(57)【要約】【課題】配線基板どうしを容易かつ強固に接合可能な配線基板の接合構造、およびこれを用いた画像読取装置を提供すること。【解決手段】それぞれに配線パターン１２，２３が形成された主基板１および光源基板２１が互いに接合された配線基板の接合構造であって、主基板１には、配線パターン１２上に複数のバンプ１３が設けられており、光源基板２１の一端には、厚さ方向に延びており、かつ配線パターン２３に導通する導電膜２５によって覆われた複数の溝２４が形成されており、光源基板２１が、主基板１に対して起立する姿勢で、導電膜２５がバンプ１３に接するように接合されている。【選択図】  図１
2009130101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の配線パターンが形成された第１の配線基板と第２の配線パターンが形成された第２の配線基板とが互いに接合された配線基板の接合構造であって、
上記第１の配線基板には、上記第１の配線パターン上に１以上の導電性バンプが設けられており、
上記第２の配線基板の一端には、厚さ方向に延びており、かつ上記第２の配線パターンに導通する導電膜によって覆われた１以上の溝が形成されており、
上記第２の配線基板が、上記第１の配線基板に対して起立する姿勢で、上記導電膜が上記導電性バンプに接するように接合されていることを特徴とする、配線基板の接合構造。
【請求項２】
上記第１の配線パターンには、複数の上記導電性バンプが設けられているとともに、上記第１の配線基板には、隣り合う上記導電性バンプの間に位置する凹部または貫通孔が形成されており、
上記第２の配線基板のうち隣り合う上記溝に挟まれた部分が、上記凹部または上記貫通孔に嵌っている、請求項１に記載の配線基板の接合構造。
【請求項３】
細長矩形状の主基板と、
半導体発光素子が搭載されており、上記主基板に対して請求項１または２に記載の配線基板の接合構造によって接合された光源基板と、
上記主基板の長手方向に延びる細長棒状であり、上記半導体発光素子の正面に位置する入射面、上記長手方向に延びる反射面、および上記長手方向に延びており上記反射面とは反対方に位置する出射面を有する導光体と、
上記導光体から出射された線状光が照射された読取り対象物からの反射光を受光可能とされた受光手段と、を備え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、一方の配線基板が他方の配線基板に対して起立した姿勢で接合された配線基板の接合構造およびこれを用いた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の画像読取装置の一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示された画像読取装置Ｘは、主基板９１およびＬＥＤモジュール９２を備えている。ＬＥＤモジュール９２は、クリップピン９３によって主基板９１に起立した姿勢で接合されている。ＬＥＤモジュール９２には、光源としてＬＥＤチップ９４が搭載されている。ＬＥＤモジュール９２からの光は、導光体９５に入射する。導光体９５は、ＬＥＤモジュール９２からの光を線状光として出射するためのものである。この線状光は、保護ガラス９６を透して、原稿などの読取り対象物に照射される。上記原稿に反射された光は、センサＩＣチップ９７によって受光される。このように、画像読取装置Ｘは、読取り対象物に記載された内容を電子データとして読取り可能に構成されている。
【０００３】
しかしながら、ＬＥＤモジュール９２を主基板９１に接合するためのクリップピン９３は、先端形状の作り込みが必要である。これにより、ＬＥＤモジュール９２の製造が煩雑となってしまう。また、ＬＥＤモジュール９２が導光体９５に対してぐらつくと、線状光を適切に出射できない。このため、ＬＥＤモジュール９２を主基板９１に対してより強固に接合する構造が必要とされていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７８９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、配線基板どうしを容易かつ強固に接合可能な配線基板の接合構造、およびこれを用いた画像読取装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供される配線基板の接合構造は、第１の配線パターンが形成された第１の配線基板と第２の配線パターンが形成された第２の配線基板とが互いに接合された配線基板の接合構造であって、上記第１の配線基板には、上記第１の配線パターン上に１以上の導電性バンプが設けられており、上記第２の配線基板の一端には、厚さ方向に延びており、かつ上記第２の配線パターンに導通する導電膜によって覆われた１以上の溝が形成されており、上記第２の配線基板が、上記第１の配線基板に対して起立する姿勢で、上記導電膜が上記導電性バンプに接するように接合されていることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、上記導電性バンプと上記第２の基板との接合面積は、上記溝２４の内面積となりうる。