(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧非直線特性を発現しＢｉ又はＰｒを含むバリスタ素体と２つの電極部とを有するバリスタ部と、
前記バリスタ素体より熱伝導率の高い金属部と、
前記バリスタ部と前記金属部との間に配置されて前記バリスタ部と前記金属部とにそれぞれ接着されると共にガラスを主成分としてＰｄ又はＢｉが含まれるバッファ部と、
を備え、
前記２つの電極部は、互いに電気的に絶縁されると共に少なくとも一部がそれぞれ前記バリスタ素体の外表面から露出するように前記バリスタ素体に配置され、
前記バリスタ素体と前記バッファ部との間には化合物又は合金が形成され、前記金属部と前記バッファ部との間には化合物又は合金が形成されていることを特徴とするバリスタ。
【請求項２】
前記金属部における前記バッファ部との接着面は、粗面であることを特徴とする請求項１記載のバリスタ。
【請求項３】
半導体発光素子と、バリスタとを備える発光装置であって、
前記バリスタは、
電圧非直線特性を発現しＰｒ又はＢｉを含むバリスタ素体と２つの電極部とを有するバリスタ部と、
前記バリスタ素体より熱伝導率の高い金属部と、
前記バリスタ部と前記金属部との間に配置されて前記バリスタ部と前記金属部とにそれぞれ接着されると共にガラスを主成分としてＰｄ又はＢｉが含まれるバッファ部と、
を備え、
前記２つの電極部は、互いに電気的に絶縁されると共に少なくとも一部がそれぞれ前記バリスタ素体の外表面から露出するように前記バリスタ素体に配置され、
前記バリスタ素体と前記バッファ部との間には化合物又は合金が形成され、前記金属部と前記バッファ部との間には化合物又は合金が形成され、
前記半導体発光素子が、前記バリスタに並列接続されるように前記２つの電極部に物理的且つ電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バリスタ、及び、当該バリスタを備える発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バリスタとして、電圧非直線特性を発現するバリスタ素体と該バリスタ素体の一部を挟んで該バリスタ素体の内部に配置される一対の内部電極とを有する素体と、該素体の外表面に形成されて対応する内部電極にそれぞれ接続される一対の端子電極と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２４６２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、バリスタは、半導体発光素子やＦＥＴ(Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ)等の電子素子に並列接続されることにより、電子素子をＥＳＤ（Electrostatic Discharge：静電気放電）サージから保護することができる。この電子素子は、動作中に熱を発するものがある。電子素子が高温になると、素子自身の特性劣化を招き、その動作に影響が出る。このため、発生した熱を効率よく放散させる必要がある。
【０００４】
そこで本発明は、熱を効率よく放散することが可能なバリスタ及び発光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】
【０００５】
本発明者らは、金属をバリスタ素体に接着して、バリスタに伝えられた熱を金属から放熱することにより、バリスタから熱を効率よく放散できると考えた。しかしながら、金属とバリスタ素体の外側の一面とを接着した場合、両者間の接着強度が弱く、バリスタ素体と金属とが剥離する場合がある。この場合、金属部からバリスタに伝えられた熱を効率よく放熱することができない。そこで、この問題を解決するために、発明者らは、金属とバリスタ素体との間の接合強度を強化したバリスタを発明した。
【０００６】
本発明に係るバリスタは、電圧非直線特性を発現するバリスタ素体と２つの電極部とを有するバリスタ部と、バリスタ素体より熱伝導率の高い金属部と、バリスタ部と金属部との間に配置されてバリスタ部と金属部とにそれぞれ接着されると共にガラスを主成分とするバッファ部と、を備え、２つの電極部は、互いに電気的に絶縁されると共に少なくとも一部がそれぞれバリスタ素体の外表面から露出するようにバリスタ素体に配置されていることを特徴とすることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るバリスタでは、バッファ部が金属部とバリスタ部とにそれぞれ接着されるので、バッファ部と金属部とを強固に接着させると共にバッファ部とバリスタ部とを強固に接着させることができる。よって、金属部とバリスタ部とを強固に接合することができる。従って、バリスタに伝えられた熱を金属部から効率よく放散させることができる。
【０００８】
好ましくは、バッファ部には、バリスタ素体に含まれる物質と化合物又は合金を生成すると共に金属部に含まれる物質と化合物又は合金を生成する物質が含まれる。
【０００９】
