JP3322979B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】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
使用される画像装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as an optical printer head or an image reading apparatus such as an image sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の画像装置、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一
対の支持体に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。2. Description of the Related Art A conventional image apparatus, for example, an image apparatus used for an image forming apparatus such as an optical printer head, is usually a lens made of a resin such as polycarbonate in which a plurality of lenses are linearly supported at predetermined intervals. A plate and a base plate made of a resin such as polycarbonate in which a large number of light emitting diode element arrays are linearly arranged and mounted on a pair of supports so that each lens and each light emitting diode element array correspond one to one. It has a fixed structure, and allows each light emitting diode element of each light emitting diode element array to selectively and individually emit light in accordance with an external electric signal, and the light emitted by the light emitting diode element is externally transmitted through a lens. By forming an image on the photosensitive member and forming a latent image on the photosensitive member, the device functions as an image forming apparatus.
【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ペレ
ート上に載置されることとなる。Incidentally, the light emitting diode element array mounted linearly on the base plate generally has 64 light emitting diode elements linearly arranged therein, and is used in a B4 size image forming apparatus. When used, the light emitting diode element array is mounted on the base plate such that 32 of the light emitting diode elements correspond to the respective lenses on a one-to-one basis.
【0004】また前記各発光ダイオード素子アレイはそ
の下面に共通電極を有しており、該共通電極をベースプ
レートの上面に予め被着形成させておいた共通電極配線
に例えば、エポキシ樹脂に銀粉末等を添加した導電性樹
脂接着剤を介し接着することによって共通電極を共通電
極配線に電気的接続させつつベースプレート上に実装さ
れる。Each of the light emitting diode element arrays has a common electrode on the lower surface thereof. The common electrode is formed on a common electrode wiring previously formed on the upper surface of the base plate, for example, epoxy resin or silver powder. The common electrode is mounted on the base plate while electrically connecting the common electrode to the common electrode wiring by bonding via a conductive resin adhesive to which is added.
【0005】更に前記ベースプレートの上面に実装され
ている各発光ダイオード素子アレイはその個別電極がベ
ースプレートの上面に被着形成されている個別電極配線
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、ベースプレート上面の共通電極配線及び個別電極配
線を外部電気回路に接続することによって発光ダイオー
ド素子アレイの各発光ダイオード素子は外部電気回路と
電気的に接続されるようになっている。Further, each light-emitting diode element array mounted on the upper surface of the base plate has its individual electrode electrically connected to an individual electrode wiring formed on the upper surface of the base plate via a bonding wire. By connecting the common electrode wiring and the individual electrode wiring on the upper surface of the base plate to an external electric circuit, each light emitting diode element of the light emitting diode element array is electrically connected to the external electric circuit.
【0006】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に設けた個別電極がベ
ースプレートの個別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個別
電極は数千と極めて多いことから発光ダイオード素子ア
レイの個別電極をベースプレートの個別電極配線に電気
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。However, in this conventional image device, the individual electrodes provided on the light emitting diode element array are connected to the individual electrode wirings of the base plate via bonding wires, and the individual electrodes of the light emitting diode element array are several thousand. Since it is extremely large, it takes a long time to electrically connect the individual electrodes of the light emitting diode element array to the individual electrode wirings of the base plate, and the workability of the image device is poor, and the image device as a product is expensive. Had.
【0007】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。In the above-described embodiment, an image apparatus used for an image forming apparatus such as an optical printer head has been described as an example. However, an image reading apparatus such as an image sensor using a solid-state image sensor array is used. The imaging device used has the same disadvantages.
【0008】そこで上記欠点を解消するために本願出願
人は先にレンズと対向する画像素子アレイを、共通電極
配線を有する第1基板と、個別電極配線及び窓部を有す
る第2基板との間に、各画像素子アレイの受発光部が窓
部と対向するように配置させ、各画像素子アレイの共通
電極を第1基板の共通電極配線に接続するとともに個別
電極を第2基板の個別電極配線に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。In order to solve the above-mentioned drawbacks, the applicant of the present invention firstly sets an image element array facing a lens between a first substrate having common electrode wiring and a second substrate having individual electrode wiring and a window. The light emitting / receiving portion of each image element array is arranged so as to face the window, the common electrode of each image element array is connected to the common electrode wiring of the first substrate, and the individual electrode is connected to the individual electrode wiring of the second substrate. Has proposed an image device connected by flip-chip connection.
【0009】かかる画像装置によれば画像素子アレイの
個別電極と第2基板の個別電極配線とがフリップチップ
接続、即ち、第1基板に実装された画像素子アレイ上に
第2基板を、該画像素子アレイの各個別電極と第2基板
の個別電極配線とが当接するようにして載置させるとと
もに各個別電極と個別電極配線とを半田を介し接合させ
ることによって接続することから画像素子アレイの個別
電極の数が数千あるとしてもその全てが第2基板の個別
電極配線に一度に、且つ強固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。According to such an image device, the individual electrodes of the image element array and the individual electrode wirings of the second substrate are flip-chip connected, that is, the second substrate is placed on the image element array mounted on the first substrate. Since the individual electrodes of the element array and the individual electrode wirings of the second substrate are placed so as to be in contact with each other, and the individual electrodes and the individual electrode wirings are connected by bonding via solder, the individual elements of the image element array are individually connected. Even if there are thousands of electrodes, all of them are connected to the individual electrode wirings of the second substrate at once and firmly, and as a result, the productivity of the image apparatus becomes extremely excellent.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この画
像装置では画像素子アレイの各個別電極を第2基板の個
別電極配線にフリップチップ接続するにあたり、画像素
子アレイの個別電極が数千あり、各個別電極の形状が5
0μm 角と極めて小さいこと、画像素子アレイは第1基
板と第2基板の間に挟まれ、画像素子アレイの各個別電
極と第2基板の個別電極配線との当接状態が目視等によ
り確認できないこと等から画像素子アレイの各個別電極
を第2基板の個別電極配線に正確にフリップチップ接続
させるのが極めて困難で誤接続を生じ易く、誤接続を生
じると画像装置を正常に作動させることができないとい
う欠点が誘発される。However, in this image apparatus, when flip-chip connecting each individual electrode of the image element array to the individual electrode wiring of the second substrate, there are thousands of individual electrodes of the image element array, and Electrode shape is 5
The image element array is sandwiched between the first substrate and the second substrate, and the contact state between each individual electrode of the image element array and the individual electrode wiring of the second substrate cannot be visually confirmed. For this reason, it is extremely difficult to accurately flip-chip connect the individual electrodes of the image element array to the individual electrode wirings of the second substrate, and it is easy to cause erroneous connection. If erroneous connection occurs, the image device can operate normally. The disadvantage of being unable to do so is induced.
【0011】またこの画像装置は第2基板の大きさが第
1基板に実装された画像素子アレイよりも大きい(約25
倍)ため、第1基板に実装された画像素子アレイ上に第
2基板を載置させ、画像素子アレイの各個別電極と第2
基板の個別電極配線とをフリップチップ接続させる際に
第2基板に傾きが発生し易く、第2基板に傾きが発生す
ると画像素子アレイの各個別電極と第2基板の個別電極
配線とを確実、強固にフリップチップ接続するのが困難
となるとともに第2基板が画像素子アレイの上面角部を
押圧し、画像素子アレイに欠け等の破損を招来させて画
像装置としての機能が喪失するという欠点も誘発され
る。In this image apparatus, the size of the second substrate is larger than that of the image element array mounted on the first substrate (about 25%).
