CN101266851A - 静电应对部件和利用了该静电应对部件的电子部件模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子部件,包括:具备陶瓷基板(12)、在陶瓷基板上除了一部分的非形成部分(18)之外的部分上形成的可变电阻部(10)、和在可变电阻部上形成的玻璃陶瓷层(14)的陶瓷烧结体;在该陶瓷烧结体的陶瓷基板(12)上按照一部分处在非形成部分(18)上的方式设置的一对端子电极(13a、13b);一对外部电极(16a、16b);和贯通陶瓷基板(12)的上下的导热体部(15);通过在非形成部分(18)的导热体部(15)上搭载发光二极管等,能实现小型化,且能对所搭载的部件发出的热量有效地进行散热。
Description
技术领域
本发明涉及在各种电子设备中使用的作为保护电子设备不受静电影响的电子部件的静电应对部件、和利用了该静电应对部件的发光二极管模块等电子部件模块。
背景技术
近年,移动电话等电子设备的小型化、低耗电化迅速发展,伴随于此,构成电子设备的电路的各种电子部件的耐电压逐渐下降。
因此,在人体与电子设备的导通部接触时产生的静电脉冲等引起的各种电子部件尤其是半导体器件的破坏所导致的电子设备的故障干扰增加。
而且,作为半导体器件的一种的发光二极管伴随着白色系的蓝色二极管的发展,可预计在显示器件的背光灯或小型照相机的闪光灯等中使用等而得到广泛的普及。但是,这些白色系的发光二极管存在针对静电脉冲的耐电压低的问题。
以往,例如,在特开2002-335012号公报中公开了这样保护发光二极管不受静电脉冲影响的技术。在特开2002-335012号公报所公开的技术中,通过在引入静电的线与接地之间设置可变电阻或齐纳二极管这样具有非线性电阻特性的电子部件,将静电脉冲旁路到接地,由此抑制施加到发光二极管的高电压。
但是,在上述以往的组合了发光二极管和可变电阻或齐纳二极管的构成中,通过基板等其他部件来连接发光二极管和可变电阻或齐纳二极管,并未一体化,因而难以小型化。
而且,为了使发光二极管的发光量更大,需要流动更大的电流。但是,流动的电流量越大,越会引起发光二极管本身的发热。并且,因该热量会导致发光二极管劣化、发光效率降低和寿命缩短等结果。因此,为了不使发光二极管的发光效率降低、防止寿命劣化,需要有效地使发光二极管所发出的热量散失。但是,形成比较小型的封装形状的芯片类型的部件没有散热机构,在外部使用了树脂,因此,难以有效地使发光二极管所发出的热量散失。
发明内容
本发明用于解决上述课题,目的在于提供一种散热性优异、小型、高强度的静电应对部件和利用了该静电对应部件的电子部件模块。
为了实现上述目的,本发明的静电应对部件包括:具备陶瓷基板、在陶瓷基板上交替层叠可变电阻层和内部电极而形成的可变电阻部、和在可变电阻部上形成的玻璃陶瓷层的陶瓷烧结体;设置于陶瓷烧结体的一对端子电极;与内部电极和端子电极连接的一对外部电极;和贯通陶瓷烧结体的导热体部;可变电阻部和玻璃陶瓷层在陶瓷基板的一部分的非形成部分之外的部分上都形成,端子电极按照其一部分处在非形成部分上的方式形成在陶瓷基板上,导热体部形成在陶瓷基板的非形成部分。
而且,本发明的电子部件模块,在上述电子部件的导热体部上搭载电子部件元件,将电子部件元件的端子与电子部件的端子电极电连接来进行安装。
根据本发明的静电应对部件,能实现内置有可变电阻功能的小型且高强度的静电应对部件。
而且,在搭载安装发光二极管等电子部件元件时,能在陶瓷基板上未形成可变电阻部和玻璃陶瓷层的非形成部分即凹部搭载电子部件元件,因此能实现模块的薄型化。
还有,设置导热体部,能在该部分搭载电子部件元件,因此,能有效地对所搭载的部件发出的热量进行散热。
进而,由于端子电极其一部分处在非形成部分而形成在陶瓷基板上,因此,与电子部件元件电连接的端子电极的面和电子部件元件的搭载面大致为平面,能实现电子部件元件的芯片倒装安装。
另外,根据本发明的电子部件模块,由静电应对部件的可变电阻部保护电子部件元件不受静电脉冲影响,因此耐静电脉冲性优异。
进而,能通过导热体部对发光二极管等电子部件元件所发出的热量有效地进行散热,因此散热性优异,发光效率优良。
