(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状チップの表面に直線状に配列された複数の発光点を有する発光素子アレイチップにおいて、
前記矩形状チップの一方の長辺の表面側エッジが鋭角に、他方の長辺の表面側エッジが鈍角に形成されていることを特徴とする発光素子アレイチップ。
【請求項２】
前記発光点は、前記一方の長辺に平行に、且つ、前記一方の長辺に平行なチップ中心線に対し前記一方の長辺に近い側に、配置されていることを特徴とする請求項１記載の発光素子アレイチップ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光素子アレイチップを複数個、鋭角に形成されている前記表面側エッジが接するように千鳥状配列したことを特徴とする発光装置。
【請求項４】
前記各発光素子アレイチップ上の発光点を結ぶ線が平行になるように、千鳥状配列したことを特徴とする請求項３記載の発光装置。
【請求項５】
矩形状の発光素子アレイチップの製造方法において、
ダイシングブレードをチップ表面に対し傾斜させた状態でチップ長辺側を切断することを特徴とする発光素子アレイチップの製造方法。
【請求項６】
１チップの長辺の長さより短い間隔を開けて奇数番目のチップを配列固定し、鋭角に形成されたチップ長辺の表面側エッジの一部が互いに接するように、偶数番目のチップを当接して千鳥状配列を形成することを特徴とする請求項３または４記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項３または４に記載の発光装置を有するプリンタヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載のプリンタヘッドを備えるプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光素子アレイチップおよびその製造方法に関し、特に、電子写真式印字ヘッドに用いられる発光素子アレイチップおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光素子アレイチップ（アレイチップ）を複数個接続して作られた発光装置として、電子写真式印字ヘッド（プリンタヘッド）が知られている。このプリンタヘッドは、現在、解像度が６００ｄｐｉ（ｄｏｔｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）のものを中心に製品化されているが、更に高精度の解像度が１２００ｄｐｉのものについても開発が進んでいる。
【０００３】
図２は、従来のアレイチップの配列状態を示し、（ａ）は直線状配列の説明図、（ｂ）は千鳥状配列の説明図である。図２（ａ）に示すように、例えば解像度が６００ｄｐｉのプリンタヘッドの場合、複数個のアレイチップ１は、各アレイチップ１に直線状に配列されている複数の発光点２が、同一配列間隔を保持したまま一直線状に連なるように、直線状に並べて接続することができる。
【０００４】
ところが、解像度がより高い、例えば１２００ｄｐｉのアレイチップ３は、アレイチップ１に比べて発光点４の配列間隔が狭くなる（（ｂ）参照）。そこで、アレイチップ３についても、アレイチップ１の直線状配列と同様に接続しようとすると、隣接するアレイチップ３の発光点４が同一間隔で配列されるようにするため、アレイチップ３の両端に位置する発光点４の極近傍を切断しなければならない。ダイシングに際し、このような切断を行うことは、技術的に非常に困難である。
【０００５】
そこで、このような切断を避けるために、アレイチップの一部が重なり合うように位置をずらして並べる、所謂千鳥掛けの状態となる千鳥状配列を行うことが知られている（特開平８−２１６４４８号公報参照）。
【０００６】
これは、図２（ｂ）に示すように、アレイチップ３の長さを、直線状配列を行う場合より長くした上で、奇数番目に当たるアレイチップ３−１と偶数番目に当たるアレイチップ３−２とを、向きを１８０度入れ換えて、両端が背中合わせになるように千鳥掛け状態に配置するものである。
【０００７】
この場合、各アレイチップ３の発光点４の中心を結ぶ直線は、１本の直線ではなく２本の平行な直線ａ，ｂとなるが、２本の直線ａ，ｂの線間距離は、できるだけ短く、且つ一定であることが望ましい。
【０００８】
図３は、図２の千鳥状配列を行うアレイチップを示し、（ａ）はダイシングの説明図、（ｂ）は配列状態の説明図である。図３に示すように、アレイチップ３の千鳥状配列を行う場合、ダイシングテープ５上のアレイチップ３に対し、ダイシングブレード６を、その切断方向がチップ表面３ａとほぼ直角になるように位置させて、アレイチップ３を切断し（（ａ）参照）、切断後のアレイチップ３を、隣接するチップ同士（３−１，３−２）が相互に発光点４側の切断端面３ｂを向かい合わせた（（ｂ）参照）千鳥掛け状態に配置する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アレイチップ３を通常のダイシングにより切断すると、切断後のアレイチップ３の裏面側エッジにバリ（裏面バリ）７が発生するのが避けられない。通常のダイシングにおいては、ダイシングブレード６をチップ表面３ａに対しほぼ直角に、且つ、裏面に貼ったダイシングテープぎりぎりまで入れて切断している。
