JP2001063142A - Ledプリントヘッド及びチップアレイの高さ補正方法 - Google Patents

Ledプリントヘッド及びチップアレイの高さ補正方法

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JP2001063142A
JP2001063142A JP24587299A JP24587299A JP2001063142A JP 2001063142 A JP2001063142 A JP 2001063142A JP 24587299 A JP24587299 A JP 24587299A JP 24587299 A JP24587299 A JP 24587299A JP 2001063142 A JP2001063142 A JP 2001063142A
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Shoji Inaba
稲葉  昌治
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Sanyo Electric Co Ltd
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Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Tottori Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 容易にチップアレイの高さ補正を可能にす
る。 【構成】 基板10上の高さが他のチップアレイ20と
異なるチップアレイ26を取り除いた後に、基板10と
新たなチップアレイ27との間に複数のマイクロボール
28と接着ペースト23を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はLEDプリントヘッド及
びチップアレイの高さ補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のファクシミリ装置等に使用される
印刷装置にLEDプリントヘッドがある。
【0003】図2は、従来のLEDプリントヘッドの斜
視図である。
【0004】図2のLEDプリントヘッドは、パターン
配線の施された基板10上に設置されたチップアレイ2
0と該チップアレイ20を駆動する為のドライバIC3
0とからなる。
【0005】前記チップアレイ20上面には、光を発光
する複数のドット21が、前記チップアレイ20の長辺
と平行になるように設けられており、各々のドット21
に電極22が電気的に接続されている。
【0006】各々の電極22は、第1ワイヤ40を介し
てドライバIC30のチップアレイ20側に設けられた
電極31と電気的に接続されている。又、ドライバIC
30の後述する基板電極50側には、複数の電極32が
設けられており、各々の電極32は、第2ワイヤ60を
介して基板10に設けられた基板電極50と電気的に接
続されている。
【0007】又、前記チップアレイ20は、通常高さが
0.3〜0.4mm、短辺の幅が0.4〜0.8mm、
長辺の幅が5.4〜8.1mmである。
【0008】図3は、基板10とチップアレイ20の部
分断面図である。
【0009】前記チップアレイ20は、導電性を有する
例えば銀等の金属片を含有した接着ペースト23により
基板10上面に形成された導電パターン11上に接着さ
れ、Si等をドープしたn型GaAs層24と、Si等
をドープしたn型GaAsP層25を順に積層した構造
である。
【0010】前記n型GaAsP層25の上面には、一
定の間隔でドット21が配置されており、前記ドット2
1は、前記n型GaAsP層25にZnをドープするこ
とにより形成される。又、前記ドット21上面には電極
22が形成されている。
【0011】前記チップアレイ20の上方には、図示せ
ぬ短焦点レンズアレイ(セルフフォーカシングレンズ)
が配置されており、前記短焦点レンズアレイが、前記ド
ット21からの光を感光面上に結像させることにより印
刷が行われる。
【0012】このようなチップアレイ20を基板10に
設けた際には、個々のチップアレイ20の高さの違いに
より、導電パターン11上面からチップアレイ20上面
までの高さがチップアレイ20間で異なる場合がある。
【0013】前記基板10表面からチップアレイ20上
面までの高さが異なると、高さの異なるチップアレイか
ら発光された光の焦点が感光面上で合わなくなり、印刷
された画像にムラが生じる。
【0014】又、近年のLEDプリントヘッドの高解像
度化により、近接するチップアレイ20の段差が小さい
ものが要求されており、例えば、600dpiの精度の
印刷では、近接するチップアレイ20の段差はプラス1
0μm〜マイナス10μm以内の精度が要求され、複数
のチップアレイの内、一番高さの低いチップアレイと一
番高さの高いチップアレイとの高さの差が約70μm以
下のものが要求されている。
【0015】図4(a)〜(c)は、図2のチップアレ
イ20と基板10の部分断面図であると共に、例えば、
600dpiの精度が要求される従来のチップアレイ2
0の高さ補正手順を示している。
【0016】図4(a)において、基板10表面には導
