JP2016152407A - 基板装置の製造方法及び光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板における部品がはんだ付けされる部分を変形させずに基板に部品をはんだ付けする基板装置の製造方法に比べて、部品のはんだ付けによって基板に局所的に大きい反りが発生し難い基板装置の製造方法を提供する。【解決手段】基板装置の製造方法は、基板における金属層が形成されている部分であって一方の面に部品がはんだ付けされる該部分を、該一方の面から他方の面に向けて変形させる第１工程と、該第１工程後、該部分における該一方の面に該部品をはんだ付けする第２工程と、該第２工程後、該部分における該他方の面に複数の素子を実装する第３工程と、を含む。【選択図】図６

Description

本発明は、基板装置の製造方法及び光学装置の製造方法に関する。

特許文献１には、表面に長手方向に沿って複数の発光素子アレイが千鳥状に実装された長尺な第１のプリント配線基板と、裏面に該プリント配線基板と第２のプリント配線基板とを接続する接続部材と、を備えた発光基板装置が開示されている。

特開２００９−２７４４４７号公報

基板に部品をはんだ付けすると、基板における部品をはんだ付けした部分に局所的に大きい反りが発生する虞がある。

本発明は、基板における部品がはんだ付けされる部分を変形させずに、基板に部品をはんだ付けする基板装置の製造方法に比べて、部品のはんだ付けによって基板に局所的に大きい反りが発生し難い基板装置の製造方法の提供を目的とする。

請求項１の基板装置の製造方法は、基板における金属層が形成されている部分であって一方の面に部品がはんだ付けされる該部分を、該一方の面から他方の面に向けて変形させる第１工程と、該第１工程後、該部分における該一方の面に該部品をはんだ付けする第２工程と、該第２工程後、該部分における該他方の面に複数の素子を実装する第３工程と、を含む。

請求項２の基板装置の製造方法は、請求項１記載の基板装置の製造方法において、前記第１工程では、前記部分を前記一方の面から前記他方の面に向けて変形させた後、前記部分にはんだを塗布し、前記第２工程では、前記第１工程ではんだを塗布した前記部分に前記部品をはんだ付けする。

請求項３の光学装置の製造方法は、請求項１又は２に記載の方法で製造した基板装置に実装されている前記複数の素子と、光学部品とを対向させて、前記基板装置及び前記光学部品を筐体に固定する。

請求項１の基板装置の製造方法によれば、基板における部品がはんだ付けされる部分を変形させずに、基板に部品をはんだ付けする基板装置の製造方法に比べて、部品のはんだ付けによって基板に局所的に大きい反りが発生し難い。

請求項２の基板装置の製造方法によれば、塗布したはんだに邪魔されることなく、部品がはんだ付けされる部分を一方の面から他方の面に向けて変形させることができる。

請求項３の露光装置の製造方法によれば、基板における部品がはんだ付けされる部分を変形させずに、基板に部品をはんだ付けして製造した基板装置を用いた光学装置の製造方法に比べて、基板に発生した局所的に大きい反りに起因する複数の素子の光軸のばらつきが抑制される。

本実施形態の露光装置の部分斜視図である。 本実施形態の露光装置が感光体に露光している状態を示す模式図である。 本実施形態の露光装置を構成する発光基板を上面側から見た概略図である。 本実施形態の発光基板の製造方法で用いられる基板群の概略図であって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。 本実施形態の発光基板の製造方法で用いられる基板群の概略図であって、（Ａ）は下面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。 本実施形態の発光基板の製造方法において、基板を変形している状態を示す模式図である。 本実施形態の発光基板の製造方法で用いられる基板群を構成する基板にコネクタをはんだ付けした状態の基板群の概略図であって、（Ａ）は下面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。 本実施形態の発光基板の製造方法で用いられる基板群を構成する基板に複数の発光素子を実装した状態の基板群の概略図であって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。 本実施形態の発光基板の製造方法を行う前の基板群を構成する複数の基板（基板Ｂ、Ｋ、Ｆ）の反りの程度を示すグラフである。 比較形態の発光基板の製造方法でコネクタのはんだ付け及び複数の素子の実装を行った後の基板群を構成する複数の基板の反りの程度を示すグラフである。 発光基板（基板）を構成するガラスエポキシ製樹脂（ＦＲ４）の動的粘弾性特性を示すグラフである。 発光基板（基板）を構成するガラスエポキシ製樹脂（ＦＲ４）及びコネクタの温度に対する長手方向への伸び量を示すグラフである。 本実施形態の発光基板の製造方法において、基板を変形する工程を行った後の基板群を構成する複数の基板の反りの程度を示すグラフである。 本実施形態の発光基板の製造方法でコネクタのはんだ付け及び複数の素子の実装を行った後の基板群を構成する複数の基板の反りの程度を示すグラフである。

