JP2003165244A - 発光素子アレイチップ及びそれを用いた光プリンタヘッド - Google Patents
発光素子アレイチップ及びそれを用いた光プリンタヘッドInfo
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- JP2003165244A JP2003165244A JP2001364768A JP2001364768A JP2003165244A JP 2003165244 A JP2003165244 A JP 2003165244A JP 2001364768 A JP2001364768 A JP 2001364768A JP 2001364768 A JP2001364768 A JP 2001364768A JP 2003165244 A JP2003165244 A JP 2003165244A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】“欠け”の発生を有効に防止することが可能
な、生産性に優れた発光素子アレイチップ及び光プリン
タヘッドを提供する。 【解決手段】半導体基板１の上面に複数個の発光素子２
を直線状に被着・配列させて成る発光素子アレイチップ
５において、前記複数個の発光素子２を透光性樹脂から
成る保護層３で共通に被覆するとともに該保護層３の両
端部を半導体基板１の側面よりも外側に延出させる。ま
た前記保護層３を形成する透光性樹脂のヤング率を０．
１ＧＰａ〜１０ＧＰａに設定する。
な、生産性に優れた発光素子アレイチップ及び光プリン
タヘッドを提供する。 【解決手段】半導体基板１の上面に複数個の発光素子２
を直線状に被着・配列させて成る発光素子アレイチップ
５において、前記複数個の発光素子２を透光性樹脂から
成る保護層３で共通に被覆するとともに該保護層３の両
端部を半導体基板１の側面よりも外側に延出させる。ま
た前記保護層３を形成する透光性樹脂のヤング率を０．
１ＧＰａ〜１０ＧＰａに設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤ（Light Em
itting Diode）等の発光素子を上面に有する発光素子ア
レイチップ及びそれを用いた光プリンタヘッドに関する
ものである。
itting Diode）等の発光素子を上面に有する発光素子ア
レイチップ及びそれを用いた光プリンタヘッドに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＬＥＤアレイヘッド等の光プ
リンタヘッドが電子写真プリンタやデジタル複写機等の
露光手段として用いられている。
リンタヘッドが電子写真プリンタやデジタル複写機等の
露光手段として用いられている。
【０００３】かかる光プリンタヘッドに搭載される発光
素子アレイチップとしては、ＳｉやＧａＡｓ等から成る
半導体基板の上面に、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との
積層体から成る複数個の発光素子を一列状に配設せし
め、これらをＳｉ3Ｎ4等から成る保護層で被覆した構造
のものが知られており、各発光素子に電源電力を印加し
て、発光素子のｎ型半導体層中に正孔を、ｐ型半導体層
中に電子をそれぞれ注入し、これらを両半導体層の接合
部（ｐｎ接合）付近で再結合させるとともに、該結合の
際に生じたエネルギーを光に変換し、これらの光を外部
へ放出させることによって発光素子アレイチップとして
機能する。
素子アレイチップとしては、ＳｉやＧａＡｓ等から成る
半導体基板の上面に、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との
積層体から成る複数個の発光素子を一列状に配設せし
め、これらをＳｉ3Ｎ4等から成る保護層で被覆した構造
のものが知られており、各発光素子に電源電力を印加し
て、発光素子のｎ型半導体層中に正孔を、ｐ型半導体層
中に電子をそれぞれ注入し、これらを両半導体層の接合
部（ｐｎ接合）付近で再結合させるとともに、該結合の
際に生じたエネルギーを光に変換し、これらの光を外部
へ放出させることによって発光素子アレイチップとして
機能する。
【０００４】尚、このような発光素子アレイチップは、
通常、従来周知の半導体製造技術によって製作されてい
る。即ち、Ｓｉ等から成るウェハの表面に従来周知のＭ
ＯＣＶＤ法（Metal Organic Chemical Vapor Depositio
n）法等によってｎ型半導体層及びｐ型半導体層を順
次、エピタキシャル成長させるとともに、これらの半導
体層をメサエッチングにより個々の発光素子毎に分離
し、しかる後、ウェハをダイシングして発光素子アレイ
チップ毎に分割することによって発光素子アレイチップ
が得られる。
通常、従来周知の半導体製造技術によって製作されてい
る。即ち、Ｓｉ等から成るウェハの表面に従来周知のＭ
ＯＣＶＤ法（Metal Organic Chemical Vapor Depositio
