(57)【要約】【課題】動作信頼性を低下させることなく、接着剤による汚染を防止し得るようにする。【解決手段】半導体発光素子アレイチップ３５の裏面と、プリント配線基板３４の表面とが接着剤４１を介して接着され、前記半導体発光素子アレイチップ３５の、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５と対向する端部に、前記発光部４３が形成されている表面４２よりも低い段差部４６を設けるようにした。これにより、半導体発光素子アレイチップ３５の裏面全部を接着剤によりプリント配線基板３４に接着させることができ、そのうえで、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５同士の隙間から毛管現象により這い上がってくる接着剤４１を、段差部４６に流れ出させて逃がすことにより、発光部４３が形成されている表面４２まで這い上がってくることを抑制することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体素子が表面に設けられた半導体チップと、
複数の前記半導体チップが並べて実装される基板と
を備え、
前記半導体チップの裏面と、前記基板の表面とが接着剤を介して接着され、
前記半導体チップは、隣接する半導体チップと対向する端部に、前記半導体素子が設けられている表面よりも低い段差部を有している
半導体装置。
【請求項２】
前記段差部は、前記半導体チップの表面より低い段差面を有する
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数の半導体チップの表面には、当該半導体チップの長手方向に沿って前記複数の半導体素子が配列され、
隣接する半導体チップ同士が、それぞれ長手方向の端面を対向させるようにして、前記基板上に直線状に並べて実装される
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体チップの表面の長手方向の両端部には、それぞれ最端の半導体素子が形成される為、前記段差部は、前記半導体チップの表面の長手方向の両端部に、前記最端の半導体素子が形成される領域を避けて形成される
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記最端の半導体素子が形成される領域の角をＲ形状とする
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記段差部の段差面と前記半導体チップの表面との間を繋ぐ壁面のうちの、前記半導体チップの長手方向と直交する壁面と、前記半導体チップの長手方向と平行な端面とでなる角をＲ形状とする
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記複数の半導体チップの表面には、当該半導体チップの長手方向に沿って前記複数の半導体素子が配列され、
隣接する半導体チップ同士が、それぞれ短手方向の端面を対向させるようにして、前記基板上に千鳥状に並べて実装される
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体チップは、最端の半導体素子から長手方向の外側に延伸されてなる延伸部分を長手方向の両端に有し、
前記延伸部分には、隣接する半導体チップと対向する端面側に、前記段差部が形成され、当該端面側とは反対の非対向面側に、ワイヤを介して前記基板と接続する為のワイヤボンディング用パッドが形成されている
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記段差部の段差面と前記半導体チップの表面との間を繋ぐ壁面のうちの、前記半導体チップの長手方向と平行な壁面と、前記半導体チップの長手方向と直交する端面とでなる角、及び前記半導体チップの長手方向と直交する壁面と、前記半導体チップの長手方向と平行な端面とでなる角を、それぞれＲ形状とする
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記延伸部分の非対向面側にも、前記半導体素子が設けられている表面よりも低い段差面を有する段差部が形成され、当該段差部の段差面上に、前記ワイヤボンディング用パッドが形成されている
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記延伸部分の非対向面側に形成される段差部は、前記半導体チップの表面から前記段差面までの深さが、前記ワイヤボンディングパッドとの接続箇所に形成される前記ワイヤのボール部の高さよりも深い
請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記延伸部分の対向面側の段差部と、非対向面側の段差部とを、エッチングによる掘り下げ加工によって同一工程で形成する
請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記半導体チップは、ＧａＳａ基板を主材料とするものである
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記半導体チップは、ＩＣ駆動回路基板上にＧａＳａからなる半導体素子を集積することにより構成される
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１５】
露光の光源となる複数の発光素子が表面に設けられた半導体チップと、
複数の前記半導体チップが並べて実装される基板と
を備え、
前記発光素子チップの裏面と、前記基板の表面とが接着剤を介して接着され、
前記発光素子チップは、隣接する半導体チップと対向する端部に、前記半導体素子が設けられている表面よりも低い段差部を有している
露光ヘッド。
【請求項１６】
露光の光源となる複数の発光素子が表面に設けられた半導体チップが、複数個並べて実装される基板を有する露光装置と、
前記露光装置による露光の結果として得られる潜像を現像することで画像を形成する現像装置とを備え、
前記発光素子チップの裏面と、前記基板の表面とが接着剤を介して接着され、
前記発光素子チップは、隣接する半導体チップと対向する端部に、前記半導体素子が設けられている表面よりも低い段差部を有している
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、露光ヘッド及び画像形成装置に関するものであり、例えば、複数個の発光素子アレイチップが基板上に並べて実装されたプリントヘッドに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）プリンターなどに用いられるＬＥＤプリントヘッドは、プリント配線基板上に複数の半導体発光素子アレイチップが実装された構造を有している。各半導体発光素子アレイチップの表面には、複数の発光部が一次元アレイ状に配列されていて、プリント配線基板上には、例えば、発光部が一定の配列ピッチで主走査方向に並ぶように複数の半導体発光素子アレイチップが直線状に並べて実装されている。
【０００３】
このようなＬＥＤプリントヘッドは、プリント配線基板上に接着剤を塗布して、この接着剤上に半導体発光素子アレイチップを押圧した後、接着剤を硬化させることにより、プリント配線基板上に半導体発光素子アレイチップを固定するようになっている。
【０００４】
ここで、隣接する半導体発光素子アレイチップ同士の間隔が狭いと、隣接する半導体発光素子アレイチップ同士の隙間から毛管現象により接着剤が半導体発光素子アレイチップの表面にまで這い上がり、発光部を汚染して光量を低下させたり、半導体発光素子アレイチップの表面端部に設けられているワイヤボンディング用パッドを汚染してワイヤボンディングの強度を低下させたりするなどの問題を引き起こす恐れがあった。
【０００５】
そこで従来、半導体発光素子アレイチップの裏面中央部のみがプリント配線基板と接着されるように接着剤の塗布領域を制限することで、接着剤が半導体発光素子アレイチップの表面にまで這い上がるのを防止したプリントヘッドが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３１４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、半導体発光素子アレイチップの裏面中央部のみをプリント配線基板に接着させるようにすると、半導体発光素子アレイチップの裏面端部がプリント配線基板から浮いた状態となる為、ワイヤボンディング用パッドに対してワイヤボンディングを行う際に、半導体発光素子アレイチップの端部が折れて損傷したり、半導体発光素子アレイチップがプリント配線基板に対して傾斜したりする可能性がある。
【０００８】
また、半導体発光素子アレイチップの裏面端部がプリント配線基板から浮いていると、半導体発光素子アレイチップの端部付近の方が中央部付近よりも熱の伝搬が鈍く、端部付近の温度が高くなる傾向があった。
【０００９】
