JP2015026647A - Light irradiation module and printer - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light irradiation device, hardly affected by heat generated from ultraviolet light emitting elements themself, even when the mounting density of the ultraviolet light emitting elements is relatively increased, thereby achieving relatively high ultraviolet irradiation energy.SOLUTION: A light irradiation module 1 includes: a light irradiation device 2 which includes a substrate 10, a plurality of light emitting elements 20 disposed on one main surface 11a, and a plurality of joining pads 70 located corresponding to each of the light emitting elements 20 on the other main surface 11b; and a flat-plate-like member 100 for heat dissipation disposed on a side of the other main surface 11b of the substrate 10 of the light irradiation device 2. The member 100 for heat dissipation includes a plurality of through holes 102 provided corresponding to each of the joining pads 70. Each of the joining pads 70 and each of inner walls 102a of the through holes 102 provided corresponding to each of the joining pads 70 are joined via a joining material 80 having thermal conductivity.

Description

本発明は、紫外線硬化型樹脂や塗料の硬化に使用される光照射モジュールおよび印刷装置に関する。   The present invention relates to a light irradiation module and a printing apparatus used for curing an ultraviolet curable resin or a paint.

従来、紫外線照射装置は、医療やバイオ分野での蛍光反応観察、殺菌用途、電子部品の接着や紫外線硬化型樹脂およびインクの硬化などを目的に広く利用されている。特に、電子部品の分野などで小型部品の接着などに使われる紫外線硬化型樹脂の硬化や、印刷の分野で使われる紫外線硬化型インクの硬化などに用いられる紫外線照射装置のランプ光源には、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどが使用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, ultraviolet irradiation apparatuses are widely used for the purpose of fluorescence reaction observation in medical and bio fields, sterilization applications, adhesion of electronic components, curing of ultraviolet curable resins and inks, and the like. In particular, the UV light source lamp light source used for curing UV curable resin used for bonding small parts in the field of electronic components and UV curable ink used for printing, etc. Mercury lamps and metal halide lamps are used.

近年、世界規模で地球環境負荷の軽減が切望されていることから、比較的長寿命、省エネルギーおよびオゾン発生を抑制することができる紫外線発光素子をランプ光源に採用する動きが活発になってきている。   In recent years, there has been a strong desire to reduce the global environmental load on a global scale, and there has been an active movement to adopt an ultraviolet light emitting element as a lamp light source capable of suppressing the generation of ozone with a relatively long life, energy saving. .

ところが、紫外線発光素子の放射照度は比較的低いため、例えば特許文献１に記載されているように、複数の発光素子を１つの基板に搭載したデバイスを用意し、この複数のデバイスを支持体に搭載した構成のモジュールが一般的に使用され、これによって紫外線硬化型インクの硬化に必要な紫外線照射エネルギーを確保している。   However, since the irradiance of the ultraviolet light emitting element is relatively low, for example, as described in Patent Document 1, a device in which a plurality of light emitting elements are mounted on one substrate is prepared, and the plurality of devices are used as a support. Modules with a built-in configuration are generally used, thereby securing the ultraviolet irradiation energy necessary for curing the ultraviolet curable ink.

しかしながら、紫外線照射エネルギーの改善要求は次第に高くなっており、紫外線発光素子の搭載密度を高くすることが試みられているが、紫外線発光素子からの発熱は比較的少ないとはいえ、紫外線発光素子の搭載密度を高くしたデバイスでは放熱が十分に行なえず、紫外線照射エネルギーの改善の妨げになっているという問題があった。   However, there is an increasing demand for improvement in ultraviolet irradiation energy, and attempts have been made to increase the mounting density of the ultraviolet light emitting elements. However, although the heat generation from the ultraviolet light emitting elements is relatively small, A device with a higher mounting density has a problem that heat radiation cannot be sufficiently performed, which hinders improvement of ultraviolet irradiation energy.

特開２００８−２４４１６５号公報JP 2008-244165 A

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、紫外線発光素子の搭載密度を比較的高くしても、紫外線発光素子から発する熱を効率よく放熱することにより、比較的高い紫外線照射エネルギーを実現する光照射モジュールおよび印刷装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and even when the mounting density of the ultraviolet light emitting elements is relatively high, the heat emitted from the ultraviolet light emitting elements is efficiently dissipated, so that a relatively high ultraviolet irradiation energy can be obtained. An object of the present invention is to provide a light irradiation module and a printing apparatus that can be realized.

本発明の光照射モジュールは、基板と、該基板の一方主面に配置した複数の発光素子と、前記基板の他方主面において、前記複数の発光素子のそれぞれに対応して位置する複数の接合パッドとを有する光照射デバイスと、該光照射デバイスの前記基板の他方主面側に配置された平板状の放熱用部材とを備えた光照射モジュールであって、前記放熱用部材は、前記他方主面側に位置する第１主面と、該第１主面と反対側に位置する第２主面と、前記複数の接合パッドのそれぞれに対応して設けられた前記第１主面と前記第２主面とを連続的に貫通する複数の貫通孔とを有し、前記複数の接合パッドのそれぞれと、前記複数の接合パッドのそれぞれに対応して設けられた前記複数の貫通孔の内壁のそれぞれとが、熱伝導性の接合材を介して接合されていることを特徴とする。   The light irradiation module of the present invention includes a substrate, a plurality of light emitting elements arranged on one main surface of the substrate, and a plurality of junctions positioned corresponding to each of the plurality of light emitting elements on the other main surface of the substrate. A light irradiation module comprising: a light irradiation device having a pad; and a plate-like heat radiation member disposed on the other main surface side of the substrate of the light irradiation device, wherein the heat radiation member is the other A first main surface located on the main surface side; a second main surface located on the opposite side of the first main surface; the first main surface provided corresponding to each of the plurality of bonding pads; A plurality of through holes continuously penetrating through the second main surface, each of the plurality of bonding pads, and an inner wall of the plurality of through holes provided corresponding to each of the plurality of bonding pads Each of which is bonded via a thermally conductive bonding material And wherein the are.

また、本発明の光照射モジュールは、上記構成において、前記接合材が前記貫通孔に充填されていることを特徴とする。   In the light irradiation module of the present invention, the bonding material is filled in the through hole in the above configuration.

さらに、本発明の光照射モジュールは、上記構成において、前記放熱用部材の熱伝導率が前記接合材の熱伝導率よりも高く、前記複数の接合パッドのそれぞれに対応する前記放熱用部材の体積は、前記複数の接合パッドのそれぞれに対応して接合された熱伝導性の前記接合材の体積よりも大きいことを特徴とする。   Furthermore, the light irradiation module of this invention is the said structure. WHEREIN: The heat conductivity of the said heat radiating member is higher than the heat conductivity of the said bonding | jointing material, The volume of the said heat radiating member corresponding to each of these bonding pads. Is larger than the volume of the thermally conductive bonding material bonded corresponding to each of the plurality of bonding pads.

また、本発明の光照射モジュールは、上記構成において、前記他方主面と該他方主面に対向する前記第１主面とが熱伝導性の有機系接着剤で接着されていることを特徴とする。   Moreover, the light irradiation module of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the other main surface and the first main surface facing the other main surface are bonded with a heat conductive organic adhesive. To do.

さらに、本発明の光照射モジュールは、上記構成において、前記有機系接着剤は、フィラーを含有し、該フィラーの線膨張係数は前記有機系接着剤の線膨張係数よりも小さいことを特徴とする。   Furthermore, the light irradiation module of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the organic adhesive contains a filler, and the linear expansion coefficient of the filler is smaller than the linear expansion coefficient of the organic adhesive. .

また、本発明の光照射モジュールは、上記構成において、前記光照射デバイスは、前記複数の発光素子と該発光素子に対応する前記接合パッドとの間のそれぞれに、熱伝導部材をさらに有することを特徴とする。   Moreover, the light irradiation module of this invention WHEREIN: In the said structure, the said light irradiation device further has a heat conductive member between each of the said several light emitting element and the said joint pad corresponding to this light emitting element. Features.

さらに、本発明の光照射モジュールは、上記構成において、前記熱伝導部材と前記接合パッドとが接続されていることを特徴とする。   Furthermore, the light irradiation module of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the heat conducting member and the bonding pad are connected.

また、本発明の光照射モジュールは、上記構成において、前記熱伝導部材は、前記基板の他方主面から露出した露出部を有しており、該露出部が前記接合パッドを兼ねていることを特徴とする。   Moreover, the light irradiation module of this invention WHEREIN: The said heat conductive member has the exposed part exposed from the other main surface of the said board | substrate in the said structure, This exposed part serves as the said joint pad. Features.

本発明の印刷装置は、記録媒体に対して印刷を行なう印刷手段と、印刷された前記記録媒体に対して光を照射する上記いずれかの光照射モジュールとを有することを特徴とする。   The printing apparatus of the present invention includes a printing unit that performs printing on a recording medium, and any one of the light irradiation modules that irradiates light onto the printed recording medium.

