特許 5773178 積層型電子部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5773178

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月2日

(54)【発明の名称】積層型電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01P 7/08 20060101AFI20150813BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20150813BHJP

【ＦＩ】

   H01P7/08

   H05K1/02 P

   H05K1/02 C

【請求項の数】2

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-104305(P2014-104305)

(22)【出願日】2014年5月20日

(62)【分割の表示】特願2010-244666(P2010-244666)の分割

【原出願日】2010年10月29日

(65)【公開番号】特開2014-180035(P2014-180035A)

(43)【公開日】2014年9月25日

【審査請求日】2014年5月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100365

【弁理士】

【氏名又は名称】増子 尚道

(72)【発明者】

【氏名】木村 一成

(72)【発明者】

【氏名】中村 淳一

(72)【発明者】

【氏名】木島 壯氏

(72)【発明者】

【氏名】阿部 勇雄

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 誉裕

(72)【発明者】

【氏名】荒木 敏明

【審査官】 佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３５６９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３３２９０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ １／２０

Ｈ０１Ｐ ７／０６

Ｈ０１Ｐ ７／０８

Ｈ０５Ｋ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一配線層および第二配線層を含む２層以上の配線層と、
前記第一配線層と前記第二配線層の間に介在された絶縁層と、
前記絶縁層を貫通して前記第一配線層に備えられた第一導体と前記第二配線層に備えられた第二導体とを電気的に接続する貫通導体と、
１以上の共振器と
を備えた積層型電子部品であって、
前記貫通導体は、
前記第一導体との接続部である一端部に備えられた、前記第一導体に向かうにつれ径が大きくなった拡径部と、
前記第二導体との接続部である他端部に備えられた、前記第二導体に向かうにつれ径が大きくなった拡径部と
を有し、
前記共振器に前記貫通導体が接続されている
ことを特徴とする積層型電子部品。

【請求項2】

前記貫通導体は、前記絶縁層を貫通する貫通孔に充填された導電材料からなる
請求項１に記載の積層型電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層型電子部品に係り、特に、フィルタのような共振器を含む積層型電子部品に好ましく適用できる貫通導体（スルーホール）の構造に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の配線層を備えた積層体の内部導体により回路を形成し、様々な機能を持たせた各種の積層型電子部品が提供されている。例えば、セラミック積層体の内部配線層に共振器を備えた積層型フィルタは、携帯電話機や無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Bluetooth）、ＷｉＭＡＸ等の高周波無線通信システムにおいて周波数を選択し不要波を除去する機能を営み、これら通信システムにおける主要な構成部品のひとつとなっている。

【0003】

積層体としては、例えば小型・高集積化に有利なセラミック積層体が使用され、複数枚のセラミックグリーンシートの表面に導体パターンを形成し、これらを積み重ねて加熱圧着した後、チップ化し焼成することにより作製される。また、積層体内部の異なる配線層に配した電極同士を電気的に接続するには、絶縁層を貫通して上下に（積層方向に）延びる貫通導体（スルーホール）が用いられる。

【0004】

また、スルーホールを開示するものとして下記特許文献がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平２−１３４８８９号公報

【特許文献2】特開平４−１０５３９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記フィルタのような共振現象を利用する電子部品では、良好な電気特性を得るために高いＱ値（Quality factor）が求められる。

【0007】

ところが、近年の電子機器の小型薄型化の要請に伴い、これらを構成する電子部品に対する小型低背化の要求が強く、高いＱ値を実現することが難しくなってきている。部品を小型低背化すればその分電極同士が近接しあるいはインダクタ導体を引き回すスペースが小さくならざるを得ず、共振器のＱ値は一般に部品サイズと相反する関係にあるからである。

【0008】

一方、小型低背で良好な特性を実現するため、例えば共振器を構成する導体パターンの配置や形状など様々な工夫が従来からなされている。しかしながら、電子機器の多機能・高機能化の進展は著しく、これに対応可能な高Ｑを実現できる部品構造が今後も益々求められると考えられる。

【0009】

そこで、本発明は従来のように共振器自体を改良するのではなく、それらを接続する導体、特に配線層間を接続するスルーホールと言う新たな着眼点から高Ｑを実現する。なお、上記特許文献記載の発明はスルーホールに関するものではあるが、いずれもホール内に充填する導電ペーストの流入不足やバラツキによる接続不良を防ぐものであって、スルーホールと共振特性の関係を開示するものでも示唆するものでもない。