このように、接着剤の塗布領域を制限すると、接着剤による半導体発光素子アレイチップ表面の汚染を防止できる一方で、チップの破損や傾斜、温度の上昇などが発生する可能性が高まり、ＬＥＤプリントヘッドの動作信頼性が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は以上の点を考慮したもので、動作信頼性を低下させることなく、接着剤による汚染を防止し得る半導体装置、露光ヘッド及び画像形成装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため本発明においては、複数の半導体素子が表面に設けられた半導体チップと、複数の前記半導体チップが並べて実装される基板とを備え、前記半導体チップの裏面と、前記基板の表面とが接着剤を介して接着され、前記半導体チップの、隣接する半導体チップと対向する端部に、前記半導体素子が設けられている表面よりも低い段差部を設けるようにした。
【００１２】
これにより、本発明では、半導体チップの裏面全部を接着剤により基板に接着させることができるので、半導体チップの破損や傾斜、温度の上昇などを防止することができ、そのうえで、隣接する半導体チップ同士の隙間から接着剤が毛管現象により這い上がってきたとしても、この接着剤を、半導体素子が設けられている表面より低い段差部に流れ出させて逃がすことにより、半導体素子が設けられている表面まで這い上がってくることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、半導体チップの破損や傾斜、温度の上昇などを防止することができるとともに、接着剤による半導体チップ表面の汚染を防止することができ、かくして、動作信頼性を低下させることなく、接着剤による汚染を防止し得る半導体装置、露光ヘッド及び画像形成装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態におけるＬＥＤプリンターの全体構成を示す略断面図である。
【図２】第１の実施の形態におけるＬＥＤプリントヘッドの構成を示す略線図である。
【図３】第１の実施の形態におけるＣＯＢの構成（１）を示す略線図である。
【図４】第１の実施の形態におけるＣＯＢの構成（２）を示す略線図である。
【図５】比較用ＣＯＢ（直線実装）の構成を示す略線図である。
【図６】比較用ＣＯＢ（直線実装）における接着剤が這い上がる様子を示す略線図である。
【図７】第１の実施の形態における接着剤が段差部に流れ出す様子を示す略線図である。
【図８】第１の実施の形態における最端発光部からチップ端面までの間隔を示す略線図である。
【図９】第１の実施の形態の変形例の構成（１）を示す略線図である。
【図１０】第１の実施の形態の変形例における接着剤が段差部に流れ出す様子を示す略線図である。
【図１１】第１の実施の形態の変形例の構成（２）を示す略線図である。
【図１２】第２の実施の形態におけるＣＯＢの構成（１）を示す略線図である。
【図１３】第２の実施の形態におけるＣＯＢの構成（２）を示す略線図である。
【図１４】比較用ＣＯＢ（千鳥実装）の構成を示す略線図である。
【図１５】比較用ＣＯＢ（千鳥実装）における接着剤が這い上がる様子を示す略線図である。
【図１６】第２の実施の形態における接着剤が段差部に流れ出す様子を示す略線図である。
【図１７】第３の実施の形態におけるＣＯＢの構成を示す略線図である。
【図１８】第３の実施の形態における発光部から放射される光の放射角を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための形態（以下、これを実施の形態と呼ぶ）について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
［１．第１の実施の形態］
［１−１．ＬＥＤプリンターの全体構成］
図１に、ＬＥＤプリンターの全体構成の概略を示す。この図１に示すように、ＬＥＤプリンター１は、略箱型の筐体２を有している。尚、以下の説明では、筐体２の正面から見て左側を筐体２の左側、筐体２の正面から見て右側を筐体２の右側とする。また、筐体２の左側から右側への方向を右方向、筐体２の右側から左側への方向を左方向、筐体２の下側から上側への方向を上方向、筐体２の上側から下側への方向を下方向、筐体２の背面側から正面側への方向を前方向、筐体２の正面側から背面側への方向を後ろ方向とする。
【００１７】
この筐体２内には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色の画像を、電子写真方式を用いて形成する４つのプロセスユニット３Ａ〜３Ｄが設けられている。４つのプロセスユニット３Ａ〜３Ｄは、記録媒体Ｐの搬送経路４に沿って前後方向に並べて配置されている。
【００１８】
各プロセスユニット３Ａ〜３Ｄは、像担持体としての感光体ドラム５と、この感光体ドラム５の周囲に配置され、感光体ドラム５の表面を帯電させる帯電装置６と、帯電された感光体ドラム５の表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置７を有している。この露光装置７には、光源として後述するＬＥＤプリントヘッド８（図２参照）が搭載されている。さらに、各プロセスユニット３Ａ〜３Ｄは、静電潜像が形成された感光体ドラム５の表面にトナーを供給して静電潜像を現像することにより感光体ドラム５の表面にトナー像を形成する現像装置９と、感光体ドラム５の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置１０とを有している。尚、感光体ドラム５は、図示しない駆動源及びギヤなどからなる駆動機構によって図中時計回り方向に回転するようになっている。
【００１９】
また、筐体２内には、用紙などの記録媒体Ｐを収納する用紙カセット１１が設けられ、さらにこの用紙カセット１１の近傍に、用紙カセット１１に収納されている記録媒体Ｐを１枚ずつ分離して搬送する為のホッピングローラ１２が設けられている。さらに、筐体２内には、搬送経路４の、ホッピングローラ１２とプロセスユニット３Ａ〜３Ｄとの間に、ピンチローラ１３、１４と、記録媒体Ｐを挟み付け、ピンチローラ１３、１４とともに記録媒体Ｐの斜行を修正してプロセスユニット３Ａ〜３Ｄに搬送するレジストローラ１５、１６が設けられている。ホッピングローラ１２及びレジストローラ１５、１６は、図示しない駆動源に連動して回転するようになっている。
【００２０】
さらに、筐体２内には、プロセスユニット３Ａ〜３Ｄの各々の感光体ドラム５の下側に、搬送経路４を挟んで感光体ドラム５と対向配置される転写ローラ１７が設けられている。転写ローラ１７は、半導電性のゴムなどから構成されている。ＬＥＤプリンター１では、感光体ドラム５上のトナー像が記録媒体Ｐ上に転写されるように、感光体ドラム５の電位と転写ローラ１７の電位が設定されている。
【００２１】
さらに、筐体２内には、プロセスユニット３Ａ〜３Ｄより搬送経路４の下流側に、定着装置１８が設けられ、さらにこの定着装置１８より搬送経路４の下流側に、記録媒体Ｐを、筐体２の上面に設けられたスタッカ１９へと排出する為の排出ローラ２０、２１及び２２、２３が設けられている。
【００２２】
ＬＥＤプリンター１は、このような構成でなり、用紙カセット１１に収納された記録媒体Ｐが、ホッピングローラ１２により１枚ずつ分離され、搬送経路４に沿って搬送される。このとき、記録媒体Ｐは、ピンチローラ１３、１４及びレジストローラ１５、１６を通過して、さらに、４つのプロセスユニット３Ａ〜３Ｄを順に通過する。記録媒体Ｐは、４つのプロセスユニット３Ａ〜３Ｄを順に通過する際、各々の感光体ドラム５と転写ローラ１７の間を通過することにより、各色のトナー像が順に転写される。そして、記録媒体Ｐは、定着装置１８によって加熱及び加圧されることにより各色のトナー像が定着させられた後、排出ローラ２０〜２３によってスタッカ１９へと排出される。
【００２３】
［１−２．ＬＥＤプリントヘッドの構成］
次に、プロセスユニット３Ａ〜３Ｄの各々の露光装置７に搭載されるＬＥＤプリントヘッド８の構成について説明する。図２に、ＬＥＤプリントヘッド８の外観と、その断面を示す。この図２に示すように、ＬＥＤプリントヘッド８は、断面略コの字型で棒状のフレーム３０を有している。このフレーム３０は、例えば、アルミ、板金あるいは液晶ポリマーなどの樹脂から構成されている。尚、ここでは、説明を分かり易くする為、コの字の開口側をフレーム３０の下側、反対側を上側とする。
【００２４】
フレーム３０の下側には、開口３１がフレーム３０の長手方向に沿って形成されている。また、フレーム３０の上側には、下側の開口３１まで貫通する孔３２が、フレーム３０の長手方向に沿って形成されている。このフレーム３０には、下側の開口３１に嵌合するようにして、ＣＯＢ（Chip  On  Board）３３が組み込まれている。ＣＯＢ３３は、長方形板状のプリント配線基板３４の表面に、複数の半導体発光素子アレイチップ３５がプリント配線基板３４の長手方向に沿って直線状に並べて配置された構成を有している。ＣＯＢ３３は、プリント配線基板３４の表面が、フレーム３０の内側を向くようにして組み込まれ、組み込まれたときに、表面の半導体発光素子アレイチップ３５が、フレーム３０上側の孔３２と対向するようになっている。尚、矢印αで示すＣＯＢ３３の長手方向が主走査方向、ＣＯＢ３３の短手方向が副走査方向となっている。
