JP2009213041A - Ｌｅｄモジュールの製造方法、および画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の狭幅化を図ることが可能なＬＥＤモジュールの製造方法、および画像読取装置を提供すること。
【解決手段】ダイボンディングパッド１１と、それぞれが方向ｘに延びており、方向ｙに平行に並べられており、かつ方向ｙにおいてダイボンディングパッド１１の中心を挟んで互いに反対側に位置する第１端子１２ａおよび第２端子１２ｂを含む複数の端子１２と、を有するリードフレーム１’を用いて、ダイボンディングパッド１１にＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを、方向ｙにおいてダイボンディングパッド１１の中心に対して偏らせてダイボンディングする工程と、第１端子１２ａおよび第２端子１２ｂのうち、方向ｙにおいてＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと同じ側に位置する第２端子１２ｂを、第１端子１２ａよりも短くなるように切断する工程と、を有する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＬＥＤモジュールの製造方法、およびＬＥＤモジュールを用いた画像読取装置に関する。

図７は、従来のＬＥＤモジュールの一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤモジュールＸは、リード９１、３つのＬＥＤチップ９２、および樹脂パッケージ９３を備えている。リード９１は、ＬＥＤチップ９２に対して給電するためのものであり、ダイボンディングパッド９１ａ、ワイヤボンディングパッド９１ｂ、および端子９１ｃを有している。ダイボンディングパッド９１ａは、３つのランドによって構成されている。各ランドには、ＬＥＤチップ９２がそれぞれダイボンディングされている。３つのＬＥＤチップ９２は、赤色光、緑色光、青色光を発光可能に構成されている。各ＬＥＤチップ９２は、ワイヤによってワイヤボンディングパッド９１ｂに接続されている。端子９１ｃは、ＬＥＤモジュールＸをたとえば画像読取装置に搭載するために用いられる。樹脂パッケージ９３は、たとえば白色樹脂からなり、リード９１を部分的に覆っている。樹脂パッケージ９３には、開口９３ａが形成されている。開口９３ａは、３つのＬＥＤチップ９２を露出させている。

図８は、ＬＥＤモジュールＸが用いられた画像読取装置の一例を示している。図示された画像読取装置Ｙにおいては、ＬＥＤモジュールＸが、棒状の導光体９４の一端面に対して正対するように設けられる。導光体９４は、ＬＥＤモジュールＸからの光を線状光として出射する。この線状光は、原稿台Ｓｔに置かれた原稿Ｄｃに照射される。原稿Ｄｃによって反射された光は、レンズユニット９５によってセンサＩＣチップ９６に集光される。センサＩＣチップ９６は基板９７に搭載されている。また、基板９７には、ＬＥＤモジュールＸの端子９１ｃがたとえばハンダ付けされる。基板９７は、ケース９８に取り付けられている。このような構成により、画像読取装置Ｙは、原稿Ｄｃに記載された内容を画像データとして出力することが可能である。

しかしながら、基板９７は、センサＩＣチップ９６を搭載し、かつ端子９１ｃと接続可能なサイズとすることが必要である。このため、基板９７の幅方向寸法は、レンズユニット９５と導光体９４とに重なる程度の大きなサイズとなってしまう。これは、画像読取装置Ｙのコスト低減を阻害する要因となっていた。

特開２００７−７８９１６号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、基板の狭幅化を図ることが可能なＬＥＤモジュールの製造方法、および画像読取装置を提供することをその課題とする。

本発明の第１の側面によって提供されるＬＥＤモジュールの製造方法は、ダイボンディングパッドと、それぞれが第１方向に延びており、上記第１方向と直角である第２方向に平行に並べられており、かつ上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心を挟んで互いに反対側に位置する１以上の第１端子および１以上の第２端子を含む複数の端子と、を有するリードフレームを用いて、上記ダイボンディングパッドに１以上のＬＥＤチップを、上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心に対して偏らせてダイボンディングする工程と、上記第１および第２端子のうち、上記第２方向において上記ＬＥＤチップと同じ側に位置するものを、他方のものよりも短くなるように切断する工程と、を有することを特徴としている。

このような構成によれば、上記ＬＥＤチップに対して上記第２方向において偏った位置から実装用の上記端子が延出する少なくとも２通りのＬＥＤモジュールを、容易に作り分けることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記１以上のＬＥＤチップをダイボンディングする工程においては、上記第１方向において上記複数の端子の先端に近づくほど、上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心から離間する傾きとされた直線上に、複数の上記ＬＥＤチップを直列に配置する。このような構成によれば、このＬＥＤモジュールを画像読取装置に用いた場合に、上記複数のＬＥＤチップの配列方向を線状光の出射方向と一致させることができる。

