JPS61145877A - Ledアレイヘツド - Google Patents

Ledアレイヘツド

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Publication number
JPS61145877A
JPS61145877A JP59270105A JP27010584A JPS61145877A JP S61145877 A JPS61145877 A JP S61145877A JP 59270105 A JP59270105 A JP 59270105A JP 27010584 A JP27010584 A JP 27010584A JP S61145877 A JPS61145877 A JP S61145877A
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JP
Japan
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led array
led
groove
array chip
metal substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP59270105A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Samejima
鮫島 一博
Masaru Onishi
勝 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP59270105A priority Critical patent/JPS61145877A/ja
Publication of JPS61145877A publication Critical patent/JPS61145877A/ja
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    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
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    • H01L2224/48091Arched
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    • H01L2224/481Disposition
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    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば電子写真記録装置の記録光源として
用いるLED(発光ダイオード)アレイヘッド、特にL
ED素子の発光出力の高出力化に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は従来のLEDアレイヘッドの代表的な構成例を
示す断面図である。図において、1はM等のメタルを使
用した放熱器、2は表面に導体ノくター/を形成したセ
ラミック等の絶縁材料から成る半導体支持基板、3は複
数のLED素子を集積して形成したL′EDアレイチッ
プ、4は各LED素子を駆動するLIDドライバIC,
51はLEDアレイチップ3の裏面く形成した共通電極
と接続スる導体パターン、52はLEDアレイチップ3
上の電極とLEDドライバIC4上の電極を接続するた
めの導体パターン、53はLEDドライバIC4等に入
力する電源や信号用の導体パターン、6はリード線、7
は導体パターン53と接続する7レキクブル基板、8は
フレキシブル基板7と放熱器1とを絶縁する絶縁板であ
る。
第4図は、第3図のLEDアレイヘッドにおける回路構
成列を示す概略図である。図において、31はLED素
子、9は、LED素子31の発光信号S1をクロック信
号S、に同期して順次に転送し、かつラッチ信号83に
よって発光信号8mを固定するシフトレジスタ回路と、
ラッチ回路を含む論理回路群である。10は、発光信号
5tlcしたがって各LED素子31を駆動するトラン
ジスタで構成したドライバ群である。論理回路群9とド
ライバ群10は、LEDドライバIC4に搭載されてい
る。
上記第3図及び第4図に示すように構成された従来のL
EDアレイヘッドにおいて、各LED素子31を発光さ
せるためK、ドライバ群10よシ各LED素子31に所
定の電圧を印加して、電流を各LED素子31に供給し
ている。各LED素子31のカソード側はLEDアレイ
チップ3の裏面で共通電極により共通化されておシ、こ
の裏面の共通電極から半導体支持基板2上の導体パター
ン51を通シ、さらに、各導体パターン52.53及び
フレキシブル基板7を介してLED駆動電源の接地電極
端子に接続している。そして、これらの各導体パターン
51,52.53やフレキシブル基板7上の導体パター
ンの厚みは数十μmと薄く、この厚さはパターン形成時
のエツチング等の関係上で厚くできないのが現状である
。したがって、各LED素子31に対する駆動系、すな
わち、電力供給配線と電流帰還配線にはそれぞれ所定の
抵抗R1(図示しない)、R2が存在している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来のLEDアレイヘッドでは。
とのLEDアレイヘッドのLED素子31の数は、記碌
幅や解像度によっても異なるが、約2048〜4096
素子を搭載するのが一般的である。そして、例えばA4
サイズの記録速度として10枚/分を達成するためK1
.各LED素子31には約5mA程度の電流を供給して
いる。また、LEDアレイヘッドの走査方法としては、
高印字品質の記碌画偉を得るために分割して点灯するの
が普通であシ、通常4分割走査している。したがって、
LEDアレイヘッドに供給する電流は、最大で約2.5
〜5A程度となる。このように、供給すべき電流値が数
Aの場合に、前述した各抵抗R* −Rtの存在はLE
Dアレイヘッドの駆動に対して大きな影響を与えない。
しかるに、LEDアレイヘッドの発光出力を高出力化し
て高速記録装置を得ようとした場合に、上記各抵抗R*
 −Rtの存在は大きな障害となる。一般に:、LED
素子31の発光出力を大きくするには、これ釦供給する
電流値を大きくしなければならない。したがって、高速
記録を達成するためには、LEDアレイヘッドとして数
十Aという大電流の入出力を可能にする必要がある。と
ころが、このような大電流を必要とする場合は、上記各
抵抗Rt 、 Rtの存在により、LED駆動亀源とL
ED素子31間で抵抗R,による電圧降下や抵抗R1に
よるLED素子31のカソード電位上昇が大きくなり、
LEDドライバIC4の動作やLED素子31の発光出
力が不安定となる。
