專利名稱：層疊型電子部件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及層疊型電子部件及其制造方法，特別涉及可優(yōu)選適用于濾波器這樣的含有共振器的層疊型電子部件的貫通導(dǎo)體(通孔)的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
已提供由具備多個(gè)配線層的層疊體的內(nèi)部導(dǎo)體形成電路、具有多種功能的各種層疊型電子部件。例如，在陶瓷層疊體的內(nèi)部配線層中具備共振器的層疊型濾波器在手機(jī)、無線LAN、藍(lán)牙(Bluetooth)、WiMAX等高頻無線通信系統(tǒng)中發(fā)揮出選擇頻率而除去無用波的功能，成為這些通信系統(tǒng)中的主要構(gòu)成部件之一。作為層疊體，例如通過使用有利于小型、高集成化的陶瓷層疊體，在多片陶瓷生片的表面上形成導(dǎo)體圖案，將它們堆積并加熱壓接后，進(jìn)行芯片化、燒成，從而制作。另外，為了將配置于層疊體內(nèi)部的不同配線層的電極彼此電連接，可使用貫通絕緣層而在上下(沿著層疊方向)延伸的貫通導(dǎo)體(通孔)。另外，作為公開通孔的專利文獻(xiàn)，有專利文獻(xiàn)I :日本特開平2-134889號(hào)公報(bào)以及專利文獻(xiàn)2 :日本特開平4-105393號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，就上述濾波器那樣的利用共振現(xiàn)象的電子部件而言，為了得到良好的電氣特性，要求高的Q值(Quality factor)。但是，伴隨著近年的電子設(shè)備的小型薄型化的要求，對(duì)構(gòu)成它們的電子部件的小型化、緊密化的要求增強(qiáng)，變得難以實(shí)現(xiàn)高Q值。如果要將部件進(jìn)行小型化、緊密化，則必須使電極彼此接近或者減小感應(yīng)器導(dǎo)體活動(dòng)的空間，這是因?yàn)楣舱衿鞯腝值一般與部件尺寸存在相反的關(guān)系。另一方面，為了實(shí)現(xiàn)小型化、緊密化以及良好的特性，以往想到了例如構(gòu)成共振器的導(dǎo)體圖案的配置和形狀等各種方法。但是，電子設(shè)備的多功能、高功能化的進(jìn)展顯著，認(rèn)為今后也日益要求能夠?qū)崿F(xiàn)可應(yīng)對(duì)上述情況的高Q的部件結(jié)構(gòu)。因此，本發(fā)明不是像以往那樣改良共振器自身，而是從連接它們的導(dǎo)體，特別是連接配線層間的通孔這樣的新的著眼點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)高Q值。另外，前述專利文獻(xiàn)記載的發(fā)明雖然是涉及通孔的發(fā)明，但均是防止由于填充在孔內(nèi)的導(dǎo)電膏的流入不足或不均而引起的連接不良的發(fā)明，既未公開通孔與共振特性的關(guān)系，也未有所啟發(fā)。因此，本發(fā)明的目的在于提高層疊型電子部件中共振器的Q值，由此提高該電子部件的電氣特性。為了解決前述課題而達(dá)成目的，本發(fā)明的層疊型電子部件具備包含第一配線層和第二配線層的2層以上的配線層、介于所述第一配線層與所述第二配線層之間的絕緣層、以及貫通所述絕緣層而將所述第一配線層所具備的第一導(dǎo)體和所述第二配線層所具備的第二導(dǎo)體電連接的貫通導(dǎo)體，所述貫通導(dǎo)體在作為與所述第一導(dǎo)體的連接部的一端部具
4有向所述第一導(dǎo)體的方向直徑逐漸增大的擴(kuò)徑部。本發(fā)明的電子部件具有將配置于因絕緣層而相互絕緣的不同的配線層上的第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體電連接的貫通導(dǎo)體，在該貫通導(dǎo)體的一端部具備擴(kuò)徑部。該擴(kuò)徑部具有向被該貫通導(dǎo)體連接的第一導(dǎo)體的方向直徑逐漸增大的錐形的形狀。本申請(qǐng)發(fā)明人并不受以往進(jìn)行的涉及構(gòu)成共振器的導(dǎo)體圖案的配置和形狀的共振器自身的改良的限制，而是著眼于連接配線層間的貫通導(dǎo)體，從而在反復(fù)研究中完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將設(shè)置于濾波器內(nèi)的貫通導(dǎo)體的端部形狀如上所述地變成錐形時(shí)，Q值提高。關(guān)于其詳情，基于模擬結(jié)果，在之后的實(shí)施方式的說明中進(jìn)一步闡述。另外，上述擴(kuò)徑部?jī)?yōu)選不僅在貫通導(dǎo)體的一端部具備，另一端部也具備。因此，本發(fā)明的一個(gè)方式中，前述貫通導(dǎo)體在作為與前述第二導(dǎo)體的連接部的另一端部進(jìn)一步具有向前述第二導(dǎo)體的方向直徑逐漸增大的擴(kuò)徑部。