JP2004216649A - 光プリンタヘッド - Google Patents
光プリンタヘッド Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004216649A JP2004216649A JP2003004993A JP2003004993A JP2004216649A JP 2004216649 A JP2004216649 A JP 2004216649A JP 2003004993 A JP2003004993 A JP 2003004993A JP 2003004993 A JP2003004993 A JP 2003004993A JP 2004216649 A JP2004216649 A JP 2004216649A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting element
- element array
- array chip
- printer head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/18—High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
- H01L2224/48465—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
Landscapes
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
【課題】画像データに対応した所定の画像を得ることが可能で、しかも生産性に優れた高信頼性の光プリンタヘッドを提供する。
【解決手段】ベースプレート1上に多数の回路導体2を設け、これら多数の回路導体2の上に絶縁層3を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子7及び接続パッド6を有する発光素子アレイチップ5を搭載し、回路導体2を接続パッド6に電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、ベースプレート1の上面に発光素子アレイチップ5が埋設される凹部1aを形成するとともに凹部1a内面と発光素子アレイチップ5側面との間隙に接着剤8を充填し、回路導体2の一端を回路基板の上面より絶縁層3と接着剤8上を介して発光素子アレイチップ5の接続パッド6上まで延在させた他の回路導体9を形成して接続パッド6に電気的に接続せしめる。
【選択図】図1
【解決手段】ベースプレート1上に多数の回路導体2を設け、これら多数の回路導体2の上に絶縁層3を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子7及び接続パッド6を有する発光素子アレイチップ5を搭載し、回路導体2を接続パッド6に電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、ベースプレート1の上面に発光素子アレイチップ5が埋設される凹部1aを形成するとともに凹部1a内面と発光素子アレイチップ5側面との間隙に接着剤8を充填し、回路導体2の一端を回路基板の上面より絶縁層3と接着剤8上を介して発光素子アレイチップ5の接続パッド6上まで延在させた他の回路導体9を形成して接続パッド6に電気的に接続せしめる。
【選択図】図1
Description
‘
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プリンタ等の光書込み手段として用いられる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、電子写真プリンタ等の光書込み手段として光プリンタヘッドが用いられている。
【0003】
かかる従来の光プリンタヘッドとしては、例えば図5に示す如く、多数の回路導体12が所定パターンに被着されている回路基板11の上面に、多数の発光素子14及び多数の接続パッド14を有する複数個の発光素子アレイチップ13を全ての発光素子14が直線状に配列されるようにして一列に並べて搭載し、各発光素子アレイチップ13の接続パッド15と該パッド15に対応する回路導体12とをボンディングワイヤ16等で電気的に接続した構造のものが知られており、外部からの画像データに基づいて前記発光素子14を個々に選択的に発光させるとともに該発光した光を図示しないロツ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、感光体に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【0004】
そして、感光体に形成された潜像は、その後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって記録紙に所定の印画が形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光プリンタヘッドを例えばA3サイズ、600dpi(dot per inch)の製品仕様にて構成した場合、接続パッド15と回路導体12との接続箇所は約15000箇所にも及び、両者は約15000本もの多数のボンディングワイヤ16で個々に接続される。それ故、これらのボンディングワイヤ16を従来周知のワイヤボンディング法によってボンディングすると、その接続作業には極めて長時間を要し、光プリンタヘッドの生産性向上に供することができない上に、光プリンタヘッドの使用時等にボンディングワイヤ16が外部からの振動や衝撃によって倒れ、隣接するボンディングワイヤ同士を短絡させることがあり、このことが光プリンタヘッドの信頼性を低下させていた。
【0006】
また、上述の光プリンタヘッドにおけるボンディングワイヤ16は従来周知のワイヤボンディング法にて回路導体12や発光素子アレイチップ13の接続パッド15に対して接続されたものであり、通常、ファーストボンディングが発光素子アレイチップ13側で、セカンドボンディングが回路導体12側でなされている。この場合、接続パッド15に接合されるボンディングワイヤ16の一端部には、ボール状のネイルヘッドが形成されることから、光プリンタヘッドを使用した際に、発光素子14の発した光の一部がボンディングワイヤ16のネイルヘッドで反射し、このような反射光が外部の感光体に照射されると、感光体には反射光の照射に起因した不要な潜像が形成されることとなり、画像データに対応した正確な画像を得ることが不可となる欠点も有していた。
【0007】
また、上述した従来の光プリンタヘッドによれば、ボンディングワイヤ16と発光素子アレイチップ13の接続パッド15と接続させるためには、ボンディングワイヤ16のボール状のネイルヘッドが接続させるが、そのためには接続パッド15の大きさが80μmx80μm以上必要となり、発光素子アレイチップが小型化図れず、基板取り数が低いため、多数の発光素子アレイチップを使用する光プリンタヘッドの低価格化が図れなかった。
【0008】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、画像データに対応した所定の画像が得られ、しかも、生産性に優れた高信頼性の光プリンタヘッドを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の光プリンタヘッドは、ベースプレート上に多数の回路導体を設け、これら多数の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子及び接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記ベースプレートの上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に接着剤を充填し、前記回路導体の一端を回路基板の上面より前記絶縁層と接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの接続パッド上まで延在させた他の回路導体を形成して接続パッドに電気的に接続せしめたことを特徴とする。
