(57)【要約】【課題】ＩＧＢＴを含む機器の小型化を図ること。【解決手段】ゲート、エミッタ及びコレクタを有する絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子であって、前記ゲートと前記エミッタと前記コレクタのうち少なくとも２つに夫々接続される、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す高電圧保護部材であるサージ対策部を備える、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子。ゲートＧ、エミッタＥ、コレクタＣを有するＩＧＢＴ素子１は、ゲートＣとエミッタＥとに夫々接続される、バリスタ機能付絶縁材料から成形されるサージ対策部３を備える。これにより、サージ対策素子を別途設けることが不要になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート、エミッタ及びコレクタを有する絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子であって、
前記ゲートと前記エミッタと前記コレクタのうち少なくとも２つに夫々接続される、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す高電圧保護部材であるサージ対策部を備える、
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子。
【請求項２】
前記サージ対策部は、前記ゲートと前記エミッタとに夫々接続される部材である、
請求項１に記載の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子。
【請求項３】
前記サージ対策部は、前記ゲート電極の端子と前記エミッタ電極の端子とに夫々接続される部材である、
請求項２に記載の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子。
【請求項４】
樹脂組成物であって、
熱硬化性樹脂と、半導体セラミックス粒子と、を含み、
前記半導体セラミック粒子は、粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部と、を有し、
前記樹脂組成物の硬化物は、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示し、
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子のゲートとエミッタとコレクタのうち少なくとも２つに夫々接続されるサージ対策部に成形されるために用いられる樹脂組成物。
【請求項５】
樹脂組成物から成形されたサージ対策部材であって、
前記樹脂組成物は、
熱硬化性樹脂と、半導体セラミックス粒子と、を含み、
前記半導体セラミック粒子は、粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部と、を有し、
前記サージ対策部材は、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示し、
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子のゲートとエミッタとコレクタのうち少なくとも２つに夫々接続されるサージ対策部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子、樹脂組成物およびサージ対策部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、モータの可変速駆動装置や無停電電源装置等の電力変換器のスイッチング素子として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、ＩＧＢＴと呼ぶ）が用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
近年、このような電力変換器の小型化が要求されている。
例えば、モータの可変速駆動装置は、電車や圧延設備等の大型設備に適用される場合には小型化は特に不要であるが、近年登場してきた電気自動車に適用される場合には小型化は必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０４１７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＩＧＢＴのゲートドライブ電圧に高いサージ電圧が印加された場合、ゲートとエミッタ間の酸化膜（ＳＩＯ2等）が絶縁破壊を起こしてＩＧＢＴが破壊され、機
器の故障等が生じる場合がある。このための従来の対策として、ＩＧＢＴのゲートとエミッタの間に、バリスタ等のサージ対策素子を別途用意する対策がとられている。このような従来の対策では、サージ対策素子を設けるためのスペースが別途必要になるため、電力変換器等ＩＧＢＴを含む機器の小型化を妨げる要因となっている。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ＩＧＢＴを含む機器の小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様のＩＧＢＴ素子（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子）は、
ゲート、エミッタ及びコレクタを有する絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子であって、
前記ゲートと前記エミッタと前記コレクタのうち少なくとも２つに夫々接続される、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す高電圧保護部材であるサージ対策部を備える、
ことを特徴とする。
【０００８】
前記サージ対策部は、前記ゲートと前記エミッタとに夫々接続されるようにすることができる。
【０００９】
前記サージ対策部は、前記ゲート電極の端子と前記エミッタ電極の端子とに夫々接続される部材であるようにすることができる。
【００１０】
本発明の一態様は、
樹脂組成物であって、
熱硬化性樹脂と、半導体セラミックス粒子と、を含み、
前記半導体セラミック粒子は、粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部と、を有し、
