(57)【要約】【課題】一定以上の電圧が印加したときのアンチヒューズ素子の動作を安定化でき、従来よりも高い電圧の回路に使用でき、安価に生産可能なアンチヒューズ素子を提供する。【解決手段】本発明は、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の表面の両端部に形成した一対の表面電極３ａ，３ｂと、表面電極３ａ，３ｂ間を接続するアンチヒューズ皮膜４とを有するアンチヒューズ素子１である。アンチヒューズ皮膜４は、バインダ樹脂４１と、導電粒子４２と、絶縁被膜４３を有する絶縁被膜導電粒子４４とを混合してなる。アンチヒューズ皮膜４の通常時の絶縁状態または高抵抗状態を確実に確保でき、従来よりも高い電圧が印加される回路であっても高抵抗値を示すアンチヒューズ素子１にできる。スクリーン印刷にてアンチヒューズ皮膜４を形成することができる。【選択図】図２
2015211173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、前記絶縁性基板の表面の両端部に形成された一対の電極と、これら一対の電極間を接続するアンチヒューズ皮膜とを有し、
前記アンチヒューズ皮膜は、バインダ樹脂と、導電粒子と、絶縁被膜を有する導電粒子とを混合してなる
ことを特徴とするアンチヒューズ素子。
【請求項２】
請求項１記載のアンチヒューズ素子において、
前記絶縁被膜を有する導電粒子は、前記導電粒子の表面の少なくとも一部が前記絶縁被膜にて覆われている
ことを特徴とするアンチヒューズ素子。
【請求項３】
絶縁性基板と、前記絶縁性基板の表面の両端部に形成された一対の電極と、これら一対の電極間を接続するアンチヒューズ皮膜とを有し、
前記アンチヒューズ皮膜は、バインダ樹脂と、絶縁粒子と、導電粒子と、低融点金属からなる導電粒子とを混合してなり、所定の電圧が印加した際に前記低融点金属からなる導電粒子が溶融して導通する
ことを特徴とするアンチヒューズ素子。
【請求項４】
請求項３記載のアンチヒューズ素子において、
前記低融点金属からなる導電粒子は、表面に酸化膜を有する
ことを特徴とするアンチヒューズ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一定以上の電圧が印加した場合に導通または低抵抗化するアンチヒューズ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のＬＥＤを直列に接続した回路では、いずれか一つのＬＥＤが故障してオープン不良（開放不良）を生じると、このＬＥＤに接続された他のＬＥＤへの電流の供給が遮断され発光しなくなるという問題がある。この問題を回避させる目的から、一つまたは複数のＬＥＤに対して並列にアンチヒューズ素子と呼ばれる補償素子を接続している。アンチヒューズ素子は、通常、絶縁状態または高抵抗状態にあり、一定以上の電圧が印加した場合に、導通状態または低抵抗状態になる電子部品である。
【０００３】
この種のアンチヒューズ素子としては、例えば特許文献１に記載のように、誘電体薄膜（絶縁膜）の上下両面に、１００ｎｍ〜５００ｎｍの厚さの高融点貴金属（Ｐｔ，Ａｕ）にて電極膜を形成して素子本体としている。そして、並列接続されたＬＥＤ等が断線等によりオープン不良となったときアンチヒューズ素子に過大な電流が流れ、これにより生じる発熱により電極膜が溶融するとともに誘電体薄膜が分断し、誘電体薄膜を巻き込むような形態で電極膜同士が溶着して電気的に接続する構成とされ、誘電体薄膜を化学溶液堆積法（ＣＳＤ）にて形成し、電極膜をマグネトロンスパッタ法にて形成している。
【０００４】
