JP4720825B2

JP4720825B2 - バリスタ

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Publication number: JP4720825B2
Application number: JP2007512781A
Authority: JP
Inventors: 英則勝村; 竜也井上; 恵治小林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2026-03-29
Also published as: EP1858033A4; US7940155B2; CN101156221B; WO2006106717A1; US20090027157A1; CN101156221A; JPWO2006106717A1; EP1858033A1

Description

本発明は、各種電子機器に用いる静電気やサージ電圧による不具合を防止するバリスタ、およびそのバリスタと電子部品とを有する電子部品モジュールに関する。

近年、携帯電話等の電子機器の小型化、低消費電力化は急速に進み、それに伴い電子機器の回路を構成する各種電子部品の耐電圧は低下してきている。そのため、人体と電子機器の導通部が接触したときに発生する静電気パルスなどによる各種電子部品、特に半導体デバイスの破壊による電子機器の故障トラブルが増えてきている。

電子部品で半導体デバイスの一種である発光ダイオードは、ディスプレイデバイスのバックライトや小型カメラのフラッシュ等に用いられるなど、幅広い普及が見込まれている。この発光ダイオードは静電気パルスに対する耐電圧が低い。

このような発光ダイオードの静電気パルスへの対策としては、静電気パルスが入るラインとグランド間にバリスタを接続して静電気パルスをグランドにバイパスさせ、発光ダイオードに印加される高電圧を抑制する。

図２４は特開平８−３１６１６号公報に開示されている従来の積層チップバリスタ１０５の断面図である。積層チップバリスタは小型化に適しており、小型の電子機器によく用いられている。積層チップバリスタ１０５は、内部電極１００を有するバリスタ層１０２と、バリスタ層１０２の端面で内部電極１００と接続された端子１０３とを備えている。バリスタ層１０２の上下面には保護層１０４が設けられている。

従来のバリスタ１０５では、バリスタ層１０２は、割れや欠けを防止できる物理的な強度を確保するために、ある程度の厚みを有する必要があり、これにより薄型化が困難である。例えば、長さ１．２５ｍｍ、幅２．０ｍｍ程度の積層チップバリスタは０．５ｍｍ以上の厚みを有することが必要であり、これより薄型化を図ることは困難である。たとえ機械的強度が保たれたとしても、薄くすればするほどバリスタ層１０２に含まれる成分の一つである酸化ビスマスが焼成中に蒸発し、バリスタ特性と信頼性の劣化を引き起こす場合がある。

バリスタは、絶縁性を有するセラミック基板と、セラミック基板上に設けられた酸化亜鉛を主成分とするバリスタ層と、バリスタ層上に設けられたガラスセラミック層と、バリスタ層内に設けられて互いに対向する第１と第２の内部電極とを備える。

このバリスタは小型で薄くでき、サージ電圧に対する優れたバリスタ特性を有する。またこのバリスタにより、小型で静電気やサージ電圧に対して耐性を有する電子部品モジュールが得られる。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるバリスタ２０１の斜視図である。図２は図１に示すバリスタ２０１の線２−２における断面図である。バリスタ２０１は、セラミック基板１３と、セラミック基板１３の面１３Ａ上に設けられたバリスタ層１２と、バリスタ層１２の面１２Ａ上に設けられたガラスセラミック層１４とを備える。バリスタ層１２の面１２Ａの反対の面５０１２Ｂはセラミック基板１３の面１３Ａに当接している。セラミック基板１３はアルミナ基板などの耐熱性と絶縁性を有する材料よりなる。バリスタ層１２内には互いに対向する内部電極１１Ａ、１１Ｂが設けられている。すなわち、バリスタ層１２はガラスセラミック層１４とセラミック基板１３によって挟まれている。内部電極１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの端部１１１Ａ、１１１Ｂはバリスタ層１２の端面１２Ｃ、１２Ｄに露出している。バリスタ２０１の外部に露出する外部電極１５Ａ、１５Ｂが内部電極１１Ａ、１１Ｂの露出している端部１１１Ａ、１１１Ｂにそれぞれ接続され、表面実装型のバリスタ２０１を構成している。

バリスタ層１２のバリスタ材料は、主成分である８０重量％以上の酸化亜鉛と、合計０から２０重量％の酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化マンガン、酸化コバルト等の添加物とを含有し、この組成によりバリスタ層は優れたバリスタ特性を有する。さらにガラス等を添加することにより９００℃前後で焼成できるバリスタ材料が得られる。なお、優れたバリスタ特性を有するかぎり、添加物は上記の物質以外のものでもよい。

機械的強度の大きいセラミック基板１３上にバリスタ層１２が積層されているので、バリスタ層１２の機械的強度が小さくてもバリスタ２０１の薄型化を実現することができる。

バリスタ層１２の面１２Ａ上にガラスセラミック層１４を積層することにより、バリスタ材料を焼成する時にビスマスなど添加物の蒸発を抑制できる。したがって、バリスタ層１２は薄くなっても優れたバリスタ特性を有し、高い信頼性も有する。その結果、微小サージ電圧に対する優れたバリスタ特性を有し、信頼性に優れ、かつ小型薄型化が可能なバリスタ２０１が得られる。

また、セラミック基板１３により、複数のバリスタを有するバリスタアレイが得られる。

次に、バリスタ２０１の製造方法を説明する。

まず、前述のバリスタ材料の粉末と、バインダ樹脂、可塑剤および溶剤とを配合した後混合・分散してセラミックスラリを作製する。その後ドクターブレード法によって厚み約５０μｍのセラミックグリーンシートを作製する。セラミックグリーンシートの上に銀を主成分とする導電ペーストをスクリーン印刷して内部電極１１Ａ、１１Ｂを形成する。図２に示すように内部電極１１Ａ、１１Ｂがバリスタ層１２の一部１２Ｅを介して対向するように、セラミックグリーンシートを配置して積層する。

例えば長さＬ１が１．０ｍｍ、幅Ｗ１が０．５ｍｍの小型の表面実装型のバリスタ２０１を得るために、内部電極１１Ａ、１１Ｂの面積を０．３〜０．５ｍｍ^２とし、内部電極１１Ａ、１１Ｂ間の距離Ｔ１は５〜５０μｍとすることが好ましい。

バリスタ層１２の面１２Ａ上に、バリスタ材料と同程度の焼成温度で焼結するガラスセラミック材料のガラスセラミック層１４となるセラミックグリーンシートを積層して積層体を形成する。このガラスセラミック材料として、例えばアルミナセラミック粉末とホウケイ酸カルシウム・アルミニウム・ガラス粉末とを５０：５０の重量比で混合したものなどがあるが、バリスタ材料の焼成温度で焼結する材料であれば特に上記に限定しない。

バリスタ層１２のガラスセラミック層１４を積層していない面５０１２Ｂ上にトルエンで溶解させたアクリル樹脂等の接着剤を塗布し、厚み０．３３ｍｍで純度９６％のアルミナ基板からなるセラミック基板１３の面１３Ａを重ね合せながら、温度１００℃、圧力１００ｋｇ／ｃｍ^２を１分間加えることによって積層体とセラミック基板１３を完全に密着させる。この積層体を焼成炉に入れて、約５５０℃の温度で樹脂成分を焼却した後、約９００℃で２時間焼成する。この焼成によって、ガラスセラミック層１４とバリスタ層１２およびアルミナ基板からなるセラミック基板１３は一体化される。特に、バリスタ材に酸化ビスマス等のビスマス化合物が含まれているときには、酸化ビスマスの拡散によって、ガラスセラミック層１４とバリスタ層１２およびセラミック基板１３はより一体化する。

セラミック基板１３に純度９６％のアルミナ基板を用いたが、バリスタ材と過剰に反応せず、バリスタ層１２とガラスセラミック層１４の焼成温度に耐えられる耐熱性を有する酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素および酸化マグネシウムのいずれか一つを主成分として含有する機械的強度に優れたセラミック基板１３を用いてもよい。