前記樹脂組成物の硬化物は、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示し、
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子のゲートとエミッタとコレクタのうち少なくとも２つに夫々接続されるサージ対策部に成形されるために用いられる樹脂組成物である。
【００１１】
本発明の一態様は、
樹脂組成物から成形されたサージ対策部材であって、
前記樹脂組成物は、
熱硬化性樹脂と、半導体セラミックス粒子と、を含み、
前記半導体セラミック粒子は、粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部と、を有し、
前記サージ対策部材は、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示し、
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子のゲートとエミッタとコレクタのうち少なくとも２つに夫々接続されるサージ対策部材である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＩＧＢＴを含む機器の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るＩＧＢＴ素子の構成の概要を示す図である。
【図２】図１のＩＧＢＴ素子を適用した消弧装置の回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＩＧＢＴ素子の外観の構成例を示している。
【図４】本実施形態に係る半導体セラミックス粒子の拡大断面図である。
【図５】本実施形態に係る構造体の一例を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係る構造体の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係るＩＧＢＴ素子１の構成の概要を示す図である。
具体的には、図１（Ａ）は、本実施形態におけるＩＧＢＴ素子１の等価回路図である。図１（Ｂ）は、本実施形態のＩＧＢＴ素子１の断面構造を示す模式図である。
本実施形態におけるＩＧＢＴ素子１は、ＩＧＢＴと呼ばれるトランジスタが形成されている。具体的には図１に示すように、本実施形態におけるＩＧＢＴ素子１は、トランジスタとして機能するトランジスタ部２と、サージ対策用素子と同機能を有するサージ対策部３とを有している。
例えば、ＩＧＢＴ素子１は、１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズを有することができる。なお、当該サイズは例示であり、仕様等に応じて各種各様のサイズのＩＧＢＴ素子１を提供することができる。
【００１６】
トランジスタ部２は、従来のＩＧＢＴと基本的に同様の構造を有している。即ち、トランジスタ部２は、本実施形態の図１（Ｂ）に示すプレーナ型の構造に特に限定されず、ＩＧＢＴに求められている機能を発揮できる構造を有していればよい。
【００１７】
図１（Ｂ）において、コレクタＣ側を下側と呼び、ゲートＧ及びエミッタＥ側を上側と呼ぶものとする。そして、同図の左方のエミッタＥ側を左側と呼び、右方のエミッタＥ側を右側と呼ぶ。
【００１８】
トランジスタ部２において、下方から上方に向けて、コレクタ電極１０、Ｐ層１１及びＮ層１２がその順番で積層されている。Ｎ層１２の左側の上にはＰ層１３−１が積層され、当該Ｐ層１３−１の中央部の上にはＮ層１４−１が積層されている。同様に、Ｎ層１２の右側の上にはＰ層１３−２が積層され、当該Ｐ層１３−２の中央部の上にはＮ層１４−２が積層されている。
Ｐ層１３−１及びＮ層１４−１の上には、エミッタ電極１５−１が積層されている。同様に、Ｐ層１３−２及びＮ層１４−２の上には、エミッタ電極１５−２が積層されている。
Ｎ層１４−１、Ｐ層１３−１、Ｎ層１２、Ｐ層１３−２、及びＮ層１４−２の上には、エミッタ電極１５−１，１５−２の夫々と離間して、ゲート酸化膜１６が積層されている。
ゲート酸化膜１６の上には、ポリシリコン膜１７を介してゲート電極１８が積層されている。
【００１９】
サージ対策部３は、ゲートＧとエミッタＥとに夫々接続される、バリスタ機能付絶縁材料から成形される。
バリスタ機能付絶縁材料は、所定電圧以下の電圧が印加されるまでは絶縁材料として機能するが、当該所定電圧を超えた電圧が印加されると導電材料として機能する。換言すると、バリスタ機能付絶縁材料は、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す高電圧保護部材である。バリスタ機能付絶縁材料の詳細については、図４乃至図６を参照して後述する。
ここで「接続される」とは、当該所定電圧を超えた電圧が印加された場合に電気的に接続されることを意味する。
【００２０】
つまり、当該所定電圧を超えたサージ電圧がゲートＧに発生した場合に、サージ対策部３においてゲートＧとエミッタＥとの間に電流が流れる。これにより、本実施形態におけるＩＧＢＴ素子１の破損を防止することができる。
このように、本実施形態のＩＧＢＴ素子１においては、当該ＩＧＢＴ素子１の一要素としてサージ対策部３が設けられているため、寄生容量が小さく、動作速度の速いサージ対策が可能になる。
さらに、従来のようなサージ対策素子が不要になるため、即ち従来のサージ対策素子を設けるためのスペースが不要になるため、電力変換器等ＩＧＢＴを含む機器の小型化を図ることが可能になる。
さらにまた、ＩＧＢＴ素子１を構成する各種構成要素（サージ対策部３を含む）を特殊な形状にする必要がないため、それらの製造自体も容易になるし、これらを組み込み接続する作業等も容易になる。その結果として、ＩＧＢＴ素子１全体を簡易に製造することが可能になり、製造コストの低減も可能になる。
一方、各種仕様や要望に応じて、サージ対策部３以外の構成要素を特殊な形状にする必要が生じても、成形性に優れるバリスタ機能付絶縁材料を用いることで、これらを組み込み接続する作業等は、特許文献１等の従来と比較して容易になる。換言すると、成形性に優れるバリスタ機能付絶縁材料を用いることができるので、各種各様な設計の要求に応えることができ、その結果、ＩＧＢＴ素子１の設計の自由度が大きくなる。
【００２１】
（ＩＧＢＴ素子の製造方法）
トランジスタ部２自体の製造方法は、従来のＩＧＢＴの製造方法と基本的に同様であるため、ここではその説明を省略する。
例えばトランジスタ部２の製造後、バリスタ機能付絶縁材料を用いて、ゲートＧとエミッタＥとが接続するような形状のサージ対策部３を製造する。
