JPS63249669A - Optical printing head - Google Patents

Optical printing head

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JPS63249669A
JPS63249669A JP62084257A JP8425787A JPS63249669A JP S63249669 A JPS63249669 A JP S63249669A JP 62084257 A JP62084257 A JP 62084257A JP 8425787 A JP8425787 A JP 8425787A JP S63249669 A JPS63249669 A JP S63249669A
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driver
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千葉 己生
Yukio Nakamura
幸夫 中村
Hiroshi Furuya
博司 古谷
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    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays

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Abstract

PURPOSE:To obtain an optical printing head achieved in cost reduction, by using a monolithic element wherein a light emitting element (LED) and an LED driver are integrated so as to correspond at a ratio of 1 : 1 to each other. CONSTITUTION:An Si substrate 20 is equipped with a circuit SiIC 21 which drives LED 22. A diffusion resistor 26 forms the ohmic contact with LED 22 and performs the insulating separation from the substrate 20 and said resistor is formed between LED 22 and IC 21. The LED element 22 and the driver element 21 are formed into a pair to be constituted in a monolithic state. LED 22 is allowed to emit light by turning the driver element 21 ON to apply constant voltage VDD. At this time, the current flowing to LED 22 is supplied through the diffusion resistor 26. By this structure, the reduction in manufacturing cost can be achieved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は光源としての発光素子アレイ(以下LEDア
レイ)と、このLEDアレイの発光素子(以下LED)
を駆動するドライバとを接続してなる光プリントヘッド
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a light emitting element array (hereinafter referred to as an LED array) as a light source, and a light emitting element in this LED array (hereinafter referred to as an LED).
This invention relates to an optical print head that is connected to a driver that drives the optical print head.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の光プリントヘッドとしては、種々のもの
が実施化されているが、例えば、第4図に示すようなも
のがある。
Conventionally, various types of optical print heads have been implemented as this type of optical print head, and for example, there is one shown in FIG. 4.

第4図は特開昭61−205153号公報に開示された
第1従来例に係る光プリントヘッドのLEDアレイを示
す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing an LED array of an optical print head according to the first conventional example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-205153.

同図において、1はLEDアレイ、11〜1nはLED
、2t 〜2nは電極であシ、このLEDアレイ1はL
 P D 11〜1nをアレイ状に集積してなシ、集積
密度として11r11当夛10〜16素子のL′EDを
有している。
In the same figure, 1 is an LED array, and 11 to 1n are LEDs.
, 2t to 2n are electrodes, and this LED array 1 is L
P D 11 to 1n are integrated in an array, and the integration density is L'ED of 10 to 16 elements per 11r11.

このLEDlt 〜1nK対して電極21〜2nがl:
lで構成され、後述するワイヤボンディング接続によっ
てLEol 1〜1nへの通電が可能にされている。
The electrodes 21 to 2n are 1 for this LEDlt to 1nK:
LEol 1 to LEol 1 to 1n can be powered by wire bonding connection, which will be described later.

前記電極21〜2nはワイヤボンディング接続を可能に
するだけの充分なスペースを確保するために千鳥状に配
列されている。
The electrodes 21 to 2n are arranged in a staggered manner to ensure sufficient space for wire bonding connection.

このLED11〜1nの素子数は実際にはlチップ当9
64〜128素子でモノリシックに形成し、LEDアレ
イ1を構成している。
The number of elements of these LEDs 11 to 1n is actually 9 per l chip.
The LED array 1 is formed monolithically with 64 to 128 elements.

仁のI、EDアレイ1を一枚の基板上に直線上に複数個
配列することによシ光プリントヘッドを構成している。
An optical print head is constructed by arranging a plurality of I/ED arrays 1 in a straight line on one substrate.

第5図は前記光プリントヘッドを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the optical print head.