焼成された積層体は、通常、生産性を高めるために、格子状に配列された複数のバリスタを含む。焼成された積層体をダイシングマシンなどの切断機によって切断して個片化されたバリスタに分割する。分割された個片であるバリスタ２０１のバリスタ層１２の端面１２Ｃ、１２Ｄには内部電極１１Ａ、１１Ｂの端部１１１Ａ、１１１Ｂがそれぞれ露出している。端部１１１Ａ、１１１Ｂが露出した端面１２Ｃ、１２Ｄに銀ペースト等の導電ペーストを塗布して所定の温度で焼成することによって外部電極１５Ａ、１５Ｂを形成し、これによりバリスタ２０１が得られる。

上記の方法によりバリスタ２０１の試料を作製した。実施の形態１による実施例の試料の内部電極１１Ａ、１１Ｂ間の距離Ｔ１は約２５μｍであった。この試料を切断してその切断面を研磨した後、走査型電子顕微鏡にてバリスタ層１２とガラスセラミック層１４を観察した。図３Ａはバリスタ２０１のバリスタ層１２とガラスセラミック層１４の界面１２Ｈ付近の微細構造を示す断面図である。図３Ｂ〜図３Ｅは、エネルギー分散型蛍光Ｘ線装置を用いて測定したバリスタ層１２とガラスセラミック層１４の界面１２Ｈ付近の亜鉛（Ｚｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、コバルト（Ｃｏ）およびアンチモン（Ｓｂ）の分布をそれぞれ示す。

図３Ｂ〜図３Ｅに示すように、バリスタ材料の主成分である亜鉛（Ｚｎ）はバリスタ層１２のみに存在し、ガラスセラミック層１４にはほとんど存在していない。添加物であるビスマス（Ｂｉ）、コバルト（Ｃｏ）、アンチモン（Ｓｂ）はガラスセラミック層１４へ拡散し、ガラスセラミック層１４の内部にも存在している。

比較例の試料としてバリスタ層１２の上にガラスセラミック層１４を積層しない、すなわちバリスタ層１２が露出している試料を同様の製造方法で作製した。比較例の試料の距離Ｔ１は約３８μｍであった。

バリスタ２０１の実施例の試料と比較例の試料のバリスタ特性を測定した結果を図４Ａに示す。図４Ａは試料に１ｍＡ、０．１ｍＡ、０．０１ｍＡ、０．００１ｍＡの電流を流したときの外部電極１５Ａ、１５Ｂ間の電圧を示している。

図４Ａに示すように、比較例の試料は実施例の試料より電圧が高い。１ｍＡの電流を流したときの電圧Ｖ（１ｍＡ）の０．１ｍＡの電流を流したときの電圧Ｖ（０．１ｍＡ）に対する比が小さいほど非直線性に優れて、バリスタ特性が優れている。実施例の試料は比較例の試料より非直線性に優れている。

次に、これらの試料を８５℃、８５％の高温高湿槽に２４時間放置した後に測定した電気特性を図４Ｂに示す。

図４Ｂに示すように、放置の前後で実施例の試料はバリスタ電圧にほとんど変化がみられないが、比較例の試料はバリスタ電圧が大きく低下し、非直線性も大きく劣化している。

比較例の試料では、バリスタ材料が十分に焼結していないことから電圧が高くなり、高温高湿槽に放置すると水分を吸収してバリスタ電圧が降下し、非直線性の劣化を引き起こしている。この理由として、比較例の試料では酸化ビスマス、酸化コバルト、酸化アンチモンなどの添加物が焼成において大気中へ飛散していることが考えられる。特に、酸化ビスマスは酸化亜鉛を主成分とするバリスタ層のバリスタ特性を発現させる重要な酸化物である。酸化ビスマスは沸点が低いために飛散しやすい。比較例の試料ではこの酸化ビスマスの多くが焼成中に大気中に飛散し、焼成後のバリスタ層１２の内部には所定の必要量の酸化ビスマスが含まれていないか、またはその含有率にばらつきがあるものと考えられる。従って、比較例の試料では焼結が不十分であり、所望の特性が得られないと考えられる。

実施例の試料では酸化ビスマスなどの添加物は焼成によってガラスセラミック層１４の内部へ若干拡散する。しかし、ガラスセラミック層１４の酸化ビスマスの濃度がある値を超えるとガラスセラミック層１４内の酸化ビスマスの量が飽和し、その飽和の時点以降にバリスタ層１２からガラスセラミック層１４へ酸化ビスマスが拡散できなくなる。そのためにバリスタ層１２に所定の必要量の酸化ビスマスが確実に残ることによってバリスタ層１２が十分焼結し、所望の電気特性が得られる。

なお、ガラスセラミック層１４の焼成後の厚みが５０μｍを超えると、酸化ビスマスのガラスセラミック層１４への拡散量が多くなりすぎる。この場合、バリスタ層１２は十分に焼結しなくなり、バリスタ特性の劣化や高温高湿放置による特性劣化を引き起こすことがある。また、ガラスセラミック層１４の焼成後の厚みが５μｍよりも薄くなると、ガラスセラミック層１４への酸化ビスマスなどの添加物の拡散によってガラスセラミック層１４の電気抵抗値を大きく低下させる。外部電極１５Ａ、１５Ｂの信頼性を向上させるためにニッケル、すず、金などのめっき膜を外部電極１５Ａ、１５Ｂの表面に形成する場合がある。ガラスセラミック層１４の電気抵抗値が低下するとガラスセラミック層１４にもめっき膜が形成されてしまうので好ましくない。したがって、ガラスセラミック層１４の厚みは５〜５０μｍの範囲が好ましい。このような範囲の厚みを有するガラスセラミック層１４をバリスタ層１２上に積層することによって、バリスタ特性と信頼性に優れる小型低背型のバリスタ２０１が得られる。

ガラスセラミック層１４とバリスタ層１２との界面１２Ｈ付近の組成は、図３Ｂ〜図３Ｅに示すように、添加物の濃度が若干不均一であり、バリスタ層１２としては少し不安定な状態となっている。そして、この状態はバリスタ層１２とセラミック基板１３との界面よりも不安定である。

したがって、これらの界面の近傍においてバリスタ特性を発現させることは好ましくなく、内部電極１１Ａ、１１Ｂは、バリスタ層１２とガラスセラミック層１４の界面１２Ｈおよびバリスタ層１２とセラミック基板１３との界面付近に形成しないことが好ましい。図３Ｂ〜図３Ｆの結果から、バリスタ層１２の面５０１２Ｂ、１２Ａから１０μｍ以上離してバリスタ層１２内に内部電極１１Ａ、１１Ｂを設けることが好ましい。すなわちバリスタ層１２の面１２Ａから内部電極１１Ａ、１１Ｂまでのそれぞれの距離Ｄ１、Ｄ２は１０μｍ以上が好ましい。また、バリスタ層１２の面５０１２Ｂから内部電極１１Ａ、１１Ｂまでのそれぞれの距離Ｄ３、Ｄ４は１０μｍ以上が好ましい。

なお、このバリスタ層１２とガラスセラミック層１４との界面１２Ｈあるいはバリスタ層１２とセラミック基板１３との界面に拡散防止層を設けることによって酸化ビスマスの拡散を防止し、それぞれの界面での接合強度を高めることができる。この拡散防止層には酸化ビスマスを含んでいることが好ましい。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２におけるバリスタ３０１の斜視図である。図６は図５に示すバリスタ３０１の線６−６における断面図である。図１と図２に示す実施の形態１におけるバリスタ２０１と同じ部分には同じ参照符号を付し、その詳細は説明を省略する。実施の形態１によるバリスタ２０１と異なり、実施の形態２によるバリスタ３０１では、内部電極１１Ａ、１１Ｂの代わりに内部電極３１１Ａ、３１１Ｂを備えている。内部電極３１１Ａ、３１１Ｂはバリスタ層１２の端面１２Ｃ、１２Ｄに露出していない。ガラスセラミック層１４は、バリスタ層１２の面１２Ａ上に位置する面１４Ｂと、面１４の反対側の面１４Ａとを有する。バリスタ３０１は、ガラスセラミック層１４の面１４Ａ上に設けられてバリスタ３０１の外部に露出する外部電極である端子電極１６Ａ、１６Ｂを備える。端子電極１６Ａ、１６Ｂはビアホール電極１７Ａ、１７Ｂを介して内部電極３１１Ａ、３１１Ｂにそれぞれ接続されている。