なお、バリスタ機能付絶縁材料自体の製造方法については、図４乃至図６を参照して後述する。
ここで、図１（Ｂ）の例では、トランジスタ部２とサージ対策部３との間に空間が存在するように描画されている。そこで例えば、トランジスタ部２とサージ対策部３との間に絶縁層（中間層）を介入することで、トランジスタ部２とサージ対策部３とを積層構造にすることも容易に可能である。
【００２２】
（ＩＧＢＴ素子の適用例）
図２は、図１の本実施形態のＩＧＢＴ素子を適用した消弧装置の回路図である。
消弧装置とは、機械式のスイッチに発生するアークを消去する装置であり、例えば配線用遮断器、漏電遮断器、電磁接触器等の開閉器に設けられる。
図２の例では、配線用遮断器１０１に対して、消弧装置１０４が設けられている。
【００２３】
配線用遮断器１０１は、図示せぬ外部での接続を行う端子１１１乃至１１４を備えると共に、機械式（接触式）のスイッチを構成する２つの電気接点１２１，１２２を備えている。電気接点１２１，１２２は、図示はしないが、手動レバーの操作により同時に閉動作（オン動作）と開動作（オフ動作）とができるようになっている。
電気接点１２１の両端は、端子１１１と端子１１２に接続されている。また、電気接点１２２の両端は、端子１１３と端子１１４とに接続されている。なお図示はしないが、端子１１２と端子１１３とは外部で電気的に接続されている。
即ち、電気接点１２１と電気接点１２２との夫々の一端は、端子１１２，１１３を介して直列に接続されている。これにより、電気接点１２１と電気接点１２２とは機械的なスイッチを構成している。
また、電気接点１２１の一端が端子１１１に接続され、電気接点１２２の一端が端子１１４に接続されている。
【００２４】
消弧装置１０４は、電気接点１２１と電気接点１２２の開動作時に発生するアークを、その開動作に同期（連動）して消去する。
このため、消弧装置１０４は、図１の本実施形態のＩＧＢＴ素子１、抵抗１４１，１４２、及びコンデンサ１４４を備えている。
【００２５】
ＩＧＢＴ素子１は、配線用遮断器１０１の直列回路（電気接点１２１,１２２が直列接
続される直列回路）に並列に接続されている。即ち、ＩＧＢＴ素子１のトランジスタ部２のうち、コレクタＣは端子１１１に、エミッタＥは端子１１４に夫々接続されている。
抵抗１４１，１４２の直列接続は、配線用遮断器１０１の電気接点１２２に並列接続されることで、電気接点１２２に発生するアーク電圧を分圧する分圧回路１４５を形成する。分圧回路１４５の分圧端子は、ＩＧＢＴ素子１のトランジスタ部２のゲートＧに接続される。
また、ＩＧＢＴ素子１のトランジスタ部２のゲートＧとエミッタＥとの間には、ゲートＧの電圧を保持するコンデンサ１４４が接続されている。
【００２６】
ここで、従来においては、トランジスタ部２に相当する従来のＩＧＢＴと、サージ対策部３に相当するバリスタ等のサージ対策素子とが夫々個別に必要であった。
これに対して、本実施形態のＩＧＢＴ素子１を採用することで、サージ対策素子は不要になる。その結果として、従来のＩＧＢＴを採用した場合（サージ対策素子が別途必要な場合）に比較して、消弧装置１０４を簡易かつ小型に製造することが容易にできる。
【００２７】
ここで、本発明が適用されるＩＧＢＴ素子は、上述の実施形態に限定されるものではな
く、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００２８】
例えば、サージ対策部３は、上述したようにトランジスタ部２と共に積層構造の形態を取ることもできるが、図３に示すような形態を取ることができる。
図３は、本発明の別の実施形態に係るＩＧＢＴ素子１の外観の構成例を示している。
図３の外観構成のＩＧＢＴ素子１は、トランジスタ部２は筐体内に格納されており（構造は図示しないが図１（Ｂ）と同様である）、ゲートＧの端子、エミッタＥの端子、及びコレクタＣの端子、並びに、サージ対策部３を備える。
サージ対策部３は、ゲートＧとエミッタＥの各端子に夫々接続される、バリスタ機能付絶縁材料から成形される部材として形成されている。
この場合、ＩＧＢＴ素子１は、例えば１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズを有することができる。なお、当該サイズは例示であり、仕様等に応じて各種各様のサイズのＩＧＢＴ素子１を提供することができる。
ここで、サージ対策部３は、成形性に優れるバリスタ機能付絶縁材料からなるため、図３に示すように簡易な構成で製造することができる。
さらに、図３に示すサージ対策部３は、ゲートＧとエミッタＥの各端子に対して着脱自在な構成を有していることから、ＩＧＢＴ素子１の一構成要素として当該ＩＧＢＴ素子１と共に製造することもできるし、ＩＧＢＴ素子１の一部品として当該ＩＧＢＴ素子１とは独立して製造することもできる。
つまり、サージ対策部３以外の部分に対して、サージ対策部３を単に嵌めこむだけでＩＧＢＴ素子１が完成するので、ＩＧＢＴ素子１全体を簡易に製造することが可能になり、製造コストの低減も可能になる。
ここで、サージ対策部３以外の部分は、各種仕様や要望に応じて各種各様な形状となり得るが、成形性に優れるバリスタ機能付絶縁材料を用いることができるので、どのような形状に対しても適合するサージ対策部３を容易に製造することができる。その結果、ＩＧＢＴ素子１の設計の自由度が大きくなる。
【００２９】
また、バリスタ機能付絶縁材料から成形されるサージ対策部は、次のような樹脂組成物であれば足りる。
即ち、本発明に係る樹脂組成物は、熱硬化性樹脂、及び粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部とを有する半導体セラミックス粒子を含み、硬化物が電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示す樹脂組成物であって、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子のゲートとエミッタとコレクタのうち少なくとも２つ（上述の実施形態の場合ゲートとエミッタ）に夫々接続されるサージ対策部に成形されるために用いられる。上記樹脂組成物は、上記で一例を示したバリスタ機能付絶縁材料に相当するものである。
【００３０】
かかる構成を採用した樹脂組成物を用いることによって、ＩＧＢＴ素子の一要素としてサージ対策部を歩留りよく具備させることが可能となるため、従来のように、ＩＧＢＴ素子と、サージ対策素子とを回路内に配置する必要がなくなり、結果的に、ＩＧＢＴ素子に対するサージ対策として、簡易な構成で、寄生容量が小さく、動作速度の速い対策を実現させることができ、さらに、電力変換器等ＩＧＢＴを含む機器の小型化を図ることが可能になる。