同図において、1はLEDアレイ、3はこのLEDアレ
イ1を複数個配列した基板、4はこの基板3に設けられ
た導電パターン、5はLEDアレイ1の電極21〜2n
と基板3上の導電パターン4とをワイヤボンディングで
接続するボンディングワイヤである。
In the figure, 1 is an LED array, 3 is a substrate on which a plurality of LED arrays 1 are arranged, 4 is a conductive pattern provided on this substrate 3, and 5 is an electrode 21 to 2n of the LED array 1.
This is a bonding wire that connects the conductive pattern 4 on the substrate 3 by wire bonding.

6はLEDアレイ1に発光データおよび印加電圧を供給
するFPCテープ(またはキャリアテープともいう)、
7はLEDアレイ1を駆動するドライバ、8はドライバ
7のデータ入力端子である。
6 is an FPC tape (also called carrier tape) that supplies light emission data and applied voltage to the LED array 1;
7 is a driver that drives the LED array 1, and 8 is a data input terminal of the driver 7.

ここで、基板3上の導電パターン4はL E Dl 1
〜1nのピッチとほぼ同ピツチに形成されている。
Here, the conductive pattern 4 on the substrate 3 is L E Dl 1
The pitch is approximately the same as that of ~1n.

前記構成の作用としては、まず、基板3にLEDアレイ
1をダイスボンディングにより搭載接着する。
As for the operation of the above structure, first, the LED array 1 is mounted and adhered to the substrate 3 by die bonding.

接着したLEDアレイ1は基板3上の導電パターン4に
ボンディングワイヤ5を介して接続する。
The bonded LED array 1 is connected to a conductive pattern 4 on a substrate 3 via a bonding wire 5.

一方、FPCテープ6上にインナリードボンディング等
により接続されたドライバ7の出力線(LEDアレイ1
方向)は基板3上の導電パターン4にレーザまたは熱圧
接等によって接続する。
On the other hand, the output line of the driver 7 (LED array 1
direction) is connected to the conductive pattern 4 on the substrate 3 by laser or thermo-pressure welding.

これにより 、L E D 11〜1nとドライバ7の
出力線は1:lで対応し、ボンディングワイヤ5を介し
てLED11〜1nに通電電流が供給される。
As a result, the LEDs 11 to 1n correspond to the output lines of the driver 7 at a ratio of 1:1, and a current is supplied to the LEDs 11 to 1n via the bonding wire 5.

ドライバ7への入力信号および印加電圧はFPCテープ
6の配線8によって供給される。
Input signals and applied voltages to the driver 7 are supplied by wiring 8 of the FPC tape 6.

第6図は第2従来例に係る光プリントヘッドを宗す斜視
図である。
FIG. 6 is a perspective view of an optical print head according to a second conventional example.

同図において、5はボンディングワイヤ、7はドライバ
、8はこのドライバ7への入力信号の供給手段として基
板3上に設けられた入力信号パターンである。
In the figure, 5 is a bonding wire, 7 is a driver, and 8 is an input signal pattern provided on the substrate 3 as means for supplying input signals to the driver 7.

前記構成の製造手順については、まず、基板3にLED
アレイ1とドライバ7をダイスボンディング等によシ搭
載接着する。
Regarding the manufacturing procedure of the above configuration, first, an LED is installed on the board 3.
The array 1 and the driver 7 are mounted and bonded together by die bonding or the like.

次に、LEDアレイ1の電極21〜2nとドライバ7の
出力部電極とをボンディングワイヤ5によって1:1で
直接接続する(これをチップツウチップ接続という)。
Next, the electrodes 21 to 2n of the LED array 1 and the output electrode of the driver 7 are directly connected in a 1:1 ratio using the bonding wire 5 (this is called chip-to-chip connection).

一方、ドライバ7の入力部電極は基板3上の入力信号パ
ターン8に前記出力部電極と同様にボンディングワイヤ
5を介して直接接続する。
On the other hand, the input electrode of the driver 7 is directly connected to the input signal pattern 8 on the substrate 3 via the bonding wire 5 in the same way as the output electrode.

