JPH02185076A - 発光装置 - Google Patents

発光装置

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JPH02185076A
JPH02185076A JP1194408A JP19440889A JPH02185076A JP H02185076 A JPH02185076 A JP H02185076A JP 1194408 A JP1194408 A JP 1194408A JP 19440889 A JP19440889 A JP 19440889A JP H02185076 A JPH02185076 A JP H02185076A
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reflective surface
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Bun-Joong Kim
ブン―ジョーン　キム
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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〉 本発明は配列形半導体の発光素子を利用したノンインパ
クト型プリンターヘッドに使われる発光装置に係るもの
で、特に基板面に平行な方向に放射光を放出する発光装
置に係るものである。
〈従来の技術と解決しようとする課題〉従来の複写機や
プリンターの中には光源として配列形半導体の発光素子
を使っており、その放射光を線状にドラムに向けて放出
させる方法が日本特許出願公告昭和３９年第２５８４９
号に提案されている。この方法では基板に垂直方向に光
が放射される構造なので、ドラム、レンズ系と光源系と
の距離を調節時にプリンターの基板を放射方向に動かさ
なければならず、またその面も放射方向に対して垂直に
維持されなければならない。更に周辺装置が複雑で狭苦
しい時、即ち感光ドラム面に電荷充電器、トナー、転写
機等の部品が中心軸に向って配列されて発光装置の挿入
部の空間が狭い場合には、従来の発光装置の設置が難し
く、多くの空間を占める等の問題が発生している。
添付図面のうち、第４図は従来の発光装置の要部を示す
斜視図である。配列形の発光素子チップの発光部２がプ
リンターヘッドの基板６の配線面（面）１１と平行な形
状で配列形の各発光素子チップＣ，、Ｃ，、・・・が基
板６上にグイボンディングされており、各チップ上の発
光素子パッドｐＨ、ｐｚｔ、・・・はボンディングワイ
ヤ５を通じて基板６上の配線Ｗ　、　、　、　Ｗ　ｚ　
、、・・・と連結されている。
この時、基板６は背面にヒートシンク等を取りつけるこ
とができるセラミック、特にアルミナ系のセラミック絶
縁板で成されており、配線Ｗ０、ＷＺ＋、・・・はこれ
に適合する金、銅等の単層、あるいは複合層のパターン
で作られ、また発光素子チップＣ，，Ｃ，、−・・はＧ
ａＡｓやＧａＰ等の■又は■族の化合物の半導体である
発光部２上に拡散や積層成長等の通常的方法でＰ−Ｎ接
合を形成して作られている。
したがって、放射される光は発光部２の垂直方向、即ち
基板６の面に垂直に放射されるので、ドラム、レンズ系
との配置において上記のような問題が発生するのである
。
又、上記のような方法の場合プリンターヘッド当りｍ個
の発光素子チップＣＩ　、ｃｚ　、・・・、ＣＩＩ＋で
構成され、１チップ当りｎ個の発光部２が存在するとす
れば、全体ではｎｘｍ回のワイヤボンディングが必要と
なる。例えば４００ＤＰＩの１５インチの発光素子ヘッ
ドの場合、ｎ　＝　１２８ｄｏｔｓ／ｃｈｉｐ　、　ｍ
　＝　４８　ｃｈｉｐｓ／ｈｅａｄの構成になり、６１
４４個のパッドに対するワイヤボンディングが必要にな
る。ワイヤボンディングには特殊技術を駆使しなければ
ならないので４００ＤＰＩ以上の高解像度のプリンティ
ングの場合にはこのような問題点が特に大きく、たとえ
ワイヤボンディングが可能であるとしても短絡、断線等
の問題が容易に発生してしまうので信頼性においても問
題が多い。
本発明は上記のような諸問題点を勘案してなされたもの
で、ワイヤボンディングの数を減らし、或いは無くして
基板と平行な方向に光を放射することにより基板、レン
ズ系、ドラム等の配置による問題点を解決しようとする
ものである。
〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために本発明は、基板６の一方の
角を面１１対して所定の角度に加工して光線を反射させ