【００１０】
このため、アレイチップ３の千鳥状配列を行う場合、この裏面バリ７が邪魔をして切断端面３ｂ同士を完全に接触させることができず、隣接するアレイチップ３−１と３−２の間に隙間ができてしまう（図３（ｂ）参照）。このような隣接するアレイチップ３−１と３−２の間の隙間は、ダイシングを繰り返すことによるダイシングブレード６の摩耗によっても発生する。
【００１１】
図４は、図２の千鳥状配列を行うアレイチップの他の例を示し、（ａ）はダイシングの説明図、（ｂ）は配列状態の説明図である。図４に示すように、ダイシングブレード６が摩耗した場合、摩耗に伴って先端側が痩せ細ってしまったダイシングブレード６によりアレイチップ３が切断される（（ａ）参照）ので、ダイシングブレード６が摩耗する前はチップ表面３ａに対しほぼ直角に形成されていた切断端面３ｂが、やせ細った先端側形状に合わせてチップ表面３ａに対し鈍角の曲面状に形成されてしまう。
【００１２】
従って、切断後のアレイチップ３を、隣接するチップ同士（３−１，３−２）が相互に発光点４側の切断端面３ｂを向かい合わせた（（ｂ）参照）千鳥掛け状態に配置すると、表面側エッジが鈍角化しているため、裏面側エッジ部分が邪魔して切断端面３ｂ同士を完全に接触させることができず、隣接するアレイチップ３−１と３−２の間に隙間ができてしまう（（ｂ）参照）。
【００１３】
つまり、裏面バリ７（図３参照）や表面側エッジの鈍角化（図４参照）が生じることにより、アレイチップ３の千鳥状配列を行う際に、背中合わせに隣接して重なり合う隣接チップ同士（３−１，３−２）の距離を、両者が完全に接触するところまで縮めるのは困難である。また、喩え、隣接チップ同士を接触させることができたとしても、同一距離による一定の接触状態にはならない。
【００１４】
図５は、従来のダイシングによるアレイチップを千鳥状配列した場合の不具合発生状況を示し、（ａ）は不具合（その１）の説明図、（ｂ）は不具合（その２）の説明図である。図５（ａ）に示すように、例えば、裏面バリ７（図３参照）が発生し、隣接するアレイチップ同士（３−１，３−２）が一定の接触状態にならなかった場合、傾いて配列されるアレイチップ３−１が出てしまい、並べられた各アレイチップ３−１と３−２の発光点４の中心を結ぶ２本の直線ａ，ｂは、平行な直線にならない。
【００１５】
また、傾いて配列されるアレイチップ３を出さないため、図５（ｂ）に示すように、背中合わせになるアレイチップ同士（３−１，３−２）を、チップ間接触が起こらない範囲に離間させて配置することが考えられるが、この場合、２本の直線ａ，ｂの線間距離が広がってしまうばかりでなく、アレイチップ３を押し当てて行う位置決めができなくなり、ダイボンディングに要する時間が非常に長くなってしまう。
【００１６】
この発明の目的は、重なり合って隣接するチップ同士の距離をできるだけ短く且つ一定にする千鳥状配列を行い、その上、ダイボンディングに要する時間を短縮することができる発光素子アレイチップおよびその製造方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明に係る発光素子アレイチップは、矩形状チップの表面に直線状に配列された複数の発光点を有する発光素子アレイチップにおいて、前記矩形状チップの一方の長辺の表面側エッジが鋭角に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
上記構成を有することにより、矩形状チップの表面に直線状に配列された複数の発光点を有する発光素子アレイチップは、矩形状チップの一方の長辺の表面側エッジが鋭角に形成される。これにより、重なり合って隣接するチップ同士の距離をできるだけ短く且つ一定にする千鳥状配列を行い、その上、ダイボンディングに要する時間を短縮することができることができる。
【００１９】
また、この発明に係る発光素子アレイチップの製造方法により、上記発光素子アレイチップを製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、この発明の実施の形態に係る発光素子アレイチップを示し、（ａ）はダイシングの説明図、（ｂ）は配列状態の説明図である。図１に示すように、アレイチップ（発光素子アレイチップ）１０は、ダイシングにより、発光点１１を含む矩形状の各個片に切断され（（ａ）参照）、切断後、隣接するチップ同士（１０−１，１０−２）が背中合わせに配置される（（ｂ）参照）。
