JPH02155671A - Ledプリントヘッド・アセンブリ及びledダイをプリントヘッドにアセンブリする方法及びledプリントヘッドのアセンブリ方法 - Google Patents

Ledプリントヘッド・アセンブリ及びledダイをプリントヘッドにアセンブリする方法及びledプリントヘッドのアセンブリ方法

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JPH02155671A
JPH02155671A JP1264816A JP26481689A JPH02155671A JP H02155671 A JPH02155671 A JP H02155671A JP 1264816 A JP1264816 A JP 1264816A JP 26481689 A JP26481689 A JP 26481689A JP H02155671 A JPH02155671 A JP H02155671A
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tile
led
die
fixture
adhesive
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JP1264816A
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Jospeh W Dody
ジョセフ・ダブリュー・ダディ
Richard J Klinke
リチャード・ジェイ・リンク
Christopher A Lowery
クリストファー・エイ・ローリー
Vera D Vallentin-Price
ヴェラ・ディー・ヴァレンチン―プライス
Gary D Sasser
ゲイリー・ディー・セッサー
William P Sullivan
ウイリアム・ピー・サリバン
Michael Bertagne
マイケル・バーテグネ
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Publication date
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays

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  • Led Device Packages (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)

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】 [発明の技術分野] 本発明は、一般に非衝撃式プリンタに関し、特にプリン
トヘッド・アセンブリとそのアセンブリ方法に関する。
[従来技術とその問題点] テキスト印刷でもグラフィックス印刷でも非衝撃式プリ
ンタを用いるのが、望ましくなってきた。
こうした非衝撃式プリンタには、電子写真技法が用いら
れている。移動ドラムまたはベルトの表面に静電荷を蓄
え、この表面の選択した領域を光にさらして、放電させ
る。代替案として、照明によって帯電領域を形成するこ
とも可能である。
印刷用トナーが、該ドラムに対して用いられ、このトナ
ーは、静電荷を有する領域には付着するが、放電領域に
は付着しない。次に、トナーは、普通紙に転写され、普
通紙に対し熱融着させられる。照射領域と非照射領域の
制御によって、普通紙に、文字、ライン、及び、他の像
を形成することができる。
あるタイプの非衡撃式プリンタの場合には、受光ドラム
表面の露光に発光ダイオード(LED)のアレイが利用
されている。レンズに隣接して、−列になった微少のダ
イオードが配置され、照射を受ける表面にLEDの像が
並ぶことになる。プリンタによっては、多数の列をなす
LEDを用いるものもある。照射表面が移動して、LE
Dの列を通過する際、LEDを選択的に活動状態にして
、光を出すものもあれば、光を出さないものもあるよう
にすることによって、ドラム表面に露光部分と非露光部
分を生じ、活動状態のLEDに対応するパターンが形成
される。
こうしたプリンタで良好な解像度と画質を得るには、L
EDの物理的寸法は、極小でなければならず、また、極
めて厳しい位置公差を維持しなければならない。寸法上
の公差はしばしば、数10マイクロメートルにすぎない
ことになる。