【００３１】
ここで、本実施形態に係る製造方法により得られる構造体が有する、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性（バリスタ特性）とは、少なくとも２つの電極端子を備えた電子部品に対して徐々に増大する電圧を印加した際に、一般的にバリスタ素子と呼ばれている過電圧保護素子に流れる電流が非直線的に増大する特性のことを指す。本実施形態において、上記バリスタ特性を有した構造体とは、具体的には、第１の端子と第２の端子とを有する電子部品に搭載させる構造体であり、上記構造体を電子部品に搭載させた時
、第１の端子と第２の端子との間の電圧が装置の耐電圧未満である場合には絶縁性を示し、かつ第１の端子と第２の端子との間の電圧が装置の駆動電圧以上である場合には導電性を示すものを指す。ここで、電子部品は、ＩＧＢＴ素子に相当し、第１の端子及び第２の端子は、ゲート、エミッタ及びコレクタから任意に選択される２つに相当する。なお、本実施形態に係る構造体の有する特性が、上述したように絶縁性から導電性に変換される電圧や、導電性から絶縁性に変換される電圧のことを、以下、バリスタ電圧と称する。
【００３２】
以下、本実施形態に係る樹脂組成物について、詳細に説明する。
【００３３】
従来は、上記発明が解決しようとする課題の項で述べたように、サージ対策として、ＩＧＢＴ素子と、サージ対策素子とを回路内に配置する構成を採用することが通常であった。そのため、従来は、サージ対策素子を配置する空間を確保する必要があった。それ故、近年、サージ対策として要求されている、簡易な構成、小さい寄生容量、及び速い動作速度の実現、並びに、電力変換器等ＩＧＢＴを含む機器の小型化については、限界を有していた。こうした事情に鑑みて、本発明者は、ＩＧＢＴ素子の一要素としてサージ対策部を具備させることができれば、簡易な構成、小さい寄生容量、及び速い動作速度を実現でき、さらに、電力変換器等ＩＧＢＴを含む機器の小型化を図ることができると考えた。具体的には、本発明者は、ゲート、エミッタ及びコレクタを有するＩＧＢＴ素子において、上記ゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つと接するように配することの可能な、たとえば、膜状であり、かつバリスタ特性を示す部材を実現することが、設計指針として有効であることを見出した。
【００３４】
しかし、上述したバリスタ特性を示す部材（構造体）を作製するためには、以下の３つの特性を有する樹脂組成物を作製する必要があった。上記樹脂組成物に要求される第１の特性は、バリスタ特性を示す部材の使用対象であるＩＧＢＴ素子中に搭載されている電極端子の形状に対応できるように上記部材の形状を制御できる程度に優れた成形性である。上記樹脂組成物に要求される第２の特性は、従来の電子部品において電極端子を保護するために使用されていた封止材の有する機能、すなわち、耐熱性、耐温度サイクル性、絶縁信頼性などの耐久性、密着性、寸法安定性等の要求特性を保持していることである。上記樹脂組成物に要求される第３の特性は、当該樹脂組成物が十分なバリスタ特性を発現できることである。
【００３５】
こうした事情に鑑みて、本発明者は、上述した３つの要求特性を満たす樹脂材料を作製するための設計指針について鋭意検討した結果、バリスタ特性を備えた半導体セラミックス粒子１００を（図４参照）、樹脂組成物中に配合すれば、ＩＧＢＴ素子内に、サージ電圧や外部環境から加わる応力の外的負荷から上記ＩＧＢＴ素子を保護する機能を有した構成を具備させることのできる部材を歩留りよく作製することが可能であるとの知見を得た。くわえて、本発明者は、上述した第１の特性を満たす観点、すなわち、十分な成形性を実現する観点から、上述したバリスタ特性を示す部材を作製する方法としては、圧縮成形法またはトランスファー成形法を採用することが望ましいことも知見した。それ故、本樹脂組成物は、顆粒状、タブレット状またはシート状の形態に加工されたものであることが望ましい。
【００３６】
＜熱硬化性樹脂＞
本発明に係る樹脂組成物に含まれる熱硬化性樹脂の具体例としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、トリアジン骨格含有フェノールノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹脂；未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油などで変性した油変性レゾールフェノール樹脂などのレゾール型フェノール樹脂などのフェノール樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノ
ールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂；ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂などのトリアジン環を有する樹脂；不飽和ポリエステル樹脂；ビスマレイミド化合物などのマレイミド樹脂；ポリウレタン樹脂；ジアリルフタレート樹脂；シリコーン樹脂；ベンゾオキサジン樹脂；シアネートエステル樹脂；ポリイミド樹脂；ポリアミドイミド樹脂；ベンゾシクロブテン樹脂、ノボラック型シアネート樹脂、ビスフェノールＡ型シアネート樹脂、ビスフェノールＥ型シアネート樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型シアネート樹脂等のビスフェノール型シアネート樹脂などが挙げられる。これらの中の１種類を単独で用いてもよいし、異なる重量平均分子量を有する２種類以上を併用してもよく、１種類または２種類以上と、それらのプレポリマーを併用してもよい。
【００３７】
熱硬化性樹脂の含有量は、本発明に係る樹脂組成物全量に対して、好ましくは、１質量％以上３８質量％以下であり、さらに好ましくは、１．５質量％以上３５質量％以下であり、より好ましくは、２質量％以上３０質量％以下であり、最も好ましくは、３質量％以上２５質量％以下である。熱硬化性樹脂の含有量を上記数値範囲以上とすることにより、樹脂組成物の流動性を向上させることができる。また、熱硬化性樹脂の含有量を上記数値範囲以下とすることにより、樹脂組成物の熱放散性を向上させることができるとともに、本発明に係る樹脂組成物からなる構造体の備えるバリスタ特性を向上させることが可能である。
【００３８】