本発明の光照射モジュールによれば、基板と、該基板の一方主面に配置した複数の発光素子と、前記基板の他方主面において、前記複数の発光素子のそれぞれに対応して位置する複数の接合パッドとを有する光照射デバイスと、該光照射デバイスの前記基板の他方主面側に配置された平板状の放熱用部材とを備えた光照射モジュールであって、前記放熱用部材は、前記他方主面側に位置する第１主面と、該第１主面と反対側に位置する第２主面と、前記複数の接合パッドのそれぞれに対応して設けられた前記第１主面と前記第２主面とを連続的に貫通する複数の貫通孔とを有し、前記複数の接合パッドのそれぞれと、前記複数の接合パッドのそれぞれに対応して設けられた前記複数の貫通孔の内壁のそれぞれとが、熱伝導性の接合材を介して接合されている。このため、光照射デバイスと放熱用部材との無機系接合材による接合を確実に行なうことができることから基板の放熱性が高く維持される。よって、本発明の光照射モジュールによれば、発光素子の搭載密度を比較的高くしたとしても、発光素子自身の発する熱の影響を受け難く、比較的高い光照射エネルギーを実現することができる。   According to the light irradiation module of the present invention, the substrate, the plurality of light emitting elements arranged on one main surface of the substrate, and the plurality of light emitting elements positioned corresponding to each of the plurality of light emitting elements on the other main surface of the substrate. A light irradiation module having a bonding pad, and a plate-shaped heat radiation member disposed on the other main surface side of the substrate of the light irradiation device, wherein the heat radiation member comprises: The first main surface provided corresponding to each of the first main surface located on the other main surface side, the second main surface located on the opposite side of the first main surface, and the plurality of bonding pads. And a plurality of through holes continuously penetrating through the second main surface, each of the plurality of bonding pads, and the plurality of through holes provided corresponding to each of the plurality of bonding pads With each of the inner walls of the It has been engaged. For this reason, since the joining by the inorganic joining material of a light irradiation device and a heat radiating member can be performed reliably, the heat dissipation of a board | substrate is maintained highly. Therefore, according to the light irradiation module of the present invention, even if the mounting density of the light emitting elements is relatively high, it is difficult to be affected by the heat generated by the light emitting elements themselves, and a relatively high light irradiation energy can be realized.

本発明の光照射モジュールの形態の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the form of the light irradiation module of this invention. 図１に示した光照射モジュールの１Ｉ−１Ｉ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the 1I-1I line | wire of the light irradiation module shown in FIG. 図１に示した光照射モジュールの１ＩＩ−１ＩＩ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the 1II-1II line of the light irradiation module shown in FIG. 図１に示した光照射モジュールを用いた印刷装置の上面図である。It is a top view of the printing apparatus using the light irradiation module shown in FIG. 図４に示した印刷装置の側面図である。It is a side view of the printing apparatus shown in FIG. （ａ）は図１に示した光照射デバイスの第１変形例を示す断面図である。（ｂ）は貫通孔の形状を説明するための図である。(A) is sectional drawing which shows the 1st modification of the light irradiation device shown in FIG. (B) is a figure for demonstrating the shape of a through-hole. 図１に示した光照射デバイスの第２変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the light irradiation device shown in FIG. 図１に示した光照射デバイスの第３変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd modification of the light irradiation device shown in FIG. 図１に示した光照射デバイスの第４変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th modification of the light irradiation device shown in FIG. 図１に示した光照射デバイスの第５変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 5th modification of the light irradiation device shown in FIG.

以下、本発明の光照射モジュールおよび印刷装置の実施の形態の例について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の例は本発明の実施の形態を例示するものであって、本発明はこれらの実施の形態の例に限定されるものではない。   Hereinafter, examples of embodiments of a light irradiation module and a printing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The following examples illustrate the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the examples of these embodiments.

図１、図２および図３に示す光照射モジュール１は、紫外線硬化型インクを使用するオフセット印刷装置やインクジェット印刷装置などの印刷装置に組み込まれて、対象物（記録媒体）に紫外線硬化型インクを被着した後に紫外線を照射することで、紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線発生光源として機能する。   The light irradiation module 1 shown in FIGS. 1, 2, and 3 is incorporated in a printing apparatus such as an offset printing apparatus or an inkjet printing apparatus that uses ultraviolet curable ink, and ultraviolet curable ink is applied to an object (recording medium). By irradiating with ultraviolet light after being applied, it functions as an ultraviolet light generating light source for curing the ultraviolet curable ink.

光照射モジュール１は、光照射デバイス２と、この光照射デバイス２が駆動によって発する熱を放熱するための平板状の放熱用部材１００とを有している。   The light irradiation module 1 includes a light irradiation device 2 and a flat plate-like heat radiation member 100 for radiating heat generated by driving the light irradiation device 2.

まず、光照射デバイス２について説明する。   First, the light irradiation device 2 will be described.

（光照射デバイス）
光照射デバイス２は、基板１０と、基板１０の一方主面１１ａに縦横に配置した複数の発光素子２０と、基板１０の他方主面１１ｂにおいて、複数の発光素子２０のそれぞれに対応して位置する複数の接合パッド７０とを備えている。 (Light irradiation device)
The light irradiation device 2 is positioned corresponding to each of the plurality of light emitting elements 20 on the substrate 10, the plurality of light emitting elements 20 arranged vertically and horizontally on one main surface 11 a of the substrate 10, and the other main surface 11 b of the substrate 10. And a plurality of bonding pads 70.

基板１０は、第１の絶縁層４１および第２の絶縁層４２が積層されてなる積層体４０と、発光素子２０同士を接続する電気配線５０と、接合パッド７０とを備え、一方主面１１ａ側から平面視して矩形状であり、この一方主面１１ａに設けられた開口部１２内で発光素子２０を支持している。   The substrate 10 includes a stacked body 40 in which a first insulating layer 41 and a second insulating layer 42 are stacked, an electric wiring 50 that connects the light emitting elements 20 to each other, and a bonding pad 70, and has one main surface 11a. The light emitting element 20 is supported in the opening 12 provided on the one main surface 11a.

第１の絶縁層４１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体およびガラスセラミックスなどのセラミックス、ならびにエポキシ樹脂および液晶ポリマー（ＬＣＰ）などの樹脂などによって形成される。   The first insulating layer 41 is made of, for example, a ceramic such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, and a glass ceramic, and a resin such as an epoxy resin and a liquid crystal polymer (LCP). It is formed.

電気配線５０は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）および銅（Ｃｕ）などの導電性材料によって所定のパターンに形成されており、発光素子２０への電流または発光素子２０からの電流を供給するための給電配線として機能する。   The electric wiring 50 is formed in a predetermined pattern by a conductive material such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), and copper (Cu), and the electric current to the light emitting element 20 or the light emitting element It functions as a power supply wiring for supplying current from 20.

第１の絶縁層４１上に積層された第２の絶縁層４２には、第２の絶縁層４２を貫通する開口部１２が形成されている。   In the second insulating layer 42 stacked on the first insulating layer 41, an opening 12 that penetrates the second insulating layer 42 is formed.

開口部１２の各々の形状は、発光素子２０の載置面よりも基板１０の一方主面１１ａ側で孔径が大きくなるように、その内周面１４が傾斜しており、平面視すると、例えば円形状の形状となっている。なお、開口形状は円形状に限られるものではなく、矩形状でもよい。   Each shape of the opening 12 is such that the inner peripheral surface 14 is inclined so that the hole diameter is larger on the one main surface 11a side of the substrate 10 than the mounting surface of the light emitting element 20. It has a circular shape. The opening shape is not limited to a circular shape, and may be a rectangular shape.

このような開口部１２は、その内周面１４で発光素子２０の発する光を上方に反射し、光の取り出し効率を向上させる機能を有する。   Such an opening 12 has a function of reflecting light emitted from the light emitting element 20 upward on the inner peripheral surface 14 to improve light extraction efficiency.

光の取り出し効率を向上させるため、第２の絶縁層４２の材料として、紫外線領域の光に対して、比較的良好な反射性を有する多孔質セラミック材料、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、酸化ジルコニウム焼結体および窒化アルミニウム質焼結体によって形成することが好ましい。また、光の取り出し効率を向上させるという観点では、開口部１２の内周面１４に金属製の反射膜を設けてもよい。   In order to improve the light extraction efficiency, the material of the second insulating layer 42 is a porous ceramic material having a relatively good reflectivity with respect to light in the ultraviolet region, such as an aluminum oxide sintered body, an oxide It is preferable to form a zirconium sintered body and an aluminum nitride sintered body. Further, from the viewpoint of improving the light extraction efficiency, a metal reflection film may be provided on the inner peripheral surface 14 of the opening 12.

このような開口部１２は、基板１０の一方主面１１ａの全体に渡って縦横に配列されている。例えば、千鳥状に配列され、すなわち複数列のジグザグ状に配列されており、このような配列にすることによって、発光素子２０をより高密度に配置することが可能となり、単位面積当たりの放射照度を高くすることが可能となる。ここで、千鳥状に配列されているとは、斜め格子の格子点に位置するように配置されていることと同義である。   Such openings 12 are arranged vertically and horizontally over the entire main surface 11 a of the substrate 10. For example, the light emitting elements 20 are arranged in a zigzag pattern, that is, arranged in a zigzag shape in a plurality of rows, and the light emitting elements 20 can be arranged at a higher density, and the irradiance per unit area is obtained. Can be increased. Here, being arranged in a staggered manner is synonymous with being arranged so as to be positioned at the lattice points of the oblique lattice.