この第2従来例を前記第1従来例と比較すれば、ドライ
バ7とLEDアレイ1間の接続方法の点で異なる。
If this second conventional example is compared with the first conventional example, the difference is in the connection method between the driver 7 and the LED array 1.

すなわち、第1従来例の接続方法は第5図に示すように
ドライバ出力線を一旦基板3上のパターン4にボンディ
ングしてからLEDアレイ1と接続する方法である。
That is, the connection method of the first conventional example is a method in which the driver output line is once bonded to the pattern 4 on the substrate 3 and then connected to the LED array 1, as shown in FIG.

これに対し、第2従来例の接続方法は第6図に示すよう
にドライバ7とLEDアレイ1間を直接接続する方法で
ある。
On the other hand, the connection method of the second conventional example is a method of directly connecting the driver 7 and the LED array 1, as shown in FIG.

また、第1および第2の従来例においては、LEDアレ
イ1テップに対して2チツプのドライバ7を使用してい
るが、第3従来例の接続方法としてLEDアレイ1の電
極構造を第4図のような千鳥状ではなく、どちらか一方
向のみ(片動取出し方法)に構成した場合は、ここでは
、図示しないが、LEDアレイ1チップに対して1チツ
プのドライバ7で構成して前記第2従来例の接続方法で
光プリントヘッドを形成することも可能である。
In addition, in the first and second conventional examples, two chips of the driver 7 are used for one step of the LED array, but as a connection method of the third conventional example, the electrode structure of the LED array 1 is changed as shown in FIG. If the configuration is not staggered but only in one direction (single-movement extraction method), one chip of the driver 7 is used for one LED array chip (not shown here). 2. It is also possible to form an optical print head using the conventional connection method.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

以上、説明したように、光プリントヘッドを形成する上
で、LEDアレイとドライバ間のボンディング数は極め
て多く、発光部ピッチによってボンディングピッチ精度
も要求されるので、LEDアレイとドライバ間の接続方
法が極めて重要となる。
As explained above, when forming an optical print head, the number of bonds between the LED array and the driver is extremely large, and the bonding pitch accuracy is also required depending on the pitch of the light emitting part, so the connection method between the LED array and the driver is becomes extremely important.

LEDアレイとドライバ間を直接接続する第2従来例の
接続方法はLEDアレイとドライバを1:工で接続する
ので、相互の位置合わせ精度が要求される。
In the second conventional connection method in which the LED array and driver are directly connected, the LED array and driver are connected in a one-to-one manner, so mutual alignment accuracy is required.

また、LEDアレイとドライバ間に−Hパターンを介し
て接続する第1従来例の接続方法では、前記第2従来例
の接続方法の倍のボンディング数と工数を必要とする。
Furthermore, the first conventional connection method in which the LED array and the driver are connected via a -H pattern requires twice the number of bonding and man-hours as the second conventional connection method.

さらに、LEDアレイの電極構造を一方向のみに取出し
て接続する第3従来例の接続方法では、LEDアレイと
ドライバ相互の位置合わせおよびボンディングピッチの
精度が要求される。
Furthermore, in the third conventional connection method in which the electrode structure of the LED array is taken out and connected in only one direction, precision in alignment and bonding pitch between the LED array and the driver is required.

したがって、第1.第2.第3の従来例のいずれの接続
方法においても、接続数が多く、製造が極めて困難であ
るという問題があった。
Therefore, the first. Second. All of the connection methods in the third conventional example have a problem in that the number of connections is large and manufacturing is extremely difficult.

