專利名稱：可變電阻和發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可變電阻和具備該可變電阻的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
作為這種電子部件，已知有具備電子元件和與該電子元件電連接的可變電阻的電子部件(例如，參照日本特開2001-15815號公報)。在日本特開2001-15815號公報中記載的發(fā)光裝置中，與作為電子元件的半導(dǎo)體發(fā)光元件并聯(lián)連接有可變電阻，半導(dǎo)體發(fā)光元件由可變電阻保護(hù)來保護(hù)其受到ESD(Electrostatic Discharge靜電放電)浪涌的影響。

發(fā)明內(nèi)容
另外，在電子元件中存在如半導(dǎo)體發(fā)光元件或FET(Field EffectTransistor場效應(yīng)晶體管)等的在其動作中發(fā)熱的電子元件。電子元件為高溫時，會導(dǎo)致元件自身的特性劣化，對其動作產(chǎn)生影響。因此，需要有效地擴(kuò)散產(chǎn)生的熱。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠有效擴(kuò)散熱的可變電阻和發(fā)光裝置。
本發(fā)明相關(guān)的可變電阻，具備可變電阻素體；第1和第2內(nèi)部電極，以互相相對的同時使在可變電阻素體的2個外表面露出其端部的方式，配置在可變電阻素體內(nèi)；第1外部電極，以覆蓋在2個外表面中的一個外表面露出的第1內(nèi)部電極的端部的一部分的方式，配置在一個外表面上，同時與第1內(nèi)部電極物理連接且電連接；第2外部電極，以覆蓋在一個外表面露出的第2內(nèi)部電極的端部的一部分的方式，配置在一個外表面上，同時與第2內(nèi)部電極物理連接且電連接；電絕緣膜，以覆蓋第1內(nèi)部電極的端部上的從第1外部電極露出的部分，和第2內(nèi)部電極的端部上的從第2外部電極露出的部分的方式，配置在一個外表面上。
本發(fā)明相關(guān)的可變電阻中，第1和第2內(nèi)部電極各自的端部在可變電阻素體的2個外表面上露出。在一個外表面露出的第1內(nèi)部電極的端部具有從第1外部電極露出的部分，在一個外表面露出的第2內(nèi)部電極的端部具有從第2外部電極露出的部分。由此，可以從第1和第2內(nèi)部電極有效地擴(kuò)散傳導(dǎo)到可變電阻的熱。由于第1內(nèi)部電極的端部上的從第1外部電極露出的部分，和第2內(nèi)部電極的端部上的從第2外部電極露出的部分，被電絕緣膜覆蓋，所以可以抑制可變電阻中的短路的發(fā)生。
優(yōu)選在可變電阻素體內(nèi)交替地配置多個第1和第2內(nèi)部電極，第1外部電極以跨越多個第1內(nèi)部電極的方式配置，同時與該多個第1內(nèi)部電極物理連接且電連接，第2外部電極以跨越多個第2內(nèi)部電極的方式配置，同時與該多個第2內(nèi)部電極物理連接且電連接。
優(yōu)選，進(jìn)一步具備第3外部電極，以覆蓋在所述2個外表面中的另一個外表面露出的所述第1內(nèi)部電極的所述端部的一部分的方式，配置在所述另一個外表面上，同時與所述第1內(nèi)部電極物理連接且電連接；第4外部電極，以覆蓋在所述另一個外表面露出的所述第2內(nèi)部電極的所述端部的一部分的方式，配置在所述另一個外表面上，同時與所述第2內(nèi)部電極物理連接且電連接；電絕緣膜，以覆蓋所述第1內(nèi)部電極的所述端部上的從所述第3外部電極露出的部分，和所述第2內(nèi)部電極的所述端部上的從所述第4外部電極露出的部分的方式，配置在所述另一個外表面上。此時，在可變電阻上，可以容易地安裝其它電路單元或元件等，同時可以容易地將安裝有其它電路單元或元件等的可變電阻安裝在電路基板等上。由于第1內(nèi)部電極的端部上的從第3外部電極露出的部分，和第2內(nèi)部電極的端部上的從第4外部電極露出的部分，被電絕緣膜覆蓋，所以可以抑制可變電阻中的短路的發(fā)生。
優(yōu)選，在可變電阻素體內(nèi)交替地配置多個第1和第2內(nèi)部電極，第1和第3外部電極以跨越多個第1內(nèi)部電極的方式配置，同時與該多個第1內(nèi)部電極物理連接且電連接，第2和第4外部電極以跨越多個第2內(nèi)部電極的方式配置，同時與該多個第2內(nèi)部電極物理連接且電連接。
優(yōu)選，上述2個外表面互相相對。此時，可以更容易地進(jìn)行可變電阻的安裝。
本發(fā)明相關(guān)的發(fā)光裝置，是具備半導(dǎo)體發(fā)光元件和可變電阻的發(fā)光裝置，可變電阻具備可變電阻素體；第1和第2內(nèi)部電極，以互相相對的同時，使端部在可變電阻素體的2個外表面露出的方式，配置在可變電阻素體內(nèi)；第1外部電極，以覆蓋在2個外表面中的一個外表面露出的第1內(nèi)部電極的端部的一部分的方式，配置在一個外表面上，同時與第1內(nèi)部電極物理連接且電連接；第2外部電極，以覆蓋在一個外表面露出的第2內(nèi)部電極的端部的一部分的方式，配置在一個外表面上，同時與第2內(nèi)部電極物理連接且電連接；電絕緣膜，以覆蓋第1內(nèi)部電極的端部上的從第1外部電極露出的部分，和第2內(nèi)部電極的端部上的從第2外部電極露出的部分的方式，配置在一個外表面上；半導(dǎo)體發(fā)光元件，以與可變電阻并聯(lián)連接的方式，與第1和第2外部電極物理連接且電連接。
