JPH06305194A - 画像装置 - Google Patents

画像装置

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JPH06305194A
JPH06305194A JP12337793A JP12337793A JPH06305194A JP H06305194 A JPH06305194 A JP H06305194A JP 12337793 A JP12337793 A JP 12337793A JP 12337793 A JP12337793 A JP 12337793A JP H06305194 A JPH06305194 A JP H06305194A
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JP
Japan
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clip terminal
image
substrate
clip
drive
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JP12337793A
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English (en)
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Shunji Murano
俊次 村野
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump 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
    • H01L2224/16221Disposition the bump 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
    • H01L2224/16225Disposition the bump 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

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  • Led Device Packages (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像装置での、画像信号発生回路を搭載した
IC12の過熱を防止する。 【構成】 ガラス基板2にIC12を搭載し、クリップ
端子18でプリント基板6に接続する。クリップ端子1
8はIC12の近傍に固着し、IC12の発熱をクリッ
プ端子18を介して基板6へ放熱する。クリップ端子1
8には放熱フィン20を設け、基板6の表裏には放熱用
のベタパターン22,24を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の利用分野】この発明は、LEDヘッドやサーマ
ルヘッド、イメージセンサ等の画像装置に関する。
【0002】
【従来技術】発明者は、画像装置の2枚の基板をクリッ
プ端子で接続することを提案した(実開平4−1177
59号公報)。この画像装置を図6に示す。図におい
て、01はハウジング、1はレンズアレイ、2はガラス
基板で、4はLEDアレイである。6はプリント基板等
の他の基板で、8はLEDアレイ4の時分割駆動用のI
Cである。そして基板2,6をクリップ端子10で接続
する。図から明らかなように、クリップ端子10はLE
Dアレイ4から離れて配置し、LEDアレイ4の放熱と
いう役割はない。
【0003】画像装置の冷却については、ハウジングに
フィンを設けて基板を冷却することが提案されている
(実開平2−112442号公報,特開昭60−483
82号公報)。ここでの放熱フィンは基板全体の冷却を
目的としたもので、特定の箇所を局所的に冷却するとい
う役割はなく、かつ放熱フィンを設けると画像装置が大
型化する。
【0004】発明者の実験によると、画像装置の中で特
に冷却を必要とするのは、画像アレイに画像信号をやり
