JPH07186442A - Light-emitting diode array unit and method and device for packaging thereof - Google Patents
Light-emitting diode array unit and method and device for packaging thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光プリンター、ファクシ
ミリ等の光源に用いられ光プリンターヘッドとしての機
能を有する発光ダイオードアレイユニット及びその実装
方法に関し、特に、小径の感光体ドラムに対向配備され
る発光ダイオードアレイユニット及びその実装方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode array unit used as a light source for optical printers, facsimiles and the like and having a function as an optical printer head, and a mounting method thereof, and in particular, it is arranged to face a small-diameter photosensitive drum. The present invention relates to a light emitting diode array unit and a mounting method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、プリンター、ファクシミリ等のデ
ジタルＯＡ機器には、電子写真方式が広く用いられてお
り、その光源としてはレーザーダイオードや発光ダイオ
ードアレイが使用されている。特に発光ダイオードアレ
イは操作光学系を必要としないため、小型で高性能な光
プリンターの光源として研究開発が行なわれている。従
来の面発光型発光ダイオードアレイを用いた発光ダイオ
ードアレイヘッドの一般的な構造を図３に示す。ここ
で、実装用基板３−１の上に面発光型発光ダイオードア
レイ３−２と駆動用ＩＣ３−３が並列に配置してあり、
面発光型発光ダイオードアレイ３−２の上には等倍結像
素子３−４が実装用基板３−１、と平行な感光体ドラム
面３−５に結像できるように設置されている。2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic system has been widely used for digital OA devices such as printers and facsimiles, and a laser diode or a light emitting diode array has been used as a light source thereof. In particular, since the light emitting diode array does not require an operation optical system, research and development have been conducted as a light source for a compact and high performance optical printer. A general structure of a light emitting diode array head using a conventional surface emitting light emitting diode array is shown in FIG. Here, the surface emitting light emitting diode array 3-2 and the driving IC 3-3 are arranged in parallel on the mounting substrate 3-1.
On the surface emitting type light emitting diode array 3-2, an equal-magnification imaging element 3-4 is installed so that an image can be formed on the surface 3-5 of the photosensitive drum parallel to the mounting substrate 3-1.
【０００３】ところで、近年、プリンターやファクシミ
リ等のデジタルＯＡ機器の小型化に伴い、発光ダイオー
ドアレイの光出力を結像させる感光体ドラムの直径は、
非常に小さなものと成っており、感光体ドラムに接して
配置される各構成部品の幅も、これに比較して小さなも
のが必要となっている。しかし、上述のような構造では
感光体ドラムに対向する光プリンターヘッドの幅は、面
発光型発光ダイオードアレイと駆動用ＩＣ、及びこれら
を実装する基板からなる発光ダイオードアレイユニット
の幅により律則されてしまう。このため、上述の構造で
は感光体ドラムに対設される光プリンターヘッド以外の
他の部品の組込スペースが無くなり易く、例えば、３０
ｍｍのような小径感光体ドラムを用いることは出来なか
った。By the way, in recent years, with the downsizing of digital OA equipment such as printers and facsimiles, the diameter of the photosensitive drum on which the light output of the light emitting diode array is focused is
It is very small, and the width of each component arranged in contact with the photoconductor drum is also required to be smaller than this. However, in the structure as described above, the width of the optical printer head facing the photosensitive drum is regulated by the width of the surface emitting light emitting diode array and the driving IC, and the width of the light emitting diode array unit including the substrate on which these are mounted. Will end up. For this reason, in the above-described structure, it is easy to lose the installation space for components other than the optical printer head provided opposite to the photosensitive drum.
It was not possible to use a small-diameter photosensitive drum such as mm.
【０００４】この問題点の解決法としては、これまでに
次のような方法が提案されている。第１の方法は面発光
型発光ダイオードアレイからの光出力を鏡を用いて折り
返すことにより、駆動用ＩＣ等を実装する基板面に対し
て平行もしくは略平行方向に出射させる方法である。図
４には、この方法を用いて感光体ドラムに対向する光プ
リンターヘッドの幅を小さくした例（Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ
・１９９３年２月号頁１１２の図１６より引用）を示
す。面発光型発光ダイオードアレイ４−１から出射され
た光は、ミラー４−２により垂直方向に折り返され、等
倍結像素子４−３を介して感光体ドラム４−４に結像さ
れる。これにより感光体ドラムに対向する光プリンター
ヘッドの幅は、面発光型発光ダイオードアレイ４−１と
駆動用ＩＣ４−５、及びこれらを実装する基板４−６か
らなる発光ダイオードアレイユニットの幅により律則さ
れることなく、３０ｍｍのような小径感光体ドラムを用
いることが可能となっている。しかし、この方法では、
感光体ドラムに対向する光プリンターヘッドの幅は、光
路を折り返す鏡や等倍結像素子の大きさにより律則され
る。このため、１５ｍｍや１０ｍｍといった極小径の感
光体ドラムを用いることはできなかった。As a solution to this problem, the following methods have been proposed so far. The first method is a method in which the light output from the surface-emitting type light emitting diode array is folded back using a mirror so that the light is emitted in a direction parallel or substantially parallel to the surface of the substrate on which the driving IC and the like are mounted. FIG. 4 shows an example in which the width of the optical printer head facing the photosensitive drum is reduced by using this method (O plus E).