本発明に係る樹脂組成物に含まれる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。上記エポキシ樹脂としては、その分子量、分子構造に関係なく、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を使用することが可能である。このようなエポキシ樹脂の具体例としては、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂等の結晶性エポキシ樹脂；クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；フェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のフェノールアラルキル型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の３官能型エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、テルペン変性フェノール型エポキシ樹脂等の変性フェノール型エポキシ樹脂；トリアジン核含有エポキシ樹脂等の複素環含有エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３９】
本樹脂組成物は、離型剤を含有してもよい。こうすることで、バリスタ特性を示す部材（構造体３００）を更に歩留りよく作製することが可能となる。この理由は、以下の通りである。本樹脂組成物は、上述したように、好ましくは、圧縮成形法またはトランスファー成形法によりバリスタ特性を示す部材（構造体３００）を作製するための原材料として使用することを想定したものである。上記圧縮成形法またはトランスファー成形法を採用する場合には樹脂金型を用いて上記部材（構造体３００）を作製することになる。この場合、本樹脂組成物を用いて上記部材（構造体３００）を成形した後、金型から成形物を離型する必要がある。そして、成形金型から成形物を離型する際の離型力が強くなると、得
られた成形物が破損するという不都合が生じやすくなる傾向にある。そのため、離型剤を含む樹脂組成物を使用した場合には、上述した不都合が生じることを抑制することが可能であり、結果として、バリスタ特性を示す部材（構造体３００）を歩留りよく作製することが可能となる。
【００４０】
本実施形態に係る離型剤の具体例としては、天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、パラフィン、酸化ポリエチレン等が挙げられる。離型剤の含有量は、樹脂組成物全量に対して、好ましくは、０．０１質量％以上１質量％以下であり、さらに好ましくは、０．０３質量％以上０．８質量％以下である。
【００４１】
本発明に係る樹脂材料２００（図５および図６参照）には、硬化剤を含有させてもよい。上記硬化剤は、熱硬化性樹脂と反応して硬化させるものであればよく、ここで、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合に使用可能な硬化剤の具体例としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の炭素数２〜２０の直鎖脂肪族ジアミン、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、４，４'−ジアミノジフェニルメタン、４，４'−ジアミノジフェニルプロパン、４，４'−ジアミノジフェニルエーテル、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン、４，４'−ジアミノジシクロヘキサン、ビス（４−アミノフェニル）フェ
ニルメタン、１，５−ジアミノナフタレン、メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン、１，１−ビス（４−アミノフェニル）シクロヘキサン、ジシアノジアミド等のアミノ類；アニリン変性レゾール樹脂やジメチルエーテルレゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂；フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂等のフェノールアラルキル樹脂；ナフタレン骨格やアントラセン骨格のような縮合多環構造を有するフェノール樹脂；ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン；ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）などの芳香族酸無水物などを含む酸無水物等；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテルなどのポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネートなどのイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂などの有機酸類等が挙げられる。これらは１種類を単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。中でも構造体３００の耐湿性、信頼性を向上させる観点から、１分子内に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有する化合物が好ましく、その具体例としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；レゾール型フェノール樹脂；ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン；フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、フェニレン骨格含有ナフトールアラルキル型フェノール樹脂等が挙げられる。
【００４２】
本樹脂組成物中に含まれる樹脂材料２００には、硬化促進剤を含有させてもよい。上記硬化促進剤は、たとえば、エポキシ基等の官能基と硬化剤との硬化反応を促進させるものであればよく、その具体例としては、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７等のジアザビシクロアルケン及びその誘導体；トリブチルアミン、ベンジルジメチルアミン等のアミン系化合物；２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物；トリフェニルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類；テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラ安息香酸ボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイックアシッドボレート、テトラフェニルホスホニウム・テトラナフトイルオキシボレート、テトラフェニルホスホニウム・
