(57)【要約】【課題】ＬＥＤ実装時の初期反りを改善し、支持基盤に対する機械的なストレスを軽減することができるＬＥＤ基板を提供する。【解決手段】長尺状の基板２００２と、基板２００２のＬＥＤ実装面側に配置された第１の銅パターン１００２と、基板２００２のＬＥＤ反実装面側に配置された第２の銅パターン５００１等と、基板２００２の長さ方向に沿ったＬＥＤ実装面に配置された複数のＬＥＤチップ２００１と、を備え、第２の銅パターン５００１における基板２００２の面積に対する占有面積率を、第１の銅パターン１００２における基板２００２の面積に対する占有面積率よりも小さくしたＬＥＤ基板。【選択図】図５
2017168492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の基板と、
前記基板のＬＥＤ実装面側に配置された第１の銅パターンと、
前記基板のＬＥＤ反実装面側に配置された第２の銅パターンと、
前記基板の長さ方向に沿ったＬＥＤ実装面に配置された複数のＬＥＤチップと、
を備え、
前記第２の銅パターンにおける前記基板の面積に対する占有面積率を、前記第１の銅パターンにおける前記基板の面積に対する占有面積率よりも小さくしたことを特徴とするＬＥＤ基板。
【請求項２】
前記第１の銅パターン及び前記第２の銅パターンは、それぞれ前記基板の中心を基準として前記基板の長さ方向、前記長さ方向に直交する幅方向及び厚さ方向について対称の形状を有していることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ基板。
【請求項３】
前記ＬＥＤチップは、前記基板の長さ方向に沿って均等に配置されており、
前記第２の銅パターンの前記基板の長さ方向に沿った長さを、前記第１の銅パターンの前記基板の長さ方向に沿った長さよりも短くしたことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤ基板。
【請求項４】
前記ＬＥＤチップは、前記基板の長さ方向に沿って均等に配置されており、
前記第２の銅パターンの前記基板の長さ方向と直交する幅を、前記第１の銅パターンの前記基板の長さ方向と直交する幅よりも狭くしたことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤ基板。
【請求項５】
前記ＬＥＤチップは、前記基板の長さ方向に沿って不均等に配置されており、
前記第２の銅パターンは、前記ＬＥＤチップが密に配置された部分と粗に配置された部分とでパターンの面積が異なるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤ基板。
【請求項６】
前記ＬＥＤチップが密に配置された部分における前記第２の銅パターンの幅を、前記ＬＥＤチップが粗に配置された部分の前記第２の銅パターンの幅よりも広くしたこと請求項５記載のＬＥＤ基板。
【請求項７】
前記ＬＥＤチップが粗に配置された部分に対応する前記第２の銅パターンをなくし、前記第２の銅パターンを離散して配置したことを特徴とする請求項５記載のＬＥＤ基板。
【請求項８】
前記ＬＥＤチップが密に配置された部分は、前記基板の長さ方向の両端部であることを特徴とする請求項５又は６記載のＬＥＤ基板。
【請求項９】
前記ＬＥＤチップが密に配置された部分は、前記ＬＥＤ基板の長さを実装されるＬＥＤチップの数で割った距離を平均距離とし、前記ＬＥＤチップの配置間隔が、前記平均距離よりも短い部分であることを特徴とする請求項８記載のＬＥＤ基板。
【請求項１０】
前記ＬＥＤチップが粗に配置された部分は、前記基板の長さ方向の中央部であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載のＬＥＤ基板。
【請求項１１】
前記ＬＥＤチップが粗に配置された部分は、前記ＬＥＤ基板の長さを実装されるＬＥＤチップの数で割った距離を平均距離とし、前記ＬＥＤチップの配置間隔が、前記平均距離を超える部分であることを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤ基板。
【請求項１２】
ＬＥＤ基板を備えた発光装置であって、前記ＬＥＤ基板は、請求項１乃至１１のずれか１項に記載のＬＥＤ基板であることを特徴とする発光装置。
【請求項１３】
