專利名稱：可變電阻和發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可變電阻和具有該可變電阻的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的可變電阻具有具有體現(xiàn)電流電壓非線性(nonlinearcurrent-voltage characteristic)的可變電阻素體，和以夾住該可變電阻素體的一部分的方式配置的一對(duì)內(nèi)部電極的素體；形成在該素體外表面并分別與相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部電極連接的一對(duì)端子電極(參照例如日本特開2002-246207號(hào)公報(bào))。
此外，通過使可變電阻并聯(lián)連接于半導(dǎo)體發(fā)光元件或FET(FieldEffect Transistor場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等的電子元件，可以保護(hù)電子元件不受ESD(Electrostatic Discharge靜電放電)電涌的影響。該電子元件在工作狀態(tài)下發(fā)熱。如果電子元件的溫度變高，會(huì)招致元件自身特性的劣化、影響其工作狀態(tài)。因此，有必要使產(chǎn)生的熱量有效地散發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
在此，本發(fā)明的目的是提供一種能有效散熱的可變電阻和發(fā)光裝置。
本發(fā)明者考慮到，將金屬接合于可變電阻素體上，通過金屬釋放傳導(dǎo)至可變電阻的熱量，由此可以使熱量有效地從可變電阻散發(fā)。但是，在將金屬與可變電阻素體的外側(cè)的一面相接合的情況下，兩者的接合強(qiáng)度小，會(huì)出現(xiàn)可變電阻素體與金屬相剝離的情況。在這種情況下，傳導(dǎo)至可變電阻的熱量就不能有效地從金屬部釋放。在此，為了解決這一問題，發(fā)明者們發(fā)明了強(qiáng)化了金屬與可變電阻素體之間接合強(qiáng)度的可變電阻。
本發(fā)明所涉及的可變電阻具有具有體現(xiàn)電流電壓非線性特性的可變電阻素體和兩個(gè)電極部的可變電阻部；熱傳導(dǎo)率高于可變電阻素體的熱傳導(dǎo)率的金屬部；配置于可變電阻部與金屬部之間、分別與可變電阻部及金屬部相接合的以玻璃為主成分的緩沖部，兩個(gè)電極部以相互電絕緣且至少其一部分分別在可變電阻素體的外表面露出的方式配置在可變電阻素體上。
本發(fā)明所涉及的可變電阻，由于緩沖部分別與金屬部及可變電阻部相接合，可以使緩沖部與金屬部牢固地接合，并且可以使緩沖部與可變電阻部牢固地接合在一起。這樣，可以使金屬部與可變電阻部牢固地接合在一起。因此，可以使傳導(dǎo)至可變電阻的熱量有效地從金屬部散發(fā)。
優(yōu)選在緩沖部中同時(shí)包含，與可變電阻素體中所含物質(zhì)生成化合物或合金、并且與金屬部中所含物質(zhì)生成化合物或合金的物質(zhì)。
這樣，緩沖部中包含的物質(zhì)與金屬部中包含的物質(zhì)在緩沖部與金屬部的接合面上生成化合物或合金。因此，緩沖部與金屬部被更牢固地接合在一起。另外，緩沖部中包含的物質(zhì)與可變電阻素體中包含的物質(zhì)在緩沖部與可變電阻素體的接合面上生成化合物或合金。因此，緩沖部與可變電阻素體被更牢固地接合在一起。因此，金屬部與可變電阻部可以被更牢固地接合在一起。
優(yōu)選緩沖部中包含的物質(zhì)為Pd或Bi。這樣，緩沖部中包含的Pd或Bi分別與包含于金屬部的物質(zhì)及包含于可變電阻素體的物質(zhì)生成化合物或合金。這樣，緩沖部分別與可變電阻素體及金屬部更牢固地接合。因此，可變電阻素體與金屬部可以更牢固地接合在一起。
優(yōu)選金屬部的與緩沖部的接合面為粗糙面。在這種情況下，由于錨固效果(anchor effect)，可以提高金屬部與緩沖部之間的接合強(qiáng)度。此外，還可以緩和加熱時(shí)由于金屬部的膨脹率與緩沖部的膨脹率之差所引起的應(yīng)力。
本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置，是具有半導(dǎo)體發(fā)光元件和可變電阻的發(fā)光裝置，可變電阻具有具有體現(xiàn)電流電壓非線性特性的可變電阻素體和兩個(gè)電極部的可變電阻部；熱傳導(dǎo)率高于可變電阻素體的熱傳導(dǎo)率的金屬部；以及，配置在可變電阻部與金屬部之間的、分別與可變電阻部及金屬部相接合的以玻璃為主要成分的緩沖部，兩個(gè)電極部以相互電絕緣且至少其一部分分別在可變電阻素體的外表面露出的方式配置在可變電阻素體上，半導(dǎo)體發(fā)光元件以并聯(lián)連接于可變電阻的方式與兩個(gè)電極部物理連接且電連接。
