CN101996765B - 电容元件和谐振电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电容元件和谐振电路。该电容元件包括：第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第一介电部、第二介电部以及第三介电部。具有第一极性的信号施加至第一电极。具有第二极性的信号施加至第二电极。第二极性与第一极性相反。具有第二极性的信号施加至第三电极。第三电极配置在与第二电极相对的位置上。具有第一极性的信号施加至第四电极。第一介电部设置在第一电极与第二电极之间。第二介电部设置在第二电极与第三电极之间。第三介电部设置在第三电极与第四电极之间。

Description

电容元件和谐振电路
相关申请的参考
本申请包含于2009年8月11日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2009-186808所涉及的主题，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及电容元件和谐振电路(resonance circuit)，更具体地，涉及介电层和电极交替堆叠的多层型电容元件和包括该电容元件的谐振电路。
背景技术
过去，已经开发了各种多层型电容元件(下文中，称作多层电容元件)，在每种多层型电容元件中，介电层和内部电极交替地堆叠。这种电容元件用在各种电子装置中。此外，随着近代电子装置的尺寸减小和性能增强，需要开发一种具有上述结构的更小、更高性能的多层电容元件。
为了实现该需要，已经提出了各种现有技术中的技术，以获得更小、更高性能的多层电容元件(例如，参见PCT国际公开WO05/050679的国内再公开(下文中，称作专利文献1)和由KatsuhikoHayashi撰写的Discussion of Electrode Design in Chip Capacitor forRF Applications，Journal C of The Institute of Electronics，Informationand Communication Engineers，Vol.J86-C，No.8，pp.927-933，2003(下文中，称作非专利文献1))。专利文献1公开了抑制多层电容元件的内表面或外表面的残留应力的技术。
此外，非专利文献1公开了提供内部电极的多层结构的技术，在该内部电极中，防止各电极在多层电容元件的介电层的堆叠方向上彼此直接相对。在非专利文献1中，通过使用这种内部电极的多层结构，减小了多层电容元件的电容变化。
发明内容
如上所述，随着近代电子装置的尺寸减小和性能增强，需要开发一种更小、更高性能的多层电容元件。然而，如果将多层电容元件小型化，则减小了该装置中的内部电极的面积，从而导致电极电阻增大。在这种情况下，出现了多层电容元件的Q值(品质因数)减小的问题，该品质因数与内部电极的电极电阻(直流电阻)成反比。
鉴于上述情况，期望提供一种其电极电阻进一步减小的更高性能的多层电容元件和一种包括这种多层电容元件的谐振电路。
根据本发明的实施方式，提供了一种电容元件，包括：第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、第一介电部、第二介电部以及第三介电部。具有第一极性的信号施加至第一电极。具有第二极性的信号施加至第二电极。第二极性与第一极性相反。具有第二极性的信号施加至第三电极。第三电极被配置在与第二电极相对的位置上。具有第一极性的信号施加至第四电极。第一介电部设置在第一电极与第二电极之间。第二介电部设置在第二电极与第三电极之间。第三介电部设置在第三电极与第四电极之间。
此外，根据本发明的另一实施方式，提供了一种谐振电路。该谐振电路包括：谐振电容器，包括根据本发明实施方式的电容元件；以及谐振线圈，连接至该谐振电容器。
在根据本发明实施方式的电容元件中，将具有不同极性的信号分别施加至在其间夹置有第一介电部的同时所形成的第一电极和第二电极，并且分别施加给在其间夹置第三介电部的同时所形成的第三电极和第四电极。因此，在第一电极与第二电极之间和第三电极与第四电极之间分别形成电容器。另一方面，将具有相同极性的信号施加给第二电极和第三电极，第二电极和第三电极在其间夹置第二介电部的同时被配置为相对。因此，在第二电极和第三电极之间没有形成电容器。
通过这种结构，为了所需电容，可以进一步增加设置在电容元件中的内部电极的数目。这将在根据本发明的以下实施方式中进行详细描述。
如上所述，在本发明的实施方式中，可以在电容元件中进一步增加内部电极的数目，所以电容元件的电极电阻可以进一步减小。因此，根据本发明的实施方式，可以抑制电容元件的Q值的减小，并且可以提供更高性能的电容元件。
如在附图中所示出的，根据以下对最佳方式的实施方式的详细描述，本发明的这些和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一实施方式的多层电容元件(下文中，称作多层电容器)的示意性截面图；
图2A～图2D是各自示出了根据第一实施方式的多层电容器的分解图；
图3是示出了根据第一实施方式的多层电容器的等效电路的示图；
图4是示出了比较例1的多层电容器的示意性截面图；
图5A～图5D是各自示出了比较例1的多层电容器的分解图；
图6是示出了比较例1的多层电容器的等效电路的示图；
图7是示出了修改例1的多层电容器的示意性截面图；
图8是示出了根据本发明第二实施方式的多层电容器的示意性截面图；
图9A～图9D是各自示出了根据第二实施方式的多层电容器的分解图；
图10是示出了根据第二实施方式的多层电容器的等效电路的示图；
图11是示出了比较例2的多层电容器的示意性截面图；
图12A～图12D是各自示出了比较例2的多层电容器的分解图；
图13是示出了比较例2的多层电容器的等效电路的示图；
图14是修改例2的多层电容器的示意性截面图；
图15是示出了修改例2的多层电容器的等效电路的示图；
图16是示出了修改例3的多层电容器的示意性截面图；
图17A和图17B是各自示出了修改例3的多层电容器的分解图；
图18是示出了修改例3的多层电容器的等效电路的示图；
图19是示出了一般多层电容器的示意性结构图；
图20是根据本发明第三实施方式的多层电容器的示意性截面图；
图21A～图21D是各自示出了根据第三实施方式的多层电容器的分解图；
图22是根据第三实施方式的多层电容器的内部电极的示意性截面图；
图23是示出了修改例4-1的多层电容器的内部电极的示意性结构图；
图24是示出了修改例4-2的多层电容器的内部电极的示意性结构图；
图25是示出了修改例4-3的多层电容器的内部电极的示意性结构图；
图26是示出了修改例4-4的多层电容器的内部电极的示意性结构图；
图27是示出了修改例4-5的多层电容器的内部电极的示意性结构图；以及
图28是示出了根据本发明第四实施方式的非接触接收装置的块结构图。
具体实施方式
下文中，将参考附图，以下列顺序描述根据本发明的实施方式的多层电容元件和包括该多层电容元件的电子装置(谐振电路)的实例。应注意，本发明不限于以下实例。
1.第一实施方式：多层电容元件的基本结构的实例
2.第二实施方式：多层电容元件的结构实例，其中，构成电容器的一对内部电极在介电层的厚度方向上不是相对的
3.第三实施方式：多层电容元件的结构实例，其中，构成电容器的一对内部电极的电极部的延伸方向是交叉的
4.第四实施方式：包括根据本发明实施方式的多层电容元件的非接触接收装置的结构实例
<1.第一实施方式>
(多层电容元件的结构)
图1是示出了根据本发明第一实施方式的多层电容元件(下文中，称作多层电容器)的示意性截面图。应注意，本实施方式的多层电容器的结构不仅可以应用于其电容与输入信号的种类(交流电流或者直流电流)和信号电平无关而几乎不改变的电容器(下文中，称作恒定电容电容器)，而且可以应用于可变电容电容器。
该实施方式的多层电容器10(电容元件)包括五个介电层11～15和四个内部电极21～24。应注意，在下面的描述中，为了说明方便起见，根据需要，将介电层11～13、14以及15分别称作第一介电层～第三介电层(第一介电部～第三介电部)、下部介电层以及上部介电层，并且将内部电极21～24称作第一电极～第四电极。
在该实施方式中，在下部介电层14上，依次堆叠第四电极24、第三介电层13、第三电极23、第二介电层12、第二电极22、第一介电层11、第一电极21以及上部介电层15，从而，构成多层电容器10。
另外，在该实施方式中，如图1所示，第一电极21和第四电极24连接至外部设置的信号电源100的一个端子，并且第二电极22和第三电极23连接至信号电源100的另一端子。在多层电容器10中，通过将第一电极21～第四电极24连接至如上所述的信号电源100，分别在第一电极21与第二电极22之间以及第三电极23与第四电极24之间形成了电容器(下文中，称作内部电容器)。应注意，具有相同极性的信号被施加至其间夹置有第二介电层12的第二电极22和第三电极23，因此在第二介电层12中没有形成内部电容器。