発光装置を備えた画像読取装置であって、前記発光装置は、請求項１２記載の発光装置であることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ基板及びＬＥＤ基板を備えた発光装置、並びに画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置、室内照明器具、画像複写装置等において、消費電力の観点から、光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を採用したものが主流になっている。ＬＥＤを駆動する際、複数個のＬＥＤを直列に接続し、直列接続されたＬＥＤを複数ライン並列に駆動させる駆動方式が主流である。このため、ＬＥＤを照明用に用いるＬＥＤ駆動用電気回路基板は、発熱の観点からＬＥＤのみを実装する専用基板として適用されることが多い。ＬＥＤ専用基板における配線パターンは単純なものが多く、２層基板の２層目にＬＥＤチップを実装したＬＥＤ基板が主流となっている。
【０００３】
ＬＥＤを駆動する際の発熱による基板の反りを低減する目的で、ＬＥＤが実装されない反実装側面にも実装面側と同じ配線用の銅パターンを形成し、該銅パターンを未使用のまま残したＬＥＤ基板が提案されている（特許文献１）。このＬＥＤ基板によれば、実装面側の銅パターンと反実装面側の銅パターンの熱膨張差による基板の反りを低減しつつ、ＬＥＤ基板を該ＬＥＤ基板に沿うように供えられたシャーシに固定することによって、平面性が保持されるということである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２８６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術は、基板に対するＬＥＤの実装時に、アノード、カソードに塗布されるはんだが、実装後に冷えて固まる際の収縮力の影響が考慮されておらず、ＬＥＤ実装後の初期反りに対する対策が不十分であった。特に、基板の長手方向の長さが、短手方向の長さに対して長ければ長いほど収縮力の影響は顕著であり、より深刻な課題となっていた。
【０００６】
また、ＬＥＤ実装後の初期反りが残ったままＬＥＤ基板に沿ったシャーシに対して導電性テープで接着すると基板に対して応力がかかり、基板が変形するか又はシャーシとの接着が弱まるなどの新たな問題が発生することにもなる。
【０００７】
本発明は、かかる状況に鑑み、ＬＥＤ実装後の初期反りを改善し、支持基盤に対して機械的なストレスを与えることがないいＬＥＤ基板、及び該ＬＥＤ基板を備えた発光装置、並びに画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のＬＥＤ基盤は、長尺状の基板と、前記基板のＬＥＤ実装面側に配置された第１の銅パターンと、前記基板のＬＥＤ反実装面側に配置された第２の銅パターンと、前記基板の長さ方向に沿ったＬＥＤ実装面に配置された複数のＬＥＤチップと、を備え、前記第２の銅パターンにおける前記基板の面積に対する占有面積率を、前記第１の銅パターンにおける前記基板の面積に対する占有面積率よりも小さくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＬＥＤ反実装面側の銅パターンの占有面積率をＬＥＤ実装面側の銅パターンの占有面積率よりも小さくしたので、ＬＥＤチップを実装する際に基板に作用する応力を相殺することができる。これによって、ＬＥＤチップ実装後の初期反りを改善し、かつ支持基盤に対して作用する機械的なストレスを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係るＬＥＤ基盤を備えた画像読取装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】原稿照明用の発光装置の概要構成を示す断面図である。
【図３】ＬＥＤ基板として適用される二層基板の構成を示す断面図である。
【図４】ＬＥＤリフロー実装時のはんだによって基板に作用する作用力を説明するための図である。
【図５】実施例１に係るＬＥＤ基板を説明するための図である。
【図６】実施例２に係るＬＥＤ基板を説明するための図である。
【図７】ＬＥＤチップの配置間隔の「粗」、「密」状態を説明するための図である。
【図８】実施例３に係るＬＥＤ基板を説明するための図である。
【図９】実施例４に係るＬＥＤ基板を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態に係るＬＥＤ基板を備えた画像読取装置について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は、実施の形態に係るＬＥＤ基盤を備えた画像読取装置の概略構成を示す断面図である。この画像読取装置１００は、読取装置本体３００と、該読取装置本体３００に載置された自動原稿給送装置（ＡＤＦ）２００とから主として構成されている。画像読取装置１００は、画像形成装置の上部に配置され、当該画像形成装置の一部を構成するものであってもよい。
