JP4984930B2

JP4984930B2 - バリスタ素子

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Publication number: JP4984930B2
Application number: JP2007023466A
Authority: JP
Inventors: 弘幸佐藤; 洋斎藤; 田中　　均; 眞沼田; 吾郎武内
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-02-01
Also published as: JP2007288140A

Description

本発明は、バリスタ素子に関する。

従来から、電子素子と、当該電子素子に電気的に接続されたバリスタ素子とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された発光装置では、電子素子としての半導体発光素子にバリスタ素子が並列接続されており、半導体発光素子はバリスタによってＥＳＤ（Electro Static Discharge：静電気放電）サージから保護されている。
特開２００１−１５８１５号公報

ところで、電子素子には、半導体発光素子やＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）等のように、その動作中に熱を発するものがある。電子素子が高温になると、電子素子自身の特性劣化を招き、その動作に影響が出る。このため、発生した熱を効率よく放散させる必要がある。

本発明は、熱を効率よく放散させることが可能なバリスタ素子を提供することを目的とする。

本発明に係るバリスタ素子は、第１及び第２の外表面を有するバリスタ素体と、少なくともその一部同士が互いに対向するようにバリスタ素体内に配された第１及び第２の内部電極と、第１の内部電極に電気的に接続されると共に、第１の外表面に形成された第１の外部電極と、第２の内部電極に電気的に接続されると共に、第１の外表面に形成された第２の外部電極とを備え、バリスタ素体内を通ると共に第１の外表面から第２の外表面へと向かうように熱伝導路が形成されていることを特徴とする。

本発明に係るバリスタ素子では、熱伝導路が第１の外表面から第２の外表面へと向かうようにバリスタ素体の内部に形成されている。そのため、その動作中に発熱する例えば半導体発光素子やＦＥＴ等の電子素子をバリスタ素体の第１の外表面に配した場合に、電子素子において発生した熱が熱伝導路を通じてバリスタ素体の第２の外表面へと伝達されるようになる。その結果、バリスタ素子の第１の外表面から第２の外表面へと、熱を効率よく放散させることが可能となる。

また、熱伝導路が第１及び第２の内部電極と平行となるように延在していることが好ましい。このようにすると、熱伝導路による熱伝導が各内部電極によって妨げられにくくなるので、熱をより効率よく放散させることが可能となる。

また、第１の外表面と第２の外表面とが互いに対向しており、熱伝導路が前記第１及び第２の外表面の対向方向に延在していることが好ましい。このようにすると、熱伝導路が略直線状となるから、熱伝導路を形成しやすくなる。

また、熱伝導路は、熱伝導率がバリスタ素体の熱伝導率よりも高い熱伝導体を少なくとも含んでいることが好ましい。このようにすると、熱伝導路に含まれる熱伝導体によって、より効率よく熱を放散させることが可能となる。

また、熱伝導体は、その一端が第１の外表面に露出し、その他端が第２の外表面に露出していることが好ましい。このようにすると、熱伝導体の両端が外表面にそれぞれ露出しているため、電子素子からの熱が熱伝導体へと伝達されやすくなり、熱を更に効率よく放散させることが可能となる。特に、バンプ電極等によって電子素子と第１の外表面に露出している熱伝導体の一端とを物理的且つ熱的に接続すると、電子素子において発生する熱がバンプ電極等を介して熱伝導体へと直接伝達されるようになり、更なる放熱性の向上を図ることが可能となる。

また、熱伝導体は、第１及び第２の内部電極と同一の材質によって構成されていることが好ましい。このようにすると、熱伝導体を第１及び第２の内部電極と同一工程で形成することができるので、バリスタ素体の製造工程を簡略化することが可能となる。

本発明によれば、熱を効率よく放散させることが可能なバリスタ素子を提供することができる。

本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。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。以下の各実施形態は、本発明を積層型チップバリスタに適用した例である。

（第１実施形態）
図１〜図３を参照して、第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。図２は、（ａ）が第１実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線端面図である。図３は、第１実施形態に係る積層型チップバリスタを構成するバリスタ素体の分解斜視図である。

積層型チップバリスタＶ１は、バリスタ素体１０と、一対の第１及び第２の内部電極１２，１４と、複数（第１実施形態においては６個）の熱伝導体１６と、一対の第１及び第２の外部電極１８，２０と、複数（第１実施形態においては１２個）の接続端子２１を備えている。

バリスタ素体１０は、略直方体形状を呈しており、互いに対向する第１及び第２の外表面２２，２４と、第１及び第２の外表面２２，２４に垂直で互いに対向する第１及び第２の側面２６，２７と、第１及び第２の外表面２２，２４及び第１及び第２の側面に垂直で互いに対向する第３及び第４の側面２８，２９とを有している。バリスタ素体１０では、例えば長手方向の長さを１．０ｍｍ程度、幅を１．０ｍｍ程度、厚みを０．３ｍｍ程度に設定することができる。