取りするための駆動ICである。画像形成装置での、画
像信号の供給用の駆動ICを例にすると、このICは画
像アレイに対する定電圧回路あるいは定電流回路を兼
ね、消費電力が大きい。特にダイナミックドライブの画
像形成装置の場合、画像アレイは時分割で交互に駆動さ
れるが、駆動ICは1個か2個しかなく、常時連続して
駆動される。このため画像信号供給用の駆動ICが特に
過熱され易い。そして駆動ICの過熱は、画像装置の異
常動作や、極端な場合熱暴走による破壊に結び付く。
【0005】図7に、画像信号供給用の駆動IC12の
配置を示す。駆動IC12は基板2上の配線パターン1
4に例えばフリップチップ接続し、シリコン樹脂等のモ
ールド樹脂16で被覆する。モールド樹脂16の熱伝導
率は低く、IC12からの放熱は主として配線パターン
14を通じて行われる。そして配線パターン14は一般
に薄膜配線であるため、駆動IC12は蓄熱しやすい。
そこで前記の先行技術のように基板全体を冷却するより
も、過熱し易い駆動ICを局所的に冷却する方が好まし
い。そして駆動ICを局所的に冷却すれば、画像装置を
大型化せずに、駆動ICの過熱を防止することができ
る。
【0006】
【発明の課題】この発明の課題は、大がかりな冷却装置
を用いずに画像装置を冷却することにあり、特に過熱し
易い、画像アレイと画像信号をやり取りするための駆動
ICを局所的に冷却することにある(請求項1)。請求
項2での課題は、冷却に用いるクリップ端子を放熱フィ
ンとして兼用し、冷却効率を高めることにある。請求項
3での課題は、これらに加えて基板全体の冷却を図るこ
とにある。
【0007】
【発明の構成】この発明は、基板の一方の主面上に、画
像アレイと、該画像アレイに画像信号をやり取りするた
めの駆動ICとを配置した画像装置において、前記駆動
ICを前記主面上に設けた配線パターンに接続すると共
に、該配線パターンに駆動ICの近傍でクリップ端子を
接続したことを特徴とする。好ましくは、前記クリップ
端子に放熱フィンを設け、クリップ端子を放熱フィンに
兼用する。また好ましくは、画像アレイを設けた基板と
背中合わせに他の基板を配置し、クリップ端子でこれら
の基板を接続すると共に、他の基板に銅箔からなる放熱
用のベタパターンを設け、基板全体の冷却を図る。
【0008】画像装置としては、LEDヘッドやサーマ
ルヘッドの他にイメージセンサ等の任意の画像装置を用
いることができるが、発熱量が大きく、高速動作が要求
されるためさらに発熱量が増加するLEDヘッドに適用
することが好ましい。そしてLEDヘッドの中でも、画
像信号供給用の駆動ICが1〜2個程度しかなく過熱し
易い、ダイナミックドライブ型のLEDヘッドに、特に
適している。
【0009】
【発明の作用】この発明では、基板の一方の主面上に、
画像アレイ及び該アレイと画像信号をやり取りするため
の駆動ICを設け、クリップ端子の先端を駆動ICの近
傍に配置して、クリップ端子を接続する。画像装置の中
で最も過熱し易いのは、画像アレイに画像信号を供給す
るためもしくは画像アレイから画像信号を受け取るため
の駆動ICで、その近傍にクリップ端子を配置すること
により、駆動ICの熱を基板の配線パターンを介してク
リップ端子に放熱する。このため放熱が必要な駆動IC
を、局所的に冷却することができる。好ましくはクリッ
プ端子に放熱フィンを設け、クリップ端子を放熱フィン
に兼用する。このためにはクリップ端子に曲げ加工を施
し、基板の端面に沿った部分でクリップ端子に放熱フィ
ンを設ければ良い。また好ましくは、クリップ端子を用
いて2枚の基板を電気的に接続すると共に、クリップ端
子を用いて熱を他方の基板に放熱する。そして他方の基
板には、銅箔からなる放熱用のベタパターンを設け、基
板から周囲の空気やハウジング等に放熱する。
【0010】
【実施例】図1〜図4に、ダイナミックドライブ型のL
EDヘッドを例に実施例を示す。図1において、2はガ
ラス基板や表面をガラスグレーズしたセラミック基板
で、4はその一方の主面上に搭載したLEDアレイであ
る。6はプリント基板で、ガラス基板2と背中合わせに
密着させて配置し、8はプリント基板6に搭載した時分
割駆動用ICである。時分割駆動用IC8には、LED