【００１３】
図１において、ＡＤＦ２００は、原稿トレイ１０４、原稿トレイ１０４の給紙方向端の上部に設けられたピックアップローラ１０６、給送路としての湾曲した搬送パス１３０、及び排紙トレイ１１７を備えている。
【００１４】
原稿トレイ１０４の幅方向の両端に幅規制板１０５が設けられている。幅規制板１０５は、原稿束１０３を形成する原稿Ｐの幅方向端を規制する。搬送パス１３０の入り口部分には、分離ローラ１０８、及び該分離ローラ１０８に対向配置された分離パッド１０７が設けられている。分離ローラ１０８は、分離パッド１０７と協働してピックアップローラ１０６によって配送される原稿Ｐを原稿束１０３の最上部から１枚ずつ分離する。
【００１５】
搬送パス１３０における分離ローラ１０８の下流側には、原稿Ｐの搬送方向に沿って順次、第１レジストレーションローラ１０９、第２レジストレーションローラ１１０、第１搬送ローラ１１１、第２搬送ローラ１１２、第３搬送ローラ１１３が配置されている。また、第３搬送ローラ１１３の下流側には、順次、第４搬送ローラ１１５、及び排紙ローラ１１６が配置されている。
【００１６】
搬送パス１３０における第２搬送ローラ１１２と第３搬送ローラ１１３との間は、流し読みガラス１２７の上表面に位置しており、ＡＤＦ読取位置となっている。ＡＤＦ読取位置と対向する搬送パス１３０の上方には白色ガイド部材１１４が配置されている。
【００１７】
読取装置本体３００は、ＡＤＦ２００の下方に配置されており、ＡＤＦ２００との境界部分には原稿台ガラス１１８が配置されている。
【００１８】
読取装置本体３００は、読み取り原稿面に対して光を照射する原稿照明用の光源１１９及び１４０、並びに原稿Ｐからの反射光をレンズ１２５及びＣＣＤラインセンサ１２６に導くミラー１２０、１２１、１２２を備えている。発光装置としての光源１１９、１４０及びミラー１２０は、第１ミラー台１２３に取り付けられている。また、ミラー１２１及び１２２は、第２ミラー台１２４に取り付けられている。シェーディング白板１３５は、光源の主走査方向の照射むら、センサの感度むらに代表される光学系に起因する輝度むらを補正するためのものである。
【００１９】
ミラー台１２３及び１２４は、ワイヤによって駆動モータ（共に、図示省略）と連結されており、駆動モータの回転駆動によって原稿台ガラス１１８と平行に移動する。原稿からの反射光は、ミラー１２０、１２１、１２２を介してレンズ１２５に導かれ、レンズ１２５によってＣＣＤラインセンサ１２６の受光部に結像される。ＣＣＤラインセンサ１２６は、結像した反射光を光電変換し、入射光量に応じた電気信号を出力する。
【００２０】
ＡＤＦ２００の下面に設けられた押圧板（図示省略）は、原稿Ｐを原稿台ガラス１１８に押し付ける圧板である。原稿１０２が原稿台ガラス１１８と密着することによって、原稿Ｐを光学的に適正な位置で読み取ることができるようになる。
【００２１】
このような構成の読取装置本体３００では、原稿Ｐを原稿台ガラス１１８上に載置し、第１ミラー台１２３及び第２ミラー台１２４を副走査方向（図１中、右方向）に移動させながら原稿を読み取る原稿固定読み取りモードが実行される。また、第１ミラー台１２３及び第２ミラー台１２４を停止させた状態で、ＡＤＦ２００によって原稿Ｐを搬送させながら、流し読みガラス１２７の位置で原稿を読み取る流し読みモードを実行することもできる。
【００２２】
次に、図１の画像読取装置１００に適用される原稿照明用の発光装置について説明する。
【００２３】
図２は、原稿照明用の発光装置の概要構成を示す断面図である。
【００２４】
図２において、発光装置としての光源１１９、１４０は、それぞれ支持板金４００１と、該支持板金４００１に両面テープ４０００を介して接合されたＬＥＤ基板２００２と、該ＬＥＤ基板２００２に実装されたＬＥＤチップ２００１を備えている。支持板金４００１は、ミラー台１２３（図１参照）と一体化されており、ミラー台１２３が副走査方向に走査されることと同期して、ＬＥＤ基板２００２が副走査方向へ走査される。
【００２５】
光源１１９が点灯されると、ＬＥＤチップ２００１から原稿面に対して光が照射され、原稿反射光をＣＣＤラインセンサ１２６によって受光する。
【００２６】
画像読取装置１００は、主走査方向全域にまたがった原稿に対して光を照射する照明装置が必須である。また、副走査方向へはミラー台１２３を走査して画像を読み取るため、ＬＥＤ基板２００２の形状は、主走査方向に長く、副走査方向に短い構成となる。
【００２７】