在本發(fā)明的發(fā)光裝置中，由于與半導(dǎo)體發(fā)光元件物理連接的可變電阻的第1和第2外部電極分別與第1和第2內(nèi)部電極物理連接，所以在半導(dǎo)體發(fā)光元件中產(chǎn)生的熱通過第1和第2外部電極向第1和第2內(nèi)部電極傳導(dǎo)。另外，第1和第2內(nèi)部電極各自的端部在可變電阻素體的2個外表面上露出。此外，在一個外表面露出的第1內(nèi)部電極的端部具有從第1外部電極露出的部分，在一個外表面露出的第2內(nèi)部電極的端部具有從第2外部電極露出的部分。其結(jié)果是，可以從第1和第2內(nèi)部電極有效地擴(kuò)散傳導(dǎo)到可變電阻的熱。由于第1內(nèi)部電極的端部上的從第1外部電極露出的部分，和第2內(nèi)部電極的端部上的從第2外部電極露出的部分，被電絕緣膜覆蓋，所以可以抑制可變電阻中的短路的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠有效擴(kuò)散熱的可變電阻和發(fā)光裝置。
從以下給出的詳細(xì)說明和僅以示例方式給出而不能認(rèn)為是限定本發(fā)明的附圖，可以更加清楚地理解本發(fā)明。
根據(jù)以下給出的詳細(xì)說明，本發(fā)明的應(yīng)用范圍會更加清楚。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，這些詳細(xì)說明和具體實例，雖然表示本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但只是以示例的方式給出的，根據(jù)這些詳細(xì)說明，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說都是顯而易見的。


圖1是表示本實施方式相關(guān)的可變電阻的立體示意圖。
圖2是表示本實施方式相關(guān)的可變電阻的平面示意圖。
圖3是表示本實施方式相關(guān)的可變電阻的平面示意圖。
圖4是用于說明本實施方式相關(guān)的可變電阻的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5是表示沿著圖2中的V-V線的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是用于說明本實施方式相關(guān)的可變電阻的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7是用于說明本實施方式相關(guān)的可變電阻的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖8是表示制造本實施方式相關(guān)的可變電阻的步驟的流程圖。
圖9是表示本實施方式相關(guān)的可變電阻的制造工序的立體示意圖。
圖10是表示本實施方式相關(guān)的可變電阻的制造工序的立體示意圖。
圖11是用于說明本實施方式相關(guān)的發(fā)光裝置的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖12是用于說明本實施方式相關(guān)的發(fā)光裝置的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，在說明中對于相同要素或具存相同功能的要素使用相同符號，省略重復(fù)的說明。
參照圖1～圖7說明本實施方式相關(guān)的可變電阻11的結(jié)構(gòu)。圖1是表示本實施方式相關(guān)的可變電阻的立體示意圖。圖2和圖3是表示本實施方式相關(guān)的可變電阻的平面示意圖。圖4是用于說明本實施方式相關(guān)的可變電阻的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是表示沿著圖2中的V-V線的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。圖6和圖7是用于說明本實施方式相關(guān)的可變電阻的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖1～圖3所示，可變電阻11具備形成為大致長方體形狀的可變電阻21，多個(在本實施方式中為5個)第1內(nèi)部電極31～35，多個(在本實施方式中為5個)第2內(nèi)部電極41～45，第1～第4的外部電極51～54，電絕緣膜61、62。
可變電阻素體21為，例如，長度設(shè)定為1.0mm左右，寬度設(shè)定為0.5mm左右，厚度設(shè)定為0.3mm左右。可變電阻21作為外表面具有互相相對的主面22和主面23、垂直于主面22和主面23的同時互相相對的側(cè)面24和側(cè)面25、以及垂直于主面22、23和側(cè)面24、25的同時互相相對的端面26和端面27。
可變電阻素體21由表現(xiàn)電壓非直線特性(nonlinear current-voltagecharacteristics)(以下稱為“可變電阻特性(varistor characteristics)”)的材料構(gòu)成?？勺冸娮杷伢w21，例如，以ZnO作為主要成分，還含有稀土類元素、Co、IIIb族元素(B、Al、Ga、In)、Si、Cr、Mo、堿金屬元素(K、Rb、Cs)和堿土金屬(Mg、Ca、Sr、Ba)等的金屬單質(zhì)或它們的氧化物作為副成分?？勺冸娮杷伢w21可以通過層疊表現(xiàn)可變電阻特性的多個可變電阻層而構(gòu)成。