バリスタ素体１０は、電圧非直線性（以下、「バリスタ特性」と称する）を発現する複数のバリスタ層Ａ１０〜Ａ１３（図３参照）がシート積層工法によって積層された積層体として構成されている。実際の積層型チップバリスタＶ１では、バリスタ層Ａ１０〜Ａ１３同士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Ａ１０〜Ａ１３は、ＺｎＯ（酸化亜鉛）を主成分として含むと共に、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む素体からなる。バリスタ層Ａ１０〜Ａ１３の厚みは、それぞれ１０μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。

第１及び第２の内部電極１２，１４は、共に略矩形状の薄肉板状体となっている。第１及び第２の内部電極１２，１４は、その一端面１２ａ，１４ａが第１の外表面２２に臨むように第１の外表面２２に引き出されており、その他端面１２ｂ，１４ｂが第２の外表面２４に臨むように第２の外表面２４に引き出されている。すなわち、第１及び第２の内部電極１２，１４の各端面１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂが、第１及び第２の外表面２２，２４にそれぞれ露出することとなる。

第１の内部電極１２は、バリスタ層Ａ１２上において、第１の側面２６寄りとなるよう、第１の側面２６側から所定の間隔を有して配置されている。第２の内部電極１４は、バリスタ層Ａ１４上において、第２の側面２７寄りとなるよう、第２の側面２７側から所定の間隔を有して配置されている。このため、第１の内部電極１２と第２の内部電極１４とは、バリスタ層Ａ１０〜Ａ１３の積層方向（以下、単に「積層方向」と称する）から見て、バリスタ層Ａ１０を挟んでその一部同士が互いに対向するようになっている。従って、積層方向から見て第１の内部電極１２と第２の内部電極１４とが重なるバリスタ層Ａ１０，Ａ１２における領域が、バリスタ特性を発現する領域として機能する。

第１及び第２の内部電極１２，１４は、導電材を含んでいる。第１及び第２の内部電極１２，１４に含まれる導電材としては、特に限定されないが、Ａｇ、Ｐｄ又はＡｇ−Ｐｄ合金からなることが好ましい。第１及び第２の内部電極１２，１４では、その厚みを例えば２μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。

各熱伝導体１６は、それぞれ略矩形状の薄肉板状体であり、第１及び第２の内部電極１２，１４を間に位置させるようにバリスタ素体１０内に設けられている。熱伝導体１６は、バリスタ層Ａ１１上において、第１及び第２の側面２６，２７から所定の間隔を有すると共に、互いに電気的に絶縁されるように所定の間隔を有して配置されている。熱伝導体１６は、その一端面１６ａが第１の外表面２２に臨むように第１の外表面２２に引き出されており、その他端面１６ｂが第２の外表面２４に臨むように第２の外表面２４に引き出されている。すなわち、熱伝導体１６は、第１の外表面２２から第２の外表面２４へと向かう方向（第１の外表面２２と第２の外表面２４との対向方向）に延在すると共に第１及び第２の内部電極１２，１４に対して平行に延在するようにバリスタ素体１０内に形成され、熱伝導体１６の各端面１６ａ，１６ｂは、第１及び第２の外表面２２，２４にそれぞれ露出することとなる。

熱伝導体１６は、例えばＰｄ又はＡｇ−Ｐｄ合金や窒化アルミ（ＡｌＮ）、ＢＮ、ＴｉＮ、ＴａＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４等のセラミックス等、バリスタ素体１０の熱伝導率（第１実施形態では、バリスタ素体１０の主成分であるＺｎＯの熱伝導率）よりも高い熱伝導率を有する材質を用いることができるが、第１及び第２の内部電極１２，１４と同一の材質によって構成されていると製造工程を簡便にすることができるため好ましい。熱伝導体１６では、その厚みを例えば１０μｍ〜３００μｍ程度とすることができる。

