專利名稱：靜電應(yīng)對部件和利用了該靜電應(yīng)對部件的電子部件模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在各種電子設(shè)備中使用的作為保護電子設(shè)備不受靜電影 響的電子部件的靜電應(yīng)對部件、和利用了該靜電應(yīng)對部件的發(fā)光二極管模 塊等電子部件模塊。
背景技術(shù)：
近年來，移動電話等電子設(shè)備的小型化、低耗電化正在迅速發(fā)展，伴 隨于此，構(gòu)成電子設(shè)備的電路的各種電子部件的耐電壓逐漸下降。
因此，在人體與電子設(shè)備的導(dǎo)通部接觸時產(chǎn)生的靜電脈沖等引起的各 種電子設(shè)備、尤其是半導(dǎo)體器件的破壞所導(dǎo)致的電子設(shè)備的故障干擾在不 斷增加。
另外，作為半導(dǎo)體器件的一種的發(fā)光二極管伴隨著白色系的藍色二極 管的發(fā)展，可預(yù)計將在顯示器件的背光燈或小型照相機的閃光燈等中使用 等而得到廣泛的普及。但是，這些白色系的發(fā)光二極管存在針對靜電脈沖 的耐電壓低的問題。
以往，例如，在特開2002 — 335012號公報中公開了這樣保護發(fā)光二 極管不受靜電脈沖影響的技術(shù)。在特開2002 — 335012號公報所公開的技 術(shù)中，通過在引入靜電的線與接地之間設(shè)置可變電阻或齊納二極管這樣具 有非線性電阻特性的電子部件，將靜電脈沖旁路到接地，由此抑制施加到 發(fā)光二極管的高電壓。
但是，在上述以往的組合了發(fā)光二極管和可變電阻或齊納二極管的構(gòu) 成中，通過基板等其他部件來連接發(fā)光二極管和可變電阻或齊納二極管， 并未一體化，因而難以小型化。
另外，為了使發(fā)光二極管的發(fā)光量更大，需要流動更大的電流。但是， 流動的電流量越大，越會引起發(fā)光二極管本身的發(fā)熱。并且，因該熱量會導(dǎo)致發(fā)光二極管劣化、發(fā)光效率降低和壽命縮短等結(jié)果。因此，為了不使 發(fā)光二極管的發(fā)光效率降低、防止壽命劣化，需要有效地使發(fā)光二極管所 發(fā)出的熱量散失。但是，形成比較小型的封裝形狀的芯片類型的部件沒有 散熱機構(gòu)，在外部使用了樹脂，因此，難以有效地使發(fā)光二極管所發(fā)出的 熱量散失。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明用于解決上述課題，其目的在于，提供一種散熱性優(yōu)異、小型、 高強度的靜電應(yīng)對部件和利用了該靜電對應(yīng)部件的電子部件模塊。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的靜電應(yīng)對部件包括具備陶瓷基板、在 陶瓷基板上交替層疊可變電阻層和內(nèi)部電極而形成的可變電阻部、和在該 可變電阻部上形成的玻璃陶瓷層的陶瓷燒結(jié)體；設(shè)置在陶瓷燒結(jié)體的一對 端子電極；與內(nèi)部電極和端子電極連接的一對外部電極；和貫通陶瓷燒結(jié) 體的導(dǎo)熱體部。而且，本發(fā)明的電子部件模塊，通過在上述靜電應(yīng)對部件的導(dǎo)熱體部 上搭載電子部件元件，將電子部件元件的端子與靜電應(yīng)對部件的端子電極 電連接來進行安裝。根據(jù)本發(fā)明的靜電應(yīng)對部件，能實現(xiàn)內(nèi)置有可變電阻功能的小型且高 強度的靜電應(yīng)對部件。而且，在搭載安裝了發(fā)光二極管等電子部件元件時，由于未設(shè)置導(dǎo)熱 體部，因此，能有效地對所搭載的部件發(fā)出的熱量進行散熱。還有，根據(jù)本發(fā)明的電子部件模塊，由于可通過靜電應(yīng)對部件的可變 電阻部保護電子部件元件不受靜電脈沖影響，因此，耐靜電脈沖性優(yōu)異。而且，能通過導(dǎo)熱體部對電子部件元件所發(fā)出的熱量有效地進行散 熱，因此散熱性優(yōu)異、發(fā)光效率優(yōu)良，可實現(xiàn)小型且實用的電子部件模塊。