ガラスセラミック層１４の面１４Ａ上に設けられた端子電極１６Ａ、１６Ｂにより、面１４Ａ上に他の部品を実装することができる。また、面１４Ａを回路基板に対向させてバリスタ３０１をその回路基板上に実装し、端子電極１６Ａ、１６Ｂをその回路基板上の回路パターンに直接接続することができる。これにより、高密度に回路基板上に部品を実装でき、かつたわみやひねり、落下に対する回路基板とバリスタ３０１との接続の信頼性を向上させることができる。

端子電極１６Ａ、１６Ｂはガラスセラミック層１４の面１４Ａ上に導電ペーストを塗布して形成され、ビアホール電極１７Ａ、１７Ｂはセラミック層１２のビアホール１２Ｆ、１２Ｇに導電ペーストを充填して形成される。この際に、通常の導電ペーストを用いるとビアホール電極１７Ａ、１７Ｂの周辺にあく大きな穴や、端子電極１６Ａ、１６Ｂの周辺に生じる亀裂等の欠陥が発生する場合がある。

このような欠陥は下記の理由により発生する。バリスタ３０１ではバリスタ層１２とガラスセラミック層１４がセラミック基板１３に貼り付けられて焼成される。この焼成の際に、セラミック基板１３は殆ど収縮しないので、バリスタ層１２とガラスセラミック層１４はセラミック基板１３によって、面１３Ａに平行な方向３０１Ａの収縮が拘束され、面１２Ａと直角の厚み方向３０１Ｂのみに収縮する。端子電極１６Ａ、１６Ｂおよびビアホール電極１７Ａ、１７Ｂとなる導電ペーストは焼成により方向３０１Ａ、３０１Ｂともに収縮するので、前述の欠陥が発生する。また、この導電ペーストは焼成の際にガラスセラミック層１４およびバリスタ層１２と比較して低い温度で収縮し始める。収縮し始めた導電ペーストは、収縮し始めていないバリスタ層１２およびガラスセラミック層１４に方向３０１Ａへ収縮させようとする力を与える。この力が、まだ焼結せずに機械的強度を有していないバリスタ層１２とガラスセラミック層１４に欠陥を発生させる。

端子電極１６Ａ、１６Ｂおよびビアホール電極１７Ａ、１７Ｂとなる導電ペーストが焼成の際に収縮し始める温度を高め、さらに端子電極１６Ａ、１６Ｂおよびビアホール電極１７Ａ、１７Ｂがバリスタ層１２やガラスセラミック層１４と接合する強度を高めるために、三酸化モリブデンを導電ペーストに添加する。導電ペーストは銀等の金属粉を含有するが、三酸化モリブデンをその金属粉に対して０．５重量％以上添加する。三酸化モリブデンの融点は約８００℃程度である。したがって、バリスタ層１２およびガラスセラミック層１４の焼結が始まらない６００℃以下の温度では三酸化モリブデンは金属粉の粒子間に固体として分散して存在しており、導電ペーストの収縮を抑制する。そして温度が６５０℃を超えると三酸化モリブデンの一部は溶融・拡散し始め、導電ペーストの内部よりバリスタ層１２あるいはガラスセラミック層１４の界面付近に移動し、外部に露出した三酸化モリブデンの一部は昇華する。さらに、三酸化モリブデンの別の一部はガラスセラミック層１４およびバリスタ層１２と反応して端子電極１６Ａ、１６Ｂをガラスセラミック層１４に結合させ、かつビアホール電極１７Ａ、１７Ｂをバリスタ層１２とガラスセラミック層１４に結合させる結合材として機能する。この反応起こる温度では、バリスタ層１２とガラスセラミック層１４が焼成で収縮し始めるので、これらの層の強度が増す。そして、導電ペーストの内部より三酸化モリブデンが移動し始めると端子電極１６Ａ、１６Ｂおよびビアホール電極１７Ａ、１７Ｂも焼成し収縮し始める。

添加する三酸化モリブデンの量によって、層１２、１４とほぼ同じ温度で焼成収縮し始めるように導電ペーストが収縮し始める温度を制御できる。これにより、端子電極１６Ａ、１６Ｂ、ビアホール電極１７Ａ、１７Ｂ、バリスタ層１２およびガラスセラミック層１４がほぼ同じ温度で厚み方向３０１Ｂに焼成収縮させることができる。その結果、ビアホール電極１７Ａ、１７Ｂ、端子電極１６Ａ、１６Ｂの周辺に穴や亀裂などの欠陥を発生させることなく導電ペーストを焼成収縮させることが可能となる。温度が８００℃以上になると三酸化モリブデンは溶融して昇華するが、その添加量によっては三酸化モリブデンの一部が導電ペーストに残留する。残留した三酸化モリブデンの一部は、端子電極１６Ａ、１６Ｂとガラスセラミック層１４との界面と、ビアホール電極１７Ａ、１７Ｂとガラスセラミック層１４およびバリスタ層１２との界面とで接合強度を高める。

なお、内部電極３１１Ａ、３１１Ｂにも少量の三酸化モリブデンを添加することによって、焼成収縮による前述の欠陥を防止できる。

また、端子電極１６Ａ、１６Ｂとなる導電ペーストに三酸化モリブデンを添加することにより端子電極１６Ａ、１６Ｂにはバリスタ層１２の添加物である酸化物あるいはガラスセラミック層１４のガラス成分の拡散移動は起こりにくくすることができる。したがって、端子電極１６Ａ、１６Ｂの表面１１６Ａ、１１６Ｂには酸化物やガラス成分がほとんど存在しない。端子電極１６Ａ、１６Ｂの信頼性を向上させるために端子電極１６Ａ、１６Ｂの表面１１６Ａ、１１６Ｂにニッケル、すず、金などの金属によるめっきによりめっき膜１１１６Ａ、１１１６Ｂを形成する。端子電極１６Ａ、１６Ｂの表面１１６Ａ、１１６Ｂには酸化物やガラス成分がほとんど存在しないので。めっき膜１１１６Ａ、１１１６Ｂを容易に均質に形成することができる。

端子電極１６Ａ、１６Ｂとビアホール電極１７Ａ，１７Ｂとなる導電ペーストの金属粉に対する三酸化モリブデンの添加量は０．５重量％以上であれば欠陥を防止する効果は高くなる。その添加量が５重量％を超えると端子電極１６Ａ、１６Ｂやビアホール電極１７Ａ、１７Ｂ中に過剰の三酸化モリブデンが残存する。これにより、端子電極１６Ａ、１６Ｂビアホール電極１７Ａ、１７Ｂの電気抵抗を増加させ、また端子電極１６Ａ、１６Ｂの表面１１６Ａ、１１６Ｂに三酸化モリブデンが析出してめっき膜１１１６Ａ、１１１６Ｂの形成を層害することから好ましくない。

図７Ａは実施の形態２による他のバリスタ３０２の斜視図である。バリスタ３０２では、図６と図５に示すバリスタ３０１に図１と図２に示すバリスタ２０１の外部電極１５Ａ、１５Ｂが設けられている。バリスタ３０２はバリスタ３０１の内部電極３１１Ａ、３１１Ｂの代わりに図２に示すバリスタ２０１の内部電極１１Ａ、１１Ｂを備える。すなわち、バリスタ３０２では、端子電極１６Ａ、１６Ｂは内部電極１１Ａ、１１Ｂにそれぞれ接続され、外部電極１５Ａ、１５Ｂは内部電極１１Ａ、１１Ｂにそれぞれ接続されている。したがって、バリスタ３０２では、端子電極１６Ａ、１６Ｂは内部電極１１Ａ、１１Ｂを介して外部電極１５Ａ、１５Ｂにそれぞれ導通している。