テトラナフチルオキシボレート等のテトラ置換ホスホニウム・テトラ置換ボレート；ベンゾキノンをアダクトしたトリフェニルホスフィン等が挙げられる。これらは１種類を単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４３】
また、本樹脂組成物中に含まれる樹脂材料２００には、上記の成分以外に、必要に応じて、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤；カーボンブラック等の着色剤；天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、パラフィン、酸化ポリエチレン等の離型剤；シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力剤；ハイドロタルサイト等のイオン捕捉剤；水酸化アルミニウム等の難燃剤；酸化防止剤等の各種添加剤を配合させてもよい。
【００４４】
＜半導体セラミックス粒子＞
図４は、本実施形態に係る半導体セラミックス粒子の拡大断面図である。
図４に示すように、本実施形態に係る半導体セラミックス粒子１００は、粒界部１２０と、上記粒界部１２０によって離隔された複数の結晶部１１０とを有する粒子である。言い換えれば、本実施形態に係る半導体セラミックス粒子１００は、粒界部１２０と、上記粒界部１２０を介して互いに離間するように配置される２以上の結晶部１１０とからなる複数の結晶が凝集した粒子であるともいえる。かかる半導体セラミックス粒子１００は、当該粒子に対してバリスタ電圧未満の電圧が印加された場合には、粒界部１２０が抵抗として作用するため電流を通さないが、バリスタ電圧以上の電圧が印加された場合には、トンネル効果が生じて図４に示す矢印のように電流を通すという特性を有する粒子である。なお、本実施形態に係る半導体セラミックス粒子１００のようにバリスタ特性を備えた部材については、従来の電子部品において電子素子とともに同回路に搭載させる耐電圧保護素子（バリスタ素子等）中に含まれていた。しかし、以下の２つの要求特性を満たす上記半導体セラミックス粒子１００を含む樹脂組成物からなる部材を歩留りよく製造する方法については、これまでに報告されていなかった。上述した１つ目の要求特性は、電子部品内に実装される回路中に搭載する電子素子自体の内部に具備させることが可能なことである。上述した２つ目の要求特性は、当該部材を電子素子自体の内部に具備させた場合に、静電気等の過電圧にくわえて、外部環境から加わる応力から上記電子素子を保護できる機能を備えていることである。
【００４５】
半導体セラミックス粒子１００の平均粒子径Ｄ５０は、例えば、０．０１μｍ以上、１５０μｍ以下であり、好ましくは、０．１μｍ以上、１２０μｍ以下であり、さらに好ましくは１μｍ以上、９０μｍ以下であり、特に好ましくは５μｍ以上、６０μｍ以下である。こうすることで、半導体セラミックス粒子１００を含む樹脂組成物により形成された構造体３００の形状に依存することなく、バリスタ特性を発現することが可能となる。
【００４６】
また、半導体セラミックス粒子１００は、球状粒子であることが好ましい。これにより、バリスタ特性の制御を容易に行うことができる。
【００４７】
半導体セラミックス粒子１００において結晶部１１０は、酸化亜鉛、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、および、チタン酸バリウムからなる群より選択される１種以上を含む材料により形成されていることが好ましい。中でも、酸化亜鉛を主成分として含む材料は、半導体セラミックス粒子１００自体の非直線性係数やエネルギー耐量を向上させる観点から好ましい。炭化ケイ素を主成分として含む材料は、絶縁破壊電圧が高いため、バリスタ電圧を高電圧に設定する場合には好適である。また、チタン酸ストロンチウムを主成分として含む材料は、高電圧・高周波ノイズの吸収や抑制という点において、好適である。
【００４８】
半導体セラミックス粒子１００において粒界部１２０は、ビスマス、プラセオジム、ア
ンチモン、マンガン、コバルトおよびニッケル、またはこれらの化合物からなる群より選択される１種以上を含む材料により形成されていることが好ましい。中でも、粒界部１２０は、非直線性抵抗特性が良好であるという観点から、ビスマス、プラセオジム、またはこれらの化合物からなる群より選択される１種以上を含む材料により形成されていることが好ましい。なお、上記これらの化合物としては、酸化物、窒化物、有機化合物、その他の無機化合物等の形態が挙げられるが、バリスタ特性を良好に発現させる観点から、酸化物であることが好ましい。
【００４９】
半導体セラミックス粒子１００の含有量は、確実に構造体３００のバリスタ特性を発現させる観点から、本樹脂組成物全量に対して、好ましくは６０質量％以上９７質量％以下であり、さらに好ましくは、７０質量％以上９５質量％以下であり、特に好ましくは、７５質量％以上９５質量％以下である。半導体セラミックス粒子１００の含有量を上記数値範囲内となるよう制御することにより、図５に示す模式図のように、２つの電極端子１３０間が、複数の粒子同士が互いに接するように半導体セラミックス粒子１００により埋め尽くされた構造体３００を実現することができる。すなわち、半導体セラミックス粒子１００の含有量を上記数値範囲内となるよう制御した場合には、構造体のバリスタ特性を確実に発現させることが可能となる。
【００５０】
本樹脂組成物中には、導電粒子を含有させることが好ましい。こうすることで、本樹脂組成物により形成された構造体３００を備えるＩＧＢＴ素子に対して、バリスタ電圧を超える高電圧が印加された際に、当該構造体３００の電気伝導性をより一層良好なものとすることができる。具体的には、図６に示すように、２つの電極端子１３０間を埋め尽くすように配される複数の半導体セラミックス粒子１００同士の隙間領域に、導電粒子１５０を入り込ませることが可能となる。これにより、構造体３００のバリスタ特性をより一層良好なものとすることができる。
【００５１】
