JPH08318639A - 発光素子アセンブリ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光素子アレイと駆動用ドライバＩＣとを良
好にワイヤボンディングする。 【構成】 発光素子アセンブリＡは、発光素子アレイ１
を連設する発光素子搭載基板（絶縁基板）３の連結側の
電源供給路（導体）ａの各端部３ａにまたがるように配
設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光素子アセンブリに
関し、特に複数の絶縁基板が連設され、この絶縁基板に
搭載される発光素子アレイの実装構造及びその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の発光素子アセンブリは、特公平３
−４２１８８号公報に開示されるようなものがある。こ
れは、所定の配線パターンが施され、共通電極（導体）
上に複数の発光素子（ＬＥＤ）から形成される発光素子
アレイ及び前記発光素子アレイを駆動させるための駆動
ドライバＩＣ等を搭載した発光素子搭載基板（絶縁基
板）を複数用意し、前記発光素子アレイが前記発光素子
搭載基板の整列方向に対し一直線状に並ぶように前記発
光素子搭載基板を連設させて、所定の発光領域を有した
発光素子アセンブリを得るものである。このような発光
素子アセンブリを例えばＡ４サイズのプリンタヘッドと
して用いる場合、複数の発光素子の直線配列を考慮し、
前記発光素子アレイの直線実装精度を向上させなければ
ならず（印字品質を向上させるため）、そのため予めＡ
４サイズ（以下、サイズは発光素子の主走査方向のサイ
ズを言う）の前記発光素子搭載基板を使用すると、前記
発光素子搭載基板のねじれや発光素子の発熱による変形
等が生じて複数個配列させる発光素子アレイの実装精度
（直線配列性）に支障をきたすため（前記発光素子アレ
イを前記発光素子搭載基板の配列方向に対し±１５μm
程度の実装精度で配設しなければならない）、複数の短
い発光素子搭載基板を連設して所定サイズを得るもので
ある。従って、複数用意された前記発光素子搭載基板を
連設する場合、発光素子アレイが微小なため前記発光素
子搭載基板の端面同志を突合せて前記発光素子アレイの
位置を合わせることでは、前記発光素子アレイの直線性
を出すことが困難であり、更には、より精細な印字を得
るためには発光点（発光素子）の間隔を数十ミクロン単
位の微細レイアウトが必要とされるため、連設する基板
端面に配設される発光素子アレイの最外端の発光素子
（発光点）を連設して搭載される発光素子アレイの発光
素子と同様の間隔となるように近接させることが困難で
あった。そのため、前記発光素子搭載基板の連結側に前
記発光素子アレイが基板端面に対し突出するように搭載
し、この突出した発光素子アレイの端部同志を突合せて
前記発光素子アレイが直線状に並ぶように前記発光素子
搭載基板を位置決めし、前記発光素子搭載基板を連結部
材で固定することで、複数の発光素子アレイが直線状に
並び均一間隔の発光点となる所定サイズの発光素子アセ
ンブリを得るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、基板の製造技術
の向上により大型（Ａ４サイズ以上）の１枚基板の作成
が可能となってきているが、基板コスト（基板製造コス
ト）等の問題から例えば、Ａ１サイズの発光素子アセン
ブリを得るためには、例えばＡ４サイズの発光素子搭載
基板を連設（Ａ４サイズ×４）することでＡ１サイズの
発光素子アセンブリを得なければならない。従って、発
光素子搭載基板の連結側に発光素子アレイが基板端面に
対し突出するように搭載し、この突出した発光素子アレ
イの端部同志を突合せて前記発光素子アレイが直線状に
並ぶように前記発光素子搭載基板を位置決めして前記発
光素子搭載基板を連結部材で固定するという前述したＡ
４サイズの発光素子アセンブリを得る方法と同様に、所
定サイズの発光領域を有した発光素子アセンブリを得る
ものであった。

【０００４】そこで本発明は最も効率的な生産工程を考
慮した発光素子アレイの実装構造及び、その製造方法を
得ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、少なくとも２つ以上の絶縁基板が連設さ
れ、前記絶縁基板に形成する導体上に複数の発光素子ア
レイが実装される発光素子アセンブリにおいて、連設さ
れる前記絶縁基板の連結側の前記導体各端部にまたがる
ようにして前記発光素子アレイが配設されてなることを
特徴とするものである。