＜概要＞
以下、本実施形態（基板装置の一例である発光基板２０の製造方法及び光学装置の一例である露光装置の製造方法）について説明する。以下の説明では、まず、露光装置１０の構成について説明し、次いで、露光装置１０の製造方法について説明する。なお、発光基板２０は露光装置１０の構成要素であることから（図１及び図２参照）、発光基板２０の構成の説明は露光装置１０の構成の説明の中で行い、発光基板２０の製造方法の説明は露光装置１０の製造方法の説明の中で行う。

＜露光装置＞
以下、露光装置１０について、図面を参照しつつ説明する。露光装置１０は、電子写真方式の画像形成装置（図示省略）が備える感光体ドラムＰＤ（図２参照）に露光光ＬＢ２を照射し、感光体ドラムＰＤを感光させて、潜像を形成する機能を有する。

露光装置１０は、図１及び図２に示されるように、発光基板２０と、レンズアレイ３０と、筐体４０と、を含んで構成されている。

［発光基板］
発光基板２０は、画像形成装置が備える制御装置（図示省略）から送られる画像データに応じて、後述する複数のＬＥＤアレイ６２からレンズアレイ３０に向けて光ＬＢ１を照射する機能を有する（図２参照）。ここで、ＬＥＤアレイ６２は、素子の一例である。

発光基板２０は、図２及び図３に示されるように、プリント配線基板５０（以下、基板５０という。）と、複数のＬＥＤアレイ６２と、コネクタ６４と、複数のＬＥＤアレイ６２及びコネクタ６４以外の電子部品（図示省略）と、を含んで構成されている。ここで、コネクタ６４は、部品の一例である。また、以下の説明では、複数のＬＥＤアレイ６２及びコネクタ６４以外の電子部品を、ドライバＩＣ等という。ドライバＩＣ等には、ドライバＩＣ、コンデンサその他本実施形態の基板５０にはんだ付けされる電子部品が含まれる。

〔プリント配線基板〕
基板５０は、図３に示されるように、長尺の板とされている。そして、発光基板２０の上面５０Ａ（感光体ドラムＰＤに向く側の面）には、図２及び図３に示されるように、長手方向の一端側から他端側に亘りかつ短手方向の中央の部分に、長尺な金属膜５２が形成されている。ここで、金属膜５２は、金属層の一例である。上面５０Ａは、基板５０における他方の面の一例である。なお、基板５０には、金属膜５２に複数のＬＥＤアレイ６２が配置された状態で、複数のＬＥＤアレイ６２が実装されている。

また、上面５０Ａには、長手方向の一端側から他端側に亘りかつ短手方向の両端側の部分に、長尺な金属製の配線５４が形成されている。ここで、金属製の配線５４は、金属層の他の一例である。

また、本実施形態の基板５０は、一例として多層基板とされている。そして、基板５０の上面５０Ａ側から１枚目の要素基板と２枚目の要素基板との間には、長手方向の一端側から他端側に亘りかつ短手方向の中央の部分に、長尺な金属膜５６が形成されている。ここで、金属膜５６は、金属層の他の一例である。なお、金属膜５６は、１枚目の要素基板に形成されているビア（図示省略）に連結されているパッド（図示省略）が画像形成装置のフレーム（図示省略）に接地されることで、露光装置１０のノイズを低減させる機能を有する。

また、基板５０の下面５０Ｂには、コネクタ６４をはんだ付けするための複数のパッド５８（図４参照）及びドライバＩＣ等をはんだ付けするための複数のパッド（図示省略）が形成されている。複数のパッド５８は、図４に示されるように、基板５０の長手方向一端側に形成されている。なお、図３における一点鎖線で囲まれた部分は、複数のパッド５８にコネクタ６４の端子（図示省略）がはんだ付けされた状態で、下面５０Ｂにおけるコネクタ６４が対向している部分（以下、コネクタ部分６４Ａ）を示している。また、コネクタ部分６４Ａは、基板５０の厚み方向（基板５０の長手方向及び短手方向に直交する方向）から見て長尺とされており、その長手方向が基板５０の長手方向に沿っている。ここで、下面５０Ｂは、基板５０における一方の面の一例である。

以上のとおり、基板５０におけるコネクタ部分６４Ａの長手方向一端から他端までの範囲には、金属膜５２（の一部）、金属製の配線５４（の一部）、金属膜５６（の一部）及び複数のパッド５８が形成されている。以下の説明において、基板５０におけるコネクタ部分６４Ａの長手方向一端から他端までの範囲を、金属層部分５０Ｃという。ここで、金属層部分５０Ｃは、金属層（金属膜５２、金属製の配線５４及び金属膜５６の一部）が形成されている部分であって一方の面（下面５０Ｂ）に部品（コネクタ６４）がはんだ付けされる部分の一例である。

