JP2013038223A - Varistor and light-emitting device - Google Patents

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吾郎 武内
Hiroyuki Sato
弘幸 佐藤
Osamu Taguchi
修 田口
Ryuichi Tanaka
隆一 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a varistor which allows for reliable electrical connection.SOLUTION: A varistor 1 includes a varistor element 10 expressing voltage nonlinear characteristics and having first and second principal surfaces 10a, 10b facing each other, first and second internal electrodes 30, 35 disposed in the varistor element 10 so as to sandwich a portion thereof and facing the opposing direction of the first and second principal surfaces 10a, 10b, a first external electrode 20 disposed on the first principal surface 10a, a second external electrode 25 disposed on the second principal surface 10b, a first conductor 40 connecting the first internal electrode 30 and the first external electrode 20 electrically, and a second conductor 45 connecting the second internal electrode 35 and the second external electrode 25 electrically. The first external electrode 20 has a recess 50 which is concave in the opposing direction of the first and second principal surfaces 10a, 10b.

Description

本発明は、バリスタ及び当該バリスタを備えた発光装置に関する。   The present invention relates to a varistor and a light emitting device including the varistor.

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、当該バリスタ素体の一部を間に挟んでバリスタ素体の内部に配置される一対の内部電極と、バリスタ素体の外表面に配置される外部電極とを備えたものが知られている(例えば特許文献1を参照)。このようなバリスタの1つの用途として、従来ツェナーダイオードによって行われていたLEDなどの電子素子のESD(Electrostatic Discharge : 静電気放電)対策(例えば特許文献2を参照)に、これらバリスタを用いることが提案されるようになってきた。   As a varistor, a varistor element that exhibits voltage non-linear characteristics, a pair of internal electrodes arranged inside the varistor element with a part of the varistor element in between, and an outer surface of the varistor element There is known one provided with an external electrode (see, for example, Patent Document 1). As one application of such varistors, it is proposed to use these varistors as countermeasures against ESD (Electrostatic Discharge) of electronic elements such as LEDs that have been conventionally performed by Zener diodes (see, for example, Patent Document 2). It has come to be.

特開2006−245367号公報JP 2006-245367 A 特開2001−036140号公報JP 2001-036140 A

ところで、ESDサージからLEDチップを保護するため、特許文献1に記載のバリスタをLEDチップと同一の基板上にそのまま実装しようとすると、バリスタの長手方向を基板の面方向に沿って配置することになるため、LEDチップを含む発光装置の小型化が難しくなるといった問題があった。一方、バリスタの実装面積を低減するため、このバリスタを基板の面方向に対して仮に垂直に配置しようとすると、LEDチップの発光を妨げてしまう虞があった。   By the way, in order to protect the LED chip from the ESD surge, when trying to mount the varistor described in Patent Document 1 on the same substrate as the LED chip as it is, the longitudinal direction of the varistor is arranged along the surface direction of the substrate. Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the light emitting device including the LED chip. On the other hand, in order to reduce the mounting area of the varistor, if the varistor is arranged to be perpendicular to the surface direction of the substrate, there is a possibility that the light emission of the LED chip may be hindered.

そこで、実装面積を小さくできて且つ低背化されたバリスタの登場が望まれているが、バリスタが小さく且つ薄くなるにつれて、バリスタを実装する際のワイヤボンディング等によるバリスタの端子接続が一層難しくなるといった新たな問題が発生してきた。   Therefore, the appearance of a varistor having a reduced mounting area and a reduced height is desired. However, as the varistor becomes smaller and thinner, it becomes more difficult to connect the varistor terminals by wire bonding or the like when mounting the varistor. A new problem has occurred.

本発明は、電気的接続を確実に行うことができるバリスタ及び当該バリスタを備えた発光装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the varistor which can perform an electrical connection reliably, and the light-emitting device provided with the said varistor.

本発明に係るバリスタは、電圧非直線特性を発現すると共に、対向する第1及び第2の主面を有するバリスタ素体と、バリスタ素体の一部を挟み込むように当該バリスタ素体内に配置され、第1及び第2の主面の対向方向に対向する第1及び第2の内部電極と、第1の主面に配置される第1の外部電極と、第2の主面に配置される第2の外部電極と、第1の内部電極と第1の外部電極とを電気的に接続する第1の導体部と、第2の内部電極と第2の外部電極とを電気的に接続する第2の導体部とを備えている。このバリスタでは、第1の外部電極は、第1及び第2の主面の対向方向に凹む第1の凹部を有している。   The varistor according to the present invention is arranged in the varistor body so as to sandwich the varistor element body having a first and second main surfaces facing each other and a part of the varistor element body while exhibiting a voltage non-linear characteristic. The first and second internal electrodes facing each other in the opposing direction of the first and second main surfaces, the first external electrode disposed on the first main surface, and the second main surface The second external electrode, the first conductor portion that electrically connects the first internal electrode and the first external electrode, and the second internal electrode and the second external electrode are electrically connected And a second conductor portion. In this varistor, the first external electrode has a first recess that is recessed in the opposing direction of the first and second main surfaces.

