JPH11179959A - 光プリンタヘッド - Google Patents

光プリンタヘッド

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JPH11179959A
JPH11179959A JP35529097A JP35529097A JPH11179959A JP H11179959 A JPH11179959 A JP H11179959A JP 35529097 A JP35529097 A JP 35529097A JP 35529097 A JP35529097 A JP 35529097A JP H11179959 A JPH11179959 A JP H11179959A
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light emitting
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Abstract

(57)【要約】 【課題】LEDアレイチップの一主面に個別電極端子を
形成するための広いスペースが必要となり、LEDアレ
イチップの小型化が困難であった。 【解決手段】複数個の給電配線2を有する基板1の一主
面に、端面発光型のLEDアレイチップ3を、該チップ
3の発光部構成層3b,3cが前記給電配線2に異方性
導電接着剤5を介して直に接続されるようにして取着さ
せる。これにより、LEDアレイチップ3の一主面には
発光部構成層3b,3cを給電配線2に接続させるため
の複数個の個別電極端子等を別途、設ける必要がなくな
り、これによってLEDアレイチップ3の小型化が可能
になるとともに、LEDアレイチップの良品率も向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真プリンタ等
の画像形成手段として用いられる固体走査方式の光プリ
ンタヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子写真プリンタ等の画像形
成手段として光プリンタヘッドが用いられている。かか
る光プリンタヘッドは、複数個の給電配線を有する基板
の一主面に、発光ダイオードアレイチップ(以下、LE
Dアレイチップという)を取着した構造を有している。
前記LEDアレイチップは、例えば図5に示す如く、そ
の一主面に、直線状に配列された複数個の発光部12
と、該素子12に個々に対応して設けられる複数個の個
別電極端子13とを有しており、これらの個別電極端子
13とチップ11の他主面に設けられるグランド電極
(図示せず)との間に所定の電力を印加することによっ
て発光部12を発光・駆動させるようになっている。
【0003】尚、前記LEDアレイチップ11の個別電
極端子13やグランド電極はボンディングワイヤ等の接
続部材を介して基板上の給電配線に電気的に接続され、
これによって外部電源からの電力を基板上の給電配線を
介して発光部12に印加するようになっている。
【0004】そして、前記LEDアレイチップ11の発
光部12の発する光はレンズ等の光学系を介して外部の
感光体に照射され、感光体に所定の潜像を形成すること
によって光プリンタヘッドとして機能する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の光プリンタヘッドによれば、LEDアレイチップ1
1の一主面には発光部12と同数の個別電極端子13が
設けられている。このため、LEDアレイチップ11の
一主面にはこれらの個別電極端子13を形成するための
広いスペースが必要となり、このことがLEDアレイチ
ップ11の小型化を困難なものとしていた。
【0006】また前述のLEDアレイチップ11は、一
般に従来周知の半導体製造技術により形成した半導体ウ
エハーをダイシングすることによって一度に複数個が製
作されるようになっている。ところが、LEDアレイチ
ップ11の小型化が前述のように困難である場合、1枚
の半導体ウエハーより得られるLEDアレイチップ11
の個数が少なくなってしまい、チップ一個当たりの製造
コストが高価なものとなる欠点も有していた。
【0007】更に前述したLEDアレイチップ11の端
子電極13は、従来周知の薄膜形成技術、具体的にはス
パッタリング法やフォトリソグラフィー技術等によって
チップ11の一主面に高密度(20〜40μmピッチ)
に形成されており、隣接する個別電極端子間の間隔が極
めて短いことから、この間でショートを起こすことが多
く、このことがLEDアレイチップ11の良品率を低下
させる原因の一つとなっていた。
【0008】また更に前述のLEDアレイチップ11
は、個別電極端子13の一部を発光部12上に被着させ
て両者を接続するようにしているため、個別電極配線1
3が発光部12の発光面を覆ってしまわないように個別
電極配線13の一部を出来るだけ細く形成しなければな
らない。このような個別電極端子13を前述の薄膜形成
技術によって形成すると、個別電極端子13が途中で断
線してしまうことが多く、このこともLEDアレイチッ
プ11の良品率を低下させる原因の一つとなっていた。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、本発明の光プリンタヘッドは、複数
個の給電配線を有する基板の一主面に、端面発光型の発