得る反射面８を形成し、基板６の面１１に配線Ｗｌｌ、
ＷＺ＋、・・・、Ｗｎｍ及び共通電極用の配線４を形成
し、その上に発光部２の配列を持つ発光素子チップＣＩ
　、Ｃ２％・・・、Ｃ１１を設け、その発光部２が反射
面８と対向するようにして、各発光部２のパッドｐＨ、
Ｐ！ｌ、・・・、Ｐｎｎ＋と配線Ｗ８、Ｗｚ、、・・・
、Ｗｎｓとが対向するパターンを持つ発光装置としたも
のである。
く実　施　例〉 以下、本発明の好適な一実施例を第１〜３図を参照しつ
つ詳細に説明する。尚、従来と共通する部分には同一の
符号を付し重複する説明は省略する。
第１図及び第２図と第３図は本発明に係る発光装置の基
板６の斜視図及び発光装置の断面図と斜視図である。第
１図において、セラミック等の材質による基板６の一方
の角に基板６と一定な角度θを成す反射面８を設定し、
発光素子チップをフェイスダウンボンディング（Ｆａｃ
ｅ−ｄｏｗｎ−ｂｏｎｄｉｎｇ）し得るように発光素子
チップ上のポンディングパッドのピッチ幅に配線Ｗ０、
ＷＺ＋、・・・、Ｗｎｍを反射面８の境界まで設定する
と共にチップの共通電極用の配線４も設定する。
第２図は本発明に係る発光装置の断面図であって、パタ
ーンを持つ基板６上の配線Ｗ０、Ｗ２１、・・・、Ｗｎ
ｍに配列形の発光素子チップＣ，，Ｃ，、・・・、Ｃｌ
１１のポンディングパッドｐＨ、ｐｚ＋、・・・Ｐｎｍ
が接着されており、又一方に駆動用ＩＣ９がボンディン
グされている。ここで、発光素子チップＣ＋　、Ｃｌ　
、・・・、Ｃｌ１ｌの発光部２から放射された光は反射
面８で反射される。この時に基板６の面ｌｌと反射面８
のなす角度θを４５°に設定すると、光が基板６の面１
１と平行な方向に放射されて行く。
第３図は本発明に係る発光装置の斜示図であって、基板
６上に発光素子チップＣ，、Ｃ，、・・・Ｃｍがフェイ
スダウンボンディングされており、各チップＣＩ　％　
ｃ、　、・・・、（、ａから出る光が反射面８で反射さ
れるようにした。この時、共通電極用の配線４は各チッ
プＣ５、Ｃ，、・・・、Ｃｍ毎に別に最少１個以上ずつ
設定されて各チップの共通の電極（チップの上面の電極
Ｅｔ　、Ｅｘ　、・・・、Ｅ−）とワイヤボンディング
されるか、共通電極用の配線４なしに各チップの共通の
電極Ｅ、、Ｅ。
・・・、Ｅ＋ｗをリボンボンディング技術で連結して共
通電極を引き出して外部と連結する。
このように構成された発光装置は、基板６を従来の基板
と同様に絶縁、熱放出、支持容易なセラミック等の薄・
厚膜や厚・薄膜のパターン形成が可能なその他の材料（
ガラス板、絶縁膜がコーティングされたＣｕやＡｌ基板
等）を使用することがでる。そしてこのような基板６に
薄・厚膜の形成技術を駆使して発光素子チップＣＩ　％
　Ｃ２、・・・ＣＩｌ及び駆動用ＩＣ９の連結のための
配線ＷＩＩ、Ｗ！Ｉ、・・・、Ｗｎｍ、４等を形成する
ことができるが、この時の配線材料としては導電性のよ
いＣｕ、Ａｕ、Ａｊ！等の単層膜、或いは多層膜を使用
し、写真蝕刻及びエツチング、転写等の方法で基板６の
上にパターンを写すことができるものである。
又、この時に発光素子のパッドＰｉｔ、Ｐ！１、・・・
Ｐｎｎ＋との接着に対してはＡｕＳｎ或いは別途ρ接着
用のペースト等の材料をもって熔融接着をする。
もし両パッドの電極材料がＡ　ｕ　／　Ａ　ｕであれば
、ＡｕＳｎやＡｕあるいはＡｇエポキシを使用し、Ｃｕ
　／　Ａ　ｕあるいはＡ　Ｉ！　／　Ａ　ｕであれば、
ＡｕＳｎやＰｂ５ｎ、Ａｇエポキシあるいはその他の材
料を使用する。
反射面８は上記の工程とは別途にプレスや切削研磨、焼
成加工等の一般的な方法で基板６の一方の角を基板６の
面１１と一定な角度θに加工し、その傾斜面のみにＡｕ
、あるいは／１等の反射率の良好な薄膜を蒸着等の方法
でコーティングし、場合によってＳｉＯ□やＣｅＯ□の
ような薄膜を再コーテイングすることもある。この時の
一定な角度θは通常４５°とし、必要によって任意の角
度０°〜９０＠に加工することもできる。
次に、通常的な方法で製造された発光素子の配列を各発
光素子チップＣＩｓ　Ｃ＊　、・・・、ＣＩｌ別に基板
６上の配線Ｗ、、、Ｗ□、・・・、Ｗｎｍのパターンに
合わせて整列し、フェイスダウンボンディングをするが
、この時の整列に通常の整列器を利用したり、ＩＲ（赤
外、％’り整列器を使用し、各発光素子チップＣ４、Ｃ
２、・・・、Ｃｍの共通の電極貼、Ｅ２、・・・、Ｅ＋
＋＋の接続のためにボンディングワイヤで共通電極用の
配線４に接続するとか、各共通電極同士のりポンボンデ
ィングをして外部に導出する。
このようにすることによりボンディングワイヤの数が大