最低の集積化レベルの場合、従来の技法によって、ガリ
ウム砒素チップまたはダイに複数の発光ダイオードが形
成される。LEDのサイズ及び位置については、十分に
確立した技法によって、制御される。LEDが形成され
るウェーハは、それぞれ、列をなすLEDを備えた、個
々のダイに慎重にカットされる。典型的な実施例の場合
、こうしたダイは、長さが±2マイクロメートル、幅が
責5マイクロメートルでカットされる。例示の長さ約8
ミリメートルのダイの場合には、その全長に沿って96
のLEDを並べることができる。
実際に問題となるのは、良好な画像の質を得るのに必要
な精度を保ちながら、これらのLEDを備えたダイを整
列させる点である。精密であるだけでなく、経済的でも
あるアセンブリ技法が、重要になる。
本書での説明のため、LEDが形成されるLEDのダイ
の面を正面と称し、その反対側の面を裏面と称すること
にする。同じ用語が集積回路チップ、取付はタイル等の
ようなアセンブリの他の部品にも用いられる。各場合と
も、LEDと同じ方向に向いた面を正面と称する。
アセンブリのためには、座標系の利用がやはり、とする
。Z方向は、これらの方向に対して垂直をなし、一般に
LEDから送り出される光の方向である。それは、高さ
とみなすことができる。
典型的な実施例の場合、ビジネスサイズの用紙の幅に対
応する長さを備えたプリントヘッドには、2592個の
発光ダイオードが設けられている。ユーザーは、ページ
の全幅におけるずれよりも、ラインの変位またはページ
中央における文字の欠陥に対して、より過敏であるため
、アレイ全体の長さよりも、隣接するLED間の寸法に
対する精密な制御の方が重要である。ダイ上におけるL
EDの間隔は、ホ) IJソグラフィによって十分に制
御される。隣接するダイの端部におけるLED間の間隔
は、LEDプリントヘッドのアセンブリに関する領域で
ある。ダイの端部における隣接するLEDの一般的な公
差は、X方向においてわずかに±10マイクロメートル
にすぎない。
同様に、Y方向における公差は、隣接するダイの端部で
±25マイクロメートルであり、プリントヘッド全体に
沿った全“うねり”は、±75マイクロメートルである
。Z方向における公差は、±25ミクロンであって、ア
レイの全長にわたって、LEDからの光の受光表面に対
する鮮鋭な焦点合かせが可能になっている。
はぼ直線で、共面上に列をなすLEDを備えたプリント
ヘッドを迅速にかつ経済的にアセンブリする技法を提供
することが、望ましい。寸法公差に対する厳しい制御は
、重要である。了レイのアセンブリは、最終製品の生産
量が最大になるように行なわれるので、オペレータによ
るエラーの可能I生を最小限におさえ、コンポーネント
のテストが即座に行なえるようにするのが重要である。
[発明の目的コ 従って本発明の目的は、寸法公差が厳しく *lI (
Itできるとともに生産効率の高いプリントヘッド・ア
センブリとそのアセンブリ技法を与えることである。
[発明の概要] 従って、現在における望ましい実施例に基づいて本発明
を実施する場合、複数の金属タイルが導電性の接着剤で
固定された正面を有する剛性の金属母板が設けられる。
各タイルには、タイル正面の固定される全てのものを越
えて延びる側方エツジの両端のそれぞれに沿って、その
正面に露出領域が備わっている。平面基準表面を有する
取付は具にタイルをアセンブルすることによって、全て
のタイルの正面における露出領域が、所定の基準平面に
固定されることになる。アセンブリ時に、タイルのエツ
ジが突き合わせになる平らな表面が、アセンブリ固定具
に備わっているので、全てのタイルの側方エツジの1つ
が、所定の直線に沿って整列する。サブアセンブリ取付
は具にアセンブルすることによって、各タイルの正面に
、エツジから所定の距離をあけ、列をなすように、複数
のLEDのダイか固定される。こうして、隣接したタイ
ルにおけるLEDの列の整列がなされ、ダイの面が、は
ぼ共面をなす。
[発明の詳細な説明コ 本発明の実施に関連する原理は、たくさんの精密な小部
品を作るのではなく、精密な取付は具にプリントヘッド
のコンポーネントをアセンブルするということである。
これによって、全ての部品を高精度に作って、精密な寸
法の最終製品を得ようとするのに比べて、製品の製造が
はるかに安価になる。該アセンブリは、複数の娘タイル
が接着剤によって結合されている母板から構成されてい
る。各タイルには、それぞれ、列をなすLEDを含む複