n）法等によってｎ型半導体層及びｐ型半導体層を順
次、エピタキシャル成長させるとともに、これらの半導
体層をメサエッチングにより個々の発光素子毎に分離
し、しかる後、ウェハをダイシングして発光素子アレイ
チップ毎に分割することによって発光素子アレイチップ
が得られる。
【０００５】そして、このような発光素子アレイチップ
を光プリンタヘッドに用いる場合は、図５に示す如く、
所定の回路パターンが被着・形成された回路基板１１の
上面に、上述の発光素子アレイチップ１２を複数個、直
線状に配列・搭載することによって光プリンタヘッドが
構成され、発光素子アレイチップ１２の発光素子１３を
外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光さ
せ、これらの光をロッドレンズアレイ等の光学系（図示
せず）を介して外部の感光体に照射・結像させることに
よって所定の潜像が形成される。その後、得られた潜像
は現像のプロセスを経てトナー像となり、これを記録紙
に転写・定着させることによって所定の画像が記録され
ることとなる。
を光プリンタヘッドに用いる場合は、図５に示す如く、
所定の回路パターンが被着・形成された回路基板１１の
上面に、上述の発光素子アレイチップ１２を複数個、直
線状に配列・搭載することによって光プリンタヘッドが
構成され、発光素子アレイチップ１２の発光素子１３を
外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発光さ
せ、これらの光をロッドレンズアレイ等の光学系（図示
せず）を介して外部の感光体に照射・結像させることに
よって所定の潜像が形成される。その後、得られた潜像
は現像のプロセスを経てトナー像となり、これを記録紙
に転写・定着させることによって所定の画像が記録され
ることとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した発
光素子アレイチップ１２の製造工程においてウェハをダ
イシングする際、半導体基板１４を形成するＳｉ等にバ
リを生じることが多い。このようなバリを有した発光素
子アレイチップ１２を別の場所まで搬送したり、得られ
た発光素子アレイチップ１２を回路基板１１上に一列状
に並べて光プリンタヘッドを組み立てたりする際に、発
光素子アレイチップ１２のバリが他の発光素子アレイチ
ップ１２や搬送トレイの内壁等に接触すると、発光素子
アレイチップ１２のエッジに欠けを生じて、発光素子ア
レイチップ１２の端部付近に設けられている発光素子１
３が損傷を受け、使用に供しなくなる欠点が誘発されて
いた。上述うじゅつ
光素子アレイチップ１２の製造工程においてウェハをダ
イシングする際、半導体基板１４を形成するＳｉ等にバ
リを生じることが多い。このようなバリを有した発光素
子アレイチップ１２を別の場所まで搬送したり、得られ
た発光素子アレイチップ１２を回路基板１１上に一列状
に並べて光プリンタヘッドを組み立てたりする際に、発
光素子アレイチップ１２のバリが他の発光素子アレイチ
ップ１２や搬送トレイの内壁等に接触すると、発光素子
アレイチップ１２のエッジに欠けを生じて、発光素子ア
レイチップ１２の端部付近に設けられている発光素子１
３が損傷を受け、使用に供しなくなる欠点が誘発されて
いた。上述うじゅつ
【請求項７】本発明の発光素子アレイチップは、半導体
基板の上面に複数個の発光素子を直線状に被着・配列さ
せて成る発光素子アレイチップにおいて、前記複数個の
発光素子を透光性樹脂から成る保護層で共通に被覆する
とともに該保護層の両端部を半導体基板の側面よりも外
側に延出させたことを特徴するものである。
基板の上面に複数個の発光素子を直線状に被着・配列さ
せて成る発光素子アレイチップにおいて、前記複数個の
発光素子を透光性樹脂から成る保護層で共通に被覆する
とともに該保護層の両端部を半導体基板の側面よりも外
側に延出させたことを特徴するものである。
【０００７】また本発明の発光素子アレイチップは、前
記保護層を形成する透光性樹脂のヤング率が０．１ＧＰ
ａ〜１０ＧＰａに設定されていることを特徴とするもの
である。
記保護層を形成する透光性樹脂のヤング率が０．１ＧＰ
ａ〜１０ＧＰａに設定されていることを特徴とするもの
である。
【０００８】更に本発明の発光素子アレイチップは、前
記発光素子の発する光の波長が４００ｎｍ〜１０００ｎ
ｍであり、且つ該光の前記保護層に対する光透過率が７
０％〜９８％に設定されていることを特徴とするもので
ある。
記発光素子の発する光の波長が４００ｎｍ〜１０００ｎ
ｍであり、且つ該光の前記保護層に対する光透過率が７
０％〜９８％に設定されていることを特徴とするもので
ある。
【０００９】また更に本発明の発光素子アレイチップ
は、前記保護層端部の延出部が基板の外周よりも０．１
μｍ〜５μｍだけ外側に延出されていることを特徴とす
るものである。
は、前記保護層端部の延出部が基板の外周よりも０．１
μｍ〜５μｍだけ外側に延出されていることを特徴とす
るものである。
【００１０】更にまた本発明の発光素子アレイチップ