アレイ4を1アレイずつダイナミックドライブするため
のスイッチング回路を搭載する。12は画像信号供給用
ICで、ガラス基板2のLEDアレイ4と同じ主面に配
置する。実施例では、基板2の両端に1個ずつ画像信号
供給用IC12を設け、64ドットのLEDアレイ4に
対して64ドット分ずつの画像信号を供給する。また実
施例ではLEDアレイ4を定電流駆動し、画像信号供給
用IC12にはプリンタ本体等からの画像信号を記憶す
るためのシフトレジスタと、シフトレジスタのデータに
基づいて駆動電流を発生するための定電流回路とを搭載
する。LEDアレイ4は例えば40アレイ設け、1アレ
イずつダイナミックドライブし、画像信号供給用IC1
2は常時連続して駆動する。IC12は定電流回路を内
蔵しているので、発熱量が大きい。
【0011】LEDアレイ4や画像信号供給用IC1
2,時分割駆動用IC8等はシリコン樹脂等のモールド
樹脂16でモールドし、基板2,6はクリップ端子18
で電気的に接続する。クリップ端子18にはリン青銅や
42合金等の弾性のある材料が好ましく、その弾性で基
板2,6を押圧して固定する。クリップ端子18は薄板
からの打ち抜き加工で製造し、加工時に基板2,6の端
面に沿った部分を曲げて、放熱フィン20を設ける。ま
たプリント基板6の表裏にはベタパターン22,24を
設け、パターン22でクリップ端子18から基板6へ伝
熱し、パターン24でガラス基板2からプリント基板6
へと伝熱する。
【0012】図2に示すように、基板2,6のクリップ
端子18と反対側の端面に、クリップ端子10を配置
し、基板2,6を両側からクリップ端子10,18で固定
する。またクリップ端子10,18は、基板2,6に設け
た配線パターンに例えば半田付けで固定する。これ以外
に、基板2のLEDアレイ4側の主面には、図7に示し
た配線パターン14を設ける。
【0013】実施例では2枚の基板2,6を用いたが、
ガラス基板2のみとしても良く、またガラス基板2側の
ベタパターン24は設けなくても良い。しかし2枚の基
板2,6を用いる場合、クリップ端子18を2枚の基板
2,6の結合に兼用することができる。
【0014】図3に、ガラス基板2のLEDアレイ4側
の主面を示す。図にはLEDアレイ4と画像信号供給用
IC12、並びにクリップ端子18,10のみを示す。
クリップ端子18は画像信号供給用IC12の放熱板を
兼ね、その先端をIC12にできる限り近づけ、例えば
クリップ端子18の先端とIC12の端面との間隔Dを
0.5〜3mmとする。この間隔が0.5mm以下では
組立が困難で、3mmを超えると放熱効果が急激に低下
する。クリップ端子18による放熱はLEDアレイ4に
対しても同様に適用することができ、クリップ端子18
の先端を好ましくはLEDアレイ4の端面から1.0〜
2.0mmの範囲に配置する。この間隔の最小値をIC
12とクリップ端子18の先端との間隔よりも大きくし
たのは、LEDアレイ4側ではクリップ端子18の周囲
に画像信号供給用のデータバスがあり、間隔を縮めるの
が困難だからである。
【0015】図4に、プリント基板6のベタパターン2
2の配置を示す。プリント基板6の時分割駆動用IC8
側の主面には配線パターン26を設け、これにクリップ
端子18を接続する。そして配線パターン26を除いた
領域に、ベタパターン22を設ける。またプリント基板
6の他方の主面では、全面にベタパターン24を設け
る。
【0016】LEDヘッドにはこれ以外に、レンズアレ
イとハウジングとがあり、ハウジングの基準面にガラス
基板2のLEDアレイ4側の主面を突き上げて位置決め
し、プリント基板6のベタパターン22側の主面からハ
ウジングでプリント基板6を押圧し、基準面にガラス基
板2を当接させる。
【0017】クリップ端子18の配置について説明する
と、画像信号供給用IC12は端子数が多いので、例え
ば1mm程度の間隔で、10本程度のクリップ端子18
を接続する。LEDアレイ4の長さは例えば5mm程度
で、10mm程度のピッチで、2本ずつクリップ端子1
8を接続する。基板2,6の合計の厚さが約2mmで、
クリップ端子18の最小配列ピッチが約1mmであるこ
とを考慮し、実施例ではクリップ端子18の厚さを0.