数のダイか、結合されている。LEDのダイは、精密に
作られている。精密なサブアセンブリ取付は具を利用し
て、各タイル毎にダイの位置決めが施される。次に、タ
イルが、精密アセンブリ取付け具上に逆に配置され、そ
の上に母板が載せられる。さかさまにアセンブルするこ
とによって、部品のアライメントをとり、LEDの正面
を単一平面に保つのが容易になる。
LEDのアセンブリの基礎になるのは1、プリンタに固
定することが可能なアルミ合金の母板10である。母板
の正面には、LEDの像の焦点を受光ドラム等に結ぶた
めのレンズを支持するカバー(不図示)のエツジを受け
る溝11が、周囲に設けられている。母板10の端部近
くには、信号及び電力をアセンブリに送るための一般的
な電気コネクタ12が設けられている。母板10は、ア
センブリに取りつけられるLED及び集積回路の接地面
としての働きをするものである。
母板10の全長に沿って、9つの取付はタイル13が一
列に配置されている。タイル13は、導電性の銀充填エ
ポキシ接着剤及び急結アクリル接着剤によって、母板1
0の正面に固定される。母板の全長に沿って延びる1対
の平行溝14の間には、導電性で、熱伝導性の接着剤が
塗布される。タイルの側方エツジ領域と、母板10の溝
14外側との間において、母板10の全長に沿って、ア
クリル接着剤が塗布される。溝14は、2つの接着剤を
分離する働きをする。
アセンブリの中心に沿って、1列のLEDデバイス16
が設けられている。各ダイは、長さが約8ミリメートル
で、幅が約1ミリメートルである。
こうした3つのダイか、導電性の銀を充填したエポキシ
接着剤によって、各タイルの正面に接着されている。各
タイルにおけるLEDデバイスの列の各側部には、1列
をなす集積回路チップ17が配置されている。アセンブ
リの動作時には、所望な゛らば、選択された発光ダイオ
ードに電流を供給するだめの集積回路チップ17で電気
信号処理が行なわれる。各ダイ毎に96のLEDを備え
た典型的な実施例の場合、各チップ17は、それぞれの
ダイにおけるLEDの半分を駆動するための集積回路の
LED電流駆動器を48個備えている。
中心線の両側における集積回路チップ17の列の外側に
は、各タイルの正面に対し、従来のプリント回路基板1
8が接着されている。電気コネクタ12からの電気接続
部を受けるだけでなく、プリント回路基板18は、トリ
ミング抵抗器、阻止コンデンサ、及び、他の個別コンポ
ーネントの取付は具としての働きもし得るものである。
プリント回路基板18と、それに関連した集積回路の間
には、ワイヤ結合電気接続部(不図示)が形成されてい
る。
同様に、チップとLEDダイの間にも、ワイヤ結合電気
接続部が形成される。アセンブリ内の電気接続は、本発
明の一部をなすものではないので、分りやすくするため
、説明図から省略されている。
LEDの製作後、慎重にダイをカットするので、ダイ1
6へのLEDの配置は、精確に行なわれる。
次に、LEDのダイ16は、タイル13上に正確に位置
決めされる。最後に、タイルが、母板10に対し正確に
位置決めされる。こうして、LEDの母板lOに対する
精密な位置決めが行なわれる。
タイル正面に固定されたプリント回路基板のエツジを超
えて延びる、各タイルの向かい合った側方エツジのそれ
ぞれに沿って、露出領域19が残されている。これらの
タイル正面における露出領域は、精密なアセンブリ取付
は具に位置決めすることによって、基準平面に取りつけ
られる基準表面である。
タイルは、アセンブリに精確に位置決めされるので、各
タイル13に、LEDダイ16を正確に位置決めするこ
とが重要になる。第2図及び第3図には、部分正面図及
び断面図の形で、タイル上にダイをアセンブルするため
の取付は具が示されている。この取付は具には、取付は
タイル13を載せる、なめらかで、平らなベースプレー
ト21が備わっている。該タイル13は、カンチレバー
状のオーバハング22の下をダイ基準ガイド23によっ
てスライドする。このタイル13は、その正面が上を向
き、方のエツジ(基準エツジとして形成)がオーバハン
グの下方の肩24に接するように、ベースプレート上に
配置される。ダイ基準ガイド23のアンダーカット26
によって、肩24が、タイルの基準エツジのちょうど前
半分と接するようになっている。
注目すべきは、タイル13が精確には短形ではないとい
う点にある。タイルの中心に近いLEDダイの位置から
各側方エツジに向かって延びるタイル13の両端部には
