JP5201521B2 - Electronic component, laser device, optical writing device, and image forming apparatus - Google Patents

Electronic component, laser device, optical writing device, and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic part which can lessen a possibility of producing silver migration. <P>SOLUTION: The electronic part includes a seat 78 and a sealing body 80 forming a sealed space 90. A light receiving element 96 and a light emitting element 98 are provided on a holding base 94 within the sealed space 90, and they are bonded with each other by means of a silver paste part. An inducing part 109 is provided opposite to the silver paste to induce silver ions. The silver ions are induced to the inducing part 109. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、レーザ装置等の電子部品、レーザ装置を用いた光書込み装置及び該光書込み装置を用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electronic component such as a laser device, an optical writing device using the laser device, and an image forming apparatus using the optical writing device.

電子部品、例えばレーザ装置においては、半導体レーザチップが雰囲気中の水分により特性劣化するので、封止パッケージに封入される。封止パッケージは密閉空間を構成し、この密閉空間に半導体レーザ発光素子と共に発光光量制御用の受光素子が封入される。発光素子から発したレーザ光は、封止パッケージに設けれた透光部から出力される。受光素子は、例えば背面をカソード、表面をアノードとして構成し、背面を台座に銀ペーストを用いてダイボンドし、台座を経由して逆バイアス電圧を印加するようになっている。   In an electronic component, for example, a laser device, a semiconductor laser chip is sealed in a sealed package because its characteristics are deteriorated by moisture in the atmosphere. The sealed package constitutes a sealed space, and a light receiving element for controlling the amount of emitted light is enclosed in the sealed space together with the semiconductor laser light emitting element. Laser light emitted from the light emitting element is output from a light transmitting portion provided in the sealed package. For example, the light receiving element is configured such that the back surface is a cathode and the front surface is an anode, and the back surface is die-bonded using silver paste on a pedestal, and a reverse bias voltage is applied via the pedestal.

上記封止パッケージの封止が不完全であると、使用中に水分等が浸入するおそれがあるため、封止パッケージ内に吸湿部材を設けることが提案されている（特許文献１）。   If sealing of the sealed package is incomplete, moisture or the like may enter during use. Therefore, it has been proposed to provide a moisture absorbing member in the sealed package (Patent Document 1).

また、パッケージ内部の部材表面に吸着していた水分が台座と封止体との接合時の熱により水蒸気となり、封止パッケージ内に残留することが知られている（特許文献２）。   In addition, it is known that the moisture adsorbed on the surface of the member inside the package becomes water vapor due to heat at the time of joining the pedestal and the sealing body and remains in the sealing package (Patent Document 2).

特開２００２−７６４９４号公報JP 2002-76494 A 特開２００２−３５９３１１号公報JP 2002-359111 A

上述したレーザ装置においては、受光素子のアノードとカソードとの間に微小電流が漏れる不具合を生じることがある。   In the laser apparatus described above, there may be a problem that a minute current leaks between the anode and the cathode of the light receiving element.

本願発明者は、微小電流が漏れる原因として、銀マイグレーションがあることをつき止めた。銀マイグレーションとは、直流電界のもとで電気化学反応によって、銀がイオン化して絶縁層に析出する現象である。通常は雰囲気の水分により生じるといわれている。   The inventor of the present application has found that there is silver migration as a cause of leakage of a minute current. Silver migration is a phenomenon in which silver is ionized and deposited on an insulating layer by an electrochemical reaction under a direct current electric field. It is said that it is usually caused by moisture in the atmosphere.

しかしながら、本願発明者は、銀マイグレーションの原因がさらに別のところにあることを発見した。即ち、台座にリンを含有する無電解ニッケルメッキ層が形成されていると、台座に封止体を抵抗溶接やロウ付けにより固定する場合の熱により無電解ニッケルメッキ層のリンが密閉空間内に放出される。密閉空間内に放出されたリンは、著しい吸湿性を有する結果、密閉空間内の水分を吸収してイオン化する。このイオン化されたリン酸イオンが銀ペーストの銀をイオン化し、リン酸銀となり陰極まで至り一部がここで電子を受け渡し還元する事から、銀が析出しマイグレーションが生じると考えられる。また、リンは透光部を構成するガラスを接着するための低融点ガラスにリン酸として含まれる場合もある。低融点ガラスに含まれるリン酸は水分により溶出することもあると考えられる。また、構成部材中のリン成分の他、気中に含まれる僅かなハロゲン成分、例えばClイオン等の不純物がパッケージ内に封止されることにより、銀のイオンから銀成分が樹枝状に形成し各種の不具合を発生することがある。   However, the present inventor has discovered that the cause of silver migration is in another place. That is, when an electroless nickel plating layer containing phosphorus is formed on the pedestal, the phosphorus in the electroless nickel plating layer is put into the sealed space by heat when the sealing body is fixed to the pedestal by resistance welding or brazing. Released. As a result of the significant hygroscopicity, phosphorus released into the sealed space absorbs moisture in the sealed space and is ionized. This ionized phosphate ion ionizes silver in the silver paste, becomes silver phosphate, reaches the cathode, and a part of the electrons pass and reduce here, so that silver is precipitated and migration is considered to occur. Phosphorus may be contained as phosphoric acid in the low melting point glass for bonding the glass constituting the light transmitting part. It is considered that phosphoric acid contained in the low melting point glass may be eluted by moisture. Further, in addition to the phosphorus component in the constituent member, a slight halogen component contained in the air, such as impurities such as Cl ions, is sealed in the package, so that the silver component is formed into a dendritic shape from the silver ions. Various problems may occur.

本発明の目的は、銀マイグレーション等が生じる可能性を少なくすることができる電子部品を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an electronic component that can reduce the possibility of silver migration and the like.