即，在本实施方式的多层电容器10中，其中形成内部电容器的层和其中没有形成内部电容器的层交替地堆叠。
首先，将描述每一介电层的结构。下部介电层14和上部介电层15的上表面(下表面)均具有长边和短边的长度比为2∶1的矩形。
另外，在该实施方式中，如图1所示，第一介电层11～第三介电层13的厚度被设定为相同(例如，约2μm)。在本发明中，第一介电层～第三介电层的厚度不限于此，并且可以根据用途、所需电容等来适当地进行设定。例如，可以将第一介电层11～第三介电层13的厚度设定为彼此不相同，或者仅将第二介电层12的厚度设定为小于第一介电层11和第三介电层13的厚度。为了多层电容器10的厚度减小(尺寸减小)，期望将没有形成内部电容器的第二介电层12的厚度设定为小于第一介电层11和第三介电层13的厚度。另外，可以根据用途等来适当地设定下部介电层14和上部介电层15的厚度。
在该实施方式中，第一介电层11～第三介电层13、下部介电层14以及上部介电层15由相同的介电材料制成。应注意，本发明不限于此。介电层可以由不同的介电材料制成。然而，为了易于制造，期望如该实施方式中那样，第一介电层11～第三介电层13、下部介电层14以及上部介电层15由相同的介电材料制成。
在将根据该实施方式的多层电容器10用作恒定电容电容器的情况下，介电层由具有低相对介电常数的顺电材料(常介电材料，paraelectric material)制成。顺电材料的实例包括纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯乙烯、TiO2、MgTiO2、MgTiO3、SrMgTiO2、Al2O3、Ta2O5等。
另外，在将根据该实施方式的多层电容器10用作可变电容电容器的情况下，介电层由相对介电常数超过1000的铁电材料制成。通过利用这种铁电材料形成介电层，可以根据外部施加的控制信号来改变介电层的电容。
作为铁电材料，可以使用引起离子极化的铁电材料。引起离子极化的铁电材料是由离子晶体材料形成的铁电材料，并且其由于阳离子和阴离子的原子位移而被电极化。通常，引起离子极化的铁电材料由化学式ABO3(O：氧元素)(其中，A和B表示预定的两种元素)来表示并具有钙钛矿结构。这种铁电材料的实例包括钛酸钡(BaTiO3)、铌酸钾(KNbO3)、钛酸铅(PbTiO3)等。另外，作为铁电材料，例如，可以使用通过将锆酸铅(PbZrO3)与钛酸铅(PbTiO3)混合所得到的PZT(锆钛酸铅)。
此外，作为铁电材料，可以使用引起电子极化的铁电材料。将铁电材料划分为偏向正电荷的部分和偏向负电荷的部分，以引起电偶极矩，并因此引起极化。作为这种材料，在现有技术中，已经报道了通过形成Fe2+电荷表面和Fe3+电荷表面而引起极化并呈现铁电特性的稀土类铁氧化物。在该体系中，已经报道了由分子式(RE)·(TM)2·O4(O：氧元素)所表示的材料具有高介电常数，其中，RE表示稀土元素，并且TM表示铁族元素。应注意，稀土元素的实例包括Y、Er、Yb以及Lu(具体地，Y和重稀土元素)，并且铁族元素的实例包括Fe、Co以及Ni(具体地，Fe)。另外，(RE)·(TM)2·O4的实例包括ErFe2O4、LuFe2O4以及YFe2O4。此外，作为铁电材料，可以使用具有各向异性的铁电材料。
接下来，将描述内部电极的结构。图2A～图2D是各自示出了多层电容器10的分解图。应注意，在图2A～图2D中，为了易于说明，没有示出上部介电层15。图2A示出了形成在第一介电层11上的第一电极21的电极结构。图2B示出了形成在第二介电层12上的第二电极22的电极结构。图2C示出了形成在第三介电层13上的第三电极23的电极结构。图2D示出了形成在下部介电层14上的第四电极24的电极结构。
应注意，在该实施方式中，如图2A～图2D所示，第一电极21～第四电极24具有相同尺寸的T字形表面。然而，本发明不限于此。考虑用途、所需电容等，可以适当地设定第一电极21～第四电极24的结构(例如，形状或尺寸)。例如，第一电极21～第四电极24的结构可以彼此不相同。可选地，可以将相同的结构用于被施加了具有相同极性的信号的内部电极，并且可以将不同的结构用于被施加了具有不同极性的信号的内部电极。
第一电极21由端子部21b和电极部21a构成。端子部21b沿着在第一介电层11一侧的短边(图2A中的右短边)形成。电极部21a沿与端子部21b的延伸方向(图2A中的y方向)垂直的方向(图2A中的x方向)从端子部21b的中央延伸。
第二电极22由端子部22b和电极部22a构成。端子部22b沿着在第二介电层12另一侧的短边(图2B中的左短边)形成。电极部22a沿与端子部22b的延伸方向(图2B中的y方向)垂直的方向(图2B中的x方向)从端子部22b的中央延伸。
第三电极23具有与第二电极22相同的结构，并且由端子部23b和电极部23a构成。端子部23b沿着在第三介电层13所述另一侧的短边形成。电极部23a沿与端子部23b的延伸方向(图2C中的y方向)垂直的方向(图2C中的x方向)从端子部23b的中央延伸。另外，第三电极23被配置在与第二电极23相对的位置处，同时在它们之间夹置有第二介电层12。
第四电极24具有与第一电极21相同的结构，并且由端子部24b和电极部24a构成。端子部24b沿着在下部介电层14所述一侧的短边形成。电极部24a沿与端子部24b的延伸方向(图2D中的y方向)垂直的方向(图2D中的x方向)从端子部24b的中央延伸。另外，第四电极24被配置在与第一电极21相对的位置处，同时在它们之间夹置有第一介电层11～第三介电层13。
应注意，形成有夹置在其间介电层(其中形成了内部电容器)的一对内部电极被配置在这样的位置处，使得它们在介电层的厚度方向上彼此相对。另外，在延伸方向上形成内部电容器的所述一对内部电极的电极部的长度被设定为使得所述一对内部电极的电极部在介电层的厚度方向上相对。即，当将形成内部电容器的所述一对内部电极中的一个内部电极投影在另一内部电极的形成表面上时，所述一对内部电极的配置位置和它们的电极部延伸的长度设定为使得一个内部电极的电极部的投影图案与另一内部电极的电极部重叠。应注意，下文中，将一个内部电极的电极部的投影图案与另一内部电极的电极部相重叠的区域称作相对电极区域。
另外，在该实施方式中，在形成于多层电容器10中的多个内部电容器中，将内部电极的配置位置和电极部延伸的长度设定为使得相对电极区域的面积均相同。然而，本发明不限于此。例如，可以将内部电极的配置位置和电极部延伸的长度设定为使得内部电容器的相对电极区域的面积根据用途、所需电容等而彼此不相同。
应注意，多层电容器10设置有一对外部端子(未示出)。所述一对外部端子通过导线等而连接至信号电源100的一对端子。第一电极21的端子部21b和第四电极24的端子部24b连接至一外部端子，并且第二电极22的端子部22b和第三电极23的端子部23b连接至另一外部端子。然而，本发明不限于此。例如，可以为每个内部电极设置外部端子，并且当将电容器安装在电路上时，可以通过电路配线来建立第一电极21与第四电极24之间以及第二电极22与第三电极23之间的电连接。
另外，在将该实施方式的多层电容器10用作可变电容电容器的情况下，除信号电源100以外，所述一对外部端子还连接至控制电源的端子。在该情况下，多层电容器10通过偏压消除电容器而连接至信号电源100，并且通过限流电阻器而连接至控制电源。
例如，第一电极21～第四电极24由包含金属细粉末(例如，Pd、Pd/Ag、Ni)的导电浆料制成。因此，可以减少多层电容器10的制造成本。应注意，在该实施方式中，第一电极21～第四电极24由相同的材料制成。然而，本发明不限于此。第一电极21～第四电极24可以由不同的材料制成，或者可以根据用途等来改变用于构成内部电容器的每对内部电极的材料。
另外，在该实施方式中，将第一电极21～第四电极24设定为具有相同厚度。然而，本发明不限于此。第一电极21～第四电极24可以具有不同的厚度，或者可以根据用途等来改变用于构成内部电容器的每对内部电极的厚度。
如上所述，在该实施方式的多层电容器10中，内部电极具有相同的结构，并且介电层具有相同的结构。因此，形成在多层电容器10中的两个内部电容器具有相同的电容(C1)。然而，本发明不限于此。根据用途等，内部电极和介电层可以分别适当地具有不同的结构，并且两个内部电容器可以具有不同的电容。
图3是示出了该实施方式的多层电容器10的等效电路的示图。如上所述，由于形成在多层电容器10中的两个内部电容器在该实施方式中具有相同的电容C1，所以多层电容器10的等效电路是将均具有电容C1的两个内部电容器16和17并联连接至信号电源100的电路。在这种情况下，该实施方式的多层电容器10的总电容为2*C1。
(多层电容器的制造方法)
接下来，将给出关于该实施方式的多层电容器10的制造方法的实例的描述。首先，制备由上述介电材料所制成的片状构件(sheetmember)(具有约2μm的厚度)。将片状构件用作上述第一介电层11～第三介电层13和下部介电层14之一。