【0010】

したがって、本発明の目的は、積層型電子部品において共振器のＱ値を高め、これにより当該電子部品の電気的特性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る積層型電子部品は、第一配線層および第二配線層を含む２層以上の配線層と、前記第一配線層と前記第二配線層の間に介在された絶縁層と、前記絶縁層を貫通して前記第一配線層に備えられた第一導体と前記第二配線層に備えられた第二導体とを電気的に接続する貫通導体とを備えた積層型電子部品であって、前記貫通導体は、前記第一導体との接続部である一端部に、前記第一導体に向かうにつれ径が大きくなった拡径部を有する。

【0012】

本発明に係る電子部品は、絶縁層により互いに絶縁された異なる配線層に配置された第一導体と第二導体とを電気的に接続する貫通導体を有するが、この貫通導体の一端部に拡径部を備えている。この拡径部は、当該貫通導体が接続される第一導体に向かって次第に径が大きくなるテーパー状の形状を有する。

【0013】

本願発明者は、共振器を構成する導体パターンの配置や形状等に関する従来から行われている共振器自体の改良に囚われず、配線層間を接続する貫通導体に着目して検討を重ねる中で本願発明を完成するに至った。すなわち、フィルタ内に設けられる貫通導体の端部形状を上記のようにテーパー状にするとＱ値が向上することを本発明者は見出した。この詳細については、シミュレーション結果に基づいて後の実施の形態の説明においてさらに述べる。

【0014】

また上記のような拡径部は、貫通導体の一端部だけなく他端部にも備えることが望ましい。したがって本発明の一態様では、前記貫通導体が、前記第二導体との接続部である他端部に、前記第二導体に向かうにつれ径が大きくなった拡径部をさらに有する。

【0015】

上記貫通導体は、絶縁層を貫通する貫通孔に充填された導電材料からなること、すなわちホール内に導電材料が充填された所謂フィルドビアとすることが好ましい。当該貫通導体における電気抵抗を小さくするとともに、積層体内部に空洞が存在すると後の加熱工程（例えばリフロー工程）における熱膨張によって積層体にクラックが生じて当該電子部品の機械的強度が低下するおそれがあるからである。貫通孔に導電材料が充填された貫通導体とすることによりこのような不具合の発生を防ぎ、当該電子部品の信頼性を向上させることが出来る。なお、このような貫通導体は、端部に上記拡径部を備えるように積層体内に形成した貫通孔内に例えば導電性ペーストを充填することにより、あるいは、めっき金属を析出させること等により形成することが可能である。

【0016】

本発明の典型的な構成例として上記積層型電子部品は、１以上の共振器又はインダクタを含み、この共振器又はインダクタに上記貫通導体が接続されている。なお、本発明に言う貫通導体は、必ずしも共振器又はインダクタに直接接続されているものに限定されず、例えば入力キャパシタや出力キャパシタ等の他の回路要素を介して間接的に共振器やインダクタに接続されたものであっても良いし、共振器やインダクタ以外の導体同士（例えば入力端子電極や出力端子電極、グランド電極など）を接続するものであっても構わない。

【0017】

また、本発明に言う電子部品は、例えばチップフィルタやチップインダクタのように単一の機能を備えた単体部品（所謂チップ部品）に限られず、例えば無線ＬＡＮモジュールや携帯通信端末のフロントエンドモジュールのような積層基板内に複数の電気的機能素子を備えた電子モジュールを含むものである。また、電子部品の種類についても、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、デュプレクサ、ダイプレクサ等のフィルタ類に限られず、ＶＣＯ（電圧制御発振器）等の発振器やミキサなど、電気特性として高いＱ値が要求される各種の電子部品やモジュールを含む。

【0018】

なお、本発明の特徴である前記拡径部の形状について別の表現をすれば、第一導体（又は第二導体）との接続面に向け広がった円錐台状の接続部、あるいは逆に第一導体（又は第二導体）側から見た場合には、貫通導体の中間部に向け径が次第に小さくなったすり鉢状の接続部と言うことも出来る。