【００２５】
さらに、このフレーム３０には、上側の孔３２に挿入されるようにして、直方体形状のロッドレンズアレイ３６が組み込まれている。このロッドレンズアレイ３６は、半導体発光素子アレイチップ３５から発光される光を正立等倍像として感光体ドラム５上に結像する為のものであり、プリント配線基板３４上の半導体発光素子アレイチップ３５と対向する一面が、半導体発光素子アレイチップと所定の間隔Ｌを隔てるとともに、他面側がフレーム３０の孔３２から外側に突出するようになっている。尚、ロッドレンズアレイ３６と半導体発光素子アレイチップ３５との距離Ｌは、ロッドレンズアレイ３６が半導体発光素子アレイチップ３５上に焦点を結ぶように設計及び調整されている。
【００２６】
ＬＥＤプリントヘッド８は、このような構成でなり、実際、フレーム３０から突出しているロッドレンズアレイ３３の他面が、感光体ドラム５の表面と対向するようにして、プロセスユニット３Ａ〜３Ｄの各々に取り付けられるようになっている。
【００２７】
ここで、ＣＯＢ３３を構成するプリント配線基板３４と、このプリント配線基板３４上に設けられた半導体発光素子アレイチップ３５についてさらに詳しく説明する。図３及び図４に、ＣＯＢ３３の外観構成を示す。尚、図３は、ＣＯＢ３３とその一部を拡大しものであり、図４は、ＣＯＢ３３の一部をさらに拡大して、且つ説明を簡単にする為に、プリント配線基板３４と半導体発光素子アレイチップ３５とを接続するＡｕワイヤ４０を省略したものである。
【００２８】
図３及び図４に示すように、プリント配線基板３４の表面には、導電性あるいは絶縁性の接着剤４１を用いて複数の長方形板状の半導体発光素子アレイチップ３５が矢印αで示す主走査方向に沿って直線状に並べて実装されている。各半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２には、例えばＧａＡｓ化合物半導体を主材料とする発光ダイオードからなる複数の発光部４３が、例えば６００ｄｐｉ（約４２．３ｕｍピッチ）あるいは１２００ｄｐｉ（約２１．２ｕｍピッチ）の配列ピッチＤ１で一次元アレイ状に配列されている。この発光部４３は、Ｐ型半導体とＮ型半導体をＰＮ接合してなるＬＥＤ構造とすることができ、またＰＮＰＮ接合あるいはＮＰＮＰ接合してなるサイリスタ構造とすることもできる。
【００２９】
発光部４３は、半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２の、主走査方向（長手方向）と直交する副走査方向（短手方向）の両端のうちの一端寄りに、主走査方向に沿って配列され、この一端とは反対側の他端寄りには、複数のワイヤボンディング用パッド４４が主走査方向に沿って所定の間隔を隔てて形成されている。
【００３０】
半導体発光素子アレイチップ３５は、発光部４３と同様、ＧａＳａ基板から構成することができ、発光部４３以外にも、外部駆動回路からの信号を順次データシフトするシフトレジスタ（図示せず）などの機能性を持たせることもできる。また、半導体発光素子アレイチップ３５を、発光部４３を制御する為のＳｉからなるＩＣ駆動回路基板とすることもできる。この場合、例えば、化合物半導体からなるＧａＳａ基板上に成長した発光層を例えば５ｕｍ以下に薄膜化した後、分子間力接合を用いてＩＣ駆動回路基板上に集積化する。その後、リソグラフィ技術と薄膜メタル成膜技術の併用により形成可能な薄膜配線などを用いて発光部４３を形成するのと同時に、ＩＣ駆動回路と発光部４３を電気的に導通させてＧａＳａ基板上に集積化するようにすればよい。尚、半導体発光素子アレイチップ３５の厚さは例えば２００ｕｍから６００ｕｍとすることができる。
【００３１】
さらに本実施の形態では、図４に示すように、半導体発光素子アレイチップ３５の主走査方向の両端部、すなわち隣接する半導体発光素子アレイチップ３５と対向する両端部に、それぞれ半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２より低い段差面４５を有するテラス状の段差部４６が形成されている。
【００３２】
詳しく説明すると、半導体発光素子アレイチップ３５の主走査方向の一端部には、最端の発光部４３が形成されている。尚、最端の発光部４３を他の発光部４３とは区別する為に、以下、最端発光部４３ｘと呼ぶことにする。ゆえに、一端部には、この最端発光部４３ｘ周辺の領域はそのまま残すようにして、この最端発光部４３ｘの副走査方向の一端側と他端側とに、それぞれ表面より一段低い四角形状の段差面４５を有するテラス状の段差部４６が形成されている。つまり、段差部４６は、最端発光部４３ｘの形成領域を避けるようにして形成されている。半導体発光素子アレイチップ３５の主走査方向の他端部にも、同様の段差部４６が形成されている。尚、段差部４６は、半導体発光素子アレイチップ３５の主走査方向の両端からそれぞれ内側に例えば２０ｕｍ以上に亘って形成され、且つ半導体発光素子アレイチップ３５の表面から例えば２０ｕｍ〜２００ｕｍ掘り下げて形成されている。
【００３３】
このような段差部４６を形成する方法として、半導体発光素子アレイチップ３５がＧａＡｓ基板から構成される場合、まず、ウェハから切り出された長方形板状の半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２の段差部４６となる領域外をフォトレジストなどで保護する。次に、ＣＦ４ドライエッチングなどを用いて、段差部４６となる領域内のパッシベーション膜、あるいは層間絶縁膜などを取り除くことでＧａＳａ基板を露出させる。そして、露出させたＧａＳａ基板を、塩素系ガスなどを用いたケミカルドライエッチング、あるいは硫酸、過酸化水素水及び水などの混合液からなるエッチャントを用いたウエットエッチングにより、例えば２０ｕｍ〜２００ｕｍエッチングする。こうすることで、半導体発光素子アレイチップ３５に段差部４６が形成される。最後に、半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２を保護しているフォトレジスタを除去する。
【００３４】
一方、半導体発光素子アレイチップ３５がＳｉからなるＩＣ駆動回路基板によって構成される場合、半導体発光素子アレイチップ３５の段差部４６となる領域内には回路を形成しないように設計しておく。そのうえで、半導体発光素子アレイチップ３５がＧａＳａ基板から構成される場合の方法と同様、半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２の段差部４６となる領域外をフォトレジストなどで保護しておき、ＣＦ４ドライエッチングなどを用いて、段差部４６となる領域内のパッシベーション膜、あるいは層間絶縁膜などを取り除くことでＳｉ基板を露出させる。そして、露出させたＳｉ基板を、ＳＦ６などのガスを用いたケミカルドライエッチングにより、２０ｕｍ〜２００ｕｍエッチングする。こうすることで、半導体発光素子アレイチップ３５に段差部４６が形成される。最後に、半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２を保護しているフォトレジスタを除去する。
【００３５】
このようにして段差部４６が形成された半導体発光素子アレイチップ３５は、例えばＣＥＭ３（Composite  epoxy  material３）、あるいはＦＲ４（Flame  retardant４）などからなるプリント配線基板３４上に、接着剤４１を介して、主走査方向に沿って直線状に並べて実装される。その際、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５の各々の最端発光部４３ｘの間隔Ｄ２が、半導体発光素子アレイチップ３５上の発光部４３の配列ピッチＤ１と等しくなるように、半導体発光素子アレイチップ３５がプリント配線基板３４上に実装される。この為、発光部４３の配列ピッチＤ１が６００ｄｐｉ（約４２．３ｕｍピッチ）の場合、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５の間隔Ｄ３は、このときの配列ピッチＤ１よりも狭い例えば約１０ｕｍとなり、発光部４３の配列ピッチＤ１が１２００ｄｐｉ（約２１．２ｕｍピッチ）の場合、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５の間隔Ｄ３は、このときの配列ピッチＤ１よりも狭い例えば約５ｕｍとなる。
【００３６】
また、接着剤４１は、ダイボン装置（図示せず）に備えられているスタンプ機能を用いてプリント配線基板３４上に転写形成することができ、ディスペンサー装置（図示せず）により予めプリント配線基板３４上に形成することもできる。このとき、接着剤４１は、半導体発光素子アレイチップ３５の裏面全体と接するように形成される。半導体発光素子アレイチップ３５は、このようにしてプリント配線基板３４に形成（塗布）された接着剤４１の上に押圧され、その後、接着剤４１が硬化させられることにより、裏面全体がプリント配線基板３４と接着するようにして固定される。
【００３７】