【０００６】また、少なくとも２つ以上の絶縁基板が連
設され、前記絶縁基板に形成する導体上に複数の発光素
子アレイを実装する発光素子アセンブリの製造方法にお
いて、複数の前記絶縁基板を連結する絶縁基板接続工程
と、連設される前記絶縁基板の連結側の前記導体各端部
にまたがるように前記発光素子アレイを実装する発光素
子実装工程とを含むことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】導体上に配設される発光素子アレイは、絶縁基
板の連結側となる前記導体各端部にまたがるように配設
され、導電性接着剤等により各絶縁基板の前記導体上に
確実に固定されることから、前記発光素子アレイが浮く
ことがなく前記発光素子アレイと駆動用ドライバＩＣと
を良好にワイヤボンディングすることができ、また、前
記導体と前記発光素子アレイとを良好に電気的接続でき
る。

【０００８】また、発光素子アセンブリの製造工程にお
いて、所定サイズの絶縁基板を連設し、大型の絶縁基板
を得た後、連続して発光素子アレイを実装することがで
きるため発光素子アレイを直線的に配列させるための煩
わしい絶縁基板の位置決め工程がなくなることから生産
性が向上する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を添付図面に記載した実施例に
基づき説明するが、図１は発光素子アセンブリの平面
図、図２は発光素子アセンブリの側面図、図３は製造工
程を示す工程フロー図である。

【００１０】図１，図２において、１は複数の発光素子
（例えば、１２８個のＬＥＤ）により形成される発光素
子アレイ、２は発光素子アレイ１の各々の発光素子を駆
動させるための駆動ドライバＩＣ、３は発光素子アレイ
１や駆動ドライバＩＣ２を搭載するための単一の電源供
給路（導体）ａ，ｂ及び、図示しない配線パターンが形
成され、例えばセラミック材からなる発光素子搭載基板
（絶縁基板）であり、この発光素子搭載基板３には、後
述する連結子を介し発光素子搭載基板３同志を連結させ
るための発光素子搭載基板３に形成するレジストの一部
を除去して設けた段差部３ｂが発光素子搭載基板３の連
結側となる端部３ａに形成されている。４は発光素子ア
レイの輝度調整用の選択抵抗（チップ抵抗）や駆動ドラ
イバＩＣに供給する電源の平滑用チップコンデンサ等か
らなる電子部品、５は各発光素子搭載基板３の段差部３
ｂにエポキシ等の接着剤で固定させる連結子であり、以
上により発光素子アセンブリＡを構成する。

【００１１】前述した連結子５は、所定サイズ発光素子
搭載基板３を連結するための接続部材であって、発光素
子アレイ１を構成する発光素子の発熱による発光素子搭
載基板３の熱膨張を考慮し、同材料（例えば、セラミッ
ク）からなるものである。

【００１２】所定の長さの発光領域を得るため連設され
る発光素子搭載基板３に形成される各電源供給路ａ，ｂ
上には、発光素子アレイ１及び駆動ドライバＩＣ２が発
光素子搭載基板３の図示しない端部側から実装され、各
発光素子搭載基板３の連結側となる各端部３ａにまたが
るように搭載されるもので、個々の発光素子アレイ１及
び駆動ドライバＩＣ２は金等からなる接続部材６により
ワイヤボンディングされている（発光素子アレイ１の図
示しない電極パッドと駆動ドライバＩＣの図示しない電
極パッドとがワイヤボンディングにより電気的に接続さ
れる）。

【００１３】かかる構成により、発光素子アレイ１及び
駆動ドライバＩＣ２は、各発光素子搭載基板３の連結側
となる電源供給路ａ，ｂの各端部３ａにまたがるように
配設され、導電性接着剤により確実に固定されることか
ら、発光素子アレイ１と駆動用ドライバＩＣ２とを良好
にワイヤボンディングできるだけでなく、電気的接続も
良好で、かつ製造工程における発光素子アレイ１の脱落
の心配もない。

【００１４】次に、かかる発光素子アセンブリＡの製造
工程について、図３を用いて説明する。

【００１５】まず、所定の長さ（例えば、Ａ１サイズ）
の発光領域を得るため、各発光素子搭載基板（Ａ４サイ
ズ×４＝Ａ１サイズ）３に形成される段差部３ｂに接着
剤を塗布し、連結子４を配設して（連結子４を介し各発
光素子搭載基板３を接続する）各発光素子搭載基板３を
接続する（発光素子搭載基板（絶縁基板）接続工程Ｓ
１）。このとき、各発光素子搭載基板３を平坦に接続す
るために、予め用意した平坦板（図示しない）上に載置
して連結する方法、あるいは発光素子アセンブリＡのユ
ニット部品としてアルミ等の放熱板（図示しない）を用
い、この放熱板の平坦載置面上に絶縁伝熱フィルムを介
して発光素子搭載基板３を載置し連結する方法を採れば
良い。