圖1是本發(fā)明的實施方式1的靜電應(yīng)對部件的外觀立體圖。 圖2是上述靜電應(yīng)對部件的2—2線的剖視圖。 圖3是上述靜電應(yīng)對部件的3 — 3線的剖視圖。圖4是上述靜電應(yīng)對部件的示意分解立體圖。圖5是本發(fā)明的實施方式1的電子部件模塊的剖視圖。圖6是上述電子部件模塊的等效電路圖。圖7是比較例的靜電應(yīng)對部件的示意分解立體圖。圖8是比較例的靜電應(yīng)對部件的外觀立體圖。圖9是比較例的電子部件模塊的剖視圖。圖10是用于說明對上述實施方式的電子部件模塊的散熱性進行評價 的方法的剖視圖。圖11是用于說明對比較例的電子部件模塊的散熱性進行評價的方法 的剖視圖。圖12是上述實施方式的另一例的靜電應(yīng)對部件的剖視圖。圖13是上述實施方式的另一例的電子部件模塊的剖視圖。圖14是上述實施方式的又一例的靜電應(yīng)對部件的剖視圖。圖15是上述實施方式的又一例的電子部件模塊的剖視圖。圖16是本發(fā)明的實施方式2的靜電應(yīng)對部件的外觀立體圖。圖17是上述靜電應(yīng)對部件的17—17線的剖視圖。圖18是上述靜電應(yīng)對部件的18—18線的剖視圖。圖19是上述靜電應(yīng)對部件的示意分解立體圖。圖20是本發(fā)明的實施方式2的電子部件模塊的剖視圖。圖21是用于說明對電子部件模塊的散熱性進行評價的方法的剖視圖。圖22是本實施方式的另一例的靜電應(yīng)對部件的剖視圖。圖23是本實施方式的另一例的電子部件模塊的剖視圖。
具體實施方式
下面，利用附圖，對用于實施本發(fā)明的最佳方式進行說明。此外，在 以下的實施方式中，作為電子部件模塊的例子，對電子部件元件中使用了 發(fā)光二極管的發(fā)光二極管模塊進行說明。1.第一實施方式下面，對本發(fā)明的實施方式l的靜電應(yīng)對部件和發(fā)光二極管模塊進行 說明。圖1是本發(fā)明的實施方式的靜電應(yīng)對部件的外觀立體圖。圖2是本實施方式的靜電應(yīng)對部件的圖1的2—2線的剖視圖。圖3是本實施方式 的靜電應(yīng)對部件的圖1的3—3線的剖視圖。圖4是本實施方式的靜電應(yīng) 對部件的示意分解立體圖。圖5是本實施方式的發(fā)光二極管模塊的剖視圖。 圖6是本實施方式的發(fā)光二極管模塊的等效電路圖。如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施方式的靜電應(yīng)對部件具有可 變電阻部IO，該可變電阻部10由三個可變電阻層10a、 10b、 10c和內(nèi)部 電極lla、 lib交替層疊而構(gòu)成。本實施方式的靜電應(yīng)對部件還具有陶瓷 燒結(jié)體，該陶瓷燒結(jié)體包括陶瓷基板12、在該陶瓷基板12上形成的可 變電阻部10、在該可變電阻部IO上層疊形成的玻璃陶瓷層14。在陶瓷燒 結(jié)體的玻璃陶瓷層14的表面上，設(shè)置有一對端子電極13a和13b。在陶瓷 燒結(jié)體的與端子電極Ba和13b的形成面相反一側(cè)的面上設(shè)置有一對外部 電極16a和16b。設(shè)置貫通陶瓷燒結(jié)體的上下的導(dǎo)熱體部15，進而，在陶 瓷燒結(jié)體的下面設(shè)置有與導(dǎo)熱體部15連接的外部導(dǎo)熱體部17。內(nèi)部電極 lla經(jīng)連接用過孔導(dǎo)體19a而與外部電極16a和端子電極13a電連接。同 樣，內(nèi)部電極llb經(jīng)連接用過孔導(dǎo)體19b而與外部電極16b和端子電極13b 電連接。并且，在向本實施方式的靜電應(yīng)對部件搭載安裝發(fā)光二極管等電 子部件元件時，陶瓷燒結(jié)體的上面?zhèn)鹊膶?dǎo)熱體部15成為電子部件元件的 搭載部分。端子電極13a和13b成為與電子部件元件電連接的部分。另外，如圖5所示，本實施方式的發(fā)光二極管模塊中，在本實施方式 的靜電應(yīng)對部件的導(dǎo)熱體部15上搭載有發(fā)光二極管20。通過金屬線21 使發(fā)光二極管20的一方的端子與端子電極13a電連接，使另一方端子與 端子電極13b電連接。因此，本實施方式的發(fā)光二極管模塊的電路成為圖6所示的等效電路。 圖6中，在由上述說明的內(nèi)部電極lla、 llb和可變電阻層10b形成的可 變電阻201的外部電極202和203上，并聯(lián)連接有發(fā)光二極管204。如上所述，本實施方式的靜電應(yīng)對部件中，在將可變電阻部10和玻 璃陶瓷層14層疊到陶瓷基板12上進行燒結(jié)而一體化后的陶瓷燒結(jié)體上， 設(shè)置有貫通該陶瓷燒結(jié)體的導(dǎo)熱體部15。