第１及び第２の外部電極１８，２０は、第１の外表面２２に垂直な方向から見て略矩形状を呈しており、バリスタ素体１０の第１の外表面２２上にそれぞれ形成されている。第１の外部電極１８は、第１の外表面２２に露出している第１の内部電極１２の一端面１２ａのうちバリスタ素体１０の第１の側面２６寄りの領域を覆うように、該領域と物理的且つ電気的に接続されている一方、第１の外表面２２に露出している第２の内部電極１４の一端面１４ａとは物理的にも電気的にも接続されないようになっている。第２の外部電極２０は、第１の外表面２２に露出している第２の内部電極１４の一端面１４ａのうちバリスタ素体１０の第２の側面２７寄りの領域を覆うように、該領域と物理的且つ電気的に接続されている一方、第１の外表面２２に露出している第１の内部電極１２の一端面１２ａとは物理的にも電気的にも接続されないようになっている。すなわち、第１及び第２の外部電極１８，２０は、第１及び第２の内部電極１２，１４と一対一に対応するようにこれらの各端面１２ａ，１４ａと物理的且つ電気的に接続されている。

各接続端子２１は、第１の外表面２２に垂直な方向から見て略方形状を呈しており、互いに物理的に接続されないようにバリスタ素体１０の第１の外表面２２上にそれぞれ形成されている。各接続端子２１は、第１の外表面２２に露出している第１の内部電極１２の一端面１２ａにおける所定領域、第１の外表面２２に露出している第２の内部電極１４の一端面１４ａにおける所定領域及び第１の外表面２２に露出している熱伝導体１６の一端面１６ａをそれぞれ覆うように、これらと物理的且つ熱的に接続されている。

第１及び第２の外部電極１８，２０並びに端子電極２１は、例えば、印刷法又はめっき法により形成することができる。印刷法を用いる場合には、Ａｕ粒子あるいはＰｔ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用意し、その導電性ペーストをバリスタ素体１０上に印刷し、焼付け又は焼成することにより形成することができる。めっき法を用いる場合には、真空めっき法（真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等）により、ＡｕあるいはＰｔを蒸着させることにより形成することができる。

続いて、図４及び図５を参照して、上述の構成を有する積層型チップバリスタＶ１が半導体発光素子３０に接続された発光装置ＬＥ１について説明する。図４は、第１実施形態に係る積層型チップバリスタを用いた発光装置の分解斜視図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線端面図である。

発光装置ＬＥ１は、積層型チップバリスタＶ１、半導体発光素子３０及び積層型チップバリスタＶ１が載置される基板４０を備えている。

半導体発光素子３０は、例えばＧａＮ（窒化ガリウム）系半導体の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）である。半導体発光素子３０は、図示しないアノード電極とカソード電極との間に所定の電圧が印加されて電流が流れると、発光領域において発光する。

半導体発光素子３０には、積層型チップバリスタＶ１におけるバリスタ素体１０の第１の外表面２２に対向する対向面３２に、第１〜第３のバンプ電極３４〜３６がそれぞれ複数形成されている。各第１のバンプ電極３４は、半導体発光素子３０における図示しないアノード電極と接続されており、第１の外部電極１８に対応する位置にそれぞれ配置されている。各第２のバンプ電極３５は、半導体発光素子３０における図示しないカソード電極と接続されており、第２の外部電極２０に対応する位置にそれぞれ配置されている。これらの第１及び第２のバンプ電極３４，３５は、はんだリフローによって第１又は第２の外部電極２０と物理的且つ電気的に接続されることとなる。このように、半導体発光素子３０が複数の第１及び第２のバンプ電極３４，３５によって第１及び第２の外部電極１８，２０と接続されているので、半導体発光素子３０と積層型チップバリスタＶ１との接合強度の向上が図られている。

なお、第１及び第２の外部電極１８，２０とこれらに対応するバンプ電極３２とは、電気的にも接続されている。そのため、第１の内部電極１２と、第２の内部電極１４と、バリスタ層Ａ１０，Ａ１２における第１及び第２の内部電極１２，１４が重なる領域とにより構成されるバリスタが、半導体発光素子３０に並列接続されることとなる。よって、積層型チップバリスタＶ１により、半導体発光素子３０をＥＳＤ（Electro Static Discharge：静電気放電）サージから保護することができる。このとき、積層型チップバリスタＶ１の第１及び第２の外部電極１８，２０は、積層型チップバリスタＶ１の入出力端子電極として機能する。

一方、各バンプ電極３６は、半導体発光素子３０における電極部分でない本体部分と接続されており、各接続端子２１と一対一に対応する位置にそれぞれ配置されている。各バンプ電極３６は、はんだリフローによって各接続端子２１と物理的且つ熱的に接続されることとなる。このため、各バンプ電極３６は、半導体発光素子３０において発生される熱を第１及び第２の内部電極１２，１４並びに熱伝導体１６へと伝達する。