本発明の第２の側面によって提供される画像読取装置は、ダイボンディングパッドと、それぞれが第１方向に延びており、上記第１方向と直角である第２方向に平行に並べられており、かつ上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心を挟んで互いに反対側に位置する１以上の第１端子および１以上の第２端子を含む複数の端子と、を有するリードと、上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心に対して偏ってダイボンディングされた１以上のＬＥＤチップと、を具備するＬＥＤモジュールと、上記ＬＥＤモジュールからの光を線状光として出射する導光体と、読み取り対象物によって反射された上記線状光を受光するセンサＩＣチップが搭載された基板と、を備えており、上記複数の端子の上記第１および第２端子のうち、上記第２方向において上記ＬＥＤチップと同じ側に位置するものは、他方のものよりも短く、上記基板は、上記ダイボンディングパッドの中心に対して、上記第２方向において上記ＬＥＤチップとは反対側に偏って配置されていることを特徴としている。

このような構成によれば、上記ＬＥＤモジュールから延出する実装用の上記端子と上記センサＩＣチップとを近接して配置することが可能である。これにより、上記センサＩＣチップを搭載し、かつ上記端子を接続する上記基板の幅を縮小することができる。これは、上記画像読取装置の低コスト化に有利である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図４は、本発明に係るＬＥＤモジュールの製造方法の一例を示している。まず、図１に示すように、リードフレーム１’を用意する。リードフレーム１’は、たとえばＣｕまたはＮｉなどの合金からなり、ダイボンディングパッド１１、複数の端子１２、複数の迂回部１３、複数のパッド１４、およびフレーム１５を有している。本図には、１つのＬＥＤモジュールを製造するために必要な要素が示されているが、フレーム１５に複数のＬＥＤモジュールを製造可能な要素が連結されたリードフレーム１’を用いれば、複数のＬＥＤモジュールを効率よく製造することができる。

ダイボンディングパッド１１は、ＬＥＤチップがダイボンディングされる部分であり、本実施形態においては、略三角形とされている。複数の端子１２は、それぞれが方向ｘに延びており、方向ｙに並べられている。複数の端子１２は、それぞれの一端がフレーム１５に連結されている。複数の端子１２は、３つの第１端子１２ａ、３つの第２端子１２ｂ、および共通端子１２ｃからなる。共通端子１２ｃは、ダイボンディングパッド１１とフレーム１５とを連結しており、方向ｙにおける位置がダイボンディングパッド１１の中心と略一致している。３つの第１端子１２ａと、３つの第２端子１２ｂとは、方向ｙにおいて共通端子１２ｃを挟んで互いに反対側に配置されている。各第１端子１２ａおよび各第２端子１２ｂには、迂回部１３およびパッド１４が繋がっている。迂回部１３は、ダイボンディングパッド１１、または隣り合う迂回部１３を避けるようにして延びる部分である。パッド１４は迂回部１３の先端に繋がっており、ダイボンディングパッド１１に対して比較的近い位置にある。

次に、図２に示すように樹脂パッケージ３を形成する。樹脂パッケージ３の形成は、たとえば金型を用いて行う。このモールド成形においては、ダイボンディングパッド１１およびパッド１４を露出させるたとえば円形の開口を設ける。また、樹脂パッケージ３から複数の端子１２を露出させる。樹脂パッケージ３の材質としては、たとえば白色樹脂を用いる。

次に、図３に示すように、ＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをダイボンディングパッド１１にダイボンディングする。ＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、たとえば活性層とこれを挟むｎ型半導体層およびｐ型半導体層とを備えており、赤色光、緑色光、青色光を発光可能に構成されている。本実施形態のＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、いわゆる１ワイヤタイプのものであり、底面にカソードが形成され、上面にアノードが形成されている。本実施形態においては、ＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを配列軸Ｌ１に沿って、ダイボンディングパッド１１の左側部分にダイボンディングする。配列軸Ｌ１は、方向ｘおよび方向ｙのいずれに対しても傾いており、本図において左下から右上に向かっている。ダイボンディングの後には、ワイヤ２１をボンディングする。ワイヤ２１の一端をＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのいずれかの上面にファーストボンディングし、パッド１４にセカンドボンディングする。本実施形態においては、ワイヤ２１がボンディングされるパッド１４としては、方向ｙにおいてＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂとは反対側に位置する第１端子１２ａに繋がるパッド１４を選択する。