上述貫通導(dǎo)體優(yōu)選由填充于貫通絕緣層的貫通孔的導(dǎo)電材料構(gòu)成，即形成孔內(nèi)填充有導(dǎo)電材料的所謂的填充孔。這是因?yàn)?，如果減小該貫通導(dǎo)體的電阻同時(shí)在層疊體內(nèi)部存在空洞，則由于之后的加熱工序(例如回流工序)的熱膨脹而在層疊體中產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致該電子部件的機(jī)械強(qiáng)度有下降的可能。通過形成在貫通孔中填充有導(dǎo)電材料的貫通導(dǎo)體， 能夠防止這樣的不良狀況的發(fā)生，提高該電子部件的可靠性。另外，這種貫通導(dǎo)體可以通過以在端部具備上述擴(kuò)徑部的方式在形成于層疊體內(nèi)的貫通孔內(nèi)填充例如導(dǎo)電性膏，或者通過使鍍敷金屬析出等來形成。作為本發(fā)明的典型的構(gòu)成例，上述層疊型電子部件包含I個(gè)以上的共振器或感應(yīng)器，在該共振器或感應(yīng)器上連接有上述貫通導(dǎo)體。另外，本發(fā)明中所述的貫通導(dǎo)體未必限定于與共振器或感應(yīng)器直接連接，可以通過例如輸入電容器、輸出電容器等其他的電路要素而間接地與共振器或感應(yīng)器連接，也可以連接共振器或感應(yīng)器以外的導(dǎo)體彼此(例如輸入端子電極、輸出端子電極、接地電極等)。另外，本發(fā)明中所述的電子部件不限于例如芯片濾波器、芯片感應(yīng)器之類具備單一功能的單體部件(所謂的芯片部件)，還包括例如無線LAN模塊、移動(dòng)通信終端的前端模塊那樣的在層疊基板內(nèi)具備多個(gè)電氣功能元件的電子模塊。另外，關(guān)于電子部件的種類，也不限于帶通濾波器、低通濾波器、高通濾波器、收發(fā)雙工器、同向雙工器等濾波器類，還包括 VCO(電壓控制振蕩器)等振蕩器或混頻器等要求高Q值作為電氣特性的各種電子部件或模塊。另外，如果對(duì)作為本發(fā)明的特征的前述擴(kuò)徑部的形狀進(jìn)行其他的表現(xiàn)，則可以是向與第一導(dǎo)體(或第二導(dǎo)體)的連接面的方向變寬的圓錐臺(tái)狀的連接部，或者相反從第一導(dǎo)體(或第二導(dǎo)體)側(cè)看的情況下，也可以是向貫通導(dǎo)體的中間部的方向直徑逐漸減小的碗狀(鉢狀)的連接部。另外，本發(fā)明優(yōu)選的一個(gè)方式具有以下結(jié)構(gòu)。所述貫通導(dǎo)體具備直徑大致一定的中間部和圓錐臺(tái)狀的前述擴(kuò)徑部，該擴(kuò)徑部具有的一端面與前述中間部連接，且作為與該中間部的連接面，該一端面的直徑與該中間部的直徑大致相同，并且該擴(kuò)徑部具有的另一端面具有比前述一端面大的直徑，將前述中間部的直徑設(shè)為H、前述擴(kuò)徑部的另一端面的直徑設(shè)為P、擴(kuò)徑部的高度設(shè)為L(zhǎng)時(shí)，P大致為 (2L+H)。在之后的實(shí)施方式的說明中可知，關(guān)于擴(kuò)徑部的形狀，如果采用這種結(jié)構(gòu)，則能夠進(jìn)一步提聞Q值。本發(fā)明的層疊型電子部件的制造方法是制造具備具有上述擴(kuò)徑部并將配置于不同配線層的導(dǎo)電膜彼此電連接的貫通導(dǎo)體的層疊型電子部件的方法。具體而言，第一制造方法是在形成上述擴(kuò)徑部后層疊陶瓷生片的方法，包含如下工序在第一陶瓷生片上形成從一面向另一面直徑逐漸減小的錐形的貫通孔的工序；在第二陶瓷生片上形成從一面向另一面直徑逐漸減小的錐形的貫通孔的工序；通過在所述第一陶瓷生片的所述貫通孔中填充導(dǎo)電材料從而形成所述貫通導(dǎo)體的一端部的工序；通過在所述第二陶瓷生片的所述貫通孔中填充導(dǎo)電材料從而形成所述貫通導(dǎo)體的另一端部的工序； 按照與所述貫通導(dǎo)體的一端部電連接的方式，將所述第一導(dǎo)電膜配置在所述第一陶瓷生片的所述一面上的工序；按照與所述貫通導(dǎo)體的另一端部電連接的方式，將所述第二導(dǎo)電膜配置在所述第二陶瓷生片的所述一面上的工序；按照所述第一陶瓷生片的另一面與所述第二陶瓷生片的一面相對(duì)的方式，層疊包含所述第一陶瓷生片和所述第二陶瓷生片的多片陶瓷生片的工序。另外，上述第一制造方法中，可以在第一陶瓷生片和第二陶瓷生片之間介入其它陶瓷生片，采取這種結(jié)構(gòu)的情況下，在貫通導(dǎo)體的一端部與另一端部之間具備由該其它陶瓷生片形成的貫通導(dǎo)體的中間部，由這些貫通導(dǎo)體的一端部和中間部和另一端部構(gòu)成該貫通導(dǎo)體。另外，在第一陶瓷生片的上述一面?zhèn)纫约暗诙沾缮囊幻鎮(zhèn)纫部梢詫盈B其它陶瓷生片。另外，在第一陶瓷生片的上述一面上，按照與貫通導(dǎo)體的一端部電連接的方式配置第一導(dǎo)體，并在第二陶瓷生片的上述一面上，按照與貫通導(dǎo)體的另一端部電連接的方式配置第二導(dǎo)體。