・ Quoted from FIG. 16 on page 112 of the February 1993 issue). The light emitted from the surface-emitting light emitting diode array 4-1 is reflected in the vertical direction by the mirror 4-2, and is imaged on the photoconductor drum 4-4 via the unity-magnification imaging element 4-3. As a result, the width of the optical printer head facing the photoconductor drum is determined by the width of the light emitting diode array unit including the surface emitting light emitting diode array 4-1 and the driving IC 4-5 and the substrate 4-6 on which these are mounted. Without limitation, it is possible to use a small-diameter photosensitive drum having a diameter of 30 mm. But with this method,
The width of the optical printer head facing the photoconductor drum is regulated by the size of the mirror that folds the optical path and the equal-magnification imaging element. For this reason, it was not possible to use a photosensitive drum having an extremely small diameter of 15 mm or 10 mm.
【０００５】第二の方法は、面発光型発光ダイオードア
レイを用いるかわりに、端面発光型発光ダイオードアレ
イを用いれば、主たる光出力は駆動用ＩＣ等を実装する
基板面に対して平行もしくは略平行方向に出射されるの
で、特別な手段を用いなくとも感光体ドラムに対向する
光プリンターヘッドの幅を、端面発光型発光ダイオード
アレイの厚さ程度の幅に抑えることが出来る。従ってこ
の方法であれば、１５ｍｍや１０ｍｍといった極小径の
感光体ドラムにも原理的には用いることが可能である。In the second method, if an edge emitting type light emitting diode array is used instead of using a surface emitting type light emitting diode array, the main light output is parallel or substantially parallel to the substrate surface on which a driving IC or the like is mounted. Since the light is emitted in the direction, the width of the optical printer head facing the photosensitive drum can be suppressed to the width of the thickness of the edge emitting type light emitting diode array without using any special means. Therefore, this method can be used in principle even for a photosensitive drum having an extremely small diameter of 15 mm or 10 mm.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、端面発
光型発光ダイオードアレイは発光部が素子の側面にあ
り、発光部の高さ方向の幅が数μｍと非常に狭いため、
この発光部が一直線上に整列されるように実装すること
は現実の問題として非常に困難である。このように、面
発光型発光ダイオードアレイを用いた場合は実装は容易
であるが、小型化が難しく、端面発光型発光ダイオード
アレイを用いた場合は小型化は容易であるが実装が難し
いため、１５ｍｍや１０ｍｍといった極小径の感光体ド
ラムに対応した発光ダイオードアレイヘッドを実装する
のは難しく、小型で高性能な光プリンターの実用化の妨
げとなっていた。本発明は、上述の事情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、感光体ドラムに対向配備する光
プリンターヘッドの幅を、面発光型発光ダイオードアレ
イと駆動用ＩＣ、及びこれらを実装する基板からなる発
光ダイオードアレイユニットの厚さ程度の幅に抑え、極
小径の感光体ドラムに対向配備することが可能な発光ダ
イオードアレイユニットとその実装方法及び装置を提供
することにある。However, in the edge emitting type light emitting diode array, the light emitting portion is on the side surface of the element, and the width of the light emitting portion in the height direction is very small, ie, several μm.
As a practical matter, it is very difficult to mount the light emitting units so that they are aligned. As described above, when the surface emitting light emitting diode array is used, the mounting is easy, but the miniaturization is difficult, and when the edge emitting light emitting diode array is used, the miniaturization is easy but the mounting is difficult. It is difficult to mount a light emitting diode array head corresponding to a photoconductor drum having an extremely small diameter of 15 mm or 10 mm, which hinders the practical application of a compact and high performance optical printer. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to set the width of an optical printer head arranged facing a photoconductor drum, a surface emitting light emitting diode array and a driving IC, and a substrate on which these are mounted. (EN) Provided are a light emitting diode array unit which can be arranged to face a very small-diameter photoconductor drum, and a mounting method and apparatus thereof, which can be suppressed to a width of about the thickness of the light emitting diode array unit.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、面発光型発光ダイオードア
レイと駆動用ＩＣ，及びこれらを実装する基板からなる
発光ダイオードアレイユニットにおいて、面発光型発光
ダイオードアレイの光出力を、駆動用ＩＣ等を実装する
基板面に対して平行もしくは略平行方向に出射させてい
る。また、請求項２の発明では、請求項１の発光ダイオ
ードアレイユニットにおいて、面発光型発光ダイオード
アレイを、駆動用ＩＣ等を実装する基板面に対して垂直
もしくは略垂直に実装することにより面発光型発光ダイ
オードアレイの光出力を、駆動用ＩＣ等を実装する基板
面に対して平行もしくは略平行方向に出射させている。In order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, in a light emitting diode array unit comprising a surface emitting light emitting diode array, a driving IC, and a substrate on which these are mounted, The light output of the surface emitting light emitting diode array is emitted in a direction parallel or substantially parallel to the surface of the substrate on which the driving IC and the like are mounted. According to a second aspect of the present invention, in the light emitting diode array unit according to the first aspect, the surface emitting light emitting diode array is mounted vertically or substantially vertically to a surface of a substrate on which a driving IC or the like is mounted. The light output of the type light emitting diode array is emitted in a direction parallel or substantially parallel to the surface of the substrate on which the driving IC and the like are mounted.