Therefore, the second substrate is placed on the image element array mounted on the first substrate, and each individual electrode of the image element array is
When the flip-chip connection is made between the individual electrode wiring of the substrate and the second substrate, the inclination is easily generated. When the second substrate tilts, the individual electrodes of the image element array and the individual electrode wiring of the second substrate are securely connected. It is difficult to make a strong flip-chip connection, and the second substrate presses the upper corner of the image element array, causing damage such as chipping of the image element array and losing the function as an image device. Triggered.
【0012】更にこの画像装置は画像素子アレイが第1
基板と第2基板との間に挟まれているため、画像形成装
置や画像読み取り装置等として使用に供する際、第1基
板もしくは第2基板のいずれか一方に画像素子アレイを
押圧するような外力が印加されると該外力によって間に
挟まれている画像素子アレイに欠けやクラック等の破損
が容易に発生してしまい、これによって画像装置の機能
が容易に喪失するという欠点も有する。Further, in this image apparatus, the image element array has a first
Since it is sandwiched between the substrate and the second substrate, when used as an image forming device or an image reading device, an external force that presses the image element array against one of the first substrate and the second substrate is used. Is applied, the external force easily causes breakage, such as chipping or cracking, of the image element array sandwiched therebetween, which also has the disadvantage that the function of the image device is easily lost.
【0013】また更にこの画像装置は第1基板がポリカ
ーボネート樹脂等の低剛性材料で形成されている場合に
は、画像形成装置や画像読み取り装置等として使用に供
する際、第1基板に熱応力や外力が印加されると反りや
ねじれ等の変形が容易に発生し、第1基板に変形が発生
すると第1基板上に配列実装されている画像素子アレイ
とレンズとの間に位置ズレが生じ、画像形成装置として
使用した時には感光体に鮮明で正確な潜像を形成するこ
とができなくなり、画像読み取り装置として使用した時
には外部画像情報に対応する正確な電気信号を発生させ
ることができなくなるという欠点を有する。Further, when the first substrate is formed of a low-rigidity material such as a polycarbonate resin, the image substrate may be subjected to thermal stress or thermal stress when used as an image forming apparatus or an image reading apparatus. When an external force is applied, deformation such as warpage or torsion easily occurs, and when deformation occurs in the first substrate, a positional shift occurs between the lens and the image element array arranged and mounted on the first substrate, When used as an image forming apparatus, a clear and accurate latent image cannot be formed on a photoreceptor, and when used as an image reading apparatus, an accurate electric signal corresponding to external image information cannot be generated. Having.
【0014】[0014]
【発明の目的】本発明は上記諸欠点に鑑み案出されたも
ので、その目的は画像素子アレイの各個別電極を所定の
個別電極配線に容易、且つ確実強固に電気的接続し、発
光ダイオード素子の発する光をレンズを介して感光体面
に正確に照射させ、感光体に画像品質の高い潜像を形成
することができる、或いは外部画像情報をレンズを介し
て固体撮像素子アレイに正確に結像させ、個体撮像素子
アレイに外部画像情報に対応する正確な電気信号を発生
させることができる生産性の良い、信頼性の高い安価な
画像装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and has as its object to easily, reliably and firmly electrically connect each individual electrode of an image element array to a predetermined individual electrode wiring, and to provide a light emitting diode. The light emitted from the element can be accurately irradiated on the surface of the photoreceptor via the lens to form a latent image with high image quality on the photoreceptor, or external image information can be accurately coupled to the solid-state image sensor array via the lens. It is an object of the present invention to provide a highly reliable and inexpensive image device with good productivity, which can generate an image and generate an accurate electric signal corresponding to external image information in an individual image sensor array.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の画像装置は、上
面に共通電極配線を有する第1基板上に、受発光部、共
通電極及び個別電極を有する多数の画像素子アレイを前
記共通電極と共通電極配線とが半田を介して接続される
ようにして直線状に配列・実装させるとともに、前記多
数の画像素子アレイ上に、下面に前記個別電極に対しフ
リップチップ接続される個別電極配線が被着され、前記
受発光部と対向する窓部を有した第2基板を配設し、更
にその上に、複数個のレンズを前記第1基板と同じ材質
で形成されるレンズプレートで支持したレンズ部材を配
設してなる画像装置であって、前記第1基板−第2基板
間に、前記画像素子アレイを個別に収容する穴が設けら
れた金属材層及び電気絶縁材層からなるスペーサ部材を
介在させ、前記電気絶縁材層は隣接する画像素子アレイ
間の領域に位置する前記金属材層の下面側に被着されて
前記半田の流出を遮断することを特徴とするものであ
る。According to the present invention, there is provided an image apparatus comprising a first substrate having a common electrode wiring on an upper surface, and a plurality of image element arrays having a light emitting / receiving section, a common electrode and individual electrodes formed on the first substrate. The common electrode wiring is connected and connected in a straight line so as to be connected via solder, and individual electrode wirings to be flip-chip connected to the individual electrodes are formed on the lower surface of the plurality of image element arrays. A second substrate mounted on the second substrate and having a window facing the light emitting and receiving unit, and a plurality of lenses supported thereon by a lens plate formed of the same material as the first substrate. An image device comprising a member, a spacer member including a metal material layer provided with a hole for individually accommodating the image element array between the first substrate and the second substrate, and an electrically insulating material layer. Intervene, and The insulating material layer is characterized in that for blocking the outflow of the solder is deposited on the lower surface of the metal material layer located in a region between the adjacent image element array.
【0016】[0016]
【作用】本発明の画像装置によれば、画像素子アレイの
個別電極を第2基板に設けた個別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
レイの個別電極が数千あるとしても、その全てが第2基
板の個別電極配線に一度に、且つ強固に電気的接続され
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、製品としての画像装置が安価となる。
また本発明の画像装置によれば、第1基板−第2基板間
に、多数の画像素子アレイを個別に収容する穴が設けら
れた金属材層及び電気絶縁材層からなるスペーサ部材を
介在させ、前記電気絶縁材層は隣接する画像素子アレイ
間の領域に位置する前記金属材層の下面側に被着されて
いることから、共通電極と共通電極配線との間に介在さ
れる半田の流出が前記電気絶縁材層でもって良好に遮断
されることとなり、従って、多数の画像素子アレイの共
通電極と第1基板上の共通電極配線とを半田接合させる
際、溶融した半田が隣接する画像素子アレイ間の領域に
拡がることが有効に防止され、隣接する画像素子アレイ
間の電気的絶縁を確実に維持し、各画像素子アレイを正
確に駆動することが可能となる。According to the image device of the present invention, the individual electrodes of the image element array are electrically connected to the individual electrode wirings provided on the second substrate by flip-chip connection. If any, all of them are connected to the individual electrode wirings of the second substrate at once and firmly, and as a result, the productivity of the image device becomes extremely excellent, and the image device as a product is It will be cheaper.