3mm,幅を0.5mm,長さを2mmとした。クリッ
プ端子18は、曲げ加工性や放熱に必要な厚さや幅、並
びに1mm程度の配列ピッチに対応することを考慮し、
厚さは例えば0.1〜1mm程度、幅は0.3〜1mm
程度が好ましい。
【0018】LEDヘッドの組立について説明すると、
基板2の一方の主面に配線パターン14(図7)を設
け、プリント基板6では銅箔のエッチング等によりベタ
パターン22,24と配線パターン26とを設ける。次
いで画像信号供給用IC12を例えばフリップチップ接
続し、LEDアレイ4をワイヤボンディング接続する。
また時分割駆動用IC8をフリップチップ接続する。ク
リップ端子18は薄板の打ち抜き等で成形し、基板2,
6の端面に接する部分を曲げ加工して放熱フィン20を
設ける。次に基板2,6を背中合わせに配置し、クリッ
プ端子18,10で両側から挟んで仮止めする。クリッ
プ端子18,10には予め半田メッキを施し、半田付け
部にクリーム半田を塗布しておく。
【0019】クリップ端子18は画像信号供給用IC1
2やLEDアレイ4の近傍に半田付けするので、熱風加
熱により非接触で短時間に半田付けする。図示しないノ
ズルにより半田付け部のみに熱風を供給し、半田付け部
のみを加熱して、数秒程度の加熱時間で半田付けを行
う。これに対して半田ごてを用いると、半田付けに1分
以上の加熱時間を必要とし、画像信号供給用IC12等
を過熱し、かつ半田付け時の圧力で配線パターン14,
26を損傷する恐れがある。
【0020】実施例の作用を説明する。画像信号供給用
IC12は、LEDアレイ4の定電流回路を内蔵し、ダ
イナミックドライブであるため、1個あるいは2個のI
C12で全部のLEDアレイ4を駆動する。このため駆
動IC12が最も過熱し易い。IC12は図7に示すよ
うにモールド樹脂16でモールドされ、熱伝導率が低い
ため、熱は配線パターン14を通じて逃げるしかない。
またガラス基板2の配線パターン14は真空蒸着等によ
り形成するため、膜厚が小さく、熱伝導率も小さい。こ
こでIC12の近傍にクリップ端子18を配置すると、
IC12からの熱をクリップ端子18を介してプリント
基板6の側へ放熱することができる。またIC12には
多数の端子があり、これに伴って多数のクリップ端子1
8を接続するため、クリップ端子18による冷却効果は
大きい。同様にLEDアレイ4の共通電極に接続したク
リップ端子18はLEDアレイ4を冷却し、温度上昇に
よる発光効率の低下を防止する。さらにベタパターン2
2,24を接地すると、回路の静電シールドができる。
【0021】実施例についての、試験結果を示す。室温
20℃で、印画率95〜100%においてLEDヘッド
を連続駆動し、画像信号供給用IC12の内部温度を測
定した。比較例として、クリップ端子18(フィン20
無し)の先端とIC12との間隔を3mmとし、ベタパ
ターン22,24を設けないと、IC12の内部温度は
110℃以上に上昇した。これに伴ってIC12には、
異常動作が発生した。なおIC12が150℃以上に過
熱されると、熱暴走が生じた。一方クリップ端子18
(フィン20無し)の先端とIC12との端面との間隔
を1mmとすると、IC12の内部温度は100℃以下
となった。次にクリップ端子18に幅0.5mmの放熱
フィン20を設けると、IC12の内部温度は95℃以
下となった。また放熱フィン20を設けないでも、ベタ
パターン22,24を設けると、IC12の内部温度は
90℃以下となった。さらにハウジングをベタパターン
22に接触させ、ベタパターン22からハウジングへ放
熱すると、IC12の内部温度は80℃以下となった。
【0022】
【応用例】図5に、実施例のLEDヘッドを、光背面露
光方式の感光体ドラム30に装着した状態を示す。図に
おいて、30は感光体ドラム、32はスペースコロ等の
ローラーで、34はLEDヘッドのハウジング、1はレ
ンズアレイである。ハウジング34は固定部36で固定
し、ローラ−32で感光体ドラム30のみを回転させ
る。また基板6は感光体ドラム30の外部に引き出し、
ベタパターン22,24はアースして、静電シールドに
兼用する。ベタパターン22,24には放熱フィン38
を取り付け、放熱フィン38は例えばダイカスト等によ
りブロック成形し、ベタパターン22,24を電気的に
接続する。図の40は、放熱用のファンである。
【0023】光背面露光方式では、LEDヘッドが狭い
感光体ドラム30の内部に収容されるため、放熱が困難
