JP2021111667A - 電子部品の実装方法 - Google Patents
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Abstract
Description
実施例1の走査光学装置を説明する。図1は実施例1の走査光学装置101の説明図である。走査光学装置101は、レーザ基板1、アナモフィックコリメータレンズ2を備える。アナモフィックコリメータレンズ2は、コリメータレンズ、シリンドリカルレンズ、書き出し位置信号検出レンズ(以下、BDレンズという)14を一体に成形したレンズであり、以下コリメータレンズ2という。走査光学装置101は、開口絞り3、回転多面鏡4、偏向装置5、出力手段であるビームディテクタ(以下、BDという)6、fθレンズ(走査レンズ)7、光学箱9を備える。回転多面鏡4は複数(図1では例えば4面)の反射面12を有する。BD6は、受光部(後述する図2参照)を有し、レーザ光の走査方向における書き出し位置の基準となる信号(以下、同期信号という)を出力するために、レーザ光の入力を受光部により検出する。光学箱9は、上述した光学部材を収容する。感光体である感光ドラム8の表面には、走査光学装置101によって静電潜像が形成される。
図2はBD6の近傍を拡大した図である。BD6は受光部10を有する。BD6はレーザ基板1上に実装されている。レーザ基板1は光学箱9の側板に取り付けられており、光学箱9にはBD6の受光部10に対応する位置に開口部9aが設けられている。BDレンズ14を通過したレーザ光束Lは、BDレンズ14によって円形状のスポットS1を形成し図2中の破線矢印の方向(走査方向)に走査される。BD6の受光部10は、スポットS1の走査方向の上流側の一部が光学箱9によって遮光されている。BD6は、走査されたスポットS1が光学箱9の開口部9aを通過するタイミングで受光部10に光が入射され、信号(以下、水平同期信号という)を出力する。
図3を用いてBD6の取り付け位置を決める構成要素について説明する。BD6の取り付け位置を決める構成要素には、
(1)光学箱9に対するレーザ基板1の位置ばらつき
(2)レーザ基板1に対するBD6の実装位置ばらつき
がある。図3は光学箱9をレーザ基板1の方向から見た図である。レーザ基板1は光学箱9の側板に外側から取り付けられる。光学箱9には位置決めボス103、位置固定穴102があり、レーザ基板1には取付け基準穴105と、取付け穴104とが設けられている。上述した(1)光学箱9に対するレーザ基板1の位置ばらつきは、取付け基準穴105と位置決めボス103との嵌合、及び、取付け穴104と位置固定穴102との嵌合によって規定される。取付け穴104に貫通した位置固定穴102にはネジ106が螺合され固定される。実際には、取付け基準穴105と位置決めボス103の寸法管理方法が重要であるものの、例えば±0.1mm程度の取り付け公差で通常は管理される。
図4を用いてBD6の形状について説明する。実施例1で使用するBD6はCOB(chip on board)タイプで、フォトダイオード406、演算回路405のベアチップが基板410に直接実装される構成となっている。基板410は例えば図4に示すような矩形である。図4(a)はBD6を、ベアチップ実装面(表面)から見た図である。基板410の中央領域にフォトダイオード406と演算回路405のベアチップが実装されていて、金線407により基板410上に設けられたパッド402に接続されている。パッド402はパターン403、スルーホール404を経由して基板410の裏面のパターンに接続されている。
図5はBD6をレーザ基板1にリフロー方式で実装する際の状態を説明する図である。図5(a)の斜視図に示すように、レーザ基板1には、BD6を実装するためのパターンが用意されていて、BD6の端子401側の面(裏面)がレーザ基板1と接する向きで実装される。図5(b)の断面図を用いて実施例1の特徴を説明する。
D1:対向するクリーム半田412同士の間の距離
D2:対向する端子401同士の間の距離
D3:対向する銅箔パターン413同士の間の距離
を示している。距離D1、D2、D3は、次の式(1)の関係となっている。
D1<D2≦D3 式(1)
実施例1のリフロー方法による効果を検証した結果を図6に示す。図6の結果は、設計上のBD6の実装座標X,Yと、リフロー後に測定したBD6の実装位置の座標とのずれ(±ΔX,±ΔY)を示す。図6(a)は、端子401及び銅箔パターン413に対して、基板410の内側にクリーム半田412がはみ出さない状態で塗布した場合のずれを示す。一方、図6(b)は、端子401及び銅箔パターン413に対して、基板410の内側にクリーム半田412がはみ出した状態で塗布した場合のずれを示す。両条件とも、端子401と銅箔パターン413については、D2=D3の関係とした。
実施例2ではリードフレームタイプのBD6を用いた場合を説明する。実施例1と同様の構成のものに関しては同じ符号を用い、説明を省略する。実施例2も、BD6のレーザ基板1上への実装精度を向上させることを目的とする。図7はリードフレームタイプのBD6を実装する際の状態を説明する図である。図7(a)の斜視図に示すように、リードフレームタイプのBD6は、フォトダイオード等のセンサーIC416がリードフレーム上に実装されており、リードフレームごと透明アクリル樹脂409で覆われた構造となっている。リードフレームの一部は透明アクリル樹脂409の外まで出ていて、レーザ基板1に実装する際の接続部となるリードフレーム端子415を形成している。リードフレーム端子415は折り曲げ加工(クリンチ)されている。第1のリードフレーム端子であるリードフレーム端子415aは、透明アクリル樹脂409の一辺に例えば3つ設けられる。第2のリードフレーム端子であるリードフレーム端子415bは、透明アクリル樹脂409の一辺に向かい合う他辺に例えば3つ設けられる。リードフレーム端子415a、415bを総称してリードフレーム端子415ともいう。実施例2では、リードフレーム端子415は計6つある。レーザ基板1には、6つのリードフレーム端子415のそれぞれに対応してクリーム半田412(412a、412b)及び銅箔パターン413(413a、413b)が対向するようにして設けられている。