本發(fā)明所涉及的發(fā)光裝置中，由于可變電阻的兩個(gè)電極部物理連接且電連接于半導(dǎo)體發(fā)光元件上，半導(dǎo)體發(fā)光元件上產(chǎn)生的熱量通過兩個(gè)電極部傳遞給可變電阻。在可變電阻上，由于緩沖部分別與金屬部及可變電阻部相接合，所以可以使緩沖部與金屬部牢固地接合，并且可以使緩沖部與可變電阻部牢固地接合。這樣，可以使金屬部與可變電阻部牢固地接合。從而可以將傳導(dǎo)至可變電阻的熱量從金屬部有效地散發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明，由于可以提供具有牢固地與可變電阻素體相接合的金屬部的可變電阻，可以防止金屬部與可變電阻素體之間的剝離，從而可以使傳導(dǎo)至可變電阻的熱量從金屬部有效地散發(fā)。因此可以提供可以有效散熱的可變電阻及發(fā)光裝置。


圖1為第1實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略立體示意圖。
圖2為第1實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。
圖3為第2實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。
圖4為第3實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。
圖5為第4實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。
圖6為第5實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。
圖7為第6實(shí)施方式所涉及的發(fā)光裝置的概略截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，其中，在附圖的說明中對(duì)同一要素標(biāo)以同一符號(hào)，省略重復(fù)說明。
(第1實(shí)施方式)參照?qǐng)D1與圖2說明第1實(shí)施方式所涉及的可變電阻V1的結(jié)構(gòu)。圖1為第1實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略立體示意圖。圖2為第1實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。可變電阻V1的形狀大致為長(zhǎng)方體，具有可變電阻部11、緩沖部12及金屬部13?？勺冸娮璨?1及金屬部13的形狀大致為長(zhǎng)方體。緩沖部12具有相對(duì)的主面12a及12b，主面12a與可變電阻部11的一個(gè)面相接合，主面12b與金屬部13的一個(gè)面相接合。
可變電阻部11具有可變電阻素體14、第一電極部15、第二電極部16及第三電極部17。
可變電阻素體14具有相對(duì)的面14a(外表面)及面14b；垂直于面14a及面14b的且互相相對(duì)的側(cè)面14c及側(cè)面14d；與側(cè)面14c及側(cè)面14d相鄰且好像相對(duì)的2個(gè)側(cè)面。可變電阻素體14為多層的可變電阻層層疊而成的疊層體。在實(shí)際的可變電阻V1中被一體化為多層可變電阻層之間的邊界難以目視辨認(rèn)的程度。在此，圖2為與面14a及側(cè)面14d垂直且通過第三電極部17的截面上的可變電阻V1的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
可變電阻層體現(xiàn)電流電壓非線性特性。可變電阻層包含作為主要成分的ZnO及作為副成分的Pr或Bi。這些副成分以金屬單質(zhì)或氧化物的方式存在于可變電阻層中。
第一電極部15及第二電極部16配置在可變電阻素體14的面14a上。從垂直于面14a的方向上看，第一電極部15及第二電極部16呈長(zhǎng)方形且相互之間具有間隔。第一電極部15以在可變電阻素體14的側(cè)面14c及與側(cè)面14c相鄰的兩個(gè)側(cè)面上露出的方式，延伸至面14a的邊緣。第二電極部16以在可變電阻素體14的側(cè)面14d及與側(cè)面14d相鄰的兩個(gè)側(cè)面上露出的方式，延伸至面14a的邊緣。
第一電極部15及第二電極部16以相互電絕緣的狀態(tài)配置。第一電極部15及第二電極部16的主面分別在可變電阻素體14的面14a上露出。
第三電極部17配置在可變電阻素體14的面14b上。第三電極部17以與第一電極部15及第二電極部16相對(duì)且夾住可變電阻素體14的方式配置。第三電極部17以與第一電極部15及第二電極部16相互電絕緣的狀態(tài)配置。
第三電極部17被配置為，從垂直于面14b的方向上看呈長(zhǎng)方形。第三電極部17的相對(duì)的主面中的一個(gè)主面17a從可變電阻素體14的面14b露出，另一個(gè)主面及側(cè)面位于可變電阻素體14的內(nèi)部。可變電阻素體14的面14b及從該面14b露出的第三電極部17的主面17a，形成可變電阻部11中的一個(gè)面11a。面11a為與可變電阻素體14的面14a相對(duì)的面。
第一電極部15及第二電極部16作為可變電阻V1的輸入輸出端子而起作用。此外，第一電極部15與第三電極部17夾住可變電阻素體14且相對(duì)，從垂直于面14a的方向看具有相互重疊的區(qū)域。第二電極部16與第三電極部17夾住可變電阻素體14且相對(duì)，從垂直于面14a的方向看具有相互重疊的區(qū)域。