以上のとおり、基板５０には金属膜５２、配線５４、金属膜５６及び複数のパッド５８が形成されていることを説明したが、本実施形態の基板５０のベースとなる部分は、ガラスエポキシ製樹脂（一例としてＦＲ４）とされている。

〔ＬＥＤアレイ（発光素子）〕
前述のとおり、複数のＬＥＤアレイ６２は、基板５０の上面５０Ａにおける金属膜５２に実装されている。具体的には、複数のＬＥＤアレイ６２は、図３に示されるように、金属膜５２の長手方向の一端側から他端側に亘りかつ短手方向の中央の部分に、基板５０の長手方向に沿って千鳥状に実装されている。また、各ＬＥＤアレイ６２には、基板５０（ＬＥＤアレイ６２）の長手方向に沿って、複数のＬＥＤ６２Ａが配列されている。

〔コネクタ〕
コネクタ６４は、制御装置から送られる信号を受け取る機能を有する。コネクタ６４は、図３に示されるとおり、基板５０の下面５０Ｂにおける、長手方向の一端側かつ短手方向の中央の部分に対向してはんだ付けされている。そして、コネクタ６４は、図３に示されるように、基板５０の板厚方向から見ると、基板５０の金属膜５２が形成されている部分に対し重なっている。また、コネクタ６４は、基板５０の板厚方向から見ると、基板５０の短手方向における両端側の金属製の配線５４に挟まれている。また、コネクタ６４は、基板５０の板厚方向から見ると、金属膜５６が形成されている部分に対し重なっている。

［レンズアレイ］
レンズアレイ３０は、複数のＬＥＤアレイ６２が照射する光ＬＢ１を屈折させて光ＬＢ１を露光光ＬＢ２とし、感光体ドラムＰＤで結像させる機能を有する。レンズアレイ３０は、図２に示されるように、画像形成装置において、発光基板２０と感光体ドラムＰＤとの間に配置されている。なお、レンズアレイ３０における光ＬＢ１が照射される側は、複数のＬＥＤアレイ６２と対向している。ここで、レンズアレイ３０は、光学部品の一例である。

［筐体］
筐体４０は、図１及び図２に示されるように、発光基板２０の複数のＬＥＤアレイ６２とレンズアレイ３０とが対向するように、発光基板２０及びレンズアレイ３０を固定する機能を有する。

筐体４０は、長尺であって、その長手方向が感光体ドラムＰＤの軸方向に沿うように、配置されている。筐体４０には、感光体ドラムＰＤに向く長尺の貫通穴４２が感光体ドラムＰＤの軸方向に沿って形成されている。そして、筐体４０は、レンズアレイ３０の長手方向が感光体ドラムＰＤの軸方向に沿うように、長尺の貫通穴４２における感光体ドラムＰＤ側の開口部周縁でレンズアレイ３０を接着剤（図示省略）により固定している。また、筐体４０は、発光基板２０の長手方向がレンズアレイ３０の長手方向に沿うように、長尺の貫通穴４２における感光体ドラムＰＤ側と反対側の開口部周縁で発光基板２０を接着剤（図示省略）により固定している。

以上が、露光装置１０の構成についての説明である。

＜露光装置の製造方法＞
次に、露光装置１０の製造方法について図面を参照しつつ説明する。露光装置１０の製造方法は、後述するＡ工程、Ｂ工程、Ｃ工程、Ｄ工程及びＥ工程を含んでいる。また、露光装置１０の製造方法は、Ａ工程、Ｂ工程、Ｃ工程、Ｄ工程及びＥ工程の記載順で行われる。

［Ａ工程］
Ａ工程は、Ｂ工程の前工程であって、基板群１００を準備し、基板群１００（基板５０）を変形させ、基板５０にはんだを塗布する工程である。

Ａ工程は、後述するＡ１工程、Ａ２工程及びＡ３工程を含んでいる。また、Ａ工程は、Ａ１工程、Ａ２工程及びＡ３工程の記載順で行われる。

〔Ａ１工程〕
Ａ１工程は、基板群１００を準備する工程である。

ここで、Ａ１工程で準備する基板群１００について、図４及び図５を参照しつつ説明する。基板群１００は、複数の基板５０と、複数の連結片１０２と、捨て基板１０４と、を含んで構成されている。本実施形態では、複数の基板５０の枚数は、一例として１０枚とされている。