図７Ｂは実施の形態２によるさらに他のバリスタ３０３の斜視図である。バリスタ３０３は、図５と図６に示すバリスタ３０１の端子電極１６Ａ、１６Ｂの代わりに、セラミック基板１３の面１３Ａの反対側の面１３Ｂ上に設けられてバリスタ３０３の外部に露出する外部電極である端子電極５６Ａ、５６Ｂを備える。バリスタ３０３は、ビアホール電極１７Ａ、１７Ｂの代わりにバリスタ層１２とセラミック基板１３に埋設されたビアホール電極１１７Ａ、１１７Ｂを備える。ビアホール電極１１７Ａ、１１７Ｂはバリスタ層１２内の内部電極３１１Ａ、３１１Ｂにそれぞれ接続され、セラミック基板１３の面１３Ｂから露出する端子電極５６Ａ、５６Ｂはビアホール電極１１７Ａ、１１７Ｂの面１３Ｂから露出する部分にそれぞれ接続されている。

図７Ｃは実施の形態２による他のバリスタ３０４の斜視図である。バリスタ３０４では、図７Ｂに示すバリスタ３０３に図１と図２に示すバリスタ２０１の外部電極１５Ａ、１５Ｂが設けられている。バリスタ３０４はバリスタ３０３の内部電極３１１Ａ、３１１Ｂの代わりに図２に示すバリスタ２０１の内部電極１１Ａ、１１Ｂを備える。すなわち、バリスタ３０４では、端子電極５６Ａ、５６Ｂは内部電極１１Ａ、１１Ｂにそれぞれ接続され、外部電極１５Ａ、１５Ｂは内部電極１１Ａ、１１Ｂにそれぞれ接続されている。したがって、バリスタ３０４では、端子電極５６Ａ、５６Ｂは外部電極１５Ａ、１５Ｂに内部電極１１Ａ、１１Ｂを介してそれぞれ導通している。

（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３におけるバリスタ４０１の拡大断面図である。図６と図５に示す実施の形態２におけるバリスタ３０１と同じ部分には同じ参照符号を付し、その詳細は説明を省略する。

携帯型の電子機器は落下などの強度的に過酷な使用環境に耐えられなければならない。したがって、このような電子機器に用いられるバリスタ等の部品は、それが搭載される回路基板のたわみ、ひねり、落下等の衝撃に対して大きな強度を有する必要がある。

バリスタ４０１では、図６と図５に示す実施の形態２によるバリスタ３０１の端子電極１６Ｂの代わりに、バリスタ４０１の外部に露出する外部電極である端子電極６６Ｂを備える。また端子電極６６Ｂはガラスセラミック層１４内に埋設されて、ガラスセラミック層１４から露出する表面１６６Ｂを有する。また、バリスタ４０１では、実施の形態２によるバリスタ３０１の端子電極１６Ａの代わりに、同様の形状の端子電極を備える。端子電極６６Ｂの表面１６６Ｂの端部１１１６Ｂの周囲がガラスセラミック層１４Ｃで覆われており、この構造により端子電極６６Ｂは大きな強度を有する。

ガラスセラミック層１４Ｃが端子電極６６Ｂの端部１１６６Ｂの周囲を覆う幅Ｔ２は２０μｍ以上であれば、端子電極６６Ｂは実用上衝撃に対して十分大きな強度を有する。幅Ｔ２は電子機器に用いられる部品のサイズと端子電極６６Ｂの寸法と形状を考慮すると１００μｍ以下であることが好ましい。また、ガラスセラミック層１４Ｃの厚みＴ３は３μｍ以上であると端子電極６６Ｂの強度を実用上十分おおきくできる。厚みＴ３が１０μｍを超えるとガラスセラミック層１４Ｃと端子電極６６Ｂの表面の凹凸が大きくなり、バリスタ４０１が実装しにくくなり好ましくない。

バリスタ４０１の端子電極６６Ｂ、ガラスセラミック層１４Ｃはいくつかの方法で形成できる。端子電極６６Ｂをガラスセラミック層１４の面１４Ａ上に形成し、その後ガラスセラミック材によるガラスセラミックペーストを印刷してガラスセラミック層１４Ｃを形成してもよい。あるいは端子電極６６Ｂをガラスセラミック層１４の面１４Ａ上に形成し、端子電極６６Ｂの面１６６Ｂよりも少し小さい穴を有するガラスセラミックグリーンシートをセラミックガラス層１４の面１４Ａ上に積層してガラスセラミック層１４Ｃを形成してもよい。ガラスセラミック層１４Ｃの材料はガラスセラミック層１４と同じであることが好ましいが、ガラスセラミック層１４と激しく反応しなければその材料は特に限定しない。

バリスタ４０１では、厚みＴ３が５μｍのガラスセラミック層１４Ｃで端子電極６６Ｂの端部１１６６Ｂの周囲を２５μｍの幅Ｔ２が被覆されている。端子電極６６Ｂの面１６６Ｂは面積２ｍｍ^２の正方形であり、端子電極６６Ｂにリード線を接合して面１６６Ｂと垂直方向にリード線を引張る試験の結果、平均の引張り強度は１４ｋｇであった。これに対して、ガラスセラミック層１４Ｃを有しない比較例のバリスタの平均の引っ張り強度は６ｋｇであり、実施の形態３によるバリスタ４０１は比較例のバリスタの２倍の強度を有する。一般的に印刷法などで端子電極を形成すると、端子電極の端部周辺は薄くなり、ガラスセラミック層との接着強度は小さくなる。

これに対して、バリスタ４０１では、端子電極６６Ｂの端部１１６６Ｂの周囲の接着強度が大きい。特に、端子電極６６Ｂの面１６６Ｂにニッケル、すず、金などの金属のめっき膜２１６６Ｂを形成した場合の平均の引張り強度は１３ｋｇであったが、同様のめっき膜を有する比較例のバリスタはでは平均の引張り強度は３ｋｇであった。比較例のバリスタでは、端子電極の端部周辺の薄い部分からめっき液や酸あるいはアルカリ液などの洗浄液が浸入し、ガラスセラミック層と端子電極を接合している接合界面を溶出させることによって接着強度を低下させている。これに対してバリスタ４０１では、ガラスセラミック層１４Ｃが端子電極６６Ｂの端部１１６６Ｂの周囲を被覆することによって、接合界面の溶出を防止している。

なお、ガラスセラミック層１４Ｃは端子電極６６Ｂの端部１１６６Ｂ周囲の全辺を覆うことが好ましい。しかし、端子電極６６Ｂの配置によっては端子電極６６Ｂの端部１１６６Ｂの周囲の一部しか覆っていなくても端子電極６６Ｂの引張り強度を向上させることができる。

図９は実施の形態３による他のバリスタ４０２の斜視図である。バリスタ４０２では、図８に示すバリスタ４０１に図１と図２に示すバリスタ２０１の外部電極１５Ａ、１５Ｂが設けられている。すなわち、バリスタ４０２では、端子電極６６Ａ、６６Ｂは内部電極１１Ａ、１１Ｂにそれぞれ接続され、外部電極１５Ａ、１５Ｂは内部電極１１Ａ、１１Ｂにそれぞれ接続されている。したがって、バリスタ４０２では、端子電極６６Ａ、６６Ｂは外部電極１５Ａ、１５Ｂに内部電極１１Ａ、１１Ｂを介してそれぞれ導通している。

