JPH0774330A - 光電変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高信頼性の長尺化されたＬＥＤヘッドの発光
部、イメージセンサにおける受光部等を具備した光電変
換装置を提供することを目的とする。 【構成】 一枚の支持板上に、複数枚の配線基板を一列
状に配置してなる基板列と複数個の光電変換素子を直線
的に配列してなる素子列とを離間して設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＬＥＤヘッド、
イメージセンサ等の光電変換装置に関し、より詳しく、
ＬＥＤヘッドにおける発光部、イメージセンサにおける
受光部等において、特に複数枚の配線基板を必要とし、
ＬＥＤチップ、フォトダイオード等の光電変換素子が均
一な間隔で直線的に配列されている光電変換装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のＬＥＤヘッドにおける発光部は、
図７に示すように、配線基板１１上に複数個のＬＥＤチ
ップ１２が直線的に配列され、このＬＥＤチップ列に沿
ってＬＥＤチップ駆動用のＩＣ（図示略）が複数個配設
されている。また、イメージセンサにおける受光部にお
いては、図示しないが、配線基板上に、上記ＬＥＤヘッ
ドにおけるＬＥＤチップ１２のように、フォトダイオー
ドチップ等のセンサチップを均一なピッチで直線的に配
列させた構造となっている。

【０００３】これらＬＥＤヘッドにおける発光部、イメ
ージセンサにおける受光部等を具備する光電変換装置を
大型化する場合には、配線基板を一枚として長尺化する
と生産性が低下し、また配線基板を長尺化したとして
も、所望の長さに形成された配線基板の長さのそれぞれ
に対して回路配線パターンを変えて形成する必要があり
複数種の回路配線パターンを必要とするので、標準化が
困難となり、大幅なコスト高となる。そのために、従来
においては、例えばＬＥＤヘッドを図８に示すように、
上記のようにＬＥＤチップ１２，１２’を配列させた配
線基板１１を複数枚つなぎ合わせて長尺化している。こ
の際、つなぎ合わせた部分で印字ムラが生じないよう
に、配線基板１１のつなぎ合わせ側端部のＬＥＤチップ
１２’を上記配線基板１１の端部から突出するように搭
載し、ＬＥＤチップ１２，１２’をできるだけ等間隔で
配列させて発光点の間隔を等ピッチとしている。

【０００４】また、長尺ＬＥＤヘッドを得るべく、例え
ば実開平２−１２７４４２号公報では、図９に示すよう
に、複数枚の配線基板を隙間なくつなぎ合わせ、そのつ
なぎ部をＬＥＤチップ１２が跨ぐようにして配列して発
光点を等ピッチとする方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示したように配線基板の端部からＬＥＤチップを突出さ
せて発光点を均一なピッチで配列するには、十数μｍの
オーダーでの精度で位置合わせする必要があるために作
業が困難でしかも長時間を要し、更には発光点合わせの
ための治具及び附属部品を別途必要することになる。ま
た、動作時や使用環境における温度変化（温度サイク
ル）により配線基板が伸縮すると、ＬＥＤチップが配線
基板上に搭載されているために、上記配線基板端部のつ
なぎ部でのＬＥＤチップ間の距離が変化して発光点間の
ピッチにズレが生じ、例えば印字ムラ等の原因となり、
製品としての信頼性を低下させるという問題がある。更
に、配線基板の個々に厚み誤差があり、隣合う配線基板
同士に厚みの差が生じたとすると、配線基板毎に配列さ
れたＬＥＤチップの高さが異なり、発光された光の焦点
がズレて印字ムラが生じるという問題もある。

【０００６】また、図９に示したように、配線基板を隙
間なくつなぎ合わせて、そのつなぎ部を跨ぐようにＬＥ
Ｄチップを配列した場合においても、ＬＥＤチップが配
線基板上に搭載されているために、温度サイクルによる
配線基板の伸縮により、上記つなぎ部を跨ぐように搭載
されたＬＥＤチップとその両隣のＬＥＤチップ間の間隔
が変化してしまい、更に配線基板の個々に厚み誤差があ
り、隣合う配線基板同士に厚みの差が生じたとすると、
配線基板毎に配列されたＬＥＤチップの高さが異なり焦
点のズレが生じ、上記つなぎ部を跨ぐＬＥＤチップにお
いては上記つなぎ部に段差が生じることにより傾いて搭
載されることになりやはり焦点が狂い、更にはＬＥＤチ
ップが折れる場合があるのである。

【０００７】本発明は、上記問題を解消し、配線基板を
複数枚用いても温度サイクルによる配線基板の伸縮、配
線基板の厚み公差等によりＬＥＤチップ、フォトダイオ
ードチップ等の光電変換素子に及ぼされる問題が生じる
ことのない高信頼性の長尺化されたＬＥＤヘッド、イメ
ージセンサ等の光電変換装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光電変換装置
は、上記目的を達成するために次のように構成される。
「一枚の支持板上に、複数枚の配線基板を一列状に配置
してなる基板列と複数個の光電変換素子を直線的に配列
してなる素子列とを離間して設けた。」

【作用】以上のような構成としたので、光電変換素子の
素子列は、配線基板の基板列と関係なく、一枚の支持板
上に直接的に配列される。従って、上記光電変換素子
は、上記基板列における隣合う配線基板同士の厚み差等
の影響を受けることなく、容易に等間隔で配列され、し
かも光電変換素子の素子列が設けられる上記支持板には
つなぎ目がないので配列する光電変換素子の間隔が常に
等ピッチの状態を保つことができる。