本発明に係るバリスタでは、このように、ワイヤボンディング等によって端子接続される第1の主面側に第1の凹部を有している。この場合、ワイヤボンド接続に用いられる金属やはんだ接続に用いられるはんだが溶融された際に、この凹部に溶融物が溜まりやすくなるため、ワイヤボンディング等による端子接続の位置合わせが容易となり、バリスタの電気的接続を確実なものとすることができる。また、ワイヤボンディング等に用いられる金属やはんだがその凹部内に溶融した状態で入り込むため、アンカー効果によってこれらが強固に接続され、バリスタの電気的な接続をより確実なものとすることもできる。   As described above, the varistor according to the present invention has the first concave portion on the first main surface side which is terminal-connected by wire bonding or the like. In this case, when the metal used for the wire bond connection or the solder used for the solder connection is melted, the melt easily accumulates in the concave portion. Therefore, it is easy to align the terminal connection by wire bonding or the like. An electrical connection can be ensured. Further, since the metal or solder used for wire bonding or the like enters the recess in a melted state, these are firmly connected by the anchor effect, and the electrical connection of the varistor can be made more reliable.

上記のバリスタにおいて、第1の導体部と第1の凹部とは、第1及び第2の主面の対向方向から見たときに、少なくとも一部が重なるように配置されていることが好ましい。この場合、ワイヤボンディング等によって端子接続を行う際に、バリスタ素体よりも柔軟性の高い第1の導体部で、その接続作業時に加わる機械的負荷を吸収することができるため、バリスタ素体等にクラックが発生してしまうことを防止することができる。   In the varistor, it is preferable that the first conductor portion and the first concave portion are arranged so that at least a part thereof overlaps when viewed from the opposing direction of the first and second main surfaces. In this case, when the terminals are connected by wire bonding or the like, the first conductor portion having higher flexibility than the varistor element body can absorb the mechanical load applied during the connection operation, so that the varistor element body or the like It is possible to prevent cracks from occurring.

上記のバリスタにおいて、第1及び第2の導体部は、第1の主面から第2の主面に向かう方向に径が狭くなるテーパ形状のスルーホール電極を有するようにしてもよい。この場合、導体部の中心がくぼみ易くなり、第1の主面側に第1の凹部を容易に設けることができる。   In the above varistor, the first and second conductor portions may have tapered through-hole electrodes whose diameter narrows in a direction from the first main surface to the second main surface. In this case, the center of the conductor portion is easily recessed, and the first recess can be easily provided on the first main surface side.

上記のバリスタにおいて、第1及び第2の導体部は、第1及び第2の主面それぞれから第1及び第2の内部電極に向かう方向に径が狭くなるテーパ形状のスルーホール電極を有するようにしてもよい。この場合、バリスタの方向性がなくなるため、使いやすくなる。   In the varistor, the first and second conductor portions have tapered through-hole electrodes whose diameters are narrowed in the direction from the first and second main surfaces to the first and second internal electrodes, respectively. It may be. In this case, since the directionality of the varistor is lost, it is easy to use.

上記のバリスタにおいて、第1及び第2の導体部の少なくとも一方は、第1及び第2の主面の対向方向に交差する面方向に広がり、且つ、スルーホール電極を連結する中継電極を有するようにしてもよい。この場合、スルーホール電極の連結を確実にすることができる。また、中継電極が面方向に広がることにより放熱効果を高めることもでき、例えば、ESDが投入されてバリスタ内で熱が発生した際の放熱効果を高め、発熱によるバリスタ特性の劣化を抑えることもできる。   In the above varistor, at least one of the first and second conductor portions has a relay electrode that extends in a plane direction intersecting the opposing direction of the first and second main surfaces and that connects the through-hole electrodes. It may be. In this case, the connection of the through-hole electrodes can be ensured. In addition, the heat dissipation effect can be enhanced by spreading the relay electrode in the plane direction. For example, the heat dissipation effect when heat is generated in the varistor when ESD is thrown in can be enhanced, and deterioration of the varistor characteristics due to heat generation can be suppressed. it can.

上記のバリスタにおいて、第2の外部電極は、第1及び第2の主面の対向方向に凹む第2の凹部を有していてもよい。この場合、何れの主面に端子接続を行っても、バリスタの電気的接続を確実に行うことができる。   In the varistor, the second external electrode may have a second recess that is recessed in a direction opposite to the first and second main surfaces. In this case, the electrical connection of the varistor can be reliably performed regardless of the terminal connection on any main surface.

また、本発明に係る発光装置は、上述した何れかのバリスタと、バリスタに並列接続される発光素子とを備えている。この場合、確実に電気的接続が為されたバリスタを有する発光装置を得ることができる。   The light-emitting device according to the present invention includes any of the varistors described above and a light-emitting element connected in parallel to the varistor. In this case, it is possible to obtain a light emitting device having a varistor that is reliably electrically connected.

本発明によれば、電気的接続を確実に行うことが可能なバリスタ及び当該バリスタを備えた発光装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a varistor capable of reliably performing electrical connection and a light-emitting device including the varistor.

本発明の一実施形態に係るバリスタの斜視図である。It is a perspective view of the varistor which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示したバリスタのII-II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of the varistor shown in FIG. 図1に示したバリスタ(外部電極除く)の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the varistor (excluding external electrodes) shown in FIG. 1. 図1に示したバリスタの平面図である。It is a top view of the varistor shown in FIG. 図1に示したバリスタの外部電極と内部電極と導体部との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the external electrode of the varistor shown in FIG. 1, an internal electrode, and a conductor part. 図1に示したバリスタを備えた発光装置の側面図である。It is a side view of the light-emitting device provided with the varistor shown in FIG. 本発明に係るバリスタの変形例の一態様である。It is one aspect | mode of the modification of the varistor which concerns on this invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.