（実施の形態４）
図１０は本発明の実施の形態４における電子部品モジュールである発光ダイオードモジュール５０１の斜視図である。発光ダイオードモジュール５０１は、実施の形態１によるバリスタ２０１と、バリスタ２０１のガラスセラミック層１４の面１４Ａ上に実装された電子部品である白色または青色の発光ダイオード１８とを備える。特に、白色または青色の発光ダイオードは発熱量が大きく、発光ダイオードが発する熱を放熱させる必要があるので、セラミック基板１３には強度と熱伝導率と生産性の観点から純度９０％以上のアルミナ基板を用いるのが好ましい。発光ダイオード１８は端子１８Ａ、１８Ｂを有し、端子１８Ａ、１８Ｂはバリスタ２０１の外部電極１５Ａ、１５Ｂにワイヤボンディング等のワイヤ接続方法によってワイヤ１９Ａ、１９Ｂにそれぞれ接続されている。発光ダイオード１８は、バリスタ層１２に埋設された内部電極１１Ａ、１１Ｂによって形成されたバリスタ素子と並列に接続される。

図１１Ａは実施の形態４による他の電子部品モジュールである発光ダイオードモジュール５０２の斜視図である。発光ダイオードモジュール５０２は、図１０に示す発光ダイオードモジュール５０１のバリスタ２０１の代わりに、実施の形態２によるバリスタ３０１を備える。発光ダイオード１８はガラスセラミック層１４上に実装され、端子１８Ａ、１８Ｂは端子電極１６Ａ、１６Ｂ上にそれぞれはんだ実装あるいはバンプ実装などの実装方法で実装されている。

図１１Ｂは実施の形態４によるさらに他の電子部品モジュールである発光ダイオードモジュール５０３の斜視図である。発光ダイオードモジュール５０３は、図１１Ａに示す発光ダイオードモジュール５０２のバリスタ３０１の代わりに、図７Ａに示すバリスタ３０２を備える。発光ダイオード１８はガラスセラミック層１４上に実装され、端子１８Ａ、１８Ｂは端子電極１６Ａ、１６Ｂ上にそれぞれはんだ実装あるいはバンプ実装などの実装方法で実装されている。外部電極１５Ａ、１５Ｂにより、発光ダイオードモジュール５０３を回路基板に実装することができる。

図１１Ｃは実施の形態４によるさらに他の電子部品モジュールである発光ダイオードモジュール５０４の斜視図である。発光ダイオードモジュール５０４は、図１１Ａに示す発光ダイオードモジュール５０２のバリスタ３０１の代わりに、図７Ｂに示すバリスタ３０３を備える。発光ダイオード１８はセラミック基板１３の面１３Ｂ上に実装され、端子１８Ａ、１８Ｂは端子電極５６Ａ、５６Ｂ上にそれぞれはんだ実装あるいはバンプ実装などの実装方法で実装されている。

図１１Ｄは実施の形態４によるさらに他の電子部品モジュールである発光ダイオードモジュール５０５の斜視図である。発光ダイオードモジュール５０５は、図１１Ｃに示す発光ダイオードモジュール５０４のバリスタ３０３の代わりに、図７Ｃに示すバリスタ３０４を備える。発光ダイオード１８はガラスセラミック層１４上に実装され、端子１８Ａ、１８Ｂは端子電極５６Ａ、５６Ｂ上にそれぞれはんだ実装あるいはバンプ実装などの実装方法で実装されている。外部電極１５Ａ、１５Ｂにより、発光ダイオードモジュール５０３を回路基板に実装することができる。

実施の形態４による発光ダイオードモジュール５０１〜５０５では、通常、発光ダイオード１８は端子１８Ａ、１８Ｂ間に電圧を印加することで発光する。静電サージ電圧等の通常の電圧より高い電圧が発光ダイオード１８の端子１８Ａ、１８Ｂに印加されると、その電圧により発生した大電流はバリスタ層１２の内部で対向する内部電極１１Ａ、１１Ｂまたは内部電極３１１Ａ、３１１Ｂへ迂回する。これにより、バリスタ層１２が発光ダイオード１８を保護できる小型の発光ダイオードモジュール５０１〜５０５が得られる。

また、機械強度の大きなセラミック基板１３により、発光ダイオードモジュール５０１〜５０５の低背化を実現できる。さらに、発光ダイオード１８とバリスタを短い距離で接続できるので、実施の形態４による発光ダイオードモジュールでは高い電圧の静電気パルスに対して発光ダイオード１８をさらに強く保護できる。

なお、発光ダイオードモジュール５０１〜５０５にはバリスタの他に抵抗やコイルやコンデンサ等からなる電子回路を形成してもよい。例えば、セラミック基板１３の面１３Ｂ上に各種電子部品を実装した発光ダイオードモジュールが得られる。この構成によって、より高密度な発光ダイオードモジュールが得られる。

なお、実施の形態４による電子部品モジュールは電子部品として発光ダイオード１８を備えるが、その電子部品は発光ダイオードに限らず半導体素子等の他の電子部品でもよい。バリスタによりその電子部品が静電気やサージ電圧から保護され、静電気やサージ電圧に強く小型の電子部品モジュールが得られる。

（実施の形態５）
図１２Ａは本発明の実施の形態５におけるバリスタ６０１の斜視図である。図１２Ｂは図１２Ａに示すバリスタ６０１の線１２Ｂ−１２Ｂにおける断面図である。図１２Ｃはバリスタ６０１の上面透視図である。図１３はバリスタ６０１の上面図である。図１と図２に示す実施の形態１によるバリスタ２０１と同じ部分には同じ参照符号を付し、その説明を省略する。

実施の形態５によるバリスタ６０１で、実施の形態１によるバリスタ２０１と異なり、セラミック基板１３の面１３Ａの部分１３Ｃが底に露出するようにバリスタ層１２とガラスセラミック層１４とを貫通する穴２１が形成されている。穴２１はガラスセラミック層１４の面１４Ａに開口する開口部５０２１Ｂを有する。面１３Ａの部分１３Ｃ上に電子部品を実装するための端子電極２０Ａ、２０Ｂが設けられている。端子電極２０Ａ、２０Ｂはバリスタ６０１の外部に露出する外部電極である。バリスタ層１２内には内部電極６１１Ａ、６１１Ｂが設けられ、バリスタ層１２とセラミック基板１３との界面、すなわちセラミック基板１３の面１３Ａ上には、部分１３Ｃ上に位置する端部１５１１Ａ、１５１１Ｂをそれぞれ有する内部電極５１１Ａ、５１１Ｂが設けられている。内部電極６１１Ａ、６１１Ｂはバリスタ層１２内に設けられたビアホール電極２２Ａ、５０２２Ｂを介して内部電極５１１Ａ、５１１Ｂにそれぞれ接続されている。穴２１から露出する内部電極５１１Ａ、５１１Ｂの端部１５１１Ａ、１５１１Ｂ上には端子電極２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ設けられて端部１５１１Ａ、１５１１Ｂにそれぞれ接続されている。

図１２Ｃに示すように、内部電極６１１Ａ、６１１Ｂはバリスタ層１２の部分３５を間に挟んで互いに対向しており、バリスタ６０１は部分３５でバリスタとしての特性を得ている。

図１４は実施の形態５における電子部品モジュールである発光ダイオードモジュール７０１の断面図である。発光ダイオードモジュール７０１は図１２Ａ〜図１２Ｃ，図１３に示すバリスタ６０１と、電子部品である白色または青色の発光ダイオード３８とを備える。特に、白色または青色の発光ダイオードは発熱量が大きく、発光ダイオードが発する熱を放熱させる必要があるので、セラミック基板１３には強度と熱伝導率と生産性の観点から純度９０％以上のアルミナ基板を用いるのが好ましい。発光ダイオード３８は穴２１内に設けられており、端子電極２０Ａ、２０Ｂにそれぞれ接続された端子３８Ａ、３８Ｂを有する。発光ダイオード３８を穴２１内に収容することにより、発光ダイオードモジュール７０１を薄型化できる。