【０００８】請求項３の発明は、請求項２の発光ダイオ
ードアレイユニットのように、お互いに垂直もしくは略
垂直に実装してあるサンプル間の配線を可能にするため
に、サンプルが長手方向を軸に９０°回転することによ
り、疑似的に同一平面状で実装をワイヤーボンディング
法により行なう。請求項４の発明は、請求項３の実装方
法を行なうことが可能な実装装置で、サンプルステージ
が長手方向を軸に９０°回転する回転機構と、回転軸の
位置を調整するために回転軸に垂直な二つの方向にステ
ージを移動する機構とを有している。According to a third aspect of the present invention, as in the light emitting diode array unit according to the second aspect, in order to enable wiring between the samples mounted vertically or substantially vertically to each other, the samples are oriented in the longitudinal direction. By rotating by 90 °, the wire is mounted by pseudo wire bonding on the same plane. The invention according to claim 4 is a mounting apparatus capable of performing the mounting method according to claim 3, wherein the sample stage is rotated by 90 ° about the longitudinal direction, and a rotary shaft for adjusting the position of the rotary shaft. And a mechanism for moving the stage in two directions perpendicular to.
【０００９】[0009]
【作用】請求項１の発明では、面発光型発光ダイオード
アレイと駆動用ＩＣ，及びこれらを実装する基板からな
る発光ダイオードアレイユニットにおいて、面発光型発
光ダイオードアレイの光出力を、駆動用ＩＣ等を実装す
る基板面に対して平行もしくは略平行方向に出射させて
いる。特に請求項２の発明では、面発光型発光ダイオー
ドアレイを、駆動用ＩＣ等を実装する基板面に対して垂
直もしくは略垂直に実装することにより、面発光型発光
ダイオードアレイの光出力を、駆動用ＩＣ等を実装する
基板面に対して平行もしくは略平行方向に出射させてい
る。一般に、このような面発光型発光ダイオードアレイ
から出射される光出力は、発光面の法線方向からの角度
がθとなる方向ではｃｏｓθで近似することができる強
度分布を持っている。According to the invention of claim 1, in a light emitting diode array unit comprising a surface emitting light emitting diode array, a driving IC, and a substrate on which these are mounted, the optical output of the surface emitting light emitting diode array is changed to a driving IC or the like. Is emitted in a direction parallel or substantially parallel to the surface of the substrate on which the is mounted. In particular, according to the invention of claim 2, the surface emitting light emitting diode array is mounted perpendicularly or substantially perpendicularly to the surface of the substrate on which the driving IC or the like is mounted, thereby driving the optical output of the surface emitting light emitting diode array. The light is emitted in a direction parallel or substantially parallel to the surface of the substrate on which the IC for use in the package is mounted. In general, the light output emitted from such a surface emitting light emitting diode array has an intensity distribution that can be approximated by cos θ in a direction in which the angle from the normal direction of the light emitting surface is θ.
【００１０】従って、面発光型発光ダイオードアレイの
光出力を有効に利用するためには、発光面の法線方向が
主たる光出力の出射方向となることが必要である。つま
り、面発光型発光ダイオードアレイの光出力を、実装用
基板の面に対して平行方向に、出射させるためには、面
発光型発光ダイオードアレイを実装用基板３−１の面に
対して垂直に実装すればよい。ただし、実際の、面発光
型発光ダイオードアレイにおいては、面発光型発光ダイ
オードアレイから出射される光出力が、発光面の法線方
向からの角度がθとなる方向ではｃｏｓθで近似するこ
とができる強度分布を持っているとは限らない。したが
って、面発光型発光ダイオードアレイの光出力を有効に
利用するために、発光面の法線方向が主たる光出力の出
射方向となることが必ずしも必要なわけではない。この
場合には個々の面発光型発光ダイオードアレイの特性に
適した配置、即ち、面発光型発光ダイオードアレイの光
出力を最も効率良く利用できる配置を行なうことによ
り、対応することができる。Therefore, in order to effectively use the light output of the surface-emitting type light emitting diode array, it is necessary that the normal direction of the light emitting surface is the main light output direction. That is, in order to emit the light output of the surface emitting light emitting diode array in the direction parallel to the surface of the mounting substrate, the surface emitting light emitting diode array is perpendicular to the surface of the mounting substrate 3-1. It can be implemented in. However, in an actual surface emitting light emitting diode array, the light output emitted from the surface emitting light emitting diode array can be approximated by cos θ in the direction in which the angle from the normal direction of the light emitting surface is θ. It does not always have an intensity distribution. Therefore, in order to effectively use the light output of the surface-emitting light emitting diode array, it is not always necessary that the normal line direction of the light emitting surface is the main light output emission direction. In this case, this can be dealt with by making an arrangement suitable for the characteristics of each surface emitting light emitting diode array, that is, an arrangement that makes the most efficient use of the light output of the surface emitting light emitting diode array.
