电子电路、光源装置以及电子电路的制造方法与流程

本发明涉及一种具有安装在基板上的电子部件的电子电路、一种具有所述电子电路的光源装置、以及一种用于制造其上有所述电子部件安装在所述基板上的电子电路的方法。

背景技术：
一般地，电子部件包括作为连接端的引脚。在通过使用多个电子部件制造电子电路的情况下，电子部件安装在基板上。作为将电子部件安装于基板上的方法，例如有已知的通孔安装法。对于通孔安装法，将电子部件的引脚插入到所提供的与基板上安装位置处的引脚的数量及位置相一致的通孔中，并且通过焊接等方式固定。近几年来，在电子电路中高密度安装电子部件的需求增加。例如，根据电子元件的示例，在一些激光二极管（下文称为“LD（激光二极管）”）中，将多个发光元件放置在单一的部件中，从而可以用多个光束（即所谓的多光束）来实现照射。在能够用多光束实现照射的激光二极管阵列（下文称为“LDA（激光二极管阵列）”）中，与发光元件对应的引脚以小间距周向地布置。在LDA以通孔方式安装在基板上的情况下，有必要在基板上以小间距形成多个通孔。而且，在LDA以通孔方式安装在基板上的情况下，有必要将引脚插入通孔中以焊接所述引脚。为了将引脚插入以小间距提供的通孔中，增加通孔的直径以便于插入引脚是可以理解的。为了便于将引脚插入基板中，一般地，理想的是形成具有四倍于引脚直径的通孔。但是，在这种情况下，增加引脚的数量和减少间距（pitch）是必要的。当相对于引脚直径具有足够尺寸的通孔在基板上形成，相邻的通孔变薄且导致破裂，以致这些通孔无法形成。此外，在将引脚插入以小间隔提供的通孔的情况中，改变引脚（形成）的形状从而增加引脚之间的间距是可以理解的。通过进行引脚上的成型，可以通过增加基板上的通孔之间的间隔而易于进行附接。但是，还是在这种情况下，LDA的引脚直径是0.3mm（例如），其小于相关技术的LD的引脚之间，例如0.45mm。换言之，LDA的引脚趋向于被外部力所变形。因此，在LDA安装在基板上的情况中，即使引脚已经受到成型，也难以在将引脚引导至基板的同时使引脚保持成型时的状态。此外，在LAD安装于相同基板的情况中，即使执行所述成型也不可能保证引脚之间的足够间距以获取附接中的优势，因为LDA之间的附接间距由于光学限制而相互接近。另外，为了在相同基板上以小间距安装LDA以增加印制速度和分辨率（definition），有必要使副扫描方向的管束间隔一致，也就是有必要在将LDA装配至基板上之前在副扫描光束之间执行所谓的间距调整。因此，替代通过形成通孔并安装电子部件而制造电子电路的方法，已知有另一种制造电子电路的方法：在基板上提供相对于单个电子部件的单个大孔，并且将电子部件的引脚焊接至基底，例如，如专利文献1（日本专利申请登记号JP-2638953-B1，即JP-H02-23540-A）、专利文献2（日本专利申请公开号JP-H07-154046-A）和专利文献3（日本专利申请公开号JP-2006-072136-A）所述。图1是示出根据相关技术的电子电路100的剖视图。如图1所示，在通过使用专利文献1的技术而制造电子电路100的情况中，孔11形成于基板10上。所述孔11的直径大于LDA20的引脚21所放置的位置的圆周的直径（下文称为“引脚圆直径”）。参考专利文献1的技术，使引脚21穿过所述孔11，并且通过焊料30将引脚21固定在与LDA20所安装的基底10的表面相对的表面（下文称为“背面”）。此外，参考专利文献2和专利文献3的技术，引脚21沿基板10的背面弯曲并且通过焊料30a固定。但是，参考如图1所示的专利文献1的技术，与穿过通孔焊接引脚的方法相比，对于引脚21，朝向孔11这一侧用焊料30包裹是不充分的，并且，角焊缝（fillet）的形成不充分。为此，专利文献1的技术缺乏LDA20的固定状态的稳定性。图2是示出根据相关技术的电子电路的另一个剖面图。在如专利文献2和3所述的引脚21沿基板10的背面弯曲并由焊料30固定的情况中，如果引脚之间代表相邻的LDA20之间的间隔的距离减少的话，那么会产生一种所谓的焊桥，如图2所示相邻的焊料30a在焊桥中相互接触。因此，在专利文献2和3中的技术，不可能以小间距安装LDA20。

技术实现要素：