以上のように、第１実施形態においては、熱伝導体１６が、第１の外表面２２から第２の外表面２４へと向かう方向に延在すると共に第１及び第２の内部電極１２，１４に対して平行に延在するようにバリスタ素体１０の内部に形成されている。この熱伝導体１６は、バリスタ素体１０の熱伝導率（第１実施形態では、バリスタ素体１０の主成分であるＺｎＯの熱伝導率）よりも高い熱伝導率を有する材質となっている。そして、熱伝導体１６の一端面１６ａが第１の外表面２２に露出し、熱伝導体１６の他端面１６ｂが第２の外表面２４に露出している。そのため、半導体発光素子３０において発生した熱が、熱伝導体１６の一端面１６ａと半導体発光素子３０とを物理的且つ熱的に接続している接続端子２１及びバンプ電極３６を介して、熱伝導体１６を通じて第１の外表面２２から第２の外表面２４へと伝達されるようになる（図５の矢印Ｈ１参照）。その結果、半導体発光素子３０の熱を、積層型チップバリスタＶ１によって効率よく基板４０へと放散させることが可能となる。

（第２実施形態）
次に、図６及び図７を参照して、第２実施形態に係る積層型チップバリスタＶ２の構成を説明する。図６は、第２実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。図７は、（ａ）が第２実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線端面図である。第２実施形態に係る積層型チップバリスタＶ２では、熱伝導体１６の形状の点で、上述した第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１と相違する。

第２実施形態に係る積層型チップバリスタＶ２は、６個の熱伝導体１６をバリスタ素体１０内に備える。各熱伝導体１６は、それぞれ略円柱形状を呈しており、第１の外表面２２と第２の外表面２４との対向方向に延びている。そのため、第１変形例に係る積層型チップバリスタＶ２では、上述の第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１よりも、熱伝導体１６の延在方向における断面積が大きくなっているから、半導体発光素子３０の熱をより効率よく放散させることが可能となる。

（第３実施形態）
次に、図８及び図９を参照して、第３実施形態に係る積層型チップバリスタＶ３の構成を説明する。図６は、第３実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。図７は、（ａ）が第３実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線端面図である。第３実施形態に係る積層型チップバリスタＶ２では、熱伝導体１６の形状及び熱伝導体１６が設けられている数の点で、上述した第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１と相違する。

第３実施形態に係る積層型チップバリスタＶ３は、１２個の熱伝導体１６をバリスタ素体１０内に備える。各熱伝導体１６は、それぞれ略円柱形状を呈しており、第１の外表面２２と第２の外表面２４との対向方向に延びている。そのため、第３実施形態に係る積層型チップバリスタＶ３では、上述の第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１よりも、熱伝導体１６の延在方向における断面積が大きくなっていると共に、熱伝導体１６の数も多くなっているから、半導体発光素子３０の熱を更に効率よく放散させることが可能となる。

（第４実施形態）
次に、図１０及び図１１を参照して、第４実施形態に係る積層型チップバリスタＶ４の構成を説明する。図１０は、第４実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。図１１は、（ａ）が第４実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＩＢ−ＸＩＢ線端面図である。第４実施形態に係る積層型チップバリスタＶ４では、第１及び第２の内部電極の形状及び熱伝導体１６の形状の点で、上述した第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１と相違する。

第４実施形態に係る積層型チップバリスタＶ４は、一対の第１及び第２の内部電極１２，１４並びに６個の熱伝導体１６をバリスタ素体１０内に備える。第１及び第２の内部電極１２，１４は、共に略矩形状の厚肉板状体となっている。各熱伝導体１６は、それぞれ略円柱形状を呈しており、第１の外表面２２と第２の外表面２４との対向方向に延びている。そのため、第４実施形態に係る積層型チップバリスタＶ４では、上述の第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１よりも、第１及び第２の内部電極１２，１４並びに熱伝導体１６の延在方向における断面積が大きくなっているから、半導体発光素子３０の熱を更に効率よく放散させることが可能となる。

なお、図１１（ｂ）に示されるように、第４実施形態に係る積層型チップバリスタＶ４では、第１及び第２の内部電極１２，１４に挟まれるバリスタ層の厚みｔ１が１０μｍ以上であると好ましい。厚みｔ１を１０μｍ以上とすることで、積層型チップバリスタＶ４におけるバリスタ電圧を一定電圧以上にすることができる。また、第４実施形態に係る積層型チップバリスタＶ４では、厚みｔ１が３００μｍ以下であると好ましい。厚みｔ１を３００μｍ以下とすることで、より確実にバリスタ電圧を得ることができるが、厚みｔ１が３００μｍを超える場合には、焼成温度をより高くする必要があると共に製造が困難となる。

また、図１１（ｂ）に示されるように、第４実施形態に係る積層型チップバリスタＶ４では、第１及び第２の内部電極１２，１４の厚みｔ２の総和をΣｔ２とし、バリスタ素体１０の幅をＷとしたときに、Σｔ２が１０μｍ≦Σｔ２≦Ｗ−３０μｍの関係を満たすと好ましい。このようにすると、第１及び第２の内部電極１２，１４によって有効な放熱特性を発現させることができる。