また、この種のアンチヒューズ素子を用いた構成としては、例えば特許文献２に記載のように、直列接続された発光ダイオードと、これら複数の発光ダイオードの各々に対して各個に並列に接続された補償素子とを備えた発光ダイオード点灯回路が知られている。この発光ダイオード点灯回路は、発光ダイオードに開放不良が発生した場合に、補償素子の両端に設けた導電物で両端子間が溶着して導通する。補償素子は、抵抗素子（抵抗体）がオーバーコートもしくは印刷される絶縁体と、この絶縁体の両側に設けられ抵抗素子の正極側および負極側の両端と接続する２つの端子と、絶縁体と２つの端子の各接続部分もしくはその周辺に形成される低融点導電物とで構成されている。発光ダイオードの開放不良が発生した場合に補償素子に流れる電流により抵抗素子で発生する熱は、絶縁体を介して導電物に伝達し、導電物は所定の温度に達すると溶融する。補償素子は、発光ダイオードの抵抗値の１００倍以上の抵抗値を有し、抵抗素子は、常時通電状態であって抵抗値が高く設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１００９９５号
【特許文献２】特許第４８９９６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の構成においては、誘電体薄膜を化学溶液堆積法で形成し、電極膜をマグネトロンスパッタ法で形成しているため、通電による発熱にて電極膜が溶融しつつ誘電体薄膜を分断するためには、これら誘電体薄膜および電極膜を非常に薄く形成する必要があるが、これら誘電体薄膜および電極膜を非常に薄く形成するための装置が高額であるため、アンチヒューズ素子自体が高額となり、また積層構造であるため工程数が多くなってしまう。また、高融点貴金属（Ｐｔ，Ａｕ）を使用して１００ｎｍ〜５００ｎｍの電極膜としており、通電による発熱で加熱溶融した場合にも、酸化および高抵抗化しない材料としているため、材料費用が高い。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の構成においては、補償素子が発光ダイオードの抵抗値の１００倍以上の抵抗値を有する構成とされ、抵抗素子は常時通電状態であり、抵抗素子の抵抗値が高く設定されている。このため、開放不良が発生した場合にも抵抗素子に電流が流れにくく発熱しにくいことから、抵抗素子と離れた位置にある導電物へ熱が伝わりにくく、さらには導電物同士が離れているため溶融しても両端子間を短絡させるまでに時間がかかってしまい、動作が不安定となる可能性がある。
【０００８】
さらに、アンチヒューズ機能を有する導電物（ＬＥＤのオープン不良時に通電状態となる材料）を抵抗体とは別個に設けたものや、絶縁層と導電層とを積層してアンチヒューズ機能を有するものにおいて、通常絶縁状態でＬＥＤのオープン不良時に通電状態となる粒子を、常時通電状態となる導電粒子とともにペーストに混合したアンチヒューズペーストを用いることは知られていない。
【０００９】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、一定以上の電圧が印加されたときのアンチヒューズ素子の動作を安定化させるとともに、従来よりも高い電圧の回路に使用することができ、安価に生産可能なアンチヒューズ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の表面の両端部に形成された一対の電極と、これら一対の電極間を接続するアンチヒューズ皮膜とを有し、前記アンチヒューズ皮膜は、バインダ樹脂と、導電粒子と、絶縁被膜を有する導電粒子とを混合してなることを特徴としている。
【００１１】
このように構成した本発明は、絶縁被膜を有する導電素子をアンチヒューズ皮膜に混合させたことにより、一定以上の電圧が印加されたときに安定して動作するアンチヒューズ素子を得ることができる。アンチヒューズ皮膜の通常時の絶縁状態または高抵抗状態を確実に確保することができ、従来よりも高い電圧の回路に使用可能なアンチヒューズ素子にできる。また同時に、バインダ樹脂と、導電粒子と、絶縁被膜を有する導電粒子とを混合してなるアンチヒューズ皮膜としたため、例えばスクリーン印刷にてアンチヒューズ皮膜が形成可能となる。よって、より安価な生産が可能となる。