請求項１に係る本発明は、密閉空間内に設けられた保持台と、前記保持台に銀ペースト を介して固定され、カソードとアノードとの間に逆バイアスが印加される受光素子と、前 記受光素子のアノードに接続され、該受光素子に逆バイアスを印加するための接続線と、 前記アノード及び前記接続線よりも前記銀ペーストに近い位置に配置されるとともに前記 受光素子のアノード電位又はアース電位に接続され、前記密閉空間内に浮遊する導電性イオンを誘引する誘引部と、を有する電子部品である。
The present invention according to claim 1 includes a holding base provided in a sealed space, a light receiving element fixed to the holding base via silver paste , and a reverse bias applied between the cathode and the anode, A connection line connected to the anode of the light receiving element, for applying a reverse bias to the light receiving element, and disposed at a position closer to the silver paste than the anode and the connection line, and the anode potential of the light receiving element or An electronic component having an attracting part that is connected to a ground potential and attracts conductive ions floating in the sealed space.

請求項２に係る本発明は、前記誘引部は、導電性部材から構成されている請求項１記載の電子部品である。   The present invention according to claim 2 is the electronic component according to claim 1, wherein the attraction portion is formed of a conductive member.

請求項３に係る本発明は、前記誘引部は、抵抗率が２００μΩｃｍ以下である請求項２記載の電子部品である。   The present invention according to claim 3 is the electronic component according to claim 2, wherein the attracting part has a resistivity of 200 μΩcm or less.

請求項４に係る本発明は、前記受光素子のアノード電位に接続され、該アノードと略同電位である請求項１乃至３いずれか記載の電子部品である。
The present invention according to claim 4 is the electronic component according to any one of claims 1 to 3, which is connected to an anode potential of the light receiving element and has substantially the same potential as the anode.

請求項５に係る本発明は、台座と、前記台座に固定され該台座と共に密閉空間を構成し透光部を有する封止体と、前記密閉空間内に設けられた請求項１乃至４いずれか記載の電 子部品と、前記受光素子及び前記透光部へレーザ光を発する発光素子と、を有するレーザ装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pedestal, a sealing body which is fixed to the pedestal and forms a sealed space together with the pedestal and has a light transmitting portion, and is provided in the sealed space. and electronic component, comprising: a light emitting element for emitting a laser beam to the light receiving element and the light transmission portion, a laser device having a.

請求項６に係る本発明は、請求項５に記載されたレーザ装置と、前記透光部から発した光を走査する走査手段と、を有する光書込み装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an optical writing device comprising: the laser device according to the fifth aspect; and a scanning unit that scans the light emitted from the light transmitting portion.

請求項７に係る本発明は、請求項６に記載された光書込み装置と、前記走査手段により走査される光により潜像が形成される感光体と、を有する画像形成装置である。

According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: the optical writing device according to the sixth aspect ; and a photosensitive member on which a latent image is formed by the light scanned by the scanning unit.

請求項１に係る本発明によれば、密閉空間内に浮遊する導電性イオンを誘引する誘引部を有しない電子部品と比較して銀マイグレーション等が生じる可能性を少なくすることができる電子部品を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an electronic component that can reduce the possibility of silver migration or the like as compared with an electronic component that does not have an attracting part that attracts conductive ions floating in a sealed space. Can be provided.

請求項２乃至４に係る本発明によれば、銀マイグレーション等が生じる可能性を少なくすることが簡単な構成で実現することができる。   According to the second to fourth aspects of the present invention, it is possible to reduce the possibility of silver migration and the like with a simple configuration.

請求項５に係る本発明によれば、密閉空間内に浮遊する導電性イオンを誘引する誘引部を有しない電子部品と比較して銀マイグレーション等が生じる可能性を少なくすることができるレーザ装置を提供することができる。   According to the present invention of claim 5, there is provided a laser device that can reduce the possibility of silver migration or the like as compared with an electronic component that does not have an attracting part that attracts conductive ions floating in a sealed space. Can be provided.

請求項６に係る本発明によれば、密閉空間内に浮遊する導電性イオンを誘引する誘引部を有しない電子部品と比較して銀マイグレーション等が生じる可能性を少なくすることができる光書込み装置を提供することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, an optical writing device that can reduce the possibility of silver migration or the like as compared with an electronic component that does not have an attracting part that attracts conductive ions floating in a sealed space. Can be provided.

請求項７に係る本発明によれば、密閉空間内に浮遊する導電性イオンを誘引する誘引部を有しない電子部品と比較して銀マイグレーション等が生じる可能性を少なくすることができる画像形成装置を提供することができる。According to the seventh aspect of the present invention, an image forming apparatus that can reduce the possibility of silver migration or the like as compared with an electronic component that does not have an attracting part that attracts conductive ions floating in a sealed space. Can be provided.

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に後述する排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８，１８が配置されている。さらに、画像形成装置本体１２の下方には、オプションとして複数の給紙ユニットが配置できるようにしてある。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an outline of an image forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 10 includes an image forming apparatus main body 12, an image forming unit 14 is mounted in the image forming apparatus main body 12, and a discharge unit 16 described later is provided on the upper portion of the image forming apparatus main body 12. In addition, for example, two-stage sheet feeding units 18 and 18 are disposed below the image forming apparatus main body 12. Further, a plurality of paper feeding units can be optionally arranged below the image forming apparatus main body 12.

それぞれの給紙ユニット１８は、給紙ユニット本体２０と、用紙が収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２の奥端近傍上部にはピックアップロール２４が配置され、このピックアップロール２４の後方にリタードロール２６及びフィードロール２８が配置されている。   Each paper feed unit 18 has a paper feed unit main body 20 and a paper feed cassette 22 in which paper is stored. A pickup roll 24 is disposed in the upper part near the rear end of the paper feed cassette 22, and a retard roll 26 and a feed roll 28 are disposed behind the pickup roll 24.