ＬＥＤチップ２００１は、１つ当りの照射光の拡散に限界があるため主走査方向に複数のＬＥＤチップを配置して、主走査方向の全域へ光を照射できるように実装されている。ＬＥＤ基板２００２は、両面テープ４０００を介して、支持板金４００１に沿わされるので、ＬＥＤチップ２００１実装後のＬＥＤ基板２００２の初期からの反りは極力ないことが望ましい。
【００２８】
次に、図２におけるＬＥＤ基板について説明する。
【００２９】
図３は、ＬＥＤ基板として適用される二層基板の構成を示す断面図である。図３において、二層基板２０００は、長尺状の基板であり、ＬＥＤ実装面と、該ＬＥＤ実装面に対向するＬＥＤ反実装面を有している。絶縁層１００４のＬＥＤ実装面側には、ＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２が積層されており、絶縁層１００４のＬＥＤ反実装面側には、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン１００３が積層されている。ＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２上、及びＬＥＤ反実装面の銅パターン１００３上には、それぞれレジスト層１００１が積層されている。
【００３０】
レジスト層１００１は、ＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２及びＬＥＤ反実装面側の銅パターン１００３における外部の伝導体との導通を防止する。二層基板２０００に素子として、ＬＥＤチップを実装する場合、ＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２又はＬＥＤ反実装面側の銅パターン１００３において、レジスト層１００１でマスクされていないはんだ実装部が形成される。そして、むき出しになったはんだ実装部にはんだを乗せることによって、ＬＥＤチップを実装するための素子はんだ実装部が形成される。
【００３１】
図４は、ＬＥＤリフロー実装時のはんだによって基板に作用する作用力を説明するための図である。図４には、ＬＥＤ基板２００２の平面図（ａ）と、ＬＥＤ基板２００２の縦断面図（ｂ）が示されている。
【００３２】
図４において、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面に、はんだ実装部２００３を介して複数のＬＥＤチップ２００１が実装されている。はんだ実装部２００３によって、ＬＥＤチップ２００１とＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２とが接合される。基板リフロー時にＬＥＤチップ２００１を含めた、ＬＥＤ基板２００２全体に熱がかかると、ＬＥＤチップ２００１がはんだ実装部２００３に盛られたはんだ（不図省略）を介して銅パターン１００２と接合する。
【００３３】
そして、同時に、銅パターン１００２及び１００３は、ＬＥＤ基板２００２の長手方向に膨張する。銅パターン１００２と銅パターン１００３は、基板面積に対する銅パターンの占有面積率（面積比）が同じであるため、膨張する量がほぼ同じとなる。従って、ＬＥＤ基板２００２の中心からのモーメントが釣り合うので、ＬＥＤ基板２００２自身が反ることはない。熱がかかっている間は、はんだが溶けているので、ＬＥＤチップ２００１と銅パターン１００２との間に結合力はなく基板を反らせる力は発生しない。なお、基板面積とは、図４（ａ）に示した基板２００２の平面図における面積をいう。
【００３４】
ところが、リフロー実装後、はんだが固まってくると、はんだを介してＬＥＤチップ２００１と銅パターン１００２との間に結合力が発生するために、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面に該ＬＥＤ基板２００２を収縮する方向に作用する力Ａが発生する。作用力Ａが発生すると、ＬＥＤ基板２００２には、ＬＥＤ反実装面側が凸になる方向に作用する力Ｂが発生し、結果としてＬＥＤ基板２００２に反りが発生する。
【００３５】
ＬＥＤのリフロー実装後に反りが残っていると、ＬＥＤ基板２００２を支持又はバックアップする板金などにつき当てる場合にＬＥＤ基板２００２に対して機械的なストレスを与えることがある。また、接着材などで固定する場合には、反りが接着力を振りきる方向に働くので、良好な接着状態が得られないことにもなる。
【００３６】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものである。以下、実施の形態に係るＬＥＤ基板について、具体的に説明する。
【実施例１】
【００３７】
図５は、実施例１に係るＬＥＤ基板を説明するための図である。
【００３８】