なお、単位面積当たりの放射照度が十分確保できる場合には、正格子状などに配列してもよく、配列形状に制限を設ける必要はない。   In addition, when sufficient irradiance per unit area can be ensured, it may be arranged in a regular lattice shape, and there is no need to provide a restriction on the arrangement shape.

また、本例では１つの開口部１２内に配置された発光素子２０の数は１つであるが、複数の発光素子２０を１つの開口部１２内に配置してもよい。   In this example, the number of the light emitting elements 20 arranged in one opening 12 is one, but a plurality of light emitting elements 20 may be arranged in one opening 12.

以上のような、第１の絶縁層４１および第２の絶縁層４２からなる積層体４０を備えた基板１０は、第１の絶縁層４１や第２の絶縁層４２がセラミックスなどからなる場合であれば、次のような工程を経て製造される。   The substrate 10 including the stacked body 40 composed of the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 as described above is a case where the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 are made of ceramics or the like. If there is, it is manufactured through the following steps.

まず、通常の方法によって製作された複数のセラミックグリーンシートを準備する。開口部１２に相当するセラミックグリーンシートには、開口部に対応する穴をパンチングなどの方法によって形成する。次に、電気配線５０および接合パッド７０となる金属ペーストをグリーンシート上に印刷（図示せず）した上で、この印刷された金属ペーストがグリーンシートの間および基板１０の他方主面１１ｂに相当する位置にグリーンシートを積層する。この電気配線５０および接合パッド７０となる金属ペーストとしては、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）および銅（Ｃｕ）などの金属を含有させたものが挙げられる。次に、上記積層体を焼成して、グリーンシートおよび金属ペーストを併せて焼成することによって、電気配線５０、接合パッド７０および開口部１２を有する基板１０を形成することができる。   First, a plurality of ceramic green sheets manufactured by a normal method are prepared. A hole corresponding to the opening is formed in the ceramic green sheet corresponding to the opening 12 by a method such as punching. Next, a metal paste to be the electric wiring 50 and the bonding pad 70 is printed on a green sheet (not shown), and the printed metal paste corresponds to the space between the green sheets and the other main surface 11b of the substrate 10. Laminate the green sheet at the position to be. Examples of the metal paste that becomes the electrical wiring 50 and the bonding pad 70 include a paste containing a metal such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), and copper (Cu). Next, the laminate 10 is fired, and the green sheet and the metal paste are fired together, whereby the substrate 10 having the electrical wiring 50, the bonding pad 70, and the opening 12 can be formed.

また、第１の絶縁層４１や第２の絶縁層４２が樹脂からなる場合であれば、基板１０の製造方法は、例えば次のような方法が考えられる。   Further, if the first insulating layer 41 and the second insulating layer 42 are made of a resin, for example, the following method can be considered as a method of manufacturing the substrate 10.

まず、熱硬化性樹脂の前駆体シートを準備する。次に、電気配線５０および接合パッド７０となるリード端子を前駆体シート間に配置させ、かつリード端子を前駆体シートに埋設するように複数の前駆体シートを積層する。このリード端子の材料としては、例えば金属材料が挙げられる。具体的には、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金、および鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金などが挙げられる。そして、前駆体シートに開口部１２に対応する穴をレーザー加工やエッチングなどの方法によって形成した後、これを熱硬化させることによって、基板１０が完成する。なお、レーザー加工によって開口部１２を形成する場合には、前駆体シートを熱硬化させた後に加工してもよい。   First, a precursor sheet of a thermosetting resin is prepared. Next, a plurality of precursor sheets are laminated so that the lead terminals to be the electrical wiring 50 and the bonding pads 70 are disposed between the precursor sheets, and the lead terminals are embedded in the precursor sheets. Examples of the material of the lead terminal include a metal material. Specific examples include copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al), iron (Fe) -nickel (Ni) -cobalt (Co) alloy, and iron (Fe) -nickel (Ni) alloy. It is done. And after forming the hole corresponding to the opening part 12 in a precursor sheet | seat by methods, such as a laser processing and an etching, the board | substrate 10 is completed by thermosetting this. In addition, when forming the opening part 12 by laser processing, you may process after thermosetting a precursor sheet | seat.

一方、基板１０の開口部１２内には、発光素子２０に電気的に接続された接続パッド１
３と、この接続パッド１３にはんだ、金（Ａｕ）線、アルミ（Ａｌ）線などの接合材１５によって接続された発光素子２０と、発光素子２０を封止する封止材３０とが設けられている。 On the other hand, in the opening 12 of the substrate 10, the connection pad 1 electrically connected to the light emitting element 20.
3, a light emitting element 20 connected to the connection pad 13 by a bonding material 15 such as solder, gold (Au) wire, aluminum (Al) wire, and a sealing material 30 for sealing the light emitting element 20 are provided. ing.

接続パッド１３は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）および銅（Ｃｕ）などの金属材料からなる金属層によって形成されている。なお、必要に応じて、金属層上に、ニッケル（Ｎｉ）層、パラジウム（Ｐｄ）層および金（Ａｕ）層などをさらに積層してもよい。接続パッド１３は、はんだ、金（Ａｕ）線、アルミ（Ａｌ）線などの接合材１５によって発光素子２０に接続される。   The connection pad 13 is formed of a metal layer made of a metal material such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), and copper (Cu). If necessary, a nickel (Ni) layer, a palladium (Pd) layer, a gold (Au) layer, or the like may be further laminated on the metal layer. The connection pad 13 is connected to the light emitting element 20 by a bonding material 15 such as solder, gold (Au) wire, or aluminum (Al) wire.

また、発光素子２０は、例えば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）などの半導体材料からなるｐ型半導体層およびｎ型半導体層をサファイア基板などの素子基板２１上に積層してなる発光ダイオードや、半導体層が有機材料からなる有機ＥＬ素子などによって構成されている。   The light emitting element 20 is a light emitting element in which a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer made of a semiconductor material such as gallium arsenide (GaAs) or gallium nitride (GaN) are stacked on an element substrate 21 such as a sapphire substrate. A diode or a semiconductor layer is composed of an organic EL element made of an organic material.

この発光素子２０は、素子基板２１上に積層された発光層を有する半導体層２２と、基板１０上に配置された接続パッド１３にはんだ、金（Ａｕ）線、アルミ（Ａｌ）線などの接合材１５を介して接続された、銀（Ａｇ）などの金属材料からなる素子電極２３，２４とを備えており、基板１０に対してワイヤボンディングされている。そして、発光素子２０は、素子電極２３，２４間に流れる電流に応じて所定の波長を持った光を所定の輝度で発し、外部へ出射する。なお、素子基板２１は省略することは可能ある。また、発光素子２０の素子電極２３，２４と接続パッド１３との接続は、接合材１５にはんだなどを使用して、通常のフリップチップ接続技術によって行なってもよい。   The light emitting element 20 includes a semiconductor layer 22 having a light emitting layer laminated on an element substrate 21 and a connection pad 13 disposed on the substrate 10 bonded to solder, gold (Au) wire, aluminum (Al) wire, or the like. Element electrodes 23 and 24 made of a metal material such as silver (Ag) and connected via a material 15 are wire-bonded to the substrate 10. The light emitting element 20 emits light having a predetermined wavelength in accordance with the current flowing between the element electrodes 23 and 24 with a predetermined luminance, and emits the light to the outside. The element substrate 21 can be omitted. Further, the connection between the element electrodes 23 and 24 of the light emitting element 20 and the connection pad 13 may be performed by a normal flip chip connection technique using solder or the like as the bonding material 15.

本実施形態では、発光素子２０が発する光の波長のスペクトルのピークが、例えば２５０〜４１０〔ｎｍ〕のＵＶ光を発するＬＥＤを採用している。つまり、本実施形態では、発光素子２０としてＵＶ−ＬＥＤ素子を採用している。なお、発光素子２０は、通常の薄膜形成技術によって形成される。   In the present embodiment, an LED that emits UV light having a wavelength spectrum peak of 250 to 410 [nm], for example, is employed. That is, in this embodiment, a UV-LED element is employed as the light emitting element 20. The light emitting element 20 is formed by a normal thin film forming technique.

そして、かかる発光素子２０は、上述した封止材３０によって封止されている。   And this light emitting element 20 is sealed with the sealing material 30 mentioned above.

封止材３０には、光透過性の樹脂材料などの絶縁材料が用いられており、発光素子２０を良好に封止することによって、外部からの水分の浸入を防止したり、あるいは外部からの衝撃を吸収したりして、発光素子２０を保護する。   The sealing material 30 is made of an insulating material such as a light-transmitting resin material, and can prevent moisture from entering from the outside by sealing the light emitting element 20 well, or from the outside. The light emitting element 20 is protected by absorbing an impact.