（第５実施形態）
次に、図１２及び図１３を参照して、第５実施形態に係る積層型チップバリスタＶ５の構成を説明する。図１２は、第５実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。図１３は、（ａ）が第５実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線端面図である。第５実施形態に係る積層型チップバリスタＶ２では、第１及び第２の内部電極１２，１４並びに熱伝導体１６のバリスタ素体１０内における配置等の点で、上述した第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１と相違する。

第５実施形態に係る積層型チップバリスタＶ５は、一対の第１及び第２の内部電極１２，１４を２組と、４個の熱伝導体１６とをバリスタ素体１０内に備える。１個の第１の内部電極１２と２個の熱伝導体１６とは、同一バリスタ層上において、積層方向に平行な側面から所定の間隔を有すると共に、互いに電気的に絶縁されるように所定の間隔を有して配置されており、そのうち第１の内部電極１２は、バリスタ素体１０の側面２６寄りに配置されている。第２の内部電極１４は、第１の内部電極１２と積層方向に交互に並ぶように配置されている。この第１の内部電極１２と第２の内部電極１４とは、バリスタ素体１０の側面２６寄りの部分において対向面を形成しており、積層方向から見て第１の内部電極１２と第２の内部電極１４とが重なるバリスタ層における領域が、バリスタ特性を発現する領域として機能する。このような構成を有する第５実施形態に係る積層型チップバリスタＶ５においても、半導体発光素子３０の熱を効率よく放散させることが可能となる。

（第６実施形態）
次に、図１４及び図１５を参照して、第６実施形態に係る積層型チップバリスタＶ６の構成を説明する。図１４は、第６実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。図１５は、（ａ）が第６実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＶＢ−ＸＶＢ線端面図である。第６実施形態に係る積層型チップバリスタＶ６では、第１及び第２の内部電極１２，１４の形状の点で、上述した第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１と相違する。

第６実施形態に係る積層型チップバリスタＶ６は、一対の第１及び第２の内部電極１２，１４をバリスタ素体１０内に備える。第１及び第２の内部電極１２，１４は、共に略Ｌ字形状の薄肉板状体となっている（図１４参照）。第１及び第２の内部電極１２，１４では、その略Ｌ字形状となっている先端部分の端面１２ａ，１４ａのみが第１の外表面２２に臨むように第１の外表面２２に引き出されており、第１の外表面２２に露出している。そして、第１の外表面２２から露出している第１及び第２の内部電極１２，１４の端面１２ａ，１４ａとそれぞれ物理的且つ電気的に接続されるように、第１及び第２の外部電極１８，２０が第１の外表面２２上にそれぞれ形成されている。

そのため、第６実施形態に係る積層型チップバリスタＶ６が半導体発光素子３０に接続された発光装置ＬＥ２においては、第１及び第２の内部電極１２，１４とバンプ電極３４とが物理的に接続されず（図１６参照）、熱伝導体の一端面１６ａとバンプ電極３４とが物理的且つ熱的に接続される。従って、このような構成を有する第６実施形態に係る積層型チップバリスタＶ６においても、バンプ電極３４を介して、半導体発光素子３０の熱が第１の外表面２２から第２の外表面２４へと熱伝導体１６を通じて伝達されるようになるから（図１６の矢印Ｈ１参照）、半導体発光素子３０の熱を効率よく放散させることが可能となる。

（第７実施形態）
次に、図１７を参照して、第７実施形態に係る積層型チップバリスタＶ７の構成を説明する。図１７は、第７実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。第７実施形態に係る積層型チップバリスタＶ７では、熱伝導体４１，４２を２個ずつバリスタ素体１０内に備える点で、上述した第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１と相違する。

各熱伝導体４１は、それぞれ略Ｌ字状に屈曲した薄肉板状体であり、その一端面４１ａが第１の外表面２２に臨むように第１の外表面２２に引き出されており、その他端面４１ｂが第１の側面２６に臨むように第１の側面２６に引き出されている。すなわち、各熱伝導体４１は、第１の外表面２２から第１の側面２６に向かう方向に延在するようにバリスタ素体１０内に形成され、熱伝導体４１端面４１ａは、第１の外表面２２に露出し、熱伝導体４１の端面４１ｂは、第１の側面２６に露出することとなる。