次いで、複数の端子１２を切断する。このとき、第１端子１２ａおよび共通端子１２ｃは、切断線ＣＬ１に沿って切断する。また、第２端子１２ｂは、切断線ＣＬ２に沿って切断する。切断線ＣＬ１，ＣＬ２はいずれも方向ｙに沿う互いに平行な線であり、方向ｘにおける位置が異なっている。本実施形態においては、切断線ＣＬ１は、切断線ＣＬ２よりもフレーム１５に近い。一方、切断線ＣＬ２は、樹脂パッケージ３のごく近傍に位置している。

複数の端子１２を切断線ＣＬ１，ＣＬ２に沿って切断することにより、図４に示すＬＥＤモジュールＡ１が得られる。ＬＥＤモジュールＡ１は、ダイボンディングパッド１１、第１端子１２ａ、第２端子１２ｂ、共通端子１２ｃ、迂回部１３、およびパッド１４からなるリードを有している。第１端子１２ａおよび共通端子１２ｃは、比較的長いのに対し、第２端子１２ｂは、樹脂パッケージ３からかろうじて露出する程度の長さである。ＬＥＤモジュールＡ１の実装には、第１端子１２ａおよび共通端子１２ｃが用いられる。

図５は、本発明に係る画像読取装置の一例を示している。本実施形態の画像読取装置Ｂには、ＬＥＤモジュールＡ１が用いられており、これに加えて導光体４、レンズユニット５、複数のセンサＩＣチップ６、基板７、およびケース８を備えている。画像読取装置Ｂは、たとえば原稿台Ｓｔに置かれた原稿Ｄｃに対して線状光を照射することにより、原稿Ｄｃに記載された内容を画像データとして読取る機能を有する。

導光体４は、たとえばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）などのアクリル樹脂からなる透明度が高い部材であり、本実施形態においては断面円形状とされている。導光体４は、入射面（図示略）、反射面４１、および出射面４２を有している。上記入射面は、導光体４の一端面であり、ＬＥＤモジュールＡ１に正対している。反射面４１は、上記入射面から導光体４の長手方向に沿って進行してきた光を出射面４２に向けて反射するための面である。反射面４１には、たとえば複数の溝が形成されている。出射面４２は、原稿Ｄｃに向けて光を出射する面であり、上記長手方向に延びている。出射面４２からは、上記長手方向に延びた線状光が出射される。本図によく表れているように、配列軸Ｌ１は、反射面４１から出射面４２へと向かう方向と一致している。すなわち、配列軸Ｌ１に沿って直列に配置されたＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、反射面４１から出射面４２へと向かう方向に沿って配列されている。

レンズユニット５は、原稿Ｄｃによって反射された光を複数のセンサＩＣチップ６に正立等倍で集束するためのものである。複数のセンサＩＣチップ６は、それぞれが受光部（図示略）を有する半導体チップであり、基板７上に搭載されている。センサＩＣチップ６は、光電変換機能を有しており、受光量に対応した出力レベルの画像信号を出力するように構成されている。

基板７は、たとえばアルミナまたは窒化アルミなどのセラミック製、またはガラスエポキシ樹脂製であり、長矩形状とされている。基板７には、複数のセンサＩＣチップ６が長手方向に沿って搭載されている。また、基板７には、ＬＥＤモジュールＡ１の第１端子１２ａおよび共通端子１２ｃが接続されている。基板７は、ケース８の下端に取り付けられており、本実施形態においては、レンズユニット５が設けられている側に偏って位置決めされている。ケース８は、合成樹脂製であり、基板７、ＬＥＤモジュールＡ１、センサＩＣチップ６、導光体４、およびレンズユニット５を収容している。

次に、ＬＥＤモジュールＡ１の製造方法および画像読取装置Ｂの作用について説明する。

本実施形態によれば、ＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに対して第１端子１２ａおよび共通端子１２ｃがレンズユニット５寄りに配置されている。このため、レンズユニット５の直下に位置するセンサＩＣチップ６を搭載し、かつ第１端子１２ａおよび共通端子１２ｃが接続される基板７の幅を縮小することが可能である。したがって、画像読取装置Ｂの製造コストを低減することができる。