になる。ここで画像信号供給用IC12やLEDアレイ
4等に発生した熱を、クリップ端子18を介して、基板
6のベタパターン22へと放熱する。またガラス基板2
の裏面にベタパターン24を接触させ、ガラス基板2を
全体として冷却する。これらの熱をベタパターン22,
24を介して感光体ドラム30の外部へ導き、放熱フィ
ン38を利用してファン40により冷却する。このよう
にすれば、ハウジング34に放熱フィンを設けずに、画
像信号供給用IC12を冷却することができる。
【0024】
【発明の効果】この発明では、大がかりな冷却装置を用
いずに画像装置を冷却することができ、過熱し易い画像
アレイと画像信号をやり取りするための駆動ICを、局
所的に冷却できる(請求項1)。請求項2の発明では、
冷却に用いるクリップ端子を放熱フィンとして兼用す
る。請求項3の発明では、画像装置の基板全体を冷却す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の画像装置の要部側面図
【図2】 実施例の画像装置の要部端面図
【図3】 実施例の画像装置での、ガラス基板へのクリ
ップ端子の接続と放熱フィンを示す平面図
【図4】 実施例の画像装置での、プリント基板裏面の
ベタパターンを示す平面図
【図5】 実施例の画像装置を、感光体ドラム内に収容
した状態を示す断面図
【図6】 クリップ端子を用いた従来例の要部断面図
【図7】 駆動ICの基板への接続を示す断面図
【符号の説明】
01 ハウジング 1 レンズアレイ 2 ガラス基板 4 LEDアレイ 6 プリント基板 8 時分割駆動用IC 10 クリップ端子 12 画像信号供給用IC 14 配線パターン 16 モールド樹脂 18 クリップ端子 20 放熱フィン 22 ベタパターン 24 ベタパターン 26 配線パターン 30 感光体ドラム 32 ローラ− 34 ハウジング 36 固定部 38 放熱フィン 40 ファン
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 33/00 N 7376−4M

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の一方の主面上に、画像アレイと、
    該画像アレイと画像信号をやり取りするための駆動IC
    とを配置した画像装置において、 前記駆動ICを、前記の主面上に設けた配線パターンに
    接続すると共に、該配線パターンに、駆動ICの近傍で
    クリップ端子を接続したことを特徴とする、画像装置。
  2. 【請求項2】 前記クリップ端子に放熱フィンを設けた
    ことを特徴とする、請求項1の画像装置。
  3. 【請求項3】 前記クリップ端子を、前記基板に背中合
    わせに配置した他の基板の配線パターンに接続するとと
    もに、 他の基板には、銅箔からなる放熱用のベタパターンを設
    けたことを特徴とする、請求項1の画像装置。
JP12337793A 1993-04-26 1993-04-26 画像装置 Pending JPH06305194A (ja)

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JP12337793A JPH06305194A (ja) 1993-04-26 1993-04-26 画像装置

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JP12337793A JPH06305194A (ja) 1993-04-26 1993-04-26 画像装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005165165A (ja) * 2003-12-05 2005-06-23 Suzuka Fuji Xerox Co Ltd レセプタクル及びレセプタクルの製造方法
JP2007251120A (ja) * 2006-02-17 2007-09-27 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及び照明装置
JP2009274447A (ja) * 2009-06-30 2009-11-26 Suzuka Fuji Xerox Co Ltd 発光基板装置、プリントヘッドおよび画像形成装置

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