另外，在上述第一制造方法的優(yōu)選方式中，在第一陶瓷生片上形成的貫通孔的另一面?zhèn)鹊闹睆脚c在第二陶瓷生片上形成的貫通孔的另一面?zhèn)鹊闹睆酱笾孪嗟?，該制造方法還包含在一片以上的第三陶瓷生片的各片上形成與形成于第一陶瓷生片上的貫通孔的另一面?zhèn)鹊闹睆胶托纬捎诘诙沾缮系呢炌椎牧硪幻鎮(zhèn)鹊闹睆酱笾孪嗟鹊闹睆降呢炌椎墓ば?、以及通過將導(dǎo)電材料填充于在該I片以上的第三陶瓷生片上形成的貫通孔從而在各第三陶瓷生片上形成所述貫通導(dǎo)體的一個(gè)以上的中間部的工序，所述層疊多片陶瓷生片的工序以將所述I片以上的第三陶瓷生片介于第一陶瓷生片與第二陶瓷生片之間、且所述貫通導(dǎo)體的一個(gè)以上的中間部相互電連接、且該貫通導(dǎo)體的一個(gè)以上的中間部的一端部與所述貫通導(dǎo)體的一端部電連接、且該貫通導(dǎo)體的一個(gè)以上的中間部的另一端部與所述貫通導(dǎo)體的另一端部電連接的方式，層疊包含所述第一陶瓷生片、所述第三陶瓷生片和所述第二陶瓷生片的多片陶瓷生片。另外，本發(fā)明的第二制造方法是在層疊多片陶瓷生片之后形成上述擴(kuò)徑部的方法。具體而言，該第二制造方法是制造具備將配置于不同的配線層的導(dǎo)電膜彼此電連接的貫通導(dǎo)體的層疊型電子部件的方法，包含如下工序?qū)盈B2片以上的陶瓷生片從而制作層疊片的工序；在該層疊片上穿設(shè)用于形成貫通導(dǎo)體的貫通孔的工序；按照從所述貫通孔的一端向所述貫通孔的中間部直徑逐漸減小的方式，將所述貫通孔的一端部加工成錐形的工序；按照從所述貫通孔的另一端向所述貫通孔的中間部直徑逐漸減小的方式，將所述貫通孔的另一端部加工成錐形的工序；在所述貫通孔中填充導(dǎo)電材料從而形成所述貫通導(dǎo)體的工序；按照與該貫通導(dǎo)體的一端部電連接的方式配置第一導(dǎo)電膜的工序；按照與該貫通導(dǎo)體的另一端部電連接的方式配置第二導(dǎo)電膜的工序。根據(jù)本發(fā)明，能夠在層疊型電子部件中提高共振器的Q值，由此提高該電子部件的電氣特性。本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過基于附圖而闡述的以下的本發(fā)明的實(shí)施方式的說明來闡明。另外，本發(fā)明不限定于下述的實(shí)施方式，可以在記載于權(quán)利要求的范圍中的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更，本領(lǐng)域技術(shù)人員是理解的。另外，各圖中，相同的符號(hào)表示相同或相當(dāng)部分。


圖I是在透視狀態(tài)下示意地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的層疊型電子部件的立體圖。圖2是示意地表示前述實(shí)施方式的層疊型電子部件(實(shí)施方式I)的截面圖。圖3是表示前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的另一結(jié)構(gòu)(實(shí)施方式2)的截面圖。圖4是表示與前述實(shí)施方式相比較的比較例(比較例I)的層疊型電子部件的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖5是表示與前述實(shí)施方式相比較的比較例(比較例2、3)的層疊型電子部件的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6是與表示前述實(shí)施方式相比較的比較例(比較例4、5)的層疊型電子部件的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖7表示前述實(shí)施方式和比較例的通孔各部分的尺寸和Q值的計(jì)算結(jié)果。圖8表示關(guān)于擴(kuò)徑部的形狀(直徑擴(kuò)大的程度)對(duì)Q值所造成的影響進(jìn)行研究的結(jié)果。圖9是表示關(guān)于擴(kuò)徑部的形狀(直徑擴(kuò)大的程度)對(duì)Q值所造成的影響的線圖。圖10是將前述實(shí)施方式的擴(kuò)徑部放大表示的圖。圖11既表示擴(kuò)徑部下端的直徑P與角a和角0的關(guān)系又表示擴(kuò)徑部下端的直徑P與Q值的關(guān)系。圖12是既表示擴(kuò)徑部下端的直徑P與角a和角0的關(guān)系又表示擴(kuò)徑部下端的直徑P與Q值的關(guān)系的線圖。圖13是表示擴(kuò)徑部的另一結(jié)構(gòu)的截面圖。圖14表示關(guān)于階段性的改變擴(kuò)徑部的斜面的傾斜度時(shí)的影響進(jìn)行研究的結(jié)果。圖15是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(形成通孔的上側(cè)擴(kuò)徑部的工序)的圖。