光ダイオードアレイチップを、該チップの発光部構成層
が前記給電配線に異方性導電接着剤を介して直に接続さ
れるようにして取着してなるものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図1は本発明の光プリンタヘッドの
一形態を示す斜視図、図2は図1のX−X線断面図、図
3は図1のY−Y線断面図、図4は図1の光プリンタヘ
ッドに使用される発光ダイオードアレイチップ(LED
アレイチップ)の平面図であり、1は基板、2は給電配
線、3はLEDアレイチップ、3b,3cはLEDアレ
イチップ3の発光部構成層、5は異方性導電接着剤であ
る。
【0011】前記基板1は、例えばアルミナセラミック
スやガラスエポキシ樹脂,ホウ珪酸ガラス,結晶質ガラ
ス等の電気絶縁性材料から成り、その一主面で複数個の
給電配線2から成る回路パターンや後述するLEDアレ
イチップ3等を支持するための支持母材として機能す
る。
【0012】また前記基板1上の給電配線2は、金や
銀,アルミニウム,ニッケル等の金属材料から成り、L
EDアレイチップ3の各発光部構成層3b,3cに後述
する異方性導電接着剤5等を介して外部電源からの電力
を供給する作用を為す。これらの給電配線2は、基板1
の一端側において図示しないコネクタ等を介して外部の
電気回路(プリンタ本体など)に電気的に接続される。
【0013】尚、前記給電配線2は、前述の金属材料を
スパッタリング法やフォトリソグラフィー技術等の薄膜
形成技術によって所定パターンに微細加工したり、或い
は、所定の導電ペーストをスクリーン印刷等の厚膜形成
技術によって所定パターンに印刷・塗布し、これを高温
で焼き付けることによって形成される。
【0014】そしてこのような給電配線2を有した基板
1の一主面には、端面発光型のLEDアレイチップ3
が、該チップ3の発光部構成層3b,3cを前記給電配
線2に異方性導電接着剤5を介して直に接続するように
して取着・実装されている。
【0015】前記LEDアレイチップ3は、発光部構成
層3cと給電配線2との間に介在される異方性導電接着
剤5中の導電性微粒子5bをLEDアレイチップ3の一
方の電極として機能させるようにしたものであり、この
導電性微粒子5bと、チップ3の他主面に形成されるグ
ランド電極3gとの間に外部電源からの電力を印加する
ことによってチップ3のエッジに沿って配列させた複数
個の発光部構成層3b,3cを個々に発光・駆動し、該
発光した光をLEDアレイチップ3の端面より外部に放
出するようになっている。
【0016】例えばLEDアレイチップ3が、GaAs
基板3aの一主面側に発光部を構成するn型半導体層3
b及びp型半導体層3cと、窓付きの絶縁膜3dとを積
層し、かつ他主面側にグランド電極3gを被着させた構
造を有している場合、異方性導電接着剤5中の導電性微
粒子5bが絶縁膜3dの窓内に位置するp型半導体層3
cに対して直に接触するようになっており、異方性導電
接着剤5とグランド電極3gとの間に所定の電力を印加
することによってn型半導体層3bとp型半導体層3c
との接合面(pn接合面)4において所定波長の光を発
するようになっている。
【0017】尚、このようなLEDアレイチップ3は従
来周知の半導体製造技術によって一度に複数個が製作さ
れる。具体的には、例えばGaAsP系のLEDアレイ
チップ3を製作する場合、まずGaAsから成る半導体
ウエハーを炉中にて高温に加熱するとともにAsH3
PH3 とGaを適量に含むガスを接触させてウエハーの
表面にn型半導体3bのGaAsP(ガリウム−砒素−
リン)の単結晶を成長させ、次にGaAsP単結晶表面
にSi3 4 (窒化シリコン)の窓付絶縁膜3dを被着
させ、その後、前記窓部にZn(亜鉛)のガスをさら
し、GaAsP単結晶の一部にZnを拡散させてp型半
導体層3cを形成することによってpn接合をもたせ、
このような半導体ウエハーを複数個の発光部、例えば1
28個の発光部毎にダイシングすることによって一度に
複数個が製作される。
【0018】一方、前記LEDアレイチップ3の電極と
して機能する異方性導電接着剤5は、エポキシ樹脂やア
クリル樹脂等の樹脂5a中に銀や金等の導電性微粒子5
b(径5〜10μm)を所定の割合(含有率:10〜9
0重量%)で添加・混合して構成される。
【0019】前記異方性導電接着剤5は、その中に含ま
れている導電性微粒子5bを発光部と給電配線2との
間、より具体的には絶縁膜3dの窓内に位置するp型半
導体層3cと給電配線2との間に挟み込んで両者を電気
的に接続させるとともに、接着剤としての樹脂5aでも
ってLEDアレイチップ3を基板1に接着する作用を為
し、これによってLEDアレイチップ3が基板1の一主
面に取着・実装されるようになっている。
【0020】尚、前記LEDアレイチップ3の基板1へ
の取着は、まず給電配線2が形成されている基板1の一
主面に、樹脂5aの前駆体を用いて作製した液状の異方
性導電接着剤5をディスペンサー等によって帯状に塗布
し、次に該塗布面にLEDアレイチップ3を押圧し、L
EDアレイチップ3のp型半導体層3cと給電配線2と
で異方性導電接着剤5中の導電性微粒子5bを挟持した
状態で前記異方性導電接着剤5に熱を印加し、樹脂5a
の前駆体を熱硬化させることによって行われ、これによ
って発光部構成層3b,3cと給電配線2とが異方性導
電接着剤5により電気的に接続され、同時にLEDアレ