D1:対向するクリーム半田412同士の間の距離
D2’:対向するリードフレーム端子415同士の、リードフレーム端子がレーザ基板1と接触する箇所(折り曲げ部分)間の距離
D3:対向する銅箔パターン413同士の間の距離
を示している。また、距離D1、D2’、D3が式(2)の関係となっている。
D1<D2’≦D3 式(2)
図8に、実施例1、2の走査光学装置101を備える画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタの概略構成を示す。レーザビームプリンタ1000(以下、プリンタ1000という)は、感光ドラム8、走査光学装置101、帯電部1020、現像部1030を備えている。感光ドラム8は、走査光学装置101によって静電潜像が形成される感光体である。帯電部1020は、感光ドラム8を一様に帯電する。現像手段である現像部1030は、感光ドラム8に形成された静電潜像をトナーにより現像することでトナー像を形成する。感光ドラム8上(感光体上)に形成されたトナー像は、カセット1040から供給された記録材としてのシートPに、転写手段である転写部1050によって転写される。シートPに転写された未定着のトナー像は定着器1060によって定着され、シートPはトレイ1070に排出される。この、走査光学装置101、感光ドラム8、帯電部1020、現像部1030、転写部1050が画像形成部である。また、プリンタ1000は、電源装置1080を備え、電源装置1080からモータ等の駆動部と制御部5000へ電力を供給している。制御部5000は、CPU(不図示)を有しており、画像形成部による画像形成動作やシートPの搬送動作等を制御している。なお、本発明の走査光学装置を適用することができる画像形成装置は、図8に例示された構成に限定されない。
6 BD
401a、401b 端子
412a、412b クリーム半田
413a、413b 銅箔パターン
Claims (7)
- 第1の端子が一方の辺に沿って少なくとも1つ配置され、第2の端子が前記一方の辺に対向する他方の辺に沿って少なくとも1つ配置された電子部品を、前記第1の端子が半田付けされる第1の銅箔パターンと、前記第2の端子が半田付けされる第2の銅箔パターンと、を有する基板に実装する際のリフロー方式の電子部品の実装方法であって、
前記第1の銅箔パターンに第1のクリーム半田を塗布し、前記第2の銅箔パターンに第2のクリーム半田を塗布する塗布工程を備え、
前記塗布工程において、
前記第1のクリーム半田における前記第2のクリーム半田と対向する一端が、前記第1の銅箔パターンにおける前記第2の銅箔パターンと対向する一端よりも前記第2の銅箔パターンに向かってはみ出すように塗布され、
前記第2のクリーム半田における前記第1のクリーム半田と対向する一端が、前記第2の銅箔パターンにおける前記第1の銅箔パターンと対向する一端よりも前記第1の銅箔パターンに向かってはみ出すように塗布されることを特徴とする電子部品の実装方法。 - 前記第1のクリーム半田の一端と前記第2のクリーム半田の一端との間の距離が、前記第1の銅箔パターンの一端と前記第2の銅箔パターンの一端との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項1に記載の電子部品の実装方法。
- 前記塗布工程において、
前記第1のクリーム半田の一端が、前記第1の端子における前記第2の端子と対向する一端よりも前記第2の銅箔パターンに向かってはみ出すように塗布され、
前記第2のクリーム半田の一端が、前記第2の端子における前記第1の端子と対向する一端よりも前記第1の銅箔パターンに向かってはみ出すように塗布されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子部品の実装方法。 - 前記第1のクリーム半田の一端と前記第2のクリーム半田の一端との間の距離が、前記第1の端子の一端と前記第2の端子の一端との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項3に記載の電子部品の実装方法。
- 前記第1の端子は、第1のリードフレーム端子であり、
前記第2の端子は、第2のリードフレーム端子であり、
前記第1のクリーム半田の一端と前記第2のクリーム半田の一端との間の距離が、前記第1のリードフレーム端子が前記第1の銅箔パターンと接触する部分における前記第2のリードフレーム端子と対向する一端と、前記第2のリードフレーム端子が前記第2の銅箔パターンと接触する部分における前記第1のリードフレーム端子と対向する一端と、の間の距離よりも短いことを特徴とする請求項4に記載の電子部品の実装方法。 - 前記第1のクリーム半田の一端と前記第2のクリーム半田の一端との間には、レジスト又は銅箔パターンが形成されていないことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電子部品の実装方法。
- 前記電子部品は、光源と、前記光源から出射された光を受光したことに応じて感光体に潜像を形成する基準となる信号を出力する出力手段と、を有する走査光学装置の前記出力手段であり、
前記基板は、前記光源が実装されているレーザ基板であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電子部品の実装方法。
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