は、前記半導体基板の上面と側面との間に形成される角
部の角度θが、８０°以上、９０°未満に設定されてい
ることを特徴とするものである。
は、前記半導体基板の上面と側面との間に形成される角
部の角度θが、８０°以上、９０°未満に設定されてい
ることを特徴とするものである。
【００１１】そして本発明の光プリンタヘッドは、上述
の発光素子アレイチップが回路基板上に一列状に配列・
搭載されていることを特徴とするものである。
の発光素子アレイチップが回路基板上に一列状に配列・
搭載されていることを特徴とするものである。
【００１２】本発明によれば、半導体基板上に設けられ
ている複数個の発光素子をヤング率０．１ＧＰａ〜１０
ＧＰａ程度の透光性樹脂から成る保護層で被覆するとと
もに該保護層の両端部を半導体基板の側面よりも外側に
延出させるようにしたことから、発光素子アレイチップ
の製造工程においてウェハをダイシングした際に半導体
基板のエッジにバリが形成されても、発光素子アレイチ
ップの搬送時や回路基板上への搭載時等に発光素子アレ
イチップの“バリ”が保護層の延出部よりも先に搬送ト
レイの内壁や他の発光素子アレイチップ等に接触するこ
とは殆どなく、このような接触による衝撃が良好に緩和
される。従って、発光素子アレイチップにおける“欠
け”の発生を有効に防止することができ、発光素子アレ
イチップ、並びに光プリンタヘッドの生産性を向上させ
ることが可能となる。
ている複数個の発光素子をヤング率０．１ＧＰａ〜１０
ＧＰａ程度の透光性樹脂から成る保護層で被覆するとと
もに該保護層の両端部を半導体基板の側面よりも外側に
延出させるようにしたことから、発光素子アレイチップ
の製造工程においてウェハをダイシングした際に半導体
基板のエッジにバリが形成されても、発光素子アレイチ
ップの搬送時や回路基板上への搭載時等に発光素子アレ
イチップの“バリ”が保護層の延出部よりも先に搬送ト
レイの内壁や他の発光素子アレイチップ等に接触するこ
とは殆どなく、このような接触による衝撃が良好に緩和
される。従って、発光素子アレイチップにおける“欠
け”の発生を有効に防止することができ、発光素子アレ
イチップ、並びに光プリンタヘッドの生産性を向上させ
ることが可能となる。
【００１３】また本発明によれば、発光素子アレイチッ
プの支持母材として用いられる半導体基板の上面と側面
との間に形成される角部の角度θを８０°以上、９０°
未満に設定しておくことにより、これらの発光素子アレ
イチップを光プリンタヘッドの回路基板上に一列状に搭
載した際、隣接する発光素子アレイチップ間の間隔はそ
の上面側に比し下面側で広くなっている。それ故、半導
体基板の下面と側面との間の角部に“バリ”が形成され
ても、このような“バリ”を隣接する発光素子アレイチ
ップに接触させることなく発光素子アレイチップを回路
基板上に搭載することができ、発光素子アレイチップの
搭載精度を高く維持することも可能となる。
プの支持母材として用いられる半導体基板の上面と側面
との間に形成される角部の角度θを８０°以上、９０°
未満に設定しておくことにより、これらの発光素子アレ
イチップを光プリンタヘッドの回路基板上に一列状に搭
載した際、隣接する発光素子アレイチップ間の間隔はそ
の上面側に比し下面側で広くなっている。それ故、半導
体基板の下面と側面との間の角部に“バリ”が形成され
ても、このような“バリ”を隣接する発光素子アレイチ
ップに接触させることなく発光素子アレイチップを回路
基板上に搭載することができ、発光素子アレイチップの
搭載精度を高く維持することも可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る発
光素子アレイチップの横（主走査方向）断面図、図２は
図１の発光素子アレイチップの縦（副走査方向）断面図
であり、図中の１は半導体基板、２は発光素子、３は保
護層、３ａは保護層の延出部である。
て詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る発
光素子アレイチップの横（主走査方向）断面図、図２は
図１の発光素子アレイチップの縦（副走査方向）断面図
であり、図中の１は半導体基板、２は発光素子、３は保
護層、３ａは保護層の延出部である。
【００１５】前記半導体基板１は、ＳｉやＧａＡｓ等の
単結晶から成り、その上面には複数個の発光素子２や図
示しない電極パターン，保護層３等が被着・形成され、
これらを支持する支持母材として機能する。
単結晶から成り、その上面には複数個の発光素子２や図
示しない電極パターン，保護層３等が被着・形成され、
これらを支持する支持母材として機能する。
【００１６】前記半導体基板１は、Ｓｉから成る場合、
まず従来周知のチョコラルスキー法（引き上げ法）等を
採用することによって単結晶シリコンのインゴット
（塊）を形成し、これを所定厚みにスライスした上、表
面を研磨することによってウェハを製作し、得られたウ
ェハの表面に後述する発光素子２や保護層３等を被着さ
せた上、ウェハをダイシングして所定形状に分割するこ