【００１１】このように、面発光型発光ダイオードアレ
イの光出力を、基板面に対して平行方向に出射させるの
で、同アレイを内装する光プリンターヘッドの幅を、面
発光型発光ダイオードアレイと駆動用ＩＣ、及びこれら
を実装する基板からなる発光ダイオードアレイユニット
の厚さ程度の幅に抑えることができる。次に、請求項２
の発光ダイオードアレイユニットのように、面発光型発
光ダイオードアレイを基板面に対して垂直もしくは略垂
直に実装する場合に、このアレイと基板面に水平な位置
関係の駆動用ＩＣの各ワイヤーボンディングを可能とす
るために、本来垂直な位置関係にある各ボンディングパ
ッド部同士を、両サンプル自身が長手方向を軸に９０°
回転することにより、疑似的に同一平面上で順次ワイヤ
ーボンディングによる実装を行なうことができる。更
に、この回転軸の軸出しを行なうための実装装置は、サ
ンプルを固定するステージにその長手方向を軸に９０°
回転する回転機構が取り付けられ、回転軸の位置を調整
するために回転軸に垂直な二つの方向にステージを移動
する機構が取り付けられるので、基板面に対して垂直な
位置関係の面発光型発光ダイオードアレイのワイヤーボ
ンディングを容易に行なうことが出来る。Since the light output of the surface emitting light emitting diode array is emitted in the direction parallel to the substrate surface as described above, the width of the optical printer head incorporating the array is driven by the surface emitting light emitting diode array. The width can be suppressed to about the thickness of the light emitting diode array unit including the IC for use and the substrate on which these are mounted. Next, claim 2
When a surface-emitting light emitting diode array is mounted vertically or substantially perpendicularly to the substrate surface like the light emitting diode array unit, the wire bonding of the driving IC having a horizontal positional relationship with the array and the substrate surface is performed. In order to make it possible, both bonding pads, which are originally in a vertical positional relationship, are 90 ° about each other in the longitudinal direction.
By rotating, mounting can be performed by wire bonding sequentially on the same plane in a pseudo manner. Further, the mounting device for performing the axis alignment of the rotary shaft is mounted on a stage for fixing the sample by 90 ° about the longitudinal direction thereof.
Since a rotating mechanism that rotates is installed and a mechanism that moves the stage in two directions perpendicular to the rotation axis to adjust the position of the rotation axis is installed, a surface-emitting type light emission device having a positional relationship perpendicular to the substrate surface is attached. Wire bonding of the diode array can be easily performed.
【００１２】[0012]
【実施例】以下に、図面を用いて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の一実施例としての発光ダイオード
アレイユニットを示し、ここには、発光ダイオードアレ
イチップのアレイ方向（紙面垂直方向）に対して垂直な
断面図が示される。図１において、この発光ダイオード
アレイユニットは図示しない感光体ドラムに対して結像
を行なうべく対向配備される光プリンターヘッドの要部
を成し、同発光ダイオードアレイユニットは紙面垂直方
向に長い実装用基板１−１を備えている。実装用基板１
−１には上向きの基板面ｆ１に駆動用ＩＣ１−２が、基
板面ｆ１と垂直な縦側壁ｆ２に面発光型発光ダイオード
アレイ１−３がそれぞれ実装されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a light emitting diode array unit as an embodiment of the present invention, in which a sectional view perpendicular to the array direction of the light emitting diode array chip (the direction perpendicular to the plane of the drawing) is shown. In FIG. 1, this light emitting diode array unit forms a main part of an optical printer head which is arranged to face a photosensitive drum (not shown) so as to form an image. The light emitting diode array unit is mounted for mounting in a direction perpendicular to the plane of the drawing. The board 1-1 is provided. Mounting board 1
-1, the driving IC 1-2 is mounted on the substrate surface f1 facing upward, and the surface emitting type light emitting diode array 1-3 is mounted on the vertical side wall f2 perpendicular to the substrate surface f1.
【００１３】即ち、面発光型発光ダイオードアレイ１−
３は同アレイの厚さ方向と直行する断面幅方向を垂直に
保たれた状態で実装用基板１−１の一側端の縦側壁ｆ２
に実装される。更に、面発光型発光ダイオードアレイ１
−３と駆動用ＩＣ１−２及び駆動用ＩＣ１−２と実装用
基板１−１はそれぞれワイヤーボンディング１−５によ
り接続されている。このような実装を行なうことによ
り、面発光型発光ダイオードアレイ１−３の発光部１−
４から出射された光出力は図中の符号ａの方向、即ち、
駆動用ＩＣ等を実装する実装用基板１−１の基板面ｆ１
の延長部と平行な方向（ここでは、基板面に対して平行
な方向と記す）に出射させることが可能となる。That is, the surface emitting type light emitting diode array 1-
3 is a vertical side wall f2 at one side end of the mounting substrate 1-1 in a state where the cross-sectional width direction orthogonal to the thickness direction of the array is kept vertical.