ＬＥＤモジュールＡ１の製造においては、ＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの配置に合わせて端子１２の切断を選択することにより、ＬＥＤモジュールＡ１とは異なる仕様のＬＥＤモジュールを容易に作り分けることができる。図６は、リードフレーム１’を用いて作り分けたＬＥＤモジュールＡ２を示している。ＬＥＤモジュールＡ２の製造においては、ＬＥＤチップ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを配列軸Ｌ２に沿って配置している。配列軸Ｌ２は、配列軸Ｌ１とダイボンディングパッド１１の中心を通る方向ｘに延びる対称軸について鏡像対称の関係にある。また、複数の端子１２の切断においては、第２端子１２ｂおよび共通端子１２ｃを比較的長くなるように切断し、第１端子１２ａは、樹脂パッケージ３からかろうじて露出する程度の長さに切断してある。ＬＥＤモジュールＡ２は、画像読取装置Ｂと鏡像対象の構成となる画像読取装置に用いることができる。あるいは、画像読取装置Ｂの導光体４の一端にＬＥＤモジュールＡ１を設け、他端にＬＥＤモジュールＡ２を設けるといった構成が可能となる。このように、本発明に係るＬＥＤモジュールの製造方法によれば、１つのリードフレーム１’を用いて異なる仕様のＬＥＤモジュールＡ１，Ａ２を容易に製造することができる。

本発明に係るＬＥＤモジュールの製造方法および画像読取装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤモジュールの製造方法および画像読取装置の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本発明に用いられるＬＥＤチップは、赤色光、緑色光、青色光を発するものに限定されず、その他の可視光、あるいは赤外線などを発する様々なＬＥＤチップを採用できる。ＬＥＤチップの個数は、３つに限定されない。さらに、いわゆる２ワイヤタイプのＬＥＤチップを用いてもよい。

本発明に係るＬＥＤモジュールの製造方法の一例に用いられるリードフレームを示す要部平面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの製造方法の一例において、樹脂パッケージを形成する工程を示す要部平面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの製造方法の一例において、端子部を切断する工程を示す要部平面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの製造方法によって製造されたＬＥＤモジュールの一例を示す平面図である。 本発明に係る画像読取装置の一例を示す断面図である。 本発明に係るＬＥＤモジュールの製造方法によって製造されたＬＥＤモジュールの他の例を示す平面図である。 従来のＬＥＤモジュールの一例を示す平面図である。 従来の画像読取装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

Ａ ＬＥＤモジュール
Ｂ 画像読取装置
Ｌ１，Ｌ２ 配列軸
ｘ （第１）方向
ｙ （第２）方向
１ リード
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ ＬＥＤチップ
３ 樹脂パッケージ
４ 導光体
５ レンズユニット
６ センサＩＣチップ
７ 基板
８ ケース
１’ リードフレーム
１１ ダイボンディングパッド
１２ 端子
１２ａ 第１端子
１２ｂ 第２端子
１２ｃ 共通端子
１３ 迂回部
１４ パッド
１５ フレーム
２１ ワイヤ

Claims (3)

1. ダイボンディングパッドと、それぞれが第１方向に延びており、上記第１方向と直角である第２方向に平行に並べられており、かつ上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心を挟んで互いに反対側に位置する１以上の第１端子および１以上の第２端子を含む複数の端子と、を有するリードフレームを用いて、
   上記ダイボンディングパッドに１以上のＬＥＤチップを、上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心に対して偏らせてダイボンディングする工程と、
   上記第１および第２端子のうち、上記第２方向において上記ＬＥＤチップと同じ側に位置するものを、他方のものよりも短くなるように切断する工程と、
   を有することを特徴とする、ＬＥＤモジュールの製造方法。
2. 上記１以上のＬＥＤチップをダイボンディングする工程においては、上記第１方向において上記複数の端子の先端に近づくほど、上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心から離間する傾きとされた直線上に、複数の上記ＬＥＤチップを直列に配置する、請求項１に記載のＬＥＤモジュールの製造方法。
3. ダイボンディングパッドと、それぞれが第１方向に延びており、上記第１方向と直角である第２方向に平行に並べられており、かつ上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心を挟んで互いに反対側に位置する１以上の第１端子および１以上の第２端子を含む複数の端子と、を有するリードと、
   上記第２方向において上記ダイボンディングパッドの中心に対して偏ってダイボンディングされた１以上のＬＥＤチップと、を具備するＬＥＤモジュールと、
   上記ＬＥＤモジュールからの光を線状光として出射する導光体と、
   読み取り対象物によって反射された上記線状光を受光するセンサＩＣチップが搭載された基板と、を備えており、
   上記複数の端子の上記第１および第２端子のうち、上記第２方向において上記ＬＥＤチップと同じ側に位置するものは、他方のものよりも短く、
   上記基板は、上記ダイボンディングパッドの中心に対して、上記第２方向において上記ＬＥＤチップとは反対側に偏って配置されていることを特徴とする、画像読取装置。

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