電パターン11が形成されており、前記導電パターン1
1表面のチップアレイ20を配置する位置には例えば銀
等の導電性を有する材料を含有した例えば接着硬化剤か
らなる接着ペースト23が配置され、前記接着ペースト
23上には、上面に複数のドット21を有する複数のチ
ップアレイ20が配置される。又、前記接着ペースト2
3中の例えば銀等の導電性材料により、前記チップアレ
イ20と導電パターン11は電気的に接続される。
【0017】図4(a)における接着ペースト23上の
チップアレイ20配置の工程後には、図2に示すドライ
バIC30とチップアレイ20との間にワイヤーボンデ
ィングを施す工程に進むが、前記チップアレイ20の
内、導電パターン11上面からチップアレイ20上面ま
での高さの差が他のチップアレイ20と比較して、マイ
ナス10μmからプラス10μm以上の段差であるチッ
プアレイ26が配置されていることがある。
【0018】この為、良好な光学的特性が得られなかっ
たチップアレイ26は、図4(b)に示すように基板1
0から取り外し、続いて完全に除去できなかった接着ペ
ースト23を金属ヘラ等で削りアルコールを染み込ませ
た綿棒できれいに取り除く。
【0019】その後、図4(c)に示すように取り除い
たチップアレイ26の領域である導電パターン11上に
接着ペースト23を用いて他のチップアレイ20と高さ
が略同じであり、隣接するチップアレイ20との高さの
差が約マイナス10μmからプラス10μm以内である
新たなチップアレイ27を配置する。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】このように新たなチッ
プアレイ27を設置する際には、出来る限り隣接したチ
ップアレイ20と高さの同じチップアレイ27を選択す
る必要があり、様々な高さの段差が生じた際に対応する
為には様々な高さのチップアレイを準備しなければなら
ない。又、適当な高さのチップアレイがなければチップ
アレイ間の高さ補正を行うことができず、良好な光学的
特性が得られないという課題がある。
【0021】そこで、本発明は、マイクロボールと数種
類の高さ補正用チップアレイを用いてチップアレイの高
さ補正を可能にする。
【0022】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のLEDプ
リントヘッドは、導電パターンが施された基板と、該基
板上に配され上面に発光を行う複数のドットを有する複
数のチップアレイと、を有するLEDプリントヘッドで
あって、前記複数のチップアレイの内、1以上のチップ
アレイと前記基板との間にマイクロボールと接着硬化剤
等のペーストを介在したことを特徴とする。
【0023】請求項2記載のLEDプリントヘッドは、
導電パターンが施された基板と、該基板上に配され、上
面に発光を行う複数のドットを有する複数のチップアレ
イと、を有するLEDプリントヘッドであって、前記複
数のチップアレイの内、1以上のチップアレイと前記基
板との間にマイクロボールと銀等の導電性材料を含有し
たペーストを介在したことを特徴とする。
【0024】請求項3記載のLEDプリントヘッドは、
請求項1〜2記載のLEDプリントヘッドであって、前
記マイクロボールは導電性又は絶縁性を有する材料であ
ることを特徴とする。
【0025】請求項4記載のチップアレイの高さ補正方
法は、導電パターンを有する基板の、前記導電パターン
上に設けられた複数のチップアレイの前記導電パターン
上面から前記チップアレイ上面までの高さを補正する方
法であって、前記複数のチップアレイの内、高さを補正
すべきチップアレイを取り去る第1の工程と、前記補正
すべきチップアレイを取り去った領域の導電パターン上
に、1以上のマイクロボールを配置し、前記マイクロボ
ール上に高さ補正用のチップアレイを配置する第2の工
程と、前記マイクロボールを除く前記高さ補正用のチッ
プアレイと前記導電パターンとの間に接着硬化剤等のペ
ーストを介在させる第3の工程とからなることを特徴と
する。
【0026】請求項5記載のチップアレイの高さ補正方
法は、導電パターンを有する基板の、前記導電パターン
上に設けられた複数のチップアレイの前記導電パターン
上面から前記チップアレイ上面までの高さを補正する方
法であって、前記複数のチップアレイの内、高さを補正
すべきチップアレイを取り去る第1の工程と、前記補正
すべきチップアレイを取り去った領域の導電パターン上
に、1以上のマイクロボールを配置し、前記マイクロボ
ール上に高さ補正用のチップアレイを配置する第2の工
程と、前記マイクロボールを除く前記高さ補正用のチッ
プアレイと前記導電パターンとの間に銀などの導電性を
有する材料を含有した接着硬化剤等のペーストを介在さ
せる第3の工程とからなることを特徴とする。
【0027】請求項6記載のチップアレイの高さ補正方
法は、請求項4〜5記載のチップアレイの高さ補正方法
であって、前記マイクロボールは導電性又は絶縁性の材
料であることを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】図1(a)〜(c)は本発明を適
応してなる実施例であるチップアレイ高さ補正手順を示
す側面図であり、本実施例では、600dpiの精度が
要求されるチップアレイの高さ補正手順を示している。