まず、図1〜図3を参照して、本実施形態に係るバリスタ1の構成について説明する。バリスタ1は、バリスタ素体10と、第1の外部電極20と、第2の外部電極25と、第1の内部電極30と、第2の内部電極35と、第1の導体部40と、第2の導体部45とを備えている。このような構成を備えたバリスタ1は、全体として略直方体形状を呈しており、本実施形態では、例えば、X軸及びY軸方向の長さが約250μm、Z軸方向の厚みが約150μmといった小型低背化されたバリスタとなっている。   First, with reference to FIGS. 1-3, the structure of the varistor 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. The varistor 1 includes a varistor element body 10, a first external electrode 20, a second external electrode 25, a first internal electrode 30, a second internal electrode 35, a first conductor portion 40, And a second conductor portion 45. The varistor 1 having such a configuration has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole. In this embodiment, for example, the length in the X-axis and Y-axis directions is about 250 μm, and the thickness in the Z-axis direction is about 150 μm. It is a varistor with a small and low profile.

バリスタ素体10は、直方体形状であり、第1及び第2の主面10a,10bと、第1及び第2の側面10c,10dと、第3及び第4の側面10e,10fとを有している。第1及び第2の主面10a,10bは、X軸方向及びY軸方向に伸びる辺の長さが共に同じ正方形形状を呈しており、互いに対向している。第1及び第2の側面10c,10dは、第1及び第2の主面10a,10b間を連結するようにX軸方向に伸び且つ互いに対向している。第3及び第4の側面10e,10fは、第1及び第2の主面10a,10b間を連結するようにY軸方向に伸び且つ互いに対向している。   The varistor element body 10 has a rectangular parallelepiped shape, and has first and second main faces 10a and 10b, first and second side faces 10c and 10d, and third and fourth side faces 10e and 10f. ing. The first and second main surfaces 10a and 10b have a square shape in which both sides extending in the X-axis direction and the Y-axis direction have the same length, and are opposed to each other. The first and second side surfaces 10c and 10d extend in the X-axis direction and face each other so as to connect the first and second main surfaces 10a and 10b. The third and fourth side surfaces 10e and 10f extend in the Y-axis direction and face each other so as to connect the first and second main surfaces 10a and 10b.

バリスタ素体10は、半導体セラミックからなり、電圧非直線特性(バリスタ特性)を発現する焼結体である。バリスタ素体10は、複数のバリスタ層11〜17(図3参照)が積層された積層体として構成されている。実際のバリスタ1では、複数のバリスタ層11〜17は、互いの間の境界が視認できない程度に一体化されている。バリスタ層11〜17は、主成分として、ZnO(酸化亜鉛)を含み、副成分として、希土類金属元素,Co,IIIb族元素(B,Al,Ga,In),Si,Cr,Mo,アルカリ金属元素(K,Rb,Cs)及びアルカリ土類金属元素(Mg,Ca,Sr,Ba)等の金属単体やこれらの酸化物を含んでいる。バリスタ層11〜17の厚みは、例えば、5〜60μmである。   The varistor element body 10 is a sintered body made of a semiconductor ceramic and exhibiting voltage non-linear characteristics (varistor characteristics). The varistor element body 10 is configured as a laminated body in which a plurality of varistor layers 11 to 17 (see FIG. 3) are laminated. In the actual varistor 1, the plurality of varistor layers 11 to 17 are integrated to such an extent that the boundary between them cannot be visually recognized. The varistor layers 11 to 17 include ZnO (zinc oxide) as a main component, and rare earth metal elements, Co, IIIb group elements (B, Al, Ga, In), Si, Cr, Mo, and alkali metals as subcomponents. It contains simple metals such as elements (K, Rb, Cs) and alkaline earth metal elements (Mg, Ca, Sr, Ba) and oxides thereof. The thickness of the varistor layers 11 to 17 is, for example, 5 to 60 μm.

第1の外部電極20は、バリスタ素体10の第1の主面10aの略全面を覆うように第1の主面10aに配置されている。第1の外部電極20は、第1及び第2の主面10a,10bが対向するZ軸方向から見て略正方形形状を呈し、所定の厚みを有している。第1の外部電極20は、多層化されており、バリスタ素体10に接する内側の層には、例えばCu,Ni,Ag−Pdなどが用いられ、外側の層には、例えばNiめっきやAuめっきが施されている。   The first external electrode 20 is disposed on the first main surface 10 a so as to cover substantially the entire surface of the first main surface 10 a of the varistor element body 10. The first external electrode 20 has a substantially square shape when viewed from the Z-axis direction where the first and second main surfaces 10a and 10b are opposed to each other, and has a predetermined thickness. The first external electrode 20 is multi-layered, and for example, Cu, Ni, Ag—Pd or the like is used for the inner layer in contact with the varistor element body 10, and for example, Ni plating or Au is used for the outer layer. Plating is applied.

第2の外部電極25は、バリスタ素体10の第2の主面10bの略全面を覆うように第2の主面10bに配置されている。第2の外部電極25は、Z軸方向から見て略正方形形状を呈し、所定の厚みを有している。第2の外部電極25は、バリスタ素体10を間に挟んでZ軸方向に第1の外部電極20と対向するように配置されている。第2の外部電極25は、第1の外部電極20と同様の材料から形成される。第1及び第2の外部電極20,25は、第1及び第2の導体部40,45それぞれに電気的且つ機械的に接続される。   The second external electrode 25 is disposed on the second main surface 10 b so as to cover substantially the entire surface of the second main surface 10 b of the varistor element body 10. The second external electrode 25 has a substantially square shape when viewed from the Z-axis direction and has a predetermined thickness. The second external electrode 25 is disposed so as to face the first external electrode 20 in the Z-axis direction with the varistor element body 10 interposed therebetween. The second external electrode 25 is made of the same material as that of the first external electrode 20. The first and second external electrodes 20 and 25 are electrically and mechanically connected to the first and second conductor portions 40 and 45, respectively.