そこで、この発明は前記問題点に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、接続数を減少させて製造
を容易にするとともに、信頼性を向上させ、コストの低
廉化を図った光プリントヘッドを提供することにある。
Therefore, this invention was made by focusing on the above-mentioned problems, and its purpose is to reduce the number of connections to facilitate manufacturing, improve reliability, and reduce costs. The purpose of the present invention is to provide an optical print head.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

前記目的に沿うこの発明は、LEDアレイのLEDとL
ED駆動ドライバとが1=1で対応するようにシリコン
ICとLEDとをモノリシックに集積化したモノリシッ
ク素子を用いたことを要旨とする。
In accordance with the above object, the present invention includes LEDs and L of an LED array.
The gist of this invention is to use a monolithic element in which a silicon IC and an LED are monolithically integrated so that the ED drive driver corresponds to 1=1.

〔作用〕[Effect]

光プリントヘッドの製造手顆については、まず、LED
アレイのLED、!=LED駆動ドライバとがl:1で
対応するようにシリコンICとLEDとをモノリシック
に集積化したモノリシック素子を用い、このモノリシッ
ク素子を1枚の基板上に直線状に複数個搭載し、導電性
接着剤で接着する。
Regarding the manufacture of optical print heads, first of all, LED
LED array! = A monolithic element is used, in which a silicon IC and an LED are monolithically integrated so that the LED drive driver corresponds to the LED drive driver at a ratio of 1:1. Attach with adhesive.

次いで、基板上の配線パターンの入力信号線とモノリシ
ック素子の電極パッド部とをボンディングワイヤで接続
する。
Next, the input signal line of the wiring pattern on the substrate and the electrode pad portion of the monolithic element are connected with a bonding wire.

したがって、前記問題点を除去することができる。Therefore, the above-mentioned problem can be eliminated.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第2図は実施例に係る光プリントヘッドに用いるモノリ
シック素子を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a monolithic element used in the optical print head according to the embodiment.

同図において、20はSi基板であフ、このSi基板2
0はLED22を駆動する回路をIC化したシリコンI
C(以下5iICという)21を備えている。
In the same figure, 20 is a Si substrate, and this Si substrate 2
0 is silicon I, which is an IC for the circuit that drives the LED 22.
C (hereinafter referred to as 5iIC) 21.

23は隣接するLED22間の光学的および5iIC2
1との電気的分離を行う素子分離層であり、この素子分
離層23は例えばLED22の周囲の基板20上に設け
られている。
23 is the optical and 5i IC2 between adjacent LEDs 22
This element isolation layer 23 is provided on the substrate 20 around the LED 22, for example.

24はLED22と5iIC21とを接続する配線部で
あシ、25は電極パッド部である。
24 is a wiring section connecting the LED 22 and the 5i IC 21, and 25 is an electrode pad section.

26はLED22および5iIC21とSi基板20と
の間に設けられた拡散抵抗でちゃ、との拡散抵抗26は
LED22とオーミックコンタクトを形成するとともに
Si基板20との絶縁分離を行い、LED22と5iI
C21との間に抵抗を形成できるようにしたものである
26 is a diffused resistor provided between the LED 22 and the 5i IC 21 and the Si substrate 20. The diffused resistor 26 forms an ohmic contact with the LED 22 and also provides insulation separation from the Si substrate 20.
This allows a resistance to be formed between C21 and C21.

27は5iI021等に設けた絶縁層である。27 is an insulating layer provided on 5iI021 or the like.

このようにLED素子22とドライバ素子21が一対と
なし、例えば64〜128素子が1チツプ上にモノリシ
ックに構成されている。
In this way, the LED element 22 and the driver element 21 form a pair, and for example, 64 to 128 elements are monolithically constructed on one chip.

第3図は前記モノリシック素子の等価回路を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of the monolithic element.

便宜上第3図を基に説明すれば、いま、5iIC21は
LED22を発光もしくは先光させる論理回路(レジス
タ)とドライバ(トランジスタ)部を有する。
For convenience, the explanation will be based on FIG. 3. The 5i IC 21 has a logic circuit (register) and a driver (transistor) section that cause the LED 22 to emit light or emit light first.