とにより形成される。
まず従来周知のチョコラルスキー法（引き上げ法）等を
採用することによって単結晶シリコンのインゴット
（塊）を形成し、これを所定厚みにスライスした上、表
面を研磨することによってウェハを製作し、得られたウ
ェハの表面に後述する発光素子２や保護層３等を被着さ
せた上、ウェハをダイシングして所定形状に分割するこ
とにより形成される。
【００１７】また前記半導体基板１の上面に設けられて
いる複数個の発光素子２は、例えば６００ｄｐｉ（dot
per inch）の密度で主走査方向に直線状に配列されてお
り、これら複数個の発光素子２によって発光素子アレイ
を構成している。
いる複数個の発光素子２は、例えば６００ｄｐｉ（dot
per inch）の密度で主走査方向に直線状に配列されてお
り、これら複数個の発光素子２によって発光素子アレイ
を構成している。
【００１８】前記発光素子２としては、ＧａＡｓやＡｌ
ＧａＡｓ,ＡｌＧａＩｎＰ等の化合物半導体から成る発
光ダイオード等が好適に用いられ、該各発光素子２は、
ｎ型半導体層とｐ型半導体層とを順次積層して、全体構
造がメサ状（高台状）をなすように形成される。
ＧａＡｓ,ＡｌＧａＩｎＰ等の化合物半導体から成る発
光ダイオード等が好適に用いられ、該各発光素子２は、
ｎ型半導体層とｐ型半導体層とを順次積層して、全体構
造がメサ状（高台状）をなすように形成される。
【００１９】これらの発光素子２は、その内部、具体的
にはｎ型半導体層とｐ型半導体層との間にｐｎ接合を有
しているため、図示しない電極パターン等を介して電源
電力が印加されると、ｎ型半導体層中に正孔が、ｐ型半
導体層中に電子がそれぞれ注入され、これらをｐｎ接合
付近で再結合させて該結合の際に生じたエネルギーを光
に変換することによって所定の波長（４００ｎｍ〜１０
００ｎｍ）で発光する。
にはｎ型半導体層とｐ型半導体層との間にｐｎ接合を有
しているため、図示しない電極パターン等を介して電源
電力が印加されると、ｎ型半導体層中に正孔が、ｐ型半
導体層中に電子がそれぞれ注入され、これらをｐｎ接合
付近で再結合させて該結合の際に生じたエネルギーを光
に変換することによって所定の波長（４００ｎｍ〜１０
００ｎｍ）で発光する。
【００２０】尚、前記発光素子２は、半導体基板１が切
り出されるウェハの表面に、従来周知のＭＯＣＶＤ法を
採用してＡｌＧａＡｓ等からなるｎ型半導体層とｐ型半
導体層とを順次、エピタキシャル成長させ、しかる後、
これらをメサエッチングして個々の発光素子２に分離す
ることによって形成される。
り出されるウェハの表面に、従来周知のＭＯＣＶＤ法を
採用してＡｌＧａＡｓ等からなるｎ型半導体層とｐ型半
導体層とを順次、エピタキシャル成長させ、しかる後、
これらをメサエッチングして個々の発光素子２に分離す
ることによって形成される。
【００２１】そして、上述した複数個の発光素子２は透
光性樹脂から成る保護層３で共通に被覆される。前記保
護層３は、大気中に含まれている水分等の接触により発
光素子２が腐食したり、発光素子２が損傷を受けたりす
るのを有効に防止するためのものであり、かかる保護層
３を形成する透光性樹脂としては、ヤング率０．１ＧＰ
ａ〜１０ＧＰａ程度の適度な弾性を備え、且つ発光素子
２の発する光（波長：４００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の７
０％以上を透過し得る透明な樹脂材料、例えば、ポリイ
ミド樹脂やエポキシ樹脂等が好適に用いられる。
光性樹脂から成る保護層３で共通に被覆される。前記保
護層３は、大気中に含まれている水分等の接触により発
光素子２が腐食したり、発光素子２が損傷を受けたりす
るのを有効に防止するためのものであり、かかる保護層
３を形成する透光性樹脂としては、ヤング率０．１ＧＰ
ａ〜１０ＧＰａ程度の適度な弾性を備え、且つ発光素子
２の発する光（波長：４００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の７
０％以上を透過し得る透明な樹脂材料、例えば、ポリイ
ミド樹脂やエポキシ樹脂等が好適に用いられる。
【００２２】また更に、前記保護層３は、その両端部が
半導体基板１の側面よりも外側に延出されている。前記
保護層３の延出部３ａは、半導体基板１の外周よりも外
側に向かって、例えば０．１μｍ〜５μｍだけ延出さ
れ、前述した如く、ヤング率０．１ＧＰａ〜１０ＧＰａ
の弾性を備えているため、発光素子アレイチップの製造
工程においてウェハをダイシングした際に半導体基板１
のエッジにバリが形成されても、発光素子アレイチップ
の搬送時や後述する回路基板５への搭載時等に発光素子
アレイチップが他の発光素子アレイチップに接触する
際、“バリ”よりも先に保護層３の延出部が他の発光素
子アレイチップに対して接触することとなり、発光素子
アレイチップ同士の接触による衝撃が良好に緩和され
る。従って、発光素子アレイチップにおける“欠け”の
発生を有効に防止することができ、発光素子アレイチッ
プの生産性を向上させることが可能となる。