幅に減少し、即ち従来のｎＸｒｒ１個がら発光素子チッ
プＣＩ　％　Ｃ２、・・・、Ｃｍの数の数倍にまで減少
されるし、リボンボンディングの数は１〜２個に減少す
る。そして、発光部２がら出る光が反射面８で反射され
て基板６の面１１に平行な方向に出ることができる。
〈発明の効果〉 本発明に係る発光装置は上記の如きものなので、ワイヤ
ボンディング数が減少し、解像度の増加が可能となる。
例えば３０００ＰＩである場合Ａ３（２９７ａｍ用）で
ヘッド当り５５チップ、３５２０ｄｏｔｓ、即ち３５２
０バツドに対してワイヤボンディングが必要な従来の発
光装置に比べ、チップ当りの共通電極用の配線が２回の
場合、ワイヤボンディング数を２Ｘ５５＝１１０回に減
らすことができる。また４００ＤＰＩの場合、パッドの
２列配列時には、従来は幅が１００μ−であったが、本
発明の場合には幅が約５５μ霧となり、現在の技術水準
が配線幅２０μｍ、間隔２０μｍにまで向上した時６３
５ＤＰ１程度にまで解像度を高めることができる。
更に発光部のＰ−Ｎ接合部で大部分の熱が発生するため
放熱部である基板にＰ−Ｎ接合を近づけることができ、
放熱を容易にして放熱効果による安定した動作が可能と
なり、放射光を基板の面と平行にして基板の取付・整列
等を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る発光装置の基板の斜視図、第２図
は本発明に係る発光装置の断面図、第３図は本発明に係
る発光装置の斜視図、そし第４図は従来の発光装置の斜
視図である。 ２　−　　発光部 ４−　　共通電極用の配線 ５　　・・−ボンディングワイヤ ６−　　基板 ８−　　反射面 ９−　　駆動用ＩＣ １ｌ−＝−面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基板６の一方の角を面１１対して所定の角度に加
    工して光線を反射させ得る反射面８を形成し、基板６の
    面１１に配線Ｗ＿１＿１、Ｗ＿２＿１、…、Ｗｎｍ及び
    共通電極用の配線４を形成し、その上に発光部２の配列
    を持つ発光素子チップＣ＿１、Ｃ＿２、…、Ｃｍを設け
    、その発光部２が反射面８と対向するようにして、各発
    光部２のパッドＰ＿１＿１、Ｐ＿２＿１、…、Ｐｎｍと
    配線Ｗ＿１＿１、Ｗ＿２＿１、…、Ｗｎｍとが対向する
    パターンを持つことを特徴とする発光装置。
  2. （２）共通電極用の配線４ないし、発光素子チップの電
    極Ｅ＿１、Ｅ＿２、…Ｅｍが１個以上のボンディングワ
    イヤやボンディングリボンでボンディングされて共通電
    極で連結されることを特徴とする請求項（１）記載の発
    光装置。
  3. （３）反射面８は基板６がセラミック等の絶縁体である
    場合にはＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の薄・厚膜でコーテ
    ィングされ、導電性の放熱板上に絶縁体がコーティング
    された基板６の場合には上記薄膜がコーティングされる
    か放熱板自体が反射面研磨されることを特徴とする請求
    項（１）記載の発光装置。
  4. （４）反射面８上に窒化硅素、酸化硅素、又は酸化セリ
    ウム等が被膜コーティングされていることを特徴とする
    請求項（３）記載の発光装置。
  5. （５）基板６の材質が絶縁物をコーティングした導電性
    基板である場合、導電性基板の材料がＡｌ、ジュラルミ
    ン、Ｃｕ、Ｃｕ合金系、等の支持強度及び放熱特性を有
    し、絶縁物はＰＣＢ用の絶縁樹脂やＳＯＰ（Ｓｐｉｎ−
    Ｏｎ−Ｇｌａｓｓ）等の絶縁体を使うことを特徴とする
    請求項（１）記載の発光装置。
  6. （６）基板６の面１１と反射面８が成す角度は０°〜９
    ０°の間の一定の角度であることを特徴とする請求項（
    １）記載の発光装置。
JP1194408A 1988-12-17 1989-07-28 発光装置 Pending JPH02185076A (ja)

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JP (1) JPH02185076A (ja)
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DE (1) DE3930031C2 (ja)
GB (1) GB2226185B (ja)

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