このため、上記接合面積を比較的広くすることが可能であり、上記第２の基板を上記第１の基板に対して強固に接合させることができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１の配線パターンには、複数の上記導電性バンプが設けられているとともに、上記第１の配線基板には、隣り合う上記導電性バンプの間に位置する凹部または貫通孔が形成されており、上記第２の配線基板のうち隣り合う上記溝に挟まれた部分が、上記凹部または上記貫通孔に嵌っている。このような構成によれば、上記第１の基板と上記第２の基板１とが嵌合状態となりうる。これにより、上記第２の基板を上記第１の基板１に対して起立した姿勢でより強固に接合することが可能である。
【０００９】
本発明の第２の側面によって提供される画像読取装置は、細長矩形状の主基板と、半導体発光素子が搭載されており、上記主基板に対して請求項１または２に記載の配線基板の接合構造によって接合された光源基板と、上記主基板の長手方向に延びる細長棒状であり、上記半導体発光素子の正面に位置する入射面、上記長手方向に延びる反射面、および上記長手方向に延びており上記反射面とは反対方に位置する出射面を有する導光体と、上記導光体から出射された線状光が照射された読取り対象物からの反射光を受光可能とされた受光手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、上記光源基板を上記主基板に対して正確に位置決めすることが可能であり、上記画像読取装置からの線状光を所望の状態で照射することができる。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１および図２は、本発明に係る配線基板の接合構造および画像読取装置の一例を示している。本実施形態の画像読取装置Ａ１は、主基板１、ＬＥＤモジュール２、導光体３、センサＩＣチップ５、保護ガラス６、およびケース７を備えている。ＬＥＤモジュール２に備えられた光源基板２１と主基板１とは、本発明に係る配線基板の接合構造によって接合されている。なお、理解の便宜上、図２においては、ケース２を省略しており、図３においては、ケース２７を想像線で示している。
【００１４】
主基板１は、基材１１および配線パターン１２によって構成されており、本発明で言う第１の配線基板に相当する。基材１１は、たとえばガラスエポキシ樹脂などの絶縁材料からなり、細長矩形状とされている。配線パターン１２は、基材１１上に形成されており、パターニングされたたとえばＡｕ膜からなる。配線パターン１２のうち基材１１の端寄り部分には、複数のバンプ１３が形成されている。複数のバンプ１３は、たとえばハンダからなり、直列配置されている。主基板１には、複数の貫通孔１４が形成されている。各貫通孔１４は、隣り合うバンプ１３に挟まれている。
【００１５】
ＬＥＤモジュール２は、画像読取装置Ａ１の光源装置であり、光源基板２１、３つのＬＥＤチップ２６、およびケース２７を備えている。光源基板２１は、基材２２および配線パターン２３からなり、本発明で言う第２の配線基板に相当する。基材２２は、たとえばガラスエポキシ樹脂などの絶縁材料からなり、矩形状とされている。配線パターン２３は、基材２２上に形成されており、パターニングされたたとえばＡｕ膜からなる。光源基板２１には、複数の溝２４が形成されている。複数の溝２４は、それぞれが配線基板２１の厚さ方向に延びており、配線基板２１の一側面に沿って等ピッチで配列されている。各溝２４は、導電膜２５によって覆われている。導電膜２５は、たとえばＡｕ膜であり、配線パターン２３に導通している。複数の溝２４および導電膜２５を形成するには、いわゆるスルーホール電極を形成する手法を用いる。
【００１６】
３つのＬＥＤチップ２６は、たとえば赤色光、緑色光、青色光を発するものであり、たとえば活性層とこの活性層を挟むｐ型半導体層およびｎ型半導体層を備える。３つのＬＥＤチップ２６は、配線パターン２３にダイボンディングされている。ケース２７は、たとえば白色樹脂からなり、３つのＬＥＤチップ２６を囲っている。