本发明之目的是提供一种电子电路，其中具有多个引脚的电子部件通过高可靠性的简单方法而安装在基板上。根据一个方面，电子电路具有安装在基板上的电子部件。电子部件具有多个电性地连接到基板上线路的引脚。该基板形成具有比引脚之间的最大距离更大的尺寸的孔。该引脚在被多个弯曲部分弯曲时，从引脚的尖端侧将该引脚插入孔中，并且用焊料将引脚固定至基板。因此，可以通过能够获得高可靠性的简单方法而将具有多个引脚的电子部件安装在基板上。附图说明图1是示出根据相关技术的电子电路的剖视图；图2是示出根据相关技术的电子电路的剖视图；图3是示出根据本发明的一种实施方式的电子电路的剖视图；图4是示出图3的电子电路的后视图；图5A和5B分别是示出安装在图3的电子电路上的电子部件的侧视图和后视图；图6是示出根据本发明的一种实施方式的电子电路的剖视图；图7是示出根据本发明的一种实施方式的电子电路的剖视图；图8是示出根据本发明的一种实施方式的电子电路的剖视图；图9是示出包括根据本发明的一种实施方式的光源装置的光学扫描器的概要透视图；图10是示出在图9的光源装置的副扫描方向的间距调整的示例的概要视图；图11是示出图10的间距调整之后的LDA的概要视图；图12是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造根据本发明的一种示例性实施方式的电子电路的方法中插入夹具压头（jigbit）之前的状态；图13是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中插入夹具压头之后的状态；图14是示出在在制造电子电路的方法中凹口与引脚之间的位置关系的后视图；图15是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中每个引脚在第一弯曲区域而弯曲；图16是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中用成型夹具塑造引脚之前的状态；图17是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中当用成型夹具塑造引脚时的状态；图18是示出在制造电子电路的方法中用成型夹具塑造引脚之后的状态；图19是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中的引脚的焊接状态；图20是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中取出夹具压头之后的状态；以及图21是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中电子电路完成的状态。具体实施方式以下将参考附图描述根据本发明的示例性实施方式的电子电路、具有所述电子电路的光源装置、以及用于制造所述电子电路的方法。电子电路（1）首先，将描述根据本发明的电子电路的实施方式。图3是示出根据本发明的电子电路的一种实施方式的剖视图。图4是示出电子电路的实施方式的后视图。电子电路1包括基板10和具有多个引脚21的LDA20。在多个电子部件安装在电子电路1上的示例中，安装有两个LDA。在基板10上形成孔11。孔11的尺寸大于引脚21的引脚圆直径（大于引脚之间的最大距离）。孔11设置成与要安装的LDA20的数量一致。基板10的背面具有作为线路的电路图案以电性地连接至引脚21。此外，基板10的LDA20安装在与基板10的背面相反的表面上（下文称之为“正面”）。图5A和5B分别是示出安装在电子电路1上的LDA20的侧视图和后视图。根据本发明的电子部件不限于LDA，而可以是任何具有多个引脚的电子部件，例如，发光二极管、各式电容或电阻，等等。LDA20具有设置在壳体22中的引脚21。引脚21设置在壳体22上的表面与处于安装状态的基板10的正面相对。此外，引脚21放置在具有引脚圆直径d的引脚圆上（即，在相同圆周上）。如图3和4所示，在LDA20中，引脚21沿从正面到背面的方向穿过基板10的孔11，并且通过焊料31固定至基板10。所述引脚21每个都具有多个弯曲部分，所示为第一弯曲部分23和第二弯曲部分24，如朝向剖视侧面的方向上所见，第一弯曲部分23和第二弯曲部分24在基板10的背面附近沿朝向孔11的周壁的方向弯曲。引脚21的在第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之间的部分用焊料31焊接。如上所述，从第一弯曲部分23至第二弯曲部分24的部分沿朝向孔11的周壁的方向（图3的横向方向）弯曲，并且，从第二弯曲部分24至尖端的部分沿垂直于基板10的方向（引脚21的延伸方向：图3的竖直方向）弯曲。换言之，引脚21在第一弯曲部分23和第二弯曲部分24处以不同的方向弯曲。在多个弯曲部分中处于与引脚21的尖端最远距离的第一弯曲部分23的弯曲方向相当于引脚21彼此分开的方向。换言之，引脚21在第一弯曲部分23处的弯曲方向相当于引脚靠近基板10的方向。