主搬送路３２は、フィードロール２８から排出口３４までの用紙通路であり、この主搬送路３２は、画像形成装置本体１２の裏側（図１の左側面）近傍にあって、最下端の給紙ユニット１８から後述する定着装置３６まで略鉛直に形成されている部分を有する。この主搬送路３２の定着装置３６の上流側に後述する転写装置４２と像担持体４４が配置され、さらに転写装置４２と像担持体４４の上流側にレジストロール３８が配置されている。さらに、主搬送路３２の排出口３４の近傍には排出ロール４０が配置されている。   The main conveyance path 32 is a sheet path from the feed roll 28 to the discharge port 34, and the main conveyance path 32 is in the vicinity of the back side (the left side surface in FIG. 1) of the image forming apparatus main body 12, and the lowermost supply path. A portion formed substantially vertically from the paper unit 18 to a fixing device 36 described later is included. A transfer device 42 and an image carrier 44, which will be described later, are disposed on the upstream side of the fixing device 36 in the main transport path 32, and a registration roll 38 is disposed on the upstream side of the transfer device 42 and the image carrier 44. Further, a discharge roll 40 is disposed in the vicinity of the discharge port 34 of the main conveyance path 32.

したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からピックアップロール２４により送り出された用紙は、リタードロール２６及びフィードロール２８の協働により捌かれて最上部の用紙のみ主搬送路３２に導かれ、レジストロール３８により一時停止され、タイミングをとって後述する転写装置４２と像担持体４４との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６により定着され、排出ロール４０により排出口３４から排出部１６へ排出される。   Therefore, the sheet fed from the sheet feeding cassette 22 of the sheet feeding unit 18 by the pickup roll 24 is turned by the cooperation of the retard roll 26 and the feed roll 28, and only the uppermost sheet is guided to the main transport path 32. The developer image is temporarily stopped by the roll 38, and the developer image is transferred between a transfer device 42 and an image carrier 44, which will be described later, and the transferred developer image is fixed by the fixing device 36 and discharged. The paper is discharged from the discharge port 34 to the discharge unit 16 by the roll 40.

ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、主搬送路３２の排出ロール４０の手前は二股に分かれ、その分かれた部分に切換装置４６が設けられていると共に、分けられた部分からレジストロール３８まで戻る反転路４８が形成されている。この反転路４８には搬送ロール５０ａ〜５０ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換装置４６が反転路４８を開く側に切り換えられ、排出ロール４０に用紙の後端手前がかかる時点で排出ロール４０が反転し、用紙が反転路４８に導かれ、レジストロール３８、転写装置４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出口３４から排出部１６へ排出されるものである。   However, in the case of duplex printing, it is returned to the reverse path. That is, the front side of the discharge roll 40 in the main conveyance path 32 is divided into two forks, a switching device 46 is provided in the divided part, and a reverse path 48 is formed from the divided part to the registration roll 38. . The reversing path 48 is provided with transport rolls 50a to 50c. In the case of double-sided printing, the switching device 46 is switched to the side that opens the reversing path 48 and the discharge roll 40 is in front of the rear end of the sheet. Thus, the discharge roll 40 is reversed, the paper is guided to the reverse path 48, and is discharged from the discharge port 34 to the discharge unit 16 through the registration roll 38, the transfer device 42, the image carrier 44 and the fixing device 36. .

排出部１６は、画像形成装置本体１２に対して回動自在の傾斜部５２を有する。この傾斜部５２は、排出口部分が低く、正面方向（図１の右方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜しており、排出口部分を下端とし、高くなった先端を上端としている。この傾斜部５２は下端を中心に回動自在であるよう画像形成装置本体１２に支持されている。図１で２点鎖線で示すように、傾斜部５２を上方に回転して開いたときには、開放部５４が形成され、この開放部５４を介して後述するプロセスカートリッジ６４が脱着できるようにしてある。   The discharge unit 16 includes an inclined portion 52 that is rotatable with respect to the image forming apparatus main body 12. The inclined portion 52 has a lower discharge port portion and is inclined so as to gradually increase in the front direction (right direction in FIG. 1), with the discharge port portion as a lower end and a higher tip as an upper end. The inclined portion 52 is supported by the image forming apparatus main body 12 so as to be rotatable around the lower end. As shown by a two-dot chain line in FIG. 1, when the inclined portion 52 is rotated upward and opened, an opening portion 54 is formed, and a process cartridge 64 described later can be attached and detached through the opening portion 54. .

像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体４４と、この像担持体４４を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５６と、帯電装置５６により帯電された像担持体４４に、光により潜像を書き込む光書込み装置５８と、この光書込み装置５８により形成された像担持体４４の潜像を現像剤により可視化する現像機６０と、この現像機６０による現像剤像を用紙に転写する例えば転写ロールからなる転写装置４２と、像担持体４４に残存する現像剤をクリーニングする例えばブレードからなるクリーニング装置６２と、転写装置４２により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる定着装置３６とから構成されている。   The image forming unit 14 is, for example, of an electrophotographic type, and is charged by an image carrier 44 made of a photosensitive member, a charging device 56 made of, for example, a charging roll that uniformly charges the image carrier 44, and a charging device 56. An optical writing device 58 that writes a latent image on the image carrier 44 with light, a developing device 60 that visualizes the latent image of the image carrier 44 formed by the optical writing device 58 with a developer, and the developing device 60. A transfer device 42 composed of, for example, a transfer roll for transferring the developer image produced by the toner onto the paper, a cleaning device 62 composed of, for example, a blade for cleaning the developer remaining on the image carrier 44, and the paper transferred by the transfer device 42 The image forming apparatus includes a fixing device 36 that fixes a developer image on a sheet.