在可變電阻V1中，配置有第一電極部15及第二電極部16的面14a與配置有第三電極部17的面14b之間的區(qū)域的可變電阻素體14，作為體現(xiàn)電流電壓非線性特性的區(qū)域而起作用。
從垂直于主面12a的方向看緩沖部12呈長(zhǎng)方形形狀。緩沖部12的主面12a與可變電阻部11的面11a具有相同形狀且與可變電阻部11的面11a相接合。即，緩沖部12的主面12a與可變電阻素體14的面14b及第三電極部17的主面17a相接合。
緩沖部12是由以玻璃為主要成分的材料形成的。此外，緩沖部12作為副成分包含有，與包含于可變電阻素體14中的物質(zhì)生成化合物或合金、并且與包含于金屬部13中的物質(zhì)生成化合物或合金的物質(zhì)。在本實(shí)施方式中，緩沖部12包含有Pd作為副成分。在可變電阻素體14中包含有Pr的情況下，在緩沖部12與可變電阻素體14的接合面上形成有Pr-Pd合金。在可變電阻素體14中包含有Bi的情況下，在緩沖部12與可變電阻素體14的接合面上形成有Bi-Pd合金。
通過在緩沖部12的主面12a與可變電阻素體14的面14b合在一起的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)，使緩沖部12與可變電阻素體14接合在一起。在可變電阻素體14中包含有Pr的情況下，在燒結(jié)時(shí)，由包含于可變電阻素體14中的Pr與包含于緩沖部12中的Pd來生成Pr-Pd合金。在可變電阻素體14中包含有Bi的情況下，在燒結(jié)時(shí)，由包含于可變電阻素體14中的Bi與包含于緩沖部12中的Pd來生成Bi-Pd合金。通過由包含于緩沖部12中的Pd與包含于可變電阻素體14中的Pr或Bi生成合金，緩沖部12與可變電阻素體14可以被牢固地接合。
緩沖部12的主面12b與金屬部13的一個(gè)面13a形狀相同并與面13a相接合。金屬部13的熱傳導(dǎo)率高于可變電阻素體14。此外，金屬部13含有Ag或Au。在金屬部13中含有Ag的情況下，在緩沖部12與金屬部13的接合面上生成Ag-Pd合金。在金屬部13中包含有Cu的情況下，在緩沖部12與金屬部13的接合面上生成Cu-Pd合金。
通過在緩沖部12的主面12b與金屬部13的面13a合在一起的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)，使緩沖部12與金屬部13接合在一起。在金屬部13中包含有Ag的情況下，在燒結(jié)時(shí)，由包含于金屬部13中的Ag與包含于緩沖部中的Pd生成Ag-Pd合金。在金屬部13中包含有Cu的情況下，在燒結(jié)時(shí)，由包含于金屬部13中的Cu與包含于緩沖部12中的Pd生成Cu-Pd合金。通過由包含于緩沖部12中的Pd與包含于金屬部13中的Ag或Cu生成合金，緩沖部12與金屬部13可以被牢固地接合。
此外，金屬部13的面13b為經(jīng)過軋花加工的粗糙面。這樣，緩沖部12進(jìn)入金屬部13的主面13b上的空隙而發(fā)揮錨固作用，由此提高金屬部13與緩沖部12之間的接合強(qiáng)度。此外，可以緩和燒結(jié)時(shí)由于金屬部13的膨脹率與緩沖部12的膨脹率不同而產(chǎn)生的應(yīng)力。
接著，針對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的可變電阻V1的制造過程進(jìn)行說明。首先，將組成可變電阻素體14的主要成分ZnO及副成分Pr或Bi的金屬或其氧化物以規(guī)定的比例混合，調(diào)整可變電阻材料。隨后，在可變電阻材料中加入有機(jī)粘結(jié)劑、有機(jī)溶劑、有機(jī)增塑劑等得到漿料。
將該漿料涂敷于薄膜上，干燥后得到生坯(green sheet)。接著，在生坯上形成對(duì)應(yīng)于第一～第三電極部15～17的電極部分。準(zhǔn)備在以Au顆?；騊t顆粒為主要成分的金屬粉末中混合有有機(jī)粘結(jié)劑及有機(jī)溶劑的導(dǎo)電膏，通過在可變電阻素體上印刷該導(dǎo)電膏并使其干燥而形成電極部分。
接著，將形成有電極部分的生坯及未形成有電極部分的生坯按規(guī)定的順序重疊而形成薄片疊層體。將這樣得到的薄片疊層體以芯片大小為單位進(jìn)行切割，得到對(duì)應(yīng)于可變電阻部11的素坯。接著，對(duì)素坯在180～400℃實(shí)施熱處理0.5～24小時(shí)左右，以進(jìn)行脫粘結(jié)劑。
接著，準(zhǔn)備包含玻璃為主要成分、Pd為副成分的緩沖部12。此外，準(zhǔn)備包含有Ag或Cu的一面經(jīng)過軋花加工的金屬部13。以規(guī)定的順序重疊上述素坯、緩沖部12及金屬部13，在800℃以上的溫度下同時(shí)進(jìn)行燒結(jié)。通過該燒結(jié)，在緩沖部12與可變電阻素體14之間的接合面上生成Pr-Pd合金或Bi-Pd合金，緩沖部12與可變電阻素體14被牢固地接合。此外，在緩沖部12與金屬部13之間的接合面上生成Ag-Pd合金或Cu-Pd合金，緩沖部12與金屬部13被牢固地接合。這樣，可變電阻部11與金屬部13被牢固地接合。
然而，在可變電阻層與金屬直接接合的情況下，接合強(qiáng)度弱，并且會(huì)出現(xiàn)可變電阻層與金屬之間相剝離的情況。