在多个弯曲部分中处于与引脚21的尖端最近距离的第二弯曲部分24的弯曲方向相当于引脚21彼此靠近的方向。换言之，引脚21在第二弯曲部分24处的弯曲方向相当于引脚与基板10分开的方向。引脚21的在第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之间的部分与连接区（未示出）接触，该连接区是设置在基板10的背面的电路图案的终端。如上所述形成第一弯曲部分23和第二弯曲部分24。因此，在电子电路1中，焊料31以在基板10的背面环绕引脚21的方式形成焊料角焊缝（solderfillet）。此外，通过如上所述形成第一弯曲部分23和第二弯曲部分24，在电子电路1中相邻LDA20的引脚21之间的距离C能够大于根据图1和2中所示的相关技术的电子电路中的引脚之间距离。因此，根据电子电路1，可以通过能够获得高焊接可靠性的简单方法将具有引脚21的LDA20安装在基板10上。电子电路（2）接下来，对于根据本发明的电子电路的另一种实施方式，将解释其与上述实施方式的区别。图6是示出根据本实施方式的电子电路的侧剖视图图。图6所示的电子电路1A不同于根据上述实施方式所述的电子电路1：电子电路1A的弯曲部分除了第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之外还有第三弯曲部分25。引脚21沿一个方向弯曲以在第一弯曲部分23处接近基板10，接着沿一个方向弯曲以在第三弯曲部分25处进一步接近基板10（朝向基板的背面的方向）。第二弯曲部分24的弯曲方向相当于从基板10分离的方向，与根据上述实施方式的电子电路1中的方式相同。引脚21的在第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之间的部分与连接区（未示出）接触，该连接区是设置在基板10的背面的电路图案的终端。如上所述形成第一弯曲部分23、第二弯曲部分24和第三弯曲部分25。因此，在电子电路1A中，焊料31以以在基板10的背面环绕引脚21的方式形成焊料角焊缝。此外，通过如上所述形成第一弯曲部分23、第二弯曲部分24和第三弯曲部分25，在电子电路1A中相邻LDA20的引脚21之间的距离C能够大于根据图1和2中所示的相关技术的电子电路中的引脚之间距离。因此，根据电子电路1A，可以通过能够获得高焊接可靠性的简单方法将具有引脚21的LDA20安装在基板10上。电子电路（3）接下来，对于根据本发明的电子电路的另一种实施方式，将解释其与上述实施方式的区别。图7是示出根据本实施方式的电子电路的侧剖视图图。图7所示的电子电路1B中的第一弯曲部分23和第二弯曲部分24的弯曲角度不同于根据上述实施方式的电子电路1中的弯曲角度。在第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之间的引脚21的部分不在沿着基板10的方向上弯曲，而是在以预定的角度与基板10分离的方向上弯曲。换言之，在第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之间的部分并不与基板的背面接触。，引脚21的在第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之间并邻近第一弯曲部分23的一区域与连接区（未示出）接触，该连接区是设置在基板10的背面的电路图案的终端。以上述方式形成第一弯曲部分23和第二弯曲部分24。因此，在电子电路1B中，焊料31以在基板10的背面环绕引脚21的方式形成焊料角焊缝。此外，通过如上所述形成第一弯曲部分23和第二弯曲部分24，在电子电路1B中相邻LDA20的引脚21之间的距离C能够大于根据图1和2中所示的相关技术的电子电路中的引脚之间距离。因此，根据电子电路1B，可以通过能够获得高焊接可靠性的简单方法将具有引脚21的LDA20安装在基板10上。电子电路（4）接下来，对于根据本发明的电子电路的另一种实施方式，将解释其与上述实施方式的区别。图8是示出根据本实施方式的电子电路的侧剖视图图。图8所示的电子电路1C中的LDA20的引脚21的第一弯曲部分23和第二弯曲部分24的弯曲角度不同于根据上述实施方式的电子电路1中的弯曲角度。在第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之间的引脚21的部分不沿着基板10而设置，而是弯曲成U形。，引脚21的在第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之间并邻近第一弯曲部分23的区域与连接区（未示出）接触，该连接区是设置在基板10的背面的电路图案的终端。