圖16是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(形成通孔的上側(cè)擴(kuò)徑部的工序)的圖。圖17是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(形成通孔的上側(cè)擴(kuò)徑部的工序)的圖。圖18是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(形成通孔的上側(cè)擴(kuò)徑部的工序)的圖。圖19是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(形成通孔的下側(cè)擴(kuò)徑部的工序)的圖。圖20是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(形成通孔的下側(cè)擴(kuò)徑部的工序)的圖。圖21是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(形成通孔的下側(cè)擴(kuò)徑部的工序)的圖。圖22是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(形成通孔的中間部的工序)的圖。圖23是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(形成通孔的中間部的工序)的圖。圖24是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(片材的層疊工序)的圖。圖25是表不制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第一方法的一工序(片材的層疊狀態(tài))的圖。圖26是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第二方法的一工序(片材的層疊狀態(tài))的圖。圖27是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第二方法的一工序(形成通孔用的貫通孔的工序)的圖。圖28是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第二方法的一工序(錐形加工通孔用的貫通孔的工序)的圖。圖29是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第二方法的一工序(通孔的形成狀態(tài))的圖。圖30是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第二方法的一工序(片材的層疊工序)的圖。圖31是表示制造前述實(shí)施方式的層疊型電子部件的第二方法的一工序(片材的層疊狀態(tài))的圖。
具體實(shí)施例方式如圖I 圖2所示，本發(fā)明的一實(shí)施方式的層疊型電子部件11是在陶瓷層疊體12 的內(nèi)部具備共振器13的芯片濾波器。層疊體12層疊有多片陶瓷生片21a 21k(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱“片材”)，且具有在這些片材21a 21k的表面形成的多個(gè)內(nèi)部配線層。共振器13 配置在層疊體12的上部配線層，且經(jīng)由通孔15而與配置在層疊體12的下部配線層的電極 14電連接。另外，在上述電極14的下層設(shè)有接地電極16，在層疊體12的圓周面上分別設(shè)有側(cè)面端子電極17、18。另外，在這些圖I、圖2及以后的圖中，在層疊體12內(nèi)僅顯示I個(gè)共振器13、與其連接的通孔15及電極14、16、17，但該電子部件還具有除此以外的共振器、電極、 端子等(未作圖示)。另外，層疊體12的配線層數(shù)(陶瓷生片的層疊片數(shù))不限定于圖示的例子，可以更多，也存在更少的情況。
與共振器13連接的通孔15由填充于貫通多片片材(絕緣層)的貫通孔的內(nèi)部的導(dǎo)電材料(導(dǎo)電膏)形成，具備具有一定粗細(xì)(直徑)的圓柱狀的中間部15a、從該中間部 15a的下端向下方直徑逐漸擴(kuò)大的圓錐臺(tái)狀的(具有臺(tái)狀的截面形狀)下側(cè)擴(kuò)徑部15b以及從該中間部15a的上端向上方直徑逐漸擴(kuò)大的倒圓錐臺(tái)狀的(具有倒臺(tái)狀的截面形狀) 上側(cè)擴(kuò)徑部15c。另外，從提高各共振器的Q值、提高該濾波器11的電氣特性的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)于連接內(nèi)藏于該芯片濾波器11中的其他的電極彼此(其他的共振器、輸入輸出端子電極、接地電極等/它們未作圖示)的通孔，也優(yōu)選與上述通孔15同樣地在兩端具備圓錐臺(tái)狀或倒圓錐臺(tái)狀的擴(kuò)徑部15b、15c。通孔的形狀對(duì)Q值的影響對(duì)于通孔的形狀對(duì)共振器的Q值所造成的影響進(jìn)行研究。