在本實(shí)施方式所涉及的可變電阻V1中，由于是可變電阻部11及金屬部13分別接合于緩沖部12的結(jié)構(gòu)，在使緩沖部12與金屬部13牢固地接合的同時(shí)，緩沖部12與可變電阻部11也可以被牢固地接合。這樣，金屬部13與可變電阻部11可以被牢固地接合。因此，傳導(dǎo)至可變電阻V1的熱量可以有效地從金屬部13散發(fā)。
在本實(shí)施方式所涉及的可變電阻V1中，在緩沖部12中包含有Pd，其與包含于可變電阻素體14中的Pr或Bi生成合金，并且還與包含于金屬部13的Ag或Cu生成合金。這樣，包含于緩沖部12的Pd與包含于可變電阻14中的Pr或Bi生成合金。這樣，緩沖部12與可變電阻部11被牢固地接合。此外，包含于緩沖部12的Pd與包含于金屬部13中的Ag或Cu在緩沖部12與金屬部13之間的接合面上生成合金。這樣，緩沖部12與金屬部13被牢固地接合。因此，可變電阻部11與金屬部13可以被更牢固地接合。
在本實(shí)施方式所涉及的可變電阻V1中，金屬部13的與緩沖部12的接合面、即主面12b為經(jīng)過軋花加工的粗糙面。這樣，提高了金屬部13與緩沖部12之間的接合強(qiáng)度。同時(shí)，可以緩和燒結(jié)時(shí)由于金屬部13與緩沖部12之間的膨脹率的不同而產(chǎn)生的應(yīng)力。
以上針對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，在不違背要旨的范圍內(nèi)有各種變化的可能。
在本實(shí)施方式中，可變電阻素體14中含有Pr或Bi、緩沖部12中含有Pd、且金屬部13中含有Ag或Cu，但不限于此?？勺冸娮杷伢w14中也可以同時(shí)含有Pr和Bi。此外，緩沖部12中只要包含分別與包含于可變電阻素體14中的物質(zhì)及包含于金屬部13中的物質(zhì)生成化合物或合金的物質(zhì)就可以。
例如，也可以是可變電阻素體14以ZnO為主要成分并含有Pr或Bi，緩沖部12含有Bi，且金屬部13含有Ag或Cu。在這種情況下，燒結(jié)時(shí)，包含于可變電阻素體14中的ZnO與包含于緩沖部12中的Bi進(jìn)行反應(yīng)從而生成化合物。由此，可變電阻部11與緩沖部12被牢固地接合。
此外，由包含于金屬部13中的Ag或Cu與包含于緩沖部12中的Bi生成Ag-Bi合金或Cu-Bi合金。這樣，金屬部13與緩沖部12被牢固地接合。因此，可變電阻部11與金屬部13可以被更牢固地接合。
此外，包含于可變電阻素體14中的ZnO與包含于緩沖部12中的Bi生成化合物的反應(yīng)，以及，Ag或Cu與Bi生成合金的反應(yīng)，在不到800℃的溫度下進(jìn)行。即，可以在不到800℃的溫度下接合可變電阻部11與緩沖部12、緩沖部12與金屬部13。在這種情況下，燒結(jié)上述素坯形成可變電阻部11以后，通過將可變電阻部11、緩沖部12及金屬部13重疊、并在不到800℃的溫度下進(jìn)行熱處理，可以使可變電阻部11與緩沖部12相接合，并且使緩沖部12與金屬部13相接合。
此外，例如也可以是可變電阻素體14以ZnO為主要成分并含有Pr或Bi，緩沖部12含有Pd及Bi，且金屬部13含有Ag或Cu。在這種情況下，燒結(jié)時(shí)，由包含于可變電阻素體14中的Pr或Bi與包含于緩沖部12中的Pd生成Pr-Pd合金或Bi-Pd合金。此外，由包含于可變電阻素體14中的ZnO與包含于緩沖部12中的Bi進(jìn)行反應(yīng)來生成化合物。這樣，可變電阻部11與緩沖部12被牢固地接合。
此外，由包含于金屬部13的Ag或Cu與包含于緩沖部12的Pd生成Ag-Pd合金或Cu-Pd合金。由包含于金屬部13的Ag或Cu與包含于緩沖部12的Bi生成Ag-Bi合金或Cu-Bi合金。這樣，金屬部13與緩沖部12被牢固地接合。因此，可變電阻部11與金屬部13可以被牢固地接合。
此外，由于緩沖部12包含有Pd及Bi，緩沖部12中含有的Pd及Bi、可變電阻素體14中含有的ZnO及Pr或Bi、以及、金屬部13中含有的Ag或Cu，在不到800℃的溫度下分別生成化合物或合金。即，在不到800℃的溫度下，可變電阻部11可以與緩沖部12相接合、緩沖部12可以與金屬部13相接合。在這種情況下，燒結(jié)上述素坯形成可變電阻部11后，通過將可變電阻部11、緩沖部12以及金屬部13重疊并在不到800℃的溫度下進(jìn)行熱處理，可以使可變電阻部11與緩沖部12、緩沖部12與金屬部13相接合。
(第2實(shí)施方式)參照?qǐng)D3說明第2實(shí)施方式所涉及的可變電阻V2的結(jié)構(gòu)。圖3為第2實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。對(duì)可變電阻V2的結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)與上述可變電阻V1的結(jié)構(gòu)的不同之處進(jìn)行說明?？勺冸娮鑆2具有可變電阻部21、上述緩沖部12及金屬部13。可變電阻部21具有可變電阻素體14、第一電極部15及第二電極部16。即，可變電阻V1與可變電阻V2的不同之處在于，可變電阻V2不具有第三電極部17。在可變電阻部21中，第一電極部15及第二電極部16與上述的相同，作為可變電阻V2的輸入輸出端子而起作用，可變電阻素體14作為體現(xiàn)電流電壓非線性特性的區(qū)域而起作用。此外，可變電阻部21的與緩沖部12相接合的面21a為可變電阻素體14的面14b。