【００１２】
また本発明は、上記発明において、前記絶縁被膜を有する導電粒子は、前記導電粒子の表面の少なくとも一部が前記絶縁被膜にて覆われていることを特徴としている。
【００１３】
このように構成した本発明は、アンチヒューズ皮膜に所定以上の電圧が印加した場合に、表面の少なくとも一部が絶縁被膜にて覆われた導電粒子が溶融等し、絶縁被膜にて覆われた部分が導通または低抵抗化する。したがって、一定以上の電圧が印加されたときに安定して動作するアンチヒューズ素子を得ることができ、また従来よりも高い電圧の回路に使用可能なアンチヒューズ素子にできる。
【００１４】
また本発明は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の表面の両端部に形成された一対の電極と、これら一対の電極間を接続するアンチヒューズ皮膜とを有し、前記アンチヒューズ皮膜は、バインダ樹脂と、絶縁粒子と、導電粒子と、低融点金属からなる導電粒子とを混合してなり、所定の電圧が印加した際に前記低融点金属からなる導電粒子が溶融して導通することを特徴としている。
【００１５】
このように構成した本発明は、所定の電圧が印加した際に、アンチヒューズ皮膜に混合した低融点金属からなる導電粒子が溶融して導通する。したがって、一定以上の電圧が印加されたときに安定して動作するアンチヒューズ素子を得ることができる。また、所定の電圧以下の電圧が印加した場合の、アンチヒューズ皮膜の高抵抗状態を確実に確保でき、従来よりも高い電圧の回路に使用可能なアンチヒューズ素子にできる。また同時に、バインダ樹脂と、絶縁粒子と、導電粒子と、低融点金属からなる導電粒子とを混合してなるペーストにてアンチヒューズ皮膜を形成したため、例えばスクリーン印刷にてアンチヒューズ皮膜が形成可能となる。よって、より安価な生産が可能となる。
【００１６】
また本発明は、上記発明において、前記低融点金属からなる導電粒子は、表面に酸化膜を有することを特徴としている。
【００１７】
このように構成した本発明は、所定の電圧が印加した際に、アンチヒューズ皮膜に混合した低融点金属からなる導電粒子が溶融し、この導通粒子の表面の酸化膜が破損して導通する。したがって、表面に酸化膜を有する低融点金属からなる導電粒子を用いることにより、一定以上の電圧が印加されたときに安定して動作するアンチヒューズ素子を得ることができる。また、所定の電圧以下の電圧が印加した場合の、アンチヒューズ皮膜の絶縁状態または高抵抗状態をより確実に確保することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、一定以上の電圧が印加されたときに安定して動作するアンチヒューズ素子を得ることができる。また、アンチヒューズ皮膜の通常時の絶縁状態または高抵抗状態を確実に確保でき、従来よりも高い電圧の回路に使用可能なアンチヒューズ素子にできる。また同時に、例えばスクリーン印刷にてアンチヒューズ皮膜が形成可能となるため、より安価な生産を可能にできる。なお、前述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアンチヒューズ素子を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】上記アンチヒューズ素子中のアンチヒューズ皮膜の構成を示す図で、（ａ）は動作前の状態図、（ｂ）は動作後の状態図である。
【図３】上記アンチヒューズ皮膜の組成を示す表である。
【図４】上記アンチヒューズ皮膜の製造に用いるアンチヒューズペーストの製造工程を示すフローチャートである。