【００２２】
このアレイチップ１０は、各アレイチップ１０の一部が重なり合うように位置をずらして背中合わせに並べる、所謂千鳥掛けの状態となる千鳥状配列により、複数個が接続されて（図２（ｂ）参照）、発光装置である電子写真式印字ヘッド（プリンタヘッド）を形成する。
【００２３】
複数個のアレイチップ１０が千鳥状配列により接続されることで、各アレイチップ１０のチップ表面に直線状に配列された複数の発光点１１の中心を結ぶ２本の直線ａ，ｂは、平行な直線となる（図２（ｂ）参照）。この発光点１１は、矩形状チップの一方の長辺に平行に、且つ、一方の長辺に平行なチップ中心線に対し一方の長辺に近い側に、配置されている。
【００２４】
アレイチップ１０をダイシングにより各個片に切断する場合、ダイシングテープ１２上のアレイチップ１０に対し、ダイシングブレード１３を、その切断方向がチップ表面１０ａに対し一定角度傾斜させた状態に位置させて、アレイチップ１０の長辺側を切断する。このとき、ダイシングブレード１３は、先端を、近接する発光点１１の下方、即ち、近接する発光点１１側に入り込むように傾かせており、各アレイチップ１０の発光点１１側の切断端面１０ｂは、全て、チップ表面１０ａに対し鋭角の曲面状となる（（ａ）参照）。
【００２５】
つまり、アレイチップ１０を千鳥状配列にしたとき、隣接チップと背中合わせに接触する側の長辺エッジの角度は、発光点１１側の切断端面１０ｂに対し、チップ表面１０ａとのなす角α、即ち、矩形状チップの一方の長辺の表面側エッジの角度が鋭角、チップ裏面１０ｃとのなす角βが鈍角になるようにする（（ｂ）参照）。
【００２６】
これにより、接触するアレイチップ１０において、裏面バリ或いはダイシングブレード１３の刃痩せ等により接触位置が不安定になるのを防止することができる。なお、喩え、裏面バリが発生した場合でも、チップ裏面１０ｃからの突出量がチップ表面１０ａエッジから外側に突出しなければ、接触位置に影響を与えることはない。切断端面１０ｂは、垂直線に対し角度にして１度程度内側にずれていれば十分機能を果たす。もう一方の長辺及び両短辺の切断形状は、特に規定されない。
【００２７】
このアレイチップ１０の長さＬは、アレイチップ１０をつなげることによって製作しようと考えているプリンタヘッドの有効長を、つなげるチップ数で割った長さをＬ0 とした場合、Ｌ0 ＜Ｌ＜２Ｌ0 となり、望ましくは、Ｌ＝Ｌ0 ＋０．２ｍｍからＬ＝１．５Ｌ0 程度が適当である。なお、アレイチップ１０の幅及び厚さは、特に規定されない。
【００２８】
この結果、安定した千鳥状配列が可能となり、また、ワイヤボンド等の工程を経た後、何らかの原因で少数のチップが動作不良を起こす場合に、これらの異常チップをリペアのため取り外すことも容易にできるようになる。
【００２９】
また、発光点１１がアレイチップ１０の中央からずれた位置に配置されている場合、千鳥状配列で隣接するアレイチップ１０に接触させる長辺エッジは、発光点１１に近い側のエッジとした方が良く、更に、発光点１１の位置は、できるだけ切断エッジに近い方が良い。これにより、各チップ１０の発光点１１中心を結ぶ２本の直線ａ，ｂ（図２（ｂ）参照）の線間距離はより短くなる。
【００３０】
指定した長辺エッジを鋭角に加工するためには、ダイサーのスピンドルの取り付けを水平から角度を持った位置に調整し、この状態でアレイチップ１０の切断を行うようにする。切断により形成される、鋭角に加工された長辺エッジに対向する長辺エッジの切断端面は、特別に規定しないが、実際の切断工程では、隣接チップとの切り離しが一度の切断により行われるため、自動的に鈍角となる。
【００３１】
また、アレイチップ１０を千鳥状配列にしたとき、隣接チップと背中合わせに接触する長辺エッジは、発光点１１に対し十分な位置精度が出ていることが要求される。そこで、ダイシングを行う場合、切断溝（カーフ）の中央の位置を一定にするのではなく、切断により鋭角になるチップ表面１０ａ側のエッジ位置を一定にするように、切断位置の基準を設定する。
【００３２】
これにより、ダイサーのブレード厚みのばらつきが発生しても、鋭角となるエッジ位置は一定となり、切断された各アレイチップ１０のエッジ位置のばらつきが発生しなくなる。エッジ位置が安定することで、背中合わせになる千鳥状配列した際、アレイチップ１０の発光点１１中心を結ぶ２本の直線ａ，ｂはほぼ平行となり、線間距離は安定して一定の値となる（図２（ｂ）参照）。そして、背中合わせされる隣接チップ同士は、切断端面１０ｂの表面側エッジが密着した状態になる。
【００３３】
この切断された各アレイチップ１０を千鳥状配列する場合、先ず、奇数番目に位置する各アレイチップ１０（例えば１０−１）を、間を開けて直線状に配置し、ダイボンドする。次に、偶数番目に位置するアレイチップ１０（例えば１０−２）を、向きを１８０度入れ換えて、先に配置した奇数番目のアレイチップ１０と両端が背中合わせになるように千鳥掛け状態に配置し、ダイボンドしていく（図２（ｂ）参照）。この際、各アレイチップ１０の位置は、既にダイボンドされている奇数番目に位置するアレイチップ１０に押し当てることで、決めて行く。
