JPH06312535A - Ｌｅｄプリントヘッド - Google Patents

Ｌｅｄプリントヘッド

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JPH06312535A
JPH06312535A JP10432693A JP10432693A JPH06312535A JP H06312535 A JPH06312535 A JP H06312535A JP 10432693 A JP10432693 A JP 10432693A JP 10432693 A JP10432693 A JP 10432693A JP H06312535 A JPH06312535 A JP H06312535A
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JP
Japan
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chip
print head
wiring board
led
led array
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Tomio Inoue
登美男 井上
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 端面発光型ＬＥＤ及びＳｉ配線基板の採用し
た低価格及び高信頼性のＬＥＤプリントヘッドを提供す
る。 【構成】 ２層アルミニウムファインパターンを形成し
たＳｉ配線基板１上に複数個の端面発光型ＬＥＤアレイ
チップ２と１個のドライバーＩＣチップ３とチップセレ
クトＩＣチップ４を配置したものを１モジュールとし、
このモジュールを複数個整列配置してＬＥＤプリントヘ
ッドを構成する。 【効果】 配線基板の低グレード化、ＩＣプロセスを利
用したファインパターン形成、ダイナミック駆動による
ＩＣチップ数の削減などによる低コスト化、マイクロバ
ンプボンディングなどによる高信頼性化、光学系設計の
自由度の高いプリントヘッドの実現が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＥＤを書き込み光源
とする電子写真方式プリンターのプリントヘッドの構造
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＯＡ機器の出力装置として電子写
真方式の光プリンターが、市場を広げている。特に半導
体レーザを用いたレーザビームプリンターが主流である
が、それよりも小型で高性能なプリンターとしてＬＥＤ
アレイチップを用いたＬＥＤプリンターが市場を開拓し
つつある。ＬＥＤプリンターに使用される従来のプリン
トヘッド部は、図４，図５および図６で示される。すな
わち、図６の側断面図に示すように、ガラスエポキシ配
線基板６上にＬＥＤアレイチップ２とそれを駆動させる
ドライバーＩＣチップ３をそれぞれ図６の紙面に垂直方
向に一列に並べて導電性接着剤１１で固定し、チップ上
の素子と配線基板の金属配線を金ワイヤー８で接続した
ものが主流であった。この場合、ＬＥＤアレイチップ２
とドライバーＩＣチップ３は同数必要である。また、ド
ライバーＩＣチップ３の数を減らすため、配線基板に１
層のファインパターンを形成したセラミックまたはガラ
ス配線基板を用いたものもあった。
【０００３】図４，図５は上記従来のプリンターヘッド
に使用されるＬＥＤアレイチップの斜視図と図４のＡ−
Ａ’線に沿った断面図である。同図中、２１はＧａＡｓ
基板上にＧａＡｓＰをエピタキシャル成長させたIII−
Ｖ族化合物半導体にＴｅ等のドーピング剤をドーピング
したｎ型半導体基板、２２はＺｎ等の選択拡散によりｐ
型の拡散領域を形成し、ｐ−ｎ接合を形成した発光素子
部、２５は発光素子部２２のｐ型ＧａＡｓＰにオーミッ
クコンタクトしているアノード電極配線、２６はｎ型半
導体基板にオーミックコンタクトしているカソード電極
配線である。光の出力は、チップ表面に垂直な方向，す
なわち矢印の方向に行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来構造のＬＥＤプリ
ントヘッドの場合、以下に示す課題がある。
【０００５】（１）ＬＥＤアレイチップと同数のドライ
バーＩＣチップが必要であり、コストが高い。またＩＣ
チップの数を減らす目的で、ダイナミックドライブ点灯
させるためには高価なファインパターンを形成したセラ
ミックまたはガラス基板が必要である。そのため低コス
ト化が困難である。またこのタイプのファインパターン
には限界があり、配線基板の小型化が困難である。
【０００６】（２）ＬＥＤアレイチップとドライバーＩ
Ｃチップとの接続に用いる金ワイヤーは、Ａ４サイズの
ヘッドで少なくとも２５００本以上必要であり、工数及
び信頼性に問題がある。
【０００７】（３）このタイプのＬＥＤプリントヘッド