図５において、上方から、ＬＥＤ基板２００２の平面図（ａ）、ＬＥＤ基板２００２の縦方向に沿った断面図（ｂ）、ＬＥＤ実装面側の銅パターンを示す平面図（ｃ）、及びＬＥＤ反実装面側の銅パターンを示す平面図（ｄ）が示されている。
【００３９】
図５（ａ）において、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面に複数のＬＥＤチップ２００１が実装されている。
【００４０】
図５（ｂ）において、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面側には、実装面側の銅パターン１００２が配置されており、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ反実装面側には、反実装面側の銅パターン５００１が配置されている。
【００４１】
図５（ｄ）において、反実装面側の銅パターン５００１は、ＬＥＤチップ実装面側の銅パターン１００２（図５（ｃ））と同様、ＬＥＤ基板２００２の厚さ方向、長手方向、短手方向の全ての中心を基準として対称となるパターン形状を保持している。そして、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン５００１は、ＬＥＤ基板２００２の面積に対する銅パターンの面積（以下、「占有面積率」という。）が、ＬＥＤチップ実装面側の銅パターン１００２よりも小さくなるように構成されている。具体的には、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン５００１は、実装面側の銅パターン１００２よりも短くなるように構成されている。
【００４２】
図５において、ＬＥＤチップ２００１のリフロー実装時に基板全体に熱がかかると、銅パターン１００２及び５００１は、主走査方向に膨張する。ここで、主走査方向とは、ＣＣＤラインセンサ１２６（図１）で読み取られる原稿１０２の幅方向に沿った方向をいい、副走査方向とは、主走査方向に直交する原稿１０２の長さ方向に沿った方向（図１の左右方向）をいう。
【００４３】
銅パターン１００２及び５００１が主走査方向に膨張すると、銅パターン１００２と銅パターン５００１の膨張力は基板の中心（●）に対して、それぞれ逆向きのモーメントを発生させる。しかしながら、主走査方向の長さは、銅パターン１００２の方が銅パターン５００１よりも長いので、銅パターン１００２の膨張力によるモーメントは、銅パターン５００１の膨張力によるモーメントよりも大きくなる。従って、ＬＥＤ基板２００２には、基板のＬＥＤ実装面側へ向かう力Ｃが発生する。
【００４４】
一方、図４で説明したように、はんだ実装部２００３のはんだが固まる際、ＬＥＤチップ２００１がはんだを介してＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面を引っ張る力ＡによってＬＥＤ基板２００２をＬＥＤ反実装面側へ反らせる力Ｂが発生する。このとき、ＬＥＤ実装面側へ向かう力ＣとＬＥＤ反実装面側へ反らせる力Ｂとが釣り合う。
【００４５】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン５００１を、ＬＥＤ基板２００２の厚さ方向、長手方向、及び短手方向の全ての中心に関して対象となる銅パターンであって、主走査方向に沿った長さを、銅パターン１００２よりも短くした。これによって、銅パターン１００２の膨張力によるモーメントが、銅パターン５００１の膨張力によるモーメントよりも大きくなる。従って、ＬＥＤ基板２００２にはＬＥＤ実装面側へ向かう力Ｃが発生する。しかし、この力Ｃは、はんだ実装部２００３のはんだが固まる際、ＬＥＤチップ２００１がはんだを介してＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面を引っ張る力Ａによって基板２００２をＬＥＤ反実装面側へ反らせる力Ｂと相殺される。これによって、ＬＥＤ基板２００２を反せようとする作用力が解消して初期反りを改善し、支持基盤に対する機械的なストレスを軽減することができる。また、銅パターン５００１は、銅パターン１００２よりも占有面積率が小さいながらも銅パターンとして十分に作用するので、ＬＥＤチップ２００１点灯時の発熱に伴う温度むらを低減することができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、実施例２について説明する。
【００４７】
図６は、実施例２に係るＬＥＤ基板を説明するための図である。
【００４８】
図６において、上方から、ＬＥＤ基板２００２の平面図（ａ）、ＬＥＤ基板２００２の縦方向に沿った断面図（ｂ）、ＬＥＤ実装面側の銅パターンを示す平面図（ｃ）、及びＬＥＤ反実装面側の銅パターンを示す平面図（ｄ）が示されている。図６（ｅ）は、図６（ｄ）のＸ−Ｘ´線に沿った断面図である。