【００３４】
つまり、既に配置されたアレイチップ１０に押し当てて位置決めすることができるので、ダイボンドする際の位置決めに必要な時間が短縮され、コストの低減をもたらす。また、接触するチップ表面１０ａ側のエッジ同士は、切断端面１０ｂの角度及び切断位置が共に最適化されているため、喩え、アレイチップ１０の位置ずれが発生したとしても最小限に抑えることができる。
【００３５】
従って、電子写真式印字ヘッド（プリンタヘッド）等の発光装置を形成する際、１チップの長辺の長さより短い間隔を開けて奇数番目のチップを配列固定し、鋭角に形成されたチップ長辺の表面側エッジの一部が互いに接するように、偶数番目のチップを当接して千鳥状配列が形成される。このとき、各アレイチップ１０上の発光点１１を結ぶ２本の直線ａ，ｂが平行になる。
【００３６】
このように、この発明によれば、アレイチップ１０の長辺側を切断する際、アレイチップ１０を千鳥状配列したとき隣接チップと背中合わせに接触する側のエッジ角度が鋭角となるように（図１（ｂ）参照）、また、カーフエッジ位置が一定となるように、ダイサーの位置決め基準を設ける。
【００３７】
このため、アレイチップ１０の千鳥状配列を行う場合、２列に並ぶ発光点１１中心を結ぶ２本の直線ａ，ｂの線間距離を可能な限り短くすることができる。これは、千鳥状配列のアレイチップ１０同士を、互いに接触するまで近づけることができるためである。
【００３８】
また、アレイチップ１０の千鳥状配列を行う場合、２本の直線ａ，ｂの線間距離のばらつきが小さくなる。これは、ダイシングの際に発生する裏面エッジのバリ、及びダイシングブレード１３の摩耗による刃先の鈍角化が、各アレイチップ１０間の位置精度に影響しないように、チップ表面１０ａ側のエッジを鋭角に切断しているからであり、また、アレイチップ１０同士が接触するエッジ位置が一定になるように、ダイサーの位置決め基準を設けているためである。
【００３９】
更に、発光装置であるプリンタヘッドを製造するために、アレイチップ１０を複数個並べてダイボンドする際、ダイボンドするために必要な時間を短くすることが可能となる。これは、偶数番目に位置するアレイチップ１０は、奇数番目に位置するアレイチップ１０に押し当てることで位置が決まり、位置決めに必要なシーケンスを減らすことができるためである。
【００４０】
即ち、隣接チップ間距離をできるだけ短く且つ一定にする千鳥状配列を行った上で、隣接チップ同士を直接接触させてアレイチップ１０の位置決めを行い、ダイボンドに要する時間を短縮することができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態においては、プリンタヘッド用の発光素子アレイチップについて述べているが、これに限るものではなく、例えば、イメージセンサ等の発光装置に用いる受光素子アレイチップについても、同様に対応することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、矩形状チップの表面に直線状に配列された複数の発光点を有する発光素子アレイチップは、矩形状チップの一方の長辺の表面側エッジが鋭角に形成されるので、重なり合って隣接するチップ同士の距離をできるだけ短く且つ一定にする千鳥状配列を行い、その上、ダイボンディングに要する時間を短縮することができる。
【００４３】
また、この発明に係る発光素子アレイチップの製造方法により、上記発光素子アレイチップを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るアレイチップを示し、（ａ）はダイシングの説明図、（ｂ）は配列状態の説明図である。
【図２】従来のアレイチップの接続状態を示し、（ａ）は直線状配列の説明図、（ｂ）は千鳥状配列の説明図である。
【図３】図２の千鳥状配列を行うアレイチップを示し、（ａ）はダイシングの説明図、（ｂ）は配列状態の説明図である。
【図４】図２の千鳥状配列を行うアレイチップの他の例を示し、（ａ）はダイシングの説明図、（ｂ）は配列状態の説明図である。
【図５】従来のダイシングによるアレイチップを千鳥状配列した場合の不具合発生状況を示し、（ａ）は不具合（その１）の説明図、（ｂ）は不具合（その２）の説明図である。
【符号の説明】
１０  アレイチップ
１０ａ  チップ表面
１０ｂ  切断端面
１０ｃ  チップ裏面
１１  発光点
１２  ダイシングテープ
１３  ダイシングブレード
ａ，ｂ  直線
【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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