还有,能在陶瓷基板上未形成可变电阻部和玻璃陶瓷层的非形成部分即凹部搭载电子部件元件,因此能使模块薄型化,能实现小型、薄型且实用的电子部件模块。
进而,对电子部件元件进行芯片倒装安装与利用了金属线的引线接合法不同,不会产生金属线的阴影,不存在发光不均,能实现发光效率更高的电子部件模块。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的静电应对部件的外观立体图。
图2是上述静电应对部件的A-A’的剖视图。
图3是上述静电应对部件的B-B’的剖视图。
图4是上述静电应对部件的示意分解立体图。
图5是上述实施方式的电子部件模块的剖视图。
图6是上述电子部件模块的等效电路图。
图7是比较例的静电应对部件的示意分解立体图。
图8是比较例的静电应对部件的外观立体图。
图9是比较例的电子部件模块的剖视图。
图10是用于说明对上述实施方式的电子部件模块的散热性进行评价的方法的剖视图。
图11是用于说明对比较例的电子部件模块的散热性进行评价的方法的剖视图。
图12是本发明的实施方式2的静电应对部件的外观立体图。
图13是上述静电应对部件的A-A’的剖视图。
图14是上述静电应对部件的B-B’的剖视图。
图15是上述静电应对部件的示意分解立体图。
图16是上述实施方式的电子部件模块的剖视图。
图17是用于说明对上述实施方式的电子部件模块的散热性进行评价的方法的剖视图。
具体实施方式
下面,利用附图,对用于实施本发明的最佳方式进行说明。此外,在以下的实施方式中,作为电子部件模块的例子,对电子部件元件中使用了发光二极管的发光二极管模块进行说明。
1.第一实施方式
下面,对本发明的实施方式1的静电应对部件和发光二极管模块进行说明。
图1是本发明的实施方式1的静电应对部件的外观立体图。图2是本实施方式的静电应对部件的图1的2-2线的剖视图。图3是本实施方式的静电应对部件的图1的3-3线的剖视图。图4是本实施方式的静电应对部件的示意分解立体图。图5是本实施方式的发光二极管模块的剖视图。图6是本实施方式的发光二极管模块的等效电路图。
如图1、图2、图3和图4所示,本实施方式的静电应对部件具有可变电阻部10,该可变电阻部10由三个可变电阻层10a、10b、10c和内部电极11a、11b交替层叠而构成。本实施方式的静电应对部件还具有陶瓷烧结体,该陶瓷烧结体包括:陶瓷基板12、在该陶瓷基板12上形成的可变电阻部10、在该可变电阻部10上层叠形成的玻璃陶瓷层14。在陶瓷烧结体的陶瓷基板12上,设置有未形成可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的非形成部分18。即,在陶瓷基板12上,在一部分的非形成部分18之外的部分上,形成可变电阻部10和玻璃陶瓷层14。在陶瓷烧结体的陶瓷基板12上,按照其一部分处在非形成部分18上的方式设置有一对端子电极13a和13b。在该陶瓷烧结体的陶瓷基板12的与端子电极13a和13b的形成面相反一侧的表面上设置有一对外部电极16a和16b。在陶瓷烧结体的陶瓷基板12的非形成部分18,设置贯通上下的导热体部15,进而,在陶瓷烧结体的下面设置有与导热体部15连接的外部导热体部17。内部电极11a经连接用过孔导体19a而与外部电极16a和端子电极13a电连接。同样,内部电极11b经连接用过孔导体19b而与外部电极16b和端子电极13b电连接。并且,在向本实施方式的静电应对部件搭载安装发光二极管等电子部件元件时,陶瓷烧结体的陶瓷基板12的非形成部分18的导热体部15成为电子部件元件的搭载部分。而且,端子电极13a和13b成为与电子部件元件电连接的部分。
另外,如图5所示,本实施方式的发光二极管模块中,在本实施方式的静电应对部件的陶瓷基板12的非形成部分18的导热体部15之上,通过导电性粘接剂22搭载连接有发光二极管20。通过粘接剂22使发光二极管20的一方的突起状的凸块端子与端子电极13a电连接,并通过粘接剂22使另一方的突起状的凸块端子与端子电极13b电连接,由此进行芯片倒装安装。