【0019】

また本発明の好ましい一態様は、次のような構造を有する。
前記貫通導体は、直径が略一定の中間部と、円錐台状の前記拡径部とを備え、当該拡径部は、前記中間部から連続して備えられて当該中間部との接続面である一端面の直径が当該中間部の直径と略同一で、かつ他端面が前記一端面より大きな直径を有し、前記中間部の直径をＨ、前記拡径部の他端面の直径をＰ、拡径部の高さをＬとしたときに、Ｐが略（２Ｌ＋Ｈ）である。後の実施形態の説明において明らかにするが、拡径部の形状についてこのような構造を採用すればＱ値をより向上させることが出来る。

【0020】

本発明に係る積層型電子部品の製造方法は、上記のような拡径部を有し、異なる配線層に配置した導電膜同士を電気的に接続する貫通導体を備えた積層型電子部品を製造する方法である。

【0021】

具体的には、第一の製造方法は、上記拡径部を形成した後にセラミックグリーンシートを積層するもので、第一のセラミックグリーンシートに一方の面から他方の面に向け次第に径が小さくなったテーパー状の貫通孔を形成する工程と、第二のセラミックグリーンシートに一方の面から他方の面に向け次第に径が小さくなったテーパー状の貫通孔を形成する工程と、前記第一のセラミックグリーンシートの前記貫通孔に導電材料を充填することにより前記貫通導体の一端部を形成する工程と、前記第二のセラミックグリーンシートの前記貫通孔に導電材料を充填することにより前記貫通導体の他端部を形成する工程と、前記貫通導体の一端部と電気的に接続されるように第一の導電膜を前記第一のセラミックグリーンシートの前記一方の面に配する工程と、前記貫通導体の他端部と電気的に接続されるように第二の導電膜を前記第二のセラミックグリーンシートの前記一方の面に配する工程と、前記第一のセラミックグリーンシートの他方の面と、前記第二のセラミックグリーンシートの一方の面が対向するように、前記第一のセラミックグリーンシートおよび前記第二のセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層する工程とを含む。

【0022】

なお、上記第一の製造方法では、第一のセラミックグリーンシートと第二のセラミックグリーンシートに間には他のセラミックグリーンシートが介在されていて良く、このような構造を採る場合には、貫通導体の一端部と他端部との間に、当該他のセラミックグリーンシートによって形成された貫通導体の中間部が備えられ、これら貫通導体の一端部と中間部と他端部とにより当該貫通導体が構成されることとなる。

【0023】

また、第一のセラミックグリーンシートの上記一方の面側、ならびに第二のセラミックグリーンシートの一方の面側にも他のセラミックグリーンシートが積層されて良い。さらに、第一のセラミックグリーンシートの上記一方の面には、貫通導体の一端部に電気的に接続するように第一導体を、また第二のセラミックグリーンシートの上記一方の面には、貫通導体の他端部に電気的に接続するように第二導体をそれぞれ配する。

【0024】

また、上記第一の製造方法の好ましい態様では、第一のセラミックグリーンシートに形成する貫通孔の他方の面側の径と、第二のセラミックグリーンシートに形成する貫通孔の他方の面側の径とが略等しく、当該製造方法がさらに、第一のセラミックグリーンシートに形成する貫通孔の他方の面側の径および第二のセラミックグリーンシートに形成する貫通孔の他方の面側の径と略等しい径の貫通孔を１枚以上の第三のセラミックグリーンシートの各々に形成する工程と、当該１枚以上の第三のセラミックグリーンシートに形成した貫通孔に導電材料を充填することにより前記貫通導体の１つ以上の中間部を各第三のセラミックグリーンシートに形成する工程とを含み、前記複数のセラミックグリーンシートを積層する工程は、第一のセラミックグリーンシートと第二のセラミックグリーンシートとの間に前記１枚以上の第三のセラミックグリーンシートが介在されかつ前記貫通導体の１つ以上の中間部が互いに電気的に接続されかつ当該貫通導体の１つ以上の中間部の一方の端部が前記貫通導体の一端部と電気的に接続されかつ当該貫通導体の１つ以上の中間部の他方の端部が前記貫通導体の他端部と電気的に接続されるように、前記第一のセラミックグリーンシート、前記第三のセラミックグリーンシートおよび前記第二のセラミックグリーンシートを含む複数のセラミックグリーンシートを積層する。