【００１６】次に、所定の長さを得た発光素子搭載基板
３の電源供給路ａに銀ペースト等からなる導電性接着剤
を塗布し、この接着剤を塗布した個所に発光素子アレイ
１を必要な発光領域分だけ実装する（チップマウンター
により両工程を行う）。この場合の実装方法は、発光素
子搭載基板３に形成される配線パターンを認識して、１
チップ目（初めに実装される発光素子アレイ１）を発光
素子搭載基板３の整列方向に対しＸＹ方向の予め定めら
れた座標に発光素子アレイ１を実装するもので（電源供
給路ａ上の予め定められた座標）、２チップ目からは１
チップ目の発光素子アレイ１の発光素子の発光面と２チ
ップ目の発光素子アレイ１の発光素子の発光面とを認識
し、発光素子の発光面が所定のピッチでかつ電源供給路
ａ上を直線状に並ぶように、１チップ毎に補正（発光素
子搭載基板３に対しＸＹ方向に±１５μm以内の実装精
度で実装する）をしながら実装する（導電性接着剤塗布
及び発光素子アレイ実装工程Ｓ２）。尚、この工程にお
いて、発光素子アレイ１は、図１で示す発光素子アレイ
１を発光素子搭載基板３の図示しない端部側から実装し
た際に、各発光素子搭載基板３の連結側となる電源供給
路ａの各端部３ａにまたがるように実装される。

【００１７】次に、連設する発光素子搭載基板３に実装
した各発光素子アレイ１を駆動させるために必要な駆動
ドライバＩＣ２を電源供給路ｂに、前工程Ｓ２と同様に
導電性接着剤を塗布し、この接着剤を塗布した個所に駆
動ドライバＩＣ２を発光素子アレイ１の搭載数分だけ実
装する。この場合の実装方法は、発光素子搭載基板３の
配線パターンを認識して、予め定められた個々の座標
（±５０μm以内の実装精度）に発光素子アレイ１に対
応し、電源供給路ｂ上を直線状に並ぶように駆動ドライ
バＩＣ２を実装する（導電性接着剤塗布及び駆動ドライ
バＩＣ実装工程Ｓ３）。尚、前工程Ｓ２と同様に駆動ド
ライバＩＣ２は、各発光素子搭載基板３の連結側となる
電源供給路ｂの各端部３ａにまたがるように実装され
る。

【００１８】次に、発光素子アレイ１及び駆動ドライバ
ＩＣ２を実装した発光素子搭載基板３を高温炉に入れ導
電性接着剤を硬化させた後（導電性接着剤硬化工程Ｓ
４）、発光素子アレイ１と駆動ドライバＩＣ２とを接続
部材６によりワイヤボンディングする（ワイヤボンディ
ング工程Ｓ５）。

【００１９】次に、発光素子搭載基板３を図示しない光
量測定器（フォトテスタ）に入れ、発光素子アレイ１毎
に発光素子を１ドット毎点灯させ、この点灯させた発光
素子アレイ１の発光輝度の平均値を算出し、この平均値
と任意に定められた基準値とを比較して輝度調整のため
の抵抗値を求め、前記光量測定器が有しているメモリに
前記抵抗値のデータを格納する（発光素子アレイ輝度測
定工程Ｓ６）。

【００２０】そして、前記データを基に発光素子搭載基
板３の図示しない電極に導電性接着剤を塗布した後、各
々の発光素子アレイ１の輝度に応じた抵抗値を有した選
択抵抗（図１で示す電子部品４）を前記電極に実装し
（電子部品実装工程Ｓ７）、その後、発光素子搭載基板
３を高温炉に入れ前記導電性接着剤を硬化させる（導電
性接着剤硬化工程Ｓ８）。尚、工程Ｓ７では前述した選
択抵抗以外の他の電子部品（例えば、コンデンサ）も実
装される。

【００２１】最終工程として、各駆動ドライバＩＣ２に
駆動信号を印加し、連設する発光素子搭載基板３が有す
る全ての発光素子を１ドットずつ全点灯させる完成検査
を行うことで所定サイズの発光素子アセンブリＡが完成
する（完成検査工程Ｓ９）。