IJil:D22を発光させるには、ドライバ21を「
ON」状態として定電圧VDDを印加する0このとき、
LED22に流れる電流は拡散抵抗(電流制限抵抗)2
6を介して供給される。
IJil: To make D22 emit light, set driver 21 to
At this time, apply constant voltage VDD as “ON” state.
The current flowing through the LED 22 is diffused resistor (current limiting resistor) 2
6.

第1図は前記モノリシック素子を用いた光プリントヘッ
ドを示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an optical print head using the monolithic element.

第1図において、3は1枝の基板であり、この1枚の基
板3上にモノリシック素子30が直線状に複数個配列さ
れている。
In FIG. 1, reference numeral 3 denotes one branch of a substrate, on which a plurality of monolithic elements 30 are linearly arranged.

これらモノリシック素子30の電極パッド部と基板3上
の配線パターン8とがボンディングワイヤ5で接続され
前記配線パターン8と通電するインタフェース用の入力
コネクタ32にコネクタ結合によ)論理回路および定電
圧が供給されるようになっている。
The electrode pad portions of these monolithic elements 30 and the wiring pattern 8 on the substrate 3 are connected by bonding wires 5, and a logic circuit and a constant voltage are supplied by connector coupling to an input connector 32 for an interface that conducts electricity with the wiring pattern 8. It is now possible to do so.

22はLED発光部、31は導電性接着剤である。22 is an LED light emitting part, and 31 is a conductive adhesive.

次に、前記構成のLEDプリントヘッドの製造手順を説
明する。
Next, the manufacturing procedure of the LED print head having the above structure will be explained.

まず、1枚の基板3上にモノリシック素子30を直線状
に複数個搭載し、導電性接着剤31で接着する。
First, a plurality of monolithic elements 30 are linearly mounted on one substrate 3 and bonded with a conductive adhesive 31.

次いで、基板3上の配線パターン80入力信号線とモノ
リシック素子30の電極パッド部とをボンディングワイ
ヤ5で接続する。
Next, the input signal line of the wiring pattern 80 on the substrate 3 and the electrode pad portion of the monolithic element 30 are connected with the bonding wire 5.

接続本数はモノリシック素子30当96〜7本程度とす
る。
The number of connections is approximately 96 to 7 per 30 monolithic elements.

これにより、電極パッド部間のスペースも十分に広くと
れる。
Thereby, the space between the electrode pad portions can also be sufficiently widened.

また、LED発光部22の駆動を行なう場合、入力コネ
クタ32に発光データ信号やクロック信号等の論理回路
信号および定電圧を供給することによ、!りLED発光
部発光全22する。
Furthermore, when driving the LED light emitting section 22, by supplying logic circuit signals such as a light emission data signal and a clock signal and a constant voltage to the input connector 32! The LED light emitting section emits all 22 lights.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、L
EDアレイのLEDとドライバとが1:lで対応するよ
うにシリコンICとLEDとをモノリシックに集積化し
たモノリシック素子を用いた構成としたので、以下に示
すような効果が得られる。
As is clear from the above description, according to the present invention, L
Since the configuration uses a monolithic element in which silicon ICs and LEDs are monolithically integrated so that the LEDs and drivers of the ED array correspond in a 1:1 ratio, the following effects can be obtained.

(1)モノリシック素子を用いた構造により、高信頼性
を有する素子が得られる。
(1) A structure using a monolithic element provides a highly reliable element.

(2)モノリシック素子構造のため、極めて簡単な直線
状の配列構造とすることができる。
(2) Because of the monolithic element structure, an extremely simple linear arrangement structure can be achieved.

(3)ボンディングワイヤがモノリシック素子の入力部
のみで済むので、接続数を大幅に低減でき、信頼性を向
上させることができる。
(3) Since the bonding wire is only required at the input section of the monolithic element, the number of connections can be significantly reduced and reliability can be improved.