プロセスカートリッジ６４は、像担持体４４、帯電装置５６、現像機６０及びクリーニング装置６２を一体化したものである。このプロセスカートリッジ６４は、排出部１６の傾斜部５２に直近下方に配置されており、前述したように、傾斜部５２を開いたときに形成される開放部５４を介して着脱される。   The process cartridge 64 is obtained by integrating the image carrier 44, the charging device 56, the developing device 60, and the cleaning device 62. The process cartridge 64 is disposed immediately below the inclined portion 52 of the discharge portion 16 and is attached and detached via the opening portion 54 formed when the inclined portion 52 is opened as described above.

図２において、光書込み装置５８が示されている。光書込み装置５８には、ハウジング６６内にレーザ光を発するレーザ装置６８が設けられている。レーザ装置６８が発するレーザ光は、コリメータレンズ７０によって平行光にされ、回転多面鏡７２によって反射される。回転多面鏡７２は、例えば６つの偏向面（鏡面）を有し、図示しないモータにより所定の等角速度で回転しつつ、コリメータレンズ７４によって平行光にされたレーザ光をｆθレンズ７６に向けて反射する。回転多面鏡７２によって反射されたレーザ光は、ｆθレンズ７６を透過することにより、像担持体４４上のイメージエリアを主走査方向に略等速度で走査するようにされている。   In FIG. 2, an optical writing device 58 is shown. The optical writing device 58 is provided with a laser device 68 that emits laser light in a housing 66. Laser light emitted from the laser device 68 is collimated by the collimator lens 70 and reflected by the rotating polygon mirror 72. The rotary polygon mirror 72 has, for example, six deflecting surfaces (mirror surfaces), and reflects the laser light made parallel by the collimator lens 74 toward the fθ lens 76 while being rotated at a predetermined equiangular speed by a motor (not shown). To do. The laser light reflected by the rotary polygon mirror 72 is transmitted through the fθ lens 76 so as to scan the image area on the image carrier 44 in the main scanning direction at a substantially constant speed.

図３において、電子部品であるレーザ装置６８が示されている。レーザ装置６８は、台座７８と、この台座７８の一面に固定された封止体８０とを有する。封止体８０は、封止体本体であるキャップ８２とを有する。このキャップ８２の上面中心には透光部８４が形成されている。この透光部８４は、例えば円形又は多角形の封止ガラス８６により封止されている。封止ガラス８６は、低融点ガラスからなる接着部８７を介してキャップ８２に固定されている。封止体８０の下面にはフランジ部８８が形成され、このフランジ部８８が台座７８に抵抗溶接、ろう付け等により固定されており、台座７８及び封止体８０により密閉空間９０が構成されている。   In FIG. 3, a laser device 68, which is an electronic component, is shown. The laser device 68 includes a pedestal 78 and a sealing body 80 fixed to one surface of the pedestal 78. The sealing body 80 has the cap 82 which is a sealing body main body. A translucent portion 84 is formed at the center of the upper surface of the cap 82. The light transmitting portion 84 is sealed with, for example, a circular or polygonal sealing glass 86. The sealing glass 86 is fixed to the cap 82 via an adhesive portion 87 made of low melting point glass. A flange portion 88 is formed on the lower surface of the sealing body 80, and the flange portion 88 is fixed to the pedestal 78 by resistance welding, brazing, or the like, and the sealed space 90 is configured by the pedestal 78 and the sealing body 80. Yes.

密閉空間９０内には電子部品本体９２が配置されている。電子部品本体９２は、この実施形態においては、保持台である放熱台９４と、この放熱台９４に固定された受光素子９６と、この受光素子９６に固定された発光素子９８とから構成されている。放熱台９４、受光素子９６及び発光素子９８とは略平行に積層されている。   An electronic component main body 92 is disposed in the sealed space 90. In this embodiment, the electronic component main body 92 includes a heat radiating base 94 that is a holding base, a light receiving element 96 fixed to the heat radiating base 94, and a light emitting element 98 fixed to the light receiving element 96. Yes. The radiator 94, the light receiving element 96, and the light emitting element 98 are stacked substantially in parallel.

金属基体である保持台９４は、台座７８と一体形成され、鉄及びニッケルを主成分とした合金で構成されている。この保持台９４と受光素子９６とは、導電性、熱伝導性、接着性等を考慮して銀ペースト部９７によりダイボンドされている。受光素子９６は、シリコンを主体とした半導体であり、発光素子９８から発するモニタ光を受けて発光素子９８の光量をモニタするために設けられている。発光素子９８は、ガリウムヒ素等を主体とした半導体であり、この発光素子９８から発したレーザ光が封止ガラス８６を介して透光部８４から出力される。受光素子９６及び発光素子９８とは、例えばＡｕ−Ｓｎ合金からなるロウ材によりダイボンドされている。   The holding base 94 which is a metal base is integrally formed with the base 78 and is made of an alloy mainly composed of iron and nickel. The holding base 94 and the light receiving element 96 are die-bonded by a silver paste portion 97 in consideration of conductivity, thermal conductivity, adhesiveness, and the like. The light receiving element 96 is a semiconductor mainly composed of silicon, and is provided to receive the monitor light emitted from the light emitting element 98 and monitor the light amount of the light emitting element 98. The light emitting element 98 is a semiconductor mainly composed of gallium arsenide or the like, and laser light emitted from the light emitting element 98 is output from the light transmitting portion 84 via the sealing glass 86. The light receiving element 96 and the light emitting element 98 are die-bonded with a brazing material made of, for example, an Au—Sn alloy.

第１の端子１００と第２の端子１０２とは、台座７８に絶縁された状態で密閉空間９０に突出している。第１の端子１００には、金属からなる第１の接続線（ワイヤ）１０４を介して受光素子９６のアノードに接続されている。第２の端子１０２は、金属からなる第２の接続線（ワイヤ）１０６を介して発光素子９８のカソードに接続されている。第３の端子１０８は、台座７８に接続され、受光素子９６のカソード及び発光素子９８のアノードの共通電極となっている。   The first terminal 100 and the second terminal 102 protrude into the sealed space 90 while being insulated from the pedestal 78. The first terminal 100 is connected to the anode of the light receiving element 96 through a first connection line (wire) 104 made of metal. The second terminal 102 is connected to the cathode of the light emitting element 98 via a second connection line (wire) 106 made of metal. The third terminal 108 is connected to the pedestal 78 and serves as a common electrode for the cathode of the light receiving element 96 and the anode of the light emitting element 98.