第1及び第2の内部電極30,35は、図2及び図3に示されるように、一対の内部電極であり、バリスタ素体10を構成するバリスタ層14を間に挟み込むようにZ軸方向に対向した状態で、バリスタ素体10内に配置されている。第1及び第2の内部電極30,35は、図5に示されるように、一辺の長さがL2である正方形形状を呈しており、第1及び第2の外部電極20,25の平面(一辺の長さがL1)よりもやや小さい面積を有している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the first and second internal electrodes 30 and 35 are a pair of internal electrodes, and the Z-axis direction so as to sandwich the varistor layer 14 constituting the varistor element body 10. The varistor element body 10 is disposed in a state of facing the varistor. As shown in FIG. 5, the first and second inner electrodes 30, 35 have a square shape with a side length L <b> 2, and the planes of the first and second outer electrodes 20, 25 ( The length of one side is slightly smaller than L1).

すなわち、第1及び第2の内部電極30,35は、外部電極20,25の面積(L1×L1)をAとした場合に、面積Aの20%〜92%の間の面積Bとなるような大きさであることが好ましく、面積Aの50%〜92%の間の面積Bとなるような大きさであることがより好ましい。このように内部電極30,35の面積が広いことにより、静電容量を大きくすることができ、また、クランプ電圧を抑えることが可能となる。また、第1の内部電極30,35は、上述したように、バリスタ層14のみを間に挟む構成となっているため、この構成によっても、静電容量を大きくすることやクランプ電圧を抑えることが可能となる。なお、第1及び第2の内部電極30,35は、Ag,Ag−Pd、Auなどを主成分として形成される。   That is, the first and second internal electrodes 30 and 35 have an area B between 20% and 92% of the area A, where A is the area (L1 × L1) of the external electrodes 20 and 25. Preferably, the size is such that the area B is between 50% and 92% of the area A. Thus, since the area of the internal electrodes 30 and 35 is large, the electrostatic capacity can be increased and the clamp voltage can be suppressed. Further, as described above, since the first internal electrodes 30 and 35 have a configuration in which only the varistor layer 14 is sandwiched therebetween, this configuration also increases the capacitance and suppresses the clamp voltage. Is possible. The first and second internal electrodes 30 and 35 are formed using Ag, Ag-Pd, Au, or the like as a main component.

第1の導体部40は、バリスタ素体10内において、第1の外部電極20と第1の内部電極30とを電気的に接続する電極部である。第1の導体部40は、Z方向に伸びるスルーホール電極42と、スルーホール電極42同士を連結する中継電極41とを有している。   The first conductor portion 40 is an electrode portion that electrically connects the first external electrode 20 and the first internal electrode 30 in the varistor element body 10. The first conductor portion 40 includes a through-hole electrode 42 extending in the Z direction and a relay electrode 41 that connects the through-hole electrodes 42 to each other.

スルーホール電極42は、バリスタ層11〜13の略中央に設けられたテーパ形状のスルーホール内に充填された電極であり、第1の主面10aから第2の主面10bに向かう方向にその直径が徐々に狭くなる円錐台形状(テーパ形状)を呈している。中継電極41は、Z軸方向に交差するXY面方向に広がる円形形状を呈しており、所定の厚みを有している。スルーホール電極42と中継電極41とは、Z軸方向に沿って交互に配置され、互いに電気的且つ機械的に接続されている。第1の主面10a側の中継電極41は、第1の外部電極20に接続され、第2の主面10b側のスルーホール電極42は、第1の内部電極30に接続される。   The through-hole electrode 42 is an electrode filled in a taper-shaped through-hole provided at substantially the center of the varistor layers 11 to 13, and the through-hole electrode 42 extends in the direction from the first main surface 10a to the second main surface 10b. It has a frustoconical shape (tapered shape) with a gradually decreasing diameter. The relay electrode 41 has a circular shape extending in the XY plane direction intersecting the Z-axis direction and has a predetermined thickness. The through-hole electrodes 42 and the relay electrodes 41 are alternately arranged along the Z-axis direction, and are electrically and mechanically connected to each other. The relay electrode 41 on the first main surface 10 a side is connected to the first external electrode 20, and the through-hole electrode 42 on the second main surface 10 b side is connected to the first internal electrode 30.

また、スルーホール電極42と中継電極41とは、Z軸方向から見た場合に、各中心が概ね重なるように配置されている。なお、中継電極41の直径D1(図5参照)は、例えば約50μmであり、スルーホール電極42の直径よりも大きく形成されているため、仮に各スルーホール電極42がXY軸方向に互いにずれてしまった場合であっても、スルーホール電極42の連結に支障がないようになっている。このため、中継電極41により、第1の外部電極20と第1の内部電極30との電気的接続が確実になっている。   Further, the through-hole electrode 42 and the relay electrode 41 are arranged so that their centers substantially overlap when viewed from the Z-axis direction. Note that the diameter D1 (see FIG. 5) of the relay electrode 41 is, for example, about 50 μm, and is formed larger than the diameter of the through-hole electrode 42. Therefore, the through-hole electrodes 42 are temporarily shifted from each other in the XY axis direction. Even in the case of being closed, the connection of the through-hole electrode 42 is not hindered. For this reason, the relay electrode 41 ensures the electrical connection between the first external electrode 20 and the first internal electrode 30.