而且，本實施方式的發(fā)光二極管模塊中，在陶瓷燒結(jié)體的上面?zhèn)鹊膶?dǎo) 熱體部15，搭載有發(fā)光二極管20。因此，通過使導(dǎo)熱體部15為導(dǎo)熱率大的部分，從而能對所搭載的部 件發(fā)出的熱量有效地進行散熱。并且，通過在陶瓷燒結(jié)體的下面設(shè)置與導(dǎo)熱體部15連接的外部導(dǎo)熱 體部17，能提高搭載連接到外部的散熱板等時連接部的密接性，能更有效 地對所搭載的發(fā)光二極管20發(fā)出的熱量進行散熱。接著，利用圖4，對本實施方式的靜電應(yīng)對部件的制造方法進行說明。首先，制作并準備以氧化鋅為主要成分的陶瓷粉末和由有機粘合劑構(gòu) 成的氧化鋅生片。而且，制作并準備以氧化鋁和硼硅酸玻璃為主要成分的 玻璃-陶瓷粉末、和由有機粘合劑構(gòu)成的玻璃-陶瓷生片。此時，這些生片 的厚度分別約為30pm。此外，這些生片在燒成后，氧化鋅生片成為可變 電阻部10，玻璃-陶瓷生片成為玻璃陶瓷層14。如圖4所示，首先，在成為可變電阻層10a、 10b、 10c的氧化鋅生片、 和成為玻璃陶瓷層14的玻璃-陶瓷生片各自的成為連接用過孔導(dǎo)體19a和 19b的位置，通過穿孔機(puncher)等設(shè)置通孔，并向該通孔中填充入銀 膏。接著，在成為可變電阻層10a的氧化鋅生片上，利用銀膏通過絲網(wǎng)印 刷法形成了成為內(nèi)部電極lla的導(dǎo)體層。其上層疊有成為可變電阻層10b 的氧化鋅生片，該氧化鋅生片上利用銀膏通過絲網(wǎng)印刷法形成有成為內(nèi)部 電極llb的導(dǎo)體層。進而，在其上層疊有成為可變電阻層10c的氧化鋅生 片，由此制作出成為可變電阻部10的層疊體。而且，在其上層疊成為玻 璃陶瓷層14的玻璃-陶瓷生片，該玻璃-陶瓷生片上利用銀膏通過絲網(wǎng)印刷 法形成有成為端子電極13a和13b的導(dǎo)體層。由此，制作出成為可變電阻 部10和玻璃陶瓷層14的層疊體。此時，成為內(nèi)部電極lla和llb的導(dǎo)體 層、以及成為端子電極13a和13b的導(dǎo)體層如圖4所示，避開成為之后形 成的導(dǎo)熱體部15a的部分而形成。而且，成為連接用過孔導(dǎo)體19a的通孔 設(shè)置在將成為內(nèi)部電極lla的導(dǎo)體層和成為端子電極13a的導(dǎo)體層連接起 來的位置。同樣，成為連接用過孔導(dǎo)體19b的通孔設(shè)置在將成為內(nèi)部電極 lib的導(dǎo)體層和成為端子電極13b的導(dǎo)體層連接起來的位置。接著，按照貫通該層疊體的可變電阻部10和玻璃陶瓷層14的方式用 穿孔機等設(shè)置通孔之后，向該通孔中填充入銀膏。該通孔中填入的銀膏在 燒成后成為導(dǎo)熱體部15a。另一方面，作為陶瓷基板12，利用在三處規(guī)定位置設(shè)置有通孔的氧化 鋁基板，在該氧化鋁基板的通孔中填充有銀膏。進而，在氧化鋁基板的一 個面上利用銀膏通過絲網(wǎng)印刷法形成了成為外部導(dǎo)熱體部17和外部電極 16a和16b的導(dǎo)體層。上述三處的通孔中填充的銀膏在燒成后成為導(dǎo)熱體 部15b、連接用過孔導(dǎo)體19a和1%。并且，導(dǎo)熱體部15b在燒成后與上 述層疊體的導(dǎo)熱體部15a—體化而成為導(dǎo)熱體部15。連接用過孔導(dǎo)體19a 在燒成后與上述層疊體的連接用過孔導(dǎo)體19a—體化，連接用過孔導(dǎo)體19b 在燒成后與上述層疊體的連接用過孔導(dǎo)體1% —體化。接著，在向上述通孔中填充銀膏而形成了導(dǎo)體層的氧化鋁基板上，貼 附向上述通孔中填充了銀膏的成為可變電阻部10和玻璃陶瓷層14的層疊 體，作為層疊體塊。此外，上述氧化鋁基板的厚度約為18(Him，導(dǎo)體層的 厚度約為2.5jum。導(dǎo)熱體部中使用的銀膏的銀的含量為85wt^，導(dǎo)熱體部 15b的直徑為300微米，連接用過孔導(dǎo)體19a和19b的直徑為100微米。 而且，為了使截斷后成為圖4所示的形狀，印刷的導(dǎo)體層的圖案設(shè)為將圖 示的形狀縱橫排列多個而形成的圖案形狀。然后，將上述的層疊體塊在大氣中加熱進行了脫粘合劑處理后，在大 氣中加熱至930'C進行燒成，形成一體化的燒結(jié)體。