【0025】

また本発明に係る第二の製造方法は、複数枚のセラミックグリーンシートを積層した後に上記拡径部を形成するものである。

【0026】

具体的にはこの第二の製造方法は、異なる配線層に配置した導電膜同士を電気的に接続する貫通導体を備えた積層型電子部品を製造する方法であって、２枚以上のセラミックグリーンシートを積層して積層シートを作製する工程と、当該積層シートに貫通導体を形成するための貫通孔を穿設する工程と、前記貫通孔の一端から前記貫通孔の中間部に向かうにつれ次第に径が小さくなるように前記貫通孔の一端部をテーパー状に加工する工程と、前記貫通孔の他端から前記貫通孔の中間部に向かうにつれ次第に径が小さくなるように前記貫通孔の他端部をテーパー状に加工する工程と、前記貫通孔に導電材料を充填して前記貫通導体を形成する工程と、当該貫通導体の一端部と電気的に接続するように第一の導電膜を配する工程と、当該貫通導体の他端部と電気的に接続するように第二の導電膜を配する工程とを含む。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、積層型電子部品において共振器のＱ値を高め、これにより当該電子部品の電気的特性を向上させることが出来る。

【0028】

本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基づいて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。また各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品を透視状態で模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、前記実施形態に係る積層型電子部品（実施形態１）を模式的に示す断面図である。

【図3】図３は、前記実施形態に係る積層型電子部品の別の構造（実施形態２）を示す断面図である。

【図4】図４は、前記実施形態との比較例（比較例１）に係る積層型電子部品の構造を示す断面図である。

【図5】図５は、前記実施形態との比較例（比較例２，３）に係る積層型電子部品の構造を示す断面図である。

【図6】図６は、前記実施形態との比較例（比較例４，５）に係る積層型電子部品の構造を示す断面図である。

【図7】図７は、前記実施形態及び比較例におけるスルーホール各部の寸法及びＱ値の算出結果を示すものである。

【図8】図８は、拡径部の形状（径の広がりの度合い）がＱ値に与える影響について検討を行った結果を示すものである。

【図9】図９は、拡径部の形状（径の広がりの度合い）がＱ値に与える影響を示す線図である。

【図10】図１０は、前記実施形態の拡径部を拡大して示す図である。

【図11】図１１は、拡径部下端の直径Ｐと角α及び角βとの関係を、拡径部下端の直径ＰとＱ値との関係と共に示すものである。

【図12】図１２は、拡径部下端の直径Ｐと角α及び角βとの関係を、拡径部下端の直径ＰとＱ値との関係と共に示す線図である。

【図13】図１３は、拡径部の別の構造を示す断面図である。

【図14】図１４は、拡径部の斜面の傾斜を段階的に変えた場合の影響について検討を行った結果を示すものである。

【図15】図１５は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（スルーホールの上側拡径部を形成する工程）を示す図である。

【図16】図１６は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（スルーホールの上側拡径部を形成する工程）を示す図である。

【図17】図１７は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（スルーホールの上側拡径部を形成する工程）を示す図である。

【図18】図１８は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（スルーホールの上側拡径部を形成する工程）を示す図である。

【図19】図１９は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（スルーホールの下側拡径部を形成する工程）を示す図である。

【図20】図２０は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（スルーホールの下側拡径部を形成する工程）を示す図である。

【図21】図２１は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（スルーホールの下側拡径部を形成する工程）を示す図である。

【図22】図２２は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（スルーホールの中間部を形成する工程）を示す図である。

【図23】図２３は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（スルーホールの中間部を形成する工程）を示す図である。

【図24】図２４は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（シートの積層工程）を示す図である。

【図25】図２５は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第一の方法の一工程（シートの積層状態）を示す図である。

【図26】図２６は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第二の方法の一工程（シートの積層状態）を示す図である。

【図27】図２７は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第二の方法の一工程（スルーホール用の貫通孔を形成する工程）を示す図である。

【図28】図２８は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第二の方法の一工程（スルーホール用の貫通孔をテーパー加工する工程）を示す図である。

【図29】図２９は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第二の方法の一工程（スルーホールの形成状態）を示す図である。

【図30】図３０は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第二の方法の一工程（シートの積層工程）を示す図である。