図１３と図１４に示すように、穴２１の形状は、上方から見て略円形、すなわち穴２１のガラスセラミック層１４に開口する開口部２１の形状は略円形であることが望ましい。略円形の形状により、穴２１とセラミック基板１３の面１３Ａとの界面に発生しやすい欠陥を抑制できる。穴２１内に実装された発光ダイオード３８から放射された光は略円形の穴２１の壁面２１Ａで効率よく反射させることができ、より明るい光を得ることができる。

発光ダイオードモジュール７０１では、通常、発光ダイオード３８は端子３８Ａ、３８Ｂ間に電圧を印加することで発光する。静電サージ電圧等の通常の電圧より高い電圧が発光ダイオード３８の端子３８Ａ、３８Ｂに印加されると、その電圧により発生した大電流はバリスタ層１２の内部で対向する内部電極５１１Ａ、５１１Ｂ、６１１Ａ、６１１Ｂへ迂回する。これにより、バリスタ層１２で発光ダイオード３８を保護できる小型の発光ダイオードモジュール７０１が得られる。

また、機械強度の大きなセラミック基板１３により、発光ダイオードモジュール７０１の低背化を実現できる。さらに、発光ダイオード３８とバリスタを短い距離で接続できるので、発光ダイオードモジュール７０１では高い電圧の静電気パルスに対して発光ダイオード３８をさらに強く保護できる。

なお、発光ダイオードモジュール７０１にはバリスタの他に抵抗やコイルやコンデンサ等からなる電子回路を形成してもよい。例えば、セラミック基板１３の面１３Ｂ上に各種電子部品を実装した発光ダイオードモジュールが得られる。この構成によって、より高密度な発光ダイオードモジュールが得られる。

なお、電子部品モジュール７０１は電子部品として発光ダイオード３８を備えるが、その電子部品は発光ダイオードに限らず半導体素子等の他の電子部品でもよい。バリスタによりその電子部品が静電気やサージ電圧から保護され、静電気やサージ電圧に強く小型の電子部品モジュールが得られる。

図１５は実施の形態５による他のバリスタ６０２の断面図である。バリスタ６０２は、ビアホール電極２２Ａ、５０２２Ｂを有していないことの他は図１２Ａ〜図１２Ｃに示すバリスタ６０１と同様の構造を有する。端子電極２０Ａ、２０Ｂと内部電極６１１Ａ、６１１Ｂは電気的に並列に接続されている。これにより静電サージ電圧などの高電圧が発光ダイオード１８に印加された場合でも、その高電圧により発生した大電流が端子電極２０Ａ、２０Ｂと並列に接続されている内部電極６１１Ａ、６１１Ｂへ迂回し、発光ダイオード１８を保護できる。

図１６は実施の形態５によるさらに他のバリスタ６０３の断面図である。図１２Ａ〜図１２Ｃ、図１３に示すバリスタ６０１の穴２１は円柱形状を有するが、バリスタ６０３は穴２１の代わりに、バリスタ層１２からガラスセラミック層１４に向けて広がるテーパー形状を有する穴２４が形成されている。

穴２４の底部すなわちセラミック基板１３の面１３Ａの露出する部分１３Ｃの直径Ｄ５と、ガラスセラミック層１４に開口する穴２４の開口部２４Ｂの直径Ｄ６がＤ５＜Ｄ６なる関係を満たす。発光ダイオードを穴２４内に実装した場合、穴２４の傾斜した壁面２４Ａが発光ダイオードからの光を一方向へ集光させ、その結果、より明るい光を得ることができる。

図１７は実施の形態５によるさらに他のバリスタ６０４の断面図である。バリスタ６０４は、図１６に示すバリスタ６０３の穴２４の壁面２４Ａ上に設けられた光反射層２５をさらに備える。光反射層２５は金属等の光を反射する材料よりなる。発光ダイオードを穴２４内に実装した場合、穴２４の傾斜した壁面２４Ａ上の光反射層２５が発光ダイオードからの光を一方向へ集光させ、その結果、より明るい光を得ることができる。

図１８は実施の形態５によるさらに他のバリスタ６０５の断面図である。バリスタ６０５は、図１６に示すバリスタ６０３のガラスセラミック層１４の面１４Ａ上に設けられたガラスセラミック層２７をさらに備える。図１６に示すバリスタ６０３の穴２４の代りに、ガラスセラミック層２７に開口する開口部１２４Ｂを有する穴１２４が形成されている。ガラスセラミック層１４の面１４Ａの反対の面１４Ｂはバリスタ層１２の面１２Ａ上に位置する。ガラスセラミック層２７は、ガラスセラミック層１４を構成するガラスの軟化点温度よりも１００℃以上低い軟化点温度を有するガラスで形成され、５０μｍ〜５００μｍの厚みを有する。ガラスセラミック層２７は、バリスタ層１２の添加物であるビスマスの焼成時の蒸発を抑制し、バリスタ層１２でのバリスタとしての特性を維持することができるとともに信頼性も確保することができる。穴１２４は、図１７に示す穴２４より深くすることができ、壁面２４Ａより面積の広い壁面１２４Ａを有する。したがって、穴１２４内に発光ダイオードを実装した場合、発光ダイオードの光が壁面１２４Ａで反射され一方向へさらに強く集光させることができ、より明るい光を得られる。

上述した構成は、それぞれ単独で用いることもできるが、組み合わせて用いることも可能である。

（実施の形態６）
図１９は本発明の実施の形態６におけるバリスタ８０１の断面図である。バリスタ８０１は、図１２Ａ〜図１２Ｃ、図１３に示すバリスタ６０１に、バリスタ層１２とガラスセラミック層１４に設けられた穴２１の壁面２１Ａ上に形成された絶縁材料による絶縁層３０をさらに備える。絶縁層３０は、内部電極６１１Ａ、６１１Ｂを穴２１の壁面２１Ａから露出させないようにしている。

内部電極６１１Ａ、６１１Ｂが露出していないことにより、例えば、バリスタ８０１にめっきで端子を形成する場合に、めっき液で内部電極６１１Ａ、６１１Ｂが侵されることを防止でき、めっき液をより多くの種類の薬品から選択でき、端子の製造方法の自由度を向上させることができる。

（実施の形態７）
図２０は本発明の実施の形態７におけるバリスタ８０２の断面図である。バリスタ８０２は、図１２Ａ〜図１２Ｃ、図１３に示すバリスタ６０１に、セラミック基板１３の面１３Ａの反対側の面１３Ｂ上に設けられた伝熱層３２をさらに備える。伝熱層３２は金属等の高い伝熱性を有する材料で形成され、セラミック基板１３からの放熱を促進する。伝熱層３２は、放熱性の観点から、銀を９０重量％以上含むことが望ましい。伝熱層３２は、端子電極２０Ａ、２０Ｂの反対側にのみ形成してもよいが、さらに広い範囲に形成することでより大きな放熱特性が得られる。

また、伝熱層３２に金属等の導電性の材料を用いる場合で、かつバリスタ８０２に図１に示す外部電極を形成する場合は、外部電極と伝熱層３２とがショートしないように、伝熱層３２の形成する範囲を決定する。

図２１Ａは、実施の形態７における他のバリスタ８０３の上面透過図である。図２１Ｂは、図２１Ａに示すバリスタ８０３の線２１Ｂ−２１Ｂ線での断面図である。バリスタ８０３は、図１５に示すバリスタ６０２の内部電極５１１Ａ、５１１Ｂの代わりに内部電極７１１Ａ、７１１Ｂを備え、外部電極１５Ａ、１５Ｂをさらに備える。