因此,本实施方式的发光二极管模块的电路成为图6所示的等效电路。图6中,在由上述说明的内部电极11a、11b和可变电阻层10b形成的可变电阻201的外部电极202和203上,并联连接有发光二极管204。
如上所述,本实施方式的静电应对部件中,在将可变电阻部10和玻璃陶瓷层14除了一部分的非形成部分18之外的部分都层叠到陶瓷基板12上进行烧结而一体化后的陶瓷烧结体的、陶瓷基板12上的非形成部分18处,形成有贯通该陶瓷烧结体的导热体部15。
而且,本实施方式的发光二极管模块中,在陶瓷烧结体的陶瓷基板12的非形成部分18的导热体部15,搭载有发光二极管20。
因此,通过使导热体部15为导热率大的部分,从而能对所搭载的部件发出的热量有效地进行散热。
并且,通过在陶瓷烧结体的下面设置与导热体部15连接的外部导热体部17,能提高搭载连接到外部的散热板等时连接部的密接性,能更有效地对所搭载的发光二极管20发出的热量进行散热。
进而,由于在陶瓷基板12上的未形成可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的非形成部分18即凹部搭载发光二极管20,因此,能实现发光二极管模块的薄型化。
而且,由于端子电极13a和13b按照其一部分处在非形成部分18上的方式形成在陶瓷基板12上,因此,与发光二极管20电连接的端子电极的面和发光二极管20的搭载面大致为平面,能实现发光二极管20的芯片倒装安装。
对发光二极管20进行芯片倒装安装与利用了金属线的引线接合法不同,不会产生金属线的阴影,不存在发光不均,能实现发光效率更高的发光二极管模块。
接着,利用图4,对本发明的实施方式1的静电应对部件的制造方法进行说明。
首先,制作并准备以氧化锌为主要成分的陶瓷粉末和由有机粘合剂构成的氧化锌生片。而且,制作并准备以氧化铝和硼硅酸玻璃为主要成分的玻璃-陶瓷粉末、和由有机粘合剂构成的玻璃-陶瓷生片。此时,这些生片的厚度分别约为30μm。此外,这些生片在烧成后,氧化锌生片成为可变电阻部10,玻璃-陶瓷生片成为玻璃陶瓷层14。
如图4所示,首先,在成为可变电阻层10a和10b的氧化锌生片各自的成为连接用过孔导体19a和19b的位置,通过穿孔机(puncher)等设置通孔,并向该通孔中填充入银膏。接着,在成为可变电阻层10a的氧化锌生片上,利用银膏通过丝网印刷法形成了成为内部电极11a的导体层。其上层叠有成为可变电阻层10b的氧化锌生片,该氧化锌生片上利用银膏通过丝网印刷法形成有成为内部电极11b的导体层。进而,在其上层叠有成为可变电阻层10c的氧化锌生片,由此制作出成为可变电阻部10的层叠体。然后,在其上层叠成为玻璃陶瓷层14的玻璃-陶瓷生片,从而制作出成为可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的层叠体。此时,成为内部电极11a和11b的导体层如图4所示,避开成为之后形成的非形成部分18的部分而形成。而且,成为连接用过孔导体19a的通孔设置在将成为内部电极11a的导体层和成为端子电极13a的导体层连接起来的位置。同样,成为连接用过孔导体19b的通孔设置在将成为内部电极11b的导体层和成为端子电极13b的导体层连接起来的位置。
接着,按照贯通该层叠体的可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的方式用穿孔机打孔,设置直径0.6mm的通孔,其成为未形成可变电阻部和玻璃陶瓷层的非形成部分18。
另一方面,作为陶瓷基板12,利用在三处规定位置设置有通孔的氧化铝基板,在该氧化铝基板的通孔中填充有银膏。进而,在氧化铝基板的一个面上利用银膏通过丝网印刷法形成了成为端子电极13a和13b的导体层。在陶瓷基板12的另一个面上利用银膏通过丝网印刷法形成了成为外部导热体部17和外部电极16a和16b的导体层。上述三处的通孔中填充的银膏在烧成后成为导热体部15、连接用过孔导体19a和19b。并且,连接用过孔导体19a在烧成后与上述层叠体的连接用过孔导体19a一体化,连接用过孔导体19b在烧成后与上述层叠体的连接用过孔导体19b一体化。