【図31】図３１は、前記実施形態に係る積層型電子部品を製造する第二の方法の一工程（シートの積層状態）を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

図１から図２に示すように、本発明の一実施形態に係る積層型電子部品１１は、セラミック積層体１２の内部に共振器１３を備えたチップフィルタである。積層体１２は複数枚のセラミックグリーンシート２１ａ〜２１ｋ（以下単に「シート」と言うことがある）を積層したもので、これらシート２１ａ〜２１ｋの表面に形成した複数の内部配線層を有する。共振器１３は、積層体１２の上部配線層に配置し、積層体１２の下部配線層に配した電極１４とスルーホール１５を介して電気的に接続されている。

【0031】

なお、上記電極１４の下層にはグランド電極１６を、積層体１２の周面には側面端子電極１７，１８をそれぞれ設けてある。また、これら図１、図２及び以降の図においては、積層体１２内に１つの共振器１３とこれに接続されるスルーホール１５及び電極１４，１６，１７のみを示しているが、これらのほかにも共振器や電極、端子等（図示せず）を当該電子部品は有する。また、積層体１２の配線層の数（セラミックグリーンシートの積層枚数）は、図示の例に限定されるものではなく、これより多くても良いし少ない場合もある。

【0032】

共振器１３に接続されたスルーホール１５は、複数枚のシート（絶縁層）を貫通する貫通孔の内部に充填した導電材料（導電ペースト）によって形成し、一定の太さ（直径）を有する円柱状の中間部１５ａと、当該中間部１５ａの下端から下方に向け次第に直径が広がった円錐台状の（台形状の断面形状を有する）下側拡径部１５ｂと、当該中間部１５ａの上端から上方に向け次第に直径が広がった逆円錐台状の（逆台形状の断面形状を有する）上側拡径部１５ｃとを有する。

【0033】

なお、当該チップフィルタ１１に内蔵する他の電極同士（他の共振器や入出力端子電極、グランド電極等／これらは図示せず）を接続するスルーホールについても、上記スルーホール１５と同様に円錐台状ないし逆円錐台状の拡径部１５ｂ，１５ｃを両端に備えることが各共振器のＱ値を高め、当該フィルタ１１の電気特性を向上させる点で好ましい。

【0034】

〔スルーホールの形状のＱ値への影響〕
スルーホールの形状が共振器のＱ値に与える影響について検討を行った。
具体的には、前記図２に示した本実施形態の構造（実施形態１と言う）と、図３に示すように下端部にのみ前記実施形態１と同様の拡径部１５ｂを形成した構造（実施形態２と言う）と、比較例１として図４に示すように太さ（直径）が一定の円柱状の構造と、比較例２として図５に示すように下端部を下方に向け先細りに尖ったテーパー状に形成した（同図の符号１５ｄで示す部分）構造と、比較例３として比較例２と同様に下端部を下方に向け先細りに尖ったテーパー状に形成するが当該テーパー状の下端部の先端（下端）が比較例２より太い構造と、比較例４として図６に示すように円柱状の中間部１５ａの下端に円錐台状の下端部１５ｅを備えているが、この下端部１５ｅの下端は中間部１５ａの太さと等しく、中間部１５ａとの接続面である当該下端部１５ｅの上端が中間部１５ａより細くなった構造と、比較例５として比較例４と同様に円錐台状の下端部１５ｅを備えているが当該円錐台状の下端部１５ｅの上端が比較例４より太い構造についてシミュレーションによりＱ値の算出を行った。

【0035】

なお、スルーホール１５の全高さ寸法（上端から下端までの長さ）はいずれも６５０μｍであり、径を変える加工を施した端部（拡径部等１５ｂ，１５ｄ，１５ｅ）の高さ寸法はいずれも４０μｍである。また、比較例２におけるテーパー状下端部の先端（下端）の直径は５０μｍ、比較例３のテーパー状下端部の先端（下端）の直径は８０μｍ、比較例４の円錐台状の下端部１５ｅの上端の直径は５０μｍ、比較例５の円錐台状の下端部１５ｅの上端の直径は８０μｍである。