接下来，制备通过将诸如Pd、Pd/Ag以及Ni的金属细粉末处理成浆料所获得的导电浆料。然后，通过其中形成有与内部电极的形状(T字形)相对应的开口部的掩膜，而将导电浆料涂覆至(通过丝网印刷等)片状构件的一个表面，以形成内部电极。接着，在该实施方式中，制造在一个表面上形成内部电极的四个片状构件(下文中，称作电极配备片状构件，electrode-equipped sheetmember)。
然后，堆叠如上所述所制备的四个电极配备片状构件，以使内部电极和片状构件交替地配置。在这种情况下，内部电极以图2A～图2D中所示的方式堆叠。即，四个电极配备片状构件被堆叠为使得从最上面的电极配备片状构件起，以上述顺序将内部电极的端子部分别配置在片状构件的一短边的附近(图2中的右短边)、其另一短边的附近(图2中的左短边)、所述另一短边的附近以及所述一短边的附近。随后，在露出内部电极的一侧的表面上堆叠其中未形成有内部电极的另外制备的片状构件。该另外制备的片状构件用作上部介电层15。
接下来，使所堆叠的构件进行热压结合。随后，使已受到热压结合的构件在还原性气氛中进行高温焙烧，从而将片状构件和导电浆料层(内部电极)形成为一体。以这种方式，在该实施方式中制造了多层电容器10。
应注意，为了减小多层电容器10的电极电阻，可以考虑不形成第二介电层12而在第三电极23上直接形成第二电极22(两次涂覆导电浆料)并使内部电极加厚的方法。然而，在这种情况下，与其他内部电极的形成处理相比较，需要改变第二电极22的形成处理。相反，在制造根据该实施方式的多层电容器10的方法中，由于内部电极的形成处理与上述相同，所以与上述情况相比较，可以更容易地制造多层电容器10。
(比较例1)
这里，在对第一实施方式的多层电容器10的效果描述之前，将描述现有技术中的多层电容器的结构(比较例1)。
图4是示出了比较例1的多层电容器300的示意性截面图。与在第一实施方式中一样，比较例1的多层电容器300主要包括五个介电层311～315(第一介电层～第三介电层、下部介电层以及上部介电层)和四个内部电极321～324(第一电极～第四电极)。另外，在比较例1中，在下部介电层314上，依次堆叠有第四电极324、第三介电层313、第三电极323、第二介电层312、第二电极322、第一介电层311、第一电极321以及上部介电层315。
另外，在比较例1的多层电容器300中，第一电极321和第三电极323连接至外部设置的信号电源100的一个端子，并且第二电极322和第四电极324连接至信号电源100的另一端子。即，在该比较例1的多层电容器300中，被施加了具有不同极性的信号的内部电极通过其间夹置介电层而交替地堆叠。通过将内部电极连接至如上所述的信号电源100，为多层电容器300中的每一介电层都形成内部电容器。
应注意，在比较例1中，每一介电层的结构(形状、尺寸、形成材料等)设定为与第一实施方式相同。此外，每个内部电极的结构(形状、尺寸、形成材料等)也设定为与在第一实施方式相同。
另外，图5A～图5D是各自示出了比较例1的多层电容器300的分解图。在图5A～图5D中，为了易于说明，没有示出上部介电层315。图5A示出了形成在第一介电层311上的第一电极321的电极结构。图5B示出了形成在第二介电层312上的第二电极322的电极结构。图5C示出了形成在第三介电层313上的第三电极323的电极结构。图5D示出了形成在下部介电层314上的第四电极324的电极结构。
第一电极321具有T字表面形状，并且由电极部321a和端子部321b构成。端子部321b沿着在矩形第一介电层311一侧的短边(图5A中的右短边)形成。电极部321a沿与端子部321b的延伸方向(图5A中的y方向)垂直的方向(图5A中的x方向)从端子部321b的中央延伸。
第二电极322具有T字表面形状，并且由电极部322a和端子部322b构成。端子部322b沿着在矩形第二介电层312另一侧的短边(图5B中的左短边)形成。电极部322a沿与端子部322b的延伸方向(图5B中的y方向)垂直的方向(图5B中的x方向)从端子部322b的中央延伸。
第三电极323具有T字表面形状，并且由电极部323a和端子部323b构成。端子部323b沿着在矩形第三介电层313所述一侧的短边形成。电极部323a沿与端子部323b的延伸方向(图5C中的y方向)垂直的方向(图5C中的x方向)从端子部323b的中央延伸。另外，第三电极323被配置在与第一电极321相对的位置处，同时其间夹置有第一介电层311和第二介电层312。
第四电极324具有T字表面形状，并且由电极部324a和端子部324b构成。端子部324b沿着在矩形下部介电层314所述另一侧的短边(图5D中的左短边)形成。电极部324a沿与端子部324b的延伸方向(图5D中的y方向)垂直的方向(图5D中的x方向)从端子部324b的中央延伸。另外，第四电极324被配置在与第二电极322相对的位置处，同时其间夹置有第二介电层312和第三介电层313。
应注意，在比较例1中，将内部电极的配置位置和电极部延伸的长度设定为使得每当在预定内部电极投影在与其相邻的内部电极(它们之间夹置有介电层)的形成表面上时，预定内部电极的电极部的投影图案与相邻的内部电极的电极部重叠。
另外，在比较例1中，在形成于多层电容器300中的多个内部电容器中，内部电极的配置位置和电极部延伸的长度被设定为使得相对电极区域的面积相同。即，形成在多层电容器300中的三个内部电容器具有相同的电容。此外，在比较例1中，将介电层和内部电极的每一个的结构(形状、尺寸、形成材料等)也设定为与第一实施方式相同。因此，形成在比较例1的多层电容器300的每一介电层中的内部电容器的电容与形成在第一实施方式的多层电容器(图1)中的内部电容器的电容C1相同。
图6是示出了比较例1的多层电容器300的等效电路的示图。在比较例1中，多层电容器300的等效电路是将均具有电容C1的三个内部电容器316～318并联连接至信号电源100的电路。因此，比较例1的多层电容器300的总电容为3*C1。
这里，根据内部电极数目与内部电容器数目之间的关系，将第一实施方式的多层电容器10和比较例1的多层电容器300彼此相比较。在第一实施方式的多层电容器10中，关于四个内部电极而形成均具有电容C1的两个内部电容器。另一方面，在比较例1的多层电容器300中，关于四个内部电极而形成均具有电容C1的三个内部电容器。
因此，在将第一实施方式的多层电容器10设置为具有与比较例1的多层电容器300相同的电容的多层电容器的情况下，第一实施方式的内部电极需要是比较例1的1.5倍。即，在将比较例1的多层电容器300和第一实施方式的多层电容器10制造为具有相同电容的情况下，第一实施方式的多层电容器10的内部电极的数目大于比较例1的内部电极的数目。因此，在第一实施方式的多层电容器10中，与比较例1相比较，可以进一步减小整个多层电容器10的电极电阻(直流电阻)。
如上所述，在该实施方式中，可以进一步减小整个多层电容器10的电极电阻，这可以抑制Q值减小，从而可以提供更高性能的多层电容器10。
另外，在该实施方式中，由于能够进一步减小整个多层电容器10的电极电阻，所以在将多层电容器用作可变电容电容器的情况下，可以通过更小的驱动电压来改变多层电容器的电容。
此外，如上所述，可以更容易地以更低的成本来制造该实施方式的多层电容器10。因此，根据该实施方式，可以更容易地以低成本来设置更高性能的多层电容器10。
(修改例1)
在第一实施方式中，给出了以下实例，其中，四个内部电极21～24通过其间交替地夹置有三个介电层11～13而堆叠，并且在多层电容器10中形成有两个内部电容器。然而，本发明不限于此。考虑用途、所需电容等，可以适当地增加堆叠的介电层和内部电极的数目。在修改例1中，将描述这种实例。
图7是示出了修改例1的多层电容器30的示意性截面图。修改例1的多层电容器30包括九个介电层31～39(第一介电层～第七介电层、下部介电层以及上部介电层)和八个内部电极41～48(第一电极～第八电极)。此外，在修改例1中，在下部介电层38上，依次堆叠第八电极48、第七介电层37、第七电极47、第六介电层36、第六电极46、第五介电层35、第五电极45以及第四介电层34。另外，在修改例1中，在第四介电层34上，依次堆叠第四电极44、第三介电层33、第三电极43、第二介电层32、第二电极42、第一介电层31、第一电极41以及上部介电层39。
在修改例1的多层电容器30中，第一电极41、第四电极44、第五电极45以及第八电极48连接至外部设置的信号电源100的一个端子。另外，第二电极42、第三电极43、第六电极46以及第七电极47连接至信号电源100的另一端子。
通过连接如上所述的内部电极，分别在第一电极41与第二电极42之间、第三电极43与第四电极44之间、第五电极45与第六电极46之间以及在第七电极47与第八电极48之间形成了内部电容器。另一方面，在第二电极42与第三电极43之间、第四电极44与第五电极45之间以及在第六电极46与第七电极47之间没有形成内部电容器。即，与第一实施方式一样，在修改例1的多层电容器30中，形成内部电容器的层和未形成内部电容器的层交替地堆叠。