導電粒子１５０の含有量は、確実に構造体３００のバリスタ特性を発現させる観点から、本樹脂組成物全量に対して、好ましくは、１質量％以上２０質量％以下であり、さらに好ましくは、２質量％以上１５質量％以下であり、最も好ましくは、２質量％以上１０質量％以下である。導電粒子１５０の含有量を上記数値範囲内となるよう制御することにより、図６に示す模式図のように、２つの電極端子１３０間を埋め尽くすように配される複数の半導体セラミックス粒子１００の隙間領域に、万遍なく導電粒子１５０を入り込ませることが可能となる。
【００５２】
導電粒子１５０の平均粒子径Ｄ５０は、確実に構造体のバリスタ特性を発現させる観点から、例えば、０．０１μｍ以上、５０μｍ以下であり、好ましくは、０．０２μｍ以上、４０μｍ以下であり、さらに好ましくは０．０５μｍ以上、３０μｍ以下であり、特に好ましくは０．１μｍ以上、２０μｍ以下である。
【００５３】
導電粒子１５０を形成する材料の具体例としては、ニッケル、カーボンブラック、アルミニウム、銀、金、銅、グラファイト、亜鉛、鉄、ステンレス鋼、錫、黄銅、及び、それらの合金からなる群より選択される導電材料や、酸化亜鉛、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム、および、チタン酸バリウムからなる群より選択される半導電材料等が挙げられる。
【００５４】
また、本樹脂組成物に含まれる半導体セラミックス粒子１００と、導電粒子１５０の大きさは、以下の条件を満たすものであることが好ましい。具体的には、半導体セラミックス粒子１００の平均粒子径Ｄ５０をＸとし、導電粒子１５０の平均粒子径Ｄ５０をＹとした時、Ｙ／Ｘの値が、０．０５以上１未満であることが好ましく、０．１以上０．８以下であるとさらに好ましい。こうすることで、図６に示す模式図のように、２つの電極端子
１３０間を埋め尽くすように配される複数の半導体セラミックス粒子１００の隙間領域に、導電粒子１５０を入り込ませやすくなる。
【００５５】
本実施形態に係る樹脂組成物は、熱硬化性樹脂とともに、特定量のバリスタ特性を示す半導体セラミックス粒子を含む構成を採用している。かかる構成を採用した樹脂組成物を用いることによって、ＩＧＢＴ素子内に、サージ電圧や外部環境から加わる応力の外的負荷から上記ＩＧＢＴ素子を保護する機能を有した構成を具備させることが可能となるため、従来の電子部品のように、ＩＧＢＴ素子と、サージ対策素子とを回路内に配置する必要がなくなり、結果的に、ＩＧＢＴ素子に対するサージ対策として、簡易な構成で、寄生容量が小さく、動作速度の速い対策を実現させることができ、さらに、電力変換器等ＩＧＢＴを含む機器の小型化を図ることができる。
【００５６】
以下、本実施形態に係る樹脂組成物を用いて、ＩＧＢＴ素子の一要素としてサージ対策部（以下、「バリスタ特性を示す部材」及び／又は「構造体３００」ともいう。）を作製する方法について、説明する。
【００５７】
本実施形態に係る樹脂組成物を用いる場合、圧縮成形法およびトランスファー成形法のいずれかの樹脂成形方法により、バリスタ特性を示す部材（構造体３００）をＩＧＢＴ素子の一要素としてに歩留りよく作製することができる。そのため、電極端子の形状に対応した構造体３００を作製することが可能である。ここで、構造体３００を作製するために、樹脂組成物を圧縮成形する手法を採用する場合には、上記樹脂組成物は、顆粒状、粉末状またはシート状に加工されたものであることが好ましい。一方、構造体３００を作製するために、樹脂組成物をトランスファー成形する手法を採用する場合には、上記樹脂組成物は、タブレット状に加工されたものであることが好ましい。
【００５８】
ＩＧＢＴ素子の一要素としてバリスタ特性を示す部材（構造体３００）を作製する方法の一例としては、たとえば、ＩＧＢＴ素子に対して、上記ＩＧＢＴ素子のゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つに夫々接するように、本樹脂組成物を圧縮成形またはトランスファー成形することにより構造体３００（高電圧保護部材）を形成する工程を含む方法が挙げられる。
【００５９】
以下、本実施形態に係る構造体３００をＩＧＢＴ素子の一要素として搭載させる方法の一例について、まずは、顆粒状の樹脂組成物を用いて圧縮成形することにより構造体３００を製造する場合を例に挙げて説明する。ただし、本実施形態に係る構造体３００をＩＧＢＴ素子の一要素として搭載させる方法については、以下の例に限定されない。
【００６０】
まず、圧縮成形金型の上型と下型の間に、顆粒状の樹脂組成物が収容された樹脂材料供給容器を設置する。次いで、ＩＧＢＴ素子を、クランプ、吸着のような固定手段により圧縮成型金型の上型と下型の一方に固定する。以下では、上記ＩＧＢＴ素子のゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つを有する面が樹脂材料供給容器に対面するようにＩＧＢＴ素子を圧縮成型金型の上型に固定した場合を例に挙げて説明する。
【００６１】
次に、減圧下、金型の上型と下型の間隔を狭めながら、樹脂材料供給容器の底面を構成するシャッター等の樹脂材料供給機構により、秤量された顆粒状の樹脂組成物を下型が備える下型キャビティ内へ供給する。これにより、顆粒状の樹脂組成物は、下型キャビティ内で所定温度に加熱され、溶融状態となる。次いで、金型の上型と下型を結合させることにより、溶融状態の樹脂組成物を上型に固定されたＩＧＢＴ素子に備わるゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つに対して押し当てる。こうすることで、ゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つの間に形成された間隔を溶融状態の樹脂組成物で埋めることができる。その後、金型の上型と下型を結合させた状態を保持しながら、所
定時間をかけて樹脂組成物を硬化させる。これにより、樹脂組成物が確実にバリスタ特性を発現することができる。ここで、圧縮成形を行う場合には、金型内を減圧しながら樹脂封止を行うことが好ましく、真空条件下で行うとさらに好ましい。これにより、少なくとも、ゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つを取り囲む領域については樹脂組成物の未充填部分を残さずに良好に充填することができる。
【００６２】