接着,在向上述通孔中填充银膏而形成了导体层的氧化铝基板上,贴附设置了上述通孔的成为可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的层叠体,作为层叠体块。此外,上述氧化铝基板的厚度约为180μm,导体层的厚度约为2.5μm。导热体部15中使用的银膏的银的含量为85wt%,导热体部15的直径为300微米,连接用过孔导体19a和19b的直径为100微米。而且,为了使截断后成为图4所示的形状,印刷的导体层的图案设为将图示的形状纵横排列多个而形成的图案形状。
然后,将上述的层叠体块在大气中加热进行了脱粘合剂处理后,在大气中加热至930℃进行烧成,形成一体化的烧结体。接着,在外部电极16a、16b、和端子电极13a、13b的部分,实施镍、金的镀覆,将该层叠体块的烧结体以规定的尺寸进行截断分离,作为个片,获得图1、图2和图3所示的本实施方式中的静电应对部件。
制作出的本实施方式的静电应对部件长度方向尺寸约2.0mm、宽度方向尺寸约1.25mm、厚度方向尺寸约0.3mm。并且,外部电极16a与16b之间的可变电阻电压V1mA即流动1mA的电流时的电压为27V。
此外,在上述本实施方式的制造方法中,作为形成外部电极16a和16b、外部导热体部17的方法,说明了在氧化铝基板上设置可变电阻部10和玻璃陶瓷层14时与此同时进行烧成来形成的方法。但是,也可采用如下的顺序:首先,在氧化铝基板上设置可变电阻部10和玻璃陶瓷层14、导热体部15、连接用过孔导体19a和19b,作为烧结体。然后,在氧化铝基板的一个面上形成成为外部导热体部17、外部电极16a和16b的银膏的导体层,对这些层进行烘培。而后,形成导热体部17、外部电极16a和16b。而且,该情况下的烧结体可以是多个纵横排列的块的烧结体,也可以是个片的烧结体,但从生产率方面考虑优选在块的烧结体的阶段进行。
为了与本实施方式进行比较,制作了比较例的静电应对部件。图7中表示比较例的示意分解立体图,图8中表示其外观立体图。从图7和图8可知,比较例的静电应对部件与本实施方式中的静电应对部件的不同之处在于:在陶瓷基板12上不设置未形成可变电阻部和玻璃陶瓷层的非形成部分18;在玻璃陶瓷层14的表面设置有端子电极13a和13b;未设置导热体部15和外部导热体部17;在侧面设置有外部电极。
接着,利用图5,对本发明的一实施方式的发光二极管模块的制造方法进行说明。
向上述的本实施方式的静电应对部件通过所谓的芯片倒装安装法搭载连接发光二极管20,制作成图5所示的本实施方式的发光二极管模块。具体而言,通过导电性粘接剂22,将具有突起状的凸块端子的蓝色的发光二极管20贴片(die bond)搭载连接到本实施方式的静电应对部件的陶瓷基板12的非形成部分18的导热体部15之上。并且,通过导电性粘接剂22将发光二极管20的一方的突起状的凸块端子与端子电极13a连接,通过导电性粘接剂22使发光二极管20的另一方的突起状的凸块端子与端子电极13b连接。然后,按照覆盖发光二极管20的方式形成树脂模(未图示),制作出图5的发光二极管模块。此外,图5中,表示进行了贴片安装后的导热体部15上的导电性粘接剂22与端子电极13a和13b均电分离地设置的例子,但导热体部15上的导电性粘接剂22也可设置为:与端子电极13a和13b中任一方成为接地端子一方的端子电极电连接。
如图5所示,本实施方式的发光二极管模块,在陶瓷基板12上的未形成可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的非形成部分18即凹部,芯片倒装安装有发光二极管20。因此,发光二极管20不会较大程度地突出,能实现模块的薄型化。而且,与利用了金属线的引线接合法不同,不会产生金属线的阴影,不存在发光不均,能实现发光效率更高的发光二极管模块。