さらに、上述したように、各半導体発光素子アレイチップ３５上には、外部駆動回路とのデータ入出力用のワイヤボンディング用パッド４４が形成され、一方、プリント配線基板３４上には、各半導体発光素子アレイチップ３５へのデータ入出力用のワイヤボンディング用パッド４７が、各半導体発光素子アレイチップ３５上のワイヤボンディング用パッド４４と一対に形成されている。プリント配線基板３４上のワイヤボンディング用パッド４７は、各半導体発光素子アレイチップ３５上の各ワイヤボンディング用パッド４４と副走査方向に所定に間隔を隔てて形成されている。
【００３８】
そして、図３に示すように、各半導体発光素子アレイチップ３５上のワイヤボンディング用パッド４４と、プリント配線基板３４上の対になるワイヤボンディング用パッド４７とが、Ａｕワイヤ４０を用いて結線される。さらに、プリント配線基板３４に、データ書き込み用のＲＯＭ（図示せず）、チップコンデンサ（図示せず）、及びＬＥＤプリンター１側とのデータ入出力用のコネクタ（図示せず）などを実装することで、ＬＥＤプリントヘッド８用のＣＯＢ３３が構成される。そして、このＣＯＢ３３が、上述したように、ＬＥＤプリントヘッド８のフレーム３０に組み込まれる。
【００３９】
［１−３．第１の実施の形態の効果］
ここで、半導体発光素子アレイチップ３５に段差部４６を形成したことによる効果について説明する。尚、ここでは、段差部４６の無い半導体発光素子アレイチップを有するＣＯＢを比較対象として、本実施の形態の効果を説明する。
【００４０】
まず、図５に、段差部４６の無い半導体発光素子アレイチップ５０がプリント配線基板５１上に実装された比較用ＣＯＢ５２を示す。この比較用ＣＯＢ５２は、半導体発光素子アレイチップ５０に段差部４６が形成されていない点を除けば、第１の実施の形態のＣＯＢ３３と同様の構成である。
【００４１】
簡単に説明すると、比較用ＣＯＢ５２は、プリント配線基板５１の表面に、接着剤５３を用いて、複数の半導体発光素子アレイチップ５０が直線状に並べて実装されている。その際、隣接する半導体発光素子アレイチップ５０の各々の最端発光部５４ｘの間隔Ｄ２が、半導体発光素子アレイチップ５０上の発光部５４の配列ピッチＤ１と等しくなるように、半導体発光素子アレイチップ５０がプリント配線基板５１上に実装される。この為、発光部５４の配列ピッチＤ１が６００ｄｐｉ（約４２．３ｕｍピッチ）の場合、隣接する半導体発光素子アレイチップ５０の間隔Ｄ３は、例えば約１０ｕｍとなり、発光部の配列ピッチＤ１が１２００ｄｐｉ（約２１．２ｕｍピッチ）の場合、隣接する半導体発光素子アレイチップ５０の間隔Ｄ３は、例えば約５ｕｍとなる。
【００４２】
さらに、半導体発光素子アレイチップ５０とプリント配線基板５１には、それぞれ複数のワイヤボンディング用パッド５５、５６が形成され、半導体発光素子アレイチップ５０のワイヤボンディング用パッド５５と、プリント配線基板５１のワイヤボンディング用パッド５６とが、Ａｕワイヤ５７により結線されている。
【００４３】
このような比較用ＣＯＢ５２の場合、図６に示すように、隣接する半導体発光素子アレイチップ５０同士の隙間から毛管現象により接着剤５３が半導体発光素子アレイチップ５０の表面にまで這い上がり、発光部５４を汚染して光量を低下させたり、ワイヤボンディング用パッド５５を汚染してワイヤボンディングの強度を低下させたりするという問題が発生する。
【００４４】
これに対して、本実施の形態のＣＯＢ３３の場合、半導体発光素子アレイチップ３５の間隔が従来のＣＯＢ５２と同様の間隔であり、且つ接着剤４１が半導体発光素子アレイチップ３５の裏面全体に接する構造でありながら、図７に示すように、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５同士の隙間を毛管現象により這い上がってくる接着剤４１を、半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２より一段低い段差部４６の段差面４５に流れ出すようにして逃がすことで、表面４２まで這い上がってくることを防ぐことができる。
【００４５】
また、本実施の形態のＣＯＢ３３によれば、半導体発光素子アレイチップ３５の裏面に接する接着剤４１の形成領域を制限することなく、半導体発光素子アレイチップ３５の裏面全体をプリント配線基板３４に接着して固定することができるので、半導体発光素子アレイチップ３５の端部がプリント配線基板３４から浮いてしまうような状況を回避することができる。これにより、例えば、ワイヤボンディング用パッド４４に対してワイヤボンディングを行う際に、半導体発光素子アレイチップ３５の端部が折れて損傷したり、半導体発光素子アレイチップ３５がプリント配線基板３４に対して傾斜したりすることを防ぐことができる。
【００４６】
さらに、本実施の形態のＣＯＢ３３によれば、半導体発光素子アレイチップ３５の裏面全体が接着剤４１を介してプリント配線基板３４に接着されるので、半導体発光素子アレイチップ３５から発せられる熱を、裏面全体を介してプリント配線基板３４に均一に熱伝搬することができる。すなわち、半導体発光素子アレイチップ３５の放熱性をチップ全体に亘って均一に確保することができる。
【００４７】
さらに、本実施の形態のＣＯＢ３３によれば、例えば、比較用ＣＯＢ５２よりも隣接する半導体発光素子アレイチップ３５の間隔Ｄ３を狭くしても、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５の隙間（すなわち間隔Ｄ３）から這い上がってくる接着剤４１を段差部４６に逃がすことができる。この為、図８に示すように、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５の間隔Ｄ３を狭くする分、半導体発光素子アレイチップ３５上の最端発光部４３ｘから、半導体発光素子アレイチップ３５の主走査方向の端面（すなわち対向面）までの間隔Ｄ４を比較用ＣＯＢ５２より広くすることもできるので、半導体発光素子アレイチップ３５の端部設計にマージンを持たせることができる。
【００４８】
ここまで説明したように、本実施の形態のＣＯＢ３３によれば、半導体発光素子アレイチップ３５をプリント配線基板３４上に接着剤４１を用いて直線状に並べて実装する構造において、半導体発光素子アレイチップ３５の裏面全体を接着剤４１によりプリント配線基板３４に接着させることができるので、チップの破損や傾斜、温度の上昇などを防止することができ、そのうえで、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５同士の隙間から接着剤４１が毛管現象により這い上がってきたとしても、この接着剤４１を、発光部４３が設けられている表面４２より一段低い段差部４６に流れ出すようにして逃がすことにより、発光部４３が設けられている表面４２まで這い上がってくることを防止できる。
【００４９】
このように、本実施の形態のＣＯＢ３３によれば、半導体発光素子アレイチップ３５の破損や傾斜、温度の上昇などを防止することができるとともに、接着剤４１による半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２の汚染を防止することができ、かくして、チップとしての動作信頼性を低下させることなく、接着剤４１による汚染を防止することができる。
【００５０】
くわえて、本実施の形態のＣＯＢ３３によれば、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５同士の間隔Ｄ３を従来のものより狭くしても、半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２への接着剤４１の這い上がりを十分抑制できる為、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５同士の間隔Ｄ３を狭くする分、半導体発光素子アレイチップ３５上の最端発光部４３ｘと半導体発光素子アレイチップ３５の主走査方向の端面との間隔Ｄ４を広げることができる。これにより、半導体発光素子アレイチップ３５の端部設計にマージンを持たせることができる。
【００５１】
［１−４．第１の実施の形態の変形例］
ここで、図９に、第１の実施の形態の変形例を示す。この変形例では、段差部４６の形成位置、及び形成方法などについては、上述の第１の実施の形態と同様だが、段差部４６の出っ張った角（すなわち出隅）をＲ形状としている。
【００５２】
具体的には、半導体発光素子アレイチップ３５の主走査方向の一端側において、エッチングせずに残す最端発光部４３ｘ周辺の領域の先端に位置する２つの角６０、６１をＲ形状とした。他端側についても同様にこれら２つの角６０、６１をＲ形状とした。
【００５３】
こうすることで、半導体発光素子アレイチップ３５の主走査方向の端面の面積、すなわち隣接する半導体発光素子アレイチップ３５と対向する対向面の面積を小さくすることができるので、接着剤４１が表面４２まで這い上がってくるのを一段と抑制できるとともに、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５同士の対向面の間を這い上がってこようとする接着剤４１を、段差面４５へと流れ出し易くすることができる。
【００５４】