如圖4和圖5所示，第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45交替配置在可變電阻素體21內(nèi)。第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45從厚度方向看呈長方形狀。圖4表示用與主面22、23平行的面切斷可變電阻11時的截面結(jié)構(gòu)。圖6表示在包含第1內(nèi)部電極31的平面上切斷可變電阻11時的截面結(jié)構(gòu)。圖7表示在包含第2內(nèi)部電極41的平面上切斷可變電阻11時的截面結(jié)構(gòu)。
第1內(nèi)部電極31和第2內(nèi)部電極41夾著可變電阻素體21的一部分而與可變電阻素體21的側(cè)面24平行地配置。第2內(nèi)部電極41和第1內(nèi)部電極32夾著可變電阻素體21的一部分而與可變電阻素體21的側(cè)面24平行地配置。同樣地，第1內(nèi)部電極32～35和第2內(nèi)部電極42～45分別夾著可變電阻素體21的一部分而與可變電阻素體21的側(cè)面24平行地配置。
第1內(nèi)部電極31～35被配置為，從垂直于側(cè)面24的方向看，整體相互重疊。第2內(nèi)部電極41～45被配置為，從垂直于側(cè)面24的方向看，整體相重疊。第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45被配置為，在一對端面26、27相對的方向上錯開，使得從垂直于側(cè)面24的方向看一部分互相重疊。
在本實施方式中，第1內(nèi)部電極31～35偏端面26地錯開配置，第2內(nèi)部電極41～45偏端面27地錯開配置。第1內(nèi)部電極31～35的端面27側(cè)的端部比可變電阻素體21的中央更接近于端面27側(cè)。第2內(nèi)部電極41～45的端面26側(cè)的端部比可變電阻素體21的中央更接近于端面26側(cè)。
第1內(nèi)部電極31～35的端部31a～35a和第2內(nèi)部電極41～45的端部41a～45a在主面22露出。第1內(nèi)部電極31～35的端部31b～35b和第2內(nèi)部電極41～45的端部41b～45b在主面23露出。第1內(nèi)部電極31～35的端部31a～35a、31b～35b位于靠近端面26的位置，同時比中央面L更向端面27側(cè)延伸。所謂中央面L，是在可變電阻素體21中離端面26的距離和離端面27的距離為等距離的面。第2內(nèi)部電極41～45的端部41a～45a、41b～45b位于靠近端面27的位置，同時比中央面L更向端面26側(cè)延伸。即，第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45配置在可變電阻素體21內(nèi)，互相相對的同時，端部31a～35a、31b～35b、41a～45a、41b～45b在對應(yīng)的主面22、23露出。
第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45含有導(dǎo)電材料。作為包含在第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45中的導(dǎo)電材料，例如，使用Ag-Pd合金等的金屬。金屬的熱傳導(dǎo)率是可變電阻素體21的主要成分ZnO的熱傳導(dǎo)率的幾倍～幾十倍。例如，Ag的熱傳導(dǎo)率是ZnO的熱傳導(dǎo)率的10倍左右。即，第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45的熱傳導(dǎo)率比可變電阻素體21的熱傳導(dǎo)率更高。
如圖2所示，第1外部電極51和第2外部電極52分別配置在可變電阻素體21的主面22上，從垂直于主面22的方向看呈長方形狀。第1外部電極51被形成為，其長度方向成為側(cè)面24、25的相對的方向。從垂直于主面22的方向看，第1外部電極51位于第2內(nèi)部電極41～45的端面26側(cè)的一端與端面26之間的區(qū)域。第2外部電極52被形成為，其長度方向成為側(cè)面24、25的相對的方向。從垂直于主面22的方向看，第2外部電極52位于第1內(nèi)部電極31～35的端面27側(cè)的一端與端面27之間的區(qū)域。
第1外部電極51被形成為，覆蓋第1內(nèi)部電極31～35的端部31a～35a上的靠近端面26的一部分。即，第1外部電極51被配置為跨越第1內(nèi)部電極31～35，且與第1內(nèi)部電極31～35電連接且物理連接。第1外部電極51不與第2內(nèi)部電極41～45連接，且與第2內(nèi)部電極41～45電絕緣。
第2外部電極52被形成為，覆蓋第2內(nèi)部電極41～45的端部41a～45a上的靠近端面27的一部分。即，第2外部電極52被配置為跨越第2內(nèi)部電極41～45，且與第2內(nèi)部電極41～45電連接且物理連接。第2外部電極52不與第1內(nèi)部電極31～35連接，且與第1內(nèi)部電極31～35電絕緣。