而且,为了与本实施方式进行比较,利用上述比较例的静电应对部件,按如下顺序制作了比较例的发光二极管模块。图9是比较例的发光二极管模块的剖视图。图9中,首先,通过导电性粘接剂将蓝色的发光二极管20贴片搭载到比较例的静电应对部件的玻璃陶瓷层14上。然后,通过引线接合法,用金属线21将发光二极管20的一个端子与端子电极13a连接。接着,用金属线21将发光二极管20的另一个端子与端子电极13b连接。而后,按照覆盖发光二极管20的方式形成树脂模(未图示)。如图9所示,比较例的发光二极管模块中,发光二极管20较大程度地突出,与本实施方式的发光二极管模块相比,难以实现模块的薄型化。
并且,针对这些本实施方式中的发光二极管模块和比较例的发光二极管模块,按如下方式对散热性进行了评价。对各个发光二极管模块而言,将本实施方式的发光二极管模块如图10所示那样安装到散热板30上,针对比较例如图11所示那样安装到散热板30上。此外,虽未图示,但在散热板30的表面上,对外部电极16a和16b所接触的部分中的至少除接地侧的部分以外进行绝缘处理,布设供给电力的布线。
然后,对各个蓝色的发光二极管20施加1W的功率,使二极管发光,持续供给功率直至发光二极管20的温度达到饱和。关于此时的发光二极管20的温度,在比较例的发光二极管模块中约为100℃,相对于此,在本实施方式的发光二极管模块中约为80℃。
如上所述,判断出本实施方式1的发光二极管模块与比较例的发光二极管模块相比散热性优异。
而且,测定了蓝色发光二极管20的温度达到饱和时各自的光强度,在设比较例的发光二极管模块的光强度比为100时,本实施方式中的发光二极管模块的光强度比约为125。根据该结果判断出:由于本实施方式的发光二极管模块散热性优异,因此,能防止发光二极管的发光效率降低。
并且,在利用了金属线21的引线接合法的比较例中,产生了金属线21的阴影,但本实施方式的发光二极管模块中不会产生金属线的阴影,因此获得了均匀的发光。
而且,本实施方式的静电应对部件和发光二极管模块中,将外部电极16a和16b设置在陶瓷基板12的与端子电极13a和13b的形成面相反一侧的面上,因此,与比较例的静电应对部件和发光二极管模块相比,能减小向布线基板等安装时的面积。
还有,由于比较例的静电应对部件将外部电极16a和16n设置在侧面,因此,制造过程中,在将元件截断成个片之后,需要添加外部电极16a和16b。因此,必须按个片进行外部电极16a和16b的镀覆和发光二极管20的安装。相对于此,本实施方式的静电应对部件中,能将内部电极11a和11b、外部电极16a和16b、端子电极13a和13b全部由丝网印刷法形成。因此,能在将元件截断成个片之前形成外部电极16a和16b。因此,能在截断成个片之前进行外部电极16a和16b的镀覆,能简化制造工序降低成本。
进而,还能在截断成个片之前搭载安装发光二极管等电子部件元件,然后,截断成个片,由此制造发光二极管模块,因此,能简化发光二极管模块的制造工序降低成本。
2.第二实施方式
下面,对本发明的实施方式2的电子部件和发光二极管模块进行说明。
实施方式2与实施方式1的不同之处在于,在实施方式1中,将外部电极16a和16b形成在陶瓷基板12的形成有端子电极13a和13b的面相反一侧的面上,而在实施方式2中,将外部电极16a和16b形成在可变电阻部10和陶瓷基板12的侧面。
图12是本实施方式的静电应对部件的外观立体图。图13是本实施方式的静电应对部件的图12的13-13线的剖视图。图14是本实施方式的静电应对部件的图12的14-14线的剖视图。图15是本实施方式的静电应对部件的示意分解立体图。图16是本实施方式的发光二极管模块的剖视图。
如图12、图13、图14和图15所示,本实施方式的静电应对部件与实施方式1同样,可变电阻部10由可变电阻层10a、10b、10c和内部电极11a、11b交替层叠而形成。并且,本实施方式的静电应对部件还具有陶瓷烧结体,该陶瓷烧结体包括:陶瓷基板12、在该陶瓷基板12上除了一部分非形成部分18之外的部分而形成的可变电阻部10、进而在该可变电阻部10上层叠形成的玻璃陶瓷层14。在该陶瓷烧结体的陶瓷基板12上,按照其一部分处在非形成部分18上的方式设置有一对端子电极13a和13b。在该陶瓷烧结体,设置有与内部电极11a和11b、端子电极13a和13b连接的一对外部电极16a和16b。在本实施方式中,将外部电极16a和16b设置在陶瓷烧结体的侧面。