【0010】
本発明の他の光プリンタヘッドは、前記他の回路導体上に保護膜を形成したことを特徴とする。
【0011】
本発明の更に他の光プリンタヘッドは、前記凹部の底部に対し前記発光素子アレイチップを固定したことを特徴とする。
【0012】
また、本発明の光プリンタヘッドは、前記凹部の底部に対し、前記発光素子アレイチップを、前記凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に充填した接着剤とは異なる接着剤を介して固定したことを特徴とする。
【0013】
また、更に本発明の光プリンタヘッドは、前記回路基板、前記回路導体及び前記発光素子アレイチップの上に透明な保護膜を被覆したことを特徴とする。
【0014】
更にまた、本発明の光プリンタヘッドは、前記発光素子アレイチップが前記凹部内で複数個、列状に並んでおり、該列の両端に位置する発光素子アレイチップに近接して、発光素子アレイチップと略等しい幅のダミーチップを更に並べたことを特徴とする。
【0015】
本発明の光プリンタヘッドによれば、回路基板のベースプレートに発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に接着剤を充填し、前記ベースプレート上に設けられる回路導体の一端を、例えば絶縁膜に形成した開口部より露出した状態でもって、前記接着剤上を介して発光素子アレイチップの接続パッド上まで延在させることにより回路導体を対応する接続パッドに電気的に接続させたことから、上記回路導体をパターン形成する際に、これらを発光素子アレイチップの接続パッドに対しても同時に、かつ一括的に接続することができ、これらをワイヤボンディング等で接続する場合に比し接続作業に要する時間を大幅に短縮して、光プリンタヘッドの生産性を向上させることができる。
【0016】
しかも、保護膜により被覆したこれらの回路導体は、ベースプレートや発光素子アレイチップ、接着剤等の上面に直に被着されるものであるため、光プリンタヘッドの使用時などに外部からの振動や衝撃が印加されても、隣合う回路導体同士が短絡するといった不具合を発生することはなく、光プリンタヘッドの信頼性向上にも供することができる上に、回路導体はその全体が膜状に形成されていることから、ボンディングワイヤのネイルヘッドの如き光を反射する大きな物体は発光素子アレイチップ上に何ら存在せず、光プリンタヘッドの使用時、反射光等の不要な光が感光体に照射されて不要な潜像が形成されるのを有効に防止することもできる。
【0017】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に充填する接着剤を通して、その接触状態により放熱効率を向上させることができ、その結果、印画品質を向上できる。
【0018】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、回路基板は前記回路導体及び絶縁層が複数層から形成していることから、基板を小型化することができ、光プリンタヘッドを小型化することができる。
【0019】
更にまた、本発明の光プリンタヘッドによれば、他の回路導体上に保護膜を形成することによって、回路導体の信頼性及び機械的強度を向上することができる。
【0020】
更にまた、本発明の光プリンタヘッドによれば、前記他の回路導体上及び前記発光素子上に透明な保護膜を被覆することで、回路導体の信頼性及び機械的強度を向上させ、そして、保護膜の位置合わせ精度及び解像度を低減でき、光プリンタヘッドの生産性を向上することができる。
【0021】
また更に本発明の光プリンタヘッドによれば、前記発光素子アレイチップを前記凹部内で複数個、列状に並べ、その両端に位置する発光素子アレイチップに近接させてダミーチップを並べておくことにより、発光素子アレイチップの配列領域内で接着剤や下地層の形状を安定させることができ、回路導体をパターン形成する際の加工精度を高く維持することが可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を漆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光プリンタヘッドの断面図、図2は図1の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。また、図3は本発明の他の実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図、図4は図3の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。
【0023】
図1と図2に示す光プリンタヘッドによれば、1は回路基板のベースプレート、2は回路導体、3は絶縁層、4は接着剤、5は発光素子アレイチップである。
【0024】
また、接着剤4は発光素子アレイチップ5を前記凹部の底部に対し固定するものである。
【0025】
この接着剤4によれば、硬化方式別材料名にて、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、光・熱併用硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂がある。また、成分別材料名にて、エポキシ樹脂、フィラー入りエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等がある。
【0026】
更にまた、6は発光素子アレイチップの接続パッド、7は発光素子、8は他の接着剤、9は他の回路導体である第二の回路導体、10は保護膜である。
【0027】
前記ベースプレート1は、ガラス布基材エポキシ樹脂等から成る。
【0028】
このベースプレート1の上面には、発光素子アレイチップ5上の発光素子7に電源電力を供給するための給電配線として機能する回路導体2が形成される。この回路導体2は銅等の金属により形成される。
【0029】
次に回路導体2と後に形成される第二の回路導体9とを絶縁し、更に前記第一の回路導体2の腐食を抑制するための絶縁層3を形成する。
【0030】
このような絶縁層3は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂等から成る。
【0031】
次に、この絶縁層3の開口部3aにて露出している回路導体2に対し、ニッケル及び金等の金属層2aを形成させる。
【0032】
このような金属層2aを形成させることにより、回路導体2の腐食を防止することができる。
【0033】
ここで、例えば、耐腐食性がある高価な金の前記金属層2aは外部に露出した部分のみに選択的に被着させているため、金の消費量を大幅に低減することができ、光プリンタヘッドのコストを低減することができる。
【0034】
そして、ベースプレート1の上面には、発光素子アレイチップ5と接着剤4との各厚みを加えた厚みpに対応する略等しい深さに、すなわちpが±0.1mm以内の深さになるように凹部1aが設けられている。このようにして、ベースプレート1の上面と発光素子アレイチップ5の上面を同じ高さになるように溝(凹部)の深さを決定する。すなわち、発光素子アレイチップ5の上面、回路基板(ベースプレート1)の上面及び第二の接着剤8の上面8aは略同一平面内に配置される。
【0035】
