的信号输入端连接器进行插拨连接；
检测电路，设置在所述连接器上，用于检测静电放电保护芯片是否正确焊接在所述ASIC上，并在所述静电放电保护芯片焊接异常时进行提示；
其中，所述连接器在内部设有地连接端及至少一个低压差分信号LVDS连接端，所述地连接端的一端用于与所述ASIC的信号输入端连接器中的地连接端相连接，所述至少一个LVDS连接端与所述ASIC的信号输入端连接器中的至少一个LVDS连接端相连接；
所述检测电路包括：
直流电源，其负极与所述连接器的地连接端的另一端相连接；
至少一个连接在所述直流电源的正极与连接器的一个LVDS连接端之间的检测支路，所述每一检测支路均包括一个检测部件，所述检测部件正极连接所述直流电源的正极，所述检测部件的负极连接所述LVDS连接端。
优选地，所述每一检测支路中还包含一个与所述检测部件串接的限流电阻。
优选地，当所述静电放电保护芯片正确焊接在所述ASIC上，在所述连接器与所述ASIC的信号输入端连接器电连接时，所述直流电源与每一条检测支路均不能形成回路，所述每一检测支路上的检测部件以第一方式进行提示；
当所述静电放电保护芯片未正确焊接在所述ASIC上时，在所述连接器与所述ASIC的信号输入端连接器电连接时，所述直流电源与至少一条检测支路与所述静电保护芯片内部形成回路，所述检测支路上的检测部件以第二方式提示。
优选地，所述每一检测支路上的所述检测部件为发光二极管或蜂鸣器；所述检测部件以第一方式进行提示为所述发光二极管不发光或所述蜂鸣器不发出声音；所述检测部件以第二方式进行提示为所述发光二极管点亮发光或所述蜂鸣器发出声音。
相应地，本发明实施例的另一方面提供一种检测静电放电保护芯片焊接异常的方法，其采用前述的用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置来实现包括：
将检测装置的连接器插入液晶显示器中ASIC的信号输入端连接器，实现电连接，具体地为：所述检测装置的连接器插入液晶显示器中ASIC的信号输入端连接器，使所述连接器在内部所设的地连接端与所述ASIC的信号输入端连接器中的地连接端相连接，使所述连接器在内部所设至少一个LVDS连接端与所述ASIC的信号输入端连接器中的至少一个LVDS连接端相连接；
根据所述检测装置上的检测电路的提示，确定所述静电放电保护芯片是否正确焊接在所述ASIC上。
优选地，所述检测步骤具体为：
当所述静电放电保护芯片正确焊接在所述ASIC上，连接在所述检测装置的地连接端与LVDS连接端之间的相互串接的直流电源和检测支路均不能形成回路，所述每一检测支路上的检测部件以第一方式进行提示；
当所述静电放电保护芯片未正确焊接在所述ASIC上时，连接在所述检测装置的地连接端与至少一条LVDS连接端之间的相互串接的直流电源和检测支路与所述静电保护芯片内部形成回路，所述检测支路上的检测部件以第二方式进行提示。
优选地，所述每一检测支路上的所述检测部件为发光二极管或蜂鸣器；所述检测部件以第一方式进行提示的步骤为所述发光二极管不发光或所述蜂鸣器不发出声音；所述检测部件以第二方式进行提示的步骤为所述发光二极管点亮发光或所述蜂鸣器发出声音。
实施本发明实施例所提供的一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置及方法，具有如下有益效果：
通过设置一个检测装置，在该检测装置中设置有连接器和至少一个检测支路。将该检测装置连接到液晶显示器中专用集成电路芯片ASIC的信号输入端连接器上，通过检查该检测支路中的检测部件的状态(如第一方式提示及第二方式提示)即可以了解到该ASIC中的ESD保护芯片是否焊接异常了(如焊反了)，例如，该检测部件可以是发光二极管或蜂鸣器，当此时发光二极管发光或者蜂鸣器发出声音，则判定ESD保护芯片焊接异常了，如果此时发光二极管不发光或蜂鸣器不发出声音，则判定ESD保护芯片焊接是正常的。
采用本发明的实施例，检测过程的操作非常简单快速，且准确率非常高，能够节省人力物力成本以及减少在产品成品装配时产生不良率的损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种典型的TFT-LCD的架构示意图；
图2是一种ESD保护芯片及其与ASIC的连接结构示意图；
图3是图2中ESD保护芯片的工作原理示意图；
图4是图2中ESD保护芯片焊接异常的工作原理示意图；
图5是本发明的用于检测ESD保护芯片焊接异常的装置一个实施例的结构示意图；
图6是图5中在ESD保护芯片焊接正常时的检测原理示意图；
图7是图5中在ESD保护芯片焊接异常时的检测原理示意图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的优选实施例进行描述。
如图5所示，是本发明的用于检测ESD保护芯片焊接异常的装置一个实施例的结构示意图。从图5中可以看出，该用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置，包括：