さらK、上記のような大電流を流すためにフレキシブル
基板7の導体厚さを増加したシ、電流供給及び電流帰還
パターン喝を増大する必要があシ、このため、LEDア
レイヘッドの性能低下、コストの上昇という問題点があ
った。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、LED素子に発光出力の不安定性を伴うことなく
大電流の供給を行って、発光出力の高出力化を図ること
ができるLEDアレイヘッドを得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明のLF:、Dアレイヘッドは、LEDアレイチ
ップの支持基板として絶縁層を形成したメタル基板を用
い、このメタル基板の表面に直線状の溝を形成し、この
溝の中1cLEDアレイチップを配列して設け、このL
EDアレイチップの裏面に形成した共通電極とメタル基
板の導体とを直接接続したものである。
(作用〕 この発明のLEDアレイヘッドにおいては、LEDアレ
イチップの支持基板として絶縁層を形成したメタル基板
を用い、LEDIK動系の配線抵抗を小さくするために
、メタル基板の表面に直線状の溝を形成し、この溝の中
KLEDアレイチップを配列して設けること釦よプ、メ
タル基板を大電流の流通可能な電流帰還用導体となし得
、これKよシ、LED素子の発光出力の高出力化を安定
して達成させる。
〔実施列〕
第1図はこの発明の一実施例であるLEDアレイヘッド
の構成を示す断面図、第2図は、第1図のLEDアレイ
ヘッドにおけるLEDアレイチップ部分を示す拡大断面
図である。上記各図において、放熱器1.LEDアレイ
チップ3 、LEDドライバIC4、リード線6.フレ
キシブル基板7及び絶縁板8は、上記第3図に示す従来
のLEDアレイヘッドと同一のものである。各図中で、
11はエポキシ樹脂等から成る絶縁層、21は、表面に
絶縁層11を一様に形成し、かつ各導体パターン54.
55を形成したMやステンレス等のメタル基板である。
このメタル基板21上には、LEDアレイチップ3を配
列する場所に溝12が設けである。そして、第2図に示
すように、LEDアレイチップ30幅をり、絶縁層11
の厚さをdとした時、溝12の深さDは、LEDアレイ
チップ3の裏面に形成した共通電極と接続するために、
絶縁層11の厚さdよ勺も大きな値の深さD(≧d)を
有する。また、#12の暢lはLEDアレイチップ3の
幅りよシも大きい。LEDアレイチップ3とメタル基板
21とは導電性接着剤等で接続している。このような構
成では、メタル基板21を大電流の流通可能な電流帰還
用導体とすることができる。そして、メタル基板21と
物理的に接触した、あるいは4電性液着剤等で接続した
放熱器1から、LED駆動電源への接地電極端子をとる
ことができる。、したがって、各LED素子31のカン
ード側の配線に存在する抵抗R7は、上記第3図に示す
従来のLEDアレイヘッドの構成に比べて導体面積を大
きくできるので、極めて小さな抵抗値とすることができ
る。また、一般11CLEDアレイヘッドでは、LBD
アレイチップ3上く形成した複数の発光部が直線状とな
るように、複数のLEDアレイチップ3を連続して配置
する必要がある。そして、この直線性の精度は、例えば
50μm以下の高精度が要求されている。この発明の構
成によるLEDアレイヘッドでは、LEDアレイチップ
3を直線状に配列することを容易に実現することが可能
である。このためKは、メタル基板21上に形成した直
線性の良い溝12の少なくとも一方の壁に沿って複数の
LEDアレイチップ3を配列することによって、上記し
た直線状の配列を極めて容易に実現できるものである。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明したとお9、LEDアレイヘッドに
おいて、絶縁層を形成したメタル基板の表面に直線状の
溝を形成し、この溝の中にLEDアレイチップを配列し
て設けたので、メタル基板を大電流の流通可能な電流帰
還用導体となし得るため、構成の小形化が可能となシ、
コストの低下を図ることができる。また、LED駆動系
の配線に存在する抵抗を小さくすることができ、LED
素子に発光出力の不安定性を伴うことなく大電流の供給
を行って、LEDアレイヘッドの発光出力の高出力化が
できる。さらに、複数のLEDアレイチップを高精度に
、かつ直線状に配列することが容易にできるなどの優れ
た効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例であるLEDアレイヘッド
の構成を示す断面図、第2図は、第1図のLEDアレイ
ヘッドにおけるLEDアレイチップ部分を示す拡大断面
図、第3図は従来のLEDアレイヘッドの代表的な構成
例を示す断面図、第4図は、第3図のLEDアレイヘッ
ドにおける回路構成例を示す概略図である。 図だおいて、1・・・放熱器、2・・・半導体支持基板
、3・・・LEDアレイチップ、4・・・LEDドライ
バIC16・・・リード線、7・・・フレキシブル基板
、8・・・絶縁板、9・・・論理回路群、10・・・ド
ライバ群、11・・・絶縁層、12・・・溝、21・・
・メタル基板、31・・・LED素子、51,52.5
3.54.55・・・導体パターンである。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)厚さdの絶縁層を形成したメタル基板上に導体パ
    ターンを形成して、複数のLEDドライバIC、LED
    アレイチップを搭載したLEDアレイヘッドを構成し、
    幅Lの前記LEDアレイチップを前記メタル基板上に配
    列するため、このメタル基板の表面に幅l(l>L)、
    深さD(D≧d)の直線状の溝を形成し、この溝の中に
    前記LEDアレイチップを配列して設け、このLEDア
    レイチップの裏面に形成した共通電極と前記メタル基板
    の導体とを直接接続し、このメタル基板をLED駆動系
    の導体として用いることを特徴とするLEDアレイヘッ
    ド。
  2. (2)前記溝の壁に沿つて前記複数のLEDアレイチッ
    プを配列することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のLEDアレイヘッド。
JP59270105A 1984-12-19 1984-12-19 Ledアレイヘツド Pending JPS61145877A (ja)

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JP59270105A JPS61145877A (ja) 1984-12-19 1984-12-19 Ledアレイヘツド

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