Will be implemented in. Further, the surface emitting type light emitting diode array 1
-3 and the driving IC 1-2, and the driving IC 1-2 and the mounting substrate 1-1 are connected by wire bonding 1-5, respectively. By performing such mounting, the light emitting section 1-of the surface emitting light emitting diode array 1-3
The light output emitted from 4 is in the direction of the symbol a in the figure, that is,
A board surface f1 of a mounting board 1-1 on which a driving IC or the like is mounted
It is possible to emit the light in a direction parallel to the extended portion of (1) (herein referred to as a direction parallel to the substrate surface).
【００１４】次に、本実施例による発光ダイオードアレ
イユニットの実装法の一例を図２を用いて示す。はじめ
に、（ａ）に示すように、実装用基板２−１の上に駆動
用ＩＣ２−２、面発光型発光ダイオードアレイ２−３が
それぞれダイボンディングにより実装されている。ここ
で、面発光型発光ダイオードアレイ２−３は発光部（図
１の１−４参照）の片側のみに配線を形成した片側実装
用の面発光型発光ダイオードアレイが用いられた。この
面発光型発光ダイオードアレイ２−３は実装用基板２−
１に対して垂直に、かつボンディングワイヤーが発光部
をまたがないようにボンディング用のパッド部（図１の
符号ｐ部分に形成される導電性膜）が駆動用ＩＣ２−２
側に位置するように実装されている。これにより、ワイ
ヤーボンディング法による実装を行なった際に、ワイヤ
ーによる出射光のけられを防ぐことが出来る。更に、こ
の時、駆動用ＩＣ２−２と面発光型発光ダイオードアレ
イ２−３のボンディングパッド部は、両ボンディングパ
ッド部ｐの交線（図１のｃ点における垂直線）から同程
度の距離にあることが望ましい。Next, an example of a method of mounting the light emitting diode array unit according to this embodiment will be shown with reference to FIG. First, as shown in (a), the driving IC 2-2 and the surface emitting light emitting diode array 2-3 are mounted on the mounting substrate 2-1 by die bonding. Here, as the surface-emitting light-emitting diode array 2-3, a one-side mounting surface-emitting light-emitting diode array in which wiring is formed only on one side of the light-emitting portion (see 1-4 in FIG. 1) is used. This surface emitting light emitting diode array 2-3 is mounted on a mounting substrate 2-
1, the bonding pad portion (the conductive film formed in the portion p in FIG. 1) is a driving IC 2-2 so that the bonding wire does not cross the light emitting portion.
It is mounted so that it is located on the side. As a result, when mounting is performed by the wire bonding method, it is possible to prevent the emitted light from being eclipsed by the wire. Further, at this time, the bonding pad portions of the driving IC 2-2 and the surface-emitting light emitting diode array 2-3 are at the same distance from the line of intersection (vertical line at point c in FIG. 1) of both bonding pad portions p. Is desirable.
【００１５】次に、これを（ｂ）に示すようにワイヤー
ボンディング用のサンプルステージ２−４に固定する。
このサンプルステージ２−４は図示しない基台に対して
回転軸２−５を備えた回転機構ｍ１及び回転機構ｍ１側
を図中Ｘ，Ｙ方向に移動可能に支持する微動機構ｍ２を
介して支持されている。即ち、図示しない基台側にはサ
ンプルステージ２−４及び回転機構ｍ１側をＸ，Ｙ方向
へ送り移動して回転軸の軸出しを行なう微動機構ｍ２が
装備される。微動機構ｍ２が支持すり回転機構ｍ１はサ
ンプルステージ２−４の長手方向に長い回転中心線（紙
面垂直方向に長いＯ線）に沿って配備された回転軸２−
５を備える。このため、サンプルステージ２−４は回転
軸２−５が回動した際に、同回転軸と一体的に基台側に
対して９０°回転することが可能であり、しかも、サン
プルステージ２−４側の回転軸２−５のＸ，Ｙ方向の位
置調整が可能なように支持されている。Then, this is fixed to the sample stage 2-4 for wire bonding as shown in (b).
The sample stage 2-4 is supported on a base (not shown) via a rotation mechanism m1 having a rotation shaft 2-5 and a fine movement mechanism m2 for movably supporting the rotation mechanism m1 side in the X and Y directions in the drawing. Has been done. That is, on the base side (not shown), the sample stage 2-4 and the fine movement mechanism m2 for feeding and moving the side of the rotation mechanism m1 in the X and Y directions to align the rotation shaft are provided. The fine rotation mechanism m2 supports the sliding rotation mechanism m1. The rotation shaft 2- is provided along the rotation center line long in the longitudinal direction of the sample stage 2-4 (O line long in the direction perpendicular to the paper surface).
5 is provided. Therefore, when the rotary shaft 2-5 rotates, the sample stage 2-4 can rotate 90 ° integrally with the rotary shaft 2-5 with respect to the base side. It is supported so that the position of the rotary shaft 2-5 on the fourth side in the X and Y directions can be adjusted.