、はとんど気づかない面取りが施されているのが望まし
い。適切な面取りが、はんの1°程度ということが分っ
ている。
平坦部分36(図には、別個に示されていない)が、タ
イル端部の中央に少し残されており、基準点の働きをす
るようになっている。端部はテーパ状のため、製造が容
易になる。タイル中央部におけるLEDアレイの長さが
、重要な寸法である。
従って、タイルの全長にわたって、厳しい公差を保つ必
要はないが、基準点すなわちフラット部分36の領域だ
けは、その必要がある。基準表面とは反対側の端部にお
けるタイルのコーナの1つ28は、サブアセンブリ取付
は具において、また、その後の、アセンブリ取付は具に
おいて、タイルの適正な配向を施すため、明確なマーカ
として面取りが行なわれる。
タイル13は、一方の端部の基準フラット部分36が、
サイドガイド27のエツジと係合するように、アセンブ
リ取付は具に配置される。サイドガイド27は、ダイ基
準ガイド23の肩24に対し正確に直角をなし、肩は、
さらに、オーバハング25のリップ25とちょうど平行
になっている。リップ25と肩24との距離も、正確に
分っている。この全てによって、タイルの基準エツジ(
1方の側方エツジ)が、その全長にわたって肩24に押
しつけられ、タイル端部の中央部分36がサイドガイド
27に接触するといった形をとる。タイルの正確な既知
の位置決めが確保される。
サブアセンブリ取付は具における適正位置にタイル13
を配置すると、タイル13の裏面を真空にして、空気圧
で下方へしっかりと押さえつけれらるようにするだけの
真空チャック(不図示)によって、タイルは、−時的に
、所定位置に保持できることになる。
この時点で、一方のエツジがオーバハングのリップ25
に押しつけられ、端部がサイドガイドに押しつけられる
ようにして、列をなすLEDを備えたダイ16を配置す
る。これによって、タイルの基準エツジ及び一方の端部
に関して、ダイか精密に位置決めされる。
次にLEDエツジがオーバハングのリップ25に押しつ
けられ、その端部が第1のダイの端部に接するように、
第2のダイの配置を行なう。次に、エツジが該リップに
押しつけられ、その端部が第2のダイの端部に押しつけ
られるように、第3のダイ (第2図には不図示)の配
置を行なう。リップ25によって、肩24に接するタイ
ルの基準エツジと平行に、また、それから既知の間隔を
おいた直線をなすように、3つのダイか整列する。
LEDダイ自体は、精密に作られている。LEDは、従
来の技法によって、比較的大形のウェーハ上における推
定されるダイのアレイに形成される。テストを行なって
ウェーハの欠陥領域が排除されると、ウェーハには、ス
クライビングが施され、すなわち、分割が施され、ある
いは、精密のこ引きが施され、または、両方が施されて
、個々のダイか生じることになる。のこ引きラインまた
はスクライビングラインは、形成すべきダイにおけるL
EDのラインに対して精確な位置を占めるので、LED
がダイの既知の位置につくことになる。
サブアセンブリ取付は具にタイルの位置決めを行なう前
に、タイル13表面の、ダイ16を配置すべき位置に、
導電性エポキシ接着剤の3つの薄いバッドが、スクリー
ン印刷される。ダイ16の取付けの際、少なくともわず
かな距離だけ側方へ移動させて、確実に、底部表面が接
着剤でカバーされ、タイルに対し下方へ押し下げられて
、ダイとタイル間における接着剤の厚さが最小限におさ
えられるようにする。接着層は、はぼ厚さが均一であり
、その流動学的(rheological)特性によっ
て、ダイにわずかな圧力を加えると、確実にしっかりと
配置され、ダイ16とタイル13間における接着剤の厚
さは、はぼ均一になる。
接着剤は、また、エポキシの熱硬化のため、サブアセン
ブリ取付は具から除去される際、ダイ16をタイル13
の所定位置に保持する働きもする。生強度(green
 strength)の高いエポキシによって、所望の
性能が確保される。硬化時、接着剤によって、隣接する
ダイの間にわずかなギャップを残し、LEDダイのGa
Asの熱膨張係数に比べて高いgtonのPolyme
n Pnoducts Division of Am
1con C−(Hporationから入手し得るA
m1con C−850−5八が含まれる。
タイル基板13へのダイ16のアセンブリ後、集積回路
チップ及びプリント回路基板も、接着剤でタイルに結合
される。これらの部品の位置決めに対する寸法上の公差