バリスタ８０３では、セラミック基板１３の面１３Ａの部分１３Ｃが露出するようにバリスタ層１２とガラスセラミック層１４に穴２１が形成されている。面１３Ａの部分１３Ｃ上に電子部品を実装するための端子電極２０Ａ、２０Ｂが設けられている。内部電極７１１Ａ、７１１Ｂはバリスタ層１２とセラミック基板１３との界面、すなわちセラミック基板１３の面１３Ａ上に設けられ、部分１３Ｃ上に位置する端部１７１１Ａ、１７１１Ｂをそれぞれ有する。穴２１から露出する内部電極７１１Ａ、７１１Ｂの端部１７１１Ａ、１７１１Ｂ上に端子電極２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ設けられて端部１７１１Ａ、１７１１Ｂにそれぞれ接続されている。内部電極６１１Ａ、７１１Ａのそれぞれの端部２６１１Ａ、２７１１Ａはバリスタ層１２の端面１２Ｃから露出し、内部電極６１１Ｂ、７１１Ｂのそれぞれの端部２６１１Ｂ、２７１１Ｂはバリスタ層１２の端面１２Ｄから露出している。外部電極１５Ａはバリスタ層１２の端面１２Ｃ上に設けられ、内部電極６１１Ａ、７１１Ａの端部２６１１Ａ、２７１１Ａに接続されている。外部電極１５Ｂはバリスタ層１２の端面１２Ｄ上に設けられ、内部電極６１１Ｂ、７１１Ｂの端部２６１１Ｂ、２７１１Ｂに接続されている。

図２１Ａに示すように、内部電極６１１Ａ、６１１Ｂはバリスタ層１２の部分３５を間に挟んで互いに対向しており、バリスタ８０３は部分３５でバリスタとしての特性を得ている。

図２２Ａは、実施の形態７におけるさらに他のバリスタ８０４の上面透過図である。図２２Ｂは、図２２Ａに示すバリスタ８０４の線２２Ｂ−２２Ｂでの断面図である。バリスタ８０４は、図２１Ａと図２１Ｂに示すバリスタ８０３の内部電極６１１Ａ、６１１Ｂの代わりに内部電極８１１Ａ、８１１Ｂを備え、ビアホール電極２１７Ａ、２１７Ｂと端子電極１６Ａ、１６Ｂをさらに備える。

バリスタ８０４では、内部電極８１１Ａ、８１１Ｂは、図２１Ｂに示す内部電極６１１Ａ、６１１Ｂと異なり、バリスタ層１２から露出していない。ビアホール電極２１７Ａは内部電極７１１Ａ、８１１Ａに接続され、ガラスセラミック層１４の面１４Ａに露出する部分１２１７Ａを有する。端子電極１６Ａはガラスセラミック層１４の面１４Ａ上に設けられ、ビアホール電極２１７Ａの部分１２１７Ａに接続されている。同様に、ビアホール電極２１７Ｂは内部電極７１１Ｂ、８１１Ｂに接続され、ガラスセラミック層１４の面１４Ａに露出する部分１２１７Ｂを有する。端子電極１６Ｂはガラスセラミック層１４の面１４Ａ上に設けられ、ビアホール電極２１７Ｂの部分１２１７Ｂに接続されている。

バリスタ８０４に、図２１Ａと図２１Ｂに示す外部電極１５Ａ、１５Ｂを設けてもよい。

図２２Ａに示すように、内部電極８１１Ａ、８１１Ｂはバリスタ層１２の部分１３５を間に挟んで互いに対向しており、バリスタ８０４は部分１３５でバリスタとしての特性を得ている。

図２３は、実施の形態７におけるさらに他のバリスタ８０５の断面図である。この構成において内部電極７１１Ａと内部電極７１１Ｂでバリスタ部を形成している。バリスタ８０５は、図２１Ａと図２１Ｂに示すバリスタ８０３の内部電極６１１Ａ、６１１Ｂの代わりに内部電極９１１Ａ、９１１Ｂを備え、ビアホール電極３１７Ａ、３１７Ｂと端子電極１６Ａ、１６Ｂをさらに備える。

内部電極７１１Ａ、７１１Ｂはセラミック基板１３の面１３Ａ上に設けられ、バリスタ層１２の端面１２Ｃ、１２Ｄにそれぞれ露出する部分２７１１Ａ、２７１１Ｂをそれぞれ有する。外部電極１５Ａ、１５Ｂは端面１２Ｃ、１２Ｄにそれぞれ設けられ、内部電極７１１Ａ、７１１Ｂの端部２７１１Ａ、２７１１Ｂにそれぞれ接続されている。バリスタ内部電極７１１Ａ、７１１Ｂはバリスタ層１２の部分１２Ｅを間に挟んで対向し、部分１２Ｅによりバリスタとしての特性が得られる。

内部電極９１１Ａ、９１１Ｂはバリスタ層１２の端面１２Ｃ、１２Ｄから露出して外部電極１５Ａ、１５Ｂに接続されている端部２９１１Ａ、２９１１Ｂをそれぞれ有する。ビアホール電極３１７Ａ，３１７Ｂは内部電極９１１Ａ、９１１Ｂにそれぞれ接続され、ガラスセラミック層１４の面１４Ａから露出する部分１３１７Ａ、１３１７Ｂをそれぞれ有する。端子電極１６Ａ、１６Ｂは面１４Ａ上に設けられ、ビアホール電極３１７Ａ、３１７Ｂの部分１３１７Ａ、１３１７Ｂにそれぞれ接続されている。すなわち、内部電極７１１Ａは外部電極１５Ａと内部電極９１１Ａとビアホール電極３１７Ａを介して端子電極１６Ａに導通し、内部電極７１１Ｂは外部電極１５Ｂと内部電極９１１Ｂとビアホール電極３１７Ｂを介して端子電極１６Ｂに導通している。

本発明によるバリスタは小型で薄くでき、サージ電圧に対する優れたバリスタ特性を有する。したがって、小型で静電気やサージ電圧に対して耐性を有する電子部品モジュールに有用である。

本発明の実施の形態１におけるバリスタの斜視図図１に示すバリスタの線２−２における断面図実施の形態１におけるバリスタの断面図実施の形態１におけるバリスタの構成元素の分布を示す図実施の形態１におけるバリスタの構成元素の分布を示す図実施の形態１におけるバリスタの構成元素の分布を示す図実施の形態１におけるバリスタの構成元素の分布を示す図実施の形態による試料のバリスタ特性を測定した結果を示す図実施の形態による試料のバリスタ特性を測定した結果を示す図本発明の実施の形態２におけるバリスタの斜視図図５に示すバリスタの線６−６における断面図実施の形態２における他のバリスタの斜視図実施の形態２におけるさらに他のバリスタの斜視図実施の形態２におけるさらに他のバリスタの斜視図本発明の実施の形態３におけるバリスタの拡大断面図実施の形態３における他のバリスタの斜視図本発明の実施の形態４における電子部品モジュールの斜視図実施の形態４における他の電子部品モジュールの斜視図実施の形態４におけるさらに他の電子部品モジュールの斜視図実施の形態４におけるさらに他の電子部品モジュールの斜視図実施の形態４におけるさらに他の電子部品モジュールの斜視図本発明の実施の形態５におけるバリスタの斜視図図１２Ａに示すバリスタの線１２Ｂ−１２Ｂにおける断面図実施の形態５におけるバリスタの上面透視図実施の形態５におけるバリスタの上面図実施の形態５における電子部品モジュールの断面図実施の形態５における他のバリスタの断面図実施の形態５におけるバリスタの断面図実施の形態５におけるバリスタの断面図実施の形態５におけるバリスタの断面図本発明の実施の形態６におけるバリスタの断面図本発明の実施の形態７におけるバリスタの断面図実施の形態７における他のバリスタの上面図図２１Ａに示すバリスタの線２１Ｂ−２１Ｂにおける断面図実施の形態７における他のバリスタの上面図図２２Ａに示すバリスタの線２２Ｂ−２２Ｂにおける断面図本発明の実施の形態７における他のバリスタの断面図従来のバリスタの断面図