【図５】上記アンチヒューズ素子の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】上記アンチヒューズ素子の他の表面電極の形状を示す平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るアンチヒューズ素子中のアンチヒューズ皮膜の構成を示す図で、（ａ）は動作前の状態図、（ｂ）は動作後の状態図である。
【図８】上記第２実施形態に係るアンチヒューズ皮膜の組成を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るアンチヒューズ素子１は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、略平板状の絶縁性基板２と、この絶縁性基板２の両端部に設けられた表面電極３ａ，３ｂと、これら表面電極３ａ，３ｂ間をつなぐアンチヒューズ皮膜４と、これらアンチヒューズ皮膜４および表面電極３ａ，３ｂを覆う保護膜５とを備えている。このアンチヒューズ素子１は、通常時に数百ｋΩ〜数ＭΩ程度の高い抵抗値を有するため、電流が流れにくく、電圧も５Ｖ以下程度しか印加されない。一方、ＬＥＤの故障等によってオープン不良が起こった場合に、数十Ｖの電圧が印加され、アンチヒューズ皮膜４に含有される、後述する絶縁被膜導電粒子４４を覆う絶縁被膜４３が電圧によりなだれ式に逐次破壊され、１Ω〜２Ω程度の低抵抗状態となる。
【００２１】
絶縁性基板２は、例えばアルミナ基板であって、平面視矩形状の平板体とされている。絶縁性基板２の表面の長手方向の両端部には、表面電極３ａ，３ｂがそれぞれ被覆されている。これら表面電極３ａ，３ｂは、絶縁性基板２の表面において、例えば１００μｍ以下の所定の電力集中箇所であるギャップＡを介して設けられている。これら表面電極３ａ，３ｂの表面側の端部は、図１（ｂ）に示すように、絶縁性基板２の幅方向に対して平行とした構成や、図６に示すように、絶縁破壊する箇所を集中させて再現性を向上させる観点から、絶縁性基板２の幅方向の中心位置が最も近接したテーパ状（三角形状）とした構成とされている。なお、絶縁性基板２の裏面の両端部に裏面電極を形成したり、絶縁性基板２の両側面部に側面電極を形成しても良い。
【００２２】
表面電極３ａ，３ｂは、銀（Ａｇ）等の通常の抵抗器に使用される材料にて形成されている。これら表面電極３ａ，３ｂは、例えばスクリーン印刷、フォトリソグラフィにて適宜選択されて形成されている。これら表面電極３ａ，３ｂ間のギャップＡが狭いと、単位長さ当たりに印加する電圧が高くなり容易に絶縁破壊しやすくなるため、表面電極３ａ，３ｂ間に極狭いギャップＡを設けている。これら表面電極３ａ，３ｂ間のギャップＡは、薄膜フォトリソグラフィで形成する場合は２０μｍ〜３０μｍ程度、スクリーン印刷で形成する場合は８０μｍ〜１００μｍ程度に形成されている。このギャップＡの形成は、レーザートリミングにて行なうこともでき、この場合は３０μｍ〜４０μｍ程度となる。なお、この表面電極３ａ，３ｂ上に、めっきや樹脂電極を厚塗りしてもよい。
【００２３】
アンチヒューズ皮膜４は、図２（ａ）に示すように、バインダ樹脂４１と、導電粒子４２と、表面に絶縁被膜４３を有する絶縁被膜導電粒子４４と、絶縁粉末（絶縁粒子）４５とを混合したペーストにて形成されている。バインダ樹脂４１は、オープン不良による動作時に高温になるため、このバインダ樹脂４１としては、耐熱性を有するシリコーン樹脂が好ましい。一方で、バインダ樹脂４１は、熱で炭化しても問題はないため、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の他の樹脂も使用できる。
【００２４】