與上述第1實(shí)施方式相同，可變電阻部21的面14b與緩沖部12的主面12a相接合。在可變電阻部21與緩沖部12的接合面上，包含于緩沖部12的Pd與包含于可變電阻素體14的Pr或Bi生成合金。這樣，緩沖部12與可變電阻素體14被牢固地接合。緩沖部12與金屬部13與在第一實(shí)施方式中一樣被牢固地接合。這樣，金屬部13與可變電阻部21可以被牢固地接合。因此，傳導(dǎo)至可變電阻V2的熱量可以有效地從金屬部13散發(fā)。
(第3實(shí)施方式)參照?qǐng)D4說明第3實(shí)施方式所涉及的可變電阻V3的結(jié)構(gòu)。圖4為第3實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。對(duì)可變電阻V3的結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)與上述可變電阻V1的結(jié)構(gòu)的不同之處進(jìn)行說明?？勺冸娮鑆3具有與可變電阻部11的結(jié)構(gòu)不同的可變電阻部31、上述緩沖部12及金屬部13?？勺冸娮璨?1大致呈長(zhǎng)方體形狀，具有可變電阻素體34、第一電極部35及第二電極部36。
可變電阻素體34大致呈長(zhǎng)方體形狀，具有相對(duì)的面34a及34b、與面34a及面34b垂直且相對(duì)的側(cè)面34c及側(cè)面34d、以及與側(cè)面34c及側(cè)面34d相鄰的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面。此外，與第1實(shí)施方式相同，可變電阻素體34體現(xiàn)電流電壓非線性特性?？勺冸娮杷伢w34包含有主要成分ZnO以及副成分Pr或Bi。
第一電極部35與第二電極部36以相對(duì)且夾住可變電阻素體34的一部分的方式配置在變電阻素體34中。第一電極部35與第二電極部36形成為板狀，從垂直于可變電阻素體34的面34a的方向上看大致呈長(zhǎng)方形形狀。
第一電極部35及第二電極部36與可變電阻素體34的面34a相平行地配置。第一電極部35位于可變電阻素體34的面34a側(cè)，第二電極部36位于可變電阻素體34的面34b側(cè)。此外，第一電極部35與第二電極部36在與側(cè)面34c及側(cè)面34d相對(duì)的方向上相互錯(cuò)開地配置。第一電極部35偏向側(cè)面34c、第二電極部36偏向側(cè)面34d。
第一電極部35的位于可變電阻素體34的側(cè)面34c側(cè)的端面35a從可變電阻素體34的側(cè)面34c露出。此外，可變電阻素體34的面34a與側(cè)面34c之間所形成的角的部分被切去，第一電極部35的兩個(gè)主面中可變電阻素體34的面34a側(cè)的主面35b的端面35a側(cè)的部分，從可變電阻素體34露出。與第一電極部35的端面35a相對(duì)的端面位于可變電阻素體34內(nèi)。
第二電極部36的位于可變電阻素體34的側(cè)面34d側(cè)的端面36a從可變電阻素體34的側(cè)面34d露出。此外，可變電阻素體34的面34a及側(cè)面34d之間所形成的角的部分被切去，第二電極部36的兩個(gè)主面中可變電阻素體34的面34a側(cè)的主面36b的端面36a側(cè)的部分，從可變電阻素體34露出。與第二電極部36的端面36a相對(duì)的端面位于可變電阻素體34內(nèi)。
第二電極部36的位于可變電阻素體34的面34b側(cè)的主面36c從可變電阻素體34的面34b露出。可變電阻素體34的面34b及從該面34b露出的第二電極部36的主面36c形成可變電阻部31中的一個(gè)面31a。面31a為與可變電阻素體34的面34a相對(duì)的面。
第一電極部35與第二電極部36以相互電絕緣的狀態(tài)配置。第一電極部35與第二電極部36各自的主面35b及36b的一部分分別從可變電阻素體34的面34a露出。
第一電極部35與第二電極部36作為可變電阻V3的輸入輸出端子的而起作用。此外，第一電極部35和第二電極部36具有，夾住可變電阻素體34的一部分互相相對(duì)、并且從垂直于面34a的方向上看相互重疊的區(qū)域。在可變電阻V3中，可變電阻素體34的第一電極部35與第二電極部36之間的區(qū)域主要作為體現(xiàn)電流電壓非線性特性的區(qū)域而起作用。
在本實(shí)施方式中，可變電阻部31的面31a與緩沖部12的主面12a相接合。即，可變電阻素體34的面34b與緩沖部12的主面12a相接合。與第1實(shí)施方式相同，在可變電阻素體34與緩沖部12的接合面上，包含于緩沖部12中的Pd與包含于可變電阻素體34中的Pr或Bi生成合金。這樣，緩沖部12與可變電阻素體34被牢固地接合。與在第1實(shí)施方式中相同，緩沖部12與金屬部13被牢固地接合。這樣，金屬部13與可變電阻部31可以被牢固地接合。因此，傳導(dǎo)至可變電阻V3的熱量可以有效地從金屬部13散發(fā)。