【００４９】
図６（ａ）において、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面に複数のＬＥＤチップ２００１が実装されている。
【００５０】
図６（ｂ）において、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面側には、実装面側の銅パターン１００２が配置されており、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ反実装面側には、反実装面側の銅パターン５００２が配置されている。
【００５１】
図６（ｄ）において、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン５００２は、ＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２と同様、ＬＥＤ基板２００２の厚さ方向、長手方向、短手方向の全ての中心に対して対象となるパターン形状を保持している。そして、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン５００２の短手方向の占有面積率は、ＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２の短手方向の占有面積率よりも小さくなるように、具体的には、幅方向の寸法が銅パターン１００２よりも狭くなるように構成されている。
【００５２】
図６において、実施例１と同様、ＬＥＤチップ２００１のリフロー実装時にＬＥＤ基板２００２全体に熱がかかると、銅パターン１００２及び５００２は、主走査方向に膨張する。このとき、銅パターン１００２と銅パターン５００２の膨張力は基板中心（●）に対して、それぞれ逆向きのモーメントを発生させる。しかしながら、副走査方向の幅が、銅パターン１００２の方が銅パターン５００２よりも広いので、銅パターン１００２の膨張力によるモーメントが勝る。従って、ＬＥＤ基板２００２には基板のＬＥＤ実装面側へ向かう力Ｄが発生する。
【００５３】
一方、はんだ固まるときに、複数のＬＥＤチップ２００１がはんだを介してＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面を引っ張る力Ａによって基板をＬＥＤ反実装面側へ反らせる力Ｂが発生する。このとき、ＬＥＤ実装面側へ向かう力ＤとＬＥＤ反実装面側へ反らせる力Ｂが釣り合う。
【００５４】
本実施の形態によれば、実施例１と同様、ＬＥＤ実装面側へ作用する力Ｄと、反実装面側へ作用する力Ｂが釣り合うので、ＬＥＤ基板２００２を反せようとする作用力を相殺して初期反りを改善し、支持基盤に対する機械的なストレスを軽減することができる。なお、ＬＥＤ基板２００２の短手方向の長さが、長手方向の長さに対して、近くなればなるほど発熱時の温度むらは小さくなる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、銅パターン５００２は、銅パターン１００２よりも占有面積率が小さいながらも銅パターンとして十分作用するので、ＬＥＤチップ２００１点灯時の温度むらの影響を低減することができる。
【実施例３】
【００５６】
次に、実施例３に係るＬＥＤ基板について説明する。本実施例におけるＬＥＤ基板は、長尺方向に沿ったＬＥＤ実装面の中央よりも端部の方が密になるようにＬＥＤチップ２００１が配置されたものである。
【００５７】
ＬＥＤ基板２００２は、読取装置本体３００に適用されるものであり、読取装置本体３００は、ミラー１２０〜１２２及びレンズ１２５を介して主走査方向の原稿サイズよりも画素面積の小さいＣＣＤラインセンサ１２６へ結像する縮小光学系と呼ばれている。
【００５８】
縮小光学系においては、一般的に、主走査方向端部の光量落ちが発生し易いので、例えば、光源１１９、１４０におけるＬＥＤチップの主走査分布が均等であってもＣＣＤラインセンサ１２６に到達する光は、中央よりも端部の方が暗くなる。
【００５９】
そこで、端部光量落ちを改善するために、近年、ＬＥＤ基板２００２へ実装するＬＥＤチップ２００１の配置間隔は、端部が「密」に、中央部が「粗」になるように構成されている。
【００６０】
図７は、ＬＥＤチップ２００１の配置間隔の「粗」、「密」状態を説明するための図である。
【００６１】
図７（ａ）では、主走査方向に沿ってＬＥＤチップ２００１が均等に配置されており、図７（ｂ）では、主走査方向の端部のＬＥＤチップ２００１が「密」に、中央部が「粗」になるように不均等に配置されている。