また、封止材３０に、発光素子２０を構成する素子基板２１の屈折率（サファイアの場合：１．７）と空気の屈折率（約１．０）との間の屈折率を有する材料、例えばシリコーン樹脂（屈折率：約１．４）などを用いることによって、発光素子２０の光の取り出し効率を向上させることができる。   In addition, a material having a refractive index between the refractive index of the element substrate 21 constituting the light emitting element 20 (in the case of sapphire: 1.7) and the refractive index of air (about 1.0) is used as the sealing material 30; For example, by using a silicone resin (refractive index: about 1.4) or the like, the light extraction efficiency of the light emitting element 20 can be improved.

かかる封止材３０は、発光素子２０を基板１０上に実装した後、シリコーン樹脂などの前駆体を開口部１２に充填し、これを硬化させることで形成される。   The sealing material 30 is formed by mounting the light emitting element 20 on the substrate 10, filling a precursor such as a silicone resin into the opening 12, and curing it.

そして、光学レンズ１６が、封止材３０上にレンズ接着剤１７を介して発光素子２０を覆うように配設される。本例の光照射デバイス２では、光学レンズ１６に平凸レンズを用いている。つまり、本例の光学レンズ１６は一方主面が凸状に、他方主面が平面状になっており、他方主面から一方主面に向かって断面積は小さくなっている。   The optical lens 16 is disposed on the sealing material 30 so as to cover the light emitting element 20 via the lens adhesive 17. In the light irradiation device 2 of this example, a plano-convex lens is used as the optical lens 16. In other words, the optical lens 16 of the present example has a convex surface on one main surface and a flat surface on the other main surface, and the cross-sectional area decreases from the other main surface toward the main surface.

光学レンズ１６は、例えばシリコーン樹脂などによって形成され、発光素子２０から照射される光を集光する機能を有する。なお、光学レンズの材質としては、上に述べたシリ
コーン樹脂以外にウレタン樹脂、エポキシ樹脂といった熱硬化性樹脂、もしくはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂といった熱可塑性樹脂などのプラスチック、またはサファイア、または無機ガラスなどが挙げられる。なお、光学レンズ１６は、光照射デバイス２と対象物との距離が近い場合などには、光を集光する必要がなければ省略することが可能である。 The optical lens 16 is formed of, for example, a silicone resin and has a function of collecting light emitted from the light emitting element 20. In addition to the silicone resin described above, the optical lens material is a thermosetting resin such as a urethane resin or an epoxy resin, or a plastic such as a thermoplastic resin such as a polycarbonate resin or an acrylic resin, or sapphire or inorganic glass. Can be mentioned. The optical lens 16 can be omitted if the light irradiation device 2 and the object are close to each other if the light does not need to be collected.

本例の光照射デバイス２は、上述のとおり、複数の発光素子２０が基板１０の一方主面１１ａの全体に渡って縦横の並びに配列されている面発光タイプであるが、複数の発光素子２０が基板１０の一方主面１１ａに一列状に配列されている線発光タイプであってもよい。   As described above, the light irradiation device 2 of this example is a surface-emitting type in which a plurality of light-emitting elements 20 are arranged vertically and horizontally over the entire one main surface 11a of the substrate 10. May be a line emission type in which the one main surface 11a of the substrate 10 is arranged in a line.

（光照射モジュール）
図１、図２および図３に示す光照射モジュール１は、上述の光照射デバイス２と、光照射デバイス２の基板１０の他方主面１１ｂ側に配置された平板状の放熱用部材１００とを備えている。 (Light irradiation module)
The light irradiation module 1 shown in FIGS. 1, 2, and 3 includes the above-described light irradiation device 2 and a flat plate-like heat radiation member 100 disposed on the other main surface 11 b side of the substrate 10 of the light irradiation device 2. I have.

本例の放熱用部材１００は、光照射デバイス２の基板１０の他方主面１１ｂ側に位置する第１主面１０１ａと、第１主面１０１ａと反対側に位置する第２主面１０１ｂと、複数の接合パッド７０のそれぞれに対応して設けられた第１主面１０１ａと第２主面１０１ｂとを連続的に貫通する複数の貫通孔１０２を有している。   The heat dissipation member 100 of the present example includes a first main surface 101a located on the other main surface 11b side of the substrate 10 of the light irradiation device 2, a second main surface 101b located on the opposite side of the first main surface 101a, A plurality of through holes 102 that continuously penetrates the first main surface 101a and the second main surface 101b provided corresponding to each of the plurality of bonding pads 70 are provided.

放熱用部材１００は、光照射デバイス２の支持体として、また光照射デバイス２が発する熱を外部へ放熱する放熱体として機能する。この放熱用部材１００の材料としては、熱伝導率の大きい材料が好ましく、例えば種々の金属材料、セラミックスおよび樹脂材料が挙げられる。本実施形態の放熱用部材１００は、銅によって形成されている。   The heat dissipation member 100 functions as a support for the light irradiation device 2 and as a heat dissipation body for radiating heat generated by the light irradiation device 2 to the outside. The material for the heat dissipation member 100 is preferably a material having a high thermal conductivity, and examples thereof include various metal materials, ceramics, and resin materials. The heat dissipation member 100 of this embodiment is formed of copper.

そして、光照射デバイス２の基板１０と放熱用部材１００とは、基板１０の他方主面１１ｂに位置する複数の接合パッド７０のそれぞれと、複数の接合パッド７０のそれぞれに対応して設けられた複数の貫通孔１０２の内壁１０２ａのそれぞれとが、熱伝導性の接合材８０を介して接合されている。このような構成とすることで、光照射デバイス２の発する熱を効率よく放熱することが可能である。この点を以下に詳しく説明する。   And the board | substrate 10 and the member 100 for heat radiation of the light irradiation device 2 were provided corresponding to each of the some joint pad 70 located in the other main surface 11b of the board | substrate 10, and each of the some joint pad 70. FIG. Each of the inner walls 102 a of the plurality of through-holes 102 is bonded to each other through a heat conductive bonding material 80. By setting it as such a structure, it is possible to thermally radiate the heat | fever which the light irradiation device 2 emits efficiently. This point will be described in detail below.

従来、光照射デバイスの基板と貫通孔を有さない平板状の放熱用部材は、図示はしないが、光照射デバイスの下面、すなわち基板の他方主面とエポキシ樹脂、シリコーン樹脂およびポリイミド樹脂などの有機系接着剤で接着されていた。   Conventionally, the flat plate-shaped heat radiation member having no through-hole and the substrate of the light irradiation device is not shown, but the lower surface of the light irradiation device, that is, the other main surface of the substrate and the epoxy resin, silicone resin, polyimide resin, etc. It was bonded with an organic adhesive.

しかしながら、紫外線照射エネルギーの改善要求に従って、光照射デバイスに搭載される発光素子の搭載密度は高くなっており、熱抵抗の大きい有機系接着剤では光照射デバイスが駆動により発した熱を十分に放熱することができなかった。   However, according to the demand for improvement of UV irradiation energy, the mounting density of the light emitting elements mounted on the light irradiation device is high, and the organic adhesive with high thermal resistance sufficiently dissipates the heat generated by the light irradiation device. I couldn't.

そこで、銀銅ロウおよびはんだなどの接合材によって光照射デバイスと放熱用部材とを接合することが試みられた。接合材によって光照射デバイスと放熱用部材とを接合するためには、光照射デバイスの有する基板の他方主面に接合材と接合可能な金属を含む接合パッドを形成しなければならない。接合パッドは、本例のように発光素子に対応する位置にそれぞれ形成する場合と、基板の他方主面の全体に渡って接合パッドを形成する場合とが考えられるが、いずれの場合においても、放熱用部材の表面が平坦なために、接合材が放熱用部材の表面を十分に濡れ広がることができず、接合材中にボイドが発生していた。接合材中にボイドが発生するとボイド中の気体は放熱用部材に比べると圧倒的に熱伝導率が小さいため、ボイド部の放熱性が悪くなるといった問題があった。   Therefore, it has been attempted to join the light irradiation device and the heat dissipation member with a joining material such as silver-copper solder and solder. In order to join the light irradiation device and the heat dissipation member with the bonding material, a bonding pad including a metal that can be bonded to the bonding material must be formed on the other main surface of the substrate of the light irradiation device. The bonding pad may be formed at a position corresponding to the light emitting element as in this example, and the bonding pad may be formed over the entire other main surface of the substrate. Since the surface of the heat dissipating member is flat, the bonding material cannot sufficiently spread the surface of the heat dissipating member, and voids are generated in the bonding material. When voids are generated in the bonding material, the gas in the voids is overwhelmingly smaller in heat conductivity than the heat radiating member, so that there is a problem that the heat dissipation of the void portion is deteriorated.