【0036】

結果は図７に示すとおりで、これから明らかなように本実施形態（実施形態１，２）によれば、単純な円柱形状を有する従来のスルーホール（比較例１）ならびに比較例２〜５と比べて高いＱ値が得られることが分かる。なお、スルーホールの一端部のみに拡径部を設けた実施形態２（図３）によっても従来構造（比較例１）や他の比較例２〜５より高いＱ値が得られるが、より高いＱ値を得るためには拡径部を両端に設ける実施形態１によることが望ましい。

【0037】

異なる配線層に配置した導体同士を接続するため従来から使用されている貫通導体は、当該電子部品の機械的な信頼性を確保する観点、すなわち、焼成時や実装基板へのリフロー実装時あるいはユーザによる経年使用時に貫通導体と絶縁層との熱膨張率差によって当該電子部品にクラックが発生することを防ぎ機械強度を確保する観点からは、その径（太さ）は出来るだけ小さい（細い）ことが好ましい。一方、電気抵抗を下げＱ値を高めて電気的特性を向上させる観点からは、当該貫通導体の径は大きいほど良い。本発明および本実施形態に係る貫通導体は、このような部品の信頼性と電気特性の双方の要求を巧みに満足させることが出来る導体構造である。

【0038】

さらに、拡径部の形状（径の広がりの度合い）がＱ値に与える影響について検討を行った。具体的には、前記図３に示した実施形態２の構造において、電極１４との接続面となる拡径部１５ｂの底面（下面）の直径を様々に変えてＱ値を算出した。すなわち、図８の表に示すように、拡径部１５ｂの底面（下端）の直径を、１００から５００μｍまで変化させた。当該円錐台状の拡径部１５ｂは、下端の直径が大きくなるほど下方に大きく広がった周面がなだらかな形状となる。なお、当該下端の直径が１００μｍのときは、前記図４に示した比較例１の構造と同一となり、２００μｍのときが前記図３に示した実施形態２の構造となる。

【0039】

結果は、図８の最下欄及び図９に示すとおりである。これらの図から明らかなように、拡径部下端を単に広げれば良いと言うものではない。そこで、拡径部の形状に関する最適条件を求めるべくさらに検討を行った。

【0040】

図１０に示すように、スルーホール中間部１５ａの直径をＨ、拡径部１５ｂの底面の直径をＰ、拡径部１５ｂの高さをＬ、拡径部１５ｂの底面と拡径部１５ｂの周面（円錐台斜面）とがなす角をθ、拡径部１５ｂの周面と電極１４とがなす角をα、拡径部１５ｂの周面とスルーホール中間部１５ａの周面とがなす角をβとする。また図１１〜図１２は、拡径部下端の直径Ｐと角α及び角βとの関係を、拡径部下端の直径ＰとＱ値との関係（前記図９に示したシミュレーション結果）と共に示す線図であり、α（一点鎖線）とβ（破線）はトレードオフの関係にある。

【0041】

図１０を参照して次式が成立する。

【0042】

α＝π−θ …（式１）

【0043】

ここで、ｔａｎθ＝Ｌ／｛（Ｐ−Ｈ）／２｝であるから、上記式１は次式のとおりとなる。

【0044】

α＝π−［ａｒｃｔａｎ｛２Ｌ／（Ｐ−Ｈ）｝］ …（式２）

【0045】

また、αとβの関係は、下記式３のとおりである。

【0046】

β＝（３π／２）−α …（式３）

【0047】

図１１〜図１２から分かるようにα＝βのとき概ねＱ値が最大となるから、このときαとβは次のとおりとなる。尚このとき、θ＝π／４である。

【0048】

α＝β＝３π／４ …（式４）

【0049】

したがって、上記式２及び式４から下記式５が得られ、Ｑ値を最大にするためには拡径部下端の直径Ｐを（２Ｌ＋Ｈ）程度とすることが好ましい。

【0050】

Ｐ＝２Ｌ＋Ｈ …（式５）

【0051】

さらに、拡径部の斜面の傾斜を段階的に変えたスルーホールについて検討を行った。具体的には、図１３に示すように下側拡径部１５ｂを２段階に、すなわち、スルーホール中間部１５ａの下端から下方へ延びる第一拡径部１５ｂ１と、この第一拡径部の下端から更に下方へ延びて電極１４に接続する第二拡径部１５ｂ２とにより構成した（この構造を実施形態３−１とする）。