半導体基板１の側面よりも外側に延出されている。前記
保護層３の延出部３ａは、半導体基板１の外周よりも外
側に向かって、例えば０．１μｍ〜５μｍだけ延出さ
れ、前述した如く、ヤング率０．１ＧＰａ〜１０ＧＰａ
の弾性を備えているため、発光素子アレイチップの製造
工程においてウェハをダイシングした際に半導体基板１
のエッジにバリが形成されても、発光素子アレイチップ
の搬送時や後述する回路基板５への搭載時等に発光素子
アレイチップが他の発光素子アレイチップに接触する
際、“バリ”よりも先に保護層３の延出部が他の発光素
子アレイチップに対して接触することとなり、発光素子
アレイチップ同士の接触による衝撃が良好に緩和され
る。従って、発光素子アレイチップにおける“欠け”の
発生を有効に防止することができ、発光素子アレイチッ
プの生産性を向上させることが可能となる。
【００２３】尚、前記保護層３は、多数の発光素子２が
形成されているウェハの上面に、液状に成したポリイミ
ド樹脂の前駆体を従来周知の厚膜手法、例えばスピンコ
ート法等によって１μｍ〜１０μｍの厚みに塗布し、こ
れを乾燥させた後、従来周知のフォトリソグラフィ技術
によってパターニングを行い、更にこれを熱硬化もしく
は光硬化させることによって全ての発光素子２を被覆す
るようにして形成される。
形成されているウェハの上面に、液状に成したポリイミ
ド樹脂の前駆体を従来周知の厚膜手法、例えばスピンコ
ート法等によって１μｍ〜１０μｍの厚みに塗布し、こ
れを乾燥させた後、従来周知のフォトリソグラフィ技術
によってパターニングを行い、更にこれを熱硬化もしく
は光硬化させることによって全ての発光素子２を被覆す
るようにして形成される。
【００２４】また前記保護層３の延出部３ａは、ウェハ
をダイシングする際にウェハの切断部上に位置する保護
層３をダイサーの押圧によって引き伸ばし、ウェハと同
時に分断することによって形成される。この場合、保護
層３を形成する透光性樹脂のヤング率は０．１ＧＰａ〜
１０ＧＰａと適度な大きさに設定されているため、保護
層３はダイサー（ブレード回転数：40,000rpm、切削速
度：5mm/sec）の押圧によって良好に引き伸ばされるこ
ととなり、しかも得られる延出部３ａの先端には丸みが
設けられ、先端部の形状は曲面状となる。
をダイシングする際にウェハの切断部上に位置する保護
層３をダイサーの押圧によって引き伸ばし、ウェハと同
時に分断することによって形成される。この場合、保護
層３を形成する透光性樹脂のヤング率は０．１ＧＰａ〜
１０ＧＰａと適度な大きさに設定されているため、保護
層３はダイサー（ブレード回転数：40,000rpm、切削速
度：5mm/sec）の押圧によって良好に引き伸ばされるこ
ととなり、しかも得られる延出部３ａの先端には丸みが
設けられ、先端部の形状は曲面状となる。
【００２５】次に上述した発光素子アレイチップを用い
て光プリンタヘッドを構成する場合について説明する。
て光プリンタヘッドを構成する場合について説明する。
【００２６】図３は図１の発光素子アレイチップを用い
て構成した光プリンタヘッドの要部を示す断面図であ
り、図中の５は発光素子アレイチップ、６は回路基板で
ある。
て構成した光プリンタヘッドの要部を示す断面図であ
り、図中の５は発光素子アレイチップ、６は回路基板で
ある。
【００２７】同図に示す光プリンタヘッドは、多数の回
路パターン（図示せず）が被着・形成されているガラス
布エポキシ樹脂製の回路基板６上に、上述の発光素子ア
レイチップ５を複数個、一列状に配設・搭載し、発光素
子アレイチップ５の各端子と、対応する回路パターンの
パッド部とを金属細線等でワイヤボンディングした構造
を有している。
路パターン（図示せず）が被着・形成されているガラス
布エポキシ樹脂製の回路基板６上に、上述の発光素子ア
レイチップ５を複数個、一列状に配設・搭載し、発光素
子アレイチップ５の各端子と、対応する回路パターンの
パッド部とを金属細線等でワイヤボンディングした構造
を有している。
【００２８】回路基板６上に搭載される複数個の発光素
子アレイチップ５は、これらの上面に設けられている全
ての発光素子２が略一定の間隔で主走査方向に一直線状
に配されるように、また隣接する発光素子アレイチップ
５の端面同士が近接した状態で対面配置されるように回
路基板６上の所定位置に位置決めされ、各発光素子アレ
イチップ５の延出部は、隣接する発光素子アレイチップ
５に向かって延出されることとなる。
子アレイチップ５は、これらの上面に設けられている全
ての発光素子２が略一定の間隔で主走査方向に一直線状
に配されるように、また隣接する発光素子アレイチップ
５の端面同士が近接した状態で対面配置されるように回
路基板６上の所定位置に位置決めされ、各発光素子アレ
イチップ５の延出部は、隣接する発光素子アレイチップ
５に向かって延出されることとなる。
【００２９】このような保護層３の延出部３ａのうちい
くつかは、その先端が隣接する発光素子アレイチップ５
に接触した状態となっており、前述した如く、延出部３