如图7所示，修改例1的多层电容器30具有堆叠两个第一实施方式的多层电容器10(图1)的结构。因此，在修改例1中，与堆叠两个比较例1的多层电容器300(图4)的结构相比较，可以使多层电容器30的总电极电阻更小。
应注意，在修改例1中，给出了关于堆叠两个第一实施方式的多层电容器10(图1)的结构实例的描述。然而，本发明不限于此。例如，可以使用设置有三个以上第一实施方式的多层电容器10(图1)的结构。可选地，在修改例1的多层电容器30(图7)中，可以使用未设置有第七电极47和第八电极48的结构。
此外，可以堆叠第一实施方式的多层电容器10(图1)和比较例1的多层电容器300(图4)。在该情况下，在多层电容器的一部分中，设置与第一实施方式的多层电容器10相同的结构部分。因此，与堆叠两个比较例1的多层电容器300(图4)的结构相比较，可以进一步减小多层电容器30的总电极电阻。
如上所述，由于在修改例1中也可以进一步减小整个多层电容器30的电极电阻，所以可以获得与第一实施方式相同的效果。
<2.第二实施方式>
在第一实施方式中，给出了多层电容器的以下结构实例，其中，构成内部电容器的一对内部电极在介电层的厚度方向上彼此相对。然而，本发明不限于此。构成内部电容器的一对内部电极可以不需要在介电层的厚度方向上相对。在第二实施方式中，将描述这种结构的实例。
(多层电容元件的结构)
图8是示出了根据本发明第二实施方式的多层电容器的示意性截面图。应注意，该实施方式的多层电容器的结构不仅可以应用于恒定电容电容器，而且可以应用于可变电容电容器。
该实施方式的多层电容器50(电容元件)包括五个介电层51～55和四个内部电极61～64。下文中，为说明方便起见，将介电层51～53、54、55称作第一介电层～第三介电层(第一介电部～第三介电部)、下部介电层以及上部介电层。将内部电极61～64称作第一电极～第四电极。
在该实施方式中，在下部介电层54上，依次堆叠第四电极64、第三介电层53、第三电极63、第二介电层52、第二电极62、第一介电层51、第一电极61以及上部介电层55，从而构成了多层电容器50。
另外，在该实施方式的多层电容器50中，如图8所示，第一电极61和第四电极64连接至外部设置的信号电源100的一个端子，并且第二电极62和第三电极63连接至信号电源100的另一端子。在多层电容器50中，通过以上述方式将第一电极61～第四电极64连接至信号电源100，分别在第一电极61与第二电极62之间以及在第三电极63与第四电极64之间形成了内部电容器。应注意，将具有相同极性的信号施加至通过其间夹置有第二介电层52所形成的第二电极62和第三电极63，所以在第二介电层52中没有形成内部电容器。
即，在该实施方式的多层电容器50中，其中形成有内部电容器的层和其中没有形成内部电容器的层也如第一实施方式(图1)那样交替地堆叠。
首先，将描述介电层的结构。第一介电层51～第三介电层53、下部介电层54以及上部介电层55均具有矩形上表面(下表面)。例如，可以将矩形表面的长边与短边的比设定为2∶1。
另外，在该实施方式中，如图8所示，将第一介电层51～第三介电层53设定为具有相同的厚度(例如，约2μm)。然而，本发明不限于此。可以根据用途、所需电容等来适当地设置第一介电层51～第三介电层53的厚度。例如，可以将第一介电层51～第三介电层53的厚度设定为彼此不相同，或者仅将第二介电层52的厚度设定为小于第一介电层51和第三介电层53的厚度。为了多层电容器50的厚度减小(尺寸减小)，期望将其中没有形成内部电容器的第二介电层52的厚度设定为小于第一介电层51和第三介电层53的厚度。
在该实施方式中，第一介电层51～第三介电层53、下部介电层54以及上部介电层55由相同的介电材料制成。应注意，本发明不限于此。介电层可以由不同的介电材料制成。然而，为了易于制造，期望如该实施方式那样，第一介电层51～第三介电层53、下部介电层54以及上部介电层55由相同的介电材料制成。应注意，作为该实施方式的介电层的材料，可以使用与第一实施方式中的介电层相同的材料。
接下来，将描述内部电极的结构。图9A～图9D是各自示出了多层电容器50的分解图。应注意，在图9A～图9D中，为了易于说明，没有示出上部介电层55。图9A示出了形成在第一介电层51上的第一电极61的电极结构。图9B示出了形成在第二介电层52上的第二电极62的电极结构。图9C示出了形成在第三介电层53上的第三电极63的电极结构。图9D示出了形成在下部介电层54上的第四电极64的电极结构。
在该实施方式中，如图9A～9D所示，第一电极61～第四电极64具有相同尺寸的T字形表面。然而，本发明不限于此。可以考虑用途、所需电容等来适当地设定第一电极61～第四电极64的结构(例如，形状或尺寸)。例如，第一电极61～第四电极64的结构可以彼此不相同。可选地，可以改变用于构成内部电容器的每对内部电极的材料。
第一电极61由端子部61b和电极部61a构成。端子部61b沿着在第一介电层51一侧的短边(图9A中的右短边)而形成。电极部61a沿与端子部61b的延伸方向(图9A中的y方向)垂直的方向(图9A中的x方向)从端子部61b的中央延伸。
第二电极62由端子部62b和电极部62a构成。端子部62b沿着在第二介电层52另一侧的短边(图9B中的左短边)形成。电极部62a沿与端子部62b的延伸方向(图9B中的y方向)垂直的方向(图9B中的x方向)从端子部62b的中央延伸。
第三电极63具有与第二电极62相同的结构，并且由端子部63b和电极部63a构成。端子部63b沿着在第三介电层53所述另一侧的短边形成。电极部63a沿与端子部63b的延伸方向(图9C中的y方向)垂直的方向(图9C中的x方向)从端子部63b的中央延伸。另外，第三电极63被配置在与第二电极62相对的位置处，同时其间夹置有第二介电层52。
第四电极64具有与第一电极61相同的结构，并且由端子部64b和电极部64a构成。端子部64b沿着在下部介电层54所述一侧的短边形成。电极部64a沿与端子部64b的延伸方向(图9D中的y方向)垂直的方向(图9D中的x方向)从端子部64b的中央延伸。另外，第四电极64被配置在与第一电极61相对的位置处，同时其间夹置有第一介电层51～第三介电层53。
应注意，形成有夹置在其间的介电层(其中形成了内部电容器)的一对内部电极被配置在这样的位置处，使得所述一对内部电极的电极部在介电层的厚度方向上不彼此相对。另外，在延伸方向上形成内部电容器的所述一对内部电极的电极部的长度被设定为使得所述一对内部电极的电极部在介电层的厚度方向上不相对。即，当形成内部电容器的一对内部电极中的一个内部电极投影在另一内部电极的形成表面上时，所述一对内部电极的配置位置和它们的电极部延伸的长度设定为使得一个内部电极的电极部的投影图案与另一内部电极的电极部不重叠。
另外，在该实施方式中，将内部电极的配置位置和电极部延伸的长度设定为使得形成在多层电容器50中的多个内部电容器具有相同的电容。然而，本发明不限于此。例如，可以将内部电极的配置位置和电极部延伸的长度设定为使得多个内部电容器的电容根据用途、所需电容等而彼此不相同。
应注意，多层电容器50设置有一对外部端子(未示出)。所述一对外部端子通过导线等而连接至信号电源100的一对端子。第一电极61的端子部61b和第四电极64的端子部64b连接至一外部端子，并且第二电极62的端子部62b和第三电极63的端子部63b连接至另一外部端子。然而，本发明不限于此。例如，可以为每个内部电极设置外部端子，并且当将电容器安装在电路上时，可以通过电路配线来建立第一电极61与第四电极64之间以及第二电极62与第三电极63之间的电连接。
另外，在将该实施方式的多层电容器50用作可变电容电容器的情况下，除信号电源100以外，一对外部端子还连接至控制电源的端子。在这种情况下，多层电容器50通过偏压消除电容器而连接至信号电源100，并且通过限流电阻器而连接至控制电源。
此外，在该实施方式中，例如，第一电极61～第四电极64可以由与第一实施方式中所述的内部电极的材料相同的材料制成。另外，可以如第一实施方式来制造该实施方式的多层电容器50。应注意，在该实施方式中，第一电极61～第四电极64被设定为具有相同厚度。然而，本发明不限于此。例如，根据用途等，可以将第一电极61～第四电极64的厚度设定为彼此不相同，或者对于构成内部电容器的每对内部电极而设定为不相同。
如上所述，由于在该实施方式的多层电容器50中，内部电极的结构和介电层的结构分别被设定为相同，所以形成在多层电容器50中的两个内部电容器的电容(C2)是相同的。然而，本发明不限于此。根据用途等，分别将内部电极的结构和介电层的结构适当地设定为不相同，因此，两个内部电容器的电容也可以不相同。
图10是示出了该实施方式的多层电容器50的等效电路的示图。如上所述，在该实施方式中，形成在多层电容器50中的两个内部电容器的电容(C2)是相同的。因此，多层电容器50的等效电路是将均具有电容C2的两个内部电容器56和57并联连接至信号电源100的电路。在这种情况下，该实施方式中的多层电容器50的总电容为2*C2。