Further, according to the image apparatus of the present invention, a spacer member including a metal material layer provided with holes for individually accommodating a large number of image element arrays and an electrical insulating material layer is interposed between the first substrate and the second substrate. Since the electric insulating material layer is attached to the lower surface side of the metal material layer located in the region between the adjacent image element arrays, the outflow of the solder interposed between the common electrode and the common electrode wiring is performed. Can be satisfactorily interrupted by the electric insulating material layer. Therefore, when the common electrodes of a large number of image element arrays and the common electrode wiring on the first substrate are joined by soldering, the molten image elements are adjacent to each other. It is effectively prevented from spreading to the area between the arrays, and it is possible to reliably maintain electrical insulation between adjacent image element arrays and to accurately drive each image element array.
【0017】また本発明の画像装置によれば第1基板と
第2基板との間にスペーサ部材を介在させたことから第
1基板に実装された画像素子アレイ上に第2基板を載置
させ、画像素子アレイの各個別電極を第2基板の個別電
極配線にフリップチップ接続させる際、第2基板の大き
さが画像素子アレイよりも大きいことに起因して傾きが
発生しようとしてもその傾きは前記スペーサ部材により
抑止されて常に平行となり、その結果、画像素子アレイ
の各個別電極を第2基板の個別電極配線に確実、且つ強
固にフリップチップ接続することが可能となるとともに
第2基板が画像素子アレイの上面角部を押圧し、画像素
子アレイに欠け等の破損を招来させるのが皆無となすこ
とができる。According to the image apparatus of the present invention, since the spacer member is interposed between the first substrate and the second substrate, the second substrate is placed on the image element array mounted on the first substrate. When the individual electrodes of the image element array are flip-chip connected to the individual electrode wirings of the second substrate, even if an inclination is caused due to the size of the second substrate being larger than the image element array, the inclination is Suppressed by the spacer member, it is always parallel, so that each individual electrode of the image element array can be securely and firmly flip-chip connected to the individual electrode wiring of the second substrate, and the second substrate can be connected to the image. It is possible to eliminate the possibility that the upper surface corner of the element array is pressed to cause breakage such as chipping of the image element array.
【0018】また本発明の画像装置によれば第1基板と
第2基板との間に画像素子アレイを収容するための穴を
有するスペーサ部材を介在させたことから画像素子アレ
イの各個別電極を第2基板の個別電極配線にフリップチ
ップ接続により接続させる際、スペーサ部材が画像素子
アレイの位置を規制して、画像素子アレイの各個別電極
を第2基板の所定個別電極配線に極めて容易、且つ確実
にフリップチップ接続することができる。Further, according to the image device of the present invention, since the spacer member having the hole for accommodating the image element array is interposed between the first substrate and the second substrate, each individual electrode of the image element array can be used. When connecting to the individual electrode wiring of the second substrate by flip chip connection, the spacer member regulates the position of the image element array, and each individual electrode of the image element array is extremely easily connected to the predetermined individual electrode wiring of the second substrate. Flip chip connection can be reliably performed.
【0019】更に本発明の画像装置によれば、複数個の
レンズを支持するレンズ部材のレンズプレートと、前記
第1基板とを同じ材質で形成したことから、画像装置の
使用に際し、レンズプレートと第1基板の両者に熱が印
加されても、レンズプレートと第1基板とは略同一の量
だけ熱膨張することとなり、レンズプレートに支持され
ている各レンズと第1基板に実装されている各画像素子
アレイとの間に位置ズレが発生することを有効に防止で
きる。従って、この画像装置を光プリンタヘッド等の画
像形成装置に使用した場合は、発光ダイオード素子が発
する光をレンズを介して感光体面に正確、且つ鮮明に結
像させ、感光体により高品質の潜像を形成することが可
能となり、一方、この画像装置をイメージセンサ等の画
像読取装置に使用した場合は、外部からの画像情報をレ
ンズを介して固体撮像素子アレイに正確に結像させるこ
とができ、画像情報に対応した正確な電気信号を発生さ
せることが可能となる。Further, according to the image apparatus of the present invention, since the lens plate of the lens member for supporting the plurality of lenses and the first substrate are formed of the same material, the lens plate is used when the image apparatus is used. Even if heat is applied to both the first substrate, the lens plate and the first substrate thermally expand by substantially the same amount, and are mounted on each lens supported by the lens plate and the first substrate. It is possible to effectively prevent a positional deviation from occurring between each image element array. Therefore, when this image apparatus is used in an image forming apparatus such as an optical printer head, the light emitted from the light emitting diode element is accurately and sharply imaged on the surface of the photoconductor through the lens, and a high quality latent image is formed by the photoconductor. It is possible to form an image.On the other hand, when this image device is used for an image reading device such as an image sensor, it is possible to accurately form external image information on a solid-state image sensor array via a lens. As a result, it is possible to generate an accurate electric signal corresponding to the image information.
【0020】[0020]
【実施例】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4は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
し、1は画像素子部材、5はレンズ部材、8は支持体で
ある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIGS. 1 to 4 show an embodiment in which the image apparatus of the present invention is applied to an optical printer head as an image forming apparatus, wherein 1 is an image element member, 5 is a lens member, and 8 is a support.
【0021】前記画像素子部材1は第1基板2 と複数個
の発光ダイオード素子アレイ3 と中央部に窓部4aを有す
る第2基板4 とから構成されている。The image element member 1 comprises a first substrate 2, a plurality of light emitting diode element arrays 3, and a second substrate 4 having a window 4a in the center.
【0022】前記画像素子部材1 の第1基板2 は例え
ば、酸化アルミニウム質焼結体や結晶化ガラス、石英等
の反りやねじれ等の変形を発生し難い高剛性の材料によ
り形成されており、その上面に複数個の発光ダイオード
素子アレイ3 が直線状に配列実装されている。The first substrate 2 of the image element member 1 is made of, for example, a highly rigid material such as an aluminum oxide sintered body, crystallized glass, quartz, etc., which is unlikely to be deformed such as warpage or twist. A plurality of light emitting diode element arrays 3 are linearly arranged and mounted on the upper surface.
【0023】前記第1基板2 は発光ダイオード素子アレ
イ3 を支持する支持部材として作用し、図3に示す如
く、第1基板2 の上面に予め所定パターンの共通電極配
線2aを被着形成しておくとともに該共通電極配線2aに発
光ダイオード素子アレイ3 下面の共通電極31を半田や銀
ペースト等を介し接合させることによって各発光ダイオ
ード素子アレイ3 は第1基板2 の上面に配列実装され
る。The first substrate 2 functions as a support member for supporting the light emitting diode element array 3. As shown in FIG. 3, a common electrode wiring 2a having a predetermined pattern is previously formed on the upper surface of the first substrate 2. In addition, the light emitting diode element arrays 3 are arranged and mounted on the upper surface of the first substrate 2 by bonding the common electrode 31 on the lower surface of the light emitting diode element array 3 to the common electrode wiring 2a via solder, silver paste or the like.