ａで発光素子アレイチップ同士の接触による衝撃を緩和
している。従って、発光素子アレイチップ５の搭載時等
に発光素子アレイチップ５のエッジに欠けを生じるのが
有効に防止され、これによって光プリンタヘッドの生産
性向上に供することができる。
くつかは、その先端が隣接する発光素子アレイチップ５
に接触した状態となっており、前述した如く、延出部３
ａで発光素子アレイチップ同士の接触による衝撃を緩和
している。従って、発光素子アレイチップ５の搭載時等
に発光素子アレイチップ５のエッジに欠けを生じるのが
有効に防止され、これによって光プリンタヘッドの生産
性向上に供することができる。
【００３０】かくして上述した光プリンタヘッドは、発
光素子アレイチップ５の発光素子２に電源電力を印加し
て発光素子２のｐ型半導体層中に電子を、ｎ型半導体層
中に正孔をそれぞれ注入し、これらをｐ型半導体層−ｎ
型半導体層間に設けられているｐｎ接合付近で再結合さ
せるとともに、その際に生じたエネルギーを光に変換し
て保護層３を介し外部へ放出させ、更に図示しないロッ
ドレンズアレイ等の光学系を介して外部の感光体に照射
・結像させることによって感光体に所定の潜像を形成す
る。その後、得られた潜像は現像のプロセスを経てトナ
ー像となり、これを記録紙に転写・定着させることによ
って所定の画像が記録される。
光素子アレイチップ５の発光素子２に電源電力を印加し
て発光素子２のｐ型半導体層中に電子を、ｎ型半導体層
中に正孔をそれぞれ注入し、これらをｐ型半導体層−ｎ
型半導体層間に設けられているｐｎ接合付近で再結合さ
せるとともに、その際に生じたエネルギーを光に変換し
て保護層３を介し外部へ放出させ、更に図示しないロッ
ドレンズアレイ等の光学系を介して外部の感光体に照射
・結像させることによって感光体に所定の潜像を形成す
る。その後、得られた潜像は現像のプロセスを経てトナ
ー像となり、これを記録紙に転写・定着させることによ
って所定の画像が記録される。
【００３１】尚、本発明は上述の実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変更、改良等が可能である。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変更、改良等が可能である。
【００３２】例えば、図４に示す如く、半導体基板１の
上面と側面との間に形成される角部の角度θを、８０°
以上、９０°未満に設定しておけば、発光素子アレイチ
ップの製造工程において半導体基板１の側面と下面との
間に形成される角部付近に“バリ”が形成されたとして
も、これらの発光素子アレイチップを光プリンタヘッド
の回路基板上に一列状に搭載する際、“バリ”は隣接す
る発光素子アレイチップに対して接触しにくくなるた
め、発光素子アレイチップの搭載精度が高く維持され、
これによっても光プリンタヘッドの生産性を向上させる
ことができるようになる利点がある。従って、半導体基
板１の上面と側面との間に形成される角部の角度θは、
８０°以上、９０°未満に設定しておくことが好まし
い。
上面と側面との間に形成される角部の角度θを、８０°
以上、９０°未満に設定しておけば、発光素子アレイチ
ップの製造工程において半導体基板１の側面と下面との
間に形成される角部付近に“バリ”が形成されたとして
も、これらの発光素子アレイチップを光プリンタヘッド
の回路基板上に一列状に搭載する際、“バリ”は隣接す
る発光素子アレイチップに対して接触しにくくなるた
め、発光素子アレイチップの搭載精度が高く維持され、
これによっても光プリンタヘッドの生産性を向上させる
ことができるようになる利点がある。従って、半導体基
板１の上面と側面との間に形成される角部の角度θは、
８０°以上、９０°未満に設定しておくことが好まし
い。
【００３３】また上述の実施形態においては、発光素子
２をＧａＡｓやＡｌＧａＡｓ，ＡｌＧａＩｎＰ等ので形
成するようにしたが、これに代えて、発光素子２を例え
ばＩｎＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓＰ，有機ＥＬ（エレクト
ロルミネッセンス）材料や無機ＥＬ材料等で形成するよ
うにしても構わない。
２をＧａＡｓやＡｌＧａＡｓ，ＡｌＧａＩｎＰ等ので形
成するようにしたが、これに代えて、発光素子２を例え
ばＩｎＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓＰ，有機ＥＬ（エレクト
ロルミネッセンス）材料や無機ＥＬ材料等で形成するよ
うにしても構わない。
【００３４】更に上述の実施形態においては、メサ型の
発光素子２を用いるようにしたが、これに代えて、プレ
ーナ型の発光素子を用いても構わない。
発光素子２を用いるようにしたが、これに代えて、プレ
ーナ型の発光素子を用いても構わない。
【００３５】また更に上述の実施形態においては、発光
素子アレイチップ２の端子を回路基板６上の回路パター
ンに対してボンディングするのに金属細線を用いたが、
他の接続法にて両者をボンディングするようにしても良