(比较例2)
这里，给出了关于现有技术中的多层电容器(例如，参见非专利文献1：比较例2)的结构的描述，其中，通过其间夹置有介电层而设置的一对内部电极在介电层的厚度方向上彼此不相对。
图11是示出了比较例2的多层电容器350的示意性截面图。与第二实施方式一样，比较例2的多层电容器350主要包括五个介电层351～355(第一介电层～第三介电层、下部介电层以及上部介电层)和四个内部电极361～364(第一电极～第四电极)。另外，在比较例2中，在下部介电层354上，依次堆叠有第四电极364、第三介电层353、第三电极363、第二介电层352、第二电极352、第一介电层351、第一电极361以及上部介电层355。
另外，在比较例2的多层电容器350中，第一电极361和第三电极363连接至外部设置的信号电源100的一端子，并且第二电极362和第四电极364连接至信号电源100的另一端子。即，在比较例2的多层电容器350中，通过其间夹置介电层而交替地堆叠被施加具有不同极性的信号的内部电极。通过将内部电极连接至如上所述的信号电源100，可以为多层电容器350中的每个介电层形成内部电容器。
应注意，在比较例2中，将每个介电层的结构(形状、尺寸、形成材料等)设定为与第二实施方式相同。此外，还将每个内部电极的结构(形状、尺寸、形成材料等)设定为与第二实施方式相同。
另外，图12A～图12D是各自示出了比较例2的多层电容器350的分解图。在图12A～图12D中，为了易于说明，没有示出上部介电层355。图12A示出了形成在第一介电层351上的第一电极361的电极结构。图12B示出了形成在第二介电层352上的第二电极362的电极结构。图12C示出了形成在第三介电层353上的第三电极363的电极结构。图12D示出了形成在下部介电层354上的第四电极364的电极结构。
第一电极361具有T字表面形状，并且由电极部361a和端子部361b构成。端子部361b沿着在矩形第一介电层351一侧的短边(图12A中的右短边)而形成。电极部361a沿与端子部361b的延伸方向(图12A中的y方向)垂直的方向(图12A中的x方向)从端子部361b的中央延伸。
第二电极362具有T字表面形状，并且由电极部362a和端子部362b构成。端子部362b沿着在矩形第二介电层352另一侧的短边(图12B中的左短边)形成。电极部362a沿与端子部362b的延伸方向(图12B中的y方向)垂直的方向(图12B中的x方向)从端子部362b的中央延伸。
第三电极363具有T字表面形状，并且由电极部363a和端子部363b构成。端子部363b沿着在矩形第三介电层353所述一侧的短边(图12C中的右短边)形成。电极部363a沿与端子部363b的延伸方向(图12C中的y方向)垂直的方向(图12C中的x方向)从端子部363b的中央延伸。另外，第三电极363被配置在与第一电极361相对的位置处，同时其间夹置有第一介电层351和第二介电层352。
第四电极364具有T字表面形状，并且由电极部364a和端子部364b构成。端子部364b沿着在矩形下部介电层354所述另一侧的短边(图12D中的左短边)形成。电极部364a沿与端子部364b的延伸方向(图12D中的y方向)垂直的方向(图12D中的x方向)从端子部364b的中央延伸。另外，第四电极364被配置在与第二电极362相对的位置处，同时其间夹置有第二介电层352和第三介电层353。
应注意，在比较例2中，内部电极被构造为使得：在构成内部电容器的一对内部电极之中，当一个内部电极投影在另一内部电极的形成表面上时，该一个内部电极的电极部的投影图案与另一内部电极的电极部不重叠。另外，在比较例2中，例如，将配置位置和电极部延伸的长度设定为使得形成在多层电容器350中的内部电容器的电容(C2)均相同。
图13是示出了比较例2的多层电容器350的等效电路的示图。在比较例2中，多层电容器350的等效电路是将均具有电容C2的三个内部电容器356～358并联连接至信号电源100的电路。因此，比较例2的多层电容器350的总电容为3*C2。
这里，根据内部电极的数目和内部电容器的数目之间的关系，将第二实施方式的多层电容器50和比较例2的多层电容器350彼此相比较。在第二实施方式的多层电容器50中，关于四个内部电极而形成均具有电容C2的两个内部电容器。另一方面，在比较例2的多层电容器350中，关于四个内部电极而形成均具有电容C2的三个内部电容器。
因此，为了使第二实施方式的多层电容器50具有与比较例2的多层电容器350相同的电容，第二实施方式中的内部电极的数目需要是比较例2的1.5倍。即，在将比较例2的多层电容器350和第二实施方式的多层电容器50制造为具有相同电容的情况下，第二实施方式的多层电容器50的内部电极的数目大于比较例2的内部电极的数目。因此，在第二实施方式的多层电容器50中，与比较例2相比较，可以进一步减小整个多层电容器50的电极电阻(直流电阻)。
如上所述，在该实施方式中，可以如第一实施方式那样进一步减小整个多层电容器50的电极电阻，从而可以获得与在第一实施方式中相同的效果。
另外，在该实施方式的多层电容器50中，可以将在构成内部电容器的一对内部电极之间的距离设定为大于第一实施方式中的距离。因此，该实施方式的多层电容器50的结构更适合用于制造具有更小电容的多层电容器。
(修改例2)
在第二实施方式的多层电容器50(图8)中给出了这样的实例，其中，仅介电层52形成了其中没有形成内部电容器的第二电极62与第三电极63之间的区域。然而，本发明不限于此。第二电极62与第三电极63之间的区域可以由多个介电层和设置在这些介电层之间的内部电极形成。在修改例2中，将描述这种实例。
图14是修改例2的多层电容器的示意性截面图。修改例2的多层电容器70包括六个介电层71～76(第一介电层～第四介电层、下部介电层以及上部介电层)和五个内部电极81～85(第一电极～第五电极)。
另外，在修改例2中，在下部介电层75上，依次堆叠有第四电极84、第四介电层74、第三电极83、第三介电层73、第五电极85、第二介电层72、第二电极82、第一介电层71、第一电极81以及上部介电层76。
修改例2的结构与第二实施方式(图8)的结构相同，只是第二电极82与第三电极83之间的介电部(第二介电部)由第二介电层72、第五电极85以及第三介电层73形成。另外，介电层和内部电极的结构与第二实施方式的结构相同。应注意，各介电层具有相同的厚度。然而，可以根据用途、所需电容等来适当地改变第二电极82与第三电极83之间的堆叠介电层和堆叠内部电极的数目。
在修改例2的多层电容器70中，第一电极81和第四电极84连接至外部设置的信号电源100的一端子。第二电极82、第三电极83以及第五电极85连接至信号电源100的另一端子。在修改例2中，通过以上述方式连接内部电极，分别在第一电极81与第二电极82之间、第三电极83与第四电极84之间、第一电极81与第五电极85之间以及在第四电极84与第五电极85之间形成了内部电容器。
此时，在修改例2中，分别在第一电极81与第二电极82之间以及第三电极83与第四电极84之间形成了具有电容C2的内部电容器。另外，第一电极81与第五电极85之间以及第四电极84与第五电极85之间的距离约为第一电极81与第二电极82之间以及第三电极83与第四电极84之间的距离的两倍。因此，分别形成在第一电极81与第五电极85之间以及第四电极84与第五电极85之间的内部电容器约为C2/2。
图15是示出了修改例2的多层电容器70的等效电路的示图。在修改例2中，多层电容器70的等效电路是其中将均具有电容C2的两个内部电容器77和78以及均具有电容C2/2的两个内部电容器79和80并联连接至信号电源100的电路。因此，修改例2的多层电容器70的总电容为3*C2。即，可以获得与比较例2中的多层电容器350相同的电容。
这里，根据整个电容器的内部电极的数目和电容之间的关系，将修改施2的多层电容器70和比较例2的多层电容器350彼此相比较。在修改例2的多层电容器70中，五个内部电极构成了具有电容3*C2的多层电容器。相反，在比较例2的多层电容器350中，四个内部电极构成了具有电容3*C2的多层电容器。
因此，在将比较例2的多层电容器350和修改例2的多层电容器70制造为具有相同电容的情况下，修改例2的多层电容器70的内部电极的数目大于比较例2的内部电极的数目。因此，在修改例2中，与比较例2相比较，可以进一步减小整个多层电容器70的电极电阻(直流电阻)。因此，可以获得与第二实施方式相同的效果。
(修改例3)
在第二实施方式和修改例2中，给出了内部电极和介电层交替堆叠的实例。然而，本发明不限于此。可以将被施加具有不同极性的信号的一对内部电极形成在同一表面上。在修改例3中，将描述这种实例。
图16是示出了修改例3的多层电容器90的示意性截面图。修改例3的多层电容器90包括三个介电层91～93(介电层、下部介电层以及上部介电层)和四个内部电极101～104(第一电极～第四电极)。