第2の導体部45は、バリスタ素体10内において、第2の外部電極25と第2の内部電極35とを電気的に接続する電極部である。第2の導体部45は、Z方向に伸びるスルーホール電極47と、スルーホール電極47同士を連結する中継電極46とを有している。   The second conductor portion 45 is an electrode portion that electrically connects the second external electrode 25 and the second internal electrode 35 in the varistor element body 10. The second conductor portion 45 includes a through-hole electrode 47 extending in the Z direction and a relay electrode 46 that connects the through-hole electrodes 47.

スルーホール電極47は、バリスタ層15〜17の略中央に設けられたテーパ形状のスルーホール内に充填された電極であり、スルーホール電極42と同様に、第1の主面10aから第2の主面10bに向かう方向にその直径が徐々に狭くなる円錐台形状を呈している。中継電極46は、中継電極41と同様に、Z軸方向に交差するXY面方向に広がる円形形状を呈しており、所定の厚みを有している。スルーホール電極47と中継電極46とは、Z軸方向に沿って交互に配置され、互いに電気的且つ機械的に接続されている。第2の主面10b側の中継電極46は、第2の外部電極25に接続され、第1の主面10a側のスルーホール電極47は、第2の内部電極35に接続される。   The through-hole electrode 47 is an electrode filled in a taper-shaped through-hole provided substantially at the center of the varistor layers 15 to 17. Like the through-hole electrode 42, the through-hole electrode 47 extends from the first main surface 10 a to the second through-hole electrode 47. It has a truncated cone shape whose diameter gradually narrows in the direction toward the main surface 10b. Similar to the relay electrode 41, the relay electrode 46 has a circular shape extending in the XY plane direction intersecting the Z-axis direction, and has a predetermined thickness. The through-hole electrodes 47 and the relay electrodes 46 are alternately arranged along the Z-axis direction and are electrically and mechanically connected to each other. The relay electrode 46 on the second main surface 10 b side is connected to the second external electrode 25, and the through-hole electrode 47 on the first main surface 10 a side is connected to the second internal electrode 35.

また、スルーホール電極47と中継電極46とは、第1の導体部40と同様に、Z軸方向から見た場合に、各中心が概ね重なるように配置されている。また、中継電極46の直径がスルーホール電極47の直径よりも大きく形成されているため、仮に各スルーホール電極47がXY軸方向に互いにずれてしまった場合であっても、スルーホール電極47の連結に支障がないようになっている。なお、スルーホール電極42,47や中継電極41,46は、内部電極30等と略同様の材料から形成されている。   Further, the through-hole electrode 47 and the relay electrode 46 are arranged so that their centers substantially overlap when viewed from the Z-axis direction, like the first conductor portion 40. Further, since the diameter of the relay electrode 46 is formed larger than the diameter of the through-hole electrode 47, even if the through-hole electrodes 47 are displaced from each other in the XY axis direction, There is no problem in connection. The through-hole electrodes 42 and 47 and the relay electrodes 41 and 46 are made of substantially the same material as the internal electrode 30 and the like.

本実施形態では、第1及び第2の導体部40,45は、3つのスルーホール電極41,46と、3つの中継電極42,47とから構成されているが、バリスタ1の厚みに応じて、その数を増減させてもよく、これらに限定される訳ではない。   In the present embodiment, the first and second conductor portions 40 and 45 are composed of three through-hole electrodes 41 and 46 and three relay electrodes 42 and 47, depending on the thickness of the varistor 1. The number may be increased or decreased, but is not limited thereto.

このような構成を備えたバリスタ1は、図1及び図4に示されるように、第1の外部電極20に、Z軸方向に凹む凹部50を更に有している。凹部50は、逆円錐台形状を呈しており、凹部50の底面の大きさがスルーホール電極42の円形形状に対応しており、凹部50の開口側の表面の大きさが中継電極41の円形形状に対応している。凹部50は、第1の外部電極20の略中央に形成されており、Z軸方向から見た場合に、第1及び第2の導体部40,45と略全体が重なるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 4, the varistor 1 having such a configuration further includes a recess 50 that is recessed in the Z-axis direction in the first external electrode 20. The recess 50 has an inverted frustoconical shape, the size of the bottom surface of the recess 50 corresponds to the circular shape of the through-hole electrode 42, and the size of the surface on the opening side of the recess 50 is a circle of the relay electrode 41. It corresponds to the shape. The recess 50 is formed at substantially the center of the first external electrode 20 and substantially overlaps the first and second conductor portions 40 and 45 when viewed from the Z-axis direction.

続いて、上述したバリスタ1の製造方法について説明する。   Then, the manufacturing method of the varistor 1 mentioned above is demonstrated.

まず、バリスタ素体10の各バリスタ層11〜17を構成する主成分であるZnOと、Pr,Co,Cr,Ca,Si、K及びAlの金属又は酸化物等の微量添加物とを所定の割合となるように各々秤量した後、各成分を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、ボールミル等を用いて20時間程度、混合・粉砕を行ってスラリーを得る。   First, ZnO which is a main component constituting each varistor layer 11 to 17 of the varistor element body 10, and a small amount of additive such as Pr, Co, Cr, Ca, Si, K and Al metals or oxides are predetermined. After weighing each so as to obtain a ratio, each component is mixed to prepare a varistor material. Thereafter, an organic binder, an organic solvent, an organic plasticizer, and the like are added to the varistor material, and mixed and pulverized for about 20 hours using a ball mill or the like to obtain a slurry.