【００６２】
ＬＥＤチップ２００１の配置が「粗」とは、基板の長手方向の長さをＬＥＤチップの実装数で割った値を平均距離とした場合、隣接するＬＥＤチップ２００１相互間の距離が平均距離よりも長いことをいう。また、ＬＥＤチップ２００１の配置が「密」とは、基板の長手方向の長さをＬＥＤチップの実装数で割った値を平均距離とした場合、隣接するＬＥＤチップ２００１相互間の距離が平均距離よりも短いことをいう。
【００６３】
ＬＥＤチップ２００１の配置間隔を変えても、ＬＥＤ実装面側の銅パターンとＬＥＤ反実装面側の銅パターンの銅占有面積が同じであれば、実装時にＬＥＤ実装面にかかる力Ａに起因して、第１及び第２実施例と同様、ＬＥＤ実装面側に作用する力Ｂが発生する。
【００６４】
一方、ＬＥＤチップの配置間隔を変えると、ＬＥＤチップ２００１を点灯して画像の読み取り動作を行う際、主走査方向に沿った発熱むらが発生する。すなわち、主走査方向の両端部では、ＬＥＤチップ２００１の配置が密のため、中央部よりも発熱量が多くなる。このため、主走査方向位置によって発熱量が異なることに起因して、主走査方向に沿って部分的に寿命が低下するか、又は主走査方向の光量むら又は色むらが発生する可能性もある。
【００６５】
そこで、本実施の形態は、主走査方向に沿ったＬＥＤチップの配置間隔を変えたことに起因して発生する弊害を是正するものである。
【００６６】
図８は、実施例３に係るＬＥＤ基板を説明するための図である。
【００６７】
図８において、上方から、ＬＥＤ基板２００２の平面図（ａ）、ＬＥＤ基板２００２の縦方向に沿った断面図（ｂ）、ＬＥＤ実装面側の銅パターンを示す平面図（ｃ）、及びＬＥＤ反実装面側の銅パターンを示す平面図（ｄ）が示されている。図８（ｅ）は、図８（ｄ）のＸ−Ｘ´線に沿った断面図である。
【００６８】
図８（ａ）において、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤチップ実装面に複数のＬＥＤチップ２００１が実装されている。
【００６９】
図８（ｂ）において、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面側には、実装面側の銅パターン１００２が配置されており、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ反実装面側には、反実装面側の銅パターン８０００が配置されている。
【００７０】
図８（ｄ）において、銅パターン８０００は、ＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２に対して、ＬＥＤ基板２００２の厚さ方向、長手方向、短手方向の全ての中心に対して対象となるパターン形状を保持している。そして、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン８０００は、ＬＥＤチップ２００１の配置間隔が「密」な端部位置では部分的に占有面積率が落ちないように構成されている。また、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン８０００は、ＬＥＤチップ２００１の間隔が粗な中央位置では部分的に占有面積率が落ちるように構成されており、全体として占有面積率が銅パターン８０００の方が銅パターン１００２よりも小さくなるように構成されている。
【００７１】
図８において、ＬＥＤチップ２００１のリフロー実装時に基板全体に熱がかかると、銅パターン１００２及び８０００は、それぞれ主走査方向、副走査方向に膨張する。
【００７２】
このとき、銅パターン１００２と銅パターン８０００の膨張力は基板中心（●）に対して、主走査方向、副走査方向へそれぞれ逆向きのモーメントを発生させる。しかしながら、銅パターン１００２の方が占有面積率が大きいので、銅パターン８０００よりも膨張力によるモーメントが大きくなる。従って、ＬＥＤ基板２００２には、主走査方向の銅パターンの膨張力差によるＬＥＤ実装面側へ向かう力Ｆ、及び副走査方向の銅パターンの膨張力差によるＬＥＤ実装側へ向かう力Ｅ（図８（ｅ））が発生する。
【００７３】
一方、上述の通り、はんだが実装されて固まるときに、ＬＥＤチップ２００１がはんだを介してＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面側を引っ張る力Ａによって基板を反ＬＥＤ実装面側へ反らせる力Ｂが発生する。このとき、力ＥとＦの合成力と、力Ｂが釣り合うことによって、ＬＥＤチップ２００１のＬＥＤ基板２００２へのリフロー実装時の反りが低減される。