基板群１００では、１０枚の基板５０が基板５０の短手方向に並んでいる。そして、各基板５０は、隣に並ぶ他の基板５０と複数の連結片１０２によって連結されている。１０枚の基板５０のうち基板５０の短手方向両端の基板５０の更に外側には、捨て基板１０４が配置されている。そして、１０枚の基板５０のうち基板５０の短手方向両端の各基板５０は、それぞれ隣に配置されている捨て基板１０４と複数の連結片１０２によって連結されている。各捨て基板１０４には複数の貫通穴１０６が形成されており、複数の貫通穴１０６は、Ａ３工程並びにＢ工程、Ｃ工程及びＤ工程において、基板群１００を位置決めするために用いられる。

〔Ａ２工程〕
Ａ２工程は、基板５０における金属層部分５０Ｃ（コネクタ部分６４Ａ）を、基板５０の下面５０Ｂから上面５０Ａに向けて変形させる工程である。ここで、Ａ２工程は、第１工程の一例である。具体的に、Ａ２工程は、図６に示されるように、曲げ装置１１０を用いて行われる。

ここで、曲げ装置１１０について説明する。曲げ装置１１０は、把持部材１１２と、移動部１１４と、を含んで構成されている。

把持部材１１２は、基板５０の下面５０Ｂに接触する第１部材１１２Ａと、上面５０Ａに接触する第２部材１１２Ｂと、を備えている。第１部材１１２Ａは、２つの突起１１２Ａ１を有している。基板群１００を構成する基板５０の並び方向における２つの突起１１２Ａ１の長さは、基板群１００の短手方向の幅に相当する長さとされている。２つの突起１１２Ａ１は、互いに沿った状態で、コネクタ部分６４Ａの長手方向の幅よりも基板５０の長手方向に離れて対向している。第１部材１１２Ａは、移動部１１４に支持されている。移動部１１４は、第１部材１１２Ａを上下方向に移動させるようになっている。また、第２部材１１２Ｂは、第１部材１１２Ａの下側であって、２つの突起１１２Ａ１に挟まれた位置で曲げ装置１１０の筐体（図示省略）に固定されている。第２部材１１２Ｂは、基板群１００を構成する基板５０の並び方向の幅に相当する長さの突起を有している。別言すると、基板群１００を構成する基板５０の並び方向における第２部材１１２Ｂの長さは、基板群１００の短手方向の幅に相当する長さとされている。

Ａ２工程では、コネクタ部分６４Ａの長手方向両端に隣接する部分に２つの突起１１２Ａ１を接触させるとともにコネクタ部分６４Ａの下側に第２部材１１２Ｂの突起を接触させた状態で、移動部１１４により第１部材１１２Ａを下側に移動させる。第１部材１１２Ａが下側に移動すると、基板群１００は、下側で接触する第２部材１１２Ｂとの接触部分を支点とし、上側で当該接触部分を基板５０の長手方向で挟んで接触する２つの突起１１２Ａ１により押圧されて、前記接触部分が上側に凸状に屈曲するように変形する。



次いで、Ａ２工程では、基板群１００における把持部材１１２に把持されている側と反対側の端部が下側に約２０ｍｍ移動したところで、移動部１１４による第１部材１１２Ａの下側への移動を停止させ、定められた期間把持部材１１２に基板群１００を把持させる状態を維持する。次いで、Ａ２工程では、移動部１１４を上側に移動させ、基板群１００を把持部材１１２から取り外す。その結果、Ａ２工程を行う前の各基板５０（図９参照）は、Ａ２工程により、金属層部分５０Ｃが上面５０Ａから下面５０Ｂに向けて局所的に凸状に屈曲した状態となるまで変形される（図１３参照）。別の見方をすれば、Ａ２工程の後、把持部材１１２から取り外された後の各基板５０の金属層部分５０Ａは局所的に凸状に屈曲した状態であることから、各基板５０は、塑性変形されている。

〔Ａ３工程〕
Ａ３工程は、基板５０の下面５０Ｂにおけるコネクタ６４をはんだ付けするための複数のパッド５８（図４参照）及びドライバＩＣ等をはんだ付けするための複数のパッド（図示省略）にはんだを塗布する工程である。具体的に、Ａ３工程では、基板５０の下面５０Ｂが上側を向いた状態で、基板群１００の複数の貫通穴１０６に固定台（図示省略）の位置決めピン（図示省略）を嵌め込んで固定台に基板群１００を固定し、塗布装置（図示省略）で複数のパッド５８及びドライバＩＣ等をはんだ付けするための複数のパッドにはんだを塗布する。なお、Ａ３工程で塗布されるはんだは、いわゆるクリームはんだとされている。