【００２２】かかる製造工程は、所定サイズの発光素子
搭載基板３を連設し、大型の発光素子搭載基板３を得た
後、連続して発光素子アレイ１を電源供給路ａ上に実装
することができるため、従来のような発光素子アレイ１
を直線的に配列させるための煩わしい発光素子搭載基板
３の位置決め工程がなくなることから生産性が向上し、
また、従来の製造工程のように発光素子アレイを発光素
子搭載基板の端部に対し突出させた状態で保管すること
がないため、製造工程における発光素子アレイ１（突出
した個所）の破損の心配がない。また、所定の大きさの
発光素子搭載基板３を複数個用意し、必要に応じた大き
さの発光素子アセンブリＡを得ることから、大型の発光
素子搭載基板を用意することに比べ、基板コストを削減
することができ、また製造工程における生産効率もアッ
プすることから、製造コストを低減することができ安価
な発光素子アセンブリＡが得られるものである。

【００２３】尚、本発明の製造方法において、前述した
各工程（Ｓ１〜Ｓ９）により発光素子アセンブリＡを得
るような工程としたが、発光素子搭載基板接続工程Ｓ１
及び発光素子アレイ実装工程Ｓ２を含む製造工程であれ
ば、本実施例の製造工程に限定されるものではない。

【００２４】また、発光素子アレイ実装工程Ｓ２におい
て、前述した方法により発光素子アレイ１を直線状に並
べるようにしたが、実装精度を満足するものであれば実
装方法はこの限りでない。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、少なくとも２つ以上の絶縁基
板が連設され、前記絶縁基板に形成する導体上に複数の
発光素子アレイが実装される発光素子アセンブリにおい
て、連設される前記絶縁基板の連結側の前記導体各端部
にまたがるようにして前記発光素子アレイが配設されて
なることを特徴とするものであり、前記発光素子アレイ
は、前記絶縁基板の連結側となる前記導体の各端部にま
たがるように配設され、導電性接着剤等により両絶縁基
板の前記導体上に確実に固定されることから、前記発光
素子アレイと駆動用ドライバＩＣとを良好にワイヤボン
ディングするだけでなく、電気的接続も良好で、かつ製
造工程における前記発光素子アレイの脱落の心配もな
い。

【００２６】また、少なくとも２つ以上の絶縁基板が連
設され、前記絶縁基板に形成する導体上に複数の発光素
子アレイを実装する発光素子アセンブリの製造方法にお
いて、複数の前記絶縁基板を連結する絶縁基板接続工程
と、連設される前記絶縁基板の連結側の前記導体各端部
にまたがるように前記発光素子アレイを実装する発光素
子実装工程とを含むことを特徴とするものであり、前記
絶縁基板を連結して任意の大きさの絶縁基板を得た後、
連続して前記発光素子アレイを実装することができるた
め従来のように発光素子アレイを直線的に配列させるた
めの煩わしい絶縁基板の位置決め工程がなくなることか
ら生産性を向上させることができる。また所定の大きさ
の前記絶縁基板を複数個用意し、必要に応じた大きさの
発光素子アセンブリが得られることから、大型の絶縁基
板を用意することに比べ、基板コストを削減することが
でき、また製造工程における生産効率もアップすること
から、製造コストを低減し安価な発光素子アセンブリが
得られるものである。また、従来のように発光素子アレ
イを絶縁基板の端面に対し突出させなくとも良いことか
ら、発光素子アレイ（突出した個所）を破損する恐れが
なくなり、製造工程における発光素子アセンブリの管理
が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す平面図。

【図２】同上実施例の側面図。

【図３】本発明の製造工程を示す工程フロー図。

【符号の説明】

１ 発光素子アレイ ３ 発光素子搭載基板（絶縁基板） ３ａ 端部 ５ 連結子 ａ 電源供給路（導体） Ｓ１ 発光素子搭載基板接続工程（絶縁基板接続工程） Ｓ２ 発光素子アレイ実装工程（発光素子実装工程）

フロントページの続き (72)発明者 安原 孝規 新潟県長岡市東蔵王２丁目２番34号 日本 精機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つ以上の絶縁基板が連設さ
   れ、前記絶縁基板に形成する導体上に複数の発光素子ア
   レイが実装される発光素子アセンブリにおいて、連設さ
   れる前記絶縁基板の連結側の前記導体各端部にまたがる
   ようにして前記発光素子アレイが配設されてなることを
   特徴とする発光素子アセンブリ。
2. 【請求項２】 少なくとも２つ以上の絶縁基板が連設さ
   れ、前記絶縁基板に形成する導体上に複数の発光素子ア
   レイを実装する発光素子アセンブリの製造方法におい
   て、複数の前記絶縁基板を連結する絶縁基板接続工程
   と、連設される前記絶縁基板の連結側の前記導体各端部
   にまたがるように前記発光素子アレイを実装する発光素
   子実装工程とを含むことを特徴とする発光素子アセンブ
   リの製造方法。