導電粒子４２は、表面に絶縁被膜による被覆を有さない導電粒子である。導電粒子４２と絶縁粉末４５、および絶縁被膜導電粒子４４との混合バランスによって、アンチヒューズ皮膜４の初期の抵抗値が決まり、アンチヒューズ素子１の動作を変化させることができる。また、表面が被覆された絶縁被膜導電粒子４４の絶縁被膜４３が厚くなるにつれて通常動作時に通電しにくく（トンネル効果が起こらなく）なり、一方では完全な絶縁状態ではアンチヒューズ素子１としての動作が期待できないので、表面に被覆を有さない導電粒子４２を混合して導電性を調整している。導電粒子４２は、金属よりもやや比抵抗が高いカーボン、または金属酸化物が望ましい。また、導電粒子４２は、表面に絶縁被膜４３を有する絶縁被膜導電粒子４４と同じ材料でもよい。すなわち、導電粒子４２としては、例えばグラファイト、カーボンブラック、ルテニウム酸化物、ニッケル、ケイ素、炭化ケイ素等が使用できる。
【００２５】
絶縁被膜導電粒子４４は、表面に絶縁被膜４３を設けた導電粒子４２´であり、例えば樹脂、金属酸化物、または有機物からなる絶縁被膜４３にて表面を被覆した導電粒子４２´を使用する。特に、絶縁被膜導電粒子４４としては、アンチヒューズ素子１を、複数のＬＥＤを直列に接続した回路に接続した状態でオープン不良が発生した場合に、図２（ｂ）に示すように、絶縁被膜４３内部の導電粒子４２´が絶縁被膜４３を破って露出し、導電粒子４２および絶縁被膜導電粒子４４同士が接触することで導通を確保し低抵抗状態となる。また、導電粒子４２´として使用する金属材料は、特に限定されないものの、次の条件のいずれかを満たすものが望ましい。
【００２６】
［条件１］ペースト材料として入手しやすい金属の粉体材料であること。例えば、銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），ニッケル（Ｎｉ）等。
［条件２］ジュール熱にて絶縁被膜４３内部の導電粒子４２´を溶融させても良いため、融点の低い金属材料であること。例えば、アルミニウム（Ａｌ：融点６６０℃）,錫（Ｓｎ：融点２３０℃），インジウム（Ｉｎ：融点１６０℃），はんだ等。
【００２７】
絶縁被膜４３の材料としては、樹脂、金属酸化物または有機物のいずれか１種類を使用することが望ましい。例えば、絶縁被膜４３としては、シリコーン樹脂被膜，ＳｉＯ２等のＳｉ系被膜の他、ステアリン酸被膜等を用いることができる。絶縁被膜４３の被覆方法としては、ゾルゲル法，塗布，ボールミル，めっき等の公知の方法を用いることができる。絶縁被膜４３の膜厚は、導電粒子４２´間にサブミクロン程度のギャップができる程度に薄く形成されている。絶縁被膜４３は、導電粒子４２´を他の導電粒子４２，４２´と離す程度に表面の一部に絶縁膜があれば十分な機能を確保できるため、連続膜である必要はなく、穴を有する膜や、絶縁被膜導電粒子４４の少なくとも一部を被覆している程度であっても良いが、通常時に導通しない（低抵抗化しない）程度にできる限り薄く弱く形成されている。すなわち、絶縁被膜４３は、薄く形成されていることから、トンネル効果やホッピング、部分放電等により、導電粒子４２´の電子が移動する場合があるものの、印加される電圧が低い場合には、部分的な破壊が生じ得るのみで全路破壊に至らず、一定以上の電圧が印加された場合にのみ絶縁被膜４３が破壊されて全路破壊に至り、瞬時にアンチヒューズとして動作させることができる。
【００２８】
さらに、導電粒子４２および絶縁被膜導電粒子４４としては、数μｍ程度の粒子径とする。この結果、動作後（絶縁破壊後）において、粒子径が大きいほど電流が流れる粒子数が少なくなるため粒界での抵抗が少なく、低抵抗化が可能となる。
【００２９】
絶縁粉末４５としては、例えばＳｉＯ２粉末等を使用する。絶縁粉末４５は、導電粒子４２間に絶縁粉末４５を介在させて導電粒子４２間の間隔を調整して抵抗値を調整することを目的としたり、ペースト時の粘度調整のために添加したりするものであって、導電粒子４２および絶縁被膜導電粒子４４の添加量とのバランスを取ってアンチヒューズ皮膜４全体の抵抗値を調整する。
【００３０】