誘引部１０９は、この実施形態においては、第１の端子１００に一端が接続された導電部材から構成されている。この誘引部１０９は、銀ペースト部９７に対向する位置まで延びている。この誘引部１０９は、受光素子９８のアノードの接続部位よりも銀ペースト部９７に近い位置まで延びている。ただし、この実施形態においては、アノードの電位と誘引部１０９とが同電位であるため、誘引部１０９はアノードの接続部位よりも銀ペースト部９７に近い位置としたが、例えば誘引部１０９に＋の電位を付与する場合は、誘引部１０９はアノードの接続部位よりも銀ペースト部９７に遠い位置としてもよい。   In this embodiment, the attracting part 109 is composed of a conductive member having one end connected to the first terminal 100. The attracting part 109 extends to a position facing the silver paste part 97. This attracting part 109 extends to a position closer to the silver paste part 97 than the anode connection part of the light receiving element 98. However, in this embodiment, since the potential of the anode and the attracting portion 109 are the same potential, the attracting portion 109 is positioned closer to the silver paste portion 97 than the connecting portion of the anode. When the potential is applied, the attracting part 109 may be positioned farther from the silver paste part 97 than the connecting part of the anode.

誘引部１０９の先端は、非鋭利な面であることが好ましく、例えば平面状に形成されている。ただし、他の実施形態として、誘引部１０９の先端部を第１の端子１００に接続してもよい。誘引部１０９は、抵抗率が２００μΩｃｍ以下である。   The leading end of the attracting portion 109 is preferably a non-sharp surface, and is formed in a flat shape, for example. However, as another embodiment, the leading end portion of the attracting portion 109 may be connected to the first terminal 100. The attracting part 109 has a resistivity of 200 μΩcm or less.

図５において、レーザ装置６８を駆動するための駆動回路が示されている。第１の端子１００は、抵抗１１０を介して接地されている。第２の端子１０２は、第１の電流調節部１１２及び第２の電流調節部１１４を介して接地されている。共通電極を構成する第３の端子１０８は、定電圧源、例えばプラス５Ｖに接続されている。   In FIG. 5, a drive circuit for driving the laser device 68 is shown. The first terminal 100 is grounded via a resistor 110. The second terminal 102 is grounded via the first current adjustment unit 112 and the second current adjustment unit 114. The third terminal 108 constituting the common electrode is connected to a constant voltage source, for example, plus 5V.

抵抗１１０の両端子間に発生した電圧はＡＤ変換部１１６によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、基準部１１８で発生される基準となるデジタル電圧値と比較部１２０により比較される。この比較部１２０で比較した結果は、例えばＣＰＵからなるコントローラ１２２に入力される。コントローラ１２２では、入力結果に応じたデジタル電流調節値が出力される。このデジタル電流調節値は、第１のＤＡ変換部１２４及び第２のＤＡ変換部１２６とに入力されてアナログ電流調節値に変換される。第１のＤＡ変換部１２４で変換されたアナログ電流調節値により第１の電流調節部１１２を流れる電流が調節される。また、第２のＤＡ変換部１２６で変換されたアナログ電流調節値が乗算型ＤＡ変換器１２８に入力される。乗算型ＤＡ変換器１２８においては、入力されるレーザ光強度変換信号が入力され、この入力されたレーザ光強度変換信号を第２のＤＡ変換部１２６から入力されるアナログ電流調節値を出力する。このアナログ電流調節値に基づいて第２の電流調節部１１４に流れる電流が調節される。   A voltage generated between both terminals of the resistor 110 is converted into a digital signal by the AD converter 116. This digital signal is compared with a reference digital voltage value generated by the reference unit 118 by the comparison unit 120. The result of comparison by the comparison unit 120 is input to the controller 122 including, for example, a CPU. The controller 122 outputs a digital current adjustment value corresponding to the input result. The digital current adjustment value is input to the first DA conversion unit 124 and the second DA conversion unit 126 and converted into an analog current adjustment value. The current flowing through the first current adjustment unit 112 is adjusted by the analog current adjustment value converted by the first DA conversion unit 124. Further, the analog current adjustment value converted by the second DA converter 126 is input to the multiplying DA converter 128. The multiplying DA converter 128 receives an input laser light intensity conversion signal, and outputs an analog current adjustment value input from the second DA converter 126 to the input laser light intensity conversion signal. Based on the analog current adjustment value, the current flowing through the second current adjustment unit 114 is adjusted.

上記駆動回路において、レーザ変調信号が入力されると、発光素子９８に電流が流れ、発光素子９８からレーザ光が出力される。このとき、受光素子９６にはモニタ光が入力され、モニタ光の光量に応じた電流が受光素子９６を介して流れる。この電流が電圧に変換されて比較部１２０により基準値と比較され、コントローラ１２２により調節値が演算され、第１の電流調節部１１２及び第２の電流調節部１１４に流れる電流が調節される。即ち、温度等により発光素子９８から発するレーザ光の光量が変化するが、これを受光素子９６でモニタし、フィードバックをかけることにより温度等により変化せず、所定の光量のレーザ光を発することができるようになっている。   In the driving circuit, when a laser modulation signal is input, a current flows through the light emitting element 98 and laser light is output from the light emitting element 98. At this time, monitor light is input to the light receiving element 96, and a current corresponding to the amount of monitor light flows through the light receiving element 96. This current is converted into a voltage, compared with a reference value by the comparison unit 120, an adjustment value is calculated by the controller 122, and currents flowing through the first current adjustment unit 112 and the second current adjustment unit 114 are adjusted. That is, the light amount of the laser light emitted from the light emitting element 98 changes depending on the temperature or the like, but this is monitored by the light receiving element 96, and by applying feedback, the laser light of a predetermined light amount can be emitted without changing due to the temperature or the like. It can be done.