【0052】

ここで、図１４に示すように当該実施形態３−１は、第一拡径部１５ｂ１の下端（底面）の直径を３００μｍ（第二拡径部１５ｂ２の上端の直径も同じ３００μｍ）、第二拡径部１５ｂ２の下端（底面）の直径を５００μｍとした。また、この実施形態３−１と同様に、下側拡径部１５ｂを第一拡径部１５ｂ１と第二拡径部１５ｂ２とにより構成するが、第一拡径部１５ｂ１の下端（底面）の直径を２００μｍとしたもの（実施形態３−２）、並びに、下側拡径部１５ｂを４段階に、すなわち、スルーホール中間部１５ａの下端から電極１４に向け順に形成した第一拡径部、第二拡径部、第三拡径部及び第四拡径部により形成し、これら第一から第四拡径部の各下端の直径を順に１１０μｍ、１５０μｍ、２５０μｍ及び５００μｍと広くして行った構造（実施形態３−３）についてＱ値を算出した。なお、これら実施形態３−１から３−３における下側拡径部は、いずれもセラミックグリーンシート２層の厚さに亘って形成している。

【0053】

結果は図１４の表に示すとおりであり、上記のように拡径部の周面を段階的に変えた場合にも略同程度の良好なＱ値が得られることが分かった。

【0054】

〔第１製造方法〕
図１５から図２５に基づいて前記実施形態に係る電子部品を製造する第一の方法について述べる。

【0055】

図１５に示すようにセラミックグリーンシート２１ｄを用意し、図１６に示すようにこのシート２１ｄの所定位置（スルーホール１５を形成すべき位置）に上面側の直径が大きく下面側の直径が小さいテーパー状の内周面を有する貫通孔２５ｃを形成する。このようなテーパー状の貫通孔２５ｃは、レーザを使用することにより形成が可能で、レーザの強度および照射時間を調整することによりレーザを照射する側の径が大きく反対側の径が小さくなるように孔開けを行うことが出来る。

【0056】

なお、機械的な加工、例えば先端が逆円錐台状に細くなったポンチ（押込パンチ）によって貫通孔の端部を斜めに広げる等によってもこのようなテーパー状の貫通孔２５ｃを形成することは可能である。また本実施形態では、支持フィルム（ＰＥＴフィルム）２０を備えたセラミックグリーンシートを使用するが、このような支持フィルム２０を備えないシートを使用しても良い。

【0057】

上記テーパー状の孔２５ｃを開けた後、図１７に示すように当該貫通孔２５ｃに導電ペーストを充填することにより上側拡径部１５ｃを形成するとともに、図１８に示すようにこの上側拡径部１５ｃと電気的に接続するようにシート２１ｄの表面に前記共振器１３を構成する導体膜１３ａを形成する。

【0058】

一方、下側拡径部１５ｂを形成するため、図１９に示すように同様のセラミックグリーンシート２１ｉを用意し、図２０に示すように前記上側拡径部１５ｃを形成した場合とは逆に、支持シート２０側（同図の上側）からレーザを照射して前記図１６に示したシート２１ｄと同様にかつ支持シート２０側からすり鉢状の貫通孔２５ｂを形成する。そしてこの貫通孔２５ｂに図２１に示すように導電ペーストを充填することにより下側拡径部１５ｂを形成する。

【0059】

さらに図２２に示すようにスルーホール１５の中間部１５ａを形成すべきシート２１ｅ（２１ｆ〜２１ｈ）に対して、径が一定の垂直な貫通孔２５ａを開ける。この貫通孔２５ａは、機械的な孔開け加工、好ましくは雄型と雌型とでシートを挟んで孔開けを行う所謂パンチング（打抜き加工）によることが好ましい。ドリルによって当該孔開けを行うことも可能であるが、パンチングによれば短時間で削りかすを殆ど発生させずに加工できるからである。そして、図２３に示すように当該貫通孔２５ａにも導電ペーストを充填してスルーホール１５の中間部１５ａを形成する。

【0060】

このようにしてスルーホールの上側拡径部１５ｃ、下側拡径部１５ｂおよび中間部１５ａを該当するシート２１ｄ〜２１ｉに形成した後、図２４〜図２５に示すようにこれらのシート２１ｄ〜２１ｉを位置合わせして重ね、加熱しつつ圧着して積層シートを作製する。