また、このようにベースプレート1は、その上面に回路導体2等が、また、上述の凹部1a内に発光素子アレイチップ5等が第二の接着剤4によりそれぞれ配設固定され、これらを支持する支持母体として機能する。
【0036】
尚、ベースプレート1は、ガラス布基材エポキシ樹脂等から成る場合、ガラス繊維を用いて形成したガラス布基材に液状のエポキシ樹脂を含浸、硬化させ、これを所定形状に切断して外形加工することにより製作され、得られたベースプレート1の上面にダイサー等を用いて所定の幅のブレードによりハーフダイシングすることによって凹部1aが形成される。
【0037】
また、前記凹部1aに埋設される発光素子アレイチップ5は、その上面に多数の発光素子7と該素子7と電気的に接続される接続パッド6とを有し、凹部底面と発光素子アレイチップ底面との間隙に充填される接着剤4により凹部1a内の所定位置に固定される。
【0038】
更に、凹部1a内面と発光素子アレイチップ5側面との間隙に第二の接着剤8を充填することにより、ベースプレート1上面と発光素子アレイチップ5上面を±0.1mm以内で平坦化させる。
【0039】
前記発光素子アレイチップ5の上面に設けられている多数の発光素子7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、この発光素子7は、AlGaAsやGaAsP等から成るp型半導体とn型半導体とを積層して両者をpn接合させた構造を有しているため、接続パッド6に電気的に接続される第二の回路導体9等を介して外部からの電源電力が印加されると、発光素子7のp型半導体中に電子が、n型半導体中に正孔がそれぞれ注入され、これらをpn接合部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発光素子7が所定の輝度で発光する。
【0040】
尚、前記発光素子アレイチップ5は、従来周知の半導体製造技術、具体的にはMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法等を採用し、上述の化合物半導体を単結晶のGaAsやシリコン等から成る基板の上面にエピタキシャル成長させて発光素子7を形成した後、従来周知の薄膜形成技術により接続パッド6等を所定パターンに被着させることにより製作される。
【0041】
また、得られた発光素子アレイチップ5を回路基板1の凹部1a内に固定するには、まず発光素子アレイチップ5を、凹部1aの底部に接着剤4を用いて固定した後、凹部1aの壁面と発光素子アレイチップ5の側面との間隙にディスペンサや印刷機等を用いてエポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等を主成分とする第二の接着剤8を充填し、これを約150℃の温度で硬化、重合させることによって行われる。このときディスペンサにより第二の接着剤8を充填する場合、凹部1aの壁面と発光素子アレイチップ5の側面との間隙の形状に合わせて、ディスペンサからの第二の接着剤8の吐出量を制御し、回路基板1の上面と発光素子アレイチップ5の上面が平面になるように前記間隙に第二の接着剤8を充填する。このとき、第二の接着剤8の吐出量は、ディスペンサ吐出圧力あるいはディスペンサと凹部1aとの相対走査速度を変化させることにより変化させる。一方、印刷機により第二の接着剤8を充填する場合、従来周知の印刷技術により、凹部1aの壁面と発光素子アレイチップ5の側面との間隙に第二の接着剤8を埋め込み、充填する。
【0042】
これによって発光素子アレイチップ5の上面、回路基板1の上面及び第二の接着剤8の上面8aは略同一平面内に配置されることとなる。ここで、前記第二の接着剤8中にはその熱膨張係数を発光素子アレイチップ5や回路基板1に近づけるためにシリカやアルミナ等の高熱伝導性の無機質フィラが所定量(例えば40重量%〜90重量%)添加されており、かかる第二の接着剤8の粘度は上記間隙の奥深くまで良好に浸透し、発光素子アレイチップ5の上面、回路基板1の上面ににじまないように例えば1Pas〜100Pasに調整されていることが好ましい。
【0043】
そして、上絶縁層3上に形成した第二の回路導体9は、先に述べた発光素子アレイチップ5の発光素子7に電源電力を供給するための給電配線として機能するものであり、アルミニウム、銅、金、ニッケル等の金属あるいは銀、銅等のフィラが含まれた導電性樹脂により形成され、その一端側は回路基板1上より前記第二の接着剤8上を介して発光素子アレイチップ5の接続パッド6上まで延在され、該延在部で対応する接続パッド6と電気的に接続されている。
【0044】
次に、発光素子7周辺に開口部10aを設け、第二の回路導体9の腐食やマイグレーションを抑制するための保護膜10を形成する。
【0045】
かくして上記工程を経ることで、上述した多数の第二の回路導体9は絶縁層3及び発光素子アレイチップ5の上面に直接被着させてあるため、光プリンターヘッドの使用時などに外部からの振動や衝撃が印加されても、隣合う回路導体同士が短絡するといった不具合を発生することなく、光プリンタヘッドの信頼性向上にも供することができる上に、接続パッド6上まで延在させた第二の回路導体9はその全体が膜状を成すように形成されていることから、発光素子アレイチップ5上にはボンディングワイヤのネイルヘッドの如き光を反射する大きな物体は何ら存在しなくなった。
【0046】
かくして本発明によれば、光プリンタヘッドを使用する際、反射光等の不要な光が外部の感光体に照射されて不要な潜像が形成されるのを有効に防止して、画像データに対応した画像を得ることができた。
【0047】
尚、前記第二の回路導体9は、従来周知のメッキ法、薄膜形成法及び印刷法、例えばスクリーン印刷法等を採用して、上述の導電材料を絶縁層開口部3aで露出した回路導体2a、絶縁層3及び接続パッド6の上面に、例えば10〜20μmの厚みに被着させ、所定のパターンで形成される。このとき、絶縁層開口部3aの底部と上面の段差が大きいため、絶縁層開口部3aのみ選択的に第二の回路導体9を埋め込み、更に所定の配線パターンを第二の回路導体9により形成させても良い。
【0048】
このような第二の回路導体9は、それ自体をパターン形成する際に、発光素子アレイチップ5の上面に設けた多数の接続パッド6に対しても同時に、かつ一括的に接続されるため、これらをワイヤボンディング等で接続する場合に比べ接続作業に要する時間を大幅に短縮して、光プリンタヘッドの生産性を向上させることができた。
【0049】
また、第二の回路導体9と発光素子アレイチップ5の上面に設けたの接続パッド6との接続には、数十μm角程度の大きさの接続パッド6で可能であり、発光素子アレイチップ5を小型にすることができ、多数の発光素子アレイチップ5を使用した光プリンタヘッドを低コスト化することができた。
【0050】
以上のような構成の本発明の光プリンタヘッドによれば、発光素子アレイチップ5の発光素子7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るとともに、該発光した光を図示しないロッドレンズ等の光学系を介して外部の感光体に照射、結像させ、感光体に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【0051】
そして、感光体に形成された潜像は、その後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写、定着させることによって記録紙に所定の画像が記録されることとなる。
【0052】
次にまた、図3は本発明の他の実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図、図4は図3の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。尚、図1と図2に示す上述した光プリンタヘッドと同一部材には同一符号を付す。