さらに、半導体発光素子アレイチップ３５の主走査方向の一端側において、半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２と段差面４５とを繋ぐ壁面のうち、副走査方向と平行な壁面と、半導体発光素子アレイチップ３５の副走査方向と直行する端面とで形成される２つの角６２、６３をＲ形状とした。他端側についても同様にこれら２つの角６２、６３をＲ形状とした。
【００５５】
実際、半導体発光素子アレイチップ３５を直線状に並べて実装すると、隣接する半導体発光素子アレイチップ３５の各々の段差部４６が対向することになる。このとき、図１０に示すように、段差面４５まで這い上がってきた接着剤４１は、段差部４６の壁面に沿って、副走査方向の両端側へと流れ、最終的には、段差面４５より一段低いプリント配線基板３４側へと流れ出ることになる。つまり、段差部４６の副走査方向の両端が、それぞれ接着剤４１の出口となる。
【００５６】
そこで、この変形例では、段差部４６の出口付近に位置する２つの角６２、６３をＲ形状とすることで、段差部４６の出口を広げることができ、段差面４５まで這い上がってきた接着剤４１を、段差部４６の出口へ、そしてこの出口から外側へと流れ出し易くすることができる。すなわち、この変形例によれば、上述した第１の実施の形態よりも、半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２への接着剤４１の這い上がりを抑制することができる。尚、この変形例では、段差部４６の４つの角６０〜６３をＲ形状としたが、さらに残りの角をＲ形状としてもよい。
【００５７】
また、上述した第１の実施の形態では、最端発光部４３ｘの副走査方向の一端側と他端側とにそれぞれ段差部４６を設けるようにしたが、これに限らず、例えば、副走査方向の一端側と他端側のうち、広い方の一端側にのみ段差部４６を設けるようにしてもよい。
【００５８】
さらに、上述した第１の実施の形態では、半導体発光素子アレイチップ３５の表面４２と段差部４６の段差面４５とを繋ぐ壁面の角度については特に言及していないが、例えば、図１１（Ａ）に示すように、この壁面６５の角度を、段差面４５に垂直としてもよいし、図１１（Ｂ）に示すように、段差面４５に対して鋭角としてもよい。段差面４５に対して鋭角とすれば、より確実に、接着剤４１が半導体発光素子アレイチップの表面まで這い上がってくることを防止できる。
【００５９】
［２．第２の実施の形態］
次に第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態は、半導体発光素子アレイチップの実装形態が第１の実施の形態とは異なるものであり、ＬＥＤプリンター１の全体構成の概略、及びＬＥＤプリントヘッド８の基本的な構成については、第１の実施の形態と同様である為、説明を省略する。ゆえに、ここでは、ＣＯＢについて詳しく説明する。
【００６０】
［２−１．ＣＯＢの構成］
図１２及び図１３に、第２の実施の形態のＣＯＢ１００の外観構成を示す。尚、図１２は、ＣＯＢ１００とその一部を拡大したものであり、図１３は、ＣＯＢ１００の一部をさらに拡大して、且つ説明を簡単にする為に、プリント配線基板１０１と、半導体発光素子アレイチップ１０２とを接続するＡｕワイヤ１０３を省略したものである。
【００６１】
図１２及び図１３に示すように、プリント配線基板１０１の表面には、導電性あるいは絶縁性の接着剤１０４を用いて複数の長方形板状の半導体発光素子アレイチップ１０２が矢印αで示す主走査方向に沿って千鳥状に並べて実装されている。このとき、隣接する２つの半導体発光素子アレイチップ１０２は、主走査方向と平行な端面同士を副走査方向に対向させるようにして実装される。
【００６２】
各半導体発光素子アレイチップ１０２は、第１の実施の形態と同様、ＧａＳａ基板あるいはＩＣ駆動回路基板とすることができる。また、半導体発光素子アレイチップ１０２の厚さは例えば２００ｕｍから６００ｕｍとすることができる。各半導体発光素子アレイチップ１０２の表面１０５には、例えばＧａＡｓ化合物半導体を主材料とする発光ダイオードからなる複数の発光部１０６が、例えば６００ｄｐｉ（約４２．３ｕｍピッチ）あるいは１２００ｄｐｉ（約２１．２ｕｍピッチ）の配列ピッチＤ１で一次元アレイ状に配列されている。
【００６３】
発光部１０６は、半導体発光素子アレイチップ１０２の表面１０５の、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２と対向する主走査方向と平行な対向面寄りに、主走査方向に沿って配列されている。また、半導体発光素子アレイチップ１０２は、主走査方向の両端側に、最端発光部１０６ｘの位置から主走査方向に例えば１００ｕｍから５００ｕｍ延伸されてなる延伸部分１０７を有している。両端の延伸部分１０７には、それぞれ対向面とは反対の面（これを非対向面と呼ぶ）寄りに、複数（例えば２個）のワイヤボンディング用パッド１０８が主走査方向に沿って所定の間隔を隔てて形成されている。尚、このように、主走査方向に延伸されてなる延伸部分１０７にワイヤボンディング用パッド１０８を形成するようにしたことで、半導体発光素子アレイチップ１０２の副走査方向の長さを短くすることができ、１ウェハから切り出せるチップの数を多くすることができる。
【００６４】
さらに、両端の延伸部分１０７には、図１３に示すように、それぞれ隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２と対向する対向面側の端部に、表面１０５より一段低い四角形状の段差面１０９を有するテラス状の段差部１１０が形成されている。
【００６５】
詳しく説明すると、この段差部１１０は、半導体発光素子アレイチップ１０２の一端側の延伸部分１０７の対向面側の端部に、主走査方向においては最端発光部１０６ｘ近傍から延伸部分１０７の先端に亘って形成され、副走査方向においては延伸部分１０７の対向面から内側に２０ｕｍ以上に亘って形成され、深さ方向においては半導体発光素子アレイチップ１０２の表面１０５から例えば２０ｕｍ〜２００ｕｍ掘り下げて形成されている。同様の段差部１１０が、半導体発光素子アレイチップ１０２の他端側の延伸部分１０７にも形成されている。
【００６６】
このような段差部１１０を形成する方法として、半導体発光素子アレイチップ１０２がＧａＡｓ基板から構成される場合、まず、ウェハから切り出された長方形板状の半導体発光素子アレイチップ１０２の表面１０５の段差部１１０となる領域外をフォトレジストなどで保護する。次に、ＣＦ４ドライエッチングなどを用いて、段差部１１０となる領域内のパッシベーション膜、あるいは層間絶縁膜などを取り除くことでＧａＳａ基板を露出させる。そして、露出させたＧａＳａ基板を、塩素系ガスなどを用いたケミカルドライエッチング、あるいは硫酸、過酸化水素水及び水などの混合液からなるエッチャントを用いたウエットエッチングにより、例えば２０ｕｍ〜２００ｕｍエッチングする。こうすることで、半導体発光素子アレイチップ１０２に段差部１１０が形成される。最後に、半導体発光素子アレイチップ１０２の表面１０５を保護しているフォトレジスタを除去する。
【００６７】
一方、半導体発光素子アレイチップ１０２がＳｉからなるＩＣ駆動回路基板によって構成される場合、半導体発光素子アレイチップ１０２の段差部１１０となる領域内には回路を形成しないように設計しておく。そのうえで、半導体発光素子アレイチップ１０２がＧａＳａ基板から構成される場合の方法と同様、半導体発光素子アレイチップ１０２の表面１０５の段差部１１０となる領域外をフォトレジストなどで保護しておき、ＣＦ４ドライエッチングなどを用いて、段差部１１０となる領域内のパッシベーション膜、あるいは層間絶縁膜などを取り除くことでＳｉ基板を露出させる。そして、露出させたＳｉ基板を、ＳＦ６などのガスを用いたケミカルドライエッチングにより、２０ｕｍ〜２００ｕｍエッチングする。こうすることで、半導体発光素子アレイチップ１０２に段差部１１０が形成される。最後に、半導体発光素子アレイチップ１０２の表面１０５を保護しているフォトレジスタを除去する。
【００６８】
さらに、図１３に示すように、段差部１１０の出っ張った角（出隅）をＲ形状としてもよい。具体的には、半導体発光素子アレイチップ１０２の主走査方向の一端側において、半導体発光素子アレイチップ１０２の表面１０５と段差面１０９とを繋ぐ壁面のうち、主走査方向と平行な壁面と半導体発光素子アレイチップ１０２の主走査方向と直行する端面とで形成される角１１１をＲ形状とするとともに、副走査方向と平行な壁面と、半導体発光素子アレイチップ１０２の副走査方向と直交する対向面とで形成される角１１２をＲ形状とする。他端側についても同様にこれら２つの角１１１、１１２をＲ形状とする。
【００６９】
このようにして段差部１１０が形成された半導体発光素子アレイチップ１０２は、プリント配線基板１０１上に、接着剤１０４を介して、主走査方向に沿って千鳥状に並べて実装される。この場合、半導体発光素子アレイチップ１０２は、副走査方向に隣接することになる。その際、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２の各々の最端発光部１０６ｘの主走査方向の間隔Ｄ２が、半導体発光素子アレイチップ１０２上の発光部１０６の配列ピッチＤ１と等しくなるように、半導体発光素子アレイチップ１０２がプリント配線基板１０１上に実装される。