このようにすることにより、バッファ部に含まれる物質と金属部に含まれる物質とがバッファ部と金属部との接着面において化合物又は合金を生成する。よって、バッファ部と金属部とがより強固に接着される。また、バッファ部に含まれる物質とバリスタ素体に含まれる物質とがバッファ部と金属部との接着面において化合物又は合金を生成する。よって、バッファ部とバリスタ素体とがより強固に接着される。従って、金属部とバリスタ部とをより強固に接合することができる。
【００１０】
好ましくは、バッファ部に含まれる物質は、Ｐｄ又はＢｉであることを特徴とする。このようにすることにより、バッファ部に含まれるＰｄ又はＢｉが金属部に含まれる物質とバリスタ素体に含まれる物質とそれぞれ化合物又は合金を生成する。よって、バッファ部がバリスタ素体と金属部とそれぞれより強固に接着される。従って、バリスタ素体と金属部とをより強固に接合することができる。
【００１１】
好ましくは、金属部におけるバッファ部との接着面は、粗面である。この場合、アンカー効果によって、金属部とバッファ部との間の接着強度が高まる。また、加熱された際に金属部の膨張率とバッファ部の膨張率との差により生じる応力を緩和することができる。
【００１２】
本発明に係る発光装置は、半導体発光素子と、バリスタとを備える発光装置であって、バリスタは、電圧非直線特性を発現するバリスタ素体と２つの電極部とを有するバリスタ部と、バリスタ素体より熱伝導率の高い金属部と、バリスタ部と金属部との間に配置されてバリスタ部と金属部とにそれぞれ接着されると共にガラスを主成分とするバッファ部と、を備え、２つの電極部は、互いに電気的に絶縁されると共に少なくとも一部がそれぞれバリスタ素体の外表面から露出するようにバリスタ素体に配置され、半導体発光素子が、バリスタに並列接続されるように２つの電極部に物理的且つ電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る発光装置では、半導体発光素子にバリスタの２つの電極部が物理的に接続されているので、半導体発光素子において発生した熱が２つの電極部を介してバリスタに伝わる。バリスタでは、バッファ部が金属部とバリスタ部とにそれぞれ接着されるので、バッファ部と金属部とを強固に接着させると共にバッファ部とバリスタ部とを強固に接着させることができる。よって、金属部とバリスタ部とを強固に接合することができる。従って、バリスタに伝えられた熱を金属部から効率よく放散させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バリスタ素体と強固に接合した金属部を有するバリスタを提供することができるので、金属部とバリスタ素体との間の剥離を防止して、バリスタに伝えられた熱を金属部から効率よく放散することができる。よって、熱を効率よく放散することが可能なバリスタ及び発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１及び図２を参照して第１実施形態に係るバリスタＶ１の構成を説明する。図１は、第１実施形態に係るバリスタを示す概略斜視図である。図２は、第１実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。バリスタＶ１は、略直方体形状であり、バリスタ部１１と、バッファ部１２と、金属部１３とを備える。バリスタ部１１と金属部１３とは略直方体形状である。バッファ部１２は、互いに対向する主面１２ａ，１２ｂを有して、主面１２ａがバリスタ部１１の一の面に接着し、主面１２ｂが金属部１３の一の面に接着している。
【００１７】
バリスタ部１１は、バリスタ素体１４、第一電極部１５、第二電極部１６、及び第三電極部１７を備える。
【００１８】
バリスタ素体１４は、互いに対向する面１４ａ（外表面）及び面１４ｂと、面１４ａ及び面１４ｂと垂直で互いに対向する側面１４ｃ及び側面１４ｄと、側面１４ｃ及び側面１４ｄと隣り合い互いに対向する２つの側面を有している。バリスタ素体１４は、複数のバリスタ層が積層して形成された積層体である。実際のバリスタＶ１では、複数のバリスタ層の間の境界が視認できない程度に一体化されている。なお、図２は、面１４ａ及び側面１４ｄと垂直で、第三電極部１７を通る断面におけるバリスタＶ１の断面構成を示す。
【００１９】
バリスタ層は、電圧非直線特性を発現する。バリスタ層は、ＺｎＯを主成分とし、副成分としてＰｒ又はＢｉを含んでいる。これらの副成分は、金属単体又は酸化物としてバリスタ層に存在する。
【００２０】
第一電極部１５及び第二電極部１６は、バリスタ素体１４の面１４ａに配置されている。第一電極部１５及び第二電極部１６は、面１４ａに垂直な方向から見て長方形状を呈して互いに間隔を空けて配置されている。第一電極部１５は、バリスタ素体１４の側面１４ｃ及び側面１４ｃと隣り合う２つの側面に露出するように面１４ａの縁まで伸びている。第二電極部１６は、バリスタ素体１４の側面１４ｄ及び側面１４ｄと隣り合う２つの側面に露出するように面１４ａの縁まで伸びている。
【００２１】
第一電極部１５及び第二電極部１６は、互いに電気的に絶縁された状態で配置される。第一電極部１５及び第二電極部１６は、主面がバリスタ素体１４の面１４ａからそれぞれ露出している。
【００２２】
第三電極部１７は、バリスタ素体１４の面１４ｂに配置されている。第三電極部１７は、バリスタ素体１４を挟んで第一電極部１５及び第二電極部１６と互いに対向して配置されている。第三電極部１７は、第一電極部１５及び第二電極部１６と互いに電気的に絶縁された状態で配置されている。