接著，在外部電極16a、 16b、和端子電極13a、 13b的部分，實施鎳、金的鍍覆，將該層疊體塊的 燒結(jié)體以規(guī)定的尺寸進行截斷分離，作為個片，獲得圖l、圖2和圖3所 示的本實施方式中的靜電應(yīng)對部件。制作出的本實施方式的靜電應(yīng)對部件長度方向尺寸約2.0mm、寬度方 向尺寸約1.25mm、厚度方向尺寸約0.3mm。并且，外部電極16a與16b 之間的可變電阻電壓VlmA即流動lmA的電流時的電壓為27V。此外，在上述本實施方式的制造方法中，作為形成端子電極13a和13b、 外部電極16a和16b、外部導(dǎo)熱體部17的方法，說明了在氧化鋁基板上設(shè) 置可變電阻部IO和玻璃陶瓷層14時與此同時進行燒成來形成的方法。但 是，也可采用如下的順序首先，在氧化鋁基板上設(shè)置可變電阻部10和 玻璃陶瓷層14、導(dǎo)熱體部15、連接用過孔導(dǎo)體19a和19b，作為燒結(jié)體。 然后，在玻璃陶瓷層14上形成成為端子電極13a和13b的銀膏的導(dǎo)體層， 并在氧化鋁基板12的一個面上形成成為外部電極16a和16b、外部導(dǎo)熱體部17的銀膏的導(dǎo)體層后，對這些層進行烘培。而后，形成端子電極13a 和13b、外部電極16a和16b、外部導(dǎo)熱體部17。而且，該情況下的燒結(jié) 體可以是多個縱橫排列的塊的燒結(jié)體，也可以是個片的燒結(jié)體，但從生產(chǎn) 率方面考慮優(yōu)選在塊的燒結(jié)體的階段進行。為了與本實施方式進行比較，制作了比較例的靜電應(yīng)對部件。圖7中 表示其示意分解立體圖，圖8中表示其外觀立體圖。比較例的靜電應(yīng)對部 件與本實施方式中的靜電應(yīng)對部件的不同之處在于未設(shè)置導(dǎo)熱體部15 和外部導(dǎo)熱體部17;在側(cè)面設(shè)置有外部電極。接著，利用圖5，對本發(fā)明的一個實施方式的發(fā)光二極管模塊的制造 方法進行說明。通過導(dǎo)電性粘接劑(未圖示)將藍色的發(fā)光二極管20貼片(die bond) 搭載到上述本實施方式的靜電應(yīng)對部件的導(dǎo)熱體部15上。然后，通過引 線接合法，用金屬線21將發(fā)光二極管20的一個端子與端子電極13a連接， 用金屬線21將發(fā)光二極管20的另一個端子與端子電極13b連接。而后， 按照覆蓋發(fā)光二極管20的方式形成樹脂模(mold)(未圖示)，制作出圖5 所示的本實施方式的發(fā)光二極管模塊。而且，為了與本實施方式進行比較，利用上述比較例的靜電應(yīng)對部件， 與上述同樣地在比較例的靜電應(yīng)對部件上安裝藍色的發(fā)光二極管，制作出 比較例的發(fā)光二極管模塊。圖9是比較例的發(fā)光二極管模塊的剖視圖。艮口， 如圖9所示，比較例的發(fā)光二極管模塊不具有本實施方式中的貫穿陶瓷燒 結(jié)體的導(dǎo)熱體部15和外部導(dǎo)熱體部17，在陶瓷燒結(jié)體的側(cè)面設(shè)置有外部 電極16a和16b。并且，針對這些本實施方式中的發(fā)光二極管模塊和比較例的發(fā)光二極 管模塊，按如下方式對散熱性進行了評價。對各個發(fā)光二極管模塊而言， 將本實施方式的發(fā)光二極管模塊如圖10所示那樣安裝到散熱板30上，針 對比較例如圖11所示那樣安裝到散熱板30上。此外，雖未圖示，但在散 熱板30的表面上，對外部電極16a和16b所接觸的部分中的至少除接地 側(cè)的部分以外進行絕緣處理，布設(shè)供給電力的布線。然后，對各個藍色的發(fā)光二極管20施加1W的功率，使二極管發(fā)光， 持續(xù)供給功率直至發(fā)光二極管20的溫度達到飽和。關(guān)于此時的發(fā)光二極管20的溫度，在比較例的發(fā)光二極管模塊中約為100°C，相對于此，在本 實施方式的發(fā)光二極管模塊中約為85°C。如上所述，判斷出本實施方式的發(fā)光二極管模塊與比較例的發(fā)光二極 管模塊相比散熱性優(yōu)異。而且，測定了藍色發(fā)光二極管20的溫度達到飽和時各自的光強度， 在設(shè)比較例的發(fā)光二極管模塊的光強度比為100時，本實施方式中的發(fā)光 二極管模塊的光強度比約為110。根據(jù)該結(jié)果判斷出由于本實施方式的 發(fā)光二極管模塊散熱性優(yōu)異，因此，能防止發(fā)光二極管的發(fā)光效率降低。