【００１６】ここでは特に、回転機構ｍ１および微動機
構ｍ２を介しサンプルステージ２−４を図示しない基台
側に対して支持し、そのサンプルステージ２−４上の実
装用基板２−１に支持される面発光型発光ダイオードア
レイ２−３と駆動用ＩＣ２−２が回転軸２−５を中心と
して９０°回転したときに、ワイヤボンディングが成さ
れる二つのボンディングパッド部ｐが、ほぼ同じ位置に
くるように回転軸２−５の位置が設定される。この際、
前以て回転軸２−５の位置は微動機構ｍ２によって図中
Ｘ，Ｙ方向に微動調整されても良い。次に（ｃ）に示す
ように、面発光型発光ダイオードアレイ２−３に第１ボ
ンドを行なう。ここで、２−６はボンディングワイヤ
ー、２−７はボンディング装置のキャピラリーをそれぞ
れ示す。Here, in particular, the sample stage 2-4 is supported by a mounting base 2-1 on the sample stage 2-4 via a rotation mechanism m1 and a fine movement mechanism m2 with respect to a base side not shown. When the surface emitting light emitting diode array 2-3 and the driving IC 2-2 are rotated by 90 ° about the rotation axis 2-5, the two bonding pad portions p for wire bonding are located at substantially the same position. The position of the rotary shaft 2-5 is set so as to rotate. On this occasion,
The position of the rotary shaft 2-5 may be finely adjusted in advance in the X and Y directions in the drawing by the fine movement mechanism m2. Next, as shown in (c), first bonding is performed on the surface-emitting light emitting diode array 2-3. Here, 2-6 is a bonding wire, and 2-7 is a capillary of the bonding apparatus.
【００１７】第１ボンドが終了した後、回転軸２−５が
回動し、図中のα方向にサンプルステージを９０°回転
する。そして、（ｄ）に示すように、駆動用ＩＣ２−２
のボンディングパッド部ｐが面発光型発光ダイオードア
レイ２−３のボンディングパッド部ｐがあった場所に入
れ替わる。この後、キャピラリー２−７が作動し、駆動
用ＩＣ２−２に第２ボンドを行なう。以上のような実装
工程を採ることによって、基板面ｆに対して垂直に実装
される面発光型発光ダイオードアレイ２−３のワイヤー
ボンディングを疑似的に同一平面である上向き面側で作
業性良く行なうことが出来る。After the completion of the first bond, the rotary shaft 2-5 is rotated to rotate the sample stage 90 ° in the α direction in the figure. Then, as shown in (d), the driving IC 2-2
The bonding pad portion p is replaced with the bonding pad portion p of the surface emitting light emitting diode array 2-3. After that, the capillary 2-7 is activated to perform the second bond on the driving IC 2-2. By adopting the above-described mounting process, wire bonding of the surface-emitting light emitting diode array 2-3 mounted perpendicularly to the substrate surface f is performed with good workability on the side of the upward facing surface which is quasi-coplanar. You can
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、面
発光型発光ダイオードアレイを駆動用ＩＣ等を実装する
基板面に対して垂直もしくは略垂直に実装することによ
り面発光型発光ダイオードアレイの光出力を、駆動用Ｉ
Ｃ等を実装する基板面に対して平行もしくは略平行方向
に出射させることができる。このため、光プリンターヘ
ッドの幅を、面発光型発光ダイオードアレイと駆動用Ｉ
Ｃ、及びこれらを実装する基板からなる発光ダイオード
アレイユニットの厚さ程度の幅に抑えることができ、こ
れによって、極小径の感光体ドラムに対向配備すること
が可能な発光ダイオードアレイユニットを実現させるこ
とが可能となる。更に、本発明方法によれば、面発光型
発光ダイオードアレイを基板面に対して垂直もしくは略
垂直に実装する場合に、このアレイと基板面に水平な位
置関係の駆動用ＩＣの両ワイヤーボンディングを可能と
するために、本来垂直な位置関係にある各ボンディング
パッド部同士を、両サンプル自身がその長手方向を軸に
９０°回転させるので、疑似的に同一平面上で順次ワイ
ヤーボンディングを行なうことができる。更に、本発明
の実装装置は、サンプルを固定するステージにその長手
方向を軸に９０°回転する回転機構が取り付けられ、回
転軸の位置を調整するために回転軸に垂直な二つの方向
にステージを移動する機構が取り付けられるので、基板
面に対して垂直な位置関係の面発光型発光ダイオードア
レイのワイヤーボンディングを容易に精度良く行なうこ
とが出来る。As described above, according to the present invention, the surface emitting light emitting diode array is mounted vertically or substantially perpendicularly to the substrate surface on which the driving IC or the like is mounted. The optical output of the array is
The light can be emitted in a direction parallel or substantially parallel to the surface of the substrate on which C and the like are mounted. For this reason, the width of the optical printer head is set to the surface emitting type light emitting diode array and the driving I
The width of the light emitting diode array unit composed of C and the substrate on which the light emitting diode is mounted can be suppressed to about the thickness of the light emitting diode array unit, thereby realizing a light emitting diode array unit that can be arranged to face a photoconductor drum having an extremely small diameter. It becomes possible. Furthermore, according to the method of the present invention, when the surface emitting light emitting diode array is mounted vertically or substantially vertically to the substrate surface, both wire bonding of the array and the driving IC having a horizontal positional relationship with the substrate surface is performed. In order to make it possible, since both samples themselves rotate the bonding pad portions, which are originally in a vertical positional relationship, by 90 ° about the longitudinal direction thereof, it is possible to perform wire bonding sequentially on the same plane in a pseudo manner. it can. Further, in the mounting apparatus of the present invention, a rotating mechanism that rotates 90 ° about the longitudinal direction of the stage is attached to the stage for fixing the sample, and the stage is provided in two directions perpendicular to the rotating shaft to adjust the position of the rotating shaft. Since a mechanism for moving is mounted, it is possible to easily and accurately perform wire bonding of the surface emitting light emitting diode array having a positional relationship perpendicular to the substrate surface.