【0029】この為、本実施例では、隣接するチップア
レイとの段差がマイナス10μm〜プラス10μm以内
であると共に、複数のチップアレイの内、最も高さの低
いチップアレイと最も高さの高いチップアレイとの高さ
の差が70μm以下でなければならない。
【0030】図1(a)において、基板10表面には導
電パターン11が形成されており、前記導電パターン1
1上の後述するチップアレイ20を配置する位置に導電
性を有する例えば銀等の金属片を含有した接着ペースト
23を厚さ10μm程度塗り付け、前記接着ペースト2
3上に例えば厚さが約340μmのチップアレイ20を
設置する。
【0031】尚、このとき予め高さを測定した厚さが3
30μmと370μmの2種類のチップアレイと厚さが
20μmのマイクロボールを準備している(図示せ
ず)。
【0032】図1(b)において、複数のチップアレイ
20の内、導電パターン11上面からチップアレイ上面
までの高さが他のチップアレイ20と異なるチップアレ
イ26と該チップアレイ26の裏面に接着された接着ペ
ースト23を金属へらやアルコールを染み込ませた綿棒
を用いて取り除く。
【0033】図1(c)において、取り除いたチップア
レイ26の領域の導電パターン11上面に、厚さ20μ
mの前記マイクロボール28を複数個設置し、前記マイ
クロボール28上に厚さが330μmである新たなチッ
プアレイ27を設置し、前記導電パターン11と前記チ
ップアレイ27との間に例えば銀片等の導電性材料を含
んだ接着ペースト23を流し込む。
【0034】この時、前記導電パターン11と新たなチ
ップアレイ27底面が前記接着ペースト23中の銀片を
介して電気的に接続しなければならず、その為には、前
記接着ペースト23中の銀片同士が十分に接触し、好ま
しく前記銀片が、接着ペースト23中に70〜80パー
セントの割合で含まれていると良い。
【0035】又、前記マイクロボール28周辺及び前記
チップアレイ27底面と前記導電パターン11表面が銀
片で十分覆われる様にすることで良好な導通を確保する
ことが可能である。
【0036】以上説明したように、本実施例では図1に
示すように導電パターン11上に、高さ20μmのマイ
クロボール28を配置し、前記マイクロボール28上に
高さが330μmのチップアレイ27を設置した為、前
記チップアレイ27下方の導電パターン11上面から前
記チップアレイ27の上面までの高さ(350μm)
が、前記チップアレイ27に隣接するチップアレイ20
下方の導電パターン11上面から前記チップアレイ20
上面までの高さ(350μm)と同じ高さとなり、60
0dpiの精度において要求される隣接するチップアレ
イとの段差であるマイナス10μm〜プラス10μmの
範囲内を十分に満たしている。
【0037】この為、チップアレイ27のドット21か
ら放出される光の焦点がずれることが無く、印刷された
画像にムラが生じることが無い。
【0038】尚、本実施例では、図1に示すチップアレ
イの高さ調整を行う際に、厚さが330μmの新たなチ
ップアレイ27と厚さ20μmのマイクロボール28を
設置し、導電パターン11上面から新たなチップアレイ
27上面までのチップアレイの高さを、導電パターン1
1上面からチップアレイ20上面までの高さが350μ
mである他のチップアレイ20の高さに合わせたが、例
えば、導電パターン11表面からチップアレイ上面まで
の高さが350μmであるチップアレイ上面と、該チッ
プアレイに隣接するチップアレイ上面との段差の許容範
囲がプラス10μm〜マイナス10μm(例えば、高さ
が350μmであるチップアレイに隣接可能なチップア
レイの高さは、340μm〜360μmとなる)までの
範囲であるなら、厚さ20μmのマイクロボールと厚さ
330μmのチップアレイと厚さ370μmのチップア
レイを用意することにより、厚さ330μmのチップア
レイの高さ補正可能な範囲である320μm〜360μ
mと、厚さ370μmのチップアレイの高さ補正可能な
範囲である360μm〜400μmの範囲まで高さ補正
可能となる。
【0039】即ち、厚さが20μmのマイクロボールと
厚さ330μmと370μmのチップアレイを用意する
だけで、320〜400μmの高さまで補正することが
可能である。
【0040】一方、マイクロボールを使用せず、チップ
アレイのみで320μm〜400μmの範囲まで高さ補
正し、本実施例と同じく隣接するチップアレイの段差の
許容範囲がプラス10μm〜マイナス10μmである場
合には、最低でも320〜340μmの高さ補正可能な
厚さ330μmのチップアレイと、340〜360の高
さを補正可能な厚さ350μmのチップアレイと、36
0μm〜380μmの高さ補正可能な厚さ370μmの
チップアレイと、380μm〜400μmの高さ補正可
能な厚さ390μmのチップアレイの計4種類のチップ
アレイを用意しなければならず、本実施例に比べ倍の種
類のチップを準備する必要がある。
【0041】このように、本実施例のチップアレイ高さ
補正方法を用いることにより、複数のチップアレイを準
備せずとも、小さなマイクロボール28と高さ種類の少
ないチップアレイを準備するだけで簡単にチップアレイ
の高さ補正を行うことが可能である。
【0042】尚、本実施例では、厚さ330μmと厚さ