［Ｂ工程］
Ｂ工程は、Ａ工程におけるＡ３工程ではんだを塗布した複数のパッド５８及びドライバＩＣ等をはんだ付けするための複数のパッドに、それぞれコネクタ６４及びドライバＩＣ等をはんだ付けする工程である。ここで、Ｂ工程は、第２工程の一例である。

具体的に、Ｂ工程では、図７に示されるように、Ａ３工程ではんだを塗布した複数のパッド５８及びドライバＩＣ等をはんだ付けするための複数のパッドに、コネクタ６４の端子（図示省略）及びドライバＩＣ等の端子（図示省略）が対向するように、コネクタ６４及びドライバＩＣ等を配置する。次いで、コネクタ６４及びドライバＩＣ等が配置された基板群１００を２４０〜２７０℃に加熱し、塗布されたはんだを溶融する。さらに、基板群１００の温度をはんだの固化温度（溶融したはんだが固化する温度）とされる２１０〜２３０℃にし（強制的に冷却し）、基板５０にコネクタ６４及びドライバＩＣ等をはんだ付けする（リフロー工程）。その後、基板群１００を自然冷却し常温にして、Ｂ工程が終了する。Ｂ工程が終了すると、基板群１００を構成する各基板５０には、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、コネクタ６４及びドライバＩＣ等がはんだ付けされる。なお、基板群１００（基板５０）ベースとなる部分とされるガラスエポキシ製樹脂のガラス転移点（ガラス転移温度）Ｔｇは、約１４０℃とされている。

［Ｃ工程］
Ｃ工程は、基板群１００を構成する各基板５０の金属膜５２に、各基板５０の長手方向一端側から他端側に亘りかつ短手方向の中央の部分に、各基板５０の長手方向に沿って複数のＬＥＤアレイ６２を千鳥状に実装する工程である。ここで、Ｃ工程は、第３工程の一例である。

具体的に、Ｃ工程では、基板５０の上面５０Ａが上側を向いた状態で、基板群１００の複数の貫通穴１０６に固定台（図示省略）の位置決めピン（図示省略）を嵌め込んで固定台に基板群１００を固定し、塗布装置（図示省略）で金属膜５２上に銀ペーストを千鳥状に塗布する。次いで、銀ペーストが塗布された部分が、各ＬＥＤアレイ６２の接合部（図示省略）と対向するように、配置装置（図示省略）により各ＬＥＤアレイ６２を配置する。次いで、複数のＬＥＤアレイ６２が配置された基板群１００を銀ペーストの溶融温度（１４０℃未満）まで加熱し、基板群１００の温度を銀ペーストの固化温度（溶融した銀ペーストが固化する温度）とされる約１１０℃に冷却して銀ペーストが固化させる。さらに、各ＬＥＤアレイ６２と配線５４に連結されているパッド（図示省略）とを、ワイヤボンディング装置（図示省略）でボンディングワイヤ（図示省略）によって接続（ワイヤボンディング）する。以上により、Ｃ工程が終了する。Ｃ工程が終了すると、基板群１００を構成する各基板５０には、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、複数のＬＥＤアレイ６２が実装される。なお、図８（Ｂ）に示されるように、各基板５０に実装された複数のＬＥＤアレイ６２のうち一部のＬＥＤアレイ６２は、基板５０の金属層部分５０Ｃに実装される。また、銀ペーストは約１１０℃で固化することから、Ｃ工程では、基板５０を構成するガラスエポキシ製樹脂のガラス転移点Ｔｇ（約１４０℃）よりも低い温度で複数のＬＥＤアレイ６２を固化している。

［Ｄ工程］
Ｄ工程は、基板群１００のすべての連結片１０２を切断する工程である。

具体的に、Ｄ工程では、各基板５０の長手方向に対して一列をなす複数の連結片１０２（又は、複数の連結片１０２の間に形成されるスリット）に沿って、カッター（図示省略）を移動させて、すべての連結片１０２を切断する。そして、Ｄ工程が終了すると、１０枚の発光基板２０と２枚の捨て基板１０４とがばらされて、１０枚の発光基板２０（図３参照）が製造される。

［Ｅ工程］
Ｅ工程は、図１及び図２に示されるように、Ａ〜Ｄ工程を経て製造された発光基板２０の複数のＬＥＤアレイ６２とレンズアレイ３０とが対向するように、発光基板２０及びレンズアレイ３０を、筐体４０に固定する工程である。