各熱伝導体４２は、それぞれ略Ｌ字状に屈曲した薄肉板状体であり、その一端面４２ａが第１の外表面２２に臨むように第１の外表面２２に引き出されており、その他端面４２ｂが第２の側面２７に臨むように第２の側面２７に引き出されている。すなわち、各熱伝導体４２は、第１の外表面２２から第１の側面２７に向かう方向に延在するようにバリスタ素体１０内に形成され、熱伝導体４２の端面４２ａは、第１の外表面４１ａに露出し、熱伝導体４２の端面４２ｂは、第２の側面２７に露出することとなる。

そのため、第７実施形態に係る積層型チップバリスタＶ７では、半導体発光素子３０の熱が、熱伝導体１６を通じて第１の外表面２２から第２の外表面２４へと伝達されるのに加え、熱伝導体４１，４２を通じて第１及び第２の側面２６，２７へと伝達されるようになる。その結果、第６変形例に係る積層型チップバリスタＶ７の第２の外表面２４及び第１〜第４の側面２６〜２９を覆うように積層型チップバリスタＶ７をヒートシンク等に設置することによって、効率よく半導体発光素子３０の熱を放散させることが可能となる。なお、第１の外表面２２から第３の側面２８又は第４の側面２９へと向かう方向に延在する熱伝導体を更にバリスタ素体１０内に設けるようにしてもよい。

（第８実施形態）
次に、図１８及び図１９を参照して、第８実施形態に係る積層型チップバリスタＶ８の構成を説明する。図１８は、第８実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。図１９は、（ａ）が第８実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＩＸＢ−ＸＩＸＢ線端面図である。第８実施形態に係る積層型チップバリスタＶ８では、熱伝導体１６の形状の点で、上述した第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１と相違する。

第８実施形態に係る積層型チップバリスタＶ８は、バリスタ素体１０内に複数（第８実施形態においては５個）の熱伝導体１６を二組（熱伝導体群１６Ａ，１６Ｂ）備える。熱伝導体群１６Ａは、バリスタ素体１０の第３の側面２８寄りに配置されている。熱伝導体群１６Ｂは、バリスタ素体１０の第４の側面２９寄りに配置されている。

各熱伝導体１６は、それぞれ略矩形状の薄肉板状体となっている。各熱伝導体１６は、第１及び第２の側面２６，２７の対向方向における幅が、第１及び第２の外部電極１８，２０の直線距離よりも短い大きさとなるように設定されており、第１及び第２の外部電極１８，２０と電気的に接続されないようになっている。各熱伝導体１６は、その厚みが内部電極１２，１４の厚みよりも大きくなるように設定されていると好ましい。

熱伝導体１６は、その一端面１６ａが第１の外表面２２に臨むように第１の外表面２２に引き出されており、その他端面１６ｂが第２の外表面２４に臨むように第２の外表面２４に引き出されている。そのため、第３の側面２８寄りに配置されていると共に第１及び第２の側面２６，２７の対向方向に並ぶ３つの接続端子２１（接続端子群２１Ａ）は、熱伝導体群１６Ａを構成する各熱伝導体１６の一端面１６ａにおける所定領域をそれぞれ覆うように、これらと物理的且つ熱的に接続されている。第４の側面２９寄りに配置されていると共に第１及び第２の側面２６，２７の対向方向に並ぶ３つの接続端子２１（接続端子群２１Ｂ）は、熱伝導体群１６Ｂを構成する各熱伝導体１６の一端面１６ａにおける所定領域をそれぞれ覆うように、これらと物理的且つ熱的に接続されている。

以上のように、第８実施形態に係る積層型チップバリスタＶ８では、熱伝導体群１６Ａ，１６Ｂがそれぞれ複数の熱伝導体１６によって構成されているので、上述の第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１よりも、熱伝導体１６の延在方向（第１及び第２の外表面２２，２４の対向方向）における断面積が大きくなっている。そのため、半導体発光素子３０の熱をより効率よく放散させることが可能となる。

（第９実施形態）
次に、図２０及び図２１を参照して、第９実施形態に係る積層型チップバリスタＶ９の構成を説明する。図２０は、第９実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。図２１は、（ａ）が第９実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ線端面図である。第９実施形態に係る積層型チップバリスタＶ９では、第１及び第２の内部電極１２，１４の配置並びに熱伝導体１６の配置、及び、熱伝導体１６の形状の点で、上述した第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１と相違する。

第９実施形態に係る積層型チップバリスタＶ９は、バリスタ素体１０内に、第１及び第２の内部電極１２，１４、及び、５個の熱伝導体１６を二組（熱伝導体群１６Ａ，１６Ｂ）備える。第１及び第２の内部電極１２，１４は、バリスタ素体１０の第４の側面２９寄りに配置されており、第１の内部電極１２は、第２の内部電極１４よりも外側に配置されている。熱伝導体群１６Ａ，１６Ｂは、バリスタ素体１０の第３の側面２８寄りに配置されており、熱伝導体群１６Ａは、熱伝導体群１６Ｂよりも外側に配置されている。