具體而言，關(guān)于前述圖2所示的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)(稱為實(shí)施方式I)、如圖3所示僅在下端部形成與前述實(shí)施方式I同樣的擴(kuò)徑部15b的結(jié)構(gòu)(稱為實(shí)施方式2)、作為比較例I的如圖4所示粗細(xì)(直徑)一定的圓柱狀的結(jié)構(gòu)、作為比較例2的如圖5所示將下端部向下方的方向尖細(xì)地形成為尖錐形(該圖的符號(hào)15d所表示的部分)的結(jié)構(gòu)、作為比較例3的與比較例2同樣地將下端部向下方的方向尖細(xì)地形成為尖錐形但該錐形的下端部的前端(下端)與比較例2相比粗的結(jié)構(gòu)、作為比較例4的如圖6所示在圓柱狀的中間部15a 的下端具備圓錐臺(tái)狀的下端部15e但該下端部15e的下端與中間部15a的粗細(xì)相等而作為與中間部15a的連接面的該下端部15e的上端比中間部15a細(xì)的結(jié)構(gòu)、作為比較例5的與比較例4同樣地具備圓錐臺(tái)狀的下端部15e但該圓錐臺(tái)狀的下端部15e的上端與比較例4 相比粗的結(jié)構(gòu)，通過模擬來進(jìn)行Q值的計(jì)算。另外，通孔15的總高度尺寸(從上端到下端的長(zhǎng)度)均為650 ym，實(shí)施了改變直徑的加工的端部(擴(kuò)徑部等15b、15d、15e)的高度尺寸均為40iim。另外，比較例2的錐形下端部的前端(下端)的直徑為50 u m,比較例3的錐形下端部的前端(下端)的直徑為 80 V- m,比較例4的圓錐臺(tái)狀的下端部15e的上端的直徑為50 u m,比較例5的圓錐臺(tái)狀的下端部15e的上端的直徑為80 u m。結(jié)果如圖7所示，由此可知，根據(jù)本實(shí)施方式(實(shí)施方式1、2)，可得到比具有簡(jiǎn)單的圓柱形狀的以往的通孔(比較例I)和比較例2 5高的Q值。另外，根據(jù)僅在通孔的一端部設(shè)有擴(kuò)徑部的實(shí)施方式2(圖3)，也可得到比以往結(jié)構(gòu)(比較例I)和其他的比較例 2 5高的Q值，但為了得到更高的Q值，優(yōu)選在兩端設(shè)置擴(kuò)徑部的實(shí)施方式I。從確保該電子部件的機(jī)械可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，即從防止在燒成時(shí)或在安裝基板上進(jìn)行回流安裝時(shí)或使用者經(jīng)年使用時(shí)，由于貫通導(dǎo)體與絕緣層的熱膨脹率差而在該電子部件上產(chǎn)生裂紋，從而確保機(jī)械強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，用于連接配置于不同配線層的導(dǎo)體彼此的、 以往使用的貫通導(dǎo)體優(yōu)選其直徑(粗細(xì))盡可能小(細(xì))。另一方面，從降低電阻、提高Q 值、提高電氣特性的觀點(diǎn)出發(fā)，該貫通導(dǎo)體的直徑越大越好。本發(fā)明和本實(shí)施方式的貫通導(dǎo)體是能夠巧妙地滿足這樣的部件的可靠性和電氣特性二者的要求的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于擴(kuò)徑部的形狀(直徑擴(kuò)大的程度)對(duì)Q值所造成的影響進(jìn)行了研究。具體而言，在前述圖3所示的實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)中，對(duì)成為與電極14的連接面的擴(kuò)徑部15b 的底面(下面)的直徑做各種改變，計(jì)算Q值。即，如圖8的表所示，使擴(kuò)徑部15b的底面
9(下端)的直徑從100變化至500 ym。就該圓錐臺(tái)狀的擴(kuò)徑部15b而言，下端的直徑越大則在下方擴(kuò)大的圓周面形成坡度小的形狀。另外，該下端的直徑為100 時(shí)，與如前述圖 4所示的比較例I的結(jié)構(gòu)相同，為200 u m時(shí)形成如前述圖3所示的實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)。結(jié)果如圖8的最下欄和圖9所示。從這些圖可知，并非只要簡(jiǎn)單地?cái)U(kuò)大擴(kuò)徑部下端即可。因此，為了求出關(guān)于擴(kuò)徑部的形狀的最佳條件，進(jìn)一步進(jìn)行了研究。如圖10所示，將通孔中間部15a的直徑設(shè)為H，將擴(kuò)徑部15b的底面的直徑設(shè)為 P，將擴(kuò)徑部15b的高設(shè)為L(zhǎng)，將擴(kuò)徑部15b的底面與擴(kuò)徑部15b的圓周面(圓錐臺(tái)斜面)所成的角設(shè)為0，將擴(kuò)徑部15b的圓周面與電極14所成的角設(shè)為a，將擴(kuò)徑部15b的圓周面與通孔中間部15a的圓周面所成的角設(shè)為P。