【００７０】
くわえて、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２の各々の発光部１０６の副走査方向の間隔Ｄ５が極力狭くなるように、半導体発光素子アレイチップ１０２をプリント配線基板１０１上に実装することが望ましい。これは、千鳥状に並べて実装される半導体発光素子アレイチップ１０２の各々の発光部１０６とロッドレンズアレイ３６との副走査方向の位置関係を極力近づけることで、半導体発光素子アレイチップ１０２の発光部１０６間のロッドレンズアレイ３６における光伝達効率の差を極力小さくし、その結果として、半導体発光素子アレイチップ１０２間の光量差を極力小さくする為である。
【００７１】
また、接着剤１０４は、半導体発光素子アレイチップ１０２の裏面全体と接するように形成される。半導体発光素子アレイチップ１０２は、このようにしてプリント配線基板１０１に形成（塗布）された接着剤１０４上に押圧され、その後、接着剤１０４が硬化させられることにより、裏面全体がプリント配線基板１０１と接着するようにして固定される。
【００７２】
さらに、上述したように、各半導体発光素子アレイチップ１０２上には、外部駆動回路とのデータ入出力用のワイヤボンディング用パッド１０８が形成され、一方、プリント配線基板１０１上には、各半導体発光素子アレイチップ１０２へのデータ入出力用のワイヤボンディング用パッド１１３が、各半導体発光素子アレイチップ１０２上のワイヤボンディング用パッド１０８と一対に形成されている。プリント配線基板１０１上のワイヤボンディング用パッド１１３は、各半導体発光素子アレイチップ１０２上の各ワイヤボンディング用パッド１０８と副走査方向に所定に間隔を隔てて形成されている。
【００７３】
そして、各半導体発光素子アレイチップ１０２上のワイヤボンディング用パッド１０８と、プリント配線基板１０１上の対になるワイヤボンディング用パッド１１３とが、Ａｕワイヤ１０３（図１２）を用いて結線される。さらに、プリント配線基板１０１に、データ書き込み用のＲＯＭ（図示せず）、チップコンデンサ（図示せず）、及びＬＥＤプリンター１側とのデータ入出力用のコネクタ（図示せず）などを実装することで、ＬＥＤプリントヘッド８用のＣＯＢ１００が構成される。そして、このＣＯＢ１００が、第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤプリントヘッド８のフレーム３０に組み込まれる。
【００７４】
［２−２．第２の実施の形態の効果］
ここで、千鳥実装される半導体発光素子アレイチップ１０２に段差部１１０を形成したことによる効果について説明する。尚、ここでは、段差部１１０の無い半導体発光素子アレイチップを有するＣＯＢを比較対象として、本実施の形態の効果を説明する。
【００７５】
まず、図１４に、段差部１１０の無い半導体発光素子アレイチップ１２０がプリント配線基板１２１上に千鳥実装された比較用ＣＯＢ１２２を示す。この比較用ＣＯＢ１２２は、半導体発光素子アレイチップ１２０に段差部１１０が形成されていない点を除けば、上述した第２の実施の形態のＣＯＢ１００と同様の構成である。
【００７６】
簡単に説明すると、比較用ＣＯＢ１２２は、プリント配線基板１２１の表面に、接着剤１２３を用いて、複数の半導体発光素子アレイチップ１２０が千鳥状に並べて実装されている。その際、隣接する半導体発光素子アレイチップ１２０の各々の最端発光部１２４ｘの主走査方向の間隔Ｄ２が、半導体発光素子アレイチップ１２０上の発光部１２４の配列ピッチＤ１と等しくなるように、半導体発光素子アレイチップ１２０がプリント配線基板１２１上に実装される。
【００７７】
また、その際、隣接する半導体発光素子アレイチップ１２０の各々の発光部１２４の副走査方向の間隔Ｄ５が極力狭くなるように、半導体発光素子アレイチップ１２０をプリント配線基板１２１上に実装することが望ましい。この為、隣接する半導体発光素子アレイチップ１２０同士の間隔Ｄ６も極力狭くすることが望ましく、実際、比較用ＣＯＢ１２２は、隣接する半導体発光素子アレイチップ１２０同士の間隔Ｄ６が例えば１０ｕｍから５０ｕｍの間となるように設計されている。
【００７８】
さらに、半導体発光素子アレイチップ１２０の延伸部分１２５とプリント配線基板１２１には、それぞれ複数のワイヤボンディング用パッド１２６、１２７が形成され、半導体発光素子アレイチップ１２０のワイヤボンディング用パッド１２６と、プリント配線基板１２１のワイヤボンディング用パッド１２７とが、Ａｕワイヤ１２８により結線されている。
【００７９】
このような比較用ＣＯＢ１２２の場合、図１５に示すように、隣接する半導体発光素子アレイチップ１２０同士の隙間から毛管現象により接着剤１２３が半導体発光素子アレイチップ１２０の表面にまで這い上がり、発光部１２４を汚染して光量を低下させたり、ワイヤボンディング用パッド１２６を汚染してワイヤボンディングの強度を低下させたりするという問題が発生する。
【００８０】
これに対して、本実施の形態のＣＯＢ１００の場合、半導体発光素子アレイチップ１０２の間隔Ｄ６が従来のＣＯＢ１２２と同様の間隔であり、且つ接着剤１０４が半導体発光素子アレイチップ１０２の裏面全体に接する構造でありながら、図１６に示すように、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２同士の隙間を毛管現象により這い上がってくる接着剤１０４を、半導体発光素子アレイチップ１０２の表面１０５より一段低い段差部１１０の段差面１０９に流れ出すようにして逃がすことで、表面１０５まで這い上がってくることを防ぐことができる。
【００８１】
また、このように、本実施の形態のＣＯＢ１００によれば、半導体発光素子アレイチップ１０２の裏面に接する接着剤１０４の形成領域を制限することなく、半導体発光素子アレイチップ１０２の裏面全体をプリント配線基板１０１に接着して固定することができるので、半導体発光素子アレイチップ１０２の端部がプリント配線基板１０１から浮いてしまうような状況を回避することができる。これにより、例えば、ワイヤボンディング用パッド１０８に対してワイヤボンディングを行う際に、半導体発光素子アレイチップ１０２の端部が折れて損傷したり、半導体発光素子アレイチップ１０２がプリント配線基板１０１に対して傾斜したりすることを防ぐことができる。
【００８２】
さらに、本実施の形態のＣＯＢ１００によれば、半導体発光素子アレイチップ１０２の裏面全体が接着剤１０４を介してプリント配線基板１０１に接着されるので、半導体発光素子アレイチップ１０２から発せられる熱を、裏面全体を介してプリント配線基板１０１に均一に熱伝搬することができる。すなわち、半導体発光素子アレイチップ１０２の放熱性をチップ全体に亘って均一に確保することができる。
【００８３】
さらに、本実施の形態のＣＯＢ１００によれば、例えば、比較用ＣＯＢ１２２よりも、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２の間隔Ｄ６を狭くしても、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２同士の隙間から這い上がってくる接着剤１０４を段差部１１０に逃がすことができる。この為、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２の間隔Ｄ６を狭くする分、半導体発光素子アレイチップ１０２上の発光部１０６と、半導体発光素子アレイチップ１０２の対向面との間隔Ｄ７（図１６参照）を従来のＣＯＢ１００より広くすることもできるので、半導体発光素子アレイチップ１０２の端部設計にマージンを持たせることができる。
【００８４】
さらに、本実施の形態のＣＯＢ１００によれば、副走査方向と平行な段差部１１０の壁面と、半導体発光素子アレイチップ１０２の副走査方向と直交する端面（対向面）とで形成される角１１２をＲ形状とするようにしたことで、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２と対向する対向面の面積を小さくすることができ、接着剤１０４が表面１０５まで這い上がってくるのを一段と抑制できるとともに、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２同士の対向面の間を這い上がってこようとする接着剤１０４を、段差面１０９へと流れ出し易くすることができる。
【００８５】