【0024】尚、前記第1基板2 は、例えば、酸化アル
ミニウム質焼結体から成る場合は、アルミナ、シリカ、
カルシア、マグネシア等の原料粉末に適当な有機溶剤、
溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従来周
知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用
することによってセラミックグリーンシート(セラミッ
ク生シート)を得、しかる後、前記セラミックグリーン
シートを所定形状に打ち抜き加工するとともに高温(約
1500℃)で焼成することによって製作され、また共
通電極配線2aは第1基板2 の上面にアルミニウムや銅等
の導電性材料を蒸着法やスパッタリング法等により所定
厚みに被着させるとともにこれをエッチング法により所
定パターンに加工し、しかる後、表面にニッケルメッキ
や金メッキを施すことによって第1基板2 の上面に被着
形成される。When the first substrate 2 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, alumina, silica,
Organic solvent suitable for raw material powder such as calcia, magnesia,
A solvent is added and mixed to form a slurry, and a ceramic green sheet (ceramic green sheet) is obtained by employing a conventionally known doctor blade method or calender roll method. Thereafter, the ceramic green sheet is formed into a predetermined shape. The common electrode wiring 2a is formed by sintering at a high temperature (about 1500 ° C.) and a conductive material such as aluminum or copper on the upper surface of the first substrate 2 by vapor deposition or sputtering. At the same time, this is processed into a predetermined pattern by an etching method, and thereafter, nickel plating or gold plating is applied to the surface to form a deposition on the upper surface of the first substrate 2.
【0025】また前記第1基板2 の上面に実装されてい
る発光ダイオード素子アレイ3 は複数個の発光ダイオー
ド素子3aから成り、該発光ダイオード素子3a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 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。The light emitting diode element array 3 mounted on the upper surface of the first substrate 2 is composed of a plurality of light emitting diode elements 3a, and the light emitting diode elements 3a are individually and selectively corresponding to external electric signals. The latent image for forming an image is formed on the photosensitive member P by emitting light and irradiating the emitted light to the surface of the photosensitive member P.
【0026】前記発光ダイオード素子3aはGaAsP 系、Ga
P 系の発光ダイオードが使用され、例えば、GaAsP 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GaAsP(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Si3N4(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。The light emitting diode element 3a is of GaAsP type, Ga
P-based light-emitting diodes are used.For example, in the case of GaAsP-based light-emitting diodes, a GaAs substrate is first heated to a high temperature in a furnace, and AsH 3 (arsine), PH 3 (phosphine), and Ga (gallium) are used. ) To grow a single crystal of n-type semiconductor GaAsP (gallium-arsenide-phosphorus) on the substrate surface, and then form a windowed film of Si 3 N 4 (silicon nitride) on the GaAsP single crystal surface. Zn (Zn)
This is formed by exposing a gas of (zinc), diffusing Zn into a part of the n-type semiconductor GaAsP single crystal to form a p-type semiconductor, and having a pn junction.
【0027】尚、前記発光ダイオード素子3a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3aを一単位とした発光ダイオード素子アレイ
3 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3aが第1基板2 上に配列されている。In the case of a B4 size optical printer head, the number of the light emitting diode elements 3a is 2048 (8 per 1 mm).
Are linearly arranged, specifically, a light emitting diode element array in which 64 light emitting diode elements 3a are one unit.
By arranging 32 pieces of 3 in a straight line, 2048 light emitting diode elements 3a are arranged on the first substrate 2.
【0028】また前記第1基板2 上に実装された発光ダ
イオード素子アレイ3 の上面には、例えば、酸化アルミ
ニウム質焼結体や結晶化ガラス、石英等から成り、中央
部に発光ダイオード素子アレイ3 と後述するレンズ7 と
の光の通路を形成するための約100 μm 程度の幅の窓部
4aを有し、下面に個別電極配線4bが被着された第2基板
4 が接合固定されている。The upper surface of the light emitting diode element array 3 mounted on the first substrate 2 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, crystallized glass, quartz, or the like. Window with a width of about 100 μm for forming a light path with the lens 7 to be described later.
2nd substrate having 4a and individual electrode wiring 4b attached to the lower surface
4 is fixedly connected.
【0029】前記第2基板4 は各発光ダイオード素子3a
の個別電極32を外部電気回路に電気的に接続する作用を
為し、図3 に示す如く、第2基板4 に被着させた個別電
極配線4bに各発光ダイオード素子3aの個別電極32をフリ
ップチップ接続、具体的には各発光ダイオード素子アレ
イ3 の上面に第2基板4 を、該発光ダイオード素子アレ
イ3 に設けた各発光ダイオード素子3aの個別電極32と第
2基板4 に被着させた個別電極配線4bとが間に半田バン
プを挟み対向するようにして載置させ、しかる後、前記
半田バンプを加熱溶融させ、各発光ダイオード素子3aの
個別電極32と第2基板4 の個別電極配線4bとを半田接合
することによって各発光ダイオード素子3aの個別電極32
は外部電気回路に接続される第2基板4 の個別電極配線
4bに電気的に接続されることとなる。この場合、各発光
ダイオード素子3aの個別電極32はその総数が数千と多い
もののその全てが第2基板4 の下面に被着させた個別電
極配線4bに一度に、且つ強固に電気的接続されることと
なり、その結果、画像装置の生産性及び信頼性が極めて
優れたものとなる。The second substrate 4 is provided with each light emitting diode element 3a.
The individual electrode 32 of each light emitting diode element 3a is flipped to the individual electrode wiring 4b attached to the second substrate 4, as shown in FIG. The second substrate 4 was attached to the chip connection, specifically, the upper surface of each light emitting diode element array 3, on the individual electrode 32 of each light emitting diode element 3 a provided on the light emitting diode element array 3 and the second substrate 4. The individual electrode wirings 4b are placed so as to face each other with the solder bumps interposed therebetween, and then the solder bumps are heated and melted, and the individual electrodes 32 of each light emitting diode element 3a and the individual electrode wirings of the second substrate 4 are formed. 4b and the individual electrodes 32 of each light emitting diode element 3a by soldering.
Is the individual electrode wiring of the second substrate 4 connected to the external electric circuit
4b will be electrically connected. In this case, although the total number of the individual electrodes 32 of each light emitting diode element 3a is as large as several thousands, all of them are electrically connected at once and firmly to the individual electrode wiring 4b adhered to the lower surface of the second substrate 4. As a result, the productivity and reliability of the image device become extremely excellent.
【0030】前記第2基板4 は酸化アルミニウム質焼結
体や結晶化ガラス、石英等から成り、例えば酸化アルミ
ニウム質焼結体等の不透明材から成る場合には中央部に
開口が設けられ、該開口が発光ダイオード素子アレイ3
とレンズ7 との光の通路を形成するための窓部42とな
り、また結晶化ガラスや石英等の透明材から成る場合に
はその中央領域がそのまま発光ダイオード素子アレイ3
とレンズ7 との光の通路を形成するための窓部42とな
る。The second substrate 4 is made of an aluminum oxide sintered body, crystallized glass, quartz or the like. For example, when the second substrate 4 is made of an opaque material such as an aluminum oxide sintered body, an opening is provided at the center. Aperture is light emitting diode element array 3
A window 42 for forming a light passage between the light emitting diode element array 3 and the lens 7 is formed.