そこで、本例のように光照射デバイス２は、発光素子２０のそれぞれに対応する位置に接合パッド７０を設け、光照射デバイス２の基板１０と放熱用部材１００とは、基板１０の他方主面１１ｂに位置する複数の接合パッド７０のそれぞれと、複数の接合パッド７０のそれぞれに対応して設けられた放熱用部材１００の複数の貫通孔１０２の内壁１０２ａのそれぞれとが、熱伝導性の接合材８０を介して接合されている。このような構成とすることで、接合パッド７０と放熱用部材１００との間にボイドが発生することがほとんどない。仮に光照射デバイス２と放熱用部材１００とを接合材８０を溶融して接合している間に、接合材８０の内部にボイドが発生したとしても、放熱用部材１００の貫通孔１０２を介してボイドが外部に放出される。   Therefore, as in this example, the light irradiation device 2 is provided with bonding pads 70 at positions corresponding to the respective light emitting elements 20, and the substrate 10 and the heat dissipation member 100 of the light irradiation device 2 are the other main surface of the substrate 10. Each of the plurality of bonding pads 70 located at 11b and each of the inner walls 102a of the plurality of through holes 102 of the heat dissipating member 100 provided corresponding to each of the plurality of bonding pads 70 are thermally conductive bonding. They are joined via a material 80. By setting it as such a structure, a void hardly arises between the joining pad 70 and the heat radiating member 100. Even if a void is generated inside the bonding material 80 while the bonding material 80 is melted and bonded to the light irradiation device 2 and the heat radiation member 100, the light irradiation device 2 and the heat radiation member 100 are connected via the through holes 102 of the heat radiation member 100. Voids are released to the outside.

本例では、接合材８０にはんだを採用している。本例の接合材８０は、貫通孔１０２の全体に充填されている。このような構成とすることで、接合材８０の体積が増えることから、接合材８０も熱伝導性を有することから、放熱効果が向上する。なお、接合材８０を必ずしも貫通孔１０２の全体に充填しなければならないわけではない。   In this example, solder is used for the bonding material 80. The bonding material 80 of this example is filled in the entire through hole 102. By setting it as such a structure, since the volume of the joining material 80 increases, since the joining material 80 also has thermal conductivity, the heat dissipation effect improves. It is not always necessary to fill the entire through hole 102 with the bonding material 80.

本例の光照射デバイス２の基板１０と放熱用部材１００との接合は次のように行なえばよい。   What is necessary is just to perform joining of the board | substrate 10 of the light irradiation device 2 of this example, and the member 100 for thermal radiation as follows.

基板１０の他方主面１１ｂ側に位置する接合パッド７０と、放熱用部材１００の貫通孔１０２とが対応するように基板１０と放熱用部材１００とを位置合わせして配置する。貫通孔１０２に接合材８０（本例でははんだ）を挿入して、はんだリフロー炉などを用いてはんだペーストに熱を加えて金属はんだを形成する。このように基板１０と放熱用部材１００との接合は単純な工法で行なえる。   The substrate 10 and the heat dissipating member 100 are aligned and arranged so that the bonding pad 70 located on the other main surface 11b side of the substrate 10 corresponds to the through hole 102 of the heat dissipating member 100. A bonding material 80 (solder in this example) is inserted into the through hole 102, and heat is applied to the solder paste using a solder reflow furnace or the like to form metal solder. In this way, the substrate 10 and the heat dissipation member 100 can be joined by a simple construction method.

よって、本例の光照射モジュール１によれば、発光素子２０の搭載密度を高くしたとしても、発光素子２０自身の発する熱の影響を受け難く、紫外線照射エネルギーの高い光照射デバイス１を得ることができる。   Therefore, according to the light irradiation module 1 of this example, even if the mounting density of the light emitting elements 20 is increased, the light irradiation device 1 that is not easily affected by the heat generated by the light emitting elements 20 itself and has high ultraviolet irradiation energy is obtained. Can do.

なお、本例の光照射モジュール１は、１個の光照射デバイス２に対して１個の放熱用部材１００が接着および接合されているが、光照射デバイス２と放熱用部材１００の構成比率は適宜選択すればよい。   In the light irradiation module 1 of this example, one heat radiating member 100 is bonded and bonded to one light irradiating device 2, but the composition ratio of the light irradiating device 2 and the heat radiating member 100 is as follows. What is necessary is just to select suitably.

（印刷装置の実施形態）
本発明の印刷装置の実施の形態の一例として、図４および図５に示した印刷装置２００を例に挙げて説明する。この印刷装置２００は、記録媒体２５０を搬送するための搬送手段２１０と、搬送された記録媒体２５０に印刷を行なうための印刷機構としての印刷手段２２０と、印刷後の記録媒体２５０に対して紫外光を照射する、上述した光照射モジュール１と、この光照射モジュール１の発光を制御する制御機構２３０とを備えている。なお、記録媒体２５０は上述の対象物に相当する。 (Embodiment of printing apparatus)
As an example of the embodiment of the printing apparatus of the present invention, the printing apparatus 200 shown in FIGS. 4 and 5 will be described as an example. The printing apparatus 200 includes a conveying unit 210 for conveying the recording medium 250, a printing unit 220 as a printing mechanism for printing on the conveyed recording medium 250, and an ultraviolet ray for the recording medium 250 after printing. The light irradiation module 1 which irradiates light and the control mechanism 230 which controls light emission of this light irradiation module 1 are provided. The recording medium 250 corresponds to the above-described object.

搬送手段２１０は、記録媒体２５０を印刷手段２２０、光照射モジュール１の順に通過するように搬送するためのものであり、載置台２１１と、互いに対向配置され、回転可能に支持された一対の搬送ローラ２１２とを含んで構成されている。この搬送手段２１０は、載置台２１１によって支持された記録媒体２５０を一対の搬送ローラ２１２の間に送り込み、この搬送ローラ２１２を回転させることにより、記録媒体２５０を搬送方向へ送り出すためのものである。   The transport unit 210 is for transporting the recording medium 250 so as to pass through the printing unit 220 and the light irradiation module 1 in this order. The transport unit 210 and the mounting table 211 are arranged so as to face each other and are rotatably supported. And a roller 212. The transport unit 210 is for sending the recording medium 250 supported by the mounting table 211 between the pair of transport rollers 212 and rotating the transport roller 212 to feed the recording medium 250 in the transport direction. .

印刷手段２２０は、搬送手段２１０を介して搬送される記録媒体２５０に対して、感光性材料を付着させる機能を有している。この印刷手段２２０は、この感光性材料を含む液滴を記録媒体２５０に向けて吐出し、記録媒体２５０に被着させるように構成されている
。本例では、感光性材料として紫外線硬化型インク６を採用している。この感光性材料としては、紫外線硬化型インク６の他に、例えば感光性レジストあるいは光硬化型樹脂などが挙げられる。 The printing unit 220 has a function of attaching a photosensitive material to the recording medium 250 conveyed via the conveying unit 210. The printing unit 220 is configured to eject droplets containing the photosensitive material toward the recording medium 250 and attach the droplets to the recording medium 250. In this example, ultraviolet curable ink 6 is used as the photosensitive material. Examples of the photosensitive material include, in addition to the ultraviolet curable ink 6, for example, a photosensitive resist or a photocurable resin.

本例では、印刷手段２２０としてライン型の印刷手段を採用している。この印刷手段２２０は、ライン状に配列された複数の吐出孔２２０ａを有しており、この吐出孔２２０ａから紫外線硬化型インク６を吐出するように構成されている。印刷手段２２０は、吐出孔２２０ａの配列に対して直交する方向に搬送される記録媒体２５０に対して、吐出孔２２０ａからインクを吐出し、記録媒体にインクを被着させることにより、記録媒体に対して印刷を行なう。   In this example, a line-type printing unit is employed as the printing unit 220. The printing unit 220 has a plurality of ejection holes 220a arranged in a line, and is configured to eject the ultraviolet curable ink 6 from the ejection holes 220a. The printing unit 220 ejects ink from the ejection holes 220a to the recording medium 250 conveyed in a direction orthogonal to the arrangement of the ejection holes 220a, and deposits the ink on the recording medium, thereby applying the recording medium to the recording medium. Printing is performed.

なお、本例では、印刷機構としてライン型の印刷手段を例に挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、シリアル型の印刷手段を採用してもよいし、ライン型またはシリアル型の噴射ヘッド（例えばインクジェットヘッド）を採用してもよい。さらに、印刷機構として、記録媒体２５０に静電気を蓄え、この静電気で感光性材料を付着させる静電式ヘッドを採用してもよいし、記録媒体２５０を液状の感光性材料に浸して、この感光性材料を付着させる浸液装置を採用してもよい。さらに、印刷機構として刷毛、ブラシおよびローラなどを採用してもよい。   In this example, the line-type printing unit is exemplified as the printing mechanism. However, the printing mechanism is not limited to this. For example, a serial-type printing unit may be employed, or a line-type or serial-type printing unit may be used. You may employ | adopt an ejection head (for example, inkjet head). Further, as the printing mechanism, an electrostatic head that accumulates static electricity on the recording medium 250 and attaches the photosensitive material with the static electricity may be employed. Alternatively, the recording medium 250 may be immersed in a liquid photosensitive material and the photosensitive medium may be used. An immersion apparatus for attaching a conductive material may be employed. Further, a brush, a brush, a roller, or the like may be employed as a printing mechanism.