并且，本實施方式的靜電應(yīng)對部件和發(fā)光二極管模塊中，將外部電極 16a和16b設(shè)置在與形成有端子電極13a和13b的面相反一側(cè)的面上，因 此，與比較例的靜電應(yīng)對部件和發(fā)光二極管模塊相比，能減小向布線基板 等安裝時的面積。還有，由于比較例的靜電應(yīng)對部件將外部電極16a和16n設(shè)置在側(cè)面， 因此，制造過程中，在將元件截斷成個片之后，需要添加外部電極16a和 16b。因此，必須按個片進行外部電極16a和16b的鍍覆和發(fā)光二極管的 安裝。相對于此，本實施方式的靜電應(yīng)對部件中，能將內(nèi)部電極lla和llb、 外部電極16a和16b、端子電極13a和13b全部由絲網(wǎng)印刷法形成。因此， 能在截斷成個片之前形成外部電極16a和16b。因此，能在截斷成個片之 前進行外部電極16a和16b的鍍覆，能簡化制造工序降低成本。進而，還能在截斷成個片之前搭載安裝發(fā)光二極管等電子部件元件， 然后，截斷成個片，由此制造發(fā)光二極管模塊，因此，能簡化發(fā)光二極管 模塊的制造工序降低成本。此外，在上述實施方式的靜電應(yīng)對部件中，端子電極13a和13b設(shè)置 在陶瓷燒結(jié)體的玻璃陶瓷層的表面，但作為本實施方式的另一例(以下稱 為第二例)的靜電應(yīng)對部件，如圖12所示，端子電極13a和13b也可設(shè) 置在陶瓷燒結(jié)體的與玻璃陶瓷層14相反一側(cè)的表面上。圖13是利用了該 第二例的靜電應(yīng)對部件的發(fā)光二極管模塊的剖視圖。在該第二例的靜電應(yīng) 對部件和發(fā)光二極管模塊中，也能獲得與上述實施方式同樣的效果。而且，若采用氧化鋁等白色的基板作為陶瓷基板12，則在安裝有發(fā)光二極管時，由于發(fā)光二極管周圍是反射率高的白色，因此，能進一步提高 發(fā)光二極管的發(fā)光效率。并且，在上述實施方式1的靜電應(yīng)對部件中，可變電阻層io和玻璃 陶瓷層14僅設(shè)置在陶瓷基板12的某一面。但是，作為本實施方式的又一 例(以下稱為第三例)的靜電應(yīng)對部件，如圖14所示，可變電阻層10和 玻璃陶瓷層14也可設(shè)置在陶瓷基板12的兩面。圖15是利用了該第三例 的靜電應(yīng)對部件的發(fā)光二極管模塊的剖視圖。在該第三例的靜電應(yīng)對部件 和發(fā)光二極管模塊中，也能獲得與上述實施方式1同樣的效果。而且，通過在陶瓷基板12的兩面設(shè)置可變電阻層10，能增大靜電電 容，容易添加作為利用了該電容特性的旁路電容等噪聲濾波器的功能。并且，由于是上下對稱的材料構(gòu)成，幾乎不會發(fā)生因構(gòu)成材料的熱收 縮率不同而引起的微小的翹曲或變形，因此，與散熱板的密接性提高，散 熱效率進一步提高，從而能進一步提高發(fā)光二極管20的發(fā)光效率。2.第二實施方式下面，對本發(fā)明的實施方式2的靜電應(yīng)對部件和發(fā)光二極管模塊進行 說明。本實施方式與實施方式1的不同之處在于，在實施方式l中，將外部 電極16a和16b形成在陶瓷基板12的未形成端子電極13a和13b的面， 而在本實施方式中，將外部電極16a和16b形成在可變電阻部10和陶瓷 基板12的側(cè)面。圖16是本實施方式的靜電應(yīng)對部件的外觀立體圖。圖17是本實施方 式的靜電應(yīng)對部件的圖16的17—17線的剖視圖。圖18是本實施方式的 靜電應(yīng)對部件的圖16的18 — 18線的剖視圖。圖19是本實施方式的靜電 應(yīng)對部件的示意分解立體圖。圖20是本實施方式的發(fā)光二極管模塊的剖 視圖。如圖16、圖17、圖18和圖19所示，本實施方式的靜電應(yīng)對部件與 實施方式l同樣，具有由可變電阻層10a、 10b、 10c和內(nèi)部電極lla、 lib 交替層疊而形成的可變電阻部10。并且，本實施方式的靜電應(yīng)對部件還具 有陶瓷燒結(jié)體，該陶瓷燒結(jié)體包括陶瓷基板12、在該陶瓷基板12上形成的可變電阻部10、進而在該可變電阻部IO上層疊形成的玻璃陶瓷層14。 在該陶瓷燒結(jié)體的玻璃陶瓷層14的表面上設(shè)置有一對端子電極13a和 13b，并設(shè)置有與內(nèi)部電極lla和llb、端子電極13a和13b連接的一對外 部電極16a和16b。并且，外部電極16a和16b設(shè)置在陶瓷燒結(jié)體的側(cè)面。 