如圖3所示，第3外部電極53和第4外部電極54分別形成在可變電阻素體21的主面23上，從垂直于主面23的方向看呈長方形狀。第3外部電極53被形成為，其長度方向成為側(cè)面24、25的相對的方向。從垂直于主面23的方向看，第3外部電極53位于第2內(nèi)部電極41～45的端面26側(cè)的一端與端面26之間的區(qū)域。第4外部電極54被形成為，其長度方向成為側(cè)面24、25的相對的方向。從垂直于主面23的方向看，第4外部電極54位于第1內(nèi)部電極31～35的端面27側(cè)的一端與端面27之間的區(qū)域。
第3外部電極53被形成為，覆蓋第1內(nèi)部電極31～35的端部31b～35b上的靠近端面26的一部分。即，第3外部電極53被配置為跨越第1內(nèi)部電極31～35，且與第1內(nèi)部電極31～35電連接且物理連接。第3外部電極53不與第2內(nèi)部電極41～45連接，且與第2內(nèi)部電極41～45電絕緣。
第4外部電極54被形成為，覆蓋第2內(nèi)部電極41～45的端部41b～45b上的靠近端面27的一部分。即，第4外部電極54被配置為跨越第2內(nèi)部電極41～45，且與第2內(nèi)部電極41～45電連接且物理連接。第4外部電極54不與第1內(nèi)部電極31～35連接，且與第1內(nèi)部電極31～35電絕緣。
第1～第4外部電極51～54由印刷法或電鍍法形成。第1～第4外部電極51～54含有Au或Pt作為主要成分。
如圖2所示，第1內(nèi)部電極31～35的端部31a～35a包括不被第1外部電極51所覆蓋的部分，即從第1外部電極51露出的部分31c～35c。如圖3所示，第1內(nèi)部電極31～35的端部31b～35b包括不被第3外部電極53覆蓋的部分，即從第3外部電極53露出的部分31d～35d。在圖2和圖3中，對部分31c～35c、部分31d～35d加上剖面線。
第1內(nèi)部電極31～35的部分31c～35c、31d～35d從第1、第3外部電極51、53露出并比中央面L更向端面27側(cè)延伸。此外，第1內(nèi)部電極31～35的部分31c～35c、31d～35d被形成為，長度方向的尺寸為可變電阻素體21的縱向的尺寸(端面26與端面27的間隔)的1/3以上。
如圖2所示，第2內(nèi)部電極41～45的端部41a～45a包括不被第2外部電極52覆蓋的部分，即從第2外部電極52露出的部分41c～45c。如圖3所示，第2內(nèi)部電極41～45的端部41b～45b包括不被第4外部電極54覆蓋的部分，即從第4外部電極54露出的部分41d～45d。在圖2和圖3中，對部分41c～45c、部分41d～45d加上剖面線。
第2內(nèi)部電極41～45的部分41c～45c、41d～45d從第2、第4外部電極52、54露出并比中央面L更向端面26側(cè)延伸。此外，第2內(nèi)部電極41～45的部分41c～45c、41d～45d被形成為，長度方向的尺寸成為可變電阻素體21的縱向的尺寸(端面26與端面27的間隔)的1/3以上。
電絕緣膜61被形成為，覆蓋在主面22上除了形成有第1和第2外部電極51、52的區(qū)域以外的區(qū)域。即，電絕緣膜61覆蓋第1和第2內(nèi)部電極31～35、41～45各自的端部31a～35a、41a～45a中的從第1和第2外部電極51、52露出的部分31c～35c、41c～45c。
電絕緣膜62被形成為，覆蓋在主面23上除了形成有第3和第4外部電極53、54的區(qū)域以外的區(qū)域。即，電絕緣膜62覆蓋第1和第2內(nèi)部電極31～35、41～45各自的端部31b～35b、41b～45b中的從第3和第4外部電極53、54露出的部分31d～35d、41d～45d。電絕緣膜61、62例如利用由SiO2、ZnO、B、Al2O3等構(gòu)成的玻璃釉等形成。
如上所述，第1內(nèi)部電極31和第2內(nèi)部電極41通過可變電阻素體21的一部分互相重疊。第2內(nèi)部電極41和第1內(nèi)部電極31通過可變電阻素體21的一部分互相重疊。同樣，第1內(nèi)部電極32～35和第2內(nèi)部電極42～45也通過可變電阻素體21的一部分互相重疊。所以，可變電阻素體21中的與第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45重疊的區(qū)域，作為表現(xiàn)可變電阻特性的區(qū)域發(fā)揮功能。可變電阻素體21不必全部由表現(xiàn)可變電阻特性的材料構(gòu)成，只要至少與第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45重疊的區(qū)域由表現(xiàn)可變電阻特性的材料構(gòu)成即可。
在本實施方式中，第1和第2內(nèi)部電極31～35、41～45各自的端部31a～35a、31b～35b、41a～45a、41b～45b在可變電阻素體21的2個主面22、23上露出。各自的端部31a～35a、31b～35b、41a～45a、41b～45b具有從第1～第4外部電極51～54露出的部分31c～35c、31d～35d、41c～45c、41d～45d。由此，可以將傳導(dǎo)到可變電阻11的熱有效地從第1和第2內(nèi)部電極31～35、41～45進(jìn)行擴(kuò)散。
由于上述各自的端部31a～35a、31b～35b、41a～45a、41b～45b的從第1～第4外部電極51～54露出的部分31c～35c、31d～35d、41c～45c、41d～45d被電絕緣膜61、62覆蓋，所以可以抑制可變電阻11中的短路的發(fā)生。