さらに、主走査方向と平行な段差部１１０の壁面と、半導体発光素子アレイチップ１０２の主走査方向と直行する端面とで形成される角１１１をＲ形状とした。実際、半導体発光素子アレイチップ１０２を千鳥状に並べて実装すると、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２の各々の延伸部分１０７も千鳥配置となる。このとき、各々の延伸部分１０７の段差部１１０は、隣接する半導体発光素子アレイチップ１０２の延伸部分１０７より内側の部分（すなわち発光部１０６が設けられている部分）と副走査方向に対向することになる。段差面１０９まで這い上がってきた接着剤１０４は、段差部１１０の壁面に沿って、主走査方向の端へと流れ、最終的には、段差面１０９より一段引低いプリント配線基板１０１側へと流れ出ることになる。つまり、段差部１１０の主走査方向の端が、それぞれ接着剤１０４の出口となる。ゆえに、段差部１１０の出口付近に位置する角１１１をＲ形状とすることで、段差部１１０の出口を広げることができ、段差面１０９まで這い上がってきた接着剤１０４を、段差部１１０の出口へ、そしてこの出口から外側へと流れ出し易くすることができる。
【００８６】
ここまで説明したように、第２の実施の形態によれば、半導体発光素子アレイチップ１０２をプリント配線基板１０１上に接着剤１０４を用いて千鳥状に並べて実装する構造においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、動作信頼性を低下させることなく、接着剤による汚染を防止することができ、くわえて半導体発光素子アレイチップ１０２の端部設計にマージンを持たせることができる。
【００８７】
［３．第３の実施の形態］
次に第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態は、第２の実施の形態の半導体発光素子アレイチップ１０２に、段差部を追加した実施の形態であり、ＬＥＤプリンター１の全体構成の概略、及びＬＥＤプリントヘッド８の基本的な構成については、第１及び第２の実施の形態と同様である為、説明を省略する。ゆえに、ここでは、ＣＯＢについて詳しく説明する。
【００８８】
［３−１．ＣＯＢの構成］
図１７に、第３の実施の形態のＣＯＢ２００の外観と断面を示す。図１７に示すように、プリント配線基板２０１の表面には、第２の実施の形態と同様、導電性あるいは絶縁性の接着剤２０２を用いて複数の長方形板状の半導体発光素子アレイチップ２０３が矢印αで示す主走査方向に沿って千鳥状に並べて実装されている。このとき、隣接する半導体発光素子アレイチップ２０３は、主走査方向と平行な端面同士を副走査方向に対向させるようにして実装される。
【００８９】
各半導体発光素子アレイチップ２０３は、第２の実施の形態と同様、ＧａＳａ基板あるいはＩＣ駆動回路基板とすることができる。また、半導体発光素子アレイチップ２０３の厚さは例えば２００ｕｍから６００ｕｍとすることができる。各半導体発光素子アレイチップ２０３の表面２０４には、第２の実施の形態と同様、複数の発光部２０５が、例えば６００ｄｐｉ（約４２．３ｕｍピッチ）あるいは１２００ｄｐｉ（約２１．２ｕｍピッチ）の配列ピッチで一次元アレイ状に配列されている。
【００９０】
発光部２０５は、半導体発光素子アレイチップ２０３の表面２０４の、隣接する半導体発光素子アレイチップ２０３と対向する主走査方向に平行な対向面寄りに、主走査方向に沿って配列されている。また、半導体発光素子アレイチップ２０３は、主走査方向の両端側に、第２の実施の形態と同様、最端発光部２０５ｘの位置から主走査方向に例えば１００ｕｍから５００ｕｍ延伸されてなる延伸部分２０６を有している。半導体発光素子アレイチップ２０３の両端の延伸部分２０６には、それぞれ隣接する半導体発光素子アレイチップ２０３と対向する対向面側の端部に、第２の実施の形態と同様、表面より一段低い四角形状の段差面２０７を有するテラス状の段差部２０８が形成されている。
【００９１】
くわえて、この第３の実施の形態では、両端の延伸部分２０６の、対向面とは反対の非対向面側にも、表面２０４より一段低い四角形状の段差面２０９を有するテラス状の段差部２１０が形成されている。この段差部２１０は、延伸部分２０６の非対向面から副走査方向のほぼ中央に渡って形成され、且つ半導体発光素子アレイチップ２０３の表面２０４から例えば２０ｕｍ〜２００ｕｍ掘り下げて形成されている。すなわち、延伸部分２０６には、副走査方向の両端側にそれぞれ段差部２０８、２１０が形成されていて、これら２つの段差部２０８、２１０は、間に位置する壁部２１１により副走査方向に分断されている。
【００９２】
非対向面側の段差部２１０の段差面２０９上には、無機あるいは有機絶縁膜２１２が形成され、この絶縁膜２１２上に、複数（例えば２個）のワイヤボンディング用パッド２１３が主走査方向に沿って所定の間隔を隔てて形成されている。尚、ワイヤボンディング用パッド２１３は、延伸部分２０６の表面（すなわち壁部の上面）２０４よりは低くなるように形成される。
【００９３】
このような段差部２０８、２１０は、第１及び第２の実施の形態と同様の方法、すなわちエッチングで掘り下げることにより形成することができる。また、段差部２０８、２１０は、半導体発光素子アレイチップ２０３の延伸部分２０６上に同時に形成することができる。そして、延伸部分２０６の副走査方向の両端側にそれぞれ段差部２０８、２１０を形成したときに、これら２つの段差部２０８、２１０の間のエッチングされずに残された部分が壁部２１１となる。
【００９４】
ここで、段差部２１０に形成されるワイヤボンディング用パッド２１３は、発光部２０５と電気的に接続する必要がある。この為、段差部２１０の段差面２０９と、半導体発光素子アレイチップ２０３の表面２０４とを繋ぐ壁面は、例えば表面２０４から段差面２０９へと傾斜するスロープ形状となっている。そして、このスロープ形状の壁面上に薄膜配線が形成されていて、この薄膜配線により発光部２０５とワイヤボンディング用パッド２１３が電気的に接続するようになっている。因みに、スロープ形状の壁面は、例えば、フォトリソグラフィにより形成可能な有機絶縁膜により形成することができる。あるいは半導体発光素子アレイチップ２０３がＧａＳａ基板から構成される場合、段差部２１０を形成する際に、ウエットエッチングによる垂直方向、及び水平方向のエッチングレートを調整することでエッチング端面（すなわち壁面）をスロープ形状とすることもできる。さらに、半導体発光素子アレイチップ２０３がＳｉ基板から構成される場合、ドライエッチングによる垂直方向、及び水平方向のエッチングレートを調整することで、エッチング端面（壁面）をスロープ形状とすることもできる。
【００９５】
さらに、第２の実施の形態と同様、対向面側の段差部２０８の出っ張った角については、Ｒ形状としてもよい。また、非対向面側の段差部２１０の主走査方向に平行な壁面と、半導体発光素子アレイチップ２０３の主走査方向と直行する端面とで形成される角に、非対向面側の段差部２１０の段差面２０９に接着剤２０２が進入するのを防ぐ為のフード２１４を形成するようにしてもよい。このようにすれば、対向面側の段差面２０７から、プリント配線基板２０１上に流れ出した接着剤２０２が、非対向面側の段差部２１０へと回り込んで、その段差面２０９へと這い上がってくるのを抑制することができ、接着剤２０２によるワイヤボンディング用パッド２１３の汚染を防止することができる。
【００９６】
このようにして段差部２０８、２１０が形成された半導体発光素子アレイチップ２０３は、プリント配線基板２０１上に、接着剤２０２を介して、主走査方向に沿って千鳥状に並べて実装される。このとき、各々の段差部２０８、２１０は、隣接する半導体発光素子アレイチップの延伸部分２０６より内側に位置する発光部２０５と副走査方向に対向することになる。
【００９７】
さらに、このようにして実装される際、隣接する半導体発光素子アレイチップ２０３の各々の発光部２０５の副走査方向の間隔Ｄ５が極力狭くなるように、半導体発光素子アレイチップ２０３をプリント配線基板２０１上に実装することが望ましい。この為、隣接する半導体発光素子アレイチップ２０３同士の間隔Ｄ６も極力狭くすることが望ましく、実際、この間隔Ｄ６は、例えば１０ｕｍから５０ｕｍ程度となっている。
【００９８】
また、接着剤２０２は、第１及び第２の実施の形態と同様、ダイボン装置（図示せず）に備えられているスタンプ機能を用いてプリント配線基板２０１上に転写形成することができ、ディスペンサー装置（図示せず）により予めプリント配線基板２０１上に形成することもできる。このとき、接着剤２０２は、半導体発光素子アレイチップ２０３の裏面全体と接するように形成される。
【００９９】
さらに、上述したように、各半導体発光素子アレイチップ２０３の段差部２１０上には、外部駆動回路とのデータ入出力用のワイヤボンディング用パッド２１３が形成され、一方、プリント配線基板２０１上には、各半導体発光素子アレイチップ２０３へのデータ入出力用のワイヤボンディング用パッド２１５が、各半導体発光素子アレイチップ２０３の段差部２１０上のワイヤボンディング用パッド２１３と一対に形成されている。プリント配線基板２０１上のワイヤボンディング用パッド２１５は、各半導体発光素子アレイチップ２０３の段差部２１０上の各ワイヤボンディング用パッド２１３と副走査方向に所定に間隔を隔てて形成されている。
【０１００】