【００１７】
ＬＥＤモジュール２は、主基板１と光源基板２１とが本発明に係る配線基板の接合構造によって接合されることにより、主基板１に固定されている。図２に示すように、光源基板２１は、各溝２４が各バンプ１３に跨るように配置されている。これにより、各導電膜２５とバンプ１３とが直接接合されている。また、基材２１のうち複数の溝２４に挟まれた部分は、複数の貫通孔１４にそれぞれ嵌っている。
【００１８】
図３は、ＬＥＤモジュール２を主基板１に接合する工程を示している。主基板１には、配線パターン１２上に、たとえばスクリーン印刷によって複数のハンダペースト１３ａを塗布しておく。ハンダペースト１３ａを塗布する手法としては、これ以外に転写、またはシリンジを用いた塗布を用いてもよい。この主基板１に対してあらかじめ形成しておいたＬＥＤモジュール２を起立した状態で接近させる。次いで、各溝２４が各ハンダペースト１３ａを跨ぐように、光源基板２１を主基板１に当接させる。このとき、光源基板２１のうち隣り合う溝２４に挟まれた部分を貫通孔１４に嵌めこむ。そして、主基板１に対してＬＥＤモジュール２を固定した状態で、たとえばレーザなどの手段によって、ハンダペースト１３ａを局所的に加熱する。これにより、配線パターン１２と導電膜２５とが、バンプ１３によって接合されることとなる。
【００１９】
図１に示すように、導光体３は、たとえば透明なアクリル樹脂からなり、細長棒状とされている。導光体３には、入射面３１、反射面３２、および出射面３３が形成されている。入射面３１は、導光体３の一端に設けられており、平滑な鏡面に仕上げられている。導光体３のうち入射面３１が形成された端部は、ケース２７に嵌合している。これにより、入射面３１は、３つのＬＥＤチップ２６と正対している。反射面３２は、導光体３の長手方向に延びており、たとえば複数の溝が離散的に形成された面とされている。出射面３３は、導光体３の長手方向に延びており、導光体３の短手方向において反射面３２と反対側に位置している。３つのＬＥＤモジュール２６から発せられた光は、入射面３１から入射した後に導光体３内を進行する。このうち、反射面３２の上記溝に到達した光は、出射面３３に向けて反射される。出射面３３からは、導光体３の長手方向に延びる線状光が発せられる。
【００２０】
複数のセンサＩＣチップ５は、それぞれが受光部（図示略）を有する平面視長矩形状の半導体チップであり、主基板１上に直列配置されている。センサＩＣチップ５は、光電変換機能を有しており、受光量に対応した出力レベルの画像信号を出力するように構成されている。導光体３から発せられた光が原稿などの読取り対象物に反射されると、この光がたとえばレンズユニット（図示略）を通してセンサＩＣチップ５に結像される。
【００２１】
保護ガラス６は、導光体３の出射面３３を覆っており、たとえば透明なガラスからなる。保護ガラス６は、原稿などの読取り対象物に対して摺動させられる部材である。なお、画像読取装置Ａ１としては、保護ガラス６を備えない構成であってもよい。
【００２２】
ケース７は、たとえば黒色樹脂からなる略長細直方体形状とされており、主基板１、ＬＥＤモジュール２、導光体３、センサＩＣチップ５、および保護ガラス６を収容している。
【００２３】
次に、本発明に係る配線基板の接合構造および画像読取装置Ａ１の作用について説明する。
【００２４】
本実施形態によれば、バンプ１３と光源基板２１との接合面積は、複数の溝２４の内面積を合計したものとなる。このため、上記接合面積を比較的広くすることが可能であり、光源基板２１を主基板１に対して強固に接合させることができる。したがって、ＬＥＤモジュール２を正確に位置決めすることが可能であり、画像読取装置Ａ１からの線状光を所望の状態で照射することができる。
【００２５】
貫通孔１４に光源基板２１を部分的に挿入することにより、光源基板２１と主基板１とが嵌合状態となる。これにより、光源基板２１を主基板１に対して起立した姿勢でより強固に接合することが可能である。
【００２６】
光源基板２１には、たとえばクリップピンなどの接合のための専用の部材を付加する必要がない。光源基板２１に、スルーホール電極に類似の構造を形成することは、比較的容易である。したがって、画像読取装置Ａ１の製造工程が不当に煩雑となることを回避することができる。レーザなどを用いた局所加熱によってハンダペースト１３ａをバンプ１３とする手法によれば、ＬＥＤチップ２６を損傷させるおそれが少ない。
【００２７】