在本實施方式中，第1內(nèi)部電極31～35的端面31a～35a、31b～35b和第2內(nèi)部電極41～45的端部41a～45a、41b～45b在相對的2個主面22、23上露出。由此，第1內(nèi)部電極31～35的端面31a～35a、31b～35b和第2內(nèi)部電極41～45的端部41a～45a、41b～45b成為，在可變電阻素體21的主面22、23上以比較大的面積露出，可以更有效地擴(kuò)散熱。此外，由此，由于能夠增大第1內(nèi)部電極31～35與第2內(nèi)部電極41～45重疊的面積，所以可以增大作為可變電阻11的能量容量。
上述的可變電阻11可以按照圖8所示的流程圖制造。圖8是表示制造本實施方式的可變電阻的步驟的流程圖。與圖8一起參照圖9、圖10來說明可變電阻11的制造方法。圖9和圖10是表示本實施方式相關(guān)的可變電阻的制造工序的立體圖。
首先，如圖9(a)所示，制作規(guī)定塊數(shù)的成為構(gòu)成可變電阻21的可變電阻層的原始片(green sheet)211(工序101)。具體來說，以規(guī)定的比例混合可變電阻素體21的主要成分ZnO和副成分金屬或氧化物等的微量添加物，制備可變電阻材料。
然后，在該可變電阻材料中加入有機粘結(jié)劑、有機溶劑、有機增塑劑等，使用球磨機等進(jìn)行規(guī)定時間的混合·粉碎，得到漿料。然后，用刮刀法等，在例如由聚對苯二甲酸乙二醇酯形成的薄膜上涂布漿料后，使該漿料干燥，形成長方形形狀的厚度為例如30μm左右的膜。然后，從薄膜上玻璃該膜，得到原始片211。
接著，如圖9(a)所示，在多個原始片211的表面形成內(nèi)部電極圖形300(工序102)。此外，在多個原始片211的表面形成內(nèi)部電極圖形400。具體而言，將混合了以Pd粒子為主要成分的金屬粉末、有機粘結(jié)劑和有機溶劑的導(dǎo)電糊，通過用絲網(wǎng)印刷法等印刷在原始片的表面并使其干燥，從而形成內(nèi)部電極圖形300、400。
內(nèi)部電極圖形300、400被形成為，從原始片211的相互相對的一個端面到另一個端面的多個(在本實施方式中為5根)線狀。內(nèi)部電極圖形300、400的線的寬度對應(yīng)于，第1、第2內(nèi)部電極31～35、41～45中的與可變電阻素體21的端面26垂直方向的長度。內(nèi)部電極圖形300和內(nèi)部電極圖形400相對于原始片211的位置為，以互相相對于線的長度方向在垂直方向上錯開規(guī)定尺寸的方式形成內(nèi)部電極圖形300、400。內(nèi)部電極圖形300相當(dāng)于第1內(nèi)部電極31～35，內(nèi)部電極圖形400相當(dāng)于第2內(nèi)部電極41～45。
接著，形成圖9(b)所示的片層壓體213(工序103)。通過以規(guī)定的順序重疊印刷有內(nèi)部電極圖形300的原始片211、印刷有內(nèi)部電極圖形400的原始片211、以及未印刷內(nèi)部電極圖形300、400的原始片211，來形成片層壓體213。在該片層壓體213中，內(nèi)部電極圖形300、400在片層壓體213的上下方向上層疊，同時從片層壓體213的一個側(cè)面延伸到相反側(cè)的側(cè)面。片層壓體213的厚度為例如1～3mm左右。
形成在各個原始片211上的多個內(nèi)部電極圖形300被配置為，從上方向看互相整體重疊。形成在各個原始片211上的多個內(nèi)部電極圖形400被配置為，從上方向看互相整體重疊。內(nèi)部電極圖形300和內(nèi)部電極圖形400從上方向看相重疊，同時，內(nèi)部電極圖形400被配置為，相對于內(nèi)部電極圖形300在與線的長度方向垂直的方向上錯開規(guī)定尺寸。
接著，形成圖9(c)所示的帶狀層壓塊體215(工序104)。通過在平行于片層壓體213的層疊方向且垂直于內(nèi)部電極圖形300、400的線的長度方向的方向上，將片層壓體213切斷為薄片狀(例如寬度0.5mm左右)，形成多個帶狀層壓塊體215。此時，每個帶狀層壓塊體215的內(nèi)部電極圖形300、400均被切斷，各帶狀層壓塊體215的切斷面成為露出內(nèi)部電極圖形300、400的狀態(tài)。
接著，形成原始層壓基板217(工序105)。首先，如圖10(a)所示，使全部的帶狀層壓塊體215以旋轉(zhuǎn)90度的狀態(tài)放置，使得帶狀層壓塊體215的切斷面成為上下面。就是說，將各個帶狀層壓塊體215放倒。
接著，使各帶狀層壓塊體215列隊以使各帶狀層壓塊體215的側(cè)面(垂直于層疊方向的面)215a相互之間對準(zhǔn)。然后，在壓住列隊狀態(tài)的多個帶狀層壓塊體215的上下方向的同時，從側(cè)面方向加壓使多個帶狀層壓塊體215一體化，形成片層壓基板217。如圖10(b)所示，各帶狀層壓塊體215的側(cè)面215a相互之間相結(jié)合，得到各帶狀層壓塊體215被一體化了的原始層壓基板217。
然后，對原始層壓基板217施行加熱處理以脫去粘結(jié)劑后，將原始層壓基板217燒結(jié)而得到集合基板210(工序106)。然后，為了消除集合基板210的彎曲，使用拋光研磨裝置研磨集合基板210的表面(工序107)。
接著，在集合基板210的上下面上，在除了形成后述的外部電極圖形的位置以外的部分形成電絕緣膜600(工序108)。電絕緣膜600可以通過印刷玻璃釉(例如，由SiO2、ZnO、B、Al2O3等形成的玻璃等)，并在規(guī)定溫度下燒接來形成。