また、顆粒状の樹脂組成物を用いて圧縮成形する場合における成形温度は、特に限定されるわけではないが、５０〜２５０℃が好ましく、５０〜２００℃がさらに好ましく、８０〜１８０℃が特に好ましい。また、成形圧力は、特に限定されるわけではないが、０．５〜１２ＭＰａであることが好ましく、１〜１０ＭＰａが特に好ましい。成形温度および圧力を上記範囲とすることで、溶融状態の樹脂組成物が充填されない部分が発生することとＩＧＢＴ素子が位置ずれしてしまうことの両方を防止することができる。
【００６３】
次に、本実施形態に係る構造体３００をＩＧＢＴ素子の一要素として搭載させる方法の一例について、シート状の樹脂組成物を用いて圧縮成形することにより構造体３００を製造する場合を例に挙げて説明する。
【００６４】
まず、ＩＧＢＴ素子を、クランプ、吸着のような固定手段により圧縮成形金型の上型と下型の一方に固定する。以下では、上記ＩＧＢＴ素子のゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つを有する面が樹脂材料供給容器に対面するようにＩＧＢＴ素子を圧縮成型金型の上型に固定した場合を例に挙げて説明する。
【００６５】
次に、金型の上型に固定したＩＧＢＴ素子のゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つに対応する位置となるように、金型の下型キャビティ内にシート状の樹脂組成物を配置する。次いで、減圧下、金型の上型と下型の間隔を狭めることにより、シート状の樹脂組成物は、下型キャビティ内で所定温度に加熱され、溶融状態となる。その後、金型の上型と下型を結合させることにより、溶融状態の樹脂組成物を上型に固定されたＩＧＢＴ素子に備わるゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つに対して押し当てる。こうすることで、ゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つの間に形成された間隔を溶融状態の樹脂組成物で埋めることができる。その後、金型の上型と下型を結合させた状態を保持しながら、所定時間をかけて樹脂組成物を硬化させる。これにより、樹脂組成物が確実にバリスタ特性を発現することができる。ここで、圧縮成形を行う場合には、金型内を減圧しながら樹脂封止を行うことが好ましく、真空条件下で行うとさらに好ましい。これにより、少なくとも、ゲート、エミッタ及びコレクタのうち少なくとも２つを取り囲む領域については樹脂組成物の未充填部分を残さずに良好に充填することができる。
【００６６】
また、シート状の樹脂組成物を用いて圧縮成形する場合における成形温度は、特に限定されるわけではないが、５０〜２５０℃が好ましく、５０〜２００℃がさらに好ましく、８０〜１８０℃が特に好ましい。また、成形圧力は、特に限定されるわけではないが、０．５〜１２ＭＰａであることが好ましく、１〜１０ＭＰａが特に好ましい。成形温度および圧力を上記範囲とすることで、溶融状態の樹脂組成物が充填されない部分が発生することとＩＧＢＴ素子が位置ずれしてしまうことの両方を防止することができる。
【００６７】
次に、本実施形態に係る構造体３００をＩＧＢＴ素子の一要素として搭載させる方法の一例について、タブレット状の樹脂組成物を用いてトランスファー成形することにより構造体３００を製造する場合を例に挙げて説明する。
【００６８】
まず、ＩＧＢＴ素子を設置した成形金型を準備する。ここで準備する成形金型は、タブレット状の樹脂組成物を仕込むポットと、その後、圧力をかけて樹脂組成物を溶融させる
ためにポットに挿入する補助ラムを備えたプランジャーと、溶融させた樹脂組成物を成形空間内に送り込むスプルーとが設けられているものである。
【００６９】
次いで、成形金型を閉じた状態で、ポット内にタブレット状の樹脂組成物を仕込む。ここで、ポット内に仕込む樹脂組成物の形態は、予め、プレヒーター等によって予熱することにより半溶融の状態にされていてもよい。次に、ポット内に仕込んだ樹脂組成物を溶融させるために、樹脂組成物に対して、補助ラムを備えたプランジャーをポットに挿入して圧力をかける。その後、溶融した樹脂組成物を、スプルーを介して成形空間内に導入する。次に、成形空間内に充填された樹脂組成物は、加熱加圧されることにより硬化する。樹脂組成物が硬化した後、成形金型を開くことにより、樹脂組成物が確実にバリスタ特性を発現する構造体３００を備えたＩＧＢＴ素子を得ることができる。
【００７０】
また、トランスファー成形における成形温度は、特に限定されるわけではないが、５０〜２５０℃が好ましく、５０〜２００℃がさらに好ましく、８０〜１８０℃が特に好ましい。成形温度を上記範囲とすることで、溶融状態の樹脂組成物が充填されない部分が発生することとＩＧＢＴ素子が位置ずれしてしまうことの両方を防止することができる。
【００７１】
本発明に係るサージ対策部材は、熱硬化性樹脂、及び、粒界部と、前記粒界部によって離隔された複数の結晶部とを有する半導体セラミックス粒子を含む樹脂組成物から成形され、電圧−電流特性がオームの法則に従わない非直線性を示し、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ素子のゲートとエミッタとコレクタのうち少なくとも２つ（上述の実施形態の場合ゲートとエミッタ）に夫々接続される。上記樹脂組成物としては、本発明に係る樹脂組成物を用いることができる。
【００７２】
本発明に係るサージ対策部材は、本実施形態に係る樹脂組成物を用いて、ＩＧＢＴ素子の一要素としてサージ対策部を作製する上述の方法と同様にして、製造することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・ＩＧＢＴ素子
２・・・トランジスタ部
３・・・サージ対策部
１０・・・コレクタ電極
１１・・・Ｐ層
１２・・・Ｎ層
１３−１，１３−２・・・Ｐ層
１４−１，１４−２・・・Ｎ層
１５−１，１５−２・・・エミッタ層
１７・・・ポリシリコン膜
１８・・・ゲート電極
１００・・・半導体セラミックス粒子
１０１・・・配線用遮断器
１０４・・・消弧装置
１１０・・・結晶部
１１１・・・端子
１１２・・・端子
１１３・・・端子
１１４・・・端子
１２０・・・粒界部
１２１・・・電気接点
１２２・・・電気接点
１３０・・・電極端子
１４１・・・抵抗
１４２・・・抵抗
１４４・・・コンデンサ
１５０・・・導電粒子
２００・・・樹脂材料
３００・・・バリスタ特性を示す部材（構造体）
【図１】
2016219715.tif 000003
【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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