は、LEDダイの位置決めほどには、重要ではない。接
着剤の硬化後、従来の方法によって、LEDダイとIC
チップの間、及び、チップとプリント回路基板の間で、
接続ワイヤを結合することが可能になる。
この時点で、タイルサブアセンブリ全体のテストが可能
になる。一般に、これには、アセンブリの1バーンイン
”に用いられる際に予測されるよりも大きいパワーレベ
ルで、LEDのテストを行なうことが必要になる。“バ
ーンイン”の後、選択された電流等におけるLEDの光
出力について、タイル13をテストすることができる。
サブアセンブリ段階でテストすることによって、最終ア
センブリ段階での生産量の損失を回避することが可能に
なる。
第4図及び第5図の部分平面図及び断面図に示すように
、アセンブリ取付は具に対する最終的なアセンブリが行
なわれる。この取付は具の場合、広いU字状のZベース
31に対し、正面を下へ向けて、複数のタイル13がア
センブルされる。Zベース31には、各エツジに沿って
延びる隆起したレール32が備わっている。レールの上
部は、精密な研削によって、平坦かつなめらかになって
おり、タイル正面のZ位置での固定のための基準平面と
して働く。タイル13は、各側方エツジの露出領域19
がレールに載るように配置される。
レール32間におけるベース31の開放チャネルによっ
て、第5図に見られるように、プリント回路基板18、
ICチップ17、及び、LEDダイ16のための、タイ
ル正面におけるクリアランスが形成されている。Zベー
ス31の底を通って、1列になったホール(孔)33が
延在しており、顕微鏡(不図示)によって、ベース31
の下方を見ることができるようになっている。ホール3
3は、隣接するタイルの2つの端部が視界に含まれるよ
うに配置されている。
一方の側方エツジがレールと平行に延びるエツジガイド
34に押しつけられるようにして、取付は具に対し、第
1の取付はタイルがセットされる。
サブアセンブリ取付は具の肩24(第2図及び第3図)
に押しつけられたタイルの同じ側方エツジが、基準エツ
ジとしてアセンブリ取付は具のエツジガイド34に押し
つけられる。エツジガイド34は、タイルの厚さの半分
だけ、レールの上方に延びており、サブアセンブリ取付
は具の肩24と同じタイル部分を押しつけるようになっ
ている。第1のタイルの端部は、基準フラット部分36
が、取付は具の端部においてレールと垂直な肩35に接
触するように、配置されている。
いったん、タイルが適正に位置決めされて、エツジガイ
ド34及び端部の肩35に押しつけられ、タイル正面の
露出領域がZ方向の位置決めレール32に載ると、タイ
ルの側方エツジに加圧する移動クランプ37によって、
所定位置にクランプされる。
スプリングローディング、空気圧式アクチュエータ、ソ
レノイド、ねじ調整等といった、さまざまなりランプメ
カニズムを用いることができる。
第1のタイルの位置決め及びクランプがすむと、側方の
エツジをエツジガイド34にしっかり押しつけて、第2
のタイルが、正面をレール32に向けて配置される。隣
接するタイルの端部ダイにおけるLED間におけるスペ
ースは、顕微鏡(便宜上、見やすいように、ビデオデイ
スプレィに接続されている)によって検分され、第2の
タイルは、適合するスペーシングが得られるまで、移動
する。
次に、第2のタイルが所定位置でクランプされる。
このプロセスが、各順次タイル毎に繰り返され、9つの
タイルからなる完全なアレイがアセンブルされる(27
のダイ)。隣接するタイルの端部ダイ間におけるわずか
なスペースは、ステンレス鋼のタイルに比べて熱膨張の
大きいアルミニウムの母板を用いられるので望ましい。
全てのタイルのアセンブリ及びクランプがすむと、もう
1度、アセンブリのチエツクを行ない、最終的に所定位
置へ固定する前に、適正でスペーレンズであるか確かめ
ておく。
アセンブリ取付は具の各端部には、レール32の上部と
ちょうど共面をなす表面38が備わっている。
少なくとも1つ、ないしは、3つ程度のビン39が、そ
の表面から突き出している。代替案として、端部表面3
8が、レールの上部から異なる既知の高さに位置するよ
うにもすることができるし、あるいは、LEDのアレイ
について所望の2寸法が得られるように、調整可能にす
ることもできる。
該表面上に基準タイル41(第1図)が配置され、基準
タイルのホール(孔)40に係合するビン39で位置決
めされる。代替案として、1つのビンと肩を基準タイル