【００２３】
第三電極部１７は、面１４ｂに垂直な方向から見て長方形状を呈して配置されている。第三電極部１７の互いに対向する主面のうち一方の主面１７ａがバリスタ素体１４の面１４ｂから露出し、他方の主面及び側面がバリスタ素体１４の内部に位置している。バリスタ素体１４の面１４ｂと当該面１４ｂから露出した第三電極部１７の主面１７ａとが、バリスタ部１１における一つの面１１ａを形成している。面１１ａは、バリスタ素体１４の面１４ａと対向する面である。
【００２４】
第一電極部１５及び第二電極部１６は、バリスタＶ１の入出力端子として機能する。また、第一電極部１５と第三電極部１７とは、バリスタ素体１４を挟んで互いに対向し、面１４ａと垂直な方向から見て互いに重なる領域を有する。第二電極部１６と第三電極部１７とは、バリスタ素体１４を挟んで互いに対向し、面１４ａと垂直な方向から見て互いに重なる領域を有する。
【００２５】
バリスタＶ１において、第一電極部１５及び第二電極部１６が配置された面１４ａと第三電極部１７が配置された面１４ｂとの間の領域であるバリスタ素体１４が、電圧非直線特性を発現する領域として機能する。
【００２６】
バッファ部１２は、主面１２ａと垂直な方向から見て長方形状を呈している。バッファ部１２の主面１２ａは、バリスタ部１１の面１１ａと同形状であり、バリスタ部１１の面１１ａに接着されている。すなわち、バッファ部１２の主面１２ａは、バリスタ素体１４の面１４ｂと第三電極部１７の主面１７ａとに接着されている。
【００２７】
バッファ部１２は、ガラスを主成分とする材料によって形成されている。また、バッファ部１２は、副成分として、バリスタ素体１４に含まれている物質と化合物又は合金を生成すると共に、金属部１３に含まれている物質と化合物又は合金を生成する物質を含む。本実施形態では、バッファ部１２は、副成分としてＰｄを含む。バリスタ素体１４にＰｒが含まれている場合、バッファ部１２とバリスタ素体１４との接着面には、Ｐｒ−Ｐｄ合金が形成されている。バリスタ素体１４にＢｉが含まれている場合、バッファ部１２とバリスタ素体１４との接着面には、Ｂｉ−Ｐｄ合金が形成されている。
【００２８】
バッファ部１２とバリスタ素体１４とは、バッファ部１２の主面１２ａとバリスタ素体１４の面１４ｂとを合わせて接するようにした状態で焼成することにより、接着される。バリスタ素体１４にＰｒが含まれている場合、焼成時において、バリスタ素体１４に含まれるＰｒとバッファ部１２に含まれるＰｄとによりＰｒ−Ｐｄ合金が生成される。バリスタ素体１４にＢｉが含まれている場合、焼成時に、バリスタ素体１４に含まれるＢｉとバッファ部１２に含まれるＰｄとによりＢｉ−Ｐｄ合金が生成される。バッファ部１２に含まれるＰｄとバリスタ素体１４に含まれるＰｒ又はＢｉとによって合金が生成されることにより、バッファ部１２とバリスタ素体１４とを強固に接着することができる。
【００２９】
バッファ部１２の主面１２ｂは、金属部１３の一つの面１３ａと同形状であり、面１３ａと接着されている。金属部１３は、バリスタ素体１４より熱伝導率が高い。また、金属部１３は、Ａｇ又はＣｕを含んでいる。金属部１３にＡｇが含まれている場合、バッファ部１２と金属部１３との接着面には、Ａｇ−Ｐｄ合金が形成されている。金属部１３にＣｕが含まれている場合、バッファ部１２と金属部１３との接着面には、Ｃｕ−Ｐｄ合金が形成されている。
【００３０】
バッファ部１２と金属部１３とは、バッファ部１２の主面１２ｂと金属部１３の面１３ａとを合わせて接するようにした状態で焼成することにより、接着される。金属部１３にＡｇが含まれている場合、焼成時において、金属部１３に含まれるＡｇとバッファ部に含まれるＰｄとによりＡｇ−Ｐｄ合金が生成される。金属部１３にＣｕが含まれている場合、焼成時において、金属部１３に含まれるＣｕとバッファ部１２に含まれるＰｄとによりＣｕ−Ｐｄ合金が生成される。バッファ部１２に含まれるＰｄと金属部１３に含まれるＡｇ又はＣｕとによって合金が生成されることにより、バッファ部１２と金属部１３とを強固に接着することができる。
【００３１】
また、金属部１３の面１３ｂは、エンボス加工された粗面である。よって、金属部１３の主面１２ｂにある空隙にバッファ部１２が侵入してアンカー効果を発揮することにより、金属部１３とバッファ部１２との間の接着強度が高まる。また、焼成時において、金属部１３の膨張率とバッファ部１２の膨張率とが異なるために発生する応力を緩和することができる。
【００３２】
続いて、上述した構成を有するバリスタＶ１の製造過程について説明する。まず、バリスタ素体１４を構成する主成分であるＺｎＯと、副成分であるＰｒ又はＢｉの金属又は酸化物とを所定の割合となるよう混合してバリスタ材料を調整する。その後、このバリスタ材料に有機バインダ、有機溶剤、有機可塑剤等を加えてスラリーを得る。
【００３３】
このスラリーを、フィルム上に塗布した後、乾燥してグリーンシートを得る。次に、グリーンシートに、第一〜第三電極部１５〜１７に対応する電極部分を形成する。電極部分は、Ａｕ粒子あるいはＰｔ粒子を主成分とする金属粉末に、有機バインダ及び有機溶剤を混合した導電性ペーストを用意し、当該導電性ペーストをバリスタ素体上に印刷し、乾燥させることにより形成する。