具体的に、アンチヒューズ皮膜４のペースト時の混合量（ペースト全量＝１００ｖｏｌ％）は、図３に示すとおりである。図３中の添加剤は、分散剤，界面活性剤等である。また、アンチヒューズ皮膜４は、絶縁被膜導電粒子４４が導通する前（動作前）の状態においては、導電性を有する構成が導電粒子４２のみで、絶縁性を有する構成が絶縁被膜導電粒子４４、絶縁粉末４５とバインダ樹脂４１である。これに対し、絶縁被膜導電粒子４４が導通した後（動作後）の状態においては、導電性を有する構成が、導電粒子４２および絶縁被膜導電粒子４４となり、絶縁性を有する構成が、絶縁粉末４５とバインダ樹脂４１のみとなる。
【００３１】
よって、アンチヒューズ皮膜４の実施可能範囲としては、パーコレーション理論に基づくパーコレーションライン（導通の閾値）が４０〜５０ｖｏｌ％で固定しているため、導電粒子４２が３５〜４５ｖｏｌ％（最適値：４０ｖｏｌ％）、絶縁被膜導電粒子４４が１０〜２０ｖｏｌ％（最適値：１５ｖｏｌ％）、バインダ樹脂４１が３５〜４５ｖｏｌ％（最適値：４０ｖｏｌ％）、絶縁粉末４５が０〜１５ｖｏｌ％となる。
【００３２】
すなわち、最適値を基準とすると、オープン不良前の導電性を有する構成が導電粒子４２のみの４０ｖｏｌ％で、絶縁性を有する構成が絶縁被膜導電粒子４４およびバインダ樹脂４１の５５ｖｏｌ％（１５ｖｏｌ％＋４０ｖｏｌ％）となり、パーコレーションラインが４０〜５０ｖｏｌ％であるためアンチヒューズ素子１として必要な絶縁性が確保される。一方、オープン不良後の導電性を有する構成が導電粒子４２および絶縁被膜導電粒子４４の５５ｖｏｌ％（４０ｖｏｌ％＋１５ｖｏｌ％）となり、絶縁性を有する構成がバインダ樹脂４１のみの４０ｖｏｌ％となり、パーコレーションラインを越えるため、アンチヒューズ皮膜４の導電性が確保され低抵抗状態となる。
【００３３】
（製造方法）
次に、上記第１実施形態に係るアンチヒューズ素子１の製造方法について、図４および図５を参照して説明する。
【００３４】
図４に示すように、例えば銀（Ａｇ）からなる所定の粒子径の導電粒子４２´を準備する（Ｓ１）。次いで、例えばゾルゲル法を用いて導電粒子４２´の表面に、ＳｉＯ２からなる絶縁被膜４３を形成し、絶縁被膜導電粒子４４とする（Ｓ２）。さらに、Ｓ２にて形成した絶縁被膜導電粒子４４に加え、バインダ樹脂４１、導電粒子４２、絶縁粉末４５、添加剤および溶剤のそれぞれをミキサー（図示せず）に入れて撹拌して混合し（Ｓ３）、アンチヒューズ皮膜４の形成に用いるペースト状のアンチヒューズペーストとする（Ｓ４）。
【００３５】
アンチヒューズ素子１は、図５に示すように、アルミナ等からなる大判の絶縁性基板（図示せず）を用意する（Ｓ５）。この大判の絶縁性基板は、縦横の分割溝を備え、各区画毎に個片に分割可能となっている。フォトリソグラフィまたは印刷にて大判の絶縁性基板の各区画毎の所定の位置に表面電極３ａ，３ｂをそれぞれ形成する（Ｓ６）。この後、表面電極３ａ，３ｂ間のギャップＡを覆うように、Ｓ４にて作成したアンチヒューズペーストを印刷してアンチヒューズ皮膜４を形成する（Ｓ７）。次いで、アンチヒューズ皮膜４および表面電極３ａ，３ｂを覆うようにペースト材を印刷して保護膜５を形成する（Ｓ８）。この後、大判の絶縁性基板を個片分割して、個々のアンチヒューズ素子１となる絶縁性基板２とする（Ｓ９）。さらに、表面電極３ａ，３ｂの表面にめっき層を適宜形成し（Ｓ１０）、アンチヒューズ素子１とする（Ｓ１１）。なお、必要に応じて裏面電極および側面電極を形成しても良い。
【００３６】
（作用効果）