は、ヘッドと感光ドラムとの間に金ワイヤーがあるため
に完全密着型には対応できず、セルフォックレンズ等の
レンズ系が必要である。
【０００８】上記の問題のため、従来構造のＬＥＤプリ
ントヘッドでは、コスト及び信頼性に問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のＬＥＤプリント
ヘッドは、２層アルミニウムファインパターン形成のＳ
ｉ配線基板を用い、複数個のＬＥＤアレイチップと１個
のドライバーＩＣチップと１個のチップセレクトＩＣチ
ップ（この２個のＩＣチップは、１個のＩＣチップに集
積することも可能）を配置したものを１モジュールと
し、このモジュールを複数個並べてＬＥＤプリントヘッ
ドを構成する。また１モジュール内では、複数個のＬＥ
ＤアレイチップはドライバーＩＣチップとチップセレク
トＩＣチップでダイナミックドライブ点灯される。さら
に端面発光型のＬＥＤアレイチップ、およびＳｉ配線基
板の採用により、ワイヤーボンディングによらない接続
が可能である。一例としてＳｉ配線基板にメッキプロセ
ス等により金バンプを形成することにより、Ｓｉ配線基
板とＬＥＤアレイチップの個別電極（アノード電極）と
の接続、およびＩＣチップとの接続をマイクロバンプボ
ンディング方式で行なうことができる。
【００１０】
【作用】上記手段を用いることにより、次の様な作用が
ある。
【００１１】（１）配線基板として用いるＳｉウエハー
は、片面鏡面仕上げの低グレード品でよく、２層アルミ
ニウムファインパターン配線は、ＩＣプロセスが利用で
きる。そのためファインパターン配線基板の低コスト化
および小型化が可能である。またこの基板上に複数個の
ＬＥＤアレイチップと２個（または１個）のＩＣチップ
を配置したものを１モジュールとし、モジュール内で
は、ダイナミックドライブ点灯されるため、ＩＣチップ
の数を大幅に少なくでき、低コスト化が可能である。
【００１２】（２）ワイヤーボンディングによらない接
続、例えばマイクロバンプボンディング方式の場合、Ｓ
ｉ配線基板にメッキプロセス等により金バンプを形成
し、端面発光型ＬＥＤアレイチップ及びＩＣチップをマ
イクロバンプボンディング方式で接続するため低組立工
数、高信頼性が得られる。
【００１３】（３）端面発光型ＬＥＤアレイを採用する
ため、光出力方向に金ワイヤーがなく点光源を感光ドラ
ムに密着できる、そのため高価なセルフォックレンズア
レイや光ファイバープレートの集光系がいらない完全密
着型のＬＥＤプリントヘッドを作成できる。
【００１４】以上のように低コスト高信頼性のＬＥＤプ
リントヘッドが可能となる。
【００１５】
【実施例】本発明のＬＥＤプリントヘッドの一実施例と
してＡ４サイズのヘッドについて図１に示した斜視図と
図２に示した図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図を参照し
て説明する。
【００１６】この構造は、２層のアルミニウムファイン
パターンをもつＳｉ配線基板１を用い、１０個のＬＥＤ
アレイチップ２と１個のドライバーＩＣチップ３と１個
のチップセレクトＩＣチップ４（この２個のＩＣチップ
は、１個のＩＣチップに集積することも可能）を配置し
たものを１モジュールとし、このモジュール４個と外部
取り出し用のコネクタ５を取り付けるガラスエポキシ配
線基板６を、アルミニウム基板７の上に並べてＡ４サイ
ズのＬＥＤプリントヘッドを構成する。モジュールおよ
びガラスエポキシ配線基板間の信号の接続は金ワイヤー
８で行う。モジュール内では、１０個の端面発光型ＬＥ
Ｄアレイチップは２個（または１個）のＩＣチップでダ
イナミックドライブ点灯される。
【００１７】以上のような構造とすることで光出力方向
に金ワイヤーがないため光学系に自由度の高いプリント
ヘッドを実現できる。すなわち、セルフォックレンズア
レイや光ファイバープレートなどの集光系を用いたプリ
ントヘッドから点光源を感光ドラムに密着させた完全密
着型プリントヘッドまで各方式に対応したプリントヘッ
ドを実現できる。
【００１８】さらに図３に示した端面発光型のＬＥＤア
レイチップを採用し、Ｓｉ配線基板にメッキプロセス等
により金バンプ９を形成することにより、Ｓｉ配線基板
とＬＥＤアレイチップの個別電極配線（アノード電極配
線）２５との接続、およびＩＣチップの接続を光硬化性
樹脂１０を用いたマイクロバンプボンディング方式で行
なう。また端面発光型ＬＥＤアレイチップの共通電極配
線（カソード電極配線）２６とＳｉ配線基板との接続は
金ワイヤーで行う。
【００１９】次に端面発光型ＬＥＤアレイチップの説明
を図３を参照して行う。この構造は、ＧａＡｓＰのｎ型
半導体基板２１の表面の片側の端に選択的に亜鉛の不純
物を拡散させてｐ型拡散領域を形成し、ｐ−ｎ接合によ
る発光素子部２２を等間隔に一列に配列する。ｐ型拡散
領域の上に開口２３を設けた絶縁膜２４をｎ型半導体基