(4)ヘッドの高精細化および小型化を図ることができ
るとともに、製造コストの低廉化をも図ることができる
(4) High definition and miniaturization of the head can be achieved, and manufacturing costs can also be reduced.

(5)不良素子が発生した場合でも、極めて簡単に交換
することができる。
(5) Even if a defective element occurs, it can be replaced extremely easily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は実施例に係る光プリントヘッドを示す斜視図、
第2図は光プリントヘッドのモノリシック素子を示す断
面図、第3図はモノリシック素子の等価回路図、第4図
は第1従来例の光グリントヘッドのLEDアレイを示す
平面図、第5図は第1従来例の光プリントヘッドを示す
斜視図、第6図は第2従来例の光プリントヘッドを示す
斜視図である。 3・・・基板 5・・・ボンディングワイヤ 8・・・
配線パターン 20・・・St基板 21・・・5iI
C22・・・LED  23・・・素子分離層 24・
・・配線部25・・・電極パッド部 26・・・拡散抵
抗 27・・・絶縁層30・・・モノリシック素子 3
1・・・導電性接着剤32・・・入力コネクタ 特許出願人 沖電気工業株式会社 代 理 人弁理士金倉喬二 31:再e性専看削 32:入力コネクタ 喫ジ但イダ月;係るし印ブリ〕トヘ=J’E示T4斗羽
巳図閤 1 図 モノリシ、り素÷の崖W面図         27:
絶特眉@ 2 口 算仙回路図 閣 3 図 男1省〔床弼列(2L印プリ;トへ1.7トめLEDア
[4μ乎面図@4(21 争し1省〔オイ列tALED)゛りントへ、7ドめa視
図麺 5[ii] @6[i
FIG. 1 is a perspective view showing an optical print head according to an embodiment;
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a monolithic element of an optical print head, FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the monolithic element, FIG. 4 is a plan view showing an LED array of the first conventional optical glint head, and FIG. FIG. 6 is a perspective view showing a first conventional optical print head, and FIG. 6 is a perspective view showing a second conventional optical print head. 3... Board 5... Bonding wire 8...
Wiring pattern 20...St board 21...5iI
C22...LED 23...Element isolation layer 24.
...Wiring part 25...Electrode pad part 26...Diffused resistance 27...Insulating layer 30...Monolithic element 3
1... Conductive adhesive 32... Input connector patent applicant Representative of Oki Electric Industry Co., Ltd. Patent attorney Takashi Kanakura 31: Re-examination 32: Input connector scraping; Inburi] Tohe = J'E Show T4 Touhami Zukan 1 Figure Monolithi, Cliff W view of Riso ÷ 27:
Zekku special eyebrows @ 2 Kuansen circuit diagram 3 Figure man 1 ministry [floor line (2L mark pre; ) To the print, 7th a view noodle 5[ii] @6[i

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、発光素子アレイと、この発光素子アレイの発光素子
を駆動するドライバとを接続してなる光プリントヘッド
において、 前記発光素子アレイの発光素子とドライバとが1:1で
対応するようにシリコンICと発光素子とをモノリシッ
クに集積化したモノリシック素子を用いたことを特徴と
する光プリントヘッド。
[Claims] 1. In an optical print head formed by connecting a light emitting element array and a driver for driving the light emitting elements of the light emitting element array, the light emitting elements of the light emitting element array and the driver are arranged in a ratio of 1:1. An optical print head characterized by using a monolithic element in which a silicon IC and a light emitting element are monolithically integrated in a corresponding manner.
JP8425787A 1987-04-06 1987-04-06 Optical print head Expired - Lifetime JPH0694216B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8425787A JPH0694216B2 (en) 1987-04-06 1987-04-06 Optical print head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8425787A JPH0694216B2 (en) 1987-04-06 1987-04-06 Optical print head

Publications (2)

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