【００３４】
次に、電極部分が形成されたグリーンシートと、電極部部分が形成されていないグリーンシートとを所定の順序で重ねてシート積層体を形成する。こうして得られたシート積層体をチップ単位に切断して、バリスタ部１１に対応するグリーン体を得る。次に、グリーン体に、１８０〜４００℃、０．５〜２４時間程度の加熱処理を実施して脱バインダを行う。
【００３５】
次に、ガラスを主成分とし、副成分としてＰｄを含むバッファ部１２を用意する。また、一面がエンボス加工されたＡｇ又はＣｕを含む金属部１３を用意する。上記グリーン体とバッファ部１２と金属部１３とを所定の順序で重ねて、８００℃以上の温度で同時焼成を行う。この焼成により、バッファ部１２とバリスタ素体１４との間の接着面にＰｒ−Ｐｄ合金又はＢｉ−Ｐｄ合金が生成され、バッファ部１２とバリスタ素体１４とが強固に接着される。また、バッファ部１２と金属部１３との間の接着面にＡｇ−Ｐｄ合金又はＣｕ−Ｐｄ合金が生成され、バッファ部１２と金属部１３とが強固に接着される。よって、バリスタ部１１と金属部１３とが強固に接合されることとなる。
【００３６】
ところで、バリスタ層と金属とを直接接着した場合、接着強度が弱く、バリスタ層と金属との間で剥離が発生する場合がある。
【００３７】
本実施形態に係るバリスタＶ１では、バリスタ部１１と金属部１３とをそれぞれバッファ部１２に接着させる構成となっているので、バッファ部１２と金属部１３とを強固に接着させると共にバッファ部１２とバリスタ部１１とを強固に接着させることができる。よって、金属部１３とバリスタ部１１とを強固に接合することができる。従って、バリスタＶ１に伝えられた熱を金属部１３から効率よく放散させることができる。
【００３８】
本実施形態に係るバリスタＶ１では、バッファ部１２に、バリスタ素体１４に含まれるＰｒ又はＢｉと合金を生成すると共に金属部１３に含まれるＡｇ又Ｃｕと合金を生成するＰｄが含まれる。このようにすることにより、バッファ部１２に含まれるＰｄとバリスタ素体１４に含まれるＰｒ又はＢｉとが合金を生成する。よって、バッファ部１２とバリスタ部１１とが強固に接着される。また、バッファ部１２に含まれるＰｄと金属部１３に含まれるＡｇ又Ｃｕとがバッファ部１２と金属部１３との間の接着面において合金を生成する。よって、バッファ部１２と金属部１３とがより強固に接着される。従って、バリスタ部１１と金属部１３とをより強固に接合することができる。
【００３９】
本実施形態に係るバリスタＶ１では、金属部１３におけるバッファ部１２との接着面である主面１２ｂが、エンボス加工がなされた粗面である。このようにすることにより、金属部１３とバッファ部１２との間の接着強度が高まる。また、焼成時に金属部１３の膨張率とバッファ部１２の膨張率との差により生じる応力を緩和することができる。
【００４０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００４１】
本実施形態においては、バリスタ素体１４がＰｒ又はＢｉを含有し、且つバッファ部１２がＰｄを含有し、且つ金属部１３がＡｇ又はＣｕを含有することとしたが、これに限られない。バリスタ素体１４は、ＰｒとＢｉとの双方を含有してもよい。また、バッファ部１２が、バリスタ素体１４に含まれる物質と金属部１３に含まれる物質とそれぞれ化合物又は合金を生成する物質を含有していればよい。
【００４２】
例えば、バリスタ素体１４がＺｎＯを主成分としてＰｒ又はＢｉを含有し、且つバッファ部１２がＢｉを含有し、且つ金属部１３がＡｇ又はＣｕを含有してもよい。この場合、焼成時において、バリスタ素体１４に含まれるＺｎＯとバッファ部１２に含まれるＢｉとが反応して化合物を生成する。よって、バリスタ部１１とバッファ部１２とが強固に接着される。
【００４３】
また、金属部１３に含まれるＡｇ又はＣｕとバッファ部１２に含まれるＢｉとによりＡｇ−Ｂｉ合金又はＣｕ−Ｂｉ合金を生成する。よって、金属部１３とバッファ部１２とが強固に接着される。従って、バリスタ部１１と金属部１３とを強固に接合させることができる。
【００４４】
また、バリスタ素体１４に含まれるＺｎＯとバッファ部１２に含まれるＢｉとが化合物を生成する反応、及び、Ａｇ又はＣｕとＢｉとが合金を生成する反応は、８００℃未満の温度で進む。すなわち、８００℃未満の温度で、バリスタ部１１とバッファ部１２、バッファ部１２と金属部１３を接着することができる。この場合、上述したグリーン体を焼成してバリスタ部１１を形成した後に、バリスタ部１１とバッファ部１２と金属部１３とを重ねて８００℃未満の温度で熱処理することにより、バリスタ部１１とバッファ部１２とを接着し、バッファ部１２と金属部１３とを接着することができる。
【００４５】
また、例えば、バリスタ素体１４がＺｎＯを主成分としてＰｒ又はＢｉを含有し、且つバッファ部１２がＰｄ及びＢｉを含有し、且つ金属部１３がＡｇ又はＣｕを含有してもよい。この場合、焼成時において、バリスタ素体１４に含まれるＰｒ又はＢｉとバッファ部１２に含まれるＰｄとによりＰｒ−Ｐｄ合金又はＢｉ−Ｐｄ合金を生成する。また、バリスタ素体１４に含まれるＺｎＯとバッファ部１２に含まれるＢｉとが反応して化合物を生成する。よって、バリスタ部１１とバッファ部１２とが強固に接着される。
【００４６】