And a lens 7 for forming a light path.
【0031】尚、前記第2基板4 が酸化アルミニウム質
焼結体等の不透明材から成る場合、第2基板4 の中央部
にレーザー等を用いた穴あけ加工を施すことによって各
発光ダイオード素子3aが発する光をレンズ7 側に透過さ
せる窓部42としての開口が所定形状に形成される。When the second substrate 4 is made of an opaque material such as an aluminum oxide sintered body, the light emitting diode elements 3a are formed by drilling the center of the second substrate 4 using a laser or the like. An opening as a window 42 for transmitting emitted light to the lens 7 side is formed in a predetermined shape.
【0032】また前記第2基板4の下面に被着形成した
個別電極配線4bは前記第1基板2 の上面に設けた共通電
極配線2aと同じ材料、同じ方法を採用することによって
第2基板4 の下面に被着形成される。The individual electrode wiring 4b formed on the lower surface of the second substrate 4 is made of the same material and the same method as the common electrode wiring 2a provided on the upper surface of the first substrate 2. Is formed on the lower surface of the substrate.
【0033】更に前記画像素子部材1 を構成する第1基
板と第2基板との間には、図4 に示すような各発光ダイ
オード素子アレイ3 を収容するための穴9aを有するスペ
ーサ部材9 が、穴9a内に発光ダイオード素子アレイ3 を
収容した状態で介在されている。Further, a spacer member 9 having a hole 9a for accommodating each light emitting diode element array 3 as shown in FIG. 4 is provided between the first substrate and the second substrate constituting the image element member 1. The light emitting diode element array 3 is interposed in the hole 9a.
【0034】前記スペーサ部材9 は第1基板2 に実装さ
れた発光ダイオード素子アレイ3 上に第2基板4 を載置
させ、発光ダイオード素子アレイ3 の各個別電極32を第
2基板4 の個別電極配線4bにフリップチップ接続させる
際、第2基板4 の大きさが発光ダイオード素子アレイ3
よりも大きいことに起因して傾きが発生しようとするの
を抑止する作用を為し、これによって第1基板2 に実装
されている発光ダイオード素子アレイ3 と第2基板4 と
は常に平行となり、発光ダイオード素子アレイ3 の各個
別電極を第2基板4 の個別電極配線4bに確実、且つ強固
にフリップチップ接続することが可能になるとともに第
2基板4 が発光ダイオード素子アレイ3の上面角部を押
圧し、発光ダイオード素子アレイ3 に欠け等の破損を招
来させるのが皆無となる。The spacer member 9 places the second substrate 4 on the light emitting diode element array 3 mounted on the first substrate 2, and connects the individual electrodes 32 of the light emitting diode element array 3 to the individual electrodes of the second substrate 4. When flip-chip connection is made to the wiring 4b, the size of the second substrate 4 is
The light emitting diode element array 3 mounted on the first substrate 2 and the second substrate 4 are always parallel with each other. Each individual electrode of the light emitting diode element array 3 can be securely and firmly flip-chip connected to the individual electrode wiring 4b of the second substrate 4 and the second substrate 4 Pressing does not cause any damage such as chipping of the light emitting diode element array 3.
【0035】前記スペーサ部材9 はまた発光ダイオード
素子アレイ3 の各個別電極32を第2基板4 の個別電極配
線4bにフリップチップ接続により接続させる際、発光ダ
イオード素子アレイ3 の位置を規制する作用も為し、ス
ペーサ部材9 上の所定位置に第2基板4 を載置させれば
第2基板4 の個別電極配線4bを発光ダイオード素子アレ
イ3 の各個別電極32に自動的に正確に当接でき、これに
よって発光ダイオード素子アレイ3 の各個別電極32を第
2基板4 の所定個別電極配線4bに極めて容易、且つ確実
にフリップチップ接続することが可能となる。The spacer member 9 also has a function of regulating the position of the light emitting diode element array 3 when each individual electrode 32 of the light emitting diode element array 3 is connected to the individual electrode wiring 4b of the second substrate 4 by flip chip connection. Therefore, if the second substrate 4 is placed at a predetermined position on the spacer member 9, the individual electrode wiring 4b of the second substrate 4 can be automatically and accurately brought into contact with each individual electrode 32 of the light emitting diode element array 3. This makes it possible to connect the individual electrodes 32 of the light emitting diode element array 3 to the predetermined individual electrode wirings 4b of the second substrate 4 very easily and reliably by flip-chip bonding.
【0036】尚、前記スペーサ部材9 は図3 に示す如
く、ポリエステル、ポリイミド等の有機フィルム、紙、
ガラス等の無機材から成る電気絶縁材層9bと、ステンレ
ス、銅、鉄等の金属材料から成る金属材層9cの少なくと
も2 層構造を有しており、第1基板2 側に電気絶縁材層
9bが配置されている。この場合、第1基板2 側に電気絶
縁材層9bが配置されていることから第1基板2 上の共通
電極配線2aに発光ダイオード素子アレイ3 下面の共通電
極31を半田や銀ペースト等を介して接合させる際、半田
や銀ペースト等がスペーサ部材9 側に流出したとしても
該半田等の流出はスペーサ部材9 の電気絶縁材層9bで遮
断されて隣接する発光ダイオード素子アレイ3 の共通電
極31に接触することはなく、隣接する発光ダイオード素
子アレイ3間の電気的絶縁を確実として各発光ダイオー
ド素子アレイ3 の発光ダイオード素子3aを個別に正確に
発光させることができる。また同時に前記電気絶縁材層
9bの上部にはステンレス、銅、鉄等の金属材料から成る
金属材層9cが配されており、該金属材層9cはエッチング
処理によって各発光ダイオード素子アレイ3 の外形寸法
に対応する正確な穴9aを形成することができることか
ら、発光ダイオード素子アレイ3 の各個別電極32を第2
基板4 の個別電極配線4bにフリップチップ接続により接
続させる際、穴9a内に発光ダイオード素子アレイ3 を収
容させれば発光ダイオード素子アレイ3 の位置が規制さ
れて発光ダイオード素子アレイ3 の各個別電極32を第2
基板4 の個別電極配線4bに極めて正確に当接させること
ができ、これによって発光ダイオード素子アレイ3 の各
個別電極32を第2基板4 の所定個別電極配線4bに極めて
容易、且つ確実にフリップチップ接続することが可能と
なる。As shown in FIG. 3, the spacer member 9 is made of an organic film such as polyester or polyimide, paper, or the like.
It has at least a two-layer structure of an electric insulating material layer 9b made of an inorganic material such as glass and a metal material layer 9c made of a metal material such as stainless steel, copper, iron and the like.