図６において、台座７８とキャップ８２との接合部分の詳細が示されている。台座７８は、鉄及びニッケルを主体とする基材１３０の上に第１のメッキ層としてニッケルメッキ層１３２が形成されている。このニッケルメッキ層１３２は、リンを含む無電解ニッケルメッキ層であり、ニッケル−リン（Ｎｉ−Ｐ）メッキ液に基材を浸漬させてリンが１０重量％程度含まれている。   In FIG. 6, the detail of the junction part of the base 78 and the cap 82 is shown. The pedestal 78 has a nickel plating layer 132 formed as a first plating layer on a base material 130 mainly composed of iron and nickel. The nickel plating layer 132 is an electroless nickel plating layer containing phosphorus, and the substrate is immersed in a nickel-phosphorus (Ni-P) plating solution and contains about 10% by weight of phosphorus.

台座７８の第２のメッキ層としては金メッキ層１３４が形成されている。金メッキ層１３４は、例えばニッケルメッキ層１３２が形成された基材１３０に金を含有するメッキ層に浸漬することにより形成される。この金メッキ層１３４は、無電解ニッケルメッキ層１３２の接触抵抗が大きくなるために厚さを1.0μm以上としてある。   A gold plating layer 134 is formed as the second plating layer of the pedestal 78. The gold plating layer 134 is formed, for example, by immersing in a plating layer containing gold in the base material 130 on which the nickel plating layer 132 is formed. The gold plating layer 134 has a thickness of 1.0 μm or more in order to increase the contact resistance of the electroless nickel plating layer 132.

一方、キャップ８２は、単純な形状を有することから、基材１３６に電気メッキによるニッケルメッキ層１３８が形成されている。そして、台座７８とキャップ８２とは、例えば抵抗溶接により接合される。   On the other hand, since the cap 82 has a simple shape, a nickel plating layer 138 is formed on the base material 136 by electroplating. The base 78 and the cap 82 are joined by, for example, resistance welding.

抵抗溶接時の接合部分の温度は１２００°Ｃ程度とする。このため、無電解ニッケルメッキ層１４０が優先的に溶融し、無電解ニッケルメッキ層１１３２のリンが金メッキ層１３４に溶け出し、さらにこの溶け出したリン成分の一部が２５０°Ｃ以上で昇華し、リン酸（Ｐ２Ｏ５）として密閉空間９０に放出される。この放出されたリン酸は著しい吸湿性を有し、密閉空間９０内の水分を吸収し、次のようにイオン化する。
Ｐ２Ｏ５＋３Ｈ２Ｏ→２Ｈ３ＰＯ４
Ｈ３ＰＯ４⇔Ｈ＋＋Ｈ２ＰＯ４ −
Ｈ２ＰＯ４−⇔Ｈ＋＋ＨＰＯ４ ２−
ＨＰＯ４ ２−⇔Ｈ＋＋ＰＯ４ ３− The temperature of the joint portion during resistance welding is about 1200 ° C. Therefore, the electroless nickel plating layer 140 is preferentially melted, phosphorus in the electroless nickel plating layer 1132 is dissolved into the gold plating layer 134, and a part of the dissolved phosphorus component is sublimated at 250 ° C. or more. , And released into the sealed space 90 as phosphoric acid (P 2 O 5 ). The released phosphoric acid has a significant hygroscopicity, absorbs moisture in the sealed space 90, and is ionized as follows.
P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4
H 3 PO 4 ⇔H + + H 2 PO 4 −
H 2 PO 4 −⇔H + + HPO 4 2−
HPO 4 2− ⇔H + + PO 4 3−

一方、放熱台９４と受光素子９６を接合する銀ペースト部９７においては、有機物を抱き込み樹脂が介在する中に存在するＡｇ元素には歪が残ることからペースト材からＡｇ原子団が解離しやすい状態となっている。この場合、銀ペーストの主成分である銀（Ａｇ）は、イオン半径が大きく（１．２Å）ので、通常であれば解離が抑えられると考えられるが、上記のように、密閉空間には３価のリン酸イオンが存在するので、銀の解離が促進される。この結果、銀イオンは密閉空間を浮遊する。   On the other hand, in the silver paste portion 97 that joins the heat sink 94 and the light receiving element 96, the Ag element is easily dissociated from the paste material because strain remains in the Ag element that embeds the organic substance and the resin intervenes. It is in a state. In this case, silver (Ag), which is the main component of the silver paste, has a large ionic radius (1.2 Å), so it is considered that dissociation is normally suppressed. Since there are valent phosphate ions, dissociation of silver is promoted. As a result, silver ions float in the sealed space.

受光素子は印加された逆バイアス電圧により、カソード（＋）がアノード（−）より電位が高いためこの電界環境で、密閉空間に浮遊する銀イオンは、受光素子９６のカソード（＋）から受光素子９６の第１の接続線１０４のアノードに向かって移動し、アノード（−）に吸引・吸着直後にイオン成分は除去され、再び銀成分はカソード（＋）が側に移行する。この移行過程で構成する周辺部材及びカソード（＋）印加部材に吸引付着し、銀成分の一部は結晶構造を形成し、安定した形態で析出し付着する。
このように銀が解離と析出・付着を繰り返し、図６の点線で囲まれた領域に銀の析出が連なる。その結果、カソードとアノードとの絶縁間距離は短くなり、或いは無くなる、即ち、銀成分がダイボンドと受光素子の端子間の形成を短絡形成する。この現象が銀マイグレーションである。 Since the cathode (+) has a higher potential than the anode (−) due to the applied reverse bias voltage, silver ions floating in the sealed space in this electric field environment are detected from the cathode (+) of the light receiving element 96 to the light receiving element. It moves toward the anode of the 96 first connection line 104, the ionic component is removed immediately after being attracted and adsorbed to the anode (−), and the silver component again moves to the cathode (+) side. It attracts and adheres to the peripheral member and the cathode (+) application member that are formed in this transition process, and a part of the silver component forms a crystal structure, and precipitates and adheres in a stable form.
Thus, silver is repeatedly dissociated, precipitated and deposited, and silver deposition continues in the region surrounded by the dotted line in FIG. As a result, the distance between the insulation between the cathode and the anode is shortened or eliminated, that is, the silver component forms a short circuit between the die bond and the terminals of the light receiving element. This phenomenon is silver migration.

