JPH09156156A - 画像装置 - Google Patents

画像装置

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JPH09156156A
JPH09156156A JP32156095A JP32156095A JPH09156156A JP H09156156 A JPH09156156 A JP H09156156A JP 32156095 A JP32156095 A JP 32156095A JP 32156095 A JP32156095 A JP 32156095A JP H09156156 A JPH09156156 A JP H09156156A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base plate
emitting diode
light emitting
electrode wiring
element array
Prior art date
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Pending
Application number
JP32156095A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunji Murano
俊次 村野
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ベースプレートと該ベースプレートに被着され
ている電極配線の被着強度が弱い。 【解決手段】複数個のレンズ7から成るレンズ部材3
と、一主面側に電極配線1aを有し、該電極配線1aに
多数の画像素子アレイ2の電極2bをフリップチップ接
続させることによって多数の画像素子アレイ2が直線状
に配列実装された透光性のガラスから成るベースプレー
ト1とを各レンズ7と各画像素子アレイ2とが1対1に
対応するように併設固定させた画像装置であって、前記
電極配線1aは有機金属化合物を熱分解して得られる金
属から成り、ビスマスを介してベースプレート1に接合
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光プリンタヘッド等
の画像形成装置やイメージセンサ等の画像読み取り装置
等に使用されてる画像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、画像装置、例えば光プリンタヘッ
ド等の画像形成装置に使用される画像装置は通常、複数
個のレンズを所定の間隔で直線状に配列支持したポリカ
ーボネート等の樹脂から成るレンズプレートと、多数の
発光ダイオード素子アレイが直線状に配列実装されたポ
リカーボネート等の樹脂から成るベースプレートとを、
各レンズと各発光ダイオード素子アレイとが1対1に対
応するように併設固定させた構造を有しており、各発光
ダイオード素子アレイの各発光ダイオード素子を外部電
気信号に対応させて個々に選択的に発光させるととも
に、該発光ダイオード素子が発光した光をレンズを介し
て外部の感光体に結像させ、感光体に潜像を形成させる
ことによって画像形成装置として機能する。
【0003】尚、前記ベースプレート上に直線状に配列
実装される発光ダイオード素子アレイは一般にその内部
に64個の発光ダイオード素子が直線状に配列されて構
成されており、B4サイズの画像形成装置に使用する場
合には前記発光ダイオード素子アレイはその32個が各
々を各レンズに1対1に対応するようにしてベースプレ
ート上に載置されることとなる。
【0004】また前記ベースプレート上に直線状に配列
実装させた発光ダイオード素子アレイはその各電極がベ
ースプレート表面に予め接合させておいた電極配線にボ
ンディングワイヤを介して電気的に接続されており、ベ
ースプレート表面の電極配線を外部電気回路に接続する
ことによって各発光ダイオード素子アレイの発光ダイオ
ード素子は電極配線及びボンディングワイヤを介し外部
電気回路に接続されることとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像装置においては、発光ダイオード素子アレイの
各電極がベースプレートの電極配線にボンディングワイ
ヤを介して接続されており、発光ダイオード素子アレイ
の電極数は極めて多いことから発光ダイオード素子アレ
イの電極をベースプレートの電極配線に電気的接続する
のに長時間が必要で、画像装置の製造作業性が悪く、製
品としての画像装置を高価とする欠点を有していた。
【0006】尚、上述の実施例においては光プリンタヘ
ッド等の画像形成装置に使用される画像装置を例に採っ
て説明したが、固体撮像素子アレイを用いたイメージセ
ンサ等の画像読み取り装置等に使用される画像装置にお
いても同様の欠点を有する。