9b is located. In this case, since the electric insulating material layer 9b is disposed on the first substrate 2 side, the common electrode 31 on the lower surface of the light emitting diode element array 3 is connected to the common electrode wiring 2a on the first substrate 2 via solder or silver paste. When the solder and the silver paste flow out to the spacer member 9 side at the time of joining, the outflow of the solder and the like is blocked by the electric insulating material layer 9b of the spacer member 9 and the common electrode 31 of the adjacent light emitting diode element array 3 The light emitting diode elements 3a of each light emitting diode element array 3 can emit light individually and accurately by ensuring electrical insulation between the adjacent light emitting diode element arrays 3 without contact with the light emitting diode elements. Also at the same time said electrical insulation layer
A metal material layer 9c made of a metal material such as stainless steel, copper, or iron is provided on the upper portion of 9b, and the metal material layer 9c has an accurate hole corresponding to the outer dimensions of each light emitting diode element array 3 by etching. 9a, the individual electrodes 32 of the light emitting diode element array 3
When connecting to the individual electrode wiring 4b of the substrate 4 by flip-chip connection, if the light emitting diode element array 3 is accommodated in the hole 9a, the position of the light emitting diode element array 3 is regulated and each individual electrode of the light emitting diode element array 3 is 32 second
The individual electrodes 32 of the light emitting diode element array 3 can be very easily and reliably connected to the predetermined individual electrode wirings 4b of the second substrate 4 by being able to abut the individual electrode wirings 4b of the substrate 4 very accurately. It becomes possible to connect.
【0037】更に、前記電気絶縁材層9bと金属材層9cと
から成るスペーサ部材9 は第2基板4 の個別電極配線4b
の表面が電気絶縁性のレジストにより被覆されていない
場合には金属材層9 を第2基板4 の個別電極配線4bが被
着形成されている下面に当接させると第2基板4 の各個
別電極配線4bが金属材層9 によって電気的短絡を生じる
ためポリエステル、ポリイミド等の有機フィルム、紙、
ガラス等の無機材から成る電気絶縁材9dを金属材層9cと
個別電極配線4bとの間に介在させておけばよい。Further, the spacer member 9 composed of the electric insulating material layer 9b and the metal material layer 9c is provided on the individual electrode wiring 4b of the second substrate 4.
When the surface of the second substrate 4 is not covered with an electrically insulating resist, the metal material layer 9 is brought into contact with the lower surface of the second substrate 4 on which the individual electrode wirings 4b are formed. Since the electrode wiring 4b is electrically short-circuited by the metal material layer 9, an organic film such as polyester or polyimide, paper,
An electrical insulating material 9d made of an inorganic material such as glass may be interposed between the metal material layer 9c and the individual electrode wiring 4b.
【0038】また更に前記スペーサ部材9 はその全体の
厚みを発光ダイオード素子アレイ3の厚みに対し、実質
的に同一としておくと第1基板2 もしくは第2基板4 の
いずれか一方に発光ダイオード素子アレイ3 を押圧する
ような外力が印加されても該外力が両基板2 、4 の間に
挟まれている発光ダイオード素子アレイ3 に作用するこ
とはなく、その結果、発光ダイオード素子アレイ3 に欠
けやクラック等の破損が生じるのが皆無となり、発光ダ
イオード素子アレイ3 を常に正常、且つ安定に作動させ
ることができる。従って、前記スペーサ部材9 はその厚
みを発光ダイオード素子アレイ3 の厚みに対し、実質的
に同一としておくことが好ましい。Further, if the entire thickness of the spacer member 9 is made substantially the same as the thickness of the light emitting diode element array 3, the light emitting diode element array is provided on one of the first substrate 2 and the second substrate 4. 3 does not act on the light-emitting diode element array 3 sandwiched between the substrates 2 and 4, even if an external force that presses the light-emitting diode element 3 is applied. There is no damage such as cracks, so that the light emitting diode element array 3 can always operate normally and stably. Therefore, it is preferable that the thickness of the spacer member 9 is substantially the same as the thickness of the light emitting diode element array 3.
【0039】前記第1 基板2 、発光ダイオード素子アレ
イ3 及び第2 基板4 から成る画像素子部材1 はまたその
上部に一定距離を隔ててレンズ部材5 が併設されてい
る。The image element member 1 composed of the first substrate 2, the light emitting diode element array 3 and the second substrate 4 is also provided with a lens member 5 on the upper part thereof at a predetermined distance.
【0040】前記レンズ部材5 は複数個の穴6aが直線状
に配列形成されているレンズプレート6 と複数個のレン
ズ7 とから成り、レンズプレート6 に設けた穴6aにレン
ズ7当接させるとともに接着剤を介し接着固定すること
によって形成されている。The lens member 5 comprises a lens plate 6 in which a plurality of holes 6a are linearly arranged and a plurality of lenses 7. The lens 7 is brought into contact with the lens 7 in the hole 6a provided in the lens plate 6. It is formed by bonding and fixing via an adhesive.
【0041】前記レンズ部材5 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、また穴6aは発光ダイオード素子アレイ3
の各発光ダイオード素子3aが発する光をレンズ7 へ透過
させる作用を為す。The lens plate 6 of the lens member 5 functions as a support member for supporting a plurality of lenses 7 at a predetermined interval on the upper surface.
The light emitted from each of the light emitting diode elements 3a is transmitted to the lens 7.
【0042】前記レンズプレート6 は、例えば結晶化ガ
ラスや石英等の発光ダイオード素子アレイ3 が実装され
る第1基板2 と同じ材質で形成されており、レンズプレ
ート6 を第1基板2 と同じ材質で形成しておくと画像形
成装置として使用に供した際、レンズプレート6 と第1
基板2 の両者に熱が印加されてもレンズプレート6 と第
1基板2 とは略同一の量だけ熱膨張してレンズプレート
6 に支持されている各レンズ7 と第1基板2 に実装され
ている各発光ダイオード素子アレイ3 との間に位置ズレ
が発生することはなく、その結果、各発光ダイオード素
子3aが発する光はレンズ7 を介して感光体P 面に正確、
且つ鮮明に結像し、感光体P により高品質の潜像を形成
することが可能となる。The lens plate 6 is made of the same material as the first substrate 2 on which the light emitting diode element array 3 is mounted, such as crystallized glass or quartz. The lens plate 6 is made of the same material as the first substrate 2. When used as an image forming apparatus, the lens plate 6 and the first
Even if heat is applied to both of the substrates 2, the lens plate 6 and the first substrate 2 thermally expand by substantially the same amount and the lens plate 6
There is no displacement between each lens 7 supported by 6 and each light emitting diode element array 3 mounted on the first substrate 2, and as a result, the light emitted from each light emitting diode element 3a Accurately on the photoconductor P surface via lens 7,
In addition, a clear image is formed, and a high-quality latent image can be formed by the photoconductor P.
【0043】また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3a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。Each of the lenses 7 supported by the lens plate 6 receives light emitted from each of the light emitting diode elements 3a.
A lens formed of a transparent resin such as an acrylic resin or a polycarbonate resin or a transparent inorganic material such as a glass, which has a function of irradiating the P-plane, is preferably used.
【0044】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 にエポキシ樹脂系の弾性接着剤を介し接着
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。Each of the lenses 7 is linearly bonded to the lens plate 6 at predetermined intervals by bonding a part of the outer surface of the lens 7 to the lens plate 6 via an epoxy resin-based elastic adhesive.