【0053】
本例の光プリンタヘッドによれば、保護膜10の被覆構造を変えている。
【0054】
すなわち、第二の回路導体9とともに発光素子アレイチップの表面を発光素子から発する光に透明な保護膜10で被覆することにより、例えばスクリーン印刷では位置合わせ精度を低減でき、ディスペンサー塗布では生産性を高くすることができた。かかる保護膜10の膜厚は、第二の回路導体9端からの発光素子7による反射光を抑制するとともに、第二の回路導体の腐食やマイグレーションを抑制するために例えば0.1μm〜5μmに調整されていることが好ましい。
【0055】
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。
例えば上述の実施形態において、ベースプレート1上に発光素子7の発光を制御するためのドライバーICを搭載してもよい。
【0056】
更に上述の実施形態において、発光素子アレイチップ5の列の両側にダミーチップを配設することによって、発光素子アレイチップ5の配列領域内で第二の接着剤8の形状を安定させることができ、第二の回路導体9を所定のパターンを安定して形成することができる。
【0057】
更にまた上述の実施形態において、発光ダイオードを発光素子として用いたLEDアレイヘッドを例に説明したが、それ以外の光プリンタヘッド、例えば、ELヘッド、プラズマドット、液晶シャッタヘッド、蛍光ヘッド、PLZTヘッド等にも本発明は適用可能である。
【0058】
また、凹部の底部に対し接着剤4を用いて発光素子アレイチップを固定したが、かかる接着剤を用いないで機械的に構造上でもって固定してもよい。
【0059】
【発明の効果】
本発明の光プリンタヘッドによれば、回路基板(ベースプレート)の上面に発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成し、この凹部底部に発光素子アレイチップを接着剤により固定し、更に凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に第二の接着剤を充填し、前記回路基板の前記絶縁膜上面及び前記第二の接着剤上を介して、絶縁膜開口部より露出した回路導体上から発光素子アレイチップの接続パッド上まで第二の回路導体により電気的に接続し、第二の回路導体上に保護膜を形成させており、これにより、第二の回路導体をパターン形成する際に、これらを発光素子アレイチップの接続パッドに対しても同時に、かつ一括的に接続することができ、これらを従来のごとくワイヤボンディング等で接続する場合に比べ、接続作業に要する時間を大幅に短縮し、光プリンタヘッドの生産性を向上させることができ、その結果、低コストな光プリンタヘッドが提供できた。
【0060】
また、本発明によれば、保護膜によって被覆されたこれらの回路導体は、回路基板、発光素子アレイチップや接着剤等の上面に直に被着されるものであり、これにより、光プリンタヘッドの使用時などに外部からの振動や衝撃が印加されても、隣合う回路導体同士が短絡するといった不具合が発生しなくなり、光プリンタヘッドの信頼性向上にも供することができた。しかも、回路導体はその全体が膜状に形成されていることから、ボンディングワイヤのネイルヘッドやワイヤ面等の如き光を反射する大きな物体は発光素子アレイチップ上に何ら存在せず、その結果、光プリンタヘッドの使用時、反射光等の不要な光が感光体に照射されて不要な潜像が形成されるのを有効に防止することができた。
【0061】
また、本発明によれば、発光素子アレイチップの底面及び側面の一部は、前記接着剤と接触させることにより、放熱効率を向上させることができ、印画品質の向上を図ることができた。
【0062】
しかも、本発明の光プリンタヘッドによれば、回路基板(ベースプレート)は回路導体及び絶縁層が複数層から形成していることから、基板を小型化することができ、光プリンタヘッドを小型化することができた。
【0063】
更にまた、本発明の光プリンタヘッドによれば、第二の回路導体上に保護膜を形成することによって、回路導体の信頼性及び機械的強度を向上することができた。
【0064】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、第二の回路導体上及び発光素子の上に透明な保護膜を被覆していることによって、回路導体の信頼性及び機械的強度を向上させ、更に保護膜の位置合わせ精度及び解像度を低減でき、光プリンタヘッドの生産性を向上することができた。
【0065】
また更に本発明の光プリンタヘッドによれば、発光素子アレイチップが凹部内に複数個、列状に並んでおり、該列の両端に位置する発光素子アレイチップに近接して、発光素子アレイチップと略等しい幅のダミーチップを更に並べたことにより、発光素子アレイチップの配列領域内で接着剤やの形状を安定することができ、回路導体をパターン形成する際に加工精度を高く維持することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図である。
【図2】図1の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。
【図3】本発明の他の実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図である。
【図4】図3の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。
【図5】・従来の光プリンタヘッドの断面図である。
【符号の説明】
1・・・ベースプレート
1a・・・凹部
2・・・回路導体
3・・・絶縁層
3a・・・絶縁層の開口部
4・・・接着剤
5・・・発光素子アレイチップ
6・・・発光素子アレイチップの接続パッド
7・・・発光素子
8・・・他の接着剤
8a・・・他の接着剤の上面
9・・・第二の回路導体
10・・・保護膜
10a・・・保護膜の開口部
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プリンタ等の光書込み手段として用いられる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、電子写真プリンタ等の光書込み手段として光プリンタヘッドが用いられている。
【0003】
かかる従来の光プリンタヘッドとしては、例えば図5に示す如く、多数の回路導体12が所定パターンに被着されている回路基板11の上面に、多数の発光素子14及び多数の接続パッド14を有する複数個の発光素子アレイチップ13を全ての発光素子14が直線状に配列されるようにして一列に並べて搭載し、各発光素子アレイチップ13の接続パッド15と該パッド15に対応する回路導体12とをボンディングワイヤ16等で電気的に接続した構造のものが知られており、外部からの画像データに基づいて前記発光素子14を個々に選択的に発光させるとともに該発光した光を図示しないロツ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、感光体に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【0004】