次に、このスラリーを、ドクターブレード法等の公知の方法により、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)からなるフィルム上に塗布して乾燥し、所定の厚みの膜を形成する。次に、この膜の所定の位置に、COレーザ等を用いて、スルーホール電極42,47を充填するためのスルーホールを形成する。COレーザ等を用いてスルーホールを形成する際に、本実施形態では、形成されるスルーホールが、レーザの照射側となる手前の開口が広く奥に向かって徐々に狭くなるテーパ形状となるように加工を行う。こうして得られたスルーホール付きの膜をPETフィルムから剥離し、バリスタ層11〜17に対応するグリーンシートを得る。 Next, this slurry is applied onto a film made of, for example, polyethylene terephthalate (PET) by a known method such as a doctor blade method and dried to form a film having a predetermined thickness. Next, through holes for filling the through hole electrodes 42 and 47 are formed at predetermined positions of the film using a CO 2 laser or the like. When forming a through hole using a CO 2 laser or the like, in this embodiment, the formed through hole has a tapered shape in which the opening on the near side on the laser irradiation side is wide and gradually narrows toward the back. Processing is performed as follows. The film with through holes thus obtained is peeled from the PET film, and green sheets corresponding to the varistor layers 11 to 17 are obtained.

次に、バリスタ層11〜17に対応するグリーンシートに、図3に示される構成となるように、スルーホール電極42,47や中継電極41,46や内部電極30,35に対応する電極パターンをそれぞれ形成する。これらの電極パターンは、Ag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、バリスタ層11〜17に対応するグリーンシート上に印刷し、乾燥させることにより形成する。中継電極41,46に対応する電極パターンを印刷する際に、スルーホール電極42,47に対応する電極パターンも一緒に形成される。   Next, electrode patterns corresponding to the through-hole electrodes 42 and 47, the relay electrodes 41 and 46, and the internal electrodes 30 and 35 are formed on the green sheets corresponding to the varistor layers 11 to 17 so as to have the configuration shown in FIG. Form each one. These electrode patterns are formed by printing a conductive paste, in which an organic binder and an organic solvent are mixed in a metal powder containing Ag particles as a main component, on a green sheet corresponding to the varistor layers 11 to 17 and drying it. . When the electrode patterns corresponding to the relay electrodes 41 and 46 are printed, the electrode patterns corresponding to the through-hole electrodes 42 and 47 are also formed together.

次に、中継電極41及びスルーホール電極42に対応する電極パターンが形成されたバリスタ層11〜13用のグリーンシートと、内部電極30,35に対応する電極パターンが形成されたバリスタ層14〜15用のグリーンシートと、中継電極46及びスルーホール電極47に対応する電極パターンが形成されたバリスタ層16〜17用のグリーンシートとを、図3に示される順序で重ねて、シート積層体を形成する。そして、得られたシート積層体をチップ単位に切断し、分割された複数のグリーン体を得る。   Next, a green sheet for the varistor layers 11 to 13 on which electrode patterns corresponding to the relay electrode 41 and the through-hole electrode 42 are formed, and varistor layers 14 to 15 on which electrode patterns corresponding to the internal electrodes 30 and 35 are formed. 3 and the green sheets for varistor layers 16-17 on which electrode patterns corresponding to the relay electrode 46 and the through-hole electrode 47 are formed are stacked in the order shown in FIG. 3 to form a sheet laminate. To do. And the obtained sheet | seat laminated body is cut | disconnected per chip | tip, and the some divided | segmented green body is obtained.

次に、分割されたグリーン体に、180〜400℃の温度で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。その後、更に、850〜1400℃の温度で0.5〜8時間程度の焼成を行う。これにより、バリスタ素体10,第1及び第2の内部電極30,35,第1及び第2の導体部40,45からなる焼結積層体が得られることとなる。なお、上述した加熱処理や焼成の際に、テーパ形状のスルーホールに充填されたスルーホール電極42,47用の導電性ペースト等が熱収縮してテーパの下方に少し引っ張られる状態となり、焼結積層体上に凹部50に対応する凹み部分が形成される。   Next, the divided green body is subjected to a heat treatment at a temperature of 180 to 400 ° C. for about 0.5 to 24 hours to perform binder removal. Thereafter, baking is further performed at a temperature of 850 to 1400 ° C. for about 0.5 to 8 hours. As a result, a sintered laminate including the varistor element body 10, the first and second internal electrodes 30, 35, and the first and second conductor portions 40, 45 is obtained. During the heat treatment and firing described above, the conductive paste for the through-hole electrodes 42 and 47 filled in the tapered through-holes is thermally contracted and slightly pulled below the taper, and thus sintered. A recessed portion corresponding to the recessed portion 50 is formed on the laminate.

次に、このバリスタ素体10の第1及び第2の主面10a,10bに、各主面10a,10bそれぞれの略全体を覆うようにCu等の導電性ペーストを塗布する。その後、塗布した導電性ペーストを焼付け、更に、NiめっきやAuめっきを施すことにより、第1及び第2の外部電極20,25が形成される。焼結積層体上に凹み部分が既に形成されているため、上述した導電性ペーストの塗布を行うことで、凹部50も形成される。以上により、凹部50を有するバリスタ1が完成する。   Next, a conductive paste such as Cu is applied to the first and second main surfaces 10a and 10b of the varistor element body 10 so as to cover substantially the entire main surfaces 10a and 10b. Thereafter, the applied conductive paste is baked, and further Ni plating or Au plating is performed, whereby the first and second external electrodes 20 and 25 are formed. Since the recessed part has already been formed on the sintered laminate, the recessed part 50 is also formed by applying the conductive paste described above. Thus, the varistor 1 having the recess 50 is completed.