【図１】本発明の一実施例としての発光ダイオードアレ
イユニットを示す図で、アレイに垂直な断面図である。FIG. 1 is a view showing a light emitting diode array unit as an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view perpendicular to the array.
【図２】図１の発光ダイオードアレイユニットの実装方
法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a mounting method of the light emitting diode array unit of FIG.
【図３】従来の発光ダイオードアレイユニットを示す図
で、アレイに垂直な断面図である。FIG. 3 is a view showing a conventional light emitting diode array unit and is a cross-sectional view perpendicular to the array.
【図４】面発光型発光ダイオードアレイからの光出力を
鏡を用いて折り返すことにより、実装用基板に対して略
平行に出射させる方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of emitting the light output from the surface-emitting type light emitting diode array substantially in parallel to the mounting substrate by folding back the light output using a mirror.
１−１ 実装用基板 ２−１ 実装用基板 ３−１ 実装用基板 ４−６ 実装用基板 １−２ 駆動用ＩＣ ２−２ 駆動用ＩＣ ３−３ 駆動用ＩＣ ４−５ 駆動用ＩＣ １−３ 面発光型発光ダイオードアレイ ２−３ 面発光型発光ダイオードアレイ ３−２ 面発光型発光ダイオードアレイ ４−１ 面発光型発光ダイオードアレイ １−４ 発光部 １−５ ボンディング用ワイヤー ２−６ ボンディング用ワイヤー ２−４ サンプルステージ ２−５ 回転軸 ２−７ キャピラリー ３−４ 等倍結像素子 ４−３ 等倍結像素子 ３−５ 感光体ドラム ４−４ 感光体ドラム ４−２ 鏡 1-1 Mounting Substrate 2-1 Mounting Substrate 3-1 Mounting Substrate 4-6 Mounting Substrate 1-2 Driving IC 2-2 Driving IC 3-3 Driving IC 4-5 Driving IC 1- 3 Surface emitting type light emitting diode array 2-3 Surface emitting type light emitting diode array 3-2 Surface emitting type light emitting diode array 4-1 Surface emitting type light emitting diode array 1-4 Light emitting part 1-5 Bonding wire 2-6 For bonding Wire 2-4 Sample stage 2-5 Rotation axis 2-7 Capillary 3-4 1x imaging element 4-3 1x imaging element 3-5 Photosensitive drum 4-4 Photosensitive drum 4-2 Mirror
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成６年８月１９日[Submission date] August 19, 1994
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００２[Name of item to be corrected] 0002
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、プリンター、ファクシミリ等のデ
ジタルＯＡ機器には、電子写真方式が広く用いられてお
り、その光源としてはレーザーダイオードや発光ダイオ
ードアレイが使用されている。特に発光ダイオードアレ
イは走査光学系を必要としないため、小型で高性能な光
プリンターの光源として研究開発が行なわれている。従
来の面発光型発光ダイオードアレイを用いた発光ダイオ
ードアレイヘッドの一般的な構造を図３に示す。ここ
で、実装用基板３−１の上に面発光型発光ダイオードア
レイ３−２と駆動用ＩＣ３−３が並列に配置してあり、
面発光型発光ダイオードアレイ３−２の上には等倍結像
素子３−４が実装用基板３−１、と平行な感光体ドラム
面３−５に結像できるように設置されている。2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic system has been widely used for digital OA devices such as printers and facsimiles, and a laser diode or a light emitting diode array has been used as a light source thereof. In particular, since the light emitting diode array does not require a scanning optical system, research and development have been conducted as a light source for a compact and high performance optical printer. A general structure of a light emitting diode array head using a conventional surface emitting light emitting diode array is shown in FIG. Here, the surface emitting light emitting diode array 3-2 and the driving IC 3-3 are arranged in parallel on the mounting substrate 3-1.