接著，如圖10(c)所示，形成外部電極圖形510、520(工序109)。外部電極圖形510、520在集合基板210的上下面上形成多個。外部電極圖形510被形成為，覆蓋在集合基板210的上表面或下表面露出的內(nèi)部電極圖形300的一部分，與內(nèi)部電極圖形300電連接且物理連接。即，外部電極圖形510相當(dāng)于上述外部電極51、53。外部電極圖形520被形成為，覆蓋在集合基板210的上表面或下表面露出的內(nèi)部電極圖形400的一部分，與內(nèi)部電極圖形400電連接且物理連接。即，外部電極圖形520相當(dāng)于上述外部電極52、54。
外部電極圖形510、520由印刷法或電鍍法形成。使用印刷法時，準(zhǔn)備在以Au粒子或Pt粒子為主要成分的金屬粉末中混合了有機粘結(jié)劑和有機溶劑的導(dǎo)電糊，將該導(dǎo)電糊印刷在可變電阻素體21上，通過燒接或燒結(jié)而形成。使用電鍍法時，通過真空電鍍法(真空蒸鍍法、濺射法、離子電鍍法等)蒸鍍Au或Pt來形成外部電極圖形510、520。接著，燒接電絕緣膜600和外部電極圖形510、520(工序110)，并通過將集合基板210切斷為各個芯片而得到可變電阻11。
在本實施方式中，內(nèi)部電極圖形300、400形成為線狀。因此，即使在層疊印刷有內(nèi)部電極圖形300、400的原始片211時在內(nèi)部電極圖形300、400的長度方向上發(fā)生層疊偏離的情況下，也能夠使得對包含在各個可變電阻中的第1和第2內(nèi)部電極的形狀不帶來影響。
接著，參照圖11和圖12對本實施方式相關(guān)的發(fā)光裝置LE的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖11和圖12是用于說明本實施方式相關(guān)的發(fā)光裝置的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。圖11表示在包含第1內(nèi)部電極31的平面上切斷發(fā)光裝置LE時的截面結(jié)構(gòu)。圖12表示在包含第2內(nèi)部電極41的平面上切斷發(fā)光裝置LE時的截面結(jié)構(gòu)。
發(fā)光裝置LE具備，具有上述結(jié)構(gòu)的可變電阻11，和與該可變電阻11電連接的半導(dǎo)體發(fā)光元件71。
半導(dǎo)體發(fā)光元件71是GaN(氮化鎵)類半導(dǎo)體的發(fā)光二極管(LEDLight-Emitting Diode)，具備基板72和在該基板72上形成的層構(gòu)造體LS。GaN類的半導(dǎo)體LED是公知的，簡化其說明?；?2是由藍(lán)寶石形成的光學(xué)性透明且具有電絕緣性的基板。層構(gòu)造體LS包含層疊的n型(算1導(dǎo)電型)的半導(dǎo)體區(qū)域73、發(fā)光層74、p型(第2導(dǎo)電型)的半導(dǎo)體區(qū)域75。半導(dǎo)體發(fā)光元件71隨著施加在n型半導(dǎo)體區(qū)域73與p型半導(dǎo)體區(qū)域75之間的電壓而發(fā)光。
n型半導(dǎo)體區(qū)域73包含n型氮化物半導(dǎo)體而構(gòu)成。在本實施方式中，n型半導(dǎo)體區(qū)域73是GaN在基板72上外延生長而成的，由于添加有例如Si這樣的n型摻雜劑而具有n型的導(dǎo)電性。此外，n型的半導(dǎo)體區(qū)域73，也可以具有比發(fā)光層74折射率更小且能帶間隙變大這樣的組成。此時，n型的半導(dǎo)體區(qū)域73相對于發(fā)光層74起到作為下部包層的作用。
發(fā)光層74形成在n型的半導(dǎo)體區(qū)域73上，通過再結(jié)合由n型的半導(dǎo)體區(qū)域73和p型的半導(dǎo)體區(qū)域75供給的載流子(電子和空穴)而在發(fā)光區(qū)域中產(chǎn)生光。發(fā)光層74例如可以是如下構(gòu)造，即勢壘層和阱層在多個周期中交替層疊的多重量子阱(MQWMultiple QuantumWell)結(jié)構(gòu)。此時，勢壘層和阱層由InGaN形成，通過適當(dāng)選擇In(銦)的組成，使勢壘層的能帶間隙變得比阱層的能帶間隙更大。在發(fā)光層74中，發(fā)光區(qū)域在注入有載流子的區(qū)域中產(chǎn)生。
p型半導(dǎo)體區(qū)域75包含p型的氮化物半導(dǎo)體而構(gòu)成。在本實施方式中，p型的半導(dǎo)體區(qū)域75是AlGaN在發(fā)光層74上外延生長而成的，由于添加有例如Mg這樣的p型摻雜劑而具有p型的導(dǎo)電性。此外，p型的半導(dǎo)體區(qū)域75可以具有比發(fā)光層74折射率更小且能帶間隙變大的組成。此時，p型的半導(dǎo)體區(qū)域75相對于發(fā)光層74起到作為上部包層的作用。
在n型的半導(dǎo)體區(qū)域73上形成有陰極電極76。陰極電極76由導(dǎo)電性材料形成，在與n型的半導(dǎo)體區(qū)域73之間實現(xiàn)歐姆接觸。在p型的半導(dǎo)體區(qū)域75上形成有陽極電極77。陽極電極77由導(dǎo)電性材料形成，在與p型的半導(dǎo)體區(qū)域75之間實現(xiàn)歐姆接觸。在陰極電極76和陽極電極77上形成有突起電極78。
在上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光元件71中，在陽極電極77(突起電極78)與陰極電極76(突起電極78)之間施加規(guī)定的電壓而流過電流時，在發(fā)光層74的發(fā)光區(qū)域中產(chǎn)生發(fā)光。