在修改例3中，在介电层91(第二介电部)的表面上，以预定间隔形成了第一电极101和第二电极102，并且在另一表面上，以预定间隔形成了第三电极103和第四电极104。此外，在修改例3中，上部介电层93设置在介电层91的一侧(图16中的上侧)，并且下介电层92设置在介电层91的另一侧(图16中的下侧)。
应注意，在修改例3中，将介质介电层91、下部介电层92以及上部介电层93的结构(形状、尺寸、形成材料等)设定为与第二实施方式的多层电容器50的第二介电层52、下部介电层54以及上部介电层55的结构相同。此外，将第一电极101～第四电极104的结构(形状、尺寸、形成材料等)设定为与第二实施方式的多层电容器50的第一电极61～第四电极64的结构相同。
图17A和图17B是各自示出了修改例3的多层电容器90的分解图。在图17A和图17B中，为了易于说明，没有示出上部介电层93。图17A示出了形成在介电层91上的第一电极101和第二电极102的电极结构。图17B示出了形成在下部介电层92上的第三电极103和第四电极104的电极结构。
第一电极101具有T字表面形状，并且由电极部101a和端子部101b构成。端子部101b沿着具有矩形形状的介电层91的一个短边(图17A中的右短边)形成。电极部101a沿与端子部101b的延伸方向(图17A中的y方向)垂直的方向(图17A中的x方向)从端子部101b的中央延伸。
第二电极102具有T字表面形状，并且由电极部102a和端子部102b构成。端子部102b沿着具有矩形形状的介电层91的另一短边(图17A中的左短边)形成。电极部102a沿与端子部102b的延伸方向(图17A中的y方向)垂直的方向(图17A中的x方向)上从端子部102b的中央延伸。
第三电极103具有T字表面形状，并且由电极部103a和端子部103b构成。端子部103b沿着具有矩形形状的下部介电层92的一个短边(图17B中的左短边)形成。电极部103a沿与端子部103b的延伸方向(图17B中的y方向)垂直的方向(图17B中的x方向)从端子部103b的中央延伸。另外，第三电极103配置在与第二电极102相对的位置处，同时它们之间夹置有介电层91。
第四电极104具有T字表面形状，并且由电极部104a和端子部104b构成。端子部104b沿着具有矩形形状的下部介电层92的另一短边(图17B中的右短边)形成。电极部104a沿与端子部104b的延伸方向(图17B中的y方向)垂直的方向(图17B中的x方向)从端子部104b的中央延伸。另外，第四电极104配置在与第一电极101相对的位置处，同时它们之间夹置有介电层91。
此外，在修改例3的多层电容器90中，如图16所示，第一电极101和第四电极104连接至外部设置的信号电源100的一端子，并且第二电极102和第三电极103连接至信号电源100的另一端子。
在修改例3中，通过以上述方式将第一电极101～第四电极104连接至信号电源100，在第一电极101与第三电极103之间以及在第二电极102与第四电极104之间形成了具有相同电容(C2)的内部电容器。此外，在修改例3中，在形成于同一表面上的第一电极101与第二电极102之间(第一介电部)以及在形成于同一表面上的第三电极103与第四电极104之间(第三介电部)形成了具有相同电容(C3)的内部电容器。
图18是示出了修改例3的多层电容器90的等效电路的示图。在修改例3中，多层电容器90的等效电路是将均具有电容C2的两个内部电容器95和96以及均具有电容C3的两个内部电容器97和98并联连接至信号电源100的电路。因此，修改例3的多层电容器90的总电容为2*C2+2*C3。
如上所述，在修改例3的多层电容器90中，关于第四内部电极而形成第四内部电容器。然而，当形成在同一表面上的一对内部电极被构造为使得形成在同一表面上的一对内部电极之间的内部电容器的总电容(2*C3)小于电容C2时，修改例3的整个多层电容器90的电容变得小于比较例2的电容。为了满足该条件，例如，必须使仅形成在同一表面上的一对内部电极之间的间隔充分大于介电层91的厚度。
即，在修改例3中，通过适当地设定形成在同一表面上的一对内部电极之间的间隔，可以将修改例3的多层电容器90的总电容设定为小于比较例2的总电容。
在这种情况下，在将比较例2的多层电容器350和修改例3的多层电容器90制造为具有相同电容的情况下，修改例3的多层电容器90的内部电极的数目变得大于比较例2的内部电极的数目。因此，在修改例3中，与比较例2相比较，可以进一步减小整个多层电容器90的电极电阻(直流电阻)，并且可以获得与第二实施方式相同的效果。
<3.第三实施方式>
(电极之间未对准的影响)
在第一实施方式和第二实施方式中，给出了这样的实例，其中，构成内部电容器的一对内部电极的电极部的延伸方向彼此是平行的。然而，在将这种电极结构用于制造具有更小电容的多层电容器的情况下，由于一对内部电极之间的未对准而导致对特性的影响增大。鉴于此，在对该实施方式的多层电容器的结构进行描述以前，将参考附图详细地描述由内部电极之间的未对准所导致的问题。
图19是示出了一般的多层电容器的示意性结构的分解图。通常，多层电容器由包括板状介电层400和上电极401(内部电极)的层以及包括板状介电层403和下电极402的层通过堆叠而构成。上电极401形成在介电层400上，而下电极402形成在介电层403上。
在介电层400的表面上，上电极401从介电层400的短边部沿着其长边延伸了长度L。另外，包括介电层403和下电极402的层具有包括介电层400和上电极401的相同结构。
此外，包括介电层400和上电极401的层以及包括介电层403和下电极402的层被堆叠为使得没有形成电极的表面部(露出介电层400和403的表面区域)彼此不重叠。通过这种结构，形成了当上电极401投影在下电极402侧上时所形成的投影图案与下电极402相重叠的区域(相对电极区域)。
这里，将上电极401和下电极402之间的电容C确定为C＝ε0*εr*(S/d)，其中，S表示相对电极区域的面积，d表示介电层400的厚度(电极之间的距离)，εr表示介电层400的相对介电常数，并且ε0表示真空介电常数。另外，将多层电容器的直流电阻R确定为R＝ρ*L/(W*t*N)，其中，W表示内部电极的宽度，t表示其厚度，N表示堆叠的内部电极的数目，并且ρ表示电极的电阻率(resistivity)。
因此，在多层电容器中，为了制造具有小电容的电容器，需要执行增大内部电极之间的距离d(介电层400的厚度)和减小相对电极区域的面积S的至少一个。然而，在将多层电容器用作可变电容电容器的情况下，当增大内部电极之间的距离d时，用于改变电容的控制电压也增大(例如，增大至约为50V～100V)，这不适用于低电压驱动(例如，约5V以下)。因此，为了制造在多层电容器中具有小电容的电容器，需要使相对电极区域的面积S更小，即，需要形成更小的电极。
可以通过减小电极的长度L或者电极的宽度W，使相对电极区域的面积S更小。在这种情况下，电极的总尺寸变得更小，这增大了电极的电阻R(直流电阻)。相反，在多层电容器中，电阻值与堆叠的电极数目成反比。因此，通过增加堆叠的电极数目N，可以克服如上所述的电阻R的问题。
然而，多层电容器中堆叠的电极数目N增加导致了对于电容改变的影响增大，该电容改变是由于通过夹置在其间的介电层(其中形成了内部电容器)而相对的一对内部电极之间的相对未对准而引起的。应注意，通过夹置在其间的介电层而相对的一对内部电极之间的相对未对准量和未对准方向根据形成电极时的制造处理的精度(例如，掩膜对准)而改变。
在多层电容器中，当在通过夹置在其间的介电层(其中形成了内部电容器)而相对的一对内部电极之间产生未对准时，每个内部电容器的电容改变。结果，整个多层电容器的电容变化变得更大，这难以稳定地制造具有所需电容的多层电容器。内部电极之间的未对准不仅在多层电容器为恒定电容电容器的情况下产生，而且在多层电容器为可变电容电容器的情况下也产生。
鉴于此，在该实施方式中，给出了关于这样的多层电容器的结构实例的描述，该多层电容器即使当构成内部电容器的一对内部电极之间产生相对未对准时，也能够抑制电容改变。
(多层电容元件的结构)
图20是根据本发明第三实施方式的多层电容器的示意性截面图。应注意，该实施方式的多层电容器的结构不仅可以应用于恒定电容电容器，而且可以应用于可变电容电容器。
该实施方式的多层电容器110(电容元件)包括五个介电层111～115(第一介电层～第三介电层、下部介电层以及上部介电层)和四个内部电极121～124(第一电极～第四电极)。
在该实施方式中，在下部电极层114上，依次堆叠第四电极124、第三介电层113、第三电极123、第二介电层112、第二电极122、第一介电层111、第一电极121以及上部介电层115，从而构成了多层电容器110。