370μmの2種類のチップアレイを用意し、厚さ33
0μmのチップアレイを用いたが、チップアレイの高さ
と数はこれに限定されない。
【0043】又、前記マイクロボールは、鉛や銅などの
導体以外にもセラミックなどの絶縁物を用いても良い。
【0044】更には、本実施例ではペースト中に含まれ
る金属として銀を用いたが、導電性を有する材料であれ
ば他の材料でも良い。
【0045】
【発明の効果】本発明のチップアレイの高さ補正方法
は、複数のチップアレイを用意せずとも容易に高さ補正
することを可能にし、本発明のLEDプリントヘッドは
画像にムラの生じることがなく印刷を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用してなるチップアレイの高さ補正
手順を示す断面図である。
【図2】従来のLEDプリントヘッドの斜視図である。
【図3】図2に示す基板10とチップアレイ20の部分
断面図である。
【図4】従来のチップアレイ高さ補正手順を示す側面図
である。
【符号の説明】
10 基板 11 導電パターン 20 チップアレイ 21 ドット 22 電極 23 接着ペースト 24 n型GaAs層 25 n型GaAsP層 26 チップアレイ 27 チップアレイ 28 マイクロボール 30 ドライバIC 31 電極 32 電極 40 第1ワイヤ 50 基板電極 60 第2ワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C162 FA17 FA23 5C051 AA02 CA08 DA03 DB02 DB04 DB06 DB29 DB35 DC05 DC07 DD02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電パターンが施された基板と、該基板
    上に配され上面に発光を行う複数のドットを有する複数
    のチップアレイと、 を有するLEDプリントヘッドであって、 前記複数のチップアレイの内、1以上のチップアレイと
    前記基板との間にマイクロボールと接着硬化剤等のペー
    ストを介在したことを特徴とするLEDプリントヘッ
    ド。
  2. 【請求項2】 導電パターンが施された基板と、該基板
    上に配され、上面に発光を行う複数のドットを有する複
    数のチップアレイと、 を有するLEDプリントヘッドであって、 前記複数のチップアレイの内、1以上のチップアレイと
    前記基板との間にマイクロボールと銀等の導電性材料を
    含有したペーストを介在したことを特徴とするLEDプ
    リントヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項1〜2記載のLEDプリントヘッ
    ドであって、 前記マイクロボールは導電性又は絶縁性を有する材料で
    あることを特徴とするLEDプリントヘッド。
  4. 【請求項4】 導電パターンを有する基板の、前記導電
    パターン上に設けられた複数のチップアレイの前記導電
    パターン上面から前記チップアレイ上面までの高さを補
    正する方法であって、 前記複数のチップアレイの内、高さを補正すべきチップ
    アレイを取り去る第1の工程と、 前記補正すべきチップアレイを取り去った領域の導電パ
    ターン上に、1以上のマイクロボールを配置し、前記マ
    イクロボール上に高さ補正用のチップアレイを配置する
    第2の工程と、 前記マイクロボールを除く前記高さ補正用のチップアレ
    イと前記導電パターンとの間に接着硬化剤等のペースト
    を介在させる第3の工程とからなることを特徴とするチ
    ップアレイの高さ補正方法。
  5. 【請求項5】 導電パターンを有する基板の、前記導電
    パターン上に設けられた複数のチップアレイの前記導電
    パターン上面から前記チップアレイ上面までの高さを補
    正する方法であって、 前記複数のチップアレイの内、高さを補正すべきチップ
    アレイを取り去る第1の工程と、 前記補正すべきチップアレイを取り去った領域の導電パ
    ターン上に、1以上のマイクロボールを配置し、前記マ
    イクロボール上に高さ補正用のチップアレイを配置する
    第2の工程と、 前記マイクロボールを除く前記高さ補正用のチップアレ
    イと前記導電パターンとの間に銀などの導電性を有する
    材料を含有した接着硬化剤等のペーストを介在させる第
    3の工程とからなることを特徴とするチップアレイの高
    さ補正方法。
  6. 【請求項6】 請求項4〜5記載のチップアレイの高さ
    補正方法であって、 前記マイクロボールは導電性又は絶縁性の材料であるこ
    とを特徴とするチップアレイの高さ補正方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012516539A (ja) * 2009-01-30 2012-07-19 ネーデルランドセ・オルガニサティ・フォール・トゥーヘパスト−ナトゥールウェテンスハッペライク・オンデルズーク・テーエヌオー 立体リソグラフィ装置用の照明システム
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