而且,在陶瓷烧结体的陶瓷基板12的非形成部分18,设置贯通上下的导热体部15,进而,在陶瓷烧结体的下面设置有与导热体部15连接的外部导热体部17。内部电极11a和端子电极13a通过引出到陶瓷烧结体的单端部而与外部电极16a电连接。同样,内部电极11b和端子电极13b通过引出到陶瓷烧结体的另一单端部而与外部电极16b电连接。并且,在向本实施方式的静电应对部件搭载安装发光二极管等电子部件元件时,陶瓷烧结体的陶瓷基板12的非形成部分18的导热体部15成为电子部件元件的搭载部分。端子电极13a和13b成为与电子部件元件电连接的部分。
另外,如图16所示,本实施方式的发光二极管模块中,在本实施方式的静电应对部件的陶瓷基板12的非形成部分18的导热体部15上,通过导电性粘接剂22搭载连接有发光二极管20。发光二极管20的一方的突起状的凸块端子与端子电极13a电连接,另一方的突起状的凸块端子与端子电极13b电连接,由此进行芯片倒装安装。
并且,本实施方式的发光二极管模块的电路与实施方式1同样成为图6所示的等效电路。
如上所述,本实施方式的静电应对部件中,在除了一部分的非形成部分18之外的部分上可变电阻部10和玻璃陶瓷层14层叠到陶瓷基板12上进行烧结而一体化后的陶瓷烧结体的、陶瓷基板12上的非形成部分18处,形成有贯通该陶瓷烧结体的导热体部15。
而且,本实施方式的发光二极管模块中,在陶瓷烧结体的陶瓷基板12的非形成部分18的导热体部15,搭载有发光二极管20。
因此,通过使导热体部15为导热率大的部分,从而能对所搭载的部件发出的热量有效地进行散热。
并且,通过在陶瓷烧结体的下面设置与导热体部15连接的突出的外部导热体部17,能提高搭载连接到外部的散热板等时连接部的密接性,能更有效地对所搭载的部件发出的热量进行散热。
进而,由于在陶瓷基板12上的未形成可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的非形成部分18即凹部搭载发光二极管20,因此,能实现发光二极管模块的薄型化。
由于端子电极13a和13b按照其一部分处在非形成部分18上的方式形成在陶瓷基板12上,因此,与发光二极管20电连接的端子电极13a和13b的面和发光二极管20的搭载面大致为平面,能实现发光二极管20的芯片倒装安装。
对发光二极管20进行芯片倒装安装与利用了金属线的引线接合法不同,不会产生金属线的阴影,不存在发光不均,能实现发光效率更高的发光二极管模块。
接着,利用图15,对本实施方式的静电应对部件的制造方法进行说明。
首先,制作并准备以氧化锌为主要成分的陶瓷粉末和由有机粘合剂构成的氧化锌生片。而且,制作并准备以氧化铝和硼硅酸玻璃为主要成分的玻璃-陶瓷粉末、和由有机粘合剂构成的玻璃-陶瓷生片。此时,这些生片的厚度分别约为30μm。此外,这些生片在烧成后,氧化锌生片成为可变电阻部10,玻璃-陶瓷生片成为玻璃陶瓷层14。
如图15所示,在成为可变电阻层10a的氧化锌生片上,利用银膏通过丝网印刷法形成了成为内部电极11a的导体层。其上层叠有成为可变电阻层10b的氧化锌生片,该氧化锌生片上利用银膏通过丝网印刷法形成有成为内部电极11b的导体层。进而,在其上层叠有成为可变电阻层10c的氧化锌生片,由此制作出成为可变电阻部10的层叠体。而且,在其上层叠成为玻璃陶瓷层14的玻璃-陶瓷生片,从而制作出成为可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的层叠体。此时,成为内部电极11a和11b的导体层如图15所示,避开成为之后形成的非形成部分18的部分而形成。
接着,按照贯通该层叠体的可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的方式用穿孔机打孔,设置成为未形成可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的非形成部分18的直径0.6mm的通孔。