そして、感光体に形成された潜像は、その後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写・定着させることによって記録紙に所定の印画が形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光プリンタヘッドを例えばA3サイズ、600dpi(dot per inch)の製品仕様にて構成した場合、接続パッド15と回路導体12との接続箇所は約15000箇所にも及び、両者は約15000本もの多数のボンディングワイヤ16で個々に接続される。それ故、これらのボンディングワイヤ16を従来周知のワイヤボンディング法によってボンディングすると、その接続作業には極めて長時間を要し、光プリンタヘッドの生産性向上に供することができない上に、光プリンタヘッドの使用時等にボンディングワイヤ16が外部からの振動や衝撃によって倒れ、隣接するボンディングワイヤ同士を短絡させることがあり、このことが光プリンタヘッドの信頼性を低下させていた。
【0006】
また、上述の光プリンタヘッドにおけるボンディングワイヤ16は従来周知のワイヤボンディング法にて回路導体12や発光素子アレイチップ13の接続パッド15に対して接続されたものであり、通常、ファーストボンディングが発光素子アレイチップ13側で、セカンドボンディングが回路導体12側でなされている。この場合、接続パッド15に接合されるボンディングワイヤ16の一端部には、ボール状のネイルヘッドが形成されることから、光プリンタヘッドを使用した際に、発光素子14の発した光の一部がボンディングワイヤ16のネイルヘッドで反射し、このような反射光が外部の感光体に照射されると、感光体には反射光の照射に起因した不要な潜像が形成されることとなり、画像データに対応した正確な画像を得ることが不可となる欠点も有していた。
【0007】
また、上述した従来の光プリンタヘッドによれば、ボンディングワイヤ16と発光素子アレイチップ13の接続パッド15と接続させるためには、ボンディングワイヤ16のボール状のネイルヘッドが接続させるが、そのためには接続パッド15の大きさが80μmx80μm以上必要となり、発光素子アレイチップが小型化図れず、基板取り数が低いため、多数の発光素子アレイチップを使用する光プリンタヘッドの低価格化が図れなかった。
【0008】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、画像データに対応した所定の画像が得られ、しかも、生産性に優れた高信頼性の光プリンタヘッドを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の光プリンタヘッドは、ベースプレート上に多数の回路導体を設け、これら多数の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子及び接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記ベースプレートの上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に接着剤を充填し、前記回路導体の一端を回路基板の上面より前記絶縁層と接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの接続パッド上まで延在させた他の回路導体を形成して接続パッドに電気的に接続せしめたことを特徴とする。
【0010】
本発明の他の光プリンタヘッドは、前記他の回路導体上に保護膜を形成したことを特徴とする。
【0011】
本発明の更に他の光プリンタヘッドは、前記凹部の底部に対し前記発光素子アレイチップを固定したことを特徴とする。
【0012】
また、本発明の光プリンタヘッドは、前記凹部の底部に対し、前記発光素子アレイチップを、前記凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に充填した接着剤とは異なる接着剤を介して固定したことを特徴とする。
【0013】
また、更に本発明の光プリンタヘッドは、前記回路基板、前記回路導体及び前記発光素子アレイチップの上に透明な保護膜を被覆したことを特徴とする。
【0014】
更にまた、本発明の光プリンタヘッドは、前記発光素子アレイチップが前記凹部内で複数個、列状に並んでおり、該列の両端に位置する発光素子アレイチップに近接して、発光素子アレイチップと略等しい幅のダミーチップを更に並べたことを特徴とする。
【0015】
本発明の光プリンタヘッドによれば、回路基板のベースプレートに発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に接着剤を充填し、前記ベースプレート上に設けられる回路導体の一端を、例えば絶縁膜に形成した開口部より露出した状態でもって、前記接着剤上を介して発光素子アレイチップの接続パッド上まで延在させることにより回路導体を対応する接続パッドに電気的に接続させたことから、上記回路導体をパターン形成する際に、これらを発光素子アレイチップの接続パッドに対しても同時に、かつ一括的に接続することができ、これらをワイヤボンディング等で接続する場合に比し接続作業に要する時間を大幅に短縮して、光プリンタヘッドの生産性を向上させることができる。
【0016】
しかも、保護膜により被覆したこれらの回路導体は、ベースプレートや発光素子アレイチップ、接着剤等の上面に直に被着されるものであるため、光プリンタヘッドの使用時などに外部からの振動や衝撃が印加されても、隣合う回路導体同士が短絡するといった不具合を発生することはなく、光プリンタヘッドの信頼性向上にも供することができる上に、回路導体はその全体が膜状に形成されていることから、ボンディングワイヤのネイルヘッドの如き光を反射する大きな物体は発光素子アレイチップ上に何ら存在せず、光プリンタヘッドの使用時、反射光等の不要な光が感光体に照射されて不要な潜像が形成されるのを有効に防止することもできる。
【0017】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に充填する接着剤を通して、その接触状態により放熱効率を向上させることができ、その結果、印画品質を向上できる。
【0018】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、回路基板は前記回路導体及び絶縁層が複数層から形成していることから、基板を小型化することができ、光プリンタヘッドを小型化することができる。
【0019】
更にまた、本発明の光プリンタヘッドによれば、他の回路導体上に保護膜を形成することによって、回路導体の信頼性及び機械的強度を向上することができる。
【0020】
更にまた、本発明の光プリンタヘッドによれば、前記他の回路導体上及び前記発光素子上に透明な保護膜を被覆することで、回路導体の信頼性及び機械的強度を向上させ、そして、保護膜の位置合わせ精度及び解像度を低減でき、光プリンタヘッドの生産性を向上することができる。
【0021】
また更に本発明の光プリンタヘッドによれば、前記発光素子アレイチップを前記凹部内で複数個、列状に並べ、その両端に位置する発光素子アレイチップに近接させてダミーチップを並べておくことにより、発光素子アレイチップの配列領域内で接着剤や下地層の形状を安定させることができ、回路導体をパターン形成する際の加工精度を高く維持することが可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を漆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光プリンタヘッドの断面図、図2は図1の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。また、図3は本発明の他の実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図、図4は図3の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。
【0023】
図1と図2に示す光プリンタヘッドによれば、1は回路基板のベースプレート、2は回路導体、3は絶縁層、4は接着剤、5は発光素子アレイチップである。