符号の説明

１１Ａ内部電極（第１の内部電極）
１１Ｂ内部電極（第２の内部電極）
１２バリスタ層
１２Ａバリスタ層の面（バリスタ層の第２面）
１３セラミック基板
１３Ａセラミック基板の面（セラミック基板の第２面）
１３Ｂセラミック基板の面（セラミック基板の第１面）
１４ガラスセラミック層（第１のガラスセラミック層）
１４Ａガラスセラミック層の面（第１のガラスセラミック層の第２面）
１４Ｂガラスセラミック層の面（第１のガラスセラミック層の第１面）
１５Ａ外部電極（第１の外部電極）
１５Ｂ外部電極（第２の外部電極）
１６Ａ端子電極（第１の外部電極）
１６Ｂ端子電極（第２の外部電極）
１７Ａビアホール電極（第１のビアホール電極）
１７Ｂビアホール電極（第２のビアホール電極）
１８発光ダイオード（電子部品）
１８Ａ端子（第１の端子）
１８Ｂ端子（第２の端子）
２０Ａ端子電極（第１の外部電極）
２０Ｂ端子電極（第２の外部電極）
２１穴
２１Ａ壁面
２２Ａビアホール電極（第１のビアホール電極）
２４穴
２４Ａ壁面
２４Ｂ開口部
２５光反射層
２７ガラスセラミック層（第２のガラスセラミック層）
３０絶縁層
３２伝熱層
３８発光ダイオード（電子部品）
３８Ａ端子（第１の端子）
３８Ｂ端子（第２の端子）
５６Ａ端子電極（第１の外部電極）
５６Ｂ端子電極（第２の外部電極）
６６Ａ端子電極（第１の外部電極）
６６Ｂ端子電極（第２の外部電極）
１１７Ａビアホール電極（第１のビアホール電極）
１１７Ｂビアホール電極（第２のビアホール電極）
２１７Ａビアホール電極（第１のビアホール電極）
２１７Ｂビアホール電極（第２のビアホール電極）
１２４穴
１２４Ａ壁面
１２４Ｂ開口部
３１７Ａビアホール電極（第１のビアホール電極）
３１７Ｂビアホール電極（第２のビアホール電極）
５１１Ａ内部電極（第１の内部電極）
５１１Ｂ内部電極（第２の内部電極）
６１１Ａ内部電極（第１の内部電極）
６１１Ｂ内部電極（第２の内部電極）
７１１Ａ内部電極（第１の内部電極）
７１１Ｂ内部電極（第２の内部電極）
８１１Ａ内部電極（第１の内部電極）
８１１Ｂ内部電極（第２の内部電極）
９１１Ａ内部電極（第１の内部電極）
９１１Ｂ内部電極（第２の内部電極）
５０１２Ｂバリスタ層の面（バリスタ層の第１面）
５０２１Ｂ開口部
５０２２Ｂビアホール電極（第２のビアホール電極）

Claims

絶縁性を有するセラミック基板と、
前記セラミック基板上に位置する第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する酸化亜鉛を主成分とするバリスタ層と、
前記バリスタ層の前記第２面上に設けられたガラスを含有する、厚み５μｍ〜５０μｍの第１のガラスセラミック層と、
前記バリスタ層内に設けられた第１の内部電極と、
前記バリスタ層内に設けられた、前記バリスタ層内で前記第１の内部電極に対向する第２の内部電極と、
前記バリスタの外部に露出して、前記第１の内部電極に導通する第１の外部電極と、前記バリスタの外部に露出して、前記第２の内部電極に導通する第２の外部電極と、
を備え、
前記セラミック基板は前記バリスタ層の前記第１面上に位置する面を有し、
前記バリスタ層と前記第１のガラスセラミック層には、前記バリスタ層と前記第１のガラスセラミック層とを貫通して前記第１のガラスセラミック層に開口する開口部を有してかつ前記セラミック基板の前記面の部分を底に露出させる穴が形成されるとともに前記第１の外部電極と前記第２の外部電極は前記穴内に設けられており、
さらに前記穴は前記バリスタ層から前記第１のガラスセラミック層に向かって広がっているとともに壁面を有し、
前記穴の前記壁面上に設けられた光反射層をさらに備えたバリスタ。
絶縁性を有するセラミック基板と、
前記セラミック基板上に位置する第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する酸化亜鉛を主成分とするバリスタ層と、
前記バリスタ層の前記第２面上に設けられたガラスを含有する、厚み５μｍ〜５０μｍの第１のガラスセラミック層と、
前記バリスタ層内に設けられた第１の内部電極と、
前記バリスタ層内に設けられた、前記バリスタ層内で前記第１の内部電極に対向する第２の内部電極と、
前記バリスタの外部に露出して、前記第１の内部電極に導通する第１の外部電極と、前記バリスタの外部に露出して、前記第２の内部電極に導通する第２の外部電極と、
を備え、
前記セラミック基板は前記バリスタ層の前記第１面上に位置する面を有し、
前記バリスタ層と前記第１のガラスセラミック層には、前記バリスタ層と前記第１のガラスセラミック層とを貫通して前記第１のガラスセラミック層に開口する開口部を有してかつ前記セラミック基板の前記面の部分を底に露出させる穴が形成されるとともに前記第１の外部電極と前記第２の外部電極は前記穴内に設けられており、
前記第１のガラスセラミック層は、前記バリスタ層の前記第２面上に位置する第１面と、
前記第１のガラスセラミック層の前記第１面の反対側の第２面とを有し、
前記第１のガラスセラミック層の前記第２面上に設けられ、前記第１のガラスセラミック層の前記ガラスの軟化点温度よりも１００℃以上低い軟化点温度を有するガラスで構成された第２のガラスセラミック層をさらに備え、
前記穴の前記開口部は前記第２のガラスセラミック層に開口するバリスタ。
前記第２のガラスセラミック層は５０μｍ〜５００μｍの厚みを有する、請求項２に記載のバリスタ。
絶縁性を有するセラミック基板と、
前記セラミック基板上に位置する第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する酸化亜鉛を主成分とするバリスタ層と、
前記バリスタ層の前記第２面上に設けられたガラスを含有する、厚み５μｍ〜５０μｍの第１のガラスセラミック層と、
前記バリスタ層内に設けられた第１の内部電極と、
前記バリスタ層内に設けられた、前記バリスタ層内で前記第１の内部電極に対向する第２の内部電極と、
前記バリスタの外部に露出して、前記第１の内部電極に導通する第１の外部電極と、前記バリスタの外部に露出して、前記第２の内部電極に導通する第２の外部電極と、
を備え、
前記セラミック基板は前記バリスタ層の前記第１面上に位置する面を有し、
前記バリスタ層と前記第１のガラスセラミック層には、前記バリスタ層と前記第１のガラスセラミック層とを貫通して前記第１のガラスセラミック層に開口する開口部を有してかつ前記セラミック基板の前記面の部分を底に露出させる穴が形成されるとともに前記第１の外部電極と前記第２の外部電極は前記穴内に設けられており、
前記穴は壁面をさらに有し、
前記穴の前記壁面上に設けられた絶縁層をさらに備えたバリスタ。
絶縁性を有するセラミック基板と、
前記セラミック基板上に位置する第１面と、前記第１面の反対側の第２面とを有する酸化亜鉛を主成分とするバリスタ層と、
前記バリスタ層の前記第２面上に設けられたガラスを含有する、厚み５μｍ〜５０μｍの第１のガラスセラミック層と、
前記バリスタ層内に設けられた第１の内部電極と、
前記バリスタ層内に設けられた、前記バリスタ層内で前記第１の内部電極に対向する第２の内部電極と、
前記バリスタの外部に露出して、前記第１の内部電極に導通する第１の外部電極と、前記バリスタの外部に露出して、前記第２の内部電極に導通する第２の外部電極と、
を備え、
前記セラミック基板は、第１面と前記第１面の反対側の第２面とを有し、
前記セラミック基板の前記第２面は前記バリスタ層の前記第１面上に位置し、
前記セラミック基板の前記第１面上に設けられた伝熱層をさらに備えたバリスタ。
前記伝熱層は９０重量％以上の銀を含有する、請求項５記載のバリスタ。