板２１の表面に形成し、開口２３にかかって、オーミッ
クコンタクトのアノード電極配線２５を発光素子部２２
と一対一に対応して個別に形成する。さらにｎ型半導体
基板２１の裏面にオーミックコンタクトのカソード電極
配線２６（共通電極）を形成した形で、光の取り出し
は、ＬＥＤアレイチップの側面から矢印の方向に行う。
【００２０】
【発明の効果】
（１）配線基板として用いるＳｉウエハーは、片面鏡面
仕上げの低グレード品でよく、２層のアルミニウムファ
インパターン配線は、ＩＣプロセスが利用できる。その
ためファインパターン配線基板の低コスト化および小型
化が可能である。またこの基板上に複数個のＬＥＤアレ
イチップと２個（または１個）のＩＣチップを配置した
ものを１モジュールとし、モジュール内では、ダイナミ
ックドライブ点灯されるため、ＩＣチップの数を大幅に
少なくでき、低コスト化が可能である。
【００２１】（２）ワイヤーボンディングによらない接
続、例えばマイクロバンプボンディング方式の場合、Ｓ
ｉ配線基板にメッキプロセス等により金バンプを形成
し、端面発光型ＬＥＤアレイチップ及びＩＣチップをマ
イクロバンプボンディング方式で接続するため低組立工
数、高信頼性が得られる。
【００２２】（３）端面発光型ＬＥＤアレイを採用する
ため、光出力方向に金ワイヤーがなく点光源を感光ドラ
ムに密着できる、そのため高価なセルフォックレンズア
レイや光ファイバープレートの集光系がいらない完全密
着型のＬＥＤプリントヘッドを作成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＬＥＤプリントヘッドの実施例の斜視
図
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図
【図３】端面発光型ＬＥＤアレイチップの断面図
【図４】従来のＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤアレイ
チップの斜視図
【図５】図４のＡ−Ａ’線に沿った断面図
【図６】図４のＬＥＤアレイチップがＬＥＤプリンター
ヘッドに組み込まれた側断面図
【符号の説明】
１ Ｓｉ配線基板 ２ ＬＥＤアレイチップ ３ ドライバーＩＣチップ ４ チップセレクトＩＣチップ ５ コネクタ ６ ガラスエポキシ基板 ７ アルミニウム基板 ８ 金ワイヤー ９ 金バンプ １０ 光硬化性樹脂 １１ 導電性接着剤 ２１ ｎ型半導体基板 ２２ 発光素子部 ２３ 開口 ２４ 絶縁膜 ２５ アノード電極配線 ２６ カソード電極配線
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ａ 7376−4Ｍ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数個の端面発光型ＬＥＤアレイチップ
    と、前記複数個の端面発光型ＬＥＤアレイチップをダイ
    ナミック駆動するドライバーＩＣチップおよびチップセ
    レクトＩＣチップとを、２層アルミニウムファインパタ
    ーンを形成したＳｉ配線基板上に搭載して１個のモジュ
    ールを構成し、前記モジュールを１個以上整列配置した
    ことを特徴とするＬＥＤプリントヘッド。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のＬＥＤプリントヘッドに
    おいて感光ドラムに密着させたことを特徴とするＬＥＤ
    プリントヘッド。
JP10432693A 1993-04-30 1993-04-30 Ｌｅｄプリントヘッド Pending JPH06312535A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10432693A JPH06312535A (ja) 1993-04-30 1993-04-30 Ｌｅｄプリントヘッド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10432693A JPH06312535A (ja) 1993-04-30 1993-04-30 Ｌｅｄプリントヘッド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06312535A true JPH06312535A (ja) 1994-11-08

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ID=14377816

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JP10432693A Pending JPH06312535A (ja) 1993-04-30 1993-04-30 Ｌｅｄプリントヘッド

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