【0045】更に前記画像素子部材1及びレンズ部材5
はその各々を一対の支持体8 、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3 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。Further, the image element member 1 and the lens member 5
By fixing each of them to a pair of supports 8, 8, each light emitting diode element array 3 and each lens 7 are provided side by side so as to correspond to each other at a predetermined distance.
【0046】前記一対の支持体8 、8 はその上部に第1
の基準面8aを、下部に第2 の基準面8bを有しており、支
持体8 の第1 基準面8aにレンズ部材5 のレンズプレート
6 を、支持対8 の第 2基準面8bに画像素子部材1 の第1
基板2 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3 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。この場合、支持体8
の第2 基準面8bに当接される画像素子部材1 の第1 基板
2 を酸化アルミニウム質焼結体等の変形を発生し難い高
剛性の材質で形成しておくと支持体8 に画像素子部材1
を固定させる際等において第1基板2 に外力や熱応力が
印加されても第1基板2 には反りやねじれ等の変形が発
生することはなく、その結果、第1基板2 に実装されて
いる各発光ダイオード素子アレイ3 を常に各レンズ7 に
正確に対向させることができる。The pair of supports 8, 8 are provided with a first
And a second reference surface 8b at a lower portion, and a lens plate of the lens member 5 is provided on the first reference surface 8a of the support 8.
6 on the second reference surface 8b of the support pair 8
By fixing the substrate 2 in contact, each light emitting diode element array 3 and each lens 7 are separated from each other by a predetermined distance.
It corresponds to one-to-one. In this case, the support 8
The first substrate of the image element member 1 contacting the second reference surface 8b
2 is made of a highly rigid material such as an aluminum oxide sintered body which is unlikely to be deformed.
Even when external force or thermal stress is applied to the first substrate 2 when fixing the first substrate 2, the first substrate 2 is not deformed such as warp or twist, and as a result, the first substrate 2 is mounted on the first substrate 2. Each of the light emitting diode element arrays 3 can always accurately face each lens 7.
【0047】かくして、本発明の画像装置によれば画像
素子部材1 の各発光ダイオード素子3aに所定の電力を印
加して各発光ダイオード素子3aを個別に選択的に発光さ
せ、該各発光ダイオード素子3aが発光した光をレンズ部
材5 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。Thus, according to the imaging apparatus of the present invention, a predetermined power is applied to each of the light emitting diode elements 3a of the image element member 1 to cause each of the light emitting diode elements 3a to selectively and individually emit light. The light emitted by 3a is imaged on the external photoconductor P surface via the lens 7 of the lens member 5,
By forming a predetermined latent image on the photoconductor P, it functions as an image forming apparatus.
【0048】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5 として複数個の穴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。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the lens member 5 is used as the lens member 5. A lens plate 6 in which a plurality of holes 6a are linearly arranged and a plurality of lenses 7 are adhered and fixed is used, and this is a so-called Selfoc, in which a number of bar-shaped self-focusing lenses are arranged. You may change to a lens.
【0049】さら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個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。Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is used for an image forming apparatus such as an optical printer head has been described as an example. Can also be used.
【0050】[0050]
【発明の効果】本発明の画像装置によれば、画像素子ア
レイの個別電極を第2基板に設けた個別電極配線にフリ
ップチップ接続により電気的接続することから、各画像
素子アレイの個別電極が数千あるとしても、その全てが
第2基板の個別電極配線に一度に、且つ強固に電気的接
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、製品としての画像装置が安価と
なる。また本発明の画像装置によれば、第1基板−第2
基板間に、多数の画像素子アレイを個別に収容する穴が
設けられた金属材層及び電気絶縁材層からなるスペーサ
部材を介在させ、前記電気絶縁材層は隣接する画像素子
アレイ間の領域に位置する前記金属材層の下面側に被着
されていることから、共通電極と共通電極配線との間に
介在される半田の流出が前記電気絶縁材層でもって良好
に遮断されることとなり、従って、多数の画像素子アレ
イの共通電極と第1基板上の共通電極配線とを半田接合
させる際、溶融した半田が隣接する画像素子アレイ間の
領域に拡がることが有効に防止され、隣接する画像素子
アレイ間の電気的絶縁を確実に維持し、各画像素子アレ
イを正確に駆動することが可能となる。According to the image apparatus of the present invention, the individual electrodes of the image element array are electrically connected to the individual electrode wirings provided on the second substrate by flip-chip connection. Even if there are thousands, all of them will be electrically connected to the individual electrode wirings of the second substrate at once and firmly, and as a result, the productivity of the image device will be extremely excellent, and the image as a product The device becomes cheaper. According to the image device of the present invention, the first substrate-the second substrate
Between the substrates, a spacer member made of a metal material layer and an electric insulating material layer provided with holes for individually accommodating a large number of image element arrays is interposed, and the electric insulating material layer is provided in a region between adjacent image element arrays. Since it is attached to the lower surface side of the metal material layer located, the outflow of the solder interposed between the common electrode and the common electrode wiring will be well blocked by the electric insulating material layer, Therefore, when the common electrodes of many image element arrays and the common electrode wiring on the first substrate are joined by soldering, it is possible to effectively prevent the molten solder from spreading to the region between the adjacent image element arrays, and to prevent the adjacent image from being formed. Electrical insulation between the element arrays can be reliably maintained, and each image element array can be accurately driven.
【0051】また本発明の画像装置によれば第1基板と
第2基板との間にスペーサ部材を介在させたことから第
1基板に実装された画像素子アレイ上に第2基板を載置
させ、画像素子アレイの各個別電極を第2基板の個別電
極配線にフリップチップ接続させる際、第2基板の大き
さが画像素子アレイよりも大きいことに起因して傾きが
発生しようとしてもその傾きは前記スペーサ部材により
抑止されて常に平行となり、その結果、画像素子アレイ
の各個別電極を第2基板の個別電極配線に確実、且つ強
固にフリップチップ接続することが可能となるとともに
第2基板が画像素子アレイの上面角部を押圧し、画像素
子アレイに欠け等の破損を招来させるのが皆無となすこ
とができる。According to the image apparatus of the present invention, since the spacer member is interposed between the first substrate and the second substrate, the second substrate is placed on the image element array mounted on the first substrate. When the individual electrodes of the image element array are flip-chip connected to the individual electrode wirings of the second substrate, even if an inclination is caused due to the size of the second substrate being larger than the image element array, the inclination is Suppressed by the spacer member, it is always parallel, so that each individual electrode of the image element array can be securely and firmly flip-chip connected to the individual electrode wiring of the second substrate, and the second substrate can be connected to the image. It is possible to eliminate the possibility that the upper surface corner of the element array is pressed to cause breakage such as chipping of the image element array.
【0052】また本発明の画像装置によれば第1基板と
第2基板との間に画像素子アレイを収容するための穴を
有するスペーサ部材を介在させたことから画像素子アレ
イの各個別電極を第2基板の個別電極配線にフリップチ
ップ接続により接続させる際、スペーサ部材が画像素子
アレイの位置を規制して、画像素子アレイの各個別電極
を第2基板の所定個別電極配線に極めて容易、且つ確実
にフリップチップ接続することができる。According to the image device of the present invention, since the spacer member having the hole for accommodating the image element array is interposed between the first substrate and the second substrate, each individual electrode of the image element array can be used. When connecting to the individual electrode wiring of the second substrate by flip chip connection, the spacer member regulates the position of the image element array, and each individual electrode of the image element array is extremely easily connected to the predetermined individual electrode wiring of the second substrate. Flip chip connection can be reliably performed.