く、例えば、半田や導電ペースト等を用いてボンディン
グしても構わない。
素子アレイチップ２の端子を回路基板６上の回路パター
ンに対してボンディングするのに金属細線を用いたが、
他の接続法にて両者をボンディングするようにしても良
く、例えば、半田や導電ペースト等を用いてボンディン
グしても構わない。
【００３６】更にまた上述の実施形態においては、発光
素子アレイチップ５を回路基板６上に直に搭載するよう
にしたが、これに代えて、複数個の発光素子アレイチッ
プ５を１枚のプレート上に搭載し、このプレートと共に
発光素子アレイチップ５を回路基板６上に搭載するよう
にしても構わない。この場合、発光素子アレイチップ５
と回路基板６との間には上述のプレートが介在された形
となり、発光素子アレイチップ５のリペア作業等が簡便
になる利点もある。
素子アレイチップ５を回路基板６上に直に搭載するよう
にしたが、これに代えて、複数個の発光素子アレイチッ
プ５を１枚のプレート上に搭載し、このプレートと共に
発光素子アレイチップ５を回路基板６上に搭載するよう
にしても構わない。この場合、発光素子アレイチップ５
と回路基板６との間には上述のプレートが介在された形
となり、発光素子アレイチップ５のリペア作業等が簡便
になる利点もある。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、半導体基板上に設けら
れている複数個の発光素子をヤング率０．１ＧＰａ〜１
０ＧＰａ程度の透光性樹脂から成る保護層で被覆すると
ともに該保護層の両端部を半導体基板の側面よりも外側
に延出させるようにしたことから、発光素子アレイチッ
プの製造工程においてウェハをダイシングした際に半導
体基板のエッジにバリが形成されても、発光素子アレイ
チップの搬送時や回路基板上への搭載時等に発光素子ア
レイチップの“バリ”が保護層の延出部よりも先に他の
発光素子アレイチップに接触することは殆どなく、発光
素子アレイチップ同士の接触による衝撃が良好に緩和さ
れる。従って、発光素子アレイチップにおける“欠け”
の発生を有効に防止することができ、発光素子アレイチ
ップ、並びに光プリンタヘッドの生産性を向上させるこ
とが可能となる。
れている複数個の発光素子をヤング率０．１ＧＰａ〜１
０ＧＰａ程度の透光性樹脂から成る保護層で被覆すると
ともに該保護層の両端部を半導体基板の側面よりも外側
に延出させるようにしたことから、発光素子アレイチッ
プの製造工程においてウェハをダイシングした際に半導
体基板のエッジにバリが形成されても、発光素子アレイ
チップの搬送時や回路基板上への搭載時等に発光素子ア
レイチップの“バリ”が保護層の延出部よりも先に他の
発光素子アレイチップに接触することは殆どなく、発光
素子アレイチップ同士の接触による衝撃が良好に緩和さ
れる。従って、発光素子アレイチップにおける“欠け”
の発生を有効に防止することができ、発光素子アレイチ
ップ、並びに光プリンタヘッドの生産性を向上させるこ
とが可能となる。
【００３８】また本発明によれば、発光素子アレイチッ
プの支持母材として用いられる半導体基板の上面と側面
との間に形成される角部の角度θを８０°以上、９０°
未満に設定しておくことにより、これらの発光素子アレ
イチップを光プリンタヘッドの回路基板上に一列状に搭
載した際、隣接する発光素子アレイチップ間の間隔はそ
の上面側に比し下面側で広くなっている。それ故、半導
体基板の下面と側面との間の角部に“バリ”が形成され
ても、このような“バリ”を隣接する発光素子アレイチ
ップに接触させることなく発光素子アレイチップを回路
基板上に搭載することができ、発光素子アレイチップの
搭載精度を高く維持することも可能となる。
プの支持母材として用いられる半導体基板の上面と側面
との間に形成される角部の角度θを８０°以上、９０°
未満に設定しておくことにより、これらの発光素子アレ
イチップを光プリンタヘッドの回路基板上に一列状に搭
載した際、隣接する発光素子アレイチップ間の間隔はそ
の上面側に比し下面側で広くなっている。それ故、半導
体基板の下面と側面との間の角部に“バリ”が形成され
ても、このような“バリ”を隣接する発光素子アレイチ
ップに接触させることなく発光素子アレイチップを回路
基板上に搭載することができ、発光素子アレイチップの
搭載精度を高く維持することも可能となる。
【図１】本発明の一実施形態に係る発光素子アレイチッ
プの横断面図である。
プの横断面図である。
【図２】図１の発光素子アレイチップの縦断面図であ
る。
る。
【図３】図１の発光素子アレイチップを用いて構成した
光プリンタヘッドの要部を示す断面図である。
光プリンタヘッドの要部を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る発光素子アレイチ
ップを用いて構成した光プリンタヘッドの要部を示す断
面図である。
ップを用いて構成した光プリンタヘッドの要部を示す断
面図である。
【図５】従来の発光素子アレイチップを用いて構成した
光プリンタヘッドの断面図である。