印刷装置２００において、光照射モジュール１は、搬送手段２１０を介して搬送される記録媒体２５０に付着した感光性材料を感光させる機能を担っている。この光照射モジュール１は、印刷手段２２０に対して搬送方向の下流側に設けられている。また、印刷装置２００において、発光素子２０は、記録媒体２５０に付着した感光性材料を露光する機能を担っている。   In the printing apparatus 200, the light irradiation module 1 has a function of exposing the photosensitive material attached to the recording medium 250 conveyed via the conveying unit 210. The light irradiation module 1 is provided on the downstream side in the transport direction with respect to the printing unit 220. In the printing apparatus 200, the light emitting element 20 has a function of exposing the photosensitive material attached to the recording medium 250.

制御機構２３０は、光照射モジュール１の発光を制御する機能を担っている。この制御機構２３０のメモリには、印刷手段２２０から吐出されるインク滴を硬化するのが比較的良好になるような光の特徴を示す情報が格納されている。この格納情報の具体例を挙げると、吐出するインク滴を硬化するのに適した波長分布特性、および発光強度（各波長域の発光強度）を表す数値が挙げられる。本例の印刷装置２００では、この制御機構２３０を有することによって、制御機構２３０の格納情報に基づいて、複数の発光素子２０に入力する駆動電流の大きさを調整することもできる。このことから、本例の印刷装置２００によれば、使用するインクの特性に応じた適正な紫外線照射エネルギーで光を照射することができ、比較的低エネルギーの光でインク滴を硬化させることができる。   The control mechanism 230 has a function of controlling light emission of the light irradiation module 1. The memory of the control mechanism 230 stores information indicating the characteristics of light that makes it relatively good to cure the ink droplets ejected from the printing unit 220. Specific examples of the stored information include wavelength distribution characteristics suitable for curing ejected ink droplets, and numerical values representing emission intensity (emission intensity in each wavelength range). In the printing apparatus 200 of this example, by including the control mechanism 230, the magnitude of the drive current input to the plurality of light emitting elements 20 can be adjusted based on the stored information of the control mechanism 230. Therefore, according to the printing apparatus 200 of this example, it is possible to irradiate light with an appropriate ultraviolet irradiation energy according to the characteristics of the ink to be used, and to cure the ink droplet with a relatively low energy light. it can.

この印刷装置２００では、搬送手段２１０が記録媒体２５０を搬送方向に搬送している。印刷手段２２０は、搬送されている記録媒体２５０に対して紫外線硬化型インク６を吐出して、記録媒体２５０の表面に紫外線硬化型インク６を付着させる。このとき、記録媒体２５０に付着させる紫外線硬化型インク６は、全面付着であっても、部分付着であっても、所望パターンでの付着であってもよい。この印刷装置２００では、記録媒体２５０に付着した紫外線硬化型インク６に光照射モジュール１の発する紫外線を照射して、紫外線硬化型インク６を硬化させる。   In the printing apparatus 200, the transport unit 210 transports the recording medium 250 in the transport direction. The printing unit 220 discharges the ultraviolet curable ink 6 to the transported recording medium 250 and causes the ultraviolet curable ink 6 to adhere to the surface of the recording medium 250. At this time, the ultraviolet curable ink 6 to be attached to the recording medium 250 may be attached to the entire surface, partially attached, or attached in a desired pattern. In the printing apparatus 200, the ultraviolet curable ink 6 attached to the recording medium 250 is irradiated with ultraviolet rays emitted from the light irradiation module 1 to cure the ultraviolet curable ink 6.

本例の印刷装置２００によれば、光照射モジュール１の有する上述の効果を奏することができる。   According to the printing apparatus 200 of this example, the above-described effects of the light irradiation module 1 can be achieved.

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。   Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、図６（ａ）に示す第１変形例のように、複数の接合パッド７０のそれぞれに対
応する放熱用部材１００の体積は、複数の接合パッド７０のそれぞれに対応して接合された熱伝導性の接合材８０の体積よりも大きくされていてもよい。この場合には、放熱用部材１００の熱伝導率が接合材８０の熱伝導率よりも高いことが前提である。 For example, as in the first modification shown in FIG. 6A, the volume of the heat radiation member 100 corresponding to each of the plurality of bonding pads 70 is the heat bonded corresponding to each of the plurality of bonding pads 70. The volume of the conductive bonding material 80 may be larger. In this case, it is a premise that the thermal conductivity of the heat dissipation member 100 is higher than the thermal conductivity of the bonding material 80.

複数の接合パッド７０のそれぞれに対応する放熱用部材１００の体積を、複数の接合パッド７０のそれぞれに対応して接合された熱伝導性の接合材８０の体積よりも大きくするには、放熱用部材１００に形成する貫通孔１０２の形状を図６（ｂ）に示すような形状とすればよい。図６（ｂ）は、放熱用部材１００の第２主面１０１ｂ側から平面視した貫通孔１０２の形状を示す。   In order to make the volume of the heat radiation member 100 corresponding to each of the plurality of bonding pads 70 larger than the volume of the heat conductive bonding material 80 bonded corresponding to each of the plurality of bonding pads 70, What is necessary is just to make the shape of the through-hole 102 formed in the member 100 into a shape as shown in FIG.6 (b). FIG. 6B shows the shape of the through hole 102 in plan view from the second main surface 101 b side of the heat dissipation member 100.

このような構成とすることで、熱伝導率の高い放熱用部材１００の体積を熱伝導率の低い接合材８０の体積よりも大きくすることが可能となり、発光素子２０が駆動により発した熱を効率よく放熱することが可能となる。複数の接合パッド７０のそれぞれに対応する領域は、発光素子２０の直下に位置することから、発光素子２０が駆動により発する熱の影響が大きい領域であることから上述の構成とすることによって放熱性が大きく改善される。   By adopting such a configuration, it becomes possible to make the volume of the heat dissipation member 100 having a high thermal conductivity larger than the volume of the bonding material 80 having a low thermal conductivity, and the heat generated by the driving of the light emitting element 20 can be reduced. It becomes possible to dissipate heat efficiently. Since the region corresponding to each of the plurality of bonding pads 70 is located immediately below the light emitting element 20, it is a region where the influence of heat generated by driving the light emitting element 20 is large. Is greatly improved.

なお、接合パッド７０に対応するとは、放熱用部材１００の第２主面１０１ｂ側から透視して、接合パッド７０と重なる領域Ｒを指す。ただし、貫通孔１０２が接合パッド７０の配置領域より外側にも存在する場合には、この貫通孔１０２の存在する領域も接合パッド７０に対応する領域とする。   Note that “corresponding to the bonding pad 70” refers to a region R that overlaps with the bonding pad 70 as seen through the second main surface 101 b of the heat dissipation member 100. However, if the through hole 102 exists outside the region where the bonding pad 70 is disposed, the region where the through hole 102 exists is also a region corresponding to the bonding pad 70.

また、図７に示す第２変形例のように、基板１０の他方主面１１ｂにおける接合パッド７０が存在しない領域は、基板１０の他方主面１１ｂと、他方主面１１ｂに対向する放熱用部材１００の第１主面１０１ａとが熱伝導性の有機系接着剤９０によって接着されていてもよい。有機系接着剤９０が熱伝導性の材料であるため、さらに光照射デバイス２で発した熱の放熱性を高めることができる。   Further, as in the second modification shown in FIG. 7, the region where the bonding pad 70 does not exist on the other main surface 11 b of the substrate 10 is the heat dissipating member facing the other main surface 11 b and the other main surface 11 b of the substrate 10. The first main surface 101a of 100 may be bonded by a thermally conductive organic adhesive 90. Since the organic adhesive 90 is a heat conductive material, the heat radiation property of the heat generated by the light irradiation device 2 can be further enhanced.

この有機系接着剤９０は、接合パッド７０が存在しない基板１０の他方主面１１ｂに対向する放熱用部材１００の第１主面１０１ａに接合材８０が濡れ広がるのを防止するダムとしても機能する。接合材８０が放熱用部材１００の第１主面１０１ａに濡れ広がると、基板１０の他方主面１１ｂと放熱用部材１００の第１主面１０１ａとの間に空隙を形成する原因となり、発光素子２０が駆動により発した熱が空隙にとどまることによって放熱性に悪影響を与え、結果として発光素子２０の発光効率にも悪影響を及ぼす原因となる。   The organic adhesive 90 also functions as a dam that prevents the bonding material 80 from spreading on the first main surface 101a of the heat dissipation member 100 facing the other main surface 11b of the substrate 10 where the bonding pad 70 does not exist. . When the bonding material 80 wets and spreads on the first main surface 101a of the heat dissipating member 100, it causes a gap between the other main surface 11b of the substrate 10 and the first main surface 101a of the heat dissipating member 100, and the light emitting element The heat generated by the drive of 20 remains in the air gap, adversely affecting the heat dissipation, and as a result, the light emission efficiency of the light emitting element 20 is also adversely affected.