イチップ3が基板1に接着・固定される。この場合、各
LEDアレイチップ3の構成層3b,3cはその総数が
極めて多い場合でもその全てが基板1の給電配線2に異
方性導電接着剤5を介して一度に、且つ強固に電気的接
続されることから、LEDアレイチップ3の各発光部構
成層3b,3cと給電配線2との電気的接続を極めて短
時間に行うことができ、光プリンタヘッドの組立の作業
性が向上する。
【0021】またLEDアレイチップ3の他主面に形成
される他方電極としてのグランド電極3gは、図示しな
いボンディングワイヤや他の回路基板等を介して基板1
上の配線に電気的に接続され、更にコネクタ等を介して
外部の電気回路と電気的に接続されることとなる。
【0022】そして前記LEDアレイチップ3の端面よ
り放出される光の光路上には図示しないレンズが配置さ
れるようになっており、LEDアレイチップ3からの光
を前記レンズを介して外部の感光体に照射させることに
よって感光体に潜像を形成するようになっている。
【0023】以上のような本形態の光プリンタヘッドに
おいては、複数個の給電配線2を有する基板1の一主面
に、端面発光型のLEDアレイチップ3を、該チップ3
の発光部構成層3b,3cが前記給電配線2に異方性導
電接着剤5を介して直に接続されるようにして取着させ
たことから、チップ3の一主面には発光部構成層3b,
3cを給電配線2に接続させるための複数個の個別電極
端子等を別途、設ける必要がなくなり、これによってL
EDアレイチップ3の小型化が可能になるとともに、個
別電極端子等の形成が不要となったことでLEDアレイ
チップ3の良品率も向上する。
【0024】また前述の如く、個々のLEDアレイチッ
プ3が小型化されると、1枚の半導体ウエハーより得ら
れるLEDアレイチップ3の数を増やすことができるた
め、前述した良品率向上の効果と相まってLEDアレイ
チップ3の製造コストが大幅に低減され、製品としての
光プリンタヘッドを安価になすことが可能となる。
【0025】更に本形態の光プリンタヘッドにおいて
は、LEDアレイチップ3が端面発光型であるため、L
EDアレイチップ3の一主面と対面配置される給電配線
2の線幅等に何ら制約を受けることはなく、給電配線2
を電力の供給に十分な線幅、例えば、発光部と略等しい
か、それ以上の幅でもって形成することができる。
【0026】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々
の変更が可能である。例えば、上述の形態において説明
を簡略化するために1個の基板上にLEDアレイチップ
を1個だけ搭載する例でもって説明したが、1個の基板
上に複数個のLEDアレイチップを搭載しても良いこと
は勿論であり、例えば、A4サイズ,600dpiの光
プリンタヘッドを構成する場合、1個の基板上に、12
8個の発光部が24個/mmの線密度で配列されている
LEDアレイチップを40個、取着させることによって
光プリンタヘッドが構成される。
【0027】
【発明の効果】本発明の光プリンタヘッドによれば、複
数個の給電配線を有する基板の一主面に、端面発光型の
LEDアレイチップを、該チップの発光部構成層が前記
給電配線に異方性導電接着剤を介して直に接続されるよ
うにして取着させたことから、LEDアレイチップの一
主面には発光部構成層を給電配線に接続させるための複
数個の個別電極端子等を別途、設ける必要がなくなり、
これによってLEDアレイチップの小型化が可能になる
とともに、個別電極端子等の形成が不要となったことで
LEDアレイチップの良品率も向上する。
【0028】また前述の如く、個々のLEDアレイチッ
プが小型化されると、1枚の半導体ウエハーより得られ
るLEDアレイチップの数を増やすことができるため、
前述した良品率向上の効果と相まってLEDアレイチッ
プの製造コストが大幅に低減されるようになり、製品と
しての光プリンタヘッドを安価になすことが可能とな
る。
【0029】更に本発明の光プリンタヘッドにおいて
は、LEDアレイチップが端面発光型であるため、LE
Dアレイチップの一主面と対面配置される基板上の給電
配線はその線幅等に何ら制約を受けることはなく、給電
配線を電力の供給に十分な線幅、例えば、発光部と略等
しいか、それ以上の幅でもって形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光プリンタヘッドの一形態を示す断面
図である。
【図2】図1のX−X線断面図である。
【図3】図1のY−Y線断面図である。
【図4】図1の光プリンタヘッドに使用されるLEDア
レイチップの平面図である。
【図5】従来の光プリンタヘッドに使用されるLEDア
レイチップの平面図である。
【符号の説明】
1・・・基板 2・・・給電配線 3・・・LEDアレイチップ(発光ダイオードアレイチ
ップ) 3b,3c・・・発光部構成層 5・・・異方性導電接着剤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数個の給電配線を有する基板の一主面
    に、端面発光型の発光ダイオードアレイチップを、該チ
    ップの発光部構成層が前記給電配線に異方性導電接着剤
    を介して直に接続されるようにして取着してなる光プリ
    ンタヘッド。
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