具体的に、Ｅ工程では、筐体４０の長尺の貫通穴４２における感光体ドラムＰＤ側の開口部周縁の複数箇所に接着剤（図示省略）を塗布して、レンズアレイ３０の長手方向が筐体４０の長手方向に沿った状態で、レンズアレイ３０を筐体４０に固定する。また、Ｅ工程では、基板５０の上面５０Ａの複数箇所に接着剤（図示省略）を塗布して、基板５０の長手方向がレンズアレイ３０の長手方向に沿った状態で、発光基板２０を筐体４０に固定する。以上により、Ｅ工程が終了する。そして、Ｅ工程が終了すると、露光装置１０が製造される。

以上が、露光装置１０の製造方法についての説明である。

＜作用＞
次に、本実施形態の発光基板２０の製造方法及び露光装置１０の製造方法の作用について、図面を参照しつつ説明する。

［第１の作用］
本実施形態の第１の作用について、本実施形態を以下に説明する第１比較形態と比較して行う。なお、第１比較形態において、本実施形態で用いた部品等を用いる場合又は本実施形態で行う工程を行う場合、その部品、工程等の符号、名称等をそのまま用いるものとする。

第１比較形態の露光装置１０の製造方法（以下、第１比較方法という。）では、本実施形態の露光装置１０の製造方法のＡ工程においてＡ２工程を行わない。第１比較方法は、本実施形態の露光装置１０の製造方法との関係において、Ａ２工程を行わない点以外は、同様の工程で構成されている。

第１比較方法では、Ａ２工程を行わないＡ工程の終了後、各基板５０にコネクタ６４をはんだ付けするＢ工程を行う。そして、第１比較方法でＢ工程を行うと、基板５０におけるコネクタ６４がはんだ付けされた部分に、局所的に大きい反りが発生する（図１０参照）。

ここで、図９は、Ａ工程のＡ１工程で準備した基板群１００に負荷を与えない状態（自然状態）で測定した、基板群１００を構成する複数の基板５０のうち３枚の基板５０（Ｂ、Ｋ及びＦ）の長手方向の反りを示すグラフである。図９のグラフにおけるＢ、Ｋ及びＦは、それぞれ基板群１００を構成する複数の基板５０のうち短手方向一端側から２番目、６番目及び１０番目の基板５０を示している（以下、図１０、図１３及び図１４の場合も同じ）。図９に示されるとおり、Ｂ工程以降の工程を行う前の基板５０の自然状態での反り幅は、最大２０μｍ程度であることが分かる。

また、図１０は、第１比較方法によりＣ工程を行った後、基板群１００を構成する各基板５０の短手方向の両端側を押さえ付けた状態で測定した、基板群１００を構成する複数の基板５０のうち３枚の基板５０（Ｂ、Ｋ及びＦ）の長手方向の反りを示すグラフである。図１０のグラフにおいて、コネクタ６４は、横軸の１９０〜２２０ｍｍとされる部分にはんだ付けされている。第１比較方法の場合、Ｃ工程を行った後の各基板５０における金属層部分５０Ｃには、図１０に示されるように、局所的に大きい反りが発生していることが分かる。

そして、第１比較方法の場合、配置装置により各基板５０の金属層部分５０Ｃにおける上面５０Ａに配置される複数のＬＥＤアレイ６２は、局所的に大きく反った部分に配置されることになる。その結果、金属層部分５０Ｃに配置された複数のＬＥＤアレイ６２は、許容値を超えて光軸が傾いた状態で実装される、すなわち、複数のＬＥＤアレイ６２の光軸がばらつく虞がある。

ここで、第１比較方法において、各基板５０におけるコネクタ部分６４Ａに、局所的に大きい反りが発生するメカニズムについて説明する。

各基板５０に各コネクタ６４をはんだ付けするＢ工程において、はんだは、２４０℃〜２７０℃で溶融された後、２１０〜２３０℃（はんだの固化温度）で固化される。一方、基板５０のガラスエポキシ製樹脂は、図１１に示されるように、上記固化温度がガラス転移点Ｔｇ（約１４０℃）を超えることにより動的粘弾性が低くなる。ガラスエポキシ製樹脂は、ガラス転移温度Ｔｇを超えて動的粘弾性が低いと、柔らかいゴム状態となる。そして、コネクタ６４は、２１０℃以上の基板５０に対して、柔らかいゴム状態であって伸びた状態の基板５０に配置されている。その後、基板５０が冷却されて基板５０の温度がガラスエポキシ製樹脂のガラス転移点Ｔｇ以下になると、動的粘弾性特性を有するガラスエポキシ製樹脂は、図１１に示されるように、柔らかいゴム状態から硬い状態に変化し始める。さらに、基板５０の温度が１００℃近くまで下がると、ガラスエポキシ製樹脂にかかる力は、その線膨張係数に起因して発生する圧縮力が支配的になる。そして、基板５０の温度が１００℃近く又はそれ以下の温度において、図１２に示されるとおり、基板５０はコネクタ６４に比べて縮む量が大きいが、基板５０におけるコネクタ部分６４Ａは、コネクタ６４により基板５０の長手方向に引っ張られる。一方、基板５０におけるコネクタ部分６４Ａの短手方向両側の部分は、コネクタ６４により引っ張られ難い。すなわち、基板５０におけるコネクタ部分６４Ａと、コネクタ部分６４Ａの短手方向両側の部分とでは、コネクタ６４が配置されているか否かの違いに起因して、その収縮量に差が生じる。このため、基板５０がさらに冷却されると、基板５０におけるコネクタ部分６４Ａにはコネクタ部分６４Ａの短手方向両側の部分に比べて大きい圧縮応力がかかった状態となってしまう。その結果、第１比較方法で製造した発光基板２０のコネクタ部分６４Ａには局所的な大きい反りが発生すると推定される。