41のエツジに係合させ、ることによって、基準タイル
41の位置決めを行なうことも可能である。基準タイル
41のそれぞれは、LEDダイを取りつけるタイル13
と同じ厚さを備えている。
ビン39によって、レンズ、取りつけ具等の基準として
後で利用できるX位置及びY位置が得られる。
LEDを支持する取付はタイル13と基準タイル41の
全てが、アセンブリ取付は具の所定位置につき、その位
置の検証がすむと、タイルの上に母板10が載せられて
、接着剤で結合されることになる。
上述のように、母板10表面には、2つのタイプの接着
剤が塗布される。母板正面における分離溝14の外側に
は、アクリル樹脂の接着剤が塗布される。
タイルの裏面における対応する領域には、アクリル接着
剤のための促進剤が塗布される。母板10における両溝
間には、銀を充填したエポキシ樹脂が塗布される。
タイル13.41の上に母板10を載せる際、少し流体
状の接着剤によって、タイルと母板とのギャップが充填
されるため、タイル裏面の高さの変動や、タイル表面に
おける平面度の欠陥に順応できることになる。アレイの
全長にわたって、LEDの上部表面をフラ7)に保ち、
同時に、部品の製造コストはできる限り低くおさえるの
が目的である。
これは、母板と娘タイル(即わち各タイル)の間で変動
する接着剤の厚さの公差に留意することによって実現で
きる。タイルと母板の間のスペースを充填することは、
ヒートシンク及び接地面として働く母板10に対して、
良好な熱伝導性及び導電性を確保する上でも重要になる
促進剤とアクリル接着剤とが反応して、室温において接
着剤の急速な硬化が生じることになる。
この結果、およそ1分程度で、取付は具からアセンブリ
を除去することが可能になる。次に、アセンブリは、機
械的アセンブリの最終段階として、導電性エポキシの硬
化温度まで加熱される。
タイル正面がレール上でのアセンブリにおける基準平面
を形成するようにしむけることによって、アセンブリの
コンポーネントの中には、製造上の制約が緩和されるも
のも出てくる。精密に厚さを制御して作る必要のある唯
一の部品は、LEDダているため、タイルへのアセンブ
ル時には、LEDは、はぼ共面上に位置することになる
LEDダイの精密な位置決めには、必要がないとしても
、タイルの厚さに関する公差を比較的厳しく保って、導
電性接着剤の厚さが、全タイルと母板の間で同じ厚さに
近くなるようにするのが望ましい。この結果、LEDの
光出力を変動させる可能性のある電気抵抗の差が最小に
なる。
取付はタイルは、薄い無電解ニッケルメッキ及び金メツ
キを施して、電気接点の抵抗を増すことになる酸化膜の
防止に備えた ステンレス鋼で作られる。抵抗の変動は
、LEDからの光の出力に影響する可能性があるので、
回避しなければならない。ステンレス鋼は、熱膨張係数
が、ガリウムこれらもろいコンポーネントの破損を回避
することになるので、基板として用いられている。熱膨
張係数の差は、接着剤によって調節される。
母板10は、重量が軽く、熱伝導性、及び、導電性がよ
り優れたアルミ合金で作るのが望ましい。
アルミニウムとステンレス鋼の膨張係数の差は、接着剤
によって調節することができる。
アセンブリの端部における基準タイルのホール40によ
って、プリンタのプリントヘッドのアライメントをとる
がイドが形成される。このホールは、プリントヘッドア
センブリのX位置及びY位置に対する位置決めの基準と
して用いることも可能である。基準タイル41の正面は
、LEDダイを配置するタイルと精確に同じ平面にある
ため、LEDのための集束レンズ、及び、プリンタのプ
リントへラド12関する高低すなわちZ位置も、設定す
ることが可能である。所望の場合には、プリントヘッド
アセンブリに対する外部追加調整機構によって、これら
アライメント基準と取付は基準のいずれかを補足するこ
とができる。
上述の、第2図及び第3図に示したタイルに対するLE
Dダイのアセンブリについての代替案として、最終アセ
ンブリで用いた転倒技法に似たサブアセンブリのための
転倒技法を用いることが可能である。こうした実施例の
場合、アセンブリ取付は具は、第6図の部分断面図に示
すようすることができる このサブアセンブリ取付は具は、各側部に隆起した基準
面47を有する凹所領域を備えたベース46から構成さ
れる。凹所領域は、低い壁48よって、5つの浅いポケ
ットに再分される。2つのより大きい外側ポケットは、
回路基盤18を収容する。プリント回路基盤18用のポ