以上のように、本実施形態に係るバリスタ1では、ワイヤボンディング等によって端子接続される第1の主面10a側に凹部50を有している。このため、ワイヤボンド接続に用いられる金属やはんだ接続に用いられるはんだが溶融された際に、この凹部50に溶融物が溜まりやすくなり、ワイヤボンディング等による端子接続の位置合わせが容易となり、バリスタ1の電気的接続を確実なものとすることができる。   As described above, the varistor 1 according to the present embodiment has the recess 50 on the first main surface 10a side that is terminal-connected by wire bonding or the like. For this reason, when the metal used for wire bond connection or the solder used for solder connection is melted, the melt easily accumulates in the recess 50, and the position of the terminal connection by wire bonding or the like is facilitated. The electrical connection can be ensured.

また、ワイヤボンディング等に用いられる金属やはんだがその凹部50内に溶融した状態で入り込むため、アンカー効果によってこれらが強固に接続され、バリスタ1の電気的な接続をより確実なものとすることもできる。   In addition, since metal or solder used for wire bonding or the like enters the recess 50 in a melted state, they are firmly connected by the anchor effect, and the electrical connection of the varistor 1 can be made more reliable. it can.

また、バリスタ1において、第1の導体部40と凹部50とは、Z軸方向から見たときに、略全体が重なるように配置されている。このため、ワイヤボンディング等によって端子接続を行う際に、バリスタ素体10よりも柔軟性の高い第1の導体部40で、その接続作業時に加わる機械的負荷を吸収することができ、これにより、バリスタ素体10等にクラックが発生してしまうことを防止することができる。   Further, in the varistor 1, the first conductor portion 40 and the concave portion 50 are disposed so as to substantially overlap each other when viewed from the Z-axis direction. For this reason, when performing terminal connection by wire bonding or the like, the first conductor portion 40 having higher flexibility than the varistor element body 10, the mechanical load applied during the connection work can be absorbed. It is possible to prevent cracks from occurring in the varistor element body 10 or the like.

また、バリスタ1において、第1及び第2の導体部40,45は、第1の主面10aから第2の主面10bに向かう方向に径が狭くなるテーパ形状のスルーホール電極42,47を有している。このため、導体部40,45の中心がくぼみ易くなり、これを利用して、第1の主面10a側に凹部50を容易に設けることができる。   In the varistor 1, the first and second conductor portions 40 and 45 have tapered through-hole electrodes 42 and 47 whose diameters are narrowed in the direction from the first main surface 10a to the second main surface 10b. Have. For this reason, the center of the conductor parts 40 and 45 becomes easy to dent, and the recessed part 50 can be easily provided in the 1st main surface 10a side using this.

また、バリスタ1において、第1及び第2の導体部40,45は、Z軸方向に交差するXY面方向に広がり、スルーホール電極42,47を連結する中継電極41,46を有している。このため、スルーホール電極42,47の連結を確実にすることができる。また、中継電極41,46が面方向に広がることにより、バリスタ1の放熱効果を高めることもでき、例えば、ESDが投入されてバリスタ1内で熱が発生した際の放熱効果を高め、発熱によるバリスタ特性の劣化を抑えることもできる。   In the varistor 1, the first and second conductor portions 40 and 45 have relay electrodes 41 and 46 that extend in the XY plane direction intersecting the Z-axis direction and connect the through-hole electrodes 42 and 47. . For this reason, the connection of the through-hole electrodes 42 and 47 can be ensured. Further, since the relay electrodes 41 and 46 spread in the surface direction, the heat dissipation effect of the varistor 1 can also be enhanced. For example, the heat dissipation effect when heat is generated in the varistor 1 by the introduction of ESD is increased. Degradation of varistor characteristics can also be suppressed.

ここで、上述したバリスタ1を備えた発光装置60について簡単に説明する。図6に示されるように、この発光装置60は、LEDチップ61(発光素子)と、上述したバリスタ1とを備え、LEDチップ61とバリスタ1とをアルミナ基板62に実装した構成となっている。この発光装置60では、LEDチップ61とバリスタ1とが電気的に並列に接続されているため、ESDサージからLEDチップを保護することができると共に、バリスタ1の小型低背化が図られているため、LEDチップの発光を妨げてしまうこともない。しかも、上述したように、バリスタ1をワイヤW等によって接続しようとした場合、バリスタ1の凹部50を利用してワイヤWの先端部の位置決めを容易に行えるため、バリスタ1の電気的接続を確実にすることもできる。   Here, the light-emitting device 60 provided with the varistor 1 mentioned above is demonstrated easily. As shown in FIG. 6, the light emitting device 60 includes an LED chip 61 (light emitting element) and the varistor 1 described above, and the LED chip 61 and the varistor 1 are mounted on an alumina substrate 62. . In this light emitting device 60, since the LED chip 61 and the varistor 1 are electrically connected in parallel, the LED chip can be protected from an ESD surge, and the varistor 1 can be reduced in size and height. Therefore, the light emission of the LED chip is not hindered. In addition, as described above, when the varistor 1 is to be connected by the wire W or the like, the distal end portion of the wire W can be easily positioned using the recess 50 of the varistor 1, so that the electrical connection of the varistor 1 is ensured. It can also be.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、第1及び第2の導体部40,45を構成するスルーホール電極42,47のテーパ方向が同じであったが、図7に示されるように、第2の導体部45aのスルーホール電極47aのテーパ方向を逆にして、第1及び第2の導体部40,45aが、第1及び第2の主面10a,10bそれぞれから第1及び第2の内部電極30,35に向かう方向に径が狭くなるテーパ形状のスルーホール電極42,45aを有するようにしてもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, in the embodiment described above, the taper directions of the through-hole electrodes 42 and 47 constituting the first and second conductor portions 40 and 45 are the same, but as shown in FIG. By reversing the taper direction of the through-hole electrode 47a of 45a, the first and second conductor portions 40, 45a are connected to the first and second internal electrodes 30, from the first and second main surfaces 10a, 10b, respectively. You may make it have the taper-shaped through-hole electrodes 42 and 45a whose diameter becomes narrow in the direction which goes to 35. FIG.