另外，圖11 圖12是既表示擴(kuò)徑部下端的直徑P與角a和角P的關(guān)系又表示擴(kuò)徑部下端的直徑P與Q值的關(guān)系(前述圖9所示的模擬結(jié)果)的線圖，a (點(diǎn)畫線)和P (虛線)呈現(xiàn)消長(zhǎng)(trade-off)的關(guān)系。參照?qǐng)D10，下式成立。a = Ji - 0 (式 I)這里，tan 0 = L/{(P-H)/2}，因此上述式I變成下式。a = 31 - [arctan {2L/ (P-H)}]...(式 2)另外，a和0的關(guān)系如下述式3所示。P = (3 /2) - a (式 3)從圖11 圖12可知，大概a = 0時(shí)Q值為最大，此時(shí)a和0如下所示。此時(shí) 0 = 31 /4。a =旦=3 /4.(式 4) 因此，為了從上述式2和式4可得到下述式5、使Q值最大，優(yōu)選將擴(kuò)徑部下端的直徑P設(shè)為(2L+H)左右。P = 2L+H.(式 5)另外，對(duì)于階段性地改變了擴(kuò)徑部的斜面的傾斜角的通孔進(jìn)行了研究。具體而言， 如圖13所示，2階段地構(gòu)成下側(cè)擴(kuò)徑部15b，即由從通孔中間部15a的下端向下方延伸的第一擴(kuò)徑部15bl和從該第一擴(kuò)徑部的下端進(jìn)一步向下方延伸而與電極14連接的第二擴(kuò)徑部 15b2構(gòu)成(將該結(jié)構(gòu)作為實(shí)施方式3-1)。。這里，如圖14所示，該實(shí)施方式3-1將第一擴(kuò)徑部15bl的下端(底面)的直徑設(shè)為300 ii m(與第二擴(kuò)徑部15b2的上端的直徑相同，為300 u m)、將第二擴(kuò)徑部15b2的下端(底面)的直徑設(shè)為500ii m。另外，與該實(shí)施方式3-1同樣地，由第一擴(kuò)徑部15bl和第二擴(kuò)徑部15b2構(gòu)成下側(cè)擴(kuò)徑部15b，但將第一擴(kuò)徑部15bl的下端(底面)的直徑設(shè)為 200 u m(實(shí)施方式3-2)，并且4階段地形成下側(cè)擴(kuò)徑部15b，即由按照從通孔中間部15a的下端向電極14的順序形成的第一擴(kuò)徑部、第二擴(kuò)徑部、第三擴(kuò)徑部和第四擴(kuò)徑部形成，關(guān)于這些將第一 第四擴(kuò)徑部的各下端的直徑依序擴(kuò)大至110 ii m、150 V- m、250 ii m和500 u m 的結(jié)構(gòu)(實(shí)施方式3-3)，計(jì)算Q值。另外，這些實(shí)施方式3-1 3-3的下側(cè)擴(kuò)徑部均跨越2 層陶瓷生片的厚度而形成。結(jié)果如圖14所示，可知，即使在如上所述地階段性地改變擴(kuò)徑部的圓周面的情況下，也可得到大致相同程度的良好的Q值。第I制造方法
基于圖15 圖25，就制造前述實(shí)施方式的電子部件的第一方法進(jìn)行闡述。如圖15所示，準(zhǔn)備陶瓷生片21d，如圖16所示，在該片材21d的規(guī)定位置(將要形成通孔15的位置)形成上面?zhèn)鹊闹睆酱?、下面?zhèn)鹊闹睆叫〉木哂绣F形的內(nèi)圓周面的貫通孔 25c。這種錐形的貫通孔25c可以通過使用激光來形成，可以通過調(diào)整激光的強(qiáng)度和照射時(shí)間，按照照射激光的一側(cè)的直徑大、相反側(cè)的直徑小的方式進(jìn)行開孔。另外，通過利用機(jī)械加工例如前端以倒圓錐臺(tái)狀變細(xì)的沖孔機(jī)(沖壓機(jī))來傾斜擴(kuò)大貫通孔的端部等，也能夠形成這種錐形的貫通孔25c。另外，本實(shí)施方式中使用具備支持膜(PET膜)20的陶瓷生片，但也可以使用不具備這種支持膜20的片材。開設(shè)上述錐形的孔25c后，如圖17所示，通過在該貫通孔25c中填充導(dǎo)電膏來形成上側(cè)擴(kuò)徑部15c，同時(shí)如圖18所示，按照與該上側(cè)擴(kuò)徑部15c電連接的方式在片材21d的表面上形成構(gòu)成前述共振器13的導(dǎo)體膜13a。另一方面，為了形成下側(cè)擴(kuò)徑部15b，如圖19所示，準(zhǔn)備同樣的陶瓷生片21i，如圖 20所示，與前述形成上側(cè)擴(kuò)徑部15c的情況相反，從支持片20側(cè)(該圖的上側(cè))照射激光， 從而與前述圖16所示的片材21d同樣地且由支持片20側(cè)形成研缽狀的貫通孔25b。然后， 通過在該貫通孔25b中如圖21所示地填充導(dǎo)電膏來形成下側(cè)擴(kuò)徑部15b。進(jìn)一步，如圖22所示，對(duì)應(yīng)該形成通孔15的中間部15a的片材21e(21f 21h) 開設(shè)直徑一定的垂直的貫通孔25a。