On the surface emitting type light emitting diode array 3-2, an equal-magnification imaging element 3-4 is installed so that an image can be formed on the surface 3-5 of the photosensitive drum parallel to the mounting substrate 3-1.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１５[Name of item to be corrected] 0015
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１５】次に、これを（ｂ）に示すようにワイヤー
ボンディング用のサンプルステージ２−４に固定する。
このサンプルステージ２−４は図示しない基台に対して
回転軸２−５を備えた回転機構ｍ１及び回転機構ｍ１側
を図中Ｘ，Ｙ方向に移動可能に支持する微動機構ｍ２を
介して支持されている。即ち、図示しない基台側にはサ
ンプルステージ２−４及び回転機構ｍ１側をＸ，Ｙ方向
へ送り移動して回転軸の軸出しを行なう微動機構ｍ２が
装備される。微動機構ｍ２が支持する回転機構ｍ１はサ
ンプルステージ２−４の長手方向に長い回転中心線（紙
面垂直方向に長いＯ線）に沿って配備された回転軸２−
５を備える。このため、サンプルステージ２−４は回転
軸２−５が回動した際に、同回転軸と一体的に基台側に
対して９０°回転することが可能であり、しかも、サン
プルステージ２−４側の回転軸２−５のＸ，Ｙ方向の位
置調整が可能なように支持されている。Then, this is fixed to the sample stage 2-4 for wire bonding as shown in (b).
The sample stage 2-4 is supported on a base (not shown) via a rotation mechanism m1 having a rotation shaft 2-5 and a fine movement mechanism m2 for movably supporting the rotation mechanism m1 side in the X and Y directions in the drawing. Has been done. That is, on the base side (not shown), the sample stage 2-4 and the fine movement mechanism m2 for feeding and moving the side of the rotation mechanism m1 in the X and Y directions to align the rotation shaft are provided. Fine movement mechanism m2 is you support rotating mechanism m1 is longitudinally long rotation center line of the sample stage 2-4 rotary shaft which is deployed along the (long O line in the direction perpendicular to the paper surface) 2-
5 is provided. Therefore, when the rotary shaft 2-5 rotates, the sample stage 2-4 can rotate 90 ° integrally with the rotary shaft 2-5 with respect to the base side. It is supported so that the position of the rotary shaft 2-5 on the fourth side in the X and Y directions can be adjusted.
Claims (4)
Ｃ，及びこれらを実装する基板からなる発光ダイオード
アレイユニットにおいて、面発光型発光ダイオードアレ
イの光出力を、駆動用ＩＣ等を実装する基板面に対して
平行もしくは略平行方向に出射させることを特徴とした
発光ダイオードアレイユニット。1. A surface emitting light emitting diode array and a driving I.
In a light emitting diode array unit composed of C and a substrate on which they are mounted, the light output of the surface emitting type light emitting diode array is emitted in a direction parallel or substantially parallel to the surface of the substrate on which the driving IC and the like are mounted. Light emitting diode array unit.
において、面発光型発光ダイオードアレイを、駆動用Ｉ
Ｃ等を実装する基板面に対して垂直もしくは略垂直に実
装してあることを特徴とした発光ダイオードアレイユニ
ット。2. The light emitting diode array unit according to claim 1, wherein the surface emitting light emitting diode array is driven by
A light emitting diode array unit, wherein the light emitting diode array unit is mounted perpendicularly or substantially perpendicularly to a substrate surface on which C and the like are mounted.
のように、垂直もしくは略垂直に実装してあるサンプル
を接続するために、サンプルが長手方向を軸に９０°回
転することにより、疑似的に同一平面上で実装をワイヤ
ーボンディング法により行なう発光ダイオードアレイユ
ニットの実装方法。3. A light-emitting diode array unit according to claim 2, wherein the sample is rotated 90 ° about the longitudinal direction in order to connect the sample mounted vertically or substantially vertically, thereby artificially A mounting method of a light emitting diode array unit, which is mounted on the same plane by a wire bonding method.
様に、サンプルステージが長手方向を軸に９０°回転す
る回転機構と、回転軸の位置を調整するために回転軸に
垂直な二つの方向にステージを移動する機構とを有する
発光ダイオードアレイユニットの実装装置。4. A rotary mechanism for rotating a sample stage by 90 ° about a longitudinal axis so that the mounting method according to claim 3 can be performed, and a rotary mechanism perpendicular to the rotary shaft for adjusting the position of the rotary shaft. A mounting device of a light emitting diode array unit having a mechanism for moving a stage in two directions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328991A JPH07186442A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Light-emitting diode array unit and method and device for packaging thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328991A JPH07186442A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Light-emitting diode array unit and method and device for packaging thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07186442A true JPH07186442A (en) | 1995-07-25 |
Family
ID=18216392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5328991A Pending JPH07186442A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Light-emitting diode array unit and method and device for packaging thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07186442A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010137576A (en) * | 2010-02-15 | 2010-06-24 | Tdk Corp | Thermal head and image printing device |
| TWI614820B (en) * | 2016-06-02 | 2018-02-11 | 華祥股份有限公司 | Bonding apparatus, bonding method and bonding control program |
| WO2020255180A1 (en) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | 株式会社カイジョー | Wire bonding method and wire bonding apparatus |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5328991A patent/JPH07186442A/en active Pending
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| US11173567B2 (en) | 2016-06-02 | 2021-11-16 | Kaijo Corporation | Bonding apparatus with rotating bonding stage |
| US11273515B2 (en) | 2016-06-02 | 2022-03-15 | Kaijo Corporation | Bonding process with rotating bonding stage |
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| CN112400221A (en) * | 2019-06-17 | 2021-02-23 | 株式会社海上 | Wire bonding method and wire bonding apparatus |
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