これに対して、本実施形態では、第１比較方法と異なり、Ａ工程において曲げ装置１１０により基板５０における金属層部分５０Ｃが塑性変形するまで基板５０の下面５０Ｂから上面５０Ａに向けて変形させるＡ２工程を行った後、コネクタ６４をはんだ付けするＢ工程を行う。

ここで、図１３は、Ａ工程のＡ２工程で変形した基板群１００に負荷を与えない状態（自然状態）で測定した、基板群１００を構成する複数の基板５０のうち３枚の基板５０（Ｂ、Ｋ及びＦ）の長手方向の反りを示すグラフである。図９及び図１３を比較すると、Ａ２工程を行った後の自然状態の各基板５０は、金属層部分５０Ｃが塑性変形して、金属層部分５０Ｃが上面５０Ａから下面５０Ｂに向けて局所的に凸状に屈曲していることが分かる。そして、本実施形態では、Ｂ工程において、図１３のように各基板５０における塑性変形して局所的に凸状に屈曲している各金属層部分５０Ｃに各コネクタ６４をはんだ付けする。

ここで、図１４は、Ｃ工程を行った後、基板群１００を構成する各基板５０の短手方向の両端側を押さえ付けた状態で測定した、基板群１００を構成する複数の基板５０のうち３枚の基板５０（Ｂ、Ｋ及びＦ）の長手方向の反りを示すグラフである。図１０及び図１４を比較すると、本実施形態によりＣ工程が行われた後の各基板５０は、第１比較方法によりＣ工程が行われた後の各基板５０に比べて、金属層部分５０Ｃに局所的に大きい反りが発生していない。

したがって、本実施形態の発光基板２０の製造方法によれば、基板５０における金属層部分５０Ｃを変形させずに、基板５０にコネクタ６４をはんだ付けする発光基板２０の製造方法に比べて、コネクタ６４のはんだ付けによって基板５０に局所的に大きい反りが発生し難い。また、本実施形態の露光装置１０の製造方法によれば、基板５０における金属層部分５０Ｃを変形させずに、基板５０にコネクタ６４をはんだ付けして製造した発光基板２０を用いた露光装置の製造方法に比べて、基板５０に発生した局所的な大きい反りに起因する複数のＬＥＤアレイ６２の光軸のばらつきが抑制される。

［第２の作用］
本実施形態の第２の作用について、本実施形態を以下に説明する第２比較形態と比較して行う。なお、第２比較形態において、本実施形態で用いた部品等を用いる場合又は本実施形態で行う工程を行う場合、その部品、工程等の符号、名称等をそのまま用いるものとする。

第２比較形態の露光装置１０の製造方法（以下、第２比較方法という。）では、本実施形態の露光装置１０の製造方法のＡ工程においてＡ３工程の後にＡ２工程を行う。第２比較方法は、本実施形態の露光装置１０の製造方法との関係において、Ａ３工程の後にＡ２工程を行う点、すなわち、Ａ２工程とＡ３工程との工程順が逆である点以外は、同様の工程で構成されている。なお、第２比較形態は、本発明の技術的範囲に属する。

第２比較形態の場合、基板５０の下面５０Ｂにおけるコネクタ６４をはんだ付けするための複数のパッド５８及びドライバＩＣ等をはんだ付けするための複数のパッド（図示省略）にはんだを塗布した後、各基板５０における金属層部分５０Ｃを変形させる。なお、各基板５０におけるはんだを塗布した部分には曲げ装置１１０を接触させることができない。つまり、Ａ２工程を行う観点では、各基板５０におけるはんだを塗布した部分は邪魔になる。