半導(dǎo)體發(fā)光元件71與第1和第2外部電極51、52突起連接。即，陰極電極76通過突起電極78與第2外部電極52電連接且物理連接。陽極電極77通過突起電極78與第1外部電極51電連接且物理連接。由此，由第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45重疊的區(qū)域構(gòu)成的可變電阻部與半導(dǎo)體發(fā)光元件71并聯(lián)連接。因此，可以由可變電阻11保護(hù)半導(dǎo)體發(fā)光元件71免于受到ESD浪涌的影響。
這樣，與半導(dǎo)體發(fā)光元件71連接的可變電阻11的第3和第4外部電極53、54，發(fā)揮作為可變電阻11的輸入輸出端子電極的功能。同樣，第1和第2外部電極51、52發(fā)揮與半導(dǎo)體發(fā)光元件71電連接的墊片電極的功能。
在發(fā)光裝置LE中，半導(dǎo)體發(fā)光元件71的突起電極78與可變電阻11的第1和第2外部電極51、52，由于是物理連接所以是熱連接的。另外，第1外部電極51與第1內(nèi)部電極31～35是物理連接，第1外部電極51與第1內(nèi)部電極31～35也是熱連接的。第2外部電極52與第2內(nèi)部電極41～45是物理連接，第2外部電極52與第2內(nèi)部電極41～45也是熱連接的。因此，在半導(dǎo)體發(fā)光元件71中產(chǎn)生的熱，通過突起電極78和各第1、第2外部電極51、52向第1和第2內(nèi)部電極31～35、41～45傳導(dǎo)。
如上所述，在本實施方式相關(guān)的發(fā)光裝置LE中，與半導(dǎo)體發(fā)光元件71物理連接的可變電阻11的第1和第2外部電極51、52與對應(yīng)的第1或第2內(nèi)部電極31～35、41～45物理連接，所以在半導(dǎo)體發(fā)光元件71中產(chǎn)生的熱，通過第1和第2外部電極51、52向第1和第2內(nèi)部電極31～35、41～45傳導(dǎo)。另外，第1和第2內(nèi)部電極.31～35、41～45的端部31a～35a、31b～35b、41a～45a、41b～45b在可變電阻素體21的主面22、23上露出。此外，各個端部31a～35a、31b～35b、41a～45a、41b～45b具有從第1和第2外部電極51～54露出的部分31c～35c、31d～35d、41c～45c、41d～45d。其結(jié)果是，可以從可變電阻11(第1和第2內(nèi)部電極31～35、41～45)有效地擴(kuò)散在半導(dǎo)體發(fā)光元件71中產(chǎn)生的熱。
在本實施方式中，第1和第2內(nèi)部電極31～35、41～45的端部31a～35a、31b～35b、41a～45a、41b～45b在可變電阻素體21的相互相對的主面22、23上露出，與形成在主面22、23上的第1～第4外部電極51～54電連接且物理連接。因此，可以通過在主面22上形成的第1和第2外部電極51、52而容易地并聯(lián)連接半導(dǎo)體發(fā)光元件71和可變電阻11。此外，使用在主面23上形成的第1和第2外部電極53、54，可以在電路基板等上容易地安裝可變電阻11。
以上，就本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明未必限定于上述的實施方式，可以在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
在本實施方式中，表示了使用半導(dǎo)體發(fā)光元件作為電子元件的實例，但不限于此。本發(fā)明除了半導(dǎo)體發(fā)光元件以外還可以應(yīng)用于在動作中發(fā)熱的電子元件(例如，F(xiàn)ET、雙極型晶體管等)。
在本實施方式中，可變電阻11具備5個第1內(nèi)部電極31～35和第2內(nèi)部電極41～45，但不限于此。例如，可變電阻11也可以具備各一個第1內(nèi)部電極31和第2內(nèi)部電極41，此外，也可以分別具備更多數(shù)目或更少數(shù)目的第1內(nèi)部電極和第2內(nèi)部電極。
在本實施方式中，使用GaN類的半導(dǎo)體LED或ZnO類半導(dǎo)體的發(fā)光二極管作為半導(dǎo)體發(fā)光元件71，但不限于此。作為半導(dǎo)體發(fā)光元件71，也可以使用例如GaN類以外的氮化物類半導(dǎo)體LED(例如，InGaNAs類的半導(dǎo)體LED等)或氮化物類以外的化合物半導(dǎo)體LED或激光二極管(LDLaser Diode)。
在本實施方式中，可變電阻11具備一對第1和第2外部電極51、52和一對第3和第4外部電極53、54，但不限于此。例如，可變電阻11可以具備一對第1和第2外部電極51、52和一對第3和第4外部電極53、54的任何一方的一對外部電極。此時，一對外部電極發(fā)揮作為輸入輸出端子電極和墊片電極的功能。
只要確保第1、第3外部電極51、53和第2內(nèi)部電極41～45的電絕緣，從垂直于主面22、23的方向看，第1、第3外部電極51、53和第2內(nèi)部電極41～45也可以互相重疊一部分。同樣，只要確保第2、第4外部電極52、54和第1內(nèi)部電極31～35的電絕緣，從垂直于主面22、23的方向看，第2、第4外部電極52、54和第1內(nèi)部電極31～35也可以互相重疊一部分。主面22、23也可以由熱傳導(dǎo)優(yōu)異的材料覆蓋。