(第4實(shí)施方式)參照?qǐng)D5說明第4實(shí)施方式所涉及的可變電阻V4的結(jié)構(gòu)。圖5為第4實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。對(duì)可變電阻V4的結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)與上述可變電阻V1的結(jié)構(gòu)的不同之處進(jìn)行說明?？勺冸娮鑆4具有與可變電阻部11的結(jié)構(gòu)不同的可變電阻部41，和上述緩沖部12及金屬部13?？勺冸娮璨?1大致呈長(zhǎng)方體形狀，具有可變電阻素體44、第一電極部45及第二電極部46。
可變電阻素體44大致呈長(zhǎng)方體形狀，具有相對(duì)的面44a及面44b、與面44a及面44b垂直且互相相對(duì)的側(cè)面44c及側(cè)面44d、以及與側(cè)面44c及側(cè)面44d相鄰的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面。此外，與第1實(shí)施方式相同，可變電阻素體44體現(xiàn)電流電壓非線性特性?？勺冸娮杷伢w44包含有主要成分ZnO以及副成分Pr或Bi。
第一電極部45具有第一內(nèi)部電極部45a及導(dǎo)體部45b。第二電極部46具有第二內(nèi)部電極部46a及導(dǎo)體部46b。第一內(nèi)部電極部45a及第二內(nèi)部電極部46a以互相相對(duì)且夾住可變電阻素體44的一部分的方式配置在可變電阻素體44中。第一內(nèi)部電極部45a與第二內(nèi)部電極部46a被形成為板狀，從垂直于可變電阻素體44的面44a的方向上看大致呈長(zhǎng)方形形狀。第一內(nèi)部電極部45a與第二內(nèi)部電極部46a的全部外表面被可變電阻素體44覆蓋且相互電絕緣。
第一內(nèi)部電極部45a及第二內(nèi)部電極部46a與可變電阻素體44的面44a相平行地配置。第一內(nèi)部電極部45a位于可變電阻素體44的面44a側(cè)，第二內(nèi)部電極部46a位于可變電阻素體44的面44b側(cè)。此外，第一內(nèi)部電極部45a及第二內(nèi)部電極部46a在與側(cè)面44c及側(cè)面44d相對(duì)的方向上相互錯(cuò)開地配置。第一內(nèi)部電極部45a偏向側(cè)面44c、第二內(nèi)部電極部46a偏向側(cè)面44d。
導(dǎo)體部45b被形成為板狀，從垂直于可變電阻素體44的側(cè)面44c的方向上看呈長(zhǎng)方形形狀。導(dǎo)體部45b的主面位于可變電阻素體44的內(nèi)部、與可變電阻素體44的側(cè)面44c平行且比第一內(nèi)部電極45a更靠近側(cè)面44c側(cè)。
導(dǎo)體部45b與第一內(nèi)部電極部45a的可變電阻素體44的側(cè)面44c側(cè)的端面物理連接且電連接。此外，導(dǎo)體部45b的相對(duì)的端面的其中之一在可變電阻素體44的面44a露出，另一個(gè)端面在可變電阻素體44的面44b露出。此外，導(dǎo)體部45b與導(dǎo)體部46b及第二內(nèi)部電極部46a電絕緣。
導(dǎo)體部46b被形成為板狀，從垂直于可變電阻素體44的側(cè)面44d的方向上看呈長(zhǎng)方形形狀。導(dǎo)體部46b的主面位于可變電阻素體44的內(nèi)部、與可變電阻素體44的側(cè)面44d平行且比第二內(nèi)部電極46a更靠近側(cè)面44d側(cè)。
導(dǎo)體部46b與第二內(nèi)部電極部46a的可變電阻素體44的側(cè)面44d側(cè)的端面物理連接且電連接。此外，導(dǎo)體部46b的相對(duì)的端面的其中之一在可變電阻素體44的面44a露出，另一個(gè)端面在可變電阻素體44的面44b露出。此外，導(dǎo)體部46b與導(dǎo)體部45b及第一內(nèi)部電極部45a電絕緣。
第一內(nèi)部電極部45與第二內(nèi)部電極部46以相互電絕緣的狀態(tài)配置。第一電極部45與第二電極部46各自的導(dǎo)體部45b、46b的一個(gè)端面分別從可變電阻素體44的面44a露出。
導(dǎo)體部45b及導(dǎo)體部46b作為可變電阻V4的輸入輸出端子而起作用。此外，第一內(nèi)部電極部45a及第二內(nèi)部電極部46a具有，夾住可變電阻素體44的一部分互相相對(duì)、并且從垂直于面44a的方向上看相互重疊的區(qū)域。在可變電阻V4中，可變電阻素體44的第一內(nèi)部電極部45a與第二內(nèi)部電極部46a之間的區(qū)域主要作為體現(xiàn)電流電壓非線性特性的區(qū)域而起作用。
在本實(shí)施方式中，可變電阻部41的面44b與緩沖部12的主面12a相接合。與第1實(shí)施方式相同，在可變電阻部41與緩沖部12的接合面上，包含于緩沖部12中的Pd與包含于可變電阻素體44中的Pr或Bi生成合金。這樣，緩沖部12與可變電阻素體44被牢固地接合。與在第1實(shí)施方式相同，緩沖部12與金屬部13被牢固地接合。這樣，金屬部13與可變電阻部41也可以被牢固地接合。因此，傳導(dǎo)至可變電阻V4的熱量可以有效地從金屬部13散發(fā)。