另外，如图20所示，在该实施方式的多层电容器110中，第一电极121和第四电极124连接至外部设置的信号电源100的一端子，并且第二电极122和第三电极123连接至信号电源100的另一端子。在多层电容器110中，通过以上述方式将第一电极121～第四电极124连接至信号电源100，分别在第一电极121与第二电极122之间以及在第三电极123与第四电极124之间形成了内部电容器。应注意，将具有相同极性的信号施加至其间夹置有第二介电层112的第二电极122和第三电极123，所以在第二电极122与第三电极123之间没有形成内部电容器。
首先，将描述介电层的结构。第一介电层111～第三介电层113(第一介电部～第三介电部)、下部介电层114以及上部介电层115均具有矩形上表面(下表面)。例如，可以将矩形表面的长边与短边的比设定为2∶1。
在该实施方式中，如图20所示，第一介电层111～第三介电层113被设定为具有相同的厚度(例如，约2μm)。然而，本发明不限于此。可以根据用途、所需电容等来适当地设定第一介电层111～第三介电层113的厚度。例如，可以将第一介电层111～第三介电层113的厚度设定为彼此不相同，或者仅将第二介电层112的厚度设定为小于第一介电层111和第三介电层113的厚度。为了多层电容器110的厚度减小(尺寸减小)，期望将未形成有内部电容器的第二介电层112的厚度设定为小于第一介电层111和第三介电层113的厚度。
此外，在该实施方式中，第一介电层111～第三介电层113、下部介电层114以及上部介电层115由相同的介电材料制成。应注意，本发明不限于此。介电层可以由不同的介电材料制成。然而，为了易于制造，期望如该实施方式那样，第一介电层111～第三介电层113、下部介电层114以及上部介电层115由相同的介电材料制成。应注意，作为该实施方式的介电层的材料，可以使用与在第一实施方式中的介电层相同的材料。
接下来，将描述内部电极的结构。图21A～图21D是各自示出了该实施方式的多层电容器110的分解图。应注意，在图21A～图21D中，为了易于说明，没有示出上部介电层115。图21A示出了形成在第一介电层111上的第一电极121的电极结构。图21B示出了形成在第二介电层112上的第二电极122的电极结构。图21C示出了形成在第三介电层113上的第三电极123的电极结构。图21D示出了形成在下部介电层114上的第四电极124的电极结构。
第一电极121具有近似L字的形状，并且由端子部121b和电极部121a构成。端子部121b沿着第一介电层111的一个短边(图21A中的右短边)形成。电极部121a沿与端子部121b的延伸方向(图21A中的y方向)垂直的方向(图21A中的x方向(第一方向))从端子部121b的长边(图21A中的长边的下部位置)延伸。
第二电极122具有近似U字的形状，并且由端子部122b和电极部122a构成。端子部122b具有L字形状，并由沿着在第二介电层112另一侧的短边(图21B中的左短边)所形成的短边部和沿着第二介电层112的一个长边(图21B中的上长边)所形成的长边部而形成。此外，电极部122a沿与长边部的延伸方向(图21B中的x方向)垂直的方向(图21B中的y方向(第二方向))从端子部122b的长边部的端部延伸。即，在该实施方式中，第二电极122的电极部122a的延伸方向和第一电极121的电极部121a的延伸方向彼此相垂直。
第三电极123具有如同第二电极122的近似U字形状，并且由端子部123b和电极部123a构成。端子部123b具有L字形状，并且由沿着在第三介电层113所述另一侧的短边(图21C中的左短边)所形成的短边部和沿着第三介电层113的所述一个长边(图21C中的上长边)所形成的长边部形成。此外，电极部123a沿与长边部的延伸方向(图21C中的x方向)垂直的方向(图21C中的y方向(第二方向))从端子部123b的长边部的端部延伸。此外，第三电极123被配置为与第二电极122相对，同时它们之间夹置有第二介电层112。
第四电极124具有与第一电极121一样的近似L字形状，并且由端子部124b和电极部124a构成。端子部124b沿着下部介电层114的一个短边(图21D中的右短边)形成。电极部124a沿与端子部124b的延伸方向(图21D中的y方向)垂直的方向(图21D中的x方向(第一方向))从端子部124b的长边(图21D中的长边的下部位置)延伸。即，在该实施方式中，第四电极124的电极部124a的延伸方向和第三电极123的电极部123a的延伸方向彼此相垂直。另外，第四电极124被配置为与第一电极121相对，同时它们之间夹置有第一介电层111～第三介电层113。
第一电极121～第四电极124可以由与第一实施方式中所述的内部电极相同的材料形成。应注意，可以按照与在第一实施方式中相同的方式来制造该实施方式的多层电容器110。
另外，在该实施方式中，第一电极121～第四电极124被设定为具有相同的厚度。然而，本发明不限于此。第一电极121～第四电极124可以具有不同的厚度，或者可以根据用途等，来改变构成内部电容器的每对内部电极的厚度。
此外，多层电容器110设置有一对外部端子(未示出)。所述一对外部端子通过导线等连接至信号电源100的一对端子。第一电极121的端子部121b和第四电极124的端子部124b连接至一外部端子，并且第二电极122的端子部122b和第三电极123的端子部123b连接至另一外部端子。然而，本发明不限于此。例如，可以为每个内部电极设置外部端子，并且当将电容器安装在电路上时，可以通过电路配线来建立第一电极121与第四电极124之间以及第二电极122与第三电极123之间的电连接。
另外，在将该实施方式的多层电容器110用作可变电容电容器的情况下，除信号电源100以外，所述一对外部端子还连接至控制电源的端子。在这种情况下，多层电容器110通过偏压消除电容器而连接至信号电源100，并且通过限流电阻器而连接至控制电源。
(内部电极的设计概要)
接下来，将给出关于该实施方式的多层电容器110的内部电极的设计概要的描述。在该实施方式的多层电容器110中，构成内部电容器的一对内部电极(例如，第一电极121和第二电极122)被配置在这样的位置处，其中，所述一对内部电极的电极部在介电层的厚度方向上相互交叉。
即，在该实施方式中，内部电极被构造为使得在构成内部电容器的一对内部电极中的一个内部电极投影在另一内部电极的形成表面上时，该一个内部电极的电极部的投影图案与另一内部电极的电极部相互交叉。
另外，在该实施方式中，考虑所期望的需要量、电阻值以及电极之间的最大未对准量，来设定每个内部电极的结构(形状、尺寸等)。
这里，将参考图22，更详细地描述用于处理未对准的该实施方式的多层电容器110的设计概要。图22是示出了在其间夹置有第一介电层111的第一电极121和第二电极122中，当将第一电极121投影在第二电极122的形成表面上时而形成的第一电极121的投影图案121p与第二电极122相重叠的状态的示图。
在该实施方式中，将图22中所示的主要尺寸参数(ΔL1、ΔL2以及S1～S3)设定为即使当未对准量在第二介电层112的长边方向(x方向)和短边方向(y方向)上达到最大值时，也不使相对电极区域Sa的面积改变。更具体地，例如，将内部电极的形状和配置位置设定为使得图22中所示的尺寸参数(ΔL1、ΔL2以及S1～S3)满足以下条件。
应注意，图22中所示的ΔL1为第一电极121的投影图案121p的电极部121pa的端部与第二电极122的电极部122a之间的距离，并且ΔL2为第二电极122的电极部122a的端部与第一电极121的投影图案121p的电极部121pa之间的距离。S1为第一电极121的投影图案121p的电极部121pa的端部与第二电极122的端子部122b的短边部之间的距离。S2为第一电极121的投影图案121p的端子部121pb与第二电极122的电极部122a之间的距离。S3为第一电极121的投影图案121p的电极部121pa与第二电极122的端子部122b的长边部之间的距离。
在该实施方式中，第一电极121和第二电极122的结构被设计为使得即使第一电极121与第二电极122之间的相对未对准量达到预期最大值的情况下也满足ΔL1≥0、ΔL2≥0、S1≥0、S2≥0以及S3≥0。应注意，以与第一电极121和第二电极122相同的方式来设计第三电极123和第四电极124。可以任意设定内部电极的形状，只要满足上述设计概要的条件即可。
通过设计内部电极以使图22中所示的尺寸参数(ΔL1、ΔL2以及S1～S3)满足上述条件，即使在构成内部电容器的一对内部电极之间产生未对准，相对电极区域Sa的面积也不改变。因此，在该实施方式中，即使在制造具有更小电容的多层电容器的情况下，也可以稳定地制造具有预期电容的多层电容器110，而与通过夹置在其间的介电层相对的一对内部电极的未对准无关。
此外，在该实施方式中，通过减小构成内部电容器的一对内部电极的电极部的宽度，可以容易地制造具有更小电容的多层电容器。
此外，在该实施方式中，即使在构成内部电容器的一对内部电极之间产生未对准，相对电极区域Sa的面积也可以保持不变(电容保持不变)。因此，可以减小每个内部电容器的电极面积，并且可以增加堆叠的层数。结果，能够进一步增大整个多层电容器的电容，并进一步减小电极电阻。另外，在该实施方式中，可以容易地以低成本形成电极。