连接器，用于与TFT-LCD中ASIC的信号输入端连接器进行插拨连接；
检测电路，设置在所述连接器上，用于检测ESD保护芯片是否正确焊接在所述ASIC上，并在该ESD保护芯片焊接异常时进行提示。
其中，在该连接器内部设有地连接端(GND)及至少一个LVDS连接端，其地连接端的一端用于与ASIC的信号输入端连接器中的地连接端相连接，每一个LVDS连接端与ASIC的信号输入端连接器中的一个LVDS连接端相连接。
在与该连接器连接的检测电路包括：
直流电源Up，其负极与连接器的地连接端的另一端相连接；
至少一个连接在直流电源的正极Up与连接器的一个LVDS连接端之间的检测支路，其中，每一检测支路均包括一个检测部件(在图中为发光二极管)，该检测部件正极连接直流电源的正极，其负极连接所述连接器上的LVDS连接端。在图中示出了三条检测支路，每条检测支路上的检测部件分别为LED1、LED2、LED3。本发明不限于此，可以根据连接器上的LVDS连接端的数量来设置相应的检测支路。
其中，每一检测支路中还包含一个与检测部件串接的限流电阻，即图中示出的R1、R2和R3，用于保护每一检测支路中的发光二极管。
其中，电源Up、限流电阻以及发光二极管的选择合适的参数使他们满足下述公式：
Up＝R*I+U
其中，Up为直流电源的压降，R为每一检测支路的限流电阻阻值，I为该检测支路发光二极管的额定电流，U为传输信号(即LDVS信号)电压值。
如图6所示，图5中在ESD保护芯片焊接正常时的检测原理示意图；
将该检测装置插接在TFT-LCD中ASIC的信号输入端连接器上，当ESD保护芯片正确焊接在ASIC上，以第一条测试支路为例，其信号传输路线如图中黑色粗线所示。从中可以看出，电流由直流电源正极流出经过LED1然后传输到LV1P0对应的ESD保护芯片中电路，由于ESD保护芯片中稳压二极管D0的反向压差大于输入的电压Up，此时没有电流通过ESD保护芯片电路进入地端，即，该直流电源与该条检测支路均不能形成回路，因此LED1不能发亮，表明该通路的ESD保护电路正常。我们把LED1不能发亮的这种状态称为该检测支路上的检测部件以第一方式进行提示。
其他检测支路上的信号传输与第一条检测支路上的信号传输相同，在此不进行详述。
如图7所示，是图5中在ESD保护芯片焊接异常时的检测原理示意图。
将该检测装置插接在TFT-LCD中ASIC的信号输入端连接器上，当该保护芯片未正确焊接在ASIC上，以第一条测试支路为例，其信号传输路线如图中黑色粗线所示。从中可以看出，电流由直流电源正极流出经过LED1然后传输到LV1P0对应的ESD保护芯片中电路，并进入地端，即，该直流电源与该条检测支路与ESD保护芯片内部形成回路，LED1亮起来。我们把LED1发亮的这种状态称为该检测支路上的检测部件以第二方式进行提示。
其他检测支路上的信号传输与第一条检测支路上的信号传输相同，在此不进行详述。
从上可以看出，只需将检测装置插接到TFT-LCD中ASIC的信号输入端连接器上，根据检测电路中发光二极管的亮暗状态，就可以快速判定对应位置的ESD保护芯片是否存在焊接异常(翻转)的状况。具体为，如果此时检测装置的检测电路中的发光二极管不发光，表明ESD保护芯片焊接正常；如果此时检测装置的检测电路中的发光二极管发光，表明ESD保护芯片焊接异常，即焊反了。
可以理解的是，上述实施例中，以发光二极管作为检测部件。在其他的实施例中，也可以采用其他的部件来实现该检测的功能，例如可以采用蜂鸣器替换发光二极管作为检测部件，用是否发邮声音的方式来进行提示。则上述检测部件以第一方式进行提示为所述蜂鸣器不发出声音；所述检测部件以第二方式进行提示为所述蜂鸣器发出声音。具本的电路的原理与上述图5-图7类似，在此不进行详述。
相应地，本发明的实施例提供了一种用于检测ESD保护芯片焊接异常的方法。其步骤具体为：
步骤一：将检测装置的连接器插入液晶显示器中ASIC的信号输入端连接器，实现电连接，通过该插接动作，使该连接器在内部所设的地连接端与ASIC的信号输入端连接器中的地连接端相连接，使该连接器在内部所设至少一个LVDS连接端与所述ASIC的信号输入端连接器中的至少一个LVDS连接端相连接。
步骤二：根据检测装置上的检测电路的提示，确定ESD保护芯片是否正确焊接在ASIC上，具体为：
当ESD保护芯片正确焊接在所述ASIC上，连接在检测装置的地连接端与LVDS连接端之间的相互串接的直流电源和检测支路均不能形成回路，此时每一检测支路上的检测部件以第一方式进行提示；
当ESD保护芯片未正确焊接在所述ASIC上时，连接在检测装置的地连接端与至少一条LVDS连接端之间的相互串接的直流电源和检测支路与ESD保护芯片内部形成回路，所述检测支路上的检测部件以第二方式进行提示。
其中，每一检测支路上的检测部件为发光二极管或蜂鸣器；该检测部件以第一方式进行提示的步骤为发光二极管不发光或蜂鸣器不发出声音；该检测部件以第二方式进行提示的步骤为述发光二极管点亮发光或蜂鸣器发出声音。