另一方面,作为陶瓷基板12,利用在规定位置设置有通孔的氧化铝基板,在该氧化铝基板的通孔中填充有银膏。进而,在氧化铝基板的一个面上利用银膏通过丝网印刷法形成了成为端子电极13a和13b的导体层。而且,在陶瓷基板12的另一个面上利用银膏通过丝网印刷法形成了成为外部导热体部17的导体层。上述通孔中填充的银膏在烧成后成为导热体部15。
接着,在向上述通孔中填充银膏而形成了导体层的氧化铝基板上,贴附设置了上述通孔的成为可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的层叠体,作为层叠体块。此外,上述氧化铝基板的厚度约为180μm,导体层的厚度约为2.5μm。导热体部中使用的银膏的银的含量为85wt%,导热体部的直径为300微米。而且,为了使截断后成为图15所示的形状,印刷的导体层的图案设为将图示的形状纵横排列多个而形成的图案形状。
然后,将上述的层叠体块在大气中加热进行了脱粘合剂处理后,在大气中加热至930℃进行烧成,形成一体化的烧结体。将该层叠体块的烧结体以规定的尺寸进行截断分离,作为个片的层叠体。进而,向该烧结体的端面涂敷银膏,在大气中以900℃进行加热,形成外部电极16a和16b。接着,在外部电极16a、16b、和端子电极13a、13b的部分,实施镍、金的镀覆,获得图12、图13和图14所示的本实施方式中的静电应对部件。
制作出的本实施方式的静电应对部件长度方向尺寸约2.0mm、宽度方向尺寸约1.25mm、厚度方向尺寸约0.3mm。并且,外部电极16a与16b之间的可变电阻电压V1mA即流动1mA的电流时的电压为27V。此外,在上述本实施方式的制造方法中,作为形成导热体部15和外部导热体部17的方法,说明了在氧化铝基板上设置可变电阻部10和玻璃陶瓷层14时与此同时进行烧成来形成的方法。但是,也可采用如下的顺序:首先,在氧化铝基板上设置可变电阻部10和玻璃陶瓷层14来作为烧结体。然后,向通孔中填充成为导热体部15的银膏,在氧化铝基板的一个面上形成成为外部导热体部17的银膏的导体层,对这些层进行烘培。而后,形成导热体部15和导热体部17。
而且,该情况下的烧结体可以是多个纵横排列的块的烧结体,也可以是个片的烧结体,但从生产率方面考虑优选在块的烧结体的阶段进行。
另外,为了与本实施方式进行比较,与实施方式1的情况相同,制作了图7和图9所示的比较例的静电应对部件。比较例的静电应对部件与本实施方式中的静电应对部件的不同之处在于:在陶瓷基板12上不设置未形成可变电阻部和玻璃陶瓷层的非形成部分18;在玻璃陶瓷层14的表面设置有端子电极13a和13b;未设置导热体部15和外部导热体部17。
接着,利用图16,对本实施方式的发光二极管模块的制造方法进行说明。
向上述的本实施方式的静电应对部件通过所谓的芯片倒装安装法搭载连接发光二极管20,制作成图16所示的本实施方式的发光二极管模块。具体而言,通过导电性粘接剂22,将具有突起状的凸块端子的蓝色的发光二极管20贴片搭载连接到本实施方式的静电应对部件的陶瓷基板12的非形成部分18的导热体部15上。通过导电性粘接剂将发光二极管20的一方的突起状的凸块端子与端子电极13a连接,通过导电性粘接剂22使发光二极管20的另一方的突起状的凸块端子与端子电极13b连接。然后,按照覆盖发光二极管20的方式形成树脂模(未图示),制作出图16的发光二极管模块。
此外,图16中,表示进行了贴片安装后的导热体部15上的导电性粘接剂22与端子电极13a和13b均电分离地设置的例子。但导热体部15上的导电性粘接剂22也可设置为:与端子电极13a和13b中任一方成为接地端子一方的端子电极电连接。
如图16所示,本实施方式的发光二极管模块,在陶瓷基板12上的未形成可变电阻部10和玻璃陶瓷层14的非形成部分18即凹部,芯片倒装安装有发光二极管20。因此,发光二极管不会较大程度地突出,能实现模块的薄型化。
而且,与利用了金属线的引线接合法不同,不会产生金属线的阴影,不存在发光不均,能实现发光效率更高的发光二极管模块。