設(shè)置貫通陶瓷燒結(jié)體的上下的導(dǎo)熱體部15，進而，在陶瓷燒結(jié)體的下面設(shè) 置有與導(dǎo)熱體部15連接的外部導(dǎo)熱體部17。內(nèi)部電極lla通過引出到陶 瓷燒結(jié)體的單端部而與外部電極16a和端子電極13a電連接。內(nèi)部電極lib 通過引出到陶瓷燒結(jié)體的另一單端部而與外部電極16b和端子電極13b電 連接。并且，在向本實施方式的靜電應(yīng)對部件搭載安裝發(fā)光二極管等電子 部件元件時，陶瓷燒結(jié)體的上面?zhèn)鹊膶?dǎo)熱體部15成為電子部件元件的搭 載部分。端子電極13a和13b成為與電子部件元件電連接的部分。另外，如圖20所示，本實施方式的發(fā)光二極管模塊中，在本實施方 式的靜電應(yīng)對部件的導(dǎo)熱體部15上，通過導(dǎo)電性粘接劑(未圖示)搭載 連接有發(fā)光二極管20。用金屬線21將發(fā)光二極管20的一方端子與端子電 極13a電連接，將另一方端子與端子電極13b電連接。并且，本實施方式的發(fā)光二極管模塊的電路與實施方式l同樣成為圖 6所示的等效電路。如上所述，本實施方式的靜電應(yīng)對部件中，在將可變電阻部10和玻 璃陶瓷層14層疊到陶瓷基板12上進行燒結(jié)而一體化后的陶瓷燒結(jié)體上， 形成有貫通該陶瓷燒結(jié)體的導(dǎo)熱體部15。而且，本實施方式的發(fā)光二極管模塊中，在陶瓷燒結(jié)體的上面?zhèn)鹊膶?dǎo) 熱體部15，搭載有發(fā)光二極管20。因此，通過使導(dǎo)熱體部15為導(dǎo)熱率大的部分，從而能對所搭載的部 件發(fā)出的熱量有效地進行散熱。并且，通過在陶瓷燒結(jié)體的下面設(shè)置與導(dǎo)熱體部15連接的突出的外 部導(dǎo)熱體部17，能提高搭載連接到外部的散熱板等時連接部的密接性，能 更有效地對所搭載的部件發(fā)出的熱量進行散熱。接著，利用圖19，對本實施方式的靜電應(yīng)對部件的制造方法進行說明。首先，制作并準備以氧化鋅為主要成分的陶瓷粉末和由有機粘合劑構(gòu) 成的氧化鋅生片。而且，制作并準備以氧化鋁和硼硅酸玻璃為主要成分的玻璃-陶瓷粉末、和由有機粘合劑構(gòu)成的玻璃-陶瓷生片。此時，這些生片的厚度分別約為30|am。此外，這些生片在燒成后，氧化鋅生片成為可變 電阻層10，玻璃-陶瓷生片成為玻璃陶瓷層14。如圖19所示，在成為可變電阻層10a的氧化鋅生片上，利用銀膏通過 絲網(wǎng)印刷法形成了成為內(nèi)部電極lla的導(dǎo)體層。其上層疊有成為可變電阻 層10b的氧化鋅生片，該氧化鋅生片上利用銀膏通過絲網(wǎng)印刷法形成有成 為內(nèi)部電極llb的導(dǎo)體層。進而，在其上層疊有成為可變電阻層10c的氧 化鋅生片，由此制作出成為可變電阻部10的層疊體。而且，在其上層疊 成為玻璃陶瓷層14的玻璃-陶瓷生片，該玻璃-陶瓷生片上利用銀膏通過絲 網(wǎng)印刷法形成有成為端子電極13a和13b的導(dǎo)體層，由此，制作出成為可 變電阻部IO和玻璃陶瓷層14的層疊體。此時，成為內(nèi)部電極lla和lib 的導(dǎo)體層、以及成為端子電極13a和13b的導(dǎo)體層如圖19所示，避開成 為之后形成的導(dǎo)熱體部15a的部分而形成。接著，按照貫通該層疊體的可變電阻部IO和玻璃陶瓷層14的方式用 穿孔機等設(shè)置通孔之后，向該通孔中填充入銀膏。該通孔中填充的銀膏在 燒成后成為導(dǎo)熱體部15a。另一方面，作為陶瓷基板12，利用在規(guī)定位置設(shè)置有通孔的氧化鋁基 板，在該氧化鋁基板的通孔中填充有銀膏。進而，在氧化鋁基板的一個面 上利用銀膏通過絲網(wǎng)印刷法形成了成為外部導(dǎo)熱體部17的導(dǎo)體層。上述 通孔中填充的銀膏在燒成后成為導(dǎo)熱體部15b。并且，導(dǎo)熱體部15a和15b 在燒成后一體化而成為導(dǎo)熱體部15。接著，在向上述通孔中填充銀膏而形成了導(dǎo)體層的氧化鋁基板上，貼 附向上述通孔中填充了銀膏的成為可變電阻部10和玻璃陶瓷層14的層疊 體，作為層疊體塊。此外，上述氧化鋁基板的厚度約為18(Him，導(dǎo)體層的 厚度約為2.5nm。導(dǎo)熱體部中使用的銀膏的銀的含量為85wt%，導(dǎo)熱體部 的直徑為300微米。