根據(jù)以上描述的本發(fā)明，很明顯本發(fā)明可以很多方式進(jìn)行改變。這些改變不能被視為脫離本發(fā)明的精神和范圍，并且所有這種對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的修改都應(yīng)被認(rèn)為包括在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可變電阻，其特征在于，具備可變電阻素體；第1和第2內(nèi)部電極，以互相相對并在所述可變電阻素體的2個外表面露出其端部的方式，配置在所述可變電阻素體內(nèi)；第1外部電極，以覆蓋在所述2個外表面中的一個外表面露出的所述第1內(nèi)部電極的所述端部的一部分的方式，配置在所述一個外表面上，同時與所述第1內(nèi)部電極物理連接且電連接；第2外部電極，以覆蓋在所述一個外表面露出的所述第2內(nèi)部電極的所述端部的一部分的方式，配置在所述一個外表面上，同時與所述第2內(nèi)部電極物理連接且電連接；電絕緣膜，以覆蓋所述第1內(nèi)部電極的所述端部上的從所述第1外部電極露出的部分，和所述第2內(nèi)部電極的所述端部上的從所述第2外部電極露出的部分的方式，配置在所述一個外表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的可變電阻，其特征在于，在所述可變電阻素體內(nèi)交替地配置有多個所述第1和所述第2內(nèi)部電極，所述第1外部電極以跨越多個所述第1內(nèi)部電極的方式配置，同時與該多個第1內(nèi)部電極物理連接且電連接，所述第2外部電極以跨越多個所述第2內(nèi)部電極的方式配置，同時與該多個第2內(nèi)部電極物理連接且電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的可變電阻，其特征在于，進(jìn)一步具備第3外部電極，以覆蓋在所述2個外表面中的另一個外表面露出的所述第1內(nèi)部電極的所述端部的一部分的方式，配置在所述另一個外表面上，同時與所述第1內(nèi)部電極物理連接且電連接；第4外部電極，以覆蓋在所述另一個外表面露出的所述第2內(nèi)部電極的所述端部的一部分的方式，配置在所述另一個外表面上，同時與所述第2內(nèi)部電極物理連接且電連接；電絕緣膜，以覆蓋所述第1內(nèi)部電極的所述端部上的從所述第3外部電極露出的部分，和所述第2內(nèi)部電極的所述端部上的從所述第4外部電極露出的部分的方式，配置在所述另一個外表面上。
4.如權(quán)利要求3所述的可變電阻，其特征在于，在所述可變電阻素體內(nèi)交替地配置有多個所述第1和所述第2內(nèi)部電極，所述第1和所述第3外部電極以跨越多個所述第1內(nèi)部電極的方式配置，同時與該多個第1內(nèi)部電極物理連接且電連接，所述第2和所述第4外部電極以跨越多個所述第2內(nèi)部電極的方式配置，同時與該多個第2內(nèi)部電極物理連接且電連接。
5.如權(quán)利要求1所述的可變電阻，其特征在于，所述2個外表面互相相對。
6.一種發(fā)光裝置，其特征在于，具備半導(dǎo)體發(fā)光元件和可變電阻，所述可變電阻具備可變電阻素體；第1和第2內(nèi)部電極，以互相相對并使其端部在所述可變電阻素體的2個外表面露出的方式，配置在所述可變電阻素體內(nèi)；第1外部電極，以覆蓋在所述2個外表面中的一個外表面露出的所述第1內(nèi)部電極的所述端部的一部分的方式，配置在所述一個外表面上，同時與所述第1內(nèi)部電極物理連接且電連接；第2外部電極，以覆蓋在所述一個外表面露出的所述第2內(nèi)部電極的所述端部的一部分的方式，配置在所述一個外表面上，同時與所述第2內(nèi)部電極物理連接且電連接；電絕緣膜，以覆蓋所述第1內(nèi)部電極的所述端部上的從所述第1外部電極露出的部分，和所述第2內(nèi)部電極的所述端部上的從所述第2外部電極露出的部分的方式，配置在所述一個外表面上，所述半導(dǎo)體發(fā)光元件，以與所述可變電阻并聯(lián)連接的方式，與所述第1和所述第2外部電極物理連接且電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供的可變電阻具備可變電阻素體；互相相對的第1和第2內(nèi)部電極；與第1內(nèi)部電極物理連接且電連接的第1外部電極；與第2內(nèi)部電極物理連接且電連接的第2外部電極；電絕緣膜。第1內(nèi)部電極和第2內(nèi)部電極，以在可變電阻素體的2個外表面露出端部的方式，配置在所述可變電阻素體內(nèi)。第1外部電極，以覆蓋在2個外表面中的一個外表面露出的第1內(nèi)部電極端部的一部分的方式，配置在一個外表面上。第2外部電極，以覆蓋在一個外表面露出的第2內(nèi)部電極端部的一部分的方式，配置在一個外表面上。電絕緣膜，以覆蓋第1內(nèi)部電極端部的從第1外部電極露出的部分，和第2內(nèi)部電極的端部的從第2外部電極露出的部分的方式，配置在一個外表面上。
文檔編號H01L23/60GK101022049SQ20071007910
公開日2007年8月22日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月13日
發(fā)明者齋藤洋, 佐藤弘幸, 田中均, 沼田真 申請人:Tdk株式會社