そして、各半導体発光素子アレイチップ２０３の段差部２１０上のワイヤボンディング用パッド２１３と、プリント配線基板２０１上の対になるワイヤボンディング用パッド２１５とが、Ａｕワイヤ２１６を用いて結線される。ここで、段差部２１０上のワイヤボンディング用パッド２１３とＡｕワイヤ２１６との結線部分に用いる略半球体状のボール部２１７は、その高さが、壁部２１１よりも低くなることが望ましい。この為、ボール部２１７の上端が、壁部２１１の上面より上方に突出しないように、ボール部２１７の高さよりも表面２０４から段差面２０９までの深さを深くすることが望ましい。ゆえに、実際、段差部２１０は、ボール部２１７の高さよりも、段差面２０９までの深さが大きくなっていて、これにより、ボール部２１７の上端が、壁部２１１の上面より上方に突出しないようになっている。
【０１０１】
尚、半導体発光素子アレイチップ２０３では、ワイヤボンディング用パッド２１５の厚さも考慮して、表面２０４から段差面２０９までの深さが、ボール部２１７の高さとワイヤボンディング用パッド２１５の厚さとを足した長さより深くなっている。
【０１０２】
そして、プリント配線基板２０１に、データ書き込み用のＲＯＭ（図示せず）、チップコンデンサ（図示せず）、及びＬＥＤプリンター１側とのデータ入出力用のコネクタ（図示せず）などを実装することで、ＬＥＤプリントヘッド８用のＣＯＢ２００が構成される。そして、このＣＯＢ２００が、第１及び第２の実施の形態と同様に、ＬＥＤプリントヘッド８のフレーム３０に組み込まれる。
【０１０３】
［３−２．第３の実施の形態の効果］
ここで、第３の実施の形態による効果について説明する。尚、半導体発光素子アレイチップ２０３の延伸部分２０６の対向面側に段差部２０８を設けたことによる効果は、第２の実施の形態と同様である為、詳しい説明は省略する。
【０１０４】
この第３の実施の形態では、上述したように、半導体発光素子アレイチップ２０３の延伸部分２０６の対向面側だけでなく非対向面側にも、表面２０４より一段低い段差面２０９を有する段差部２１０を設け、対向面側の段差部２０８と、非対向面側の段差部２１０との間には、表面２０４と同じ高さの壁部２１１を残すようにした。そして、非対向面側の段差面２０９に、ワイヤボンディング用パッド２１３を形成するようにした。
【０１０５】
ここで、実際に、半導体発光素子アレイチップ２０３を千鳥状に並べて実装すると、隣接する半導体発光素子アレイチップ２０３の各々の延伸部分２０６も千鳥配置となる。すなわち、各半導体発光素子アレイチップ２０３の延伸部分２０６が、隣接する半導体発光素子アレイチップ２０３の延伸部分２０６より中央側の部分（すなわち発光部２０５が形成されている部分）と副走査方向に対向するようにして実装される。
【０１０６】
このとき、延伸部分２０６の非対向面側に位置する段差部２１０のワイヤボンディング用パッド２１３上に形成されるＡｕワイヤ２１６のボール部２１７は、副走査方向に対向する位置にある発光部２０５側から見て、壁部２１１の後ろに隠れることになる。この結果、Ａｕワイヤ２１６のボール部２１７は、図１８に示すように、発光部２０５から放射される光の放射角範囲外に位置することになり、こうすることで、発光部２０５からの出射光が、非対向面側の段差部２１０上に形成されるＡｕワイヤ２１６のボール部２１７へと届いて反射してしまうことを抑制することができる。
【０１０７】
実際、発光部２０５からの出射光がＡｕワイヤ２１６のボール部２１７に届いて反射してしまうと、この反射した光によって、例えば、感光体ドラム５の意図しない部分が露光され、この結果、印刷結果に筋や線などが入ってしまい、印刷品質が低下してしまう。つまり、発光部２０５からの出射光がＡｕワイヤ２１６のボール部２１７に反射することを抑制することができれば、印刷結果に筋や線が入ってしまうことを防ぐことができ、より高品位な印刷が可能となる。
【０１０８】
ここまで説明したように、第３の実施の形態のＣＯＢ２００によれば、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができることにくわえて、発光部２０５からの光がＡｕワイヤ２１６のボール部２１７に反射することを抑制することができる。そして、このＣＯＢ２００を実装したＬＥＤプリンター１では、より高品位な印刷を行うことができる。
【０１０９】
尚、上述した第３の実施の形態では、延伸部分２０６の非対向面側に、表面２０４より一段低い段差面２０９を有する段差部２１０を設け、その段差面２０９上にワイヤボンディング用パッド２１３を形成するようにしたが、これに限らず、例えば、段差部２１０の代わりに、延伸部分２０６の非対向面側に凹部（図示せず）を形成するようにして、凹部の底にワイヤボンディング用パッド２１３を形成することで、この凹部内にＡｕワイヤ２１６のボール部２１７を隠すようにしてもよい。この場合、凹部の深さを、ボール部２１７の高さより深くするようにすればよい。このような構造でも、発光部２０５からの出射光がＡｕワイヤ２１６のボール部２１７に反射することを抑制することができる。尚、この場合、凹部をワイヤボンディング用パッド２１３ごとに形成するようにしてもよいし、凹部の大きさを大きくして、１つの凹部内に、複数のワイヤボンディング用パッド２１３を形成するようにしてもよい。
【０１１０】
また、上述した第３の実施の形態では、ワイヤボンディング用パッド２１３と接続するＡｕワイヤ２１６のボンディング方法としてボールボンディングを用いるようにしたが、ステッチボンディングを用いるようにしてもよい。このようにステッチボンディングを用いる場合、一般的には、ワイヤボンディング用パッド２１３の面積を、ボールボンディングを用いる場合と比して大きく形成する必要がある。この為、半導体発光素子アレイチップ２０３のチップ幅も、ボールボンディングを用いる場合と比して大きくなってしまうが、一方で、ステッチ部の高さをボール部２１７の高さより低くすることができる為、光の反射を一段と抑制することができ、且つ段差部２１０の深さを例えば１０ｕｍ前後へと浅くすることができる。
【０１１１】
［４．他の実施の形態］
［４−１．他の実施の形態１］
尚、上述した第１乃至第３の実施の形態では、ＬＥＤプリンター１に搭載される露光ヘッドとしてのＬＥＤプリントヘッド８に本発明を適用したが、本発明はこれに限らず、ＬＥＤ以外の発光素子を用いる露光ヘッドに適用することもできる。また、例えば、スキャナなどに搭載される読取ヘッドとしてのＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）などに適用することもできる。
【０１１２】
ＣＩＳに適用する場合、例えば、受光素子が一次元アレイ状に配列されてなる半導体受光素子アレイチップを、接着剤を介してプリント配線基板上に固定するような構造のものであればよく、このようなＣＩＳであれば、上述した第１乃至第３の実施の形態と同様にして、本発明を適用することができる。
【０１１３】
さらに、上述した第１乃至第３の実施の形態では、半導体装置としてのＣＯＢ３３、１００、２００に本発明を適用したが、これに限らず、基板上に接着材を介して半導体チップを固定するような構造の半導体装置であれば、上述した第１乃至第３の実施の形態と同様にして、本発明を適用することができる。また、この場合の半導体チップとしては、複数の半導体素子が表面に設けられたものであればよい。
【０１１４】
さらに、上述した第１乃至第３の実施の形態では、画像形成装置としてのＬＥＤプリンター１に本発明を適用したが、これに限らず、ＬＥＤ以外の発光素子を用いる露光ヘッドを搭載したプリンターや、ＣＩＳなどの読取ヘッドを搭載したスキャナ、ファクシミリ、ＭＦＰ（Multi  Function  Product：複合機）、コピー機などの画像形成装置に適用することもできる。
【０１１５】
さらに、上述した第１乃至第３の実施の形態では、ワイヤとしてＡｕワイヤ４０、１０３、２１６を用いるようにしたが、これに限らず、導電性のワイヤであれば、Ｃｕワイヤなどを用いるようにしてもよい。
【０１１６】
［４−２．他の実施の形態２］
さらに、本発明は、上述した第１乃至第３の実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した実施の形態と他の実施の形態の一部または全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、例えば、ＣＯＢからなる露光ヘッドや読取ヘッドなどで広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１……ＬＥＤプリンター、７……露光装置、８……ＬＥＤプリントヘッド、９……現像装置、３３、５２、１００、１２２、２００……ＣＯＢ、３４、５１、１０１、１２１、２０１……プリント配線基板、３５、５０、１０２、１２０、２０３……半導体発光素子アレイチップ、４０、５７、１０３、１２８、２１６……Ａｕワイヤ、４１、５３、１０４、１２３、２０２……接着剤、４３、５４、１０６、１２４、２０５……発光部、４４、４７、５５、５６、１０８、１１３、１２６、１２７、２１３、２１５……ワイヤボンディング用パッド、４６、１１０、２０８、２１０……段差部、１０７、１２５、２０６……延伸部分、２１７……ボール部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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