また、金属部１３に含まれるＡｇ又はＣｕとバッファ部１２に含まれるＰｄとによりＡｇ−Ｐｄ合金又はＣｕ−Ｐｄ合金を生成する。金属部１３に含まれるＡｇ又はＣｕとバッファ部１２に含まれるＢｉとによりＡｇ−Ｂｉ合金又はＣｕ−Ｂｉ合金を生成する。よって、金属部１３とバッファ部１２とが強固に接着される。従って、バリスタ部１１と金属部１３とを強固に接合させることができる。
【００４７】
また、バッファ部１２がＰｄ及びＢｉを含有することにより、バッファ部１２が有するＰｄ及びＢｉと、バリスタ素体１４が含有するＺｎＯ及びＰｒ又はＢｉ、及び金属部１３が含有するＡｇ又はＣｕとが、８００℃未満の温度でそれぞれ化合物又は合金を生成する。すなわち、８００℃未満の温度で、バリスタ部１１とバッファ部１２とを接着し、バッファ部１２と金属部１３を接着することができる。この場合、上述したグリーン体を焼成してバリスタ部１１を形成した後に、バリスタ部１１とバッファ部１２と金属部１３とを重ねて８００℃未満の温度で熱処理することにより、バリスタ部１１とバッファ部１２、バッファ部１２と金属部１３を接着することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
図３を参照して第２実施形態に係るバリスタＶ２の構成を説明する。図３は、第２実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。バリスタＶ２の構成については、上述したバリスタＶ１の構成と異なる構成について主に説明する。バリスタＶ２は、バリスタ部２１と、上述したバッファ部１２及び金属部１３を備える。バリスタ部２１は、バリスタ素体１４、第一電極部１５及び第二電極部１６を備える。すなわち、バリスタＶ１とバリスタＶ２との相違点は、バリスタＶ２が第三電極部１７を備えていない点である。
バリスタ部２１において、第一電極部１５及び第二電極部１６が、上記と同様にバリスタＶ２の入出力端子として機能し、バリスタ素体１４が、電圧非直線特性を発現する領域として機能する。また、バリスタ部２１においてバッファ部１２と接着する面２１ａは、バリスタ素体１４の面１４ｂである。
【００４９】
上記第１実施形態と同様に、バリスタ部２１の面１４ｂとバッファ部１２の主面１２ａとが接着されている。バリスタ部２１とバッファ部１２との接着面においては、バッファ部１２に含まれるＰｄとバリスタ素体２４に含まれるＰｒ又はＢｉとが合金を生成する。よって、バッファ部１２とバリスタ素体２４とが強固に接着される。バッファ部１２と金属部１３とは、第１実施形態と同様に強固に接着される。よって、金属部１３とバリスタ部２１とを強固に接合することができる。従って、バリスタＶ２に伝えられた熱を金属部１３から効率よく放散させることができる。
【００５０】
（第３実施形態）
図４を参照して第３実施形態に係るバリスタＶ３の構成を説明する。図４は、第３実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。バリスタＶ３の構成については、上述したバリスタＶ１の構成と異なる構成について主に説明する。バリスタＶ３は、バリスタ部１１と異なる構成のバリスタ部３１と、上述したバッファ部１２及び金属部１３を備える。バリスタ部３１は、略直方体形状で、バリスタ素体３４と、第一電極部３５及び第二電極部３６とを備える。
【００５１】
バリスタ素体３４は、略直方体形状であり、互いに対向する面３４ａ及び面３４ｂと、面３４ａ及び面３４ｂと垂直で互いに対向する側面３４ｃ及び側面３４ｄと、側面３４ｃ及び側面３４ｄと隣り合い互いに対向する２つの側面を有している。また、バリスタ素体３４は、第１実施形態と同様に電圧非直線特性を発現する。バリスタ素体３４は、ＺｎＯを主成分とし、副成分としてＰｒ又はＢｉを含んでいる。
【００５２】
第一電極部３５と第二電極部３６とは、互いに対向すると共にバリスタ素体３４の一部を挟んでバリスタ素体３４に配置されている。第一電極部３５と第二電極部３６とは、板状に形成されており、バリスタ素体３４の面３４ａと垂直な方向から見て長方形状を呈している。
【００５３】
第一電極部３５と第二電極部３６とは、バリスタ素体３４の面３４ａと平行に配置されている。第一電極部３５はバリスタ素体３４の面３４ａ側に位置し、第二電極部３６は、バリスタ素体３４の面３４ｄ側に位置している。また、第一電極部３５と第二電極部３６とは、側面３４ｃと側面３４ｄとが対向する方向に互いにずれて配置されている。第一電極部３５は側面３４ｃ寄りに位置し、第二電極部３６は側面３４ｄ寄りに位置している。
【００５４】
第一電極部３５は、バリスタ素体３４の側面３４ｃ側の端面３５ａがバリスタ素体３４の側面３４ｃから露出している。また、バリスタ素体３４の面３４ａと側面３４ｃとの間の角部が切り欠き、第一電極部３５の２つの主面のうちバリスタ素体３４の面３４ａ側の主面３５ｂの端面３５ａ側の部分が、バリスタ素体３４から露出している。第一電極部３５の端面３５ａと対向する端面は、バリスタ素体３４内に位置している。
【００５５】
第二電極部３６は、バリスタ素体３４の側面３４ｄ側の端面３６ａがバリスタ素体３４の側面３４ｄから露出している。また、バリスタ素体３４の面３４ａと側面３４ｄとの間の角部が切り欠き、第二電極部３６の２つの主面のうちバリスタ素体３４の面３４ａ側の主面３６ｂの端面３６ａ側の部分が、バリスタ素体３４から露出している。第二電極部３６の端面３６ａと対向する端面は、バリスタ素体３４内に位置している。