如上所述形成第一弯曲部分23和第二弯曲部分24。因此，在电子电路1C中，焊料31以在基板10的背面环绕引脚21的方式形成焊料角焊缝。此外，通过如上所述形成第一弯曲部分23和第二弯曲部分24，在电子电路1C中相邻LDA20的引脚21之间的距离C能够大于根据图1和2中所示的相关技术的电子电路中的引脚之间距离。因此，根据电子电路1C，可以通过能够获得高焊接可靠性的简单方法将具有引脚21的LDA20安装在基板10上。光源装置接下来，将描述根据本发明的光源装置的实施例。在以下描述中，将以包括光源装置的光学扫描器作为示例进行解释。图9是示出包括根据本发明的一种实施方式的光源装置的光学扫描器的一个实施方式的概要透视图。在图9中，参考标识20表示具有多个发光点的LDA。该LDA20被焊接至基板10，以配置根据本发明的实施方式的光源装置。此外，在图9中，参考标识2（2a、2b）表示入射镜，3表示耦合透镜，4表示光通量分离器（偏转光束分离器），5（5a、5b）表示柱面透镜。此外，在图9中，参考标识6（6a、6b）表示光圈快门（光圈），7表示用作偏转装置（具有四个偏转反射面的多边形镜）的偏转器，8表示扫描透镜，9表示光路反射镜。此外，在图9中，参考标识50表示用于被扫描表面的感光器，51（51a、51b）表示具有可以改变偏振状态的平行片形状的第一光学装置（λ/4片），52表示具有可以改变偏振状态的平行片形状的第二光学装置（λ/4片）。多边形镜7以恒定角速度沿图9的箭头方向绕由驱动机构（未示出）设定的轴为旋转轴而旋转。主扫描方向设定为从LDA20所发出的光通量所偏转且被多边形镜7所扫描的方向，而副扫描方向设定为与主扫描方向正交的方向。从LDA20所发出的发散光通量穿过λ/4片52，从而被耦合透镜3转换成几乎平行的光通量。从耦合透镜3发出的光通量入射到光通量分离器4上。从LDA20所发出并入射到光通量分离器4上的光通量被分成两个部分，从光通量分离器4发出的光通量被改变成两个光通量。通过柱面透镜5，从光通量分离器4发出的所述两个光通量均在邻近多边形镜7的偏转反射表面的主扫描方向上被转换成长线图像。穿过柱面透镜5并在副扫描方向上被转换的光通量穿过光圈6以使感光器50的表面的光束半径稳定，并且还穿过λ/4片51，从而在邻近多边形镜7的偏转反射表面的主扫描方向上被转换成长线图像。图10是示出在光源装置的如箭头B所示的副扫描方向的间距调整的示例的概要视图。如图10所示，在根据本实施方式的光源装置中，LDA20a-20d在相同基板的如箭头B所示的副扫描方向上以定间距放置。通过在如箭头所示A的主扫描方向上改变位置来布置LDA20a-20d（如图所示，在垂直于基板的方向（图10中的横向方向）上倾斜）。图11是示出经过间距调整之后的LDA20的概要视图。如图11所示，在副扫描方向上受到间距调整之后的LDA20在主扫描方向上以预定角度倾斜并且被固定至基板。如上所述，在根据本实施方式的光源装置中，当LDA20安装在相同的基板上，即使在LDA20之间的附接间距由于光学限制而相互接近的情况下，也能够保证引脚之间的距离足够。换言之，在根据本实施方式的光源装置中，在装配LDA20之前使得副扫描间距相同是可能的，也就是，即使在对应的LDA之间的附接间距彼此接近的情况下，也能够进行所谓的副扫描光束之间的间距调整。因此，根据本实施方式的光源装置，能够通过在相同基板上以小间距安装LDA20来提高印制速度和分辨率。制造电子电路的方法接下来，将描述制造电子电路的方法的实施例。图12是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中插入夹具压头40之前的状态。如图12所示，孔11设置在基板10的预定位置。该孔11具有大于引脚21之间的最大距离（引脚圆直径）d的尺寸。LDA20的引脚21从基板10的正面朝向背面插入。在引脚21插入孔11之后，将夹具压头40在一个方向上从基板10的背面插入，以进行引脚成型过程。夹具压头40具有尖端部分40a、中间部分40b和基部端40c。尖端部分40a采用具有梯形截面的旋转体形状，其中尖端的直径小于与中间部分40b连接的部分的直径。尖端部分40a的侧表面形状与第一弯曲部分23的弯曲角度对应。中间部分40b将尖端部分40a基部端40c连接起来，并且中间部分40b侧表面形状对应于第一弯曲部分23和第二弯曲部分24之间这一部分的弯曲角度。基部端40c采用柱形形状，并且对应于从第二弯曲部分24至引脚21的尖端这一部分的弯曲角度。