該貫通孔25a優(yōu)選通過機(jī)械的開孔加工，優(yōu)選用陽(yáng)型和陰型模具夾持片材并進(jìn)行開孔的所謂的沖孔(鉆孔加工)來進(jìn)行。這是因?yàn)椋m然也可以利用鉆孔機(jī)來進(jìn)行該開孔，但利用沖孔的話可以在短時(shí)間內(nèi)幾乎不發(fā)生切削毛邊地進(jìn)行加工。然后，如圖23所示，在該貫通孔25a中也填充導(dǎo)電膏從而形成通孔15的中間部15a。這樣在該片材21d 21i上形成通孔的上側(cè)擴(kuò)徑部15c、下側(cè)擴(kuò)徑部15b和中間部15a后，如圖24 圖25所示，將這些片材21d 21i進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)、重疊、加熱并壓接， 從而制作層疊片。此時(shí)，包含下側(cè)擴(kuò)徑部15b的片材21i (圖21的片材)從前述圖21所示的狀態(tài)使表面背面翻轉(zhuǎn)后進(jìn)行層疊。另外，層疊時(shí)，剝離去除各片材21d 21i (片材21 j也同樣) 所具備的支持膜20。進(jìn)一步地，在包含下側(cè)擴(kuò)徑部15b的片材21i的下面層疊表面具備以與該下側(cè)擴(kuò)徑部15b電連接的方式形成的導(dǎo)電膜14的片材21j。另外，在具備該導(dǎo)電膜14 的片材21j的下面以及包含上側(cè)擴(kuò)徑部15c的片材21d的上面，可以進(jìn)一步適當(dāng)層疊片材 (未作圖示)，包括前述圖2所示的片材21a 21c以及表面具備接地電極16的片材21k。另外，圖中顯示了相當(dāng)于一個(gè)電子部件(濾波器)11的部分，但本制造方法以及以下所述的第二制造方法均是以集合狀態(tài)同時(shí)形成多個(gè)芯片11的方法，通過上述片材21a 21k的層疊而同時(shí)形成多個(gè)濾波器11。然后，在層疊后切斷該片材，分割成各個(gè)芯片11，進(jìn)行燒成。第2實(shí)施方式基于圖26 圖31，就制造前述實(shí)施方式的電子部件的第二方法進(jìn)行說明。在前述第一制造方法中，在層疊前對(duì)與通孔15關(guān)聯(lián)的各片材21d 21i預(yù)先形成通孔(通孔的構(gòu)成部分15a、15b、15c),但在該第二實(shí)施方式中,在層疊應(yīng)該形成通孔15的片材21d 21i 后，實(shí)施作為本發(fā)明的特征的通孔兩端部的錐形加工。具體而言，對(duì)層疊了如圖26所示的多片陶瓷生片21d 21i的層疊片12a開設(shè)通孔形成用的貫通孔25 (參照?qǐng)D27)。該開孔只要與前述第一制造方法同樣地利用沖孔(鉆孔加工)即可。接著，對(duì)該形成的貫通孔25的兩端部25b、25c如圖28所示地進(jìn)行錐形加工。即，通過對(duì)該貫通孔25的上面?zhèn)鹊拈_口部25c和下面?zhèn)鹊拈_口部25b分別照射激光從而將這些開口部(邊緣部分)25b、25c加工成錐形。另外，該錐形加工也可以與前述第一制造方法中所述的同樣地利用機(jī)械加工(例如通過沖壓來使貫通孔25的端部以錐形擴(kuò)大) 來進(jìn)行。然后，如圖29所示，在該上述貫通孔25中填充導(dǎo)電膏從而形成通孔15，同時(shí)如圖 30 圖31所示，按照與該通孔15的上端部(上側(cè)擴(kuò)徑部)15c電連接的方式形成導(dǎo)體圖案 (導(dǎo)電膜)13a。另外，按照與該通孔15的下端部(下側(cè)擴(kuò)徑部)15b電連接的方式具備導(dǎo)電膜14。就與下側(cè)擴(kuò)徑部15b連接的導(dǎo)電膜14而言，只要進(jìn)一步層疊例如表面具備該導(dǎo)電膜的陶瓷生片21j即可。另外，在圖示中的最下層的片材21j的更下面以及圖示中的最上層的片材21d的更上面，可以與前述第一制造方法所述的同樣地分別進(jìn)一步層疊適當(dāng)具備導(dǎo)體圖案的陶瓷生片。
權(quán)利要求
1.一種層疊型電子部件，具備包含第一配線層和第二配線層的2層以上的配線層、介于所述第一配線層與所述第二配線層之間的絕緣層、以及貫通所述絕緣層而將所述第一配線層所具備的第一導(dǎo)體和所述第二配線層所具備的第二導(dǎo)體電連接的貫通導(dǎo)體；所述貫通導(dǎo)體在作為與所述第一導(dǎo)體的連接部的一端部具有向所述第一導(dǎo)體的方向直徑逐漸增大的擴(kuò)徑部。
2.如權(quán)利要求I所述的層疊型電子部件，所述貫通導(dǎo)體在作為與所述第二導(dǎo)體的連接部的另一端部進(jìn)一步具有向所述第二導(dǎo)體的方向直徑逐漸增大的擴(kuò)徑部。
3.如權(quán)利要求I所述的層疊型電子部件，所述貫通導(dǎo)體由填充于貫通所述絕緣層的貫通孔的導(dǎo)電材料構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求I所述的層疊型電子部件，包含I個(gè)以上的共振器。