各熱伝導体１６は、それぞれ略矩形状の薄肉板状体となっている。各熱伝導体１６は、第１及び第２の側面２６，２７の対向方向における幅が、第１及び第２の外部電極１８，２０の直線距離よりも短い大きさとなるように設定されており、第１及び第２の外部電極１８，２０と電気的に接続されないようになっている。各熱伝導体１６の厚は、その厚みが内部電極１２，１４の厚みよりも大きくなるように設定されていると好ましい。

熱伝導体１６は、その一端面１６ａが第１の外表面２２に臨むように第１の外表面２２に引き出されており、その他端面１６ｂが第２の外表面２４に臨むように第２の外表面２４に引き出されている。そのため、最も第３の側面２８寄りに配置されていると共に第１及び第２の側面２６，２７の対向方向に並ぶ３つの接続端子２１（接続端子群２１Ａ）は、熱伝導体群１６Ａを構成する各熱伝導体１６の一端面１６ａにおける所定領域をそれぞれ覆うように、これらと物理的且つ熱的に接続されている。第３の側面２８寄りで且つ接続端子群２１Ａよりも第４の側面２９寄りに配置されていると共に第１及び第２の側面２６，２７の対向方向に並ぶ３つの接続端子２１（接続端子群２１Ｂ）は、熱伝導体群１６Ｂを構成する各熱伝導体１６の一端面１６ａにおける所定領域をそれぞれ覆うように、これらと物理的且つ熱的に接続されている。

以上のように、第９実施形態に係る積層型チップバリスタＶ９では、熱伝導体群１６Ａ，１６Ｂがそれぞれ複数の熱伝導体１６によって構成されているので、上述の第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１よりも、熱伝導体１６の延在方向（第１及び第２の外表面２２，２４の対向方向）における断面積が大きくなっている。そのため、半導体発光素子３０の熱をより効率よく放散させることが可能となる。

（第１０実施形態）
次に、図２２及び図２３を参照して、第１０実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１０の構成を説明する。図２２は、第１０実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。図２３は、（ａ）が第１０実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＩＩＩＢ線端面図である。第１０実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１０では、第１及び第２の内部電極１２，１４の形状並びに熱伝導体１６の形状の点で、上述した第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１と相違する。

第１０実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１０は、バリスタ素体１０内に、第１及び第２の内部電極１２，１４、及び、５個の熱伝導体１６を二組（熱伝導体群１６Ａ，１６Ｂ）備える。第１及び第２の内部電極１２，１４は、共に略Ｔ字形状の薄肉板状体となっている（図２２参照）。第１及び第２の内部電極１２，１４では、その略Ｔ字形状となっている一方の先端部分の端面１２ａ，１４ａが第１の外表面２２に臨むように第１の外表面２２に引き出されており、第１の外表面２２に露出していると共に、その略Ｔ字形状となっている他方の先端部分の端面１２ｂ，１４ｂが第２の外表面２４に臨むように第２の外表面２４に引き出されており、第２の外表面２４に露出している。そして、第１の外表面２２から露出している第１及び第２の内部電極１２，１４の端面１２ａ，１４ａとそれぞれ物理的且つ電気的に接続されるように、第１及び第２の外部電極１８，２０が第１の外表面２２上にそれぞれ形成されている。

熱伝導体群１６Ａは、バリスタ素体１０の第３の側面２８寄りに配置されている。熱伝導体群１６Ｂは、バリスタ素体１０の第４の側面２９寄りに配置されている。

各熱伝導体１６は、それぞれ略直方体形状を呈している。各熱伝導体１６は、第１及び第２の側面２６，２７の対向方向における幅が、第１及び第２の外部電極１８，２０の直線距離よりも短い大きさとなるように設定されており、第１及び第２の外部電極１８，２０と電気的に接続されないようになっている。各熱伝導体１６は、その厚みが内部電極１２，１４の厚みよりも大きくなるように設定されていると好ましい。

以上のように、第１０実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１０では、熱伝導体群１６Ａ，１６Ｂがそれぞれ複数の熱伝導体１６によって構成されているので、上述の第１実施形態に係る積層型チップバリスタＶ１よりも、熱伝導体１６の延在方向（第１及び第２の外表面２２，２４の対向方向）における断面積が大きくなっている。そのため、半導体発光素子３０の熱をより効率よく放散させることが可能となる。