これに対して、本実施形態の場合、Ａ２工程の後Ａ３工程を行う。したがって、本実施形態の発光基板２０の製造方法によれば、Ａ３工程で塗布したはんだに邪魔されることなく、金属層部分５０Ｃを下面５０Ｂから上面５０Ａに向けて変形させることができる。

以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。

例えば、本実施形態の説明では、工程Ａで基板群１００を準備したうえで発光基板２０を製造するとした。しかしながら、基板５０を単体の状態で準備したうえで、Ｄ工程（連結片１０２を切断する工程）を除くその後工程を行って、発光基板２０を製造してもよい。すなわち、基板５０が単体の状態で、Ａ２工程（基板５０を変形させる工程）を行うようにしてもよい。

また、本実施形態の説明では、金属膜５２、金属製の配線５４及び金属膜５６をそれぞれ金属層の一例として説明した。しかしながら、Ａ２工程において基板における変形される部分に金属層が形成されていれば、この基板を用いてＡ２工程を行う発光基板の製造方法は、本発明の技術的範囲に含まれる。すなわち、本発明の技術的範囲に含まれる発光基板の製造方法で用いられる基板には、一例として基板における変形される部分に金属膜５２、金属製の配線５４及び金属膜５６の何れか１つが形成されていればよい。

また、本実施形態の説明では、Ａ２工程において、曲げ装置１１０を用いて基板群１００を変形させるとして説明した。しかしながら、曲げ装置１１０は、基板群１００を構成する各基板５０の金属層部分５０Ｃを変形させる装置の一例であり、異なる構成の装置で金属層部分５０Ｃを変形させてもよい。

また、本実施形態の説明では、露光装置１０を光学装置の一例として説明した。しかしながら、本実施形態の発光基板２０の製造方法において、発光素子（ＬＥＤアレイ６２）を受光素子に変更すれば、密着イメージセンサ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）の画像読取装置で使用される受光基板を製造することが可能である。すなわち、上記受光基板を基板装置の一例、上記受光素子を素子の一例とすれば、本発明の基板装置の製造方法には、上記受光基板の製造方法が含まれる。また、上記受光基板の製造方法により製造した受光基板（に実装されている受光素子）と、光学部品とを対向させて、受光基板及び光学部品を筐体に固定することで、上記画像読取装置を製造することが可能である。すなわち、上記画像読取装置を光学装置の一例とすれば、本発明の光学装置の製造方法には、上記画像読取装置の製造方法が含まれる。なお、画像読取装置は、光源ＬＥＤと組み合わされて密着イメージセンサを構成するものとされる。

また、本実施形態の説明では、レンズアレイ３０を光学部品の一例として説明した。しかしながら、本実施形態の発光基板２０の製造方法で製造された発光基板２０を用いて、発光基板２０と光学部品とを対向させて、発光基板２０と光学部品とを筐体に固定して製造する光学装置であれば、光学部品はレンズアレイ３０でなくてもよい。例えば、光学部品は、発光基板２０が照射する光ＬＢ１を透過するガラス、レンズその他の光学部品であってもよい。この場合の光学装置の一例としては、スキャナ、媒体上の画像のレジスト等を検査する検査装置（インラインセンサ）等が含まれる。

１０ 露光装置（光学装置の一例）
２０ 発光基板（基板装置の一例）
３０ レンズアレイ（光学部品の一例）
４０ 筐体
５０ プリント配線基板（基板の一例）
５０Ａ 上面（他方の面の一例）
５０Ｂ 下面（一方の面の一例）
５０Ｃ 金属層部分（基板における金属層が形成されている部分の一例、部品がはんだ付けされる部分の一例）
５２ 金属膜（金属層の一例）
５４ 金属製の配線（金属層の一例）
５６ 金属膜（金属層の一例）
６２ ＬＥＤアレイ（素子の一例）
６４ コネクタ（部品の一例）

Claims (3)

1. 基板における金属層が形成されている部分であって一方の面に部品がはんだ付けされる該部分を、該一方の面から他方の面に向けて変形させる第１工程と、
   該第１工程後、該部分における該一方の面に該部品をはんだ付けする第２工程と、
   該第２工程後、該部分における該他方の面に複数の素子を実装する第３工程と、
   を含む基板装置の製造方法。
2. 前記第１工程では、前記部分を前記一方の面から前記他方の面に向けて変形させた後、前記部分にはんだを塗布し、
   前記第２工程では、前記第１工程ではんだを塗布した前記部分に前記部品をはんだ付けする、
   請求項１に記載の基板装置の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法で製造した基板装置に実装されている前記複数の素子と、光学部品とを対向させて、前記基板装置及び前記光学部品を筐体に固定する、
   光学装置の製造方法。

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