以上から、本発明の第１実施形態に係るアンチヒューズ素子１は、図２（ａ）に示すように、バインダ樹脂４１、導電粒子４２、および絶縁被膜導電粒子４４を混合してなるアンチヒューズ皮膜４を有する構成としている。この結果、アンチヒューズ素子１を、複数のＬＥＤを並列に接続した回路（図示せず）に接続した状態でオープン不良が発生した場合には、アンチヒューズ素子１に数十Ｖの電圧が印加される。この結果、この電圧の印加によって、図２（ｂ）に示すように、アンチヒューズ皮膜４中の絶縁被膜導電粒子４４を覆う絶縁被膜４３を破壊して導通状態が確保され、アンチヒューズ皮膜４が低抵抗状態となる。したがって、アンチヒューズ素子１を一つまたは複数のＬＥＤに対して並列に接続しておくことにより、オープン不良時においても各ＬＥＤが全て消えることを防止することができる。
【００３７】
また、アンチヒューズ素子１は、通常時に数百ｋΩ〜数ＭΩ程度の高い抵抗値を有し、電流が流れにくく、電圧も５Ｖ以下程度しか印加されないため、従来のアンチヒューズ素子に印加させる電圧よりも高い電圧が、通常時に印加される回路であっても、高抵抗状態を維持することができるため、従来よりも高い電圧の回路に使用することができ、また１個のアンチヒューズ素子１で複数のＬＥＤと並列に接続して使用することもできる。同時に、バインダ樹脂４１と、導電粒子４２と、絶縁被膜導電粒子４４とを混合してなるアンチヒューズペーストからアンチヒューズ皮膜４を形成しているため、例えばスクリーン印刷にてアンチヒューズ皮膜４を形成でき、アンチヒューズ皮膜４を比較的安価な製造方法で形成できる。すなわち、通常の抵抗器と同様の構成であって、抵抗体の代わりにアンチヒューズ機能を有するアンチヒューズ皮膜４を形成したアンチヒューズ素子１であるため、従来の方法に比べ、アンチヒューズ素子１のより安価な生産が可能となる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るアンチヒューズ素子１について、図７（ａ）、図７（ｂ）および図８を参照して説明する。
【００３９】
本第２実施形態に係るアンチヒューズ素子１が、前述した第１実施形態に係るアンチヒューズ素子１と異なるのは、第１実施形態は、図２（ａ）に示すように、絶縁被膜導電粒子４４を混合したアンチヒューズ皮膜４としたのに対し、第２実施形態は、図７（ａ）に示すように、低融点金属導電粒子５１を混合したアンチヒューズ皮膜４Ａとした点である。なお、その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００４０】
本第２実施形態に係るアンチヒューズ素子１中のアンチヒューズ皮膜４Ａは、低融点金属からなる導電粒子である低融点金属導電粒子５１が混合されている。低融点金属導電粒子５１の表面には、例えば自然酸化膜等の酸化膜５２が形成されていても良い。低融点金属導電粒子５１としては、錫（Ｓｎ）、はんだボール、アルミニウム（Ａｌ）等の低融点金属の表面に酸化処理にて薄い酸化膜が形成されると、この酸化膜５２が、上記第１実施形態に係る絶縁被膜４３の役割を果たすことによって、より安定した高抵抗状態とすることができる。低融点金属導電粒子５１は、オープン不良時の発熱にて溶融して、変形または移動することによって導通または低抵抗状態となる。
【００４１】
具体的に、アンチヒューズ皮膜４Ａのペースト時の混合量（ペースト全量＝１００ｖｏｌ％）は、図８に示すとおりである。図８中の添加剤は、分散剤，界面活性剤等である。ここで、アンチヒューズ皮膜４Ａは、オープン不良前後のそれぞれの状態において、導電性を有する構成が導電粒子４２および低融点金属導電粒子５１で、絶縁性を有する構成がバインダ樹脂４１および絶縁粉末４５である。
【００４２】
よって、アンチヒューズ皮膜４Ａの実施可能範囲としては、低溶融金属導電粒子５１の溶融によって低融点金属導電粒子５１の形状が変化することにより導電粒子４２および低融点金属導電粒子５１の接触部分が増えるため、パーコレーション理論に基づくパーコレーションラインが５０ｖｏｌ％から２０ｖｏｌ％に移動する。このため、導電粒子４２が５〜１０ｖｏｌ％（最適値：１０ｖｏｌ％）、低融点金属導電粒子５１が２５〜３５ｖｏｌ％（最適値：３０ｖｏｌ％）、バインダ樹脂４１が３５〜４５ｖｏｌ％（最適値：４０ｖｏｌ％）、絶縁粉末４５が５〜１５ｖｏｌ％（最適値：１０ｖｏｌ％）となる。残部は、添加剤、溶剤および空隙である。