【００５６】
第二電極部３６のバリスタ素体３４の面３４ｂ側の主面３６ｃは、バリスタ素体３４の面３４ｂから露出している。バリスタ素体３４の面３４ｂと当該面３４ｂから露出した第二電極部３６の主面３６ｃとが、バリスタ部１１における一つの面３１ａを形成している。面３１ａは、バリスタ素体３４の面３４ａと対向する面である。
【００５７】
第一電極部３５及び第二電極部３６は、互いに電気的に絶縁された状態で配置される。第一電極部３５及び第二電極部３６は、それぞれ主面３５ｂと主面３６ｂの一部がバリスタ素体３４の面３４ａからそれぞれ露出している。
【００５８】
第一電極部３５及び第二電極部３６は、バリスタＶ３の入出力端子として機能する。また、第一電極部３５と第二電極部３６とは、バリスタ素体３４の一部を挟んで互いに対向し、面３４ａと垂直な方向から見て互いに重なる領域を有する。バリスタＶ３において、バリスタ素体３４における第一電極部３５と第二電極部３６との間の領域が、主に電圧非直線特性を発現する領域として機能する。
【００５９】
本実施形態において、バリスタ部３１の面３１ａとバッファ部１２の主面１２ａとが接着されている。すなわち、バリスタ素体３４の面３４ｂとバッファ部１２の主面１２ａとが接着されている。バリスタ素体３４とバッファ部１２との接着面においては、第１実施形態と同様に、バッファ部１２に含まれるＰｄとバリスタ素体３４に含まれるＰｒ又はＢｉとが合金を生成する。よって、バッファ部１２とバリスタ素体３４とが強固に接着される。バッファ部１２と金属部１３とは、第１実施形態と同様に強固に接着される。よって、金属部１３とバリスタ部３１とを強固に接合することができる。従って、バリスタＶ３に伝えられた熱を金属部１３から効率よく放散させることができる。
【００６０】
（第４実施形態）
図５を参照して第４実施形態に係るバリスタＶ４の構成を説明する。図５は、第４実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。バリスタＶ４の構成については、上述したバリスタＶ１の構成と異なる構成について主に説明する。バリスタＶ４は、バリスタ部１１と異なる構成のバリスタ部４１と、上述したバッファ部１２及び金属部１３を備える。バリスタ部４１は、略直方体形状で、バリスタ素体４４と、第一電極部４５及び第二電極部４６とを備える。
【００６１】
バリスタ素体４４は、略直方体形状であり、互いに対向する面４４ａ及び面４４ｂと、面４４ａ及び面４４ｂと垂直で互いに対向する側面４４ｃ及び側面４４ｄと、側面４４ｃ及び側面４４ｄと隣り合い互いに対向する２つの側面を有している。また、バリスタ素体４４は、第１実施形態と同様に電圧非直線特性を発現する。バリスタ素体４４は、ＺｎＯを主成分とし、副成分としてＰｒ又はＢｉを含んでいる。
【００６２】
第一電極部４５は、第一内部電極部４５ａと導体部４５ｂとを有する。第二電極部４６は、第二内部電極部４６ａと導体部４６ｂとを有する。第一内部電極部４５ａと、第二内部電極部４６ａとは、互いに対向すると共にバリスタ素体４４の一部を挟んでバリスタ素体４４内に配置されている。第一内部電極部４５ａと、第二内部電極部４６ａとは、板状に形成されており、バリスタ素体４４の面４４ａと垂直な方向から見て長方形状を呈している。第一内部電極部４５ａと第二内部電極部４６ａとは、外表面全体がバリスタ素体４４によって覆われると共に、互いに電気的に絶縁されている。
【００６３】
第一内部電極部４５ａと第二内部電極部４６ａとは、バリスタ素体４４の面４４ａと平行に配置されている。第一内部電極部４５ａはバリスタ素体４４の面４４ａ側に位置し、第二内部電極部４６ａは、バリスタ素体４４の面４４ｂ側に位置している。また、第一内部電極部４５ａと第二内部電極部４６ａとは、側面４４ｃと側面４４ｄとが互いに対向する方向にずれて配置されている。第一内部電極部４５ａは側面４４ｃ寄りに位置し、第二内部電極部４６ａは、側面４４ｄ寄りに位置している。
【００６４】
導体部４５ｂは、板状に形成されて、バリスタ素体４４の側面４４ｃと垂直な方向から見て長方形状を呈している。導体部４５ｂは、主面がバリスタ素体４４の側面４４ｃと平行となると共に、第一内部電極部４５ａより側面４４ｃ側のバリスタ素体４４の内部に位置している。
【００６５】
導体部４５ｂは、第一内部電極部４５ａのバリスタ素体４４の側面４４ｃ側の端面と物理的且つ電気的に接続されている。また、導体部４５ｂは、互いに対向する端面のうち一方の端面がバリスタ素体４４の面４４ａに露出し、他方の端面がバリスタ素体４４の面４４ｂに露出している。また、導体部４５ｂは、導体部４６ｂ及び第二内部電極部４６ａと電気的に絶縁されている。
【００６６】
導体部４６ｂは、板状に形成されて、バリスタ素体４４の側面４４ｄと垂直な方向から見て長方形状を呈している。導体部４６ｂは、主面がバリスタ素体４４の側面４４ｄと平行となると共に、第二内部電極部４６ａより側面４４ｄ側のバリスタ素体４４の内部に位置している。
【００６７】