【0061】

尚このとき、下側拡径部１５ｂを含むシート２１ｉ（図２１のシート）は、前記図２１に示した状態から表裏を反転させて積層を行う。また積層時には、各シート２１ｄ〜２１ｉ（シート２１ｊも同様）に備えられている支持フィルム２０を剥離し取り除く。さらに、下側拡径部１５ｂを含むシート２１ｉの下面には当該下側拡径部１５ｂと電気的に接続するように形成した導電膜１４を表面に備えるシート２１ｊを積層する。また、当該導電膜１４を備えたシート２１ｊの下面、ならびに上側拡径部１５ｃを含むシート２１ｄの上面には、前記図２に示したシート２１ａ〜２１ｃ及びグランド電極１６を表面に備えたシート２１ｋを含め更にシート（図示せず）を適宜積層して良い。

【0062】

また、図では１つの電子部品（フィルタ）１１に相当する部分を示しているが、本製造方法および次に述べる第二の製造方法は共に複数個のチップ１１を集合状態で同時に形成するものであり、上記シート２１ａ〜２１ｋの積層によって複数のフィルタ１１が同時に形成される。そして積層後には、当該シートを切断して個々のチップ１１に分割し、焼成を行う。

【0063】

〔第２製造方法〕
図２６から図３１に基づいて前記実施形態に係る電子部品を製造する第二の方法について説明する。前記第一の製造方法では、スルーホール１５に関連する各シート２１ｄ〜２１ｉについて積層前に予めスルーホール（スルーホールの構成部分１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）を形成したが、この第二の製造方法ではスルーホール１５を形成すべきシート２１ｄ〜２１ｉを積層した後に本発明の特徴であるスルーホール両端部のテーパー加工を施す。

【0064】

具体的には、図２６に示す複数枚のセラミックグリーンシート２１ｄ〜２１ｉを積層した積層シート１２ａに対して、スルーホール形成用の貫通孔２５を開ける（図２７参照）。この孔開けは、前記第一の製造方法と同様にパンチング（打抜き加工）によれば良い。次に、当該形成した貫通孔２５の両端部２５ｂ，２５ｃに対して図２８に示すようにテーパー加工を行う。すなわち、当該貫通孔２５の上面側の開口部２５ｃと、下面側の開口部２５ｂとにそれぞれレーザ光を照射することによりこれら開口部（縁部）２５ｂ，２５ｃをテーパー状に加工する。なお、このテーパー加工は、前記第一の製造方法において述べたのと同様に機械的な加工（例えば押込パンチにより貫通孔２５の端部をテーパー状に広げる）によることも可能である。

【0065】

そして、図２９に示すように当該上記貫通孔２５に導電ペーストを充填してスルーホール１５を形成するとともに、図３０〜図３１に示すように当該スルーホール１５の上端部（上側拡径部）１５ｃに電気的に接続するように導体パターン（導電膜）１３ａを形成する。また、当該スルーホール１５の下端部（下側拡径部）１５ｂに電気的に接続するように導電膜１４を備える。下側拡径部１５ｂに接続する導電膜１４は、例えば表面に当該導電膜１４を備えたセラミックグリーンシート２１ｊを更に積層すれば良い。また図示したうちの最下層のシート２１ｊの更に下面、ならびに図示したうちの最上層のシート２１ｄの更に上面には、前記第一の製造方法で述べたのと同様に導体パターンを適宜備えたセラミックグリーンシートをそれぞれ更に積層して良い。

【符号の説明】

【0066】

１１ 積層型電子部品（チップフィルタ）
１２ セラミック積層体
１３ 共振器
１３ａ，１４ 電極（導電膜）
１５ スルーホール
１５ａ スルーホールの中間部
１５ｂ 下側拡径部
１５ｃ 上側拡径部
１５ｄ，１５ｅ 加工を施したスルーホール端部
１６ グランド電極
１７，１８ 側面端子電極
２０ 支持フィルム（ＰＥＴフィルム）
２１ａ，２１ｂ，１２ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｋ セラミックグリーンシート
２５ スルーホール用の孔
２５ａ スルーホール（中間部）用の孔
２５ｂ スルーホール（下側拡径部）用の孔
２５ｃ スルーホール（上側拡径部）用の孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】