【0007】そこで上記欠点を解消するために本願出願
人は先に画像素子アレイの受発光領域の近傍に形成した
各電極を結晶化ガラスや石英等の透明材料から成るベー
スプレートの表面に予め薄膜形成技法によって所定パタ
ーンに形成された電極配線に半田を介しフリップチップ
接続により接続させた画像装置を提案した。
【0008】かかる画像装置によれば画像素子アレイの
電極がベースプレートに接合させた電極配線にフリップ
チップ接続により接続されることから画像素子アレイの
電極数が多いとしてもその全てがベースプレートの電極
配線に一度に電気的接続されることとなり、その結果、
画像装置の生産性が極めて優れたものとなる。
【0009】しかしながら、この画像装置においては結
晶化ガラスや石英等から成るベースプレートの表面が平
滑であることからベースプレートに蒸着法やスパッタリ
ング法、イオンプレーティング法等の薄膜形成技法によ
って所定パターンに接合された電極配線の接合強度が弱
く、そのためベースプレートに被着させた電極配線に画
像素子アレイの電極を半田を介してフリップチップ接続
する際、電極配線がベースプレートより剥離し、画像素
子アレイの各電極を外部電気回路に確実、且つ強固に電
気的接続することができないという欠点を誘発した。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は複数個のレンズ
から成るレンズ部材と、一主面側に電極配線を有し、該
電極配線に多数の画像素子アレイの電極をフリップチッ
プ接続させることによって多数の画像素子アレイが直線
状に配列実装された透光性のガラスから成るベースプレ
ートとを各レンズと各画像素子アレイとが1対1に対応
するように併設固定させた画像装置であって、前記電極
配線は有機金属化合物を熱分解して得られる金属から成
り、ビスマスを介してベースプレートに接合されている
ことを特徴とするものである。
【0011】本発明の画像装置によれば、画像素子アレ
イの各電極をベースプレートの一主面側に接合させた電
極配線にフリップチップ接続により電気的接続すること
から各画像素子アレイの電極数が極めて多いとしてもそ
の全てがベースプレートの電極配線に一度に電気的接続
されることとなり、その結果、画像装置の生産性が極め
て優れたものとなり、製品としでの画像装置が安価とな
る。
【0012】また本発明の画像装置によれば、電極配線
が有機金属化合物を熱分解して得られる金属で形成され
ており、且つビスマスを介してベースプレートにガラス
結合により接合されていることから電極配線を高精度に
形成することができるとともにベースプレートに対する
接合強度を極めて強いものとなすことができ、その結
果、ベースプレートに接合させた電極配線に画像素子ア
レイの電極を半田を介してフリップチップ接続しても電
極配線がベースプレートより剥離することはなく、画像
素子アレイの各電極を外部電気回路に確実、且つ強固に
電気的接続することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に本発明を添付図面に基づき詳
細に説明する。図1乃至図3は本発明の画像装置を画像
形成装置として光プリンタヘッドに採用した場合の一実
施例を示し、1はベースプレート、2は発光ダイオード
素子アレイ、3はレンズ部材である。
【0014】前記ベースプレート1は例えば、ホウケイ
酸系の透光性ガラス等から成り、その下面に複数個の発
光ダイオード素子アレイ2が直線状に配列実装されてい
る。
【0015】前記ベースプレート1は発光ダイオード素
子アレイ2を支持する支持部材として作用し、図3に示
す如く、ベースプレート1の一主面側に接合させた電極
配線1aに各発光ダイオード素子アレイ2の各電極2b
をフリップチップ接続、具体的にはベースプレート1の
一主面側に発光ダイオード素子アレイ2を、該ベースプ
レート1に接合させた電極配線1aと発光ダイオード素
子アレイ2の各電極2bとが間に半田4を挟み対向する
ようにして載置させ、しかる後、前記半田4を加熱溶融
させ、ベースプレート1の各電極配線1aと発光ダイオ
ード素子アレイ2の各電極2bとを半田接合させること
によって各発光ダイオード素子アレイ2はベースプレー
ト1の一主面側に配列実装される。この場合、各発光ダ
イオード素子アレイ2の各電極2bはその総数が極めて
多かったとしてもその全てがベースプレート1の一主面
側に接合されている電極配線1aに半田を介して一度に
電気的接続されることから発光ダイオード素子アレイ2
の各電極2bとベースプレート1の電極配線1aとの電
気的接続を極めて短時間に行うことができ、画像装置の
組立の作業性、生産性が大きく向上する。
【0016】尚、前記ベースプレート1は透光性のガラ
スで形成されていることからその中央領域がそのまま発
光ダイオード素子アイ2と後述するレンズ7との光の通
路を形成するための窓部となる。