光プリンタヘッドの断面図である。
１・・・半導体基板、２・・・発光素子、３・・・保護
層、３ａ・・・保護層の延出部、５・・・発光素子アレ
イチップ、６・・・回路基板
層、３ａ・・・保護層の延出部、５・・・発光素子アレ
イチップ、６・・・回路基板
Claims (6)
- 【請求項１】半導体基板の上面に複数個の発光素子を直
線状に被着・配列させて成る発光素子アレイチップにお
いて、 前記複数個の発光素子を透光性樹脂から成る保護層で共
通に被覆するとともに該保護層の両端部を半導体基板の
側面よりも外側に延出させたことを特徴する発光素子ア
レイチップ。 - 【請求項２】前記保護層を形成する透光性樹脂のヤング
率が０．１ＧＰａ〜１０ＧＰａに設定されていることを
特徴とする請求項１に記載の発光素子アレイチップ。 - 【請求項３】前記発光素子の発する光の波長が４００ｎ
ｍ〜１０００ｎｍであり、且つ該光の前記保護層に対す
る光透過率が７０％〜９８％に設定されていることを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の発光素子アレ
イチップ。 - 【請求項４】前記保護層端部の延出部が基板の外周より
も０．１μｍ〜５μｍだけ外側に延出されていることを
特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発
光素子アレイチップ。 - 【請求項５】前記半導体基板の上面と側面との間に形成
される角部の角度θが、８０°以上、９０°未満に設定
されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
ずれかに記載の発光素子アレイチップ。 - 【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の
発光素子アレイチップが回路基板上に一列状に配列・搭
載されていることを特徴とする光プリンタヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001364768A JP3808355B2 (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 発光素子アレイチップ及びそれを用いた光プリンタヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001364768A JP3808355B2 (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 発光素子アレイチップ及びそれを用いた光プリンタヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003165244A true JP2003165244A (ja) | 2003-06-10 |
| JP3808355B2 JP3808355B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=19174904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001364768A Expired - Fee Related JP3808355B2 (ja) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | 発光素子アレイチップ及びそれを用いた光プリンタヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3808355B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210020677A (ko) * | 2019-08-16 | 2021-02-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | 마이크로led 표시장치 |
-
2001
- 2001-11-29 JP JP2001364768A patent/JP3808355B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210020677A (ko) * | 2019-08-16 | 2021-02-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | 마이크로led 표시장치 |
| KR102655204B1 (ko) | 2019-08-16 | 2024-04-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | 마이크로led 표시장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3808355B2 (ja) | 2006-08-09 |
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