導体部４６ｂは、第二内部電極部４６ａのバリスタ素体４４の側面４４ｄ側の端面と物理的且つ電気的に接続されている。また、導体部４６ｂは、互いに対向する端面のうち一方の端面がバリスタ素体４４の面４４ａに露出し、他方の端面がバリスタ素体４４の面４４ｂに露出している。また、導体部４６ｂは、導体部４５ｂ及び第一内部電極部４５ａと電気的に絶縁されている。
【００６８】
第一電極部４５及び第二電極部４６は、互いに電気的に絶縁された状態で配置される。第一電極部４５及び第二電極部４６は、それぞれ導体部４５ｂ，４６ｂの一端面がバリスタ素体４４の面４４ａからそれぞれ露出している。
【００６９】
導体部４５ｂ及び導体部４６ｂは、バリスタＶ４の入出力端子として機能する。また、第一内部電極部４５ａと第二内部電極部４６ａとは、バリスタ素体４４の一部を挟んで互いに対向し、面４４ａと垂直な方向から見て互いに重なる領域を有する。バリスタＶ４において、バリスタ素体４４における第一内部電極部４５ａと第二内部電極部４６ａとの間の領域が、主に電圧非直線特性を発現する領域として機能する。
【００７０】
本実施形態において、バリスタ部４１の面４４ｂとバッファ部１２の主面１２ａとが接着されている。バリスタ部４１とバッファ部１２との接着面においては、第１実施形態と同様に、バッファ部１２に含まれるＰｄとバリスタ素体４４に含まれるＰｒ又はＢｉとが合金を生成する。よって、バッファ部１２とバリスタ素体４４とが強固に接着される。バッファ部１２と金属部１３とは、第１実施形態と同様に強固に接着される。よって、金属部１３とバリスタ部４１とを強固に接合することができる。従って、バリスタＶ４に伝えられた熱を金属部１３から効率よく放散させることができる。
【００７１】
（第５実施形態）
図６を参照して第５実施形態に係るバリスタＶ５の構成を説明する。図６は、第５実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。バリスタＶ５の構成については、上述したバリスタＶ４の構成と異なる構成について主に説明する。バリスタＶ５は、バリスタ部４１と異なる構成のバリスタ部５１と、上述したバッファ部１２及び金属部１３を備える。
【００７２】
バリスタ部５１は、上記バリスタ部４１が有する第二内部電極部４６ａに替えて、第二内部電極部５６ａを有する。バリスタ部５１では、第二内部電極部５６ａの配置がバリスタ部４１の第二内部電極部４６ａの位置と異なる。第二内部電極部５６ａは、互いに対向する主面のうちバリスタ素体４４の外側の主面がバリスタ素体４４の面４４ｂに露出するように配置されている。すなわち、第二内部電極部５６ａの互いに対向する主面のうちバリスタ素体４４の外側の主面がバッファ部１２の主面１２ａと接着されることなる。
【００７３】
バリスタＶ５においては、バリスタＶ４と同様に、導体部４５ｂ及び導体部４６ｂは、バリスタＶ５の入出力端子として機能する。また、第一内部電極部４５ａと第二内部電極部４６ａとは、バリスタ素体４４の一部を挟んで互いに対向し、面４４ａと垂直な方向から見て互いに重なる領域を有する。バリスタＶ５において、バリスタ素体４４における第一内部電極部４５ａと第二内部電極部５６ａとの間の領域が、主に電圧非直線特性を発現する領域として機能する。
【００７４】
本実施形態において、バリスタ素体４４の面４４ｂとバッファ部１２の主面１２ａとが接着されている。バリスタ素体４４とバッファ部１２との接着面においては、第１実施形態と同様に、バッファ部１２に含まれるＰｄとバリスタ素体４４に含まれるＰｒ又はＢｉとが合金を生成する。よって、バッファ部１２とバリスタ素体４４とが強固に接着される。バッファ部１２と金属部１３とは、第１実施形態と同様に強固に接着される。よって、金属部１３とバリスタ部５１とを強固に接合することができる。従って、バリスタＶ５に伝えられた熱を金属部１３から効率よく放散させることができる。
【００７５】
（第６実施形態）
図７を参照して、第６実施形態に係る発光装置ＬＥの構成について説明する。図７は、第６実施形態に係る発光装置を示す概略断面図である。発光装置ＬＥは、例えば上述したバリスタＶ１と、当該バリスタＶ１と電気的に接続された半導体発光素子６１とを備えている。図７は、発光装置ＬＥを第三電極部１７が含まれる平面にて切断した際の断面構成を示している。
【００７６】
半導体発光素子６１は、ＧａＮ（窒化ガリウム）系半導体の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light-Emitting Diode）であり、基板６２と、当該基板６２上に形成された層構造体ＬＳとを備えている。ＧａＮ系の半導体ＬＥＤは、周知であり、その説明を簡略化する。基板６２は、サファイアからなる光学的に透明且つ電気絶縁性を有する基板である。層構造体ＬＳは、積層された、ｎ型（第１導電型）の半導体領域６３と、発光層６４と、ｐ型（第２導電型）の半導体領域６５とを含んでいる。半導体発光素子６１は、ｎ型の半導体領域６３とｐ型の半導体領域６５との間に印加される電圧に応じて発光する。
【００７７】
ｎ型の半導体領域６３は、ｎ型の窒化物半導体を含んで構成されている。本実施形態では、ｎ型の半導体領域６３は、基板６２上にＧａＮがエピタキシャル成長されて成り、例えばＳｉといったｎ型ドーパントが添加されてｎ型の導電性を有している。また、ｎ型の半導体領域６３は、発光層６４よりも屈折率が小さく且つバンドギャップが大きくなるような組成を有していてもよい。この場合、ｎ型の半導体領域６３は、発光層６４に対して下部クラッドとしての役割を果たす。