而且，為了使截斷后成為圖19所示的形狀，印刷的 導(dǎo)體層的圖案設(shè)為將圖示的形狀縱橫排列多個而形成的圖案形狀。然后，將上述的層疊體塊在大氣中加熱進行了脫粘合劑處理后，在大 氣中加熱至93(TC進行燒成，形成一體化的燒結(jié)體。將該層疊體塊的燒結(jié) 體以規(guī)定的尺寸進行截斷分離，作為個片的層疊體。進而，向該燒結(jié)體的端面涂敷銀膏，在大氣中以90(TC進行加熱，形成外部電極16a和16b。 接著，在外部電極16a、 16b、和端子電極13a、 13b的部位，實施鎳、金 的鍍覆，獲得圖16、圖17和圖18所示的本實施方式中的靜電應(yīng)對部件。制作出的本實施方式的靜電應(yīng)對部件長度方向尺寸約2.0mm、寬度方 向尺寸約1.25mm、厚度方向尺寸約0.3mm。并且，外部電極16a與16b 之間的可變電阻電壓VlmA即流動lmA的電流時的電壓為27V。此外，在上述本實施方式的制造方法中，作為形成端子電極13a和13b、 導(dǎo)熱體部15和外部導(dǎo)熱體部17的方法，說明了在氧化鋁基板上設(shè)置可變 電阻部IO和玻璃陶瓷層14時與此同時進行燒成來形成的方法。但是，也 可采用如下的順序首先，在氧化鋁基板上設(shè)置可變電阻部10和玻璃陶 瓷層14來作為燒結(jié)體。然后，在玻璃陶瓷層14上形成成為端子電極13a 和13b的銀膏的導(dǎo)體層，向通孔中填充成為導(dǎo)熱體部15的銀膏。而后， 在氧化鋁基板的一個面上形成成為外部導(dǎo)熱體部17的銀膏的導(dǎo)體層后， 對這些層進行烘培。而后，形成端子電極13a和13b、導(dǎo)熱體部15和外部 導(dǎo)熱體部17。而且，該情況下的燒結(jié)體可以是多個縱橫排列的塊的燒結(jié)體，也可以 是個片的燒結(jié)體，但從生產(chǎn)率方面考慮優(yōu)選在塊的燒結(jié)體的階段進行。另外，為了與本實施方式進行比較，與實施方式l的情況相同，制作 了圖7所示的比較例的靜電應(yīng)對部件。比較例的靜電應(yīng)對部件與本實施方 式中的靜電應(yīng)對部件的不同之處在于未設(shè)置導(dǎo)熱體部15和外部導(dǎo)熱體 部17。接著，利用圖20，對本實施方式的發(fā)光二極管模塊的制造方法進行說明。通過導(dǎo)電性粘接劑(未圖示)將藍色的發(fā)光二極管20貼片搭載到上 述本實施方式的靜電應(yīng)對部件的導(dǎo)熱體部15上。然后，通過引線接合法， 用金屬線21將發(fā)光二極管20的一個端子與端子電極13a連接，用金屬線 21將發(fā)光二極管20的另一個端子與端子電極13b連接。而后，按照覆蓋 發(fā)光二極管20的方式形成樹脂模(未圖示)，制作出圖20所示的本實施 方式的發(fā)光二極管模塊。而且，為了與本實施方式進行比較，利用上述比較例的靜電應(yīng)對部件，與上述同樣地在比較例的靜電應(yīng)對部件上安裝藍色的發(fā)光二極管，制作出 比較例的發(fā)光二極管模塊。此外，比較例的發(fā)光二極管模塊的剖面圖除沒有導(dǎo)熱體部15和外部導(dǎo)熱體部17之外與圖20相同。并且，針對這些本實施方式中的發(fā)光二極管模塊和比較例的發(fā)光二極 管模塊，按如下方式對散熱性進行了評價。將各個發(fā)光二極管模塊如圖21 所示那樣(對比較例未進行圖示)安裝到散熱板30上，對各個藍色的發(fā) 光二極管20施加1W的功率，使二極管發(fā)光，持續(xù)供給功率直至發(fā)光二 極管20的溫度達到飽和。關(guān)于此時的發(fā)光二極管20的溫度，在比較例的 發(fā)光二極管模塊中約為IO(TC，相對于此，在本實施方式的發(fā)光二極管模 塊中約為85'C。如上所述，判斷出本實施方式的發(fā)光二極管模塊與比較例 的發(fā)光二極管模塊相比散熱性優(yōu)異。而且，測定了藍色的發(fā)光二極管20的溫度達到飽和時各自的光強度， 在設(shè)比較例的發(fā)光二極管模塊的光強度比為100時，本實施方式中的發(fā)光 二極管模塊的光強度比約為110。根據(jù)該結(jié)果判斷出由于本實施方式的 發(fā)光二極管模塊散熱性優(yōu)異，因此，能防止發(fā)光二極管20的發(fā)光效率降 低。