図４および図５は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００２８】
図４は、本発明に係る配線基板の接合構造の他の例を用いた画像読取装置Ａ２を示している。本実施形態においては、バンプ１３が導電性エポキシ樹脂によって形成されている点、および凹部１５が主基板１に形成されている点が、上述した実施形態と異なっている。主基板１には、図２に示す複数の貫通孔１４に代えて、複数の凹部１５が形成されている。各凹部１５には、光源基板２１のうち隣り合う溝２４に挟まれた部分が挿入されている。本実施形態の場合、主基板１に導電性エポキシ樹脂ペーストを塗布した後に、このペーストが完全に硬化するまでの間に、溝２４が上記ペーストを覆うようにＬＥＤモジュール２を主基板１に取り付ける。この後に上記ペーストが硬化すると、導電性エポキシ樹脂からなるバンプ１３によって光学基板２１と主基板１とが接合される。
【００２９】
このような実施形態によっても、光学基板２１を主基板１に対して起立した姿勢で強固に接合することができる。また、光学基板２１と主基板１とを接合する工程において、加熱処理を施す必要がないため、ＬＥＤチップ２６の損傷を回避するのに好適である。
【００３０】
図５は、本発明に係る配線基板の接合構造のさらに他の例を用いた画像読取装置Ａ３を示している。本実施形態においては、バンプ１３の材質、主基板１の構造、および金具８を備えている点が、上述した実施形態と異なっている。バンプ１３は、導電性シリコーン樹脂によって形成されている。このような材質からなるバンプ１３は、強力な接着機能を有しない一方、弾性に富むものとなっている。主基板１には、上述した実施形態における貫通孔１４あるいは凹部１５は形成されていない。また、金具８は、主基板１を抱えるようにして、ケース７に取り付けられている。具体的には、金具８の舌部８１がケース７に形成された凹部７１に引っ掛けられている。これにより、光学基板２１と主基板１には、金具８の弾性力が付勢される。この弾性力によって、バンプ１３が適度に圧縮され、溝２４を覆う導電膜２５に密着する。したがって、このような実施形態によっても、光源基板２１と主基板１とを強固に結合することができる。
【００３１】
本発明に係る配線基板の接合構造および画像読取装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る配線基板の接合構造および画像読取装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００３２】
バンプ１３は、主基板１と光源基板２１とを互いに導通させ、場合によっては接合するのに適したものであれば、その材質および形状は上述した実施形態に限定されない。たとえば、バンプ１３の材質を熱可塑性樹脂とすれば、６０〜１００℃程度に昇温することにより再接着が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る画像読取装置の一例を示す要部断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図３】本発明に係る配線基板の接合構造を形成する工程を示す要部斜視図である。
【図４】本発明に係る画像読取装置の他の例を示す要部断面図である。
【図５】本発明に係る画像読取装置のさらに他の例を示す要部断面図である。
【図６】従来の画像読取装置の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ１，Ａ２，Ａ３  画像読取装置
１      主基板（第１の配線基板）
２      ＬＥＤモジュール
３      導光体
５      センサＩＣチップ（受光手段）
６      保護ガラス
７      ケース
１１    基材
１２    （第１の）配線パターン
１３    （導電性）バンプ
１４    貫通孔
１５    凹部
２１    光源基板（第２の配線基板）
２２    基材
２３    （第２の）配線パターン
２４    溝
２５    導電膜
２６    ＬＥＤチップ
２７    ケース
３１    入射面
３２    反射面
３３    出射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009130101.tif 000006
【図５】
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【図６】
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