この結果、受光素子９６は光を受けない状態でも出力電流を発生し、コントローラ１２２を誤動作させる。受光素子９６の出力電流は通常数100μＡ程度であり、短絡状態は抵抗が数10ｋΩの軽微なものでも、半導体レーザが発光しないという重大な不具合が発生する。
以上のように半導体レーザの密閉空間９０に含有されるリンは信頼性に著しい悪影響をおよぼすという問題がある。 As a result, the light receiving element 96 generates an output current even when it does not receive light, causing the controller 122 to malfunction. The output current of the light receiving element 96 is usually about several hundreds μA, and even if the short circuit is a slight one having a resistance of several tens of kΩ, a serious problem that the semiconductor laser does not emit light occurs.
As described above, phosphorus contained in the sealed space 90 of the semiconductor laser has a problem that the reliability is significantly adversely affected.

なお、封止ガラス８６をキャップ８２に接着するための低融点ガラスである接着部８７にリン酸が含まれることもあり、このリン酸が低融点が水分により溶出する場合もあり、この溶出したリン酸により銀マイグレーションが生じることもある。
また構成部材中のリン成分の他、気中に含まれる僅かなハロゲン成分、例えば（Clイオン等）の不純物がパッケージ内に封止されることにより、銀のイオンから銀成分が樹枝状に形成し各種不具合を発生すことがある。 Note that phosphoric acid may be contained in the bonding portion 87, which is a low-melting glass for bonding the sealing glass 86 to the cap 82, and this phosphoric acid may be eluted by moisture at a low melting point. Silver migration may occur due to phosphoric acid.
In addition to the phosphorus component in the component, a slight halogen component contained in the air, for example, impurities such as (Cl ions) are sealed in the package, so that the silver component is formed into a dendritic shape from the silver ions. However, various problems may occur.

ところが、上記実施形態においては、図６に示すように、上述した銀マイグレーションの原因となる銀イオンを誘引する誘引部１０９が設けられている。したがって、密閉空間９０内に浮遊する銀イオンは、電界環境にある受光素子９６のアノード接続部位に向かい移動する以前に、図中矢印で示すように、銀ペースト部９７の近傍に位置する電位差を有する誘引部１０９に吸引される。   However, in the above embodiment, as shown in FIG. 6, an attracting unit 109 that attracts silver ions that cause the above-described silver migration is provided. Therefore, before the silver ions floating in the sealed space 90 move toward the anode connection portion of the light receiving element 96 in the electric field environment, the potential difference located in the vicinity of the silver paste portion 97 is changed as indicated by an arrow in the figure. It is sucked by the attracting part 109 having it.

銀イオンは誘引部１０９に吸引・吸着直後にイオン成分は除去され、再び銀成分はカソード（+）側に移行する。この移行過程で構成する周辺部材及びカソード（+）印加部材に吸引付着し、銀成分の一部は結晶構造を形成し、安定した形態で析出し付着する。
この結果、この銀の移行過程でカソード（+）と誘引部１０９との間の部材に銀成分が降りそそぎ付着し、銀成分の一部は結晶構造を形成し、安定した形態で析出する。
しかし、銀マイグレーションで問題となるカソード（+）とアノード（-）間の経路を短絡形成する現象は確実に防止できる。
また、銀成分の堆積物・及び結晶構造物によるカソード（+）と誘引部１０９との間に短絡現象が発生したとしても、微細な銀成分による短絡経路は瞬時に通電電流により破壊し、正常な状態に自動的復帰する特徴を有する。 Silver ions are removed from the attracting part 109 immediately after being attracted and adsorbed, and the silver components again move to the cathode (+) side. It attracts and adheres to the peripheral member and the cathode (+) application member that are formed in this transition process, and a part of the silver component forms a crystal structure, and precipitates and adheres in a stable form.
As a result, the silver component falls and adheres to the member between the cathode (+) and the attracting part 109 during the silver transfer process, and a part of the silver component forms a crystal structure and precipitates in a stable form.
However, the phenomenon of short-circuiting the path between the cathode (+) and the anode (-), which is a problem in silver migration, can be reliably prevented.
In addition, even if a short circuit occurs between the cathode (+) due to the silver component deposit and crystal structure and the attracting part 109, the short circuit path due to the fine silver component is instantaneously destroyed by the energizing current, and normal It has a feature of automatically returning to a proper state.

図７において、本発明に係る第２の実施形態が示されている。この第２の実施形態においては、誘引部１０９は、第４の端子１４０に接続されている。第４の端子１４０は、アースされている。したがって、誘引部１０９はアース電位となり、密閉空間９０内の銀イオンを吸引・吸着し、その直後にイオン成分を除去することができる。この第２の実施形態においては、第４の端子１４０を設けることにより部品点数は増加するが、誘引部１０９に印加する電位（この実施形態においてはアース電位）を選択することができる。   FIG. 7 shows a second embodiment according to the present invention. In the second embodiment, the attracting unit 109 is connected to the fourth terminal 140. The fourth terminal 140 is grounded. Therefore, the attracting part 109 becomes an earth potential, and the silver ions in the sealed space 90 can be sucked and adsorbed, and the ion component can be removed immediately after that. In the second embodiment, the number of components is increased by providing the fourth terminal 140, but the potential applied to the attracting unit 109 (the ground potential in this embodiment) can be selected.