そして、スルーホール電極42,45aをこのような配置にすると、バリスタ1aの第2の外部電極25がZ軸方向に凹む凹部52を有する構成とすることが簡単にできる。このように第1及び第2の外部電極20,25の何れにも凹部50,52を設けることにより、何れの外部電極20,25に端子接続を行ったとしても、バリスタ1aの電気的接続を確実に行うことができるため、バリスタ1aの取り扱いが容易となる。   If the through-hole electrodes 42 and 45a are arranged in this way, the second external electrode 25 of the varistor 1a can be easily configured to have a recess 52 that is recessed in the Z-axis direction. Thus, by providing the recesses 50 and 52 in both the first and second external electrodes 20 and 25, the varistor 1a can be electrically connected regardless of the terminal connection to any of the external electrodes 20 and 25. Since it can be performed reliably, handling of the varistor 1a becomes easy.

1,1a…バリスタ、10…バリスタ素体、20,25…外部電極、30,35…内部電極、40,45,45a…導体部、41,46…中継電極、42,47,47a…スルーホール電極、50,52…凹部、60…発光装置、61…LEDチップ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a ... Varistor, 10 ... Varistor element body, 20, 25 ... External electrode, 30, 35 ... Internal electrode, 40, 45, 45a ... Conductor part, 41, 46 ... Relay electrode, 42, 47, 47a ... Through-hole Electrode, 50, 52 ... concave portion, 60 ... light emitting device, 61 ... LED chip.

Claims (7)

電圧非直線特性を発現すると共に、対向する第1及び第2の主面を有するバリスタ素体と、
前記バリスタ素体の一部を挟み込むように当該バリスタ素体内に配置され、前記第1及び第2の主面の対向方向に対向する第1及び第2の内部電極と、
前記第1の主面に配置される第1の外部電極と、
前記第2の主面に配置される第2の外部電極と、
前記第1の内部電極と前記第1の外部電極とを電気的に接続する第1の導体部と、
前記第2の内部電極と前記第2の外部電極とを電気的に接続する第2の導体部と、を備え、
前記第1の外部電極は、前記第1及び第2の主面の対向方向に凹む第1の凹部を有していることを特徴とするバリスタ。
A varistor element body that exhibits voltage non-linear characteristics and has opposing first and second main surfaces;
First and second internal electrodes disposed in the varistor element body so as to sandwich a part of the varistor element body and facing in the opposing direction of the first and second main surfaces;
A first external electrode disposed on the first main surface;
A second external electrode disposed on the second main surface;
A first conductor portion that electrically connects the first internal electrode and the first external electrode;
A second conductor portion that electrically connects the second internal electrode and the second external electrode, and
The varistor is characterized in that the first external electrode has a first recess recessed in a direction opposite to the first and second main surfaces.
前記第1の導体部と前記第1の凹部とは、前記第1及び第2の主面の対向方向から見たときに、少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のバリスタ。   The first conductor portion and the first recess are arranged so that at least a part thereof is overlapped when viewed from the opposing direction of the first and second main surfaces. Item 2. A varistor according to item 1. 前記第1及び第2の導体部は、前記第1の主面から前記第2の主面に向かう方向に径が狭くなるテーパ形状のスルーホール電極を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載のバリスタ。   The said 1st and 2nd conductor part has a taper-shaped through-hole electrode from which a diameter becomes narrow in the direction which goes to a said 2nd main surface from the said 1st main surface. The varistor according to 1 or 2. 前記第1及び第2の導体部は、前記第1及び第2の主面それぞれから前記第1及び第2の内部電極に向かう方向に径が狭くなるテーパ形状のスルーホール電極を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載のバリスタ。   The first and second conductor portions have tapered through-hole electrodes whose diameters are narrowed in a direction from the first and second main surfaces to the first and second internal electrodes, respectively. The varistor according to claim 1 or 2, characterized by the above. 前記第1及び第2の導体部の少なくとも一方は、前記第1及び第2の主面の対向方向に交差する面方向に広がり、且つ、前記スルーホール電極を連結する中継電極を有していることを特徴とする請求項3又は4に記載のバリスタ。   At least one of the first and second conductor portions has a relay electrode that extends in a plane direction intersecting the opposing direction of the first and second main surfaces and connects the through-hole electrodes. The varistor according to claim 3 or 4, wherein 前記第2の外部電極は、前記第1及び第2の主面の対向方向に凹む第2の凹部を有していることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のバリスタ。   The varistor according to any one of claims 1 to 5, wherein the second external electrode has a second recess that is recessed in a direction opposite to the first and second main surfaces. . 請求項1〜6の何れか一項に記載のバリスタと、前記バリスタに並列接続される発光素子とを備えた発光装置。
A light emitting device comprising the varistor according to claim 1 and a light emitting element connected in parallel to the varistor.
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