(第5實(shí)施方式)參照?qǐng)D6說明第5實(shí)施方式所涉及的可變電阻V5的結(jié)構(gòu)。圖6為第5實(shí)施方式所涉及的可變電阻的概略截面示意圖。對(duì)可變電阻V5的結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)與上述可變電阻V4的結(jié)構(gòu)的不同之處進(jìn)行說明。可變電阻V5具有與可變電阻部41的結(jié)構(gòu)不同的可變電阻部51、上述緩沖部12及金屬部13。
可變電阻部51具有第二內(nèi)部電極部56a，以代替上述可變電阻部41中所具有的第二內(nèi)部電極部46a。在可變電阻部51中，第二內(nèi)部電極部56a的配置位置與可變電阻部41中的第二內(nèi)部電極部46a的位置不同。第二內(nèi)部電極部56a以如下方式配置互相相對(duì)的主面中的可變電阻素體44的外側(cè)的主面在可變電阻素體44的面44b上露出。即，第二內(nèi)部電極部56a的互相相對(duì)的主面中的可變電阻素體44的外側(cè)的主面與緩沖部12的主面12a相接合。
與可變電阻V4相同，可變電阻V5中，導(dǎo)體部45b及導(dǎo)體部46b作為可變電阻V5的輸入輸出端子而起作用。此外，第一內(nèi)部電極部45a及第二內(nèi)部電極部56a具有，夾住可變電阻素體44的一部分互相相對(duì)、并且從垂直于面44a的方向上看相互重疊的區(qū)域。在可變電阻V5中，可變電阻素體44中的第一內(nèi)部電極部45a與第二內(nèi)部電極部56a之間的區(qū)域，主要作為體現(xiàn)電流電壓非線性的區(qū)域而起作用。
在本實(shí)施方式中，可變電阻素體44的面44b與緩沖部12的主面12a相接合。與第1實(shí)施方式相同，在可變電阻素體44與緩沖部12的接合面上，包含于緩沖部12的Pd與包含于可變電阻素體44的Pr或Bi生成合金。這樣，緩沖部12與可變電阻素體44被牢固地接合。與在第一實(shí)施方式相同，緩沖部12與金屬部13被牢固地接合。這樣，金屬部13與可變電阻部51可以被牢固地接合。因此，傳導(dǎo)至可變電阻V5的熱量可以有效地從金屬部13散發(fā)。
(第6實(shí)施方式)參照?qǐng)D7說明第6實(shí)施方式所涉及發(fā)光裝置LE的結(jié)構(gòu)。圖7為第6實(shí)施方式所涉及的發(fā)光裝置的概略截面示意圖。發(fā)光裝置LE具有，例如上述的可變電阻V1，和與該可變電阻V1電連接的半導(dǎo)體發(fā)光元件61。圖7為在包含有第三電極部17的平面上切斷發(fā)光裝置LE時(shí)的截面結(jié)構(gòu)的示意圖。
半導(dǎo)體發(fā)光元件61為GaN(氮化鎵)系半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LEDLight-Emitting Diode)，具有基板62和在該基板62上形成的層結(jié)構(gòu)體LS。由于GaN系半導(dǎo)體LED是公知的，故省略其說明?；?2為由藍(lán)寶石形成的光學(xué)透明且具有電絕緣性的基板。層結(jié)構(gòu)體LS包含層疊的n型(第1導(dǎo)電型)半導(dǎo)體區(qū)域63、發(fā)光層64及p型(第2導(dǎo)電型)半導(dǎo)體區(qū)域65。半導(dǎo)體發(fā)光元件61對(duì)應(yīng)于施加在n型半導(dǎo)體區(qū)域63與p型半導(dǎo)體區(qū)域65之間的電壓而發(fā)光。
n型的半導(dǎo)體區(qū)域63包含n型氮化物半導(dǎo)體而形成。在本實(shí)施方式中，n型的半導(dǎo)體區(qū)域63是使GaN在基板62上外延生長(zhǎng)而形成的，添加例如Si作為n型摻雜劑而具有n型導(dǎo)電性。此外，n型的半導(dǎo)體區(qū)域63也可以具有折射率小于發(fā)光層64且能帶間隙變得更寬的構(gòu)成。在這種情況下，n型的半導(dǎo)體區(qū)域63對(duì)于發(fā)光層64起到作為下部包層的作用。
發(fā)光層64形成在n型半導(dǎo)體區(qū)域63上，通過由n型半導(dǎo)體區(qū)域63及p型半導(dǎo)體區(qū)域65提供的載流子(電子及空穴)的再結(jié)合而在發(fā)光區(qū)域中發(fā)光。發(fā)光層64可以是例如勢(shì)壘層與阱層在多個(gè)周期內(nèi)相互層疊的多重量子阱(MQWMultiple Quantum Well)結(jié)構(gòu)。在這種情況下，勢(shì)壘層與阱層由InGaN形成，通過適當(dāng)選擇In(銦)的組成，使勢(shì)壘層的能帶間隙比阱層的能帶間隙大。發(fā)光區(qū)域形成于發(fā)光層64中注入了載流子的區(qū)域。
p型的半導(dǎo)體區(qū)域65包含p型氮化物半導(dǎo)體而形成。在本實(shí)施方式中，p型的半導(dǎo)體區(qū)域65由使AlGaN在發(fā)光層64上外延生長(zhǎng)而形成，由于添加例如Mg作為p型摻雜劑而具有p型導(dǎo)電性。此外，p型的半導(dǎo)體區(qū)域65也可以具有使折射率小于發(fā)光層64且能帶間隙變得更寬的構(gòu)成。在這種情況下，p型的半導(dǎo)體區(qū)域65對(duì)于發(fā)光層64起到作為上部包層的作用。