図８において、本発明の第３の実施形態が示されている。前述した２つの実施形態においては、受光素子９６が発光素子９８に重ねられていたのに対し、この実施形態においては、発光素子９８下方の台座７８に受光素子９６が固定されており、受光素子９６は、発光素子９８の下方で発光素子９８から発するモニタ光を受けるようになっている。この場合、Ｍで示すように、受光素子９６のアノードとカソード（台座７８の共通電極部分）とが銀ペースト部９７を介して接合されており、銀マイグレーションが発生するおそれがある。
しかしながら、この第３の実施形態においても銀ペースト部９７に対向して誘引部１０９を設けることにより密閉空間９０内に浮遊する銀イオンは、電界環境にある受光素子９６のアノード接続部位に向かい移動する以前に、誘引部１０９に誘引・捕捉することができる。 In FIG. 8, a third embodiment of the present invention is shown. In the above-described two embodiments, the light receiving element 96 is overlapped with the light emitting element 98. In this embodiment, the light receiving element 96 is fixed to a pedestal 78 below the light emitting element 98. 96 receives the monitor light emitted from the light emitting element 98 below the light emitting element 98. In this case, as indicated by M, the anode of the light receiving element 96 and the cathode (the common electrode portion of the pedestal 78) are joined via the silver paste portion 97, and silver migration may occur.
However, also in the third embodiment, by providing the attracting portion 109 so as to face the silver paste portion 97, the silver ions floating in the sealed space 90 move toward the anode connection portion of the light receiving element 96 in the electric field environment. Prior to this, the attracting unit 109 can be attracted and captured.

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。1 is a side view showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る光書込み装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an optical writing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るレーザ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るレーザ装置を駆動する駆動回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the drive circuit which drives the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るレーザ装置における台座７８とキャップ８２との接合部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the junction part of the base 78 and the cap 82 in the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るレーザ装置における誘引部を含む主要部分の側面図である。It is a side view of the principal part containing the attracting part in the laser apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態に係るレーザ装置を示し、（ａ）は回路図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。The laser apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown, (a) is a circuit diagram, (b) is a top view, (c) is a side view. 本発明の第３の実施形態に係るレーザ装置を示す側面図である。It is a side view which shows the laser apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 画像形成装置
５８ 光書込み装置
６８ レーザ装置
７８ 台座
８０ 封止体
８２ キャップ
８４ 透光部
９４ 保持台
９６ 発光素子
９７ 銀ペースト部
１００ 第１の端子
１０２ 第２の端子
１０８ 第３の端子
１０９ 誘引部
１４０ 第４の端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 58 Optical writing apparatus 68 Laser apparatus 78 Base 80 Sealing body 82 Cap 84 Translucent part 94 Holding base 96 Light emitting element 97 Silver paste part 100 1st terminal 102 2nd terminal 108 3rd terminal 109 Attraction Part 140 fourth terminal

Claims (7)

密閉空間内に設けられた保持台と、
前記保持台に銀ペーストを介して固定され、カソードとアノードとの間に逆バイアスが 印加される受光素子と、
前記受光素子のアノードに接続され、該受光素子に逆バイアスを印加するための接続線 と、
前記アノード及び前記接続線よりも前記銀ペーストに近い位置に配置されるとともに前 記受光素子のアノード電位又はアース電位に接続され、前記密閉空間内に浮遊する導電性イオンを誘引する誘引部と、
を有する電子部品。 A holding stand provided in a sealed space;
A light receiving element fixed to the holding table via a silver paste, and a reverse bias is applied between the cathode and the anode ;
A connection line connected to the anode of the light receiving element for applying a reverse bias to the light receiving element ;
Said anode and than the connection line is connected to the anode potential or ground potential before Symbol receiving element while being located closer to the silver paste, attraction portion that attracts the conductive ions floating in the sealed space,
Having electronic components. 前記誘引部は、導電性部材から構成されている請求項１記載の電子部品。  The electronic component according to claim 1, wherein the attracting portion is made of a conductive member. 前記誘引部は、抵抗率が200 μΩcm以下である請求項２記載の電子部品。  The electronic component according to claim 2, wherein the attracting part has a resistivity of 200 μΩcm or less. 前記誘引部は、前記受光素子のアノード電位に接続され、該アノードと略同電位である請求項１乃至３いずれか記載の電子部品。4. The electronic component according to claim 1, wherein the attraction portion is connected to an anode potential of the light receiving element and has substantially the same potential as the anode. 台座と、
前記台座に固定され該台座と共に密閉空間を構成し透光部を有する封止体と、
前記密閉空間内に設けられた請求項１乃至４いずれか記載の電子部品と、
前記受光素子及び前記透光部へレーザ光を発する発光素子と、
を有するレーザ装置。A pedestal,
A sealing body that is fixed to the pedestal and that forms a sealed space together with the pedestal and has a translucent portion;
The electronic component according to any one of claims 1 to 4, provided in the sealed space;
A light emitting element that emits laser light to the light receiving element and the light transmitting portion ;
Laser device having a. 請求項５に記載されたレーザ装置と、
前記透光部から発した光を走査する走査手段と、
を有する光書込み装置。A laser device according to claim 5 ;
Scanning means for scanning light emitted from the light transmitting portion;
An optical writing device. 請求項６に記載された光書込み装置と、
前記走査手段により走査される光により潜像が形成される感光体と、
を有する画像形成装置。An optical writing device according to claim 6 ;
A photoreceptor on which a latent image is formed by light scanned by the scanning means;
An image forming apparatus.
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