【００４３】
すなわち、最適値を基準とすると、オープン不良前の導電性を有する構成が導電粒子４２および低融点金属導電粒子５１の４０ｖｏｌ％（１０ｖｏｌ％＋３０ｖｏｌ％）で、絶縁性を有する構成がバインダ樹脂４１および絶縁粉末４５の５０ｖｏｌ％（４０ｖｏｌ％＋１０ｖｏｌ％）となり、この状態でのパーコレーションラインが５０ｖｏｌ％であるためアンチヒューズ素子１として必要な絶縁性が確保される。一方、オープン不良後においては、低融点金属導電粒子５１の溶融によってパーコレーションラインが２０ｖｏｌ％に移動するため、アンチヒューズ皮膜４Ａの導電性が確保され、低抵抗状態となる。
【００４４】
本第２実施形態に係るアンチヒューズ皮膜４Ａは、上記第１実施形態に係るアンチヒューズ被膜４に比べ、絶縁被膜４３が表面に形成された絶縁被膜導電粒子４４を混合させる必要がないため、図４に示す製造方法のうちのＳ１およびＳ２が不要となる。
【００４５】
以上から、本発明の第２実施形態に係るアンチヒューズ素子１は、図７（ａ）に示すように、バインダ樹脂４１、導電粒子４２、および低融点金属導電粒子５１を混合してなるアンチヒューズ皮膜４Ａを有する構成としているため、オープン不良が発生した場合に、図７（ｂ）に示すように、アンチヒューズ皮膜４Ａに混合した低融点金属導電粒子５１が溶融し導通状態が確保され、アンチヒューズ皮膜４Ａが低抵抗状態となる。したがって、オープン不良時にＬＥＤが全て消えることを防止できる。また同時に、ペースト状のアンチヒューズペーストからアンチヒューズ皮膜４Ａを形成しているため、例えばスクリーン印刷での形成が可能であるから、より安価な生産が可能となる。
【００４６】
さらに、低融点金属の表面に酸化処理にて薄い酸化膜５２が形成された低融点金属導電粒子５１を用いている場合には、この低融点金属導電粒子５１の表面の酸化膜５２が、上記第１実施形態に係る絶縁被膜４３と同様の役割を果たすことによって、より安定した高抵抗状態とすることができる。この場合、オープン不良時の発熱にて低融点金属導電粒子５１が溶融し、この低融点金属導通粒子５１の表面の酸化膜５２が破れて導通する。したがって、表面に酸化膜５２を有する低融点金属導電粒子５１を用いることにより、所定の電圧以下の電圧が印加した場合の、アンチヒューズ皮膜４Ａの絶縁状態または高抵抗状態をより確実に確保できる。
【００４７】
なお、上記第１実施形態においては、表面が絶縁被膜４３にて覆われた絶縁被膜導電粒子４４を混合したアンチヒューズ皮膜４を用いたアンチヒューズ素子１としたが、オープン不良時に、絶縁被膜４３が電圧により破壊され、導電粒子４２と絶縁被膜導電粒子４４同士が接触して導通が確保され低抵抗状態となれば、絶縁被膜導電粒子４４の表面の少なくとも一部に絶縁被膜４３が介在し、この絶縁被膜４３にて絶縁被膜導電粒子４４同士が絶縁されている構成であればよい。よって、導電粒子４２´の周囲にある絶縁物は膜状でなく、粒子間を離すスペーサとして機能する球状等のいずれの形状であっても良い。
【符号の説明】
【００４８】
１      アンチヒューズ素子
２      絶縁性基板
３ａ，３ｂ  表面電極（電極）
４，４Ａ  アンチヒューズ皮膜
５      保護膜
４１    バインダ樹脂
４２，４２´    導電粒子
４３    絶縁被膜
４４    絶縁被膜導電粒子
４５    絶縁粉末（絶縁粒子）
５１    低融点金属導電粒子（導電粒子）
５２    酸化膜
Ａ      ギャップ
【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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