在n型半導(dǎo)體區(qū)域63上形成有陰極電極66。陰極電極66由導(dǎo)電性材料形成，在與n型半導(dǎo)體區(qū)域63之間實(shí)現(xiàn)歐姆接觸。在p型半導(dǎo)體區(qū)域65上形成有陽極電極67。陽極電極67由導(dǎo)電性材料形成，在與p型半導(dǎo)體區(qū)域65之間實(shí)現(xiàn)歐姆接觸。在陰極電極66及陽極電極67上形成有突起電極68。
在具有上述構(gòu)成的半導(dǎo)體發(fā)光元件61中，在陽極電極67(突起電極68)與陰極電極66(突起電極68)之間施加規(guī)定的電壓而流過電流時(shí)，在發(fā)光層64的發(fā)光區(qū)域發(fā)光。
半導(dǎo)體發(fā)光元件61突起連接于第一電極部15及第二電極部16。即，陰極電極66通過突起電極68與第一電極部15電連接且物理連接。陽極電極67通過突起電極68與第二電極部16電連接且物理連接。這樣，可變電阻V1并列連接于半導(dǎo)體發(fā)光元件61。由此，可以通過可變電阻V1保護(hù)半導(dǎo)體發(fā)光元件61不受ESD電涌的影響。
在發(fā)光裝置LE中，半導(dǎo)體發(fā)光元件61的突起電極68與可變電阻V1的第一電極部15及第二電極部16物理連接且電連接，因此也被熱連接。這樣，在半導(dǎo)體發(fā)光元件61中產(chǎn)生的熱量，通過突起電極68、第一電極部15及第二電極部16傳導(dǎo)給可變電阻V1。在可變電阻V1中，由于具有可變電阻部11及金屬部13分別與緩沖部12相接合的構(gòu)成，在使緩沖部12與金屬部13牢固地接合的同時(shí)，還可以使緩沖部12與可變電阻部11牢固地接合。這樣，金屬部13與可變電阻部11可以被牢固地接合。因此，傳導(dǎo)至可變電阻V1的熱量可以有效地從金屬部13散發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種可變電阻，其特征在于，具有具有體現(xiàn)電流電壓非線性特性的可變電阻素體和兩個(gè)電極部的可變電阻部；熱傳導(dǎo)率比所述可變電阻素體的熱傳導(dǎo)率高的金屬部；以及配置于所述可變電阻部及所述金屬部之間的、分別與所述可變電阻部及所述金屬部相接合且以玻璃為主要成分的緩沖部，所述兩個(gè)電極部，以相互電絕緣且其至少一部分分別從所述可變電阻素體的外表面露出的方式，配置在可變電阻素體上。
2.如權(quán)利要求1所述的可變電阻，其特征在于，在所述緩沖部中包含，與所述可變電阻素體中所包含的物質(zhì)生成化合物或合金、并且與所述金屬部中所包含的物質(zhì)生成化合物或合金的物質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的可變電阻，其特征在于，所述緩沖部中包含的所述物質(zhì)為Pd或Bi。
4.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)所述的可變電阻，其特征在于，所述金屬部的與所述緩沖部的接合面為粗糙面。
5.一種發(fā)光裝置，具有半導(dǎo)體發(fā)光元件和可變電阻，其特征在于，所述可變電阻具有具有體現(xiàn)電壓非線性特性的可變電阻素體和兩個(gè)電極部的可變電阻部；熱傳導(dǎo)率比所述可變電阻素體的熱傳導(dǎo)率高的金屬部；以及配置在所述可變電阻部與所述金屬部之間的、分別與所述可變電阻部及所述金屬部相接合的以玻璃為主要成分的緩沖部，所述兩個(gè)電極部，以相互電絕緣且其至少一部分分別從所述可變電阻素體的外表面露出的方式，配置在所述可變電阻素體上，所述半導(dǎo)體發(fā)光元件以并列連接于所述可變電阻的方式與所述兩個(gè)電極部物理連接且電連接。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于，在所述緩沖部中包含，與所述可變電阻素體中所包含的物質(zhì)生成化合物或合金、并且與所述金屬部中所包含的物質(zhì)生成化合物或合金的物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述緩沖部中所包含的物質(zhì)為Pd或Bi。
8.如權(quán)利要求5～7的任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述金屬部的與所述緩沖部的接合面為粗糙面。
全文摘要
本發(fā)明的可變電阻具有可變電阻部、金屬部和緩沖部。可變電阻部具有體現(xiàn)電流電壓非線性特性的可變電阻素體和兩個(gè)電極部。金屬部的熱傳導(dǎo)率高于可變電阻素體的熱傳導(dǎo)率。緩沖部配置于可變電阻部與金屬部之間，分別與可變電阻部及金屬部相接合且以玻璃為主要成分。兩個(gè)電極部相互電絕緣且以至少一部分分別在可變電阻素體的外表面露出的方式配置于可變電阻素體中。
文檔編號(hào)H01L25/00GK101047052SQ20071008949
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者齋藤洋, 佐藤弘幸, 田中均, 沼田真, 武內(nèi)吾郎 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社