また、接合パッド７０が存在しない基板１０の他方主面１１ｂと放熱用部材１００の第１主面１０１ａとの間には、わずかながら空隙が存在することが考えられるが、有機系接着剤９０は、このわずかな空隙をも少なくする効果があるため放熱効果が向上する。   Further, although there may be a slight gap between the other main surface 11b of the substrate 10 where the bonding pad 70 does not exist and the first main surface 101a of the heat dissipation member 100, the organic adhesive 90 is The heat dissipation effect is improved because of the effect of reducing the slight gap.

なお、有機系接着材９０は、フィラーを含有していてもよく、フィラーの線膨張係数は有機系接着剤９０の線膨張係数よりも小さいことが好ましい。有機系接着剤９０の線膨張係数は、接合材８０の線膨張係数よりも一般的に大きくなる傾向にあるため、フィラーを含有させることによって接合材８０との線膨張係数の差を小さくすることが好ましい。光照射デバイス２が駆動されることによって発した熱によって、接合材８０および有機系接着剤９０の熱膨張係数差に起因して接合部および接着部にかかる応力を緩和することが可能となり、結果として接合部および接着部の接続信頼性が改善される。   Note that the organic adhesive 90 may contain a filler, and the linear expansion coefficient of the filler is preferably smaller than the linear expansion coefficient of the organic adhesive 90. Since the linear expansion coefficient of the organic adhesive 90 tends to be generally larger than the linear expansion coefficient of the bonding material 80, the difference in the linear expansion coefficient from the bonding material 80 is reduced by containing a filler. Is preferred. Due to the heat generated by driving the light irradiation device 2, it is possible to relieve the stress applied to the bonded portion and the bonded portion due to the difference in thermal expansion coefficient between the bonding material 80 and the organic adhesive 90. As a result, the connection reliability of the bonded portion and the bonded portion is improved.

フィラーの形状や材質は特に限定されるものではなく、球状フィラー、破砕状フィラーおよび繊維状フィラーならびに無機フィラーおよび有機フィラーなどから適宜組合わせればよい。   The shape and material of the filler are not particularly limited, and may be appropriately combined from spherical filler, crushed filler, fibrous filler, inorganic filler, organic filler, and the like.

第２変形例の光照射デバイス２の基板１０と放熱用部材１００との接合は次のように行なえばよい。   What is necessary is just to perform joining of the board | substrate 10 and the heat radiating member 100 of the light irradiation device 2 of a 2nd modification as follows.

基板１０の他方主面１１ｂ側に位置する接合パッド７０に対応する位置に貫通孔を有する熱硬化性のエポキシ樹脂などで形成された接着シートを準備する。接着シートは半硬化の状態である。まず、基板１０の接合パッド７０と接着シートの貫通孔とが対応するように基板１０と接着シートとを位置合わせして配置する。次に、放熱用部材１００を、接合パッド７０と貫通孔１０２とが重なるように位置合わせをして配置した後に、接合材８０を貫通孔１０２に挿入する。   An adhesive sheet formed of a thermosetting epoxy resin having a through hole at a position corresponding to the bonding pad 70 located on the other main surface 11b side of the substrate 10 is prepared. The adhesive sheet is in a semi-cured state. First, the substrate 10 and the adhesive sheet are aligned and arranged so that the bonding pads 70 of the substrate 10 correspond to the through holes of the adhesive sheet. Next, after positioning the heat dissipation member 100 so that the bonding pad 70 and the through hole 102 overlap, the bonding material 80 is inserted into the through hole 102.

そして、はんだリフロー炉などを用いてはんだペーストに熱を加えて金属はんだを形成する。このときに接着シートにも同時に熱が加えられることから、熱硬化性の接着シートも硬化が進む。硬化が不十分である場合には、オーブンなどによってさらに熱を加えることで接着シートの硬化を完了させる。   Then, the solder paste is heated using a solder reflow furnace or the like to form metal solder. Since heat is simultaneously applied to the adhesive sheet at this time, curing of the thermosetting adhesive sheet proceeds. When the curing is insufficient, the curing of the adhesive sheet is completed by further applying heat by an oven or the like.

このように、はんだペーストに熱を加えて金属はんだを形成する際に、接合パッド７０を取り囲むように接着シートが配置されていることから、はんだペーストが溶融した金属はんだが濡れ広がる面積はあまり広くないことから、金属はんだ中にボイドが発生することを抑制できる。また、接着シートが溶融した金属はんだを接合パッド７０に対応する位置に堰き止める、ダムとしての効果を有することから、金属はんだが放熱用部材１００の第１主面１０１ａ側に濡れ広がるのを防止してボイド発生の原因となることを抑制できる。つまり、本発明の有機系接着剤９０は、光照射デバイス２の基板１０と放熱用部材１００とを接着する接着剤の役割と、接合材８０が溶融する際のダムとしての役割を担っている。   As described above, when the metal paste is formed by applying heat to the solder paste, since the adhesive sheet is disposed so as to surround the bonding pad 70, the area where the metal solder in which the solder paste is melted spreads out is so wide. Since it does not exist, it can suppress that a void generate | occur | produces in a metal solder. In addition, it has the effect of a dam that dams the metal solder in which the adhesive sheet is melted at a position corresponding to the bonding pad 70, thereby preventing the metal solder from spreading to the first main surface 101 a side of the heat dissipation member 100. Thus, it is possible to suppress the occurrence of voids. That is, the organic adhesive 90 of the present invention plays a role of an adhesive that bonds the substrate 10 of the light irradiation device 2 and the heat radiation member 100 and a role of a dam when the bonding material 80 is melted. .

なお、有機系接着剤９０は、熱硬化性の有機系接着剤が好ましい。有機系接着剤９０の配置方法は、上述の接着シートを配置する方法に限らず、液状の有機接着剤９０を接合パッド７０を取り囲むようにディスペンスすることで配置してもよい。   The organic adhesive 90 is preferably a thermosetting organic adhesive. The arrangement method of the organic adhesive 90 is not limited to the above-described method of arranging the adhesive sheet, and may be arranged by dispensing the liquid organic adhesive 90 so as to surround the bonding pad 70.

また、図８に示す第３変形例のように、発光素子２０と発光素子２０に対応する接合パッド７０との間のそれぞれ、つまり第２の絶縁層４２の内部に熱伝導部材６０を有していてもよい。熱伝導部材６０は、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、銅−タングステン（Ｃｕ−Ｗ）および銅−モリブデン（Ｃｕ−Ｍｏ）などの熱伝導性材料によって所定の形状に形成されている。本例の熱伝導部材６０は、図８に示すように、発光素子２０側から放熱用部材１００側に向かって断面積が大きくなっている。このような形状とすることで、比較的小さな熱伝導部材６０であっても、発光素子２０の発する熱を効率的に放熱用部材１００側に伝熱することが可能となる。なお、熱伝導部材６０の形状は放熱性を考慮して決定すればよく、特に限定されるものではない。   Further, as in the third modified example shown in FIG. 8, the heat conducting member 60 is provided between the light emitting element 20 and the bonding pad 70 corresponding to the light emitting element 20, that is, inside the second insulating layer 42. It may be. The heat conductive member 60 is made of a heat conductive material such as copper (Cu), tungsten (W), molybdenum (Mo), silver (Ag), copper-tungsten (Cu-W), and copper-molybdenum (Cu-Mo). It is formed in a predetermined shape. As shown in FIG. 8, the heat conducting member 60 of this example has a cross-sectional area that increases from the light emitting element 20 side toward the heat radiating member 100 side. By adopting such a shape, even with a relatively small heat conducting member 60, the heat generated by the light emitting element 20 can be efficiently transferred to the heat radiating member 100 side. The shape of the heat conducting member 60 may be determined in consideration of heat dissipation, and is not particularly limited.

また、図９に示す第４変形例のように、熱伝導部材６０と接続パッド７０とが接続されているのが好ましい。第１変形例では、発光素子２０と熱伝導部材６０との間、および熱伝導部材６０と接合パッド７０との間のそれぞれに第２の絶縁層４２が介在しているが、熱伝導部材６０の基板１０の他方主面１１ｂ側の表面上に接合パッド７０を形成して接続してもよい。接続する方法としては、他に、熱伝導部材６０と接合パッド７０との間に介在する第２の絶縁層４２にビア（貫通孔）を形成し、このビアを熱伝導性のペーストおよび金属などで充填する方法も考えられる。熱伝導部材６０が接続された接合パッド７０を介して放熱用部材１００と接合材８０によって接合されるため、さらに効率よく放熱することが可能となる。   Moreover, it is preferable that the heat conductive member 60 and the connection pad 70 are connected like the 4th modification shown in FIG. In the first modified example, the second insulating layer 42 is interposed between the light emitting element 20 and the heat conductive member 60 and between the heat conductive member 60 and the bonding pad 70. A bonding pad 70 may be formed and connected on the surface of the substrate 10 on the other main surface 11b side. As another method of connection, a via (through hole) is formed in the second insulating layer 42 interposed between the heat conducting member 60 and the bonding pad 70, and the via is formed into a heat conductive paste and metal. A method of filling with is also conceivable. Since the heat dissipation member 100 and the bonding material 80 are bonded to each other through the bonding pad 70 to which the heat conductive member 60 is connected, it is possible to radiate heat more efficiently.