【0017】また前記ベースプレート1の一主面側に予
め接合されている電極配線1aは発光ダイオード素子ア
レイ2の各電極2bを外部電気回路に接続する作用を為
し、例えば、先ずべースプレート1の一主面に有機金属
化合物(Au−S−C−RR:炭化水素、Si−0−
R)とビスマスとを反応させたものに有機樹脂、有機溶
剤を添加混合して得たメタロオーガニックペーストを所
定パターンに塗布し、次にこれを約600℃の温度で熱
処理し、有機金属化合物を熱分解して得られる金属をビ
スマスを介してベースプレート1にガラス結合により接
合させることによってベースプレート1の一表面側に接
合される。この場合、電極配線1aは有機金属化合物を
熱分解して得られる金属で形成されており、且つビスマ
スを介してベースプレート1にガラス結合により接合さ
れていることから電極配線1aを高精度に形成すること
ができるとともにベースプレート1に対する接合強度を
極めて強いものとなすことができ、その結果、ベースプ
レート1に接合させた電極配線1aに発光ダイオード素
子アレイ2の各電極2bを半田4を介してフリップチッ
プ接続しても電極配線1aがベースプレート1より剥離
することはなく、発光ダイオード素子アレイ2の各電極
2bを外部電気回路に確実、且つ強固に電気的接続する
ことが可能となる。
【0018】更に前記ベースプレート1表面に予め接合
されている電極配線1aと発光ダイオード素子アレイ2
の各電極2bとを接続する半田4は電極配線1aの表面
に予め半田メッキにより所定厚みに被着させておくとベ
ースプレート1の電極配線1aと発光ダイオード素子ア
レイ2の各電極2bとを対向させるだけで自動的に電極
配線1aと各電極2bとの間に配置され、ベースプレー
ト1に接合させた電極配線1aと発光ダイオード素子ア
レイ2の各電極2bとのフリップチップ接続の作業性が
極めて簡素となる。従って、前記ベースプレート1表面
に接合されている電極配線1aと発光ダイオード素子ア
レイ2の各電極2bとを接続する半田4は電極配線1a
の表面に予め半田メッキにより所定厚みに接合させてお
くことが好ましい。
【0019】また更に前記ベースプレート1に配列実装
されている発光ダイオード素子アレイ2は複数個の発光
ダイオード素子2aから成り、該発光ダイオード素子2
aは外部電気信号に対応して個々に選択的に発光し、発
光した光を感光体P表面に照射することによって感光体
Pに画像を形成するための潜像を形成する。
【0020】前記発光ダイオード素子2aはGaAsP
系、GaP系の発光ダイオードが使用され、例えばGa
AsP系の発光ダイオードの場合には、まずGaAsの
基板を炉中にて高温に加熱するとともにAsH3 (アル
シン)とPH3 (ホスヒン)とGa(ガリウム)を適量
に含むガスを接触させて基板表面にn型半導体のGaA
sP(ガリウムー砒素ーリン)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)
の窓付膜を被着させるとともに該窓部にZn(亜鉛)の
ガスをさらし、n型半導体のGaAsP単結晶の一部に
Znを拡散させてp型半導体を形成し、pn接合をもた
すことによって形成される。
【0021】前記発光ダイオード素子2aはB4サイズ
の光プリンタヘッドの場合、2048個(1mm当たり
8個)が直線状に配列されており、具体的には64個の
発光ダイオード素子2aを一単位とした発光ダイオード
素子アレイ2を32個、直線状に配列することによって
2048個の発光ダイオード素子2aがベースプレート
1上に配列実装されている。
【0022】また一方、前記発光ダイオード素子アレイ
2が配列実装されたベースプレート1はその上部に一定
距離を隔ててレンズ部材3が併設されており、該レンズ
部材3は複数個の貫通孔6aが直線状に配列形成されて
いるレンズプレート6と、前記貫通孔6aを塞ぐように
してレンズプレート6に樹脂等の接着剤を介し接着固定
されているレンズ7とから構成されている。
【0023】前記レンズ部材3のレンズプレート6は上
面に複数個のレンズ7を所定の間隔で支持する支持部材
として作用し、また貫通孔6aは発光ダイオード素子ア
レイ2の各発光ダイオード素子2aが発する光をレンズ
7へ透過させる作用を為す。
【0024】前記レンズプレート6に支持された各レン
ズ7は各発光ダイオード素子2aが発する光を感光体P
面に照射させる作用を為し、アクリル樹脂やポリカーボ
ネート樹脂等の透明樹脂、或いはガラス等の透明無機物
で形成されたレンズが好適に使用される。
【0025】尚、前記各レンズ7はその外表面の一部を
レンズプレート6に例えば、エポキシ樹脂系の接着剤を
介し接着することによってレンズプレート6に所定間隔
で直線状に接着される。
【0026】更に前記発光ダイオード素子アレイ2が実
装されたベースプレート1及び複数個のレンズ7を有す
るレンズ部材3はその各々をスペーサ8に固定させるこ