ケットの内側において、2つのポケットが、列をなす集
積回路チップ17を収容する。中央には、列をなすLE
Dダイ16を収容する小形のポケットが設けられている
LEDダイを収容する小形ポケットの深さは、2つの基
準面47によって形成される基準平面から既知の距離だ
け下になるように、精密な制御が加えられている。この
結果、ダイの正面は、タイルの正面から既知の距離だけ
上方に位置することになる。他のポケットの深さも制御
を受けるが、タイル正面からのICチップとプリント回
路基板の高さは、重要ではないので、同じ公差にする必
要はない。
この実施例の場合、列をなすLEDダイか、正面を下に
向けて、中央のポケットに配置される。
各ダイの一方の側方エツジは、ポケットの一方の側壁(
第6図の右側)に押しつけられている。第1のLEDダ
イの端部は、ポケットの一方の端部に押しつけられてお
り、追加ダイの端部は、先行するダイの端部に押しつけ
られている。集積回路チップが、同様にして取付は具に
アセンブルされており、やはり、各チップの側部が内部
壁48に押しつけられている。プリント回路基板も、同
様にして、取付は具における各ポケットに配置される。
タイル13には、タイルに取りつけるコンポーネントの
パターンに対応した、接着剤のスクリーン印刷によるパ
ターンが、その正面に形成される。
次に、この接着剤を塗布したタイルが、接着剤による結
合に備えて、サブアセンブリ取付は具に逆さまに配置さ
れたコンポーネントの上に載せられる。タイルの側方基
準エツジが、エツジの基準ガイド49に押しつけられ、
その結果、タイルに取りつけられる全てのコンポーネン
トについて、正確な位置決めが行なわれる。タイルとコ
ンポーネントの間の接着剤によって、アセンブリ取付は
具におけるコンポーネントの高さの変化が調節される。
所望の場合には、LEDダイ及び集積回路チップをこう
した取付は具におけるタイルにアセンブルすることによ
って、精密な位置決めを行なえるようにすることもでき
るし、個別の動作で後からプリント回路基板を追加する
こともできる。
LEDプリントヘッドアセンブリの制限された実施例に
ついて解説し、図解してきたが、もちろん、さまざまな
修正及び変更を加えることが可能である。例えば、線形
取付は具については、タイル、ダイ等が押しつけられる
直線エツジの形で解説され、図解されてきた。連続した
直線エツジで線形取付は具を形成する必要はなく、実際
、線形取付は具の形成には、2つのポイントだけですむ
のは明らかである。こうした2つのポイントによる取付
は具は、上述の直線エツジに比べて、損傷を受けやすく
、従って、望ましくない。また、アセンブリ取付は具に
おけるレールが互いに間隔をあけて配置されているのと
ちょうど同じように、平面取付は具をグループ等で隔て
ることができるのは、明らかである。レールのように隔
てられた平面取付は具は、平面取付は具に押しつけられ
るべき、また、各側方エツジの全長にわたって延びるこ
とのない正面領域がタイルに備わっている実施例に有効
である。例えば、タイル正面の各コーナ近くに、基準領
域を残し、プリント回路基板が、中央部分のエツジのよ
り近くまで延びるようにすることも可能である。
望ましい実施例の場合、タイルとLEDダイの間、及び
、タイルと母板の間に、導電性接着剤を利用し、後者が
接地面として働くようになっている。プリント回路基板
を介して接地を施すことによって、電気的に絶縁性の接
着剤を用いることも可能である。従って、本発明は、特
定して説明を施した以外の方法で実施することが可能で
ある。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明を実施することにより、L
EDダイはタイルに接着された後、そのタイルが母板に
接着されるようになっている。
LEDダイ、LEDとダイとの関係、タイルは精密に製
造されており、2様の取付は具を用いることによって、
LEDダイをタイルに取付け、タイルと母板に取りつけ
るようにしている。
又、母板と他の光学系との整合は、規準タイルを用いて
容易に達成される。
このように、製造がグループ化されている特徴がある。
したがって、容易に精密LEDプリントヘッドが製造で
きるし、又製造は低コストにできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の原理に従って組立てられたプリント