图13是示出LDA20的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中插入夹具压头40之后的状态。如图13所示，当夹具压头40插入孔11中，引脚21在各方向上弯曲以彼此分开，因为夹具压头40的尖端部分40a采用了与每个第一弯曲部分23的弯曲角度相对应的形状。此外，有利地是，使用具有低导热系数的材料（例如陶瓷）来制造夹具压头40。这是因为，当引脚21被夹具压头40固定以焊接引脚21（如下所述）时，应该防止热量从引脚21漏到夹具压头40。图14是示出在制造电子电路的方法中凹口与引脚之间的位置关系的后视图。如图14所示，用于定位引脚21的凹口12设置在基板10上的孔11的圆周上。连接区13设置在每个凹口12的周边。引脚21以如图14所示的接触方式电性地连接到连接区13。图14示出在参考标识21a所指示的引脚由凹口12引导而紧靠连接区13之前的状态。此外，还示出在参考标识21b所指示的引脚由凹口12引导而紧靠连接区13之后的状态。图15是示出LDA20的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中每个引脚21被第一弯曲区域23所弯曲。如图15所示，当夹具压头40进一步插入孔11中，引脚21被使得与孔11的每个边缘接触（凹口的边缘未示出）从而被中间部分40b所弯曲。引脚21被中间部分40b所挤压从而弯曲，以致第一弯曲部分23在引脚21上形成。在第一弯曲部分23处的弯曲方向相当于引脚21彼此分开的方向（引脚靠近基板10的方向）。图16是示出LDA20的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中通过成型夹具41塑造引脚21之前的状态。如图16所示，引脚21置于夹具压头40的基部端40c和成型夹具41之间，而夹具压头40维持在插入状态。成型夹具41具有弯曲表面，该弯曲表面对应于夹具压头40的基部端40c的柱形侧表面。图17是示出LDA20的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中当用成型夹具41塑造引脚21时的状态。当引脚21置于夹具压头40的基部端40c与成型夹具41之间，在引脚21中第二弯曲部分24从第一弯曲部分23在靠近尖端的位置形成。在第二弯曲部分24处的弯曲方向相当于引脚21彼此接近的方向（引脚从基板10分离的方向）。图18是示出LDA20的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中用成型夹具41塑造引脚21之后的状态。如图18所示，在第二弯曲部分24形成之后，成型夹具41从夹具压头40分离。图19是示出LDA的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中的引脚21的焊接状态。如图19所示，在成型夹具41分离之后，在夹具压头40处于插入状态时用焊料31焊接引脚21和基板10通过为了固定进行焊接的位置，焊接在夹具压头40插入时进行。图20是示出LDA20的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中取出夹具压头40之后的状态。如图20所示，在焊接完之后，夹具压头40从孔11移出。图21是示出LDA20的侧剖视图，说明了在制造电子电路的方法中电子电路1完成的状态。如图21所示，当夹具压头40移出后，电子电路完成。如上所述，在制造根据本发明的一种实施方式的电子电路的方法中，在插入基板10所提供的孔11的引脚21上形成弯曲部分，所述孔11的数量对应于LDA20的数量，随后，使焊料31流入连接区13和引脚21之间的每个部分中。因此，可以通过能够获得高焊接可靠性的简单方法而将具有引脚21的LDA20安装在基板10上。因此，根据制造依照本实施方式的电子电路的方法，能够减少将LDA20装配到基板10上的工作过程所需的人工时和时间周期且不增加部件的数量，并且能够提高焊接的可靠性，从而便于以高密度组装电子部件。此外，根据制造依照本实施方式的电子电路的方法，提供用于每个引脚21的定位凹口12，使引脚21紧靠在凹口12的周壁上从而形成第一弯曲部分23。因此，在根据本实施方式的制造电子电路的方法中，能够可靠地使引脚21与邻接凹口12的周壁设置的连接区13相接触。因此，根据制造依照本实施方式的电子电路的方法，能够减少将LDA20装配到基板10上的工作过程所需的人工时和时间周期，并且能够提高焊接的可靠性从而便于以高密度组装电子部件。