【００７４】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン８０００の形状を、主走査方向におけるＬＥＤチップ実装時により発熱する「密」な配置部分で幅広とし、比較的発熱が少ない「粗」な配置部分で幅狭とした。これによって、ＬＥＤ基板２００２作用する反りの原因となる力を相殺することができるので、ＬＥＤ実装時の初期反りを改善し、支持基盤に対する機械的なストレスを軽減することができる。また、ＬＥＤ点灯時の発熱による温度むらを低減できるので、効率的なパターン配置とすることができる。
【実施例４】
【００７５】
次に、実施例４について説明する。
【００７６】
図９は、実施例４に係るＬＥＤ基板を説明するための図である。
【００７７】
図９において、上方から、ＬＥＤ基板２００２の平面図（ａ）、ＬＥＤ基板２００２の縦方向に沿った断面図（ｂ）、ＬＥＤ実装面側の銅パターンを示す平面図（ｃ）、及びＬＥＤ反実装面側の銅パターンを示す平面図（ｄ）が示されている。
【００７８】
図９（ａ）において、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面に複数のＬＥＤチップ２００１が実装されている。
【００７９】
図９（ｂ）において、ＬＥＤ基板２００２のＬＥＤ実装面側には銅パターン１００２が配置されており、ＬＥＤ反実装面側には、銅パターン９０００が配置されている。本実施例は、図８に示した実施例３の変形例である。
【００８０】
図９（ｄ）において、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン９０００は、ＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２と同様、ＬＥＤ基板２００２の厚さ方向、長手方向、短手方向の全ての中心に対して対象となるパターン形状を保持している。そして、銅パターン９０００の占有面積率は、ＬＥＤ実装面側の銅パターン１００２の占有面積率よりも小さくなるように構成されている。具体的には、銅パターン９０００は、ＬＥＤチップ２００１の配置間隔が「密」な部分に対応する位置のみに設けられた「離散的」な構成となっている。
【００８１】
このような構成のＬＥＤ基板２００２において、ＬＥＤチップ２００１のリフロー実装時に基板全体に熱がかかると、銅パターン１００２及び９０００は、主走査方向に膨張する。
【００８２】
このとき、銅パターン１００２と銅パターン９０００の膨張力は基板中心（●）に対して、それぞれ主走査方向、副走査方向へ逆向きのモーメントを発生させる。しかしながら、銅パターン１００２の方が銅パターン９０００よりも占有面積率が大きいので、銅パターン１００２の膨張力によるモーメントは、銅パターン９０００の膨張力によるモーメントよりも大きくなる。従って、ＬＥＤ基板２００２には、主走査方向の銅パターンの膨張力差によるＬＥＤ実装面側へ向かう力Ｇが発生する。なお、離散的に銅パターンを配置すると基板中心に向かって膨張する力も併発するが、中心からのモーメントで考えると相殺される。
【００８３】
一方、上述の通り、はんだが実装されて固まるときに、ＬＥＤチップ２００１がはんだを介してＬＥＤ実装面側を引っ張る力Ａによって基板を反ＬＥＤ実装面側へ反らせる力Ｂが発生する。このとき、力Ｇと力Ｂが釣り合うことによって、リフロー実装時の反りを低減させることができる。
【００８４】
本実施の形態によれば、ＬＥＤ反実装面側の銅パターン９０００を、主走査方向におけるＬＥＤチップ実装時に発熱量が多くなる「密」な配置位置のみに配置するようにした。これによって、ＬＥＤ基板２００２を反らす方向に作用する力を相殺してＬＥＤ実装時の初期反りを改善し、支持基盤に対する機械的なストレスを軽減することができる。また、ＬＥＤ点灯時の昇温に起因する温度むらを解消してより効率的なパターン配置とすることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１００  画像読取装置
１１９、１４０  光源（発光装置）
１２３  第１ミラー台
１２４  第２ミラー台
１２６  ＣＣＤラインセンサ
１００２  ＬＥＤ実装面側の銅パターン
２００１  ＬＥＤチップ
２００２  ＬＥＤ基板
２００３  はんだ実装部
５００１  ＬＥＤ反実装面側の銅パターン
５００２  ＬＥＤ反実装面側の銅パターン
８０００  ＬＥＤ反実装面側の銅パターン
９０００  ＬＥＤ反実装面側の銅パターン
【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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