ヘッド・アセンブリの正面の平面図である。 第2図はサブシステム・アセンブリ取付は具の部分図で
ある。 第3図は第2図のサブシステム・アセンブリの3−3ラ
インに沿った部分断面図である。 第4図はアセンブリ取付具の表面の部分図である。 第5図は第4図のアセンブリ取付は具の5−5ラインに
沿った部分断面図である。 第6図はサブシステム・アセンブリ取付は具の別の実施
例の部分断面図である。 lO;母板 11.14:溝 12:電気コネクタ 13:(取付け)タイル 16:LEDダイ  17:集積回路チップ18ニブリ
ント回路基板 19:タイルの露出部 21:ベースプレート 22ニオ−バーハング 23:ダイ基準ガイド 24:タイルの基準エツジに当接する肩部25:LE’
Dダイに当接するリップ 31:Zベース  32:レール 33:(検分用)ホール(孔) 34:エツジガイド  36:平坦部分37:移動クラ
ンプ  39.ピン 40:ホール(孔)41:基準タイル 46:ベース  48:低い壁 手 続 宇宙 正 書 1゜ 事件の表示 平成1年 特許願 第 可 2゜ 発明の名称 LEDプリントヘッド・アセンブリ及びLEDダイをプ
リントヘッドにアセンブリする方法及びLEDプリント
ヘッドのアセンブリ方法3゜ 補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所  アメリカ合衆国カリフォルニア州バロアルトハ
ノーバー・ストリート 3000 名称  ヒユーレット・パラカード・カンパニ代表者 
ステイーブン・ビー・フォックス国籍  アメリカ合衆
国 4゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下記(イ)乃至(ハ)より構成されるLEDプリン
    トヘッド・アセンブリ。 (イ)剛性金属母板。 (ロ)前記母板の正面に列を成して接着材で固定された
    複数の金属性タイル。 各タイルはその正面に少くとも一箇所 の露出領域を有し、全ての前記タイルの 露出領域は所定の基準平面内に固定され、 全ての前記タイルの一方の側方エッジは 所定の直線に沿って整列される。 (ハ)前記各タイルの正面に列を成して接着材で固定さ
    れた複数のLEDダイ。各L EDダイはLEDの列を有し、隣接する 前記タイル上の前記LEDの列は前記側 方エッジから所定距離を隔ててそれと平 行に配置される。また全ての前記LED ダイの正面は実質的に共面をなす。 2、前記タイルの正面と共面を成す正面を有し、前記母
    板の両端にそれぞれ接着材で接着された基準タイルをさ
    らに有する請求項1記載のLEDプリントヘッド・アセ
    ンブリ。 3、下記の(イ)乃至(ホ)の工程より成るLEDダイ
    をプリントヘッドにアセンブリする方法。 (イ)該LEDダイ上のLEDの列から所定距離にある
    エッジに沿って各前記LED ダイを切断する工程。 (ロ)前記LEDダイの列を平坦なタイルの正面に配置
    し、前記切断によるエッジが 前記タイルの側方エッジの一方と所定距 離を成すようにする工程。 (ハ)前記LEDダイを前記タイルの正面に接着材によ
    り接着し、前記LEDの表面 が実質的に共面を成すようにする工程。 (ニ)前記タイルの列を各該タイルの正面が平坦な取付
    け具上にあり、各該タイルの 一方の前記側方エッジが線形取付け具上 にあるようにする工程。 (ホ)前記タイルが前記取付け具上にある間に前記タイ
    ルの裏面へ母板を接着材で接 着する工程。 4、下記の(イ)乃至(ハ)の工程より成るLEDプリ
    ントヘッドのアセンブリ方法。 (イ)少くともタイルの正面の一部分を露出するように
    残し、該タイルの一方の側方 エッジから所定の距離を隔て該タイルに 渉るLEDの列を配置する工程。 (ロ)前記タイルの前記露出された正面の一部分を平坦
    な取付け具上に置き、前記側 方エッジを線形取付け具上に置く工程。 (ハ)前記タイルが前記取付け具上にある間に前記タイ
    ルの裏面へ母板を接着材で接 着する工程。
JP1264816A 1988-10-11 1989-10-11 Ledプリントヘッド・アセンブリ及びledダイをプリントヘッドにアセンブリする方法及びledプリントヘッドのアセンブリ方法 Pending JPH02155671A (ja)

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