5.如權(quán)利要求2所述的層疊型電子部件，包含I個(gè)以上的共振器。
6.如權(quán)利要求3所述的層疊型電子部件，包含I個(gè)以上的共振器。
7.如權(quán)利要求4所述的層疊型電子部件，所述貫通導(dǎo)體與所述共振器連接。
8.如權(quán)利要求5所述的層疊型電子部件，所述貫通導(dǎo)體與所述共振器連接。
9.如權(quán)利要求6所述的層疊型電子部件，所述貫通導(dǎo)體與所述共振器連接。
10.如權(quán)利要求I 9中任一項(xiàng)所述的層疊型電子部件，所述貫通導(dǎo)體具備直徑大致一定的中間部和圓錐臺(tái)狀的所述擴(kuò)徑部，該擴(kuò)徑部的一端面與所述中間部相連，且作為與該中間部的連接面，所述一端面的直徑與該中間部的直徑大致相同，并且所述擴(kuò)徑部的另一端面具有比所述一端面大的直徑， 將所述中間部的直徑設(shè)為H、所述擴(kuò)徑部的另一端面的直徑設(shè)為P、擴(kuò)徑部的高設(shè)為L(zhǎng) 時(shí)，P大致為(2L+H)。
11.一種層疊型電子部件的制造方法，所述層疊型電子部件具備將配置于不同的配線層的導(dǎo)電膜彼此電連接的貫通導(dǎo)體，所述制造方法包括在第一陶瓷生片上形成從一面向另一面直徑逐漸減小的貫通孔的工序；在第二陶瓷生片上形成從一面向另一面直徑逐漸減小的貫通孔的工序；通過在所述第一陶瓷生片的所述貫通孔中填充導(dǎo)電材料從而形成所述貫通導(dǎo)體的一端部的工序；通過在所述第二陶瓷生片的所述貫通孔中填充導(dǎo)電材料從而形成所述貫通導(dǎo)體的另一端部的工序；按照與所述貫通導(dǎo)體的一端部電連接的方式，將第一導(dǎo)電膜配置在所述第一陶瓷生片的所述一面上的工序；按照與所述貫通導(dǎo)體的另一端部電連接的方式，將第二導(dǎo)電膜配置在所述第二陶瓷生片的所述一面上的工序；按照所述第一陶瓷生片的另一面與所述第二陶瓷生片的另一面相對(duì)的方式，層疊包含所述第一陶瓷生片和所述第二陶瓷生片的多個(gè)陶瓷生片的工序。
12.如權(quán)利要求11所述的層疊型電子部件的制造方法，其中，在所述第一陶瓷生片上形成的貫通孔的另一面?zhèn)鹊闹睆脚c在所述第二陶瓷生片上形成的貫通孔的另一面?zhèn)鹊闹睆酱笾孪嗟龋撝圃旆椒ㄟ€包含在一片以上的第三陶瓷生片的各片上形成與在該第一陶瓷生片上形成的貫通孔的另一面?zhèn)鹊闹睆胶驮诘诙沾缮闲纬傻呢炌椎牧硪幻鎮(zhèn)鹊闹睆酱笾孪嗟鹊闹睆降呢炌椎墓ば?，以及通過將導(dǎo)電材料填充在形成于該I片以上的第三陶瓷生片上的貫通孔中從而在各第三陶瓷生片上形成所述貫通導(dǎo)體的一個(gè)以上的中間部的工序；所述層疊多片陶瓷生片的工序中，層疊包含所述第一陶瓷生片、所述第三陶瓷生片和所述第二陶瓷生片的多片陶瓷生片，使得將所述I片以上的第三陶瓷生片介于所述第一陶瓷生片與所述第二陶瓷生片之間，且所述貫通導(dǎo)體的一個(gè)以上的中間部相互電連接，且該貫通導(dǎo)體的一個(gè)以上的中間部的一端部與所述貫通導(dǎo)體的一端部電連接，且該貫通導(dǎo)體的一個(gè)以上的中間部的另一端部與所述貫通導(dǎo)體的另一端部電連接。
13.一種層疊型電子部件的制造方法，所述層疊型電子部件具備將配置于不同的配線層的導(dǎo)電膜彼此電連接的貫通導(dǎo)體，所述制造方法包括層疊2片以上的陶瓷生片從而制作層疊片的工序；在該層疊片上穿設(shè)用于形成貫通導(dǎo)體的貫通孔的工序；按照從所述貫通孔的一端向所述貫通孔的中間部直徑逐漸減小的方式，將所述貫通孔的一端部加工成錐形的工序；按照從所述貫通孔的另一端向所述貫通孔的中間部直徑逐漸減小的方式，將所述貫通孔的另一端部加工成錐形的工序；在所述貫通孔中填充導(dǎo)電材料從而形成所述貫通導(dǎo)體的工序；按照與該貫通導(dǎo)體的一端部電連接的方式配置第一導(dǎo)電膜的工序；按照與該貫通導(dǎo)體的另一端部電連接的方式配置第二導(dǎo)電膜的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種層疊型電子部件及其制造方法，該層疊型電子部件具備包含第一配線層和第二配線層的2層以上的配線層、介于第一配線層與第二配線層之間的絕緣層、以及貫通絕緣層而將第一配線層所具備的第一導(dǎo)體和第二配線層所具備的第二導(dǎo)體電連接的貫通導(dǎo)體，所述貫通導(dǎo)體在其兩端具有向第一導(dǎo)體或第二導(dǎo)體的方向直徑逐漸增大的擴(kuò)徑部。
文檔編號(hào)H01P1/20GK102544646SQ201110339478
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者中村淳一, 木島壯氏, 木村一成, 荒木敏明, 鈴木譽(yù)裕, 阿部勇雄 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社