此外，在上述實施方式的靜電應(yīng)對部件中，端子電極13a和13b設(shè)置 在陶瓷燒結(jié)體的玻璃陶瓷層14的表面，但作為本實施方式的第三例的靜 電應(yīng)對部件，如圖22所示，端子電極13a和13b也可設(shè)置在陶瓷燒結(jié)體 的與玻璃陶瓷層14的形成面相反一側(cè)的表面上。圖23是利用了該第三例 的靜電應(yīng)對部件的發(fā)光二極管模塊的剖視圖。在該第三例的靜電應(yīng)對部件 和發(fā)光二極管模塊中，也能獲得與本實施方式同樣的效果。而且，若采用氧化鋁等白色的基板作為陶瓷基板12,則在安裝有發(fā)光 二極管20作為電子部件元件時，由于發(fā)光二極管20周圍是反射率高的白 色，因此，能進一步提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。如上所述，本發(fā)明的電子部件能實現(xiàn)內(nèi)置了可變電阻功能的小型且實 施了高強度的靜電應(yīng)對的電子部件，并且，由于設(shè)置了導(dǎo)熱體部，能有效 地對所搭載的電子部件元件發(fā)出的熱量進行散熱。另外，本發(fā)明的電子部件模塊由可變電阻部保護發(fā)光二極管等電子部 件元件不受靜電脈沖影響，因此耐靜電脈沖性優(yōu)異，并且，能通過導(dǎo)熱體部對電子部件元件所發(fā)出的熱量有效地進行散熱，因此散熱性優(yōu)異，發(fā)光 效率優(yōu)良、小型且實用。
權(quán)利要求
1、一種電子部件，包括具備陶瓷基板、在所述陶瓷基板上交替層疊可變電阻層和內(nèi)部電極而形成的可變電阻部、和在所述可變電阻部上形成的玻璃陶瓷層的陶瓷燒結(jié)體；設(shè)置于所述陶瓷燒結(jié)體的一對端子電極；與所述內(nèi)部電極和所述端子電極連接的一對外部電極；和貫通所述陶瓷燒結(jié)體的導(dǎo)熱體部。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件，其特征在于， 所述端子電極設(shè)置在所述陶瓷燒結(jié)體的所述玻璃陶瓷層的表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件，其特征在于， 所述端子電極設(shè)置在所述陶瓷燒結(jié)體的與所述玻璃陶瓷層的形成面相反一側(cè)的面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件，其特征在于， 所述外部電極設(shè)置在所述陶瓷燒結(jié)體的與所述端子電極的形成面相反一側(cè)的面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件，其特征在于， 在所述陶瓷基板的兩面具備所述可變電阻部。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件，其特征在于， 在所述陶瓷燒結(jié)體的與形成有所述端子電極的形成面相反一側(cè)的面上，設(shè)置有與所述導(dǎo)熱體部連接的外部導(dǎo)熱體部。
7、 一種電子部件模塊，通過在權(quán)利要求1所述的電子部件的所述導(dǎo) 熱體部上搭載電子部件元件，將所述電子部件元件的端子與所述電子部件 的端子電極電連接來進行安裝。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子部件模塊，其特征在于， 所述電子部件元件是發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子部件，其包括具備陶瓷基板(12)、在陶瓷基板上形成的可變電阻部(10)、和在可變電阻部上形成的玻璃陶瓷層(14)的陶瓷燒結(jié)體；在該陶瓷燒結(jié)體的表面上設(shè)置的一對端子電極(13a、13b)；一對外部電極(16a、16b)；和貫通陶瓷燒結(jié)體的上下的導(dǎo)熱體部(15)；通過該電子部件的導(dǎo)熱體部(15)上搭載安裝發(fā)光二極管，能實現(xiàn)小型化，且可對部件所發(fā)出的熱量有效地進行散熱。
文檔編號H01C7/10GK101266852SQ200810085270
公開日2008年9月17日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者井上龍也, 葉山雅昭, 勝村英則 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社