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、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、第１の外表面２２と第２の外表面２４とが互いに対向するものでなくてもよい。このときも、熱伝導体１６が第１の外表面２２から第２の外表面２４へと向かう方向に延在するように配設されることで、熱伝導体１６を通じて第１の外表面２２から第２の外表面２４へと半導体発光素子３０の熱を効率よく放散することが可能となる。

また、熱伝導体１６の各端面１６ａ，１６ｂは、第１及び第２の外表面２２，２４からそれぞれ露出していなくてもよい。このとき、熱伝導体１６及びバリスタ素体１０の一部によって熱伝導路が形成されることとなり、この熱伝導路を通じて半導体発光素子３０からの熱が第１の外表面２２から第２の外表面２４へと伝達されることとなる。

また、積層型チップバリスタＶ１〜Ｖ１０におけるバリスタ素体１０の形成方法としては、シート積層工法の他、印刷積層工法も用いることができる。

また、熱伝導体１６のバリスタ素体１０内への形成方法としては、バリスタ素体１０の形成後、第１及び第２の外表面を貫通するようにバリスタ素体１０に貫通孔を形成し、その貫通孔に熱伝導体１６を充填するように形成してもよい。

また、半導体発光素子３０だけでなく、動作中に熱を発するような電子素子の熱の放散を行うために、本発明に係る積層型チップバリスタをその電子素子と接続するようにしてもよい。

また、第８〜第１０実施形態に係る積層型チップバリスタＶ８〜Ｖ１０では各熱伝導体群１６Ａ，１６Ｂを構成する熱伝導体１６を５層としていたが、これに限られず、各熱伝導体群１６Ａ，１６Ｂを構成する熱伝導体１６が１層又は２層以上であってもよく、熱伝導体群１６Ａを構成する熱伝導体の数と熱伝導体群１６Ｂを構成する熱伝導体１６の数とが異なっていてもよい。

第１実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。（ａ）は第１実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線端面図である。第１実施形態に係る積層型チップバリスタを構成するバリスタ素体の分解斜視図である。第１実施形態に係る積層型チップバリスタを用いた発光装置の分解斜視図である。図４のＶ−Ｖ線端面図である。第２実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。（ａ）は第２実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線端面図である。第３実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。（ａ）は第３実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線端面図である。第４実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。（ａ）は第４実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸＩＢ−ＸＩＢ線端面図である。第５実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。（ａ）が第５実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線端面図である。第６実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。（ａ）が第６実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＶＢ−ＸＶＢ線端面図である。第６実施形態に係る積層型チップバリスタを用いた発光装置の縦断面図である。第７実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。第８実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。（ａ）が第８実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＩＸＢ−ＸＩＸＢ線端面図である。第９実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。（ａ）が第９実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ線端面図である。第１０実施形態に係る積層型チップバリスタを示す斜視図である。（ａ）が第１０実施形態に係る積層型チップバリスタを示す平面図であり、（ｂ）が（ａ）のＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＩＩＩＢ線端面図である。

符号の説明

１０…バリスタ素体、１２…第１の内部電極、１４…第２の内部電極、１６…熱伝導体、１８…第１の外部電極、２０…第２の外部電極、２２…第１の外表面、２４…第２の外表面、Ｖ１〜Ｖ１０…積層型チップバリスタ。

Claims

第１及び第２の外表面を有するバリスタ素体と、
少なくともその一部同士が互いに対向するように前記バリスタ素体内に配された第１及び第２の内部電極と、
前記第１の内部電極に電気的に接続されると共に、前記第１の外表面に形成された第１の外部電極と、
前記第２の内部電極に電気的に接続されると共に、前記第１の外表面に形成された第２の外部電極と、
前記第１の外表面において前記第１の外部電極と前記第２電極との間に形成された接続端子とを備え、
前記バリスタ素体内を通ると共に前記第１の外表面から前記第２の外表面へと向かうように熱伝導路が形成されており、
前記熱伝導路は、熱伝導率が前記バリスタ素体の熱伝導率よりも高い熱伝導体を少なくとも含み、
前記熱伝導体は、前記接続端子に熱的に接続されていることを特徴とするバリスタ素子。
前記熱伝導体が前記第１及び第２の内部電極と平行となるように延在していることを特徴とする請求項１に記載されたバリスタ素子。
前記第１の外表面と前記第２の外表面とが互いに対向しており、
前記熱伝導体が前記第１及び第２の外表面の対向方向に延在していることを特徴とする請求項２に記載されたバリスタ素子。
前記熱伝導体は、その一端が前記第１の外表面に露出し、その他端が前記第２の外表面に露出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載されたバリスタ素子。
前記熱伝導体は、前記第１及び第２の内部電極と同一の材質によって構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載されたバリスタ素子。