【０００９】また、上記素子列は基板列と離間して配列
されているので、配線基板の熱伸縮等の影響を受けるこ
ともなく、配線基板の個々に厚み誤差があっても問題は
ない。

【００１０】

【実施例】以下実施例を示し、本発明の特徴とするとこ
ろをより詳細に説明する。

【００１１】図１及び図２に本発明をＬＥＤヘッドに適
用した場合の第１の実施例を示す。第１の実施例のＬＥ
Ｄヘッドは、所望の長さを有する長尺の、例えば樹脂
製、金属製等の支持板１上にその長手方向に沿って横長
の、例えばセラミック製、ガラス−エポキシ樹脂製等の
配線基板２が一列状に配置され、更に上記支持板１上に
上記配線基板２の列と平行に離間して複数個のＬＥＤチ
ップ３が直線的に略等間隔にダイボンディングされ、上
記支持板１と電気的に接続され接地されて配列されてい
る。勿論のことながら、上記ＬＥＤチップ３のダイボン
ディングに際して、上記支持板１が樹脂製等の絶縁性の
場合は、支持板１上に接地用導電膜が形成される。ま
た、上記配線基板２の列とＬＥＤチップ３の列との間の
上記支持板１上には上記ＬＥＤチップ３の駆動用ＩＣ４
がＬＥＤチップ３に対応して配列されている。そして、
上記ＬＥＤチップ３と駆動用ＩＣ４、及び駆動用ＩＣ４
と配線基板２上に設けられた回路配線とは金線等の金属
細線５を用いたワイヤボンディングにより電気的に接続
されている。尚、上記駆動用ＩＣ４の底面（ボンディン
グ面）は、必要に応じて絶縁保護される。

【００１２】上記第１の実施例において、支持板１と配
線基板２とは、互いに熱膨張率が近い材質からなるもの
が好ましく、そうすることで支持板１及び配線基板２の
熱伸縮による、上記支持板１の反り及び配線基板２のは
がれやずれを軽減できる。

【００１３】また、上記配線基板２の厚みをＬＥＤチッ
プ３及び駆動用ＩＣ４の高さと同程度とすることによ
り、ワイヤボンディングにより電気的接続を行う際にボ
ンディングパッドの高さを同程度にでき有利とし得る。

【００１４】上記第１の実施例では駆動用ＩＣ４を支持
板１上に設けているが、図３及び図４に示す、第２の実
施例のように、駆動用ＩＣ４を配線基板２上に配列して
もかまわない。このように駆動用ＩＣ４を配線基板２上
に配列するときは、支持板１の材質を問わず、上記駆動
用ＩＣ４底面を絶縁保護する必要がない。

【００１５】更に、図５及び図６に示す、第３及び第４
の実施例のように、上記第１又は第２の実施例における
配線基板２をより複数に分割することにより、配線基板
２が熱により伸縮しても、その伸縮幅は、個々の配線基
板２に分散されることになるので、上記熱伸縮による問
題をより軽減することができ、温度サイクルに対する信
頼性をより向上し得るとともに、配線基板２が小型化さ
れることにより支持板１への自動実装が可能となり、実
装精度及び生産性を向上することができる。

【００１６】以上のようにＬＥＤヘッドを例に説明して
きたが、上記実施例において、ＬＥＤチップ３に代え
て、フォトダイオードチップ等の受光素子（センサチッ
プ）を用いればイメージセンサにおける受光部にも適用
できる。勿論のこと、センサチップを用いるときは上記
駆動用ＩＣ４は必要ない。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、光電変換素子を一枚の
基板（支持板）上に直線的に配列するので、光電変換素
子を搭載する基板につなぎ部がなく、該つなぎ部でのめ
んどうな発光点間隔の調整が不要となり製造工程の大幅
な時間短縮を図ることができる。また、一枚の基板上に
光電変換素子を配列するので配列の直線性を一段と向上
し得、光電変換素子の間隔の寸法精度も向上し得る。

【００１８】しかも、配線基板を複数枚に分割して用い
るので、異なる長さの光電変換装置を製造する場合、配
線基板の使用枚数を変更すれば個々の長さに対して回路
配線を形成する必要がないので、配線基板の長さの異な
るものを数種類形成しておけばよく、配線基板の標準化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるＬＥＤヘッドを
示す上面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例であるＬＥＤヘッドを示
す上面図である。

【図４】図３のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例であるＬＥＤヘッドを示
す上面図である。

【図６】本発明の第４の実施例であるＬＥＤヘッドを示
す上面図である。

【図７】従来の小型のＬＥＤヘッドを示す概略上面図で
ある。

【図８】従来の大型のＬＥＤヘッドを示す概略上面図で
ある。

【図９】従来の大型のＬＥＤヘッドの他の例を示す概略
上面図である。

【符号の説明】

１ 支持板 ２ 配線基板 ３ ＬＥＤチップ ４ 駆動用ＩＣ ５ 金属細線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一枚の支持板上に、複数枚の配線基板を
   一列状に配置してなる基板列と複数個の光電変換素子を
   直線的に配列してなる素子列とが離間して設けられてい
   ることを特徴とする光電変換装置。
2. 【請求項２】 光電変換素子がＬＥＤチップである請求
   項１に記載の光電変換装置。
3. 【請求項３】 光電変換素子がフォトダイオードチップ
   である請求項１に記載の光電変換装置。