【0024】
また、接着剤4は発光素子アレイチップ5を前記凹部の底部に対し固定するものである。
【0025】
この接着剤4によれば、硬化方式別材料名にて、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、光・熱併用硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂がある。また、成分別材料名にて、エポキシ樹脂、フィラー入りエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等がある。
【0026】
更にまた、6は発光素子アレイチップの接続パッド、7は発光素子、8は他の接着剤、9は他の回路導体である第二の回路導体、10は保護膜である。
【0027】
前記ベースプレート1は、ガラス布基材エポキシ樹脂等から成る。
【0028】
このベースプレート1の上面には、発光素子アレイチップ5上の発光素子7に電源電力を供給するための給電配線として機能する回路導体2が形成される。この回路導体2は銅等の金属により形成される。
【0029】
次に回路導体2と後に形成される第二の回路導体9とを絶縁し、更に前記第一の回路導体2の腐食を抑制するための絶縁層3を形成する。
【0030】
このような絶縁層3は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂等から成る。
【0031】
次に、この絶縁層3の開口部3aにて露出している回路導体2に対し、ニッケル及び金等の金属層2aを形成させる。
【0032】
このような金属層2aを形成させることにより、回路導体2の腐食を防止することができる。
【0033】
ここで、例えば、耐腐食性がある高価な金の前記金属層2aは外部に露出した部分のみに選択的に被着させているため、金の消費量を大幅に低減することができ、光プリンタヘッドのコストを低減することができる。
【0034】
そして、ベースプレート1の上面には、発光素子アレイチップ5と接着剤4との各厚みを加えた厚みpに対応する略等しい深さに、すなわちpが±0.1mm以内の深さになるように凹部1aが設けられている。このようにして、ベースプレート1の上面と発光素子アレイチップ5の上面を同じ高さになるように溝(凹部)の深さを決定する。すなわち、発光素子アレイチップ5の上面、回路基板(ベースプレート1)の上面及び第二の接着剤8の上面8aは略同一平面内に配置される。
【0035】
また、このようにベースプレート1は、その上面に回路導体2等が、また、上述の凹部1a内に発光素子アレイチップ5等が第二の接着剤4によりそれぞれ配設固定され、これらを支持する支持母体として機能する。
【0036】
尚、ベースプレート1は、ガラス布基材エポキシ樹脂等から成る場合、ガラス繊維を用いて形成したガラス布基材に液状のエポキシ樹脂を含浸、硬化させ、これを所定形状に切断して外形加工することにより製作され、得られたベースプレート1の上面にダイサー等を用いて所定の幅のブレードによりハーフダイシングすることによって凹部1aが形成される。
【0037】
また、前記凹部1aに埋設される発光素子アレイチップ5は、その上面に多数の発光素子7と該素子7と電気的に接続される接続パッド6とを有し、凹部底面と発光素子アレイチップ底面との間隙に充填される接着剤4により凹部1a内の所定位置に固定される。
【0038】
更に、凹部1a内面と発光素子アレイチップ5側面との間隙に第二の接着剤8を充填することにより、ベースプレート1上面と発光素子アレイチップ5上面を±0.1mm以内で平坦化させる。
【0039】
前記発光素子アレイチップ5の上面に設けられている多数の発光素子7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、この発光素子7は、AlGaAsやGaAsP等から成るp型半導体とn型半導体とを積層して両者をpn接合させた構造を有しているため、接続パッド6に電気的に接続される第二の回路導体9等を介して外部からの電源電力が印加されると、発光素子7のp型半導体中に電子が、n型半導体中に正孔がそれぞれ注入され、これらをpn接合部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発光素子7が所定の輝度で発光する。
【0040】
尚、前記発光素子アレイチップ5は、従来周知の半導体製造技術、具体的にはMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法等を採用し、上述の化合物半導体を単結晶のGaAsやシリコン等から成る基板の上面にエピタキシャル成長させて発光素子7を形成した後、従来周知の薄膜形成技術により接続パッド6等を所定パターンに被着させることにより製作される。
【0041】
また、得られた発光素子アレイチップ5を回路基板1の凹部1a内に固定するには、まず発光素子アレイチップ5を、凹部1aの底部に接着剤4を用いて固定した後、凹部1aの壁面と発光素子アレイチップ5の側面との間隙にディスペンサや印刷機等を用いてエポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等を主成分とする第二の接着剤8を充填し、これを約150℃の温度で硬化、重合させることによって行われる。このときディスペンサにより第二の接着剤8を充填する場合、凹部1aの壁面と発光素子アレイチップ5の側面との間隙の形状に合わせて、ディスペンサからの第二の接着剤8の吐出量を制御し、回路基板1の上面と発光素子アレイチップ5の上面が平面になるように前記間隙に第二の接着剤8を充填する。このとき、第二の接着剤8の吐出量は、ディスペンサ吐出圧力あるいはディスペンサと凹部1aとの相対走査速度を変化させることにより変化させる。一方、印刷機により第二の接着剤8を充填する場合、従来周知の印刷技術により、凹部1aの壁面と発光素子アレイチップ5の側面との間隙に第二の接着剤8を埋め込み、充填する。
【0042】
これによって発光素子アレイチップ5の上面、回路基板1の上面及び第二の接着剤8の上面8aは略同一平面内に配置されることとなる。ここで、前記第二の接着剤8中にはその熱膨張係数を発光素子アレイチップ5や回路基板1に近づけるためにシリカやアルミナ等の高熱伝導性の無機質フィラが所定量(例えば40重量%〜90重量%)添加されており、かかる第二の接着剤8の粘度は上記間隙の奥深くまで良好に浸透し、発光素子アレイチップ5の上面、回路基板1の上面ににじまないように例えば1Pas〜100Pasに調整されていることが好ましい。
【0043】
そして、上絶縁層3上に形成した第二の回路導体9は、先に述べた発光素子アレイチップ5の発光素子7に電源電力を供給するための給電配線として機能するものであり、アルミニウム、銅、金、ニッケル等の金属あるいは銀、銅等のフィラが含まれた導電性樹脂により形成され、その一端側は回路基板1上より前記第二の接着剤8上を介して発光素子アレイチップ5の接続パッド6上まで延在され、該延在部で対応する接続パッド6と電気的に接続されている。
【0044】
次に、発光素子7周辺に開口部10aを設け、第二の回路導体9の腐食やマイグレーションを抑制するための保護膜10を形成する。
【0045】
かくして上記工程を経ることで、上述した多数の第二の回路導体9は絶縁層3及び発光素子アレイチップ5の上面に直接被着させてあるため、光プリンターヘッドの使用時などに外部からの振動や衝撃が印加されても、隣合う回路導体同士が短絡するといった不具合を発生することなく、光プリンタヘッドの信頼性向上にも供することができる上に、接続パッド6上まで延在させた第二の回路導体9はその全体が膜状を成すように形成されていることから、発光素子アレイチップ5上にはボンディングワイヤのネイルヘッドの如き光を反射する大きな物体は何ら存在しなくなった。