なお、発光素子２０を熱伝導部材６０の上面に直接配置する構造とすることも放熱性を改善することになるので好ましい。   A structure in which the light emitting element 20 is directly disposed on the upper surface of the heat conducting member 60 is also preferable because heat dissipation is improved.

また、図１０に示した第５変形例のように、熱伝導部材６０は基板１０の他方主面１１ｂから露出した露出部６０ａを有し、この露出部６０ａが接続パッド７０を兼ねていてもよい。このような構造とすることで、接続パッド７０を設ける必要がないことから工程が簡略化できるだけでなく、発光素子２０の近くに配置されている熱伝導部材６０が接合材８０を介して直接に放熱用部材１００と接合されることから放熱の効果を高めることができる。   Further, as in the fifth modified example shown in FIG. 10, the heat conducting member 60 has an exposed portion 60 a exposed from the other main surface 11 b of the substrate 10, and the exposed portion 60 a also serves as the connection pad 70. Good. With such a structure, it is not necessary to provide the connection pad 70, so that the process can be simplified, and the heat conduction member 60 disposed near the light emitting element 20 is directly connected via the bonding material 80. Since it is joined to the heat dissipation member 100, the effect of heat dissipation can be enhanced.

なお、図１０に示す例における露出部６０ａは基板１０の他方主面１１ｂから突出しているが、必ずしも突出させる必要はなく、他方主面１１ｂと同一面であっても良いし、他方主面１１ｂより一方主面１１ａ側に位置してもよい。他方主面１１ｂより一方主面１１ａ側に位置する場合には、露出部６０ａは他方主面１１ｂの凹部の底面となる。   In addition, although the exposed part 60a in the example shown in FIG. 10 protrudes from the other main surface 11b of the substrate 10, it is not necessarily required to protrude, and may be the same surface as the other main surface 11b, or the other main surface 11b. Further, it may be located on the one main surface 11a side. When located on the one main surface 11a side with respect to the other main surface 11b, the exposed portion 60a becomes the bottom surface of the concave portion of the other main surface 11b.

また、印刷装置２００の実施形態は、以上の実施形態に限定されない。例えば、軸支されたローラを回転させ、このローラ表面に沿って記録媒体を搬送する、いわゆるオフセット印刷型のプリンタであってもよく、同様の効果を奏する。   The embodiment of the printing apparatus 200 is not limited to the above embodiment. For example, a so-called offset printing type printer that rotates a shaft-supported roller and conveys a recording medium along the roller surface may exhibit the same effect.

上述の実施形態では、インクジェットヘッド２２０を用いた印刷装置２００に光照射モジュール１を適用した例を示しているが、この光照射モジュール１は、例えば対象体表面にスピンコートした光硬化樹脂を硬化させる専用装置など、各種類の光硬化樹脂の硬化にも適用することができる。また、光照射モジュール１を、例えば、露光装置における照射光源などに用いてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the light irradiation module 1 is applied to the printing apparatus 200 using the inkjet head 220 is shown. The light irradiation module 1 cures, for example, a photocurable resin spin-coated on the surface of the object. It can also be applied to the curing of various types of photo-curing resins such as dedicated devices. Moreover, you may use the light irradiation module 1 for the irradiation light source etc. in an exposure apparatus, for example.

１ 光照射モジュール
２ 光照射デバイス
１０ 基板
１１ａ 一方主面
１１ｂ 他方主面
１２ 開口部
１３ 接続パッド
１４ 内周面
１５ 接合材
１６ 光学レンズ
１７ レンズ接着剤
２０ 発光素子
２１ 素子基板
２２ 半導体層
２３，２４ 素子電極
３０ 封止材
４０ 積層体
４１ 第１の絶縁層
４２ 第２の絶縁層
５０ 電気配線
６０ 熱伝導部材
６０ａ 露出部
７０ 接合パッド
８０ 接合材
９０ 有機系接着剤
１００ 放熱用部材
２００ 印刷装置
２１０ 搬送手段
２１１ 載置台
２１２ 搬送ローラ
２２０ 印刷手段
２２０ａ 吐出孔
２３０ 制御機構
２５０ 記録媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light irradiation module 2 Light irradiation device 10 Board | substrate 11a One main surface 11b The other main surface 12 Opening part 13 Connection pad 14 Inner peripheral surface 15 Bonding material 16 Optical lens 17 Lens adhesive 20 Light emitting element 21 Element substrate 22 Semiconductor layers 23 and 24 Element electrode 30 Sealing material 40 Laminate body 41 First insulating layer 42 Second insulating layer 50 Electrical wiring 60 Thermal conduction member 60a Exposed portion 70 Bonding pad 80 Bonding material 90 Organic adhesive 100 Heat radiation member 200 Printing device 210 Conveying means 211 Placement table 212 Conveying roller 220 Printing means 220a Discharge hole 230 Control mechanism 250 Recording medium

Claims (9)

基板と、該基板の一方主面に配置した複数の発光素子と、前記基板の他方主面において、前記複数の発光素子のそれぞれに対応して位置する複数の接合パッドとを有する光照射デバイスと、
該光照射デバイスの前記基板の他方主面側に配置された平板状の放熱用部材とを備えた光照射モジュールであって、
前記放熱用部材は、前記他方主面側に位置する第１主面と、該第１主面と反対側に位置する第２主面と、前記複数の接合パッドのそれぞれに対応して設けられた前記第１主面と前記第２主面とを連続的に貫通する複数の貫通孔とを有し、
前記複数の接合パッドのそれぞれと、前記複数の接合パッドのそれぞれに対応して設けられた前記複数の貫通孔の内壁のそれぞれとが、熱伝導性の接合材を介して接合されていることを特徴とする光照射モジュール。 A light irradiation device comprising: a substrate; a plurality of light emitting elements disposed on one main surface of the substrate; and a plurality of bonding pads positioned corresponding to each of the plurality of light emitting elements on the other main surface of the substrate; ,
A light irradiation module comprising a flat plate-like heat dissipating member disposed on the other main surface side of the substrate of the light irradiation device,
The heat dissipation member is provided corresponding to each of the first main surface located on the other main surface side, the second main surface located on the opposite side of the first main surface, and the plurality of bonding pads. A plurality of through holes continuously penetrating the first main surface and the second main surface;
Each of the plurality of bonding pads and each of the inner walls of the plurality of through holes provided corresponding to the plurality of bonding pads are bonded via a heat conductive bonding material. A light irradiation module characterized. 前記接合材が前記貫通孔に充填されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射モジュール。   The light irradiation module according to claim 1, wherein the bonding material is filled in the through hole. 前記放熱用部材の熱伝導率が前記接合材の熱伝導率よりも高く、
前記複数の接合パッドのそれぞれに対応する前記放熱用部材の体積は、前記複数の接合パッドのそれぞれに対応して接合された熱伝導性の前記接合材の体積よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の光照射モジュール。 The thermal conductivity of the heat dissipation member is higher than the thermal conductivity of the bonding material,
The volume of the heat radiating member corresponding to each of the plurality of bonding pads is larger than the volume of the thermally conductive bonding material bonded corresponding to each of the plurality of bonding pads. Item 3. The light irradiation module according to Item 1 or 2. 前記他方主面と該他方主面に対向する前記第１主面とが熱伝導性の有機系接着剤で接着されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光照射モジュール。   The said other main surface and said 1st main surface that opposes this other main surface are adhere | attached with the heat conductive organic type adhesive agent, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Light irradiation module. 前記有機系接着剤は、フィラーを含有し、
該フィラーの線膨張係数は前記有機系接着剤の線膨張係数よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載の光照射モジュール。 The organic adhesive contains a filler,
The light irradiation module according to claim 4, wherein a linear expansion coefficient of the filler is smaller than a linear expansion coefficient of the organic adhesive. 前記光照射デバイスは、前記複数の発光素子と該発光素子に対応する前記接合パッドとの間のそれぞれに、熱伝導部材をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光照射モジュール。   6. The light irradiation device according to claim 1, further comprising a heat conductive member between each of the plurality of light emitting elements and the bonding pad corresponding to the light emitting elements. The light irradiation module as described. 前記熱伝導部材と前記接合パッドとが接続されていることを特徴とする請求項６に記載の光照射モジュール。   The light irradiation module according to claim 6, wherein the heat conducting member and the bonding pad are connected. 前記熱伝導部材は、前記基板の他方主面から露出した露出部を有しており、
該露出部が前記接合パッドを兼ねていることを特徴とする請求項６または７に記載の光照射モジュール。 The heat conducting member has an exposed portion exposed from the other main surface of the substrate,
The light irradiation module according to claim 6, wherein the exposed portion also serves as the bonding pad. 記録媒体に対して印刷を行なう印刷手段と、
印刷された前記記録媒体に対して光を照射する請求項１〜８のいずれか１項に記載の光照射モジュールとを有することを特徴とする印刷装置。 Printing means for printing on a recording medium;
A printing apparatus comprising: the light irradiation module according to claim 1, which irradiates light on the printed recording medium.

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