【0053】更に本発明の画像装置によれば、複数個の
レンズを支持するレンズ部材のレンズプレートと、前記
第1基板とを同じ材質で形成したことから、画像装置の
使用に際し、レンズプレートと第1基板の両者に熱が印
加されても、レンズプレートと第1基板とは略同一の量
だけ熱膨張することとなり、レンズプレートに支持され
ている各レンズと第1基板に実装されている各画像素子
アレイとの間に位置ズレが発生することを有効に防止で
きる。従って、この画像装置を光プリンタヘッド等の画
像形成装置に使用した場合は、発光ダイオード素子が発
する光をレンズを介して感光体面に正確、且つ鮮明に結
像させ、感光体により高品質の潜像を形成することが可
能となり、一方、この画像装置をイメージセンサ等の画
像読取装置に使用した場合は、外部からの画像情報をレ
ンズを介して固体撮像素子アレイに正確に結像させるこ
とができ、画像情報に対応した正確な電気信号を発生さ
せることが可能となる。Further, according to the image apparatus of the present invention, since the lens plate of the lens member for supporting a plurality of lenses and the first substrate are formed of the same material, the lens plate can be used when the image apparatus is used. Even if heat is applied to both the first substrate, the lens plate and the first substrate thermally expand by substantially the same amount, and are mounted on each lens supported by the lens plate and the first substrate. It is possible to effectively prevent a positional deviation from occurring between each image element array. Therefore, when this image apparatus is used in an image forming apparatus such as an optical printer head, the light emitted from the light emitting diode element is accurately and sharply imaged on the surface of the photoconductor through the lens, and a high quality latent image is formed by the photoconductor. It is possible to form an image.On the other hand, when this image device is used for an image reading device such as an image sensor, it is possible to accurately form external image information on a solid-state image sensor array via a lens. As a result, it is possible to generate an accurate electric signal corresponding to the image information.
【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。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment in which an image forming apparatus according to the present invention is applied to an optical printer head as an image forming apparatus.
【図2】図1のXーX線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.
【図3】図1に示す画像装置の画像素子部材を説明する
ための要部拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part for describing an image element member of the image device shown in FIG.
【図4】図1に示す画像装置に使用されるスペーサ部材
の部分斜視図である。4 is a partial perspective view of a spacer member used in the image device shown in FIG.
1・・・・画像素子部材 2・・・・第1基板 2a・・・共通電極配線 3・・・・発光ダイオード素子アレイ 3a・・・発光ダイオード素子 4・・・・第2基板 4a・・・窓部 4b・・・個別電極配線 5・・・・レンズ部材 7・・・・レンズ 9・・・・スペーサ部材 9a・・・穴 31・・・共通電極 32・・・個別電極 1 image element member 2 first substrate 2a common electrode wiring 3 light emitting diode element array 3a light emitting diode element 4 second substrate 4a Window 4b Individual electrode wiring 5 Lens member 7 Lens 9 Spacer member 9a Hole 31 Common electrode 32 Individual electrode
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−106974(JP,A) 特開 平4−114479(JP,A) 特開 平7−183478(JP,A) 特開 平7−177301(JP,A) 特開 平7−147621(JP,A) 特開 平7−115509(JP,A) 特開 平7−110454(JP,A) 特開 平7−177304(JP,A) 特開 平7−132645(JP,A) 特開 平7−183479(JP,A) 特開 平7−137337(JP,A) 特開 昭58−128762(JP,A) 特開 平4−81067(JP,A) 特開 平4−111391(JP,A) 特開 平6−3904(JP,A) 特開 平5−241399(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/14 H01L 27/15 H04N 1/028 H04N 1/036 Continuation of front page (56) References JP-A-4-106974 (JP, A) JP-A-4-114479 (JP, A) JP-A-7-183478 (JP, A) JP-A-7-177301 (JP, A) JP-A-7-147621 (JP, A) JP-A-7-115509 (JP, A) JP-A-7-110454 (JP, A) JP-A-7-177304 (JP, A) JP-A-7-132645 (JP, A) JP-A-7-183479 (JP, A) JP-A-7-137337 (JP, A) JP-A-58-128762 (JP, A) JP-A-4-81067 (JP, A A) JP-A-4-111391 (JP, A) JP-A-6-3904 (JP, A) JP-A-5-241399 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) ) H01L 27/14 H01L 27/15 H04N 1/028 H04N 1/036
Claims (1)
に、受発光部、共通電極及び個別電極を有する多数の画
像素子アレイを前記共通電極と共通電極配線とが半田を
介して接続されるようにして直線状に配列・実装させる
とともに、前記多数の画像素子アレイ上に、下面に前記
個別電極に対しフリップチップ接続される個別電極配線
が被着され、前記受発光部と対向する窓部を有した第2
基板を配設し、更にその上に、複数個のレンズを前記第
1基板と同じ材質で形成されるレンズプレートで支持し
たレンズ部材を配設してなる画像装置であって、前記第
1基板−第2基板間に、前記画像素子アレイを個別に収
容する穴が設けられた金属材層及び電気絶縁材層からな
るスペーサ部材を介在させ、前記電気絶縁材層は隣接す
る画像素子アレイ間の領域に位置する前記金属材層の下
面側に被着されて前記半田の流出を遮断することを特徴
とする画像装置。1. A large number of image element arrays having a light emitting / receiving section, a common electrode and individual electrodes are connected on a first substrate having a common electrode wiring on an upper surface by soldering the common electrodes and the common electrode wiring. In this manner, a plurality of image element arrays are arranged and mounted in a linear manner, and individual electrode wirings which are flip-chip connected to the individual electrodes are attached on the lower surface of the plurality of image element arrays, and a window opposed to the light emitting / receiving section. Second part
An image apparatus comprising: a substrate; and a lens member on which a plurality of lenses are supported by a lens plate formed of the same material as the first substrate. A spacer member made of a metal material layer and an electric insulating material layer provided with holes for individually receiving the image element arrays is interposed between the second substrates, and the electric insulating material layer is provided between adjacent image element arrays; An image device, which is attached to a lower surface side of the metal material layer located in a region and blocks outflow of the solder.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01975294A JP3322979B2 (en) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | Imaging device |
| US08/331,354 US5617131A (en) | 1993-10-28 | 1994-10-27 | Image device having a spacer with image arrays disposed in holes thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01975294A JP3322979B2 (en) | 1994-02-17 | 1994-02-17 | Imaging device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07231075A JPH07231075A (en) | 1995-08-29 |
| JP3322979B2 true JP3322979B2 (en) | 2002-09-09 |
Family
ID=12008080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01975294A Expired - Fee Related JP3322979B2 (en) | 1993-10-28 | 1994-02-17 | Imaging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3322979B2 (en) |
-
1994
- 1994-02-17 JP JP01975294A patent/JP3322979B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07231075A (en) | 1995-08-29 |
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