【００７８】
発光層６４は、ｎ型の半導体領域６３上に形成され、ｎ型の半導体領域６３及びｐ型の半導体領域６５から供給されたキャリア（電子及び正孔）が再結合することにより発光領域において光を発生する。発光層６４は、例えば、障壁層と井戸層とが複数周期にわたって交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ：Multiple Quantum Well）構造とすることができる。この場合、障壁層及び井戸層がＩｎＧａＮからなり、Ｉｎ（インジウム）の組成を適宜選択することによって障壁層のバンドギャップが井戸層のバンドギャップより大きくなるように構成される。発光領域は、発光層６４において、キャリアが注入される領域に生じる。
【００７９】
ｐ型の半導体領域６５は、ｐ型の窒化物半導体を含んで構成されている。本実施形態では、ｐ型の半導体領域６５は、発光層６４上にＡｌＧａＮがエピタキシャル成長されて成り、例えばＭｇといったｐ型ドーパントが添加されてｐ型の導電性を有している。また、ｐ型の半導体領域６５は、発光層６４よりも屈折率が小さく且つバンドギャップが大きくなるような組成を有していてもよい。この場合、ｐ型の半導体領域６５は、発光層６４に対して上部クラッドとしての役割を果たす。
【００８０】
ｎ型の半導体領域６３上には、カソード電極６６が形成されている。カソード電極６６は、導電性材料からなり、ｎ型の半導体領域６３との間にオーミック接触が実現されている。ｐ型の半導体領域６５上には、アノード電極６７が形成されている。アノード電極６７は、導電性材料からなり、ｐ型の半導体領域６５との間にオーミック接触が実現されている。カソード電極６６及びアノード電極６７には、バンプ電極６８が形成されている。
【００８１】
上述した構成の半導体発光素子６１では、アノード電極６７（バンプ電極６８）とカソード電極６６（バンプ電極６８）との間に所定の電圧が印加されて電流が流れると、発光層６４の発光領域において発光が生じることとなる。
【００８２】
半導体発光素子６１は、第一電極部１５及び第二電極部１６にバンプ接続されている。すなわち、カソード電極６６は、バンプ電極６８を介して第一電極部１５に電気的且つ物理的に接続されている。アノード電極６７は、バンプ電極６８を介して第二電極部１６に電気的且つ物理的に接続されている。これにより、バリスタＶ１が半導体発光素子６１に並列接続されることとなる。よって、バリスタＶ１により、半導体発光素子６１をＥＳＤサージから保護することができる。
【００８３】
発光装置ＬＥにおいて、半導体発光素子６１のバンプ電極６８とバリスタＶ１の第一電極部１５及び第二電極部１６とは、物理的に接続されていることから、熱的に接続されることとなる。よって、半導体発光素子６１において発生した熱は、バンプ電極６８及び第一電極部１５及び第二電極部１６を介して、バリスタＶ１に伝わる。バリスタＶ１では、バリスタ部１１と金属部１３とをそれぞれバッファ部１２に接着させる構成となっているので、バッファ部１２と金属部１３とを強固に接着させると共にバッファ部１２とバリスタ部１１とを強固に接着させることができる。よって、金属部１３とバリスタ部１１とを強固に接合することができる。従って、バリスタＶ１に伝えられた熱を金属部１３から効率よく放散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第１実施形態に係るバリスタを示す概略斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。
【図３】第２実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。
【図４】第３実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。
【図５】第４実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。
【図６】第５実施形態に係るバリスタを示す概略断面図である。
【図７】第６実施形態に係る発光装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
Ｖ１〜Ｖ５…バリスタ、１１，２１，３１，４１，５１…バリスタ部、１２…バッファ部、１３…金属部、１４，２４，３４，４４…バリスタ素体、１５，３５，４５…第一電極部、１６，３６，４６…第二電極部、１７…第三電極部、４５ａ…第一内部電極部、４５ｂ…導体部、４６ａ，５６ａ…第二内部電極部、４６ｂ…導体部、５１…バリスタ部、６１…半導体発光素子、ＬＥ…発光装置。
【図１】
0004487963.tif 000002
【図２】
0004487963.tif 000003
【図３】
0004487963.tif 000004
【図４】
0004487963.tif 000005
【図５】
0004487963.tif 000006
【図６】
0004487963.tif 000007
【図７】
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