【0046】
かくして本発明によれば、光プリンタヘッドを使用する際、反射光等の不要な光が外部の感光体に照射されて不要な潜像が形成されるのを有効に防止して、画像データに対応した画像を得ることができた。
【0047】
尚、前記第二の回路導体9は、従来周知のメッキ法、薄膜形成法及び印刷法、例えばスクリーン印刷法等を採用して、上述の導電材料を絶縁層開口部3aで露出した回路導体2a、絶縁層3及び接続パッド6の上面に、例えば10〜20μmの厚みに被着させ、所定のパターンで形成される。このとき、絶縁層開口部3aの底部と上面の段差が大きいため、絶縁層開口部3aのみ選択的に第二の回路導体9を埋め込み、更に所定の配線パターンを第二の回路導体9により形成させても良い。
【0048】
このような第二の回路導体9は、それ自体をパターン形成する際に、発光素子アレイチップ5の上面に設けた多数の接続パッド6に対しても同時に、かつ一括的に接続されるため、これらをワイヤボンディング等で接続する場合に比べ接続作業に要する時間を大幅に短縮して、光プリンタヘッドの生産性を向上させることができた。
【0049】
また、第二の回路導体9と発光素子アレイチップ5の上面に設けたの接続パッド6との接続には、数十μm角程度の大きさの接続パッド6で可能であり、発光素子アレイチップ5を小型にすることができ、多数の発光素子アレイチップ5を使用した光プリンタヘッドを低コスト化することができた。
【0050】
以上のような構成の本発明の光プリンタヘッドによれば、発光素子アレイチップ5の発光素子7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るとともに、該発光した光を図示しないロッドレンズ等の光学系を介して外部の感光体に照射、結像させ、感光体に所定の潜像を形成することによって光プリンタヘッドとして機能する。
【0051】
そして、感光体に形成された潜像は、その後、現像のプロセスを経てトナー像となり、このトナー像を記録紙に転写、定着させることによって記録紙に所定の画像が記録されることとなる。
【0052】
次にまた、図3は本発明の他の実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図、図4は図3の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。尚、図1と図2に示す上述した光プリンタヘッドと同一部材には同一符号を付す。
【0053】
本例の光プリンタヘッドによれば、保護膜10の被覆構造を変えている。
【0054】
すなわち、第二の回路導体9とともに発光素子アレイチップの表面を発光素子から発する光に透明な保護膜10で被覆することにより、例えばスクリーン印刷では位置合わせ精度を低減でき、ディスペンサー塗布では生産性を高くすることができた。かかる保護膜10の膜厚は、第二の回路導体9端からの発光素子7による反射光を抑制するとともに、第二の回路導体の腐食やマイグレーションを抑制するために例えば0.1μm〜5μmに調整されていることが好ましい。
【0055】
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。
例えば上述の実施形態において、ベースプレート1上に発光素子7の発光を制御するためのドライバーICを搭載してもよい。
【0056】
更に上述の実施形態において、発光素子アレイチップ5の列の両側にダミーチップを配設することによって、発光素子アレイチップ5の配列領域内で第二の接着剤8の形状を安定させることができ、第二の回路導体9を所定のパターンを安定して形成することができる。
【0057】
更にまた上述の実施形態において、発光ダイオードを発光素子として用いたLEDアレイヘッドを例に説明したが、それ以外の光プリンタヘッド、例えば、ELヘッド、プラズマドット、液晶シャッタヘッド、蛍光ヘッド、PLZTヘッド等にも本発明は適用可能である。
【0058】
また、凹部の底部に対し接着剤4を用いて発光素子アレイチップを固定したが、かかる接着剤を用いないで機械的に構造上でもって固定してもよい。
【0059】
【発明の効果】
本発明の光プリンタヘッドによれば、回路基板(ベースプレート)の上面に発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成し、この凹部底部に発光素子アレイチップを接着剤により固定し、更に凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に第二の接着剤を充填し、前記回路基板の前記絶縁膜上面及び前記第二の接着剤上を介して、絶縁膜開口部より露出した回路導体上から発光素子アレイチップの接続パッド上まで第二の回路導体により電気的に接続し、第二の回路導体上に保護膜を形成させており、これにより、第二の回路導体をパターン形成する際に、これらを発光素子アレイチップの接続パッドに対しても同時に、かつ一括的に接続することができ、これらを従来のごとくワイヤボンディング等で接続する場合に比べ、接続作業に要する時間を大幅に短縮し、光プリンタヘッドの生産性を向上させることができ、その結果、低コストな光プリンタヘッドが提供できた。
【0060】
また、本発明によれば、保護膜によって被覆されたこれらの回路導体は、回路基板、発光素子アレイチップや接着剤等の上面に直に被着されるものであり、これにより、光プリンタヘッドの使用時などに外部からの振動や衝撃が印加されても、隣合う回路導体同士が短絡するといった不具合が発生しなくなり、光プリンタヘッドの信頼性向上にも供することができた。しかも、回路導体はその全体が膜状に形成されていることから、ボンディングワイヤのネイルヘッドやワイヤ面等の如き光を反射する大きな物体は発光素子アレイチップ上に何ら存在せず、その結果、光プリンタヘッドの使用時、反射光等の不要な光が感光体に照射されて不要な潜像が形成されるのを有効に防止することができた。
【0061】
また、本発明によれば、発光素子アレイチップの底面及び側面の一部は、前記接着剤と接触させることにより、放熱効率を向上させることができ、印画品質の向上を図ることができた。
【0062】
しかも、本発明の光プリンタヘッドによれば、回路基板(ベースプレート)は回路導体及び絶縁層が複数層から形成していることから、基板を小型化することができ、光プリンタヘッドを小型化することができた。
【0063】
更にまた、本発明の光プリンタヘッドによれば、第二の回路導体上に保護膜を形成することによって、回路導体の信頼性及び機械的強度を向上することができた。
【0064】
また、本発明の光プリンタヘッドによれば、第二の回路導体上及び発光素子の上に透明な保護膜を被覆していることによって、回路導体の信頼性及び機械的強度を向上させ、更に保護膜の位置合わせ精度及び解像度を低減でき、光プリンタヘッドの生産性を向上することができた。
【0065】
また更に本発明の光プリンタヘッドによれば、発光素子アレイチップが凹部内に複数個、列状に並んでおり、該列の両端に位置する発光素子アレイチップに近接して、発光素子アレイチップと略等しい幅のダミーチップを更に並べたことにより、発光素子アレイチップの配列領域内で接着剤やの形状を安定することができ、回路導体をパターン形成する際に加工精度を高く維持することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図である。
【図2】図1の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。
【図3】本発明の他の実施形態に係る光プリンタヘッドの断面図である。