とによって各発光ダイオード素子アレイ2と各レンズ7
とが所定距離を隔てて1対1に対応するように併設され
ている。
【0027】前記スペーサ8はその上部に第1位置合わ
せ基準面8aを、下部に第2位置合わせ基準面8bを有
しており、スペーサ8の第1位置合わせ基準面8aにレ
ンズ部材3を構成するレンズプレート6の下面を、第2
位置合わせ基準面8bにベースプレート1の上面外周部
を当接固定させることによって各発光ダイオード素子ア
レイ2と各レンズ7とは間に所定距離を隔てて1対1に
対応するようになっている。
【0028】かくして、本発明の画像装置によれば、ベ
ースプレート1に配列実装されている各発光ダイオード
素子2aに所定の電力を印加して各発光ダイオード素子
2aを個別に選択的に発光させ、該各発光ダイオード素
子2aが発光した光をレンズ部材3のレンズ7を介して
外部の感光体P面に結像させ、感光体Pに所定の潜像を
形成することによって画像形成装置として機能する。
【0029】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例ではレン
ズ部材3として複数個の貫通孔6aが直線状に配列形成
されているレンズプレート6に複数個のレンズ7を接着
固定させたものを使用したが、これを棒状セルフフォー
カシングレンズを多数配列させた、所謂、セルフォック
レンズに変えてもよい。
【0030】更に上述の実施例では光プリンタヘッド等
の画像形成装置に使用する場合を例に採って説明した
が、発光ダイオード素子アレイを固体撮像素子アレイに
変えてイメージセンサ等の画像読み取り装置にも使用可
能である。
【0031】
【発明の効果】本発明の画像装置によれば、画像素子ア
レイの各電極をベースプレートの一主面側に接合させた
電極配線にフリップチップ接続により電気的接続するこ
とから各画像素子アレイの電極数が極めて多いとしても
その全てがベースプレートの電極配線に一度に電気的接
続されることとなり、その結果、画像装置の生産性が極
めて優れたものとなり、製品としでの画像装置が安価と
なる。
【0032】また本発明の画像装置によれば、電極配線
が有機金属化合物を熱分解して得られる金属で形成され
ており、且つビスマスを介してベースプレートにガラス
結合により接合されていることから電極配線を高精度に
形成することができるとともにベースプレートに対する
接合強度を極めて強いものとなすことができ、その結
果、ベースプレートに接合させた電極配線に画像素子ア
レイの電極を半田を介してフリップチップ接続しても電
極配線がベースプレートより剥離することはなく、画像
素子アレイの各電極を外部電気回路に確実、且つ強固に
電気的接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像装置を画像形成装置としての光プ
リンタヘッドに採用した場合の一実施例を示す断面図で
ある。
【図2】図1のXーX線断面図である。
【図3】ベースプレートの電極配線と画像素子アレイの
電極との接続状態を説明するための部分拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・・・・ベースプレート 1a・・・・・電極配線 2・・・・・・発光ダイオード素子アレイ 2a・・・・・発光ダイオード素子 2b・・・・・電極 3・・・・・・レンズ部材 6・・・・・・レンズプレート 7・・・・・・レンズ 8・・・・・・スペーサ P・・・・・・感光体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/036 H05K 3/10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数個のレンズから成るレンズ部材と、一
    主面側に電極配線を有し、該電極配線に多数の画像素子
    アレイの電極をフリップチップ接続させることによって
    多数の画像素子アレイが直線状に配列実装された透光性
    のガラスから成るベースプレートとを各レンズと各画像
    素子アレイとが1対1に対応するように併設固定させた
    画像装置であって、前記電極配線は有機金属化合物を熱
    分解して得られる金属から成り、ビスマスを介してベー
    スプレートに接合されていることを特徴とする画像装
    置。
JP32156095A 1995-12-11 1995-12-11 画像装置 Pending JPH09156156A (ja)

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JP32156095A JPH09156156A (ja) 1995-12-11 1995-12-11 画像装置

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040726