综上所述，实施本发明实施例所提供的一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置及方法，通过设置一个检测装置，在该检测装置中设置有连接器和至少一个检测支路。将该检测装置连接到液晶显示器中专用集成电路芯片ASIC的信号输入端连接器上，通过检查该检测支路中的检测部件的状态(如第一方式提示及第二方式提示)即可以了解到该ASIC中的ESD保护芯片是否焊接异常了(如焊反了)，例如，该检测部件可以是发光二极管或蜂鸣器，当此时发光二极管发光或者蜂鸣器发出声音，则判定ESD保护芯片焊接异常了，如果此时发光二极管不发光或蜂鸣器不发出声音，则判定ESD保护芯片焊接是正常的。
采用本发明的实施例，检测过程的操作非常简单，且准确率非常高，能够节省人力物力成本以及减少在产品成品装配时产生不良率的损失。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置，其特征在于，包括：
连接器，用于与液晶显示器中专用集成电路芯片ASIC的信号输入端连接器进行插拨连接；
检测电路，设置在所述连接器上，用于检测静电放电保护芯片是否正确焊接在所述ASIC上，并在所述静电放电保护芯片焊接异常时进行提示；
其中，所述连接器在内部设有地连接端及至少一个低压差分信号LVDS连接端，所述地连接端的一端用于与所述ASIC的信号输入端连接器中的地连接端相连接，所述至少一个LVDS连接端与所述ASIC的信号输入端连接器中的至少一个LVDS连接端相连接；
所述检测电路包括：
直流电源，其负极与所述连接器的地连接端的另一端相连接；
至少一个连接在所述直流电源的正极与连接器的一个LVDS连接端之间的检测支路，所述每一检测支路均包括一个检测部件，所述检测部件正极连接所述直流电源的正极，所述检测部件的负极连接所述LVDS连接端。
2.如权利要求1所述的用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置，其特征在于，
所述每一检测支路中还包含一个与所述检测部件串接的限流电阻。
3.如权利要求2所述的用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置，其特征在于，
当所述静电放电保护芯片正确焊接在所述ASIC上，在所述连接器与所述ASIC的信号输入端连接器电连接时，所述直流电源与每一条检测支路均不能形成回路，所述每一检测支路上的检测部件以第一方式进行提示；
当所述静电放电保护芯片未正确焊接在所述ASIC上时，在所述连接器与所述ASIC的信号输入端连接器电连接时，所述直流电源与至少一条检测支路与所述静电保护芯片内部形成回路，所述检测支路上的检测部件以第二方式提示。
4.如权利要求3用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置，其特征在于，所述每一检测支路上的所述检测部件为发光二极管或蜂鸣器；所述检测部件以第一方式进行提示为所述发光二极管不发光或所述蜂鸣器不发出声音；所述检测部件以第二方式进行提示为所述发光二极管点亮发光或所述蜂鸣器发出声音。
5.一种检测静电放电保护芯片焊接异常的方法，其采用如权利要求1所示一种用于检测静电放电保护芯片焊接异常的装置来实现，其特征在于，所述方法包括：
将检测装置的连接器插入液晶显示器中ASIC的信号输入端连接器，实现电连接，具体地为：所述检测装置的连接器插入液晶显示器中ASIC的信号输入端连接器，使所述连接器在内部所设的地连接端与所述ASIC的信号输入端连接器中的地连接端相连接，使所述连接器在内部所设至少一个LVDS连接端与所述ASIC的信号输入端连接器中的至少一个LVDS连接端相连接；
根据所述检测装置上的检测电路的提示，确定所述静电放电保护芯片是否正确焊接在所述ASIC上。
6.如权利要求5所述的用于检测静电放电保护芯片焊接异常的方法，其特征在于，所述检测步骤具体为：
当所述静电放电保护芯片正确焊接在所述ASIC上，连接在所述检测装置的地连接端与LVDS连接端之间的相互串接的直流电源和检测支路均不能形成回路，所述每一检测支路上的检测部件以第一方式进行提示；
当所述静电放电保护芯片未正确焊接在所述ASIC上时，连接在所述检测装置的地连接端与至少一条LVDS连接端之间的相互串接的直流电源和检测支路与所述静电保护芯片内部形成回路，所述检测支路上的检测部件以第二方式进行提示。
7.如权利要求6用于检测静电放电保护芯片焊接异常的方法，其特征在于，所述每一检测支路上的所述检测部件为发光二极管或蜂鸣器；所述检测部件以第一方式进行提示的步骤为所述发光二极管不发光或所述蜂鸣器不发出声音；所述检测部件以第二方式进行提示的步骤为所述发光二极管点亮发光或所述蜂鸣器发出声音。
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