【図4】図3の光プリンタヘッドの要部を拡大して示す平面図である。
【図5】・従来の光プリンタヘッドの断面図である。
【符号の説明】
1・・・ベースプレート
1a・・・凹部
2・・・回路導体
3・・・絶縁層
3a・・・絶縁層の開口部
4・・・接着剤
5・・・発光素子アレイチップ
6・・・発光素子アレイチップの接続パッド
7・・・発光素子
8・・・他の接着剤
8a・・・他の接着剤の上面
9・・・第二の回路導体
10・・・保護膜
10a・・・保護膜の開口部
Claims (6)
- ベースプレート上に多数の回路導体を設け、これら多数の回路導体の上に絶縁層を被覆してなる回路基板上に、上面に多数の発光素子及び接続パッドを有する発光素子アレイチップを搭載し、前記回路導体を前記接続パッドに電気的に接続してなる光プリンタヘッドであって、前記ベースプレートの上面に前記発光素子アレイチップが埋設される凹部を形成するとともに該凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に接着剤を充填し、前記回路導体の一端を回路基板の上面より前記絶縁層と接着剤上を介して前記発光素子アレイチップの接続パッド上まで延在させた他の回路導体を形成して接続パッドに電気的に接続せしめたことを特徴とする光プリンタヘッド。
- 前記他の回路導体上に保護膜を形成したことを特徴とする請求項1記載の光プリンタヘッド。
- 前記凹部の底部に対し前記発光素子アレイチップを固定したことを特徴とする請求項1記載の光プリンタヘッド。
- 前記凹部の底部に対し、前記発光素子アレイチップを、前記凹部内面と発光素子アレイチップ側面との間隙に充填した接着剤とは異なる接着剤を介して固定したことを特徴とする請求項3記載の光プリンタヘッド。
- 前記回路基板、前記回路導体及び前記発光素子アレイチップの上に透明な保護膜を被覆したことを特徴とする請求項1記載の光プリンタヘッド。
- 前記発光素子アレイチップが前記凹部内で複数個、列状に並んでおり、該列の両端に位置する発光素子アレイチップに近接して、発光素子アレイチップと略等しい幅のダミーチップを更に並べたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の光プリンタヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003004993A JP2004216649A (ja) | 2003-01-10 | 2003-01-10 | 光プリンタヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003004993A JP2004216649A (ja) | 2003-01-10 | 2003-01-10 | 光プリンタヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004216649A true JP2004216649A (ja) | 2004-08-05 |
Family
ID=32895791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003004993A Pending JP2004216649A (ja) | 2003-01-10 | 2003-01-10 | 光プリンタヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004216649A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013510421A (ja) * | 2009-11-06 | 2013-03-21 | 旭明光電股▲ふん▼有限公司 | 外向きに配置された電極を具えた垂直発光ダイオード |
JP2013145852A (ja) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 半導体パッケージ及びその製造方法 |
-
2003
- 2003-01-10 JP JP2003004993A patent/JP2004216649A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013510421A (ja) * | 2009-11-06 | 2013-03-21 | 旭明光電股▲ふん▼有限公司 | 外向きに配置された電極を具えた垂直発光ダイオード |
JP2013145852A (ja) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 半導体パッケージ及びその製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110299442B (zh) | Led显示模块及其制造方法 | |
JP2004079750A (ja) | 発光装置 | |
GB2247959A (en) | Optical writing heads | |
JP3982932B2 (ja) | Ledアレイヘッド | |
JP2003011417A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2004216649A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2005153335A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2003011416A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2005050873A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2010177306A (ja) | Led基板装置およびledプリントヘッド | |
JP2005050874A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2005050871A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2005047036A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2005047035A (ja) | 光プリンタヘッドの製造方法 | |
JP2005014321A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP4991125B2 (ja) | 光プリンタヘッド及びそれを用いた光プリンタ | |
JP2005050872A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2003103826A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2005050870A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2005050869A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP4511273B2 (ja) | 光プリンタヘッド、その製造方法及び光プリンタ | |
JP2002326384A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JPH01122460A (ja) | 光書込みヘッド | |
JP2005047032A (ja) | 光プリンタヘッド | |
JP2003191522A (ja) | 光プリンタヘッド |