另外,为了进行比较,利用上述比较例的静电应对部件,按如下顺序制作了比较例的发光二极管模块。在图7~图9中,首先,通过导电性粘接剂(未图示)将蓝色的发光二极管20贴片搭载到比较例的静电应对部件的玻璃陶瓷层14上。然后,通过引线接合法,用金属线21将发光二极管20的一个端子与端子电极13a连接。接着,用金属线21将发光二极管20的另一个端子与端子电极13b连接。而后,按照覆盖发光二极管20的方式形成树脂模(未图示)。如图9所示,比较例的发光二极管模块中,发光二极管较大程度地突出,与图16所示的本实施方式的发光二极管模块相比,难以实现模块的薄型化。
针对这些本实施方式中的发光二极管模块和比较例的发光二极管模块,按如下方式对散热性进行了评价。将各个发光二极管模块如图17所示那样(对比较例未进行图示)安装到散热板30上,对各个蓝色的发光二极管施加1W的功率,使二极管发光,持续供给功率直至发光二极管的温度达到饱和。关于此时的发光二极管的温度,在比较例的发光二极管模块中约为100℃,相对于此,在本实施方式的发光二极管模块中约为80℃。如上所述,判断出本实施方式的发光二极管模块与比较例的发光二极管模块相比散热性优异。
而且,测定了蓝色的发光二极管的温度达到饱和时各自的光强度,在设比较例的发光二极管模块的光强度比为100时,本实施方式中的发光二极管模块的光强度比约为125。根据该结果判断出:由于本实施方式的发光二极管模块散热性优异,因此,能防止发光二极管的发光效率降低。
并且,在利用了金属线的引线接合法的比较例中,产生了金属线的阴影,但本实施方式的发光二极管模块中不会产生金属线的阴影,因此获得了均匀的发光。
如上所述,本发明的静电应对部件能实现内置有可变电阻功能的小型且高强度的电子部件。
而且,本发明的静电应对部件在搭载安装发光二极管等电子部件元件时,能在陶瓷基板上未形成可变电阻部和玻璃陶瓷层的非形成部分即凹部搭载电子部件元件,因此能实现模块的薄型化。
还有,本发明的静电应对部件设置导热体部,能在该部分搭载电子部件元件,因此,能有效地对所搭载的部件发出的热量进行散热。
另外,本发明的电子部件模块由可变电阻部保护发光二极管等电子部件元件不受静电脉冲影响,因此耐静电脉冲性优异。
进而,本发明的电子部件模块能通过导热体部对电子部件元件所发出的热量有效地进行散热,因此散热性优异,发光效率优良。
并且,本发明的电子部件模块在陶瓷基板上未形成可变电阻部和玻璃陶瓷层的非形成部分即凹部搭载电子部件元件,因此能使模块薄型化,能实现小型、薄型且实用的电子部件模块。
还有,本发明的电子部件模块与利用了金属线的引线接合法不同,不会产生金属线的阴影,不存在发光不均,能实现发光效率更高的电子部件模块。
而且,本发明的电子部件模块若采用氧化铝等白色的基板作为陶瓷基板,则例如在安装了发光二极管时,由于发光二极管周围是反射率高的白色,因此,能进一步提高发光二极管的发光效率。
Claims (6)
1、一种电子部件,包括:
陶瓷烧结体,其具备陶瓷基板、在所述陶瓷基板上交替层叠可变电阻层和内部电极而形成的可变电阻部、和在所述可变电阻部上形成的玻璃陶瓷层;
一对端子电极,其设置于所述陶瓷烧结体;
一对外部电极,其与所述内部电极和所述端子电极连接;和
导热体部,其贯通所述陶瓷烧结体;
所述可变电阻部和所述玻璃陶瓷层在所述陶瓷基板的一部分的非形成部分之外的部分上都形成,
所述端子电极按照其一部分处在所述非形成部分上的方式形成在所述陶瓷基板上,
所述导热体部形成在所述陶瓷基板的所述非形成部分。
2、根据权利要求1所述的电子部件,其特征在于,
所述外部电极形成在所述陶瓷基板上的与形成有所述端子电极的面相反一侧的面上。
3、根据权利要求1所述的电子部件,其特征在于,
在所述陶瓷烧结体的与形成有所述端子电极的面相反一侧的面上,设置有与所述导热体部连接的外部导热体部。
4、一种电子部件模块,在权利要求1所述的电子部件的所述导热体部搭载电子部件元件,将所述电子部件元件的端子与所述电子部件的所述端子电极电连接来进行安装。
5、根据权利要求4所述的电子部件模块,其特征在于,
所述电子部件元件被芯片倒装安装。
6、根据权利要求4所述的电子部件模块,其特征在于,
所述电子部件元件是发光二极管。
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