应注意，在该实施方式的多层电容器110中，如图20所示，与第一实施方式(图1)一样，其中形成内部电容器的层和其中未形成内部电容器的层交替地堆叠。因此，在该实施方式中，可以获得与第一实施方式相同的效果。
(修改例4)
多层电容器的结构(其中，构成内部电容器的内部电极的各电极部的延伸方向相互交叉)不限于第三实施方式的结构实例。在修改例4中，将描述这种多层电容器的各种修改例。应注意，除内部电极的结构以外，修改例4的多层电容器的结构与第三实施方式(图20和图21)的结构相同。
(1)修改例4-1
图23是示出了修改例4-1的多层电容器中构成内部电容器的一对内部电极的示意性结构的示图。应注意，在图23中，为了易于说明，构成内部电容器的一对内部电极(上电极141和下电极142)的俯视图和介电层145的俯视图是重叠的。
上电极141具有V字形状，并且由电极部141a和端子部141b构成。端子部141b沿着介电层145的一个短边(图23中的右短边)形成。此外，电极部141a沿端子部141b的延伸方向(图23中的y方向)的斜方向(不垂直的方向)从端子部141b的端部延伸。在图23中，电极部141a从介电层145的表面的右上角朝其左下角延伸。
下电极142具有V字形状。下电极142和上电极141关于图23的y方向对称。下电极142由电极部142a和端子部142b构成。端子部142b沿着介电层145的另一短边(图23中的左短边)形成。此外，电极部142a沿端子部142b的延伸方向(图23中的y方向)的斜方向(不垂直的方向)上从端子部142b的端部延伸。在图23中，从介电层145的表面的左上角朝其右下角延伸电极部142a。
应注意，在修改例4-1中，将下电极142的电极部142a的延伸方向和上电极141的电极部141a的延伸方向设定为彼此不垂直。另外，在该实例中，将上电极141和下电极142的尺寸等设定为使得上电极141的电极部141a的一部分和下电极142的电极部142a的一部分在介电层145的厚度方向上相对(从而形成相对电极区域Sa)。此外，在该实例中，与第三实施方式一样，即使未对准量在介电层145的长边方向(x方向)和短边方向(y方向)上达到最大值，上电极141和下电极142的尺寸、形状、配置位置等也设定为使得不会改变相对电极区域Sa。
(2)修改例4-2
图24是示出了在修改例4-2的多层电容器中构成内部电容器的一对内部电极的示意性结构的示图。应注意，在图24中，为了易于说明，构成内部电容器的一对内部电极(上电极151和下电极152)的俯视图和介电层155的俯视图是重叠的。
上电极151具有V字形状，并且由电极部151a和端子部151b构成。端子部151b沿着介电层155的一个长边(图24中的下长边)形成。此外，电极部151a沿端子部151b的延伸方向(图24中的x方向)的斜方向(不垂直的方向)从端子部151b的端部延伸。在图24中，电极部151a从介电层155的表面的右下角朝其左上角延伸。
下电极152具有V字形状。下电极152和上电极151关于图24的x方向对称。下电极152由电极部152a和端子部152b构成。端子部152b沿着介电层155的另一长边(图24中的上长边)形成。此外，电极部152a沿端子部152b的延伸方向(图24中的x方向)的斜方向(不垂直的方向)从端子部152b的端部延伸。在图24中，电极部152a从介电层155的表面的右上角朝其左下角延伸。
应注意，在修改例4-2中，将下电极152的电极部152a的延伸方向和上电极151的电极部151a的延伸方向设定为彼此相垂直。另外，在该实例中，上电极151和下电极152的尺寸等被设定为使得上电极151的电极部151a的一部分和下电极152的电极部152a的一部分在介电层155的厚度方向上相对(从而形成相对电极区域Sa)。此外，在该实例中，与第三实施方式一样，即使未对准量在介电层155的长边方向(x方向)和短边方向(y方向)上达到最大值，上电极151和下电极152的尺寸、形状、配置位置等也设定为使得不会改变相对电极区域Sa。
在修改例4-2中，上电极151和下电极152的端子部沿着介电层155的长边的延伸方向(x方向)附近形成。因此，上电极151和下电极152的电极部可以比修改例4-1中的电极部短。从而，在修改例4-2中，可以进一步减小多层电容器的电极电阻值。
(3)修改例4-3
图25是示出了在修改例4-3的多层电容器中构成内部电容器的一对内部电极的示意性结构的示图。应注意，在图25中，为了易于说明，构成内部电容器的一对内部电极(上电极161和下电极162)的俯视图和介电层165的俯视图是重叠的。
首先，将描述上电极161的结构。上电极161具有近似三角形形状，并且由电极部161a和端子部161b构成。电极部161a在关于沿着介电层165的长边的方向(图25中的x方向)的斜方向(不垂直的方向)上延伸。具体地，在图25中，电极部161a在沿着将介电层165的表面的左上角连接至与其相对的右下角的线的方向上延伸。
端子部161b由第一端子部161c和第二端子部161d构成。第一端子部161c在沿着介电层165的长边(图25中的下长边)的附近形成。此外，第一端子部161c的端部连接至电极部161a的端部。
此外，第二端子部161d在关于沿着介电层165的长边的方向(图25中的x方向)的斜方向(不垂直的方向)上以及在与电极部161a的延伸方向交叉的方向上延伸。在图25中，第二端子部161d在沿着将介电层165的表面的右上角连接至与其相对的左下角的线的方向上延伸。此外，第二端子部161d的端部连接至电极部161a的另一端部(未连接至第一端子部161c的一侧的端部)，并且第二端子部161d的另一端部连接至第一端子部161c的另一端部。
通过形成如上所述的电极部161a、第一端子部161c以及第二端子部161d，在上电极161中形成了三角形开口部161e。应注意，开口部161e的形状不限于此，并且可以使用任何形状。
接下来，将描述下电极162的结构。下电极162具有V字形状，并且由电极部162a和端子部162b构成。下电极162具有与修改例4-2(图24)中所述的下电极152相同的结构。
应注意，在修改例4-3中，下电极162的电极部162a的延伸方向和上电极161的电极部161a的延伸方向被设置为近似彼此相垂直。另外，在该实例中，将上电极161和下电极162的尺寸等设定为使得上电极161的电极部161a的一部分和下电极162的电极部162a的一部分在介电层165的厚度方向上相对(从而形成相对电极区域Sa)。此外，在该实例中，与第三实施方式一样，即使未对准量在介电层165的长边方向(x方向)和短边方向(y方向)上达到最大值，上电极161和下电极162的尺寸、形状、配置位置等也设定为使得不会改变相对电极区域Sa。
在修改例4-3中，可以增大上电极161的端子部161b的面积，从而可以进一步减小多层电容器的电极电阻值。
(3)修改例4-4
图26是示出了在修改例4-4的多层电容器中构成内部电容器的一对内部电极的示意性结构的示图。应注意，在图26中，为了易于说明，构成内部电容器的一对内部电极(上电极171和下电极172)的俯视图和介电层175的俯视图是重叠的。
首先，将描述上电极171的结构。上电极171由电极部171a和端子部171b构成。电极部171a在沿介电层175的长边的方向(图26中的x方向)的斜方向(不垂直的方向)上延伸。具体地，在图26中，电极部171a在沿着将介电层175的表面的左上角连接至与其相对的右下角的线的方向上延伸。
端子部171b具有近似L字形状。在沿着介电层175的一个长边(图26中的下长边)的附近形成该端子部的基部。此外，具有近似L字形状的端子部171b的端部与电极部171a的一个端部相连接，并且另一端部与电极部171a的另一端部相连接。结果，电极部171a和端子部171b在上电极171中形成矩形开口部171d。应注意，开口部171d的形状不限于此，并且可以使用任何形状。
接下来，将描述下电极172的结构。下电极172由电极部172a和端子部172b构成。电极部172a在沿介电层175的长边的方向(图26中的x方向)的斜方向(不垂直的方向)上延伸。具体地，在图26中，电极部172a在从介电层175的表面的右上角朝与其相对的左下角的方向上延伸。
端子部172b具有近似L字形状，并且在沿着介电层175的另一长边(图26中的上长边)的附近形成该端子部的基部。此外，电极部172a的端部连接至与端子部172b的基部相对的端部。
应注意，在修改例4-4中，下电极172的电极部172a的延伸方向和上电极171的电极部171a的延伸方向被设置为近似彼此相垂直。另外，在该实例中，将上电极171和下电极172的尺寸等设定为使得上电极171的电极部171a的一部分和下电极172的电极部172a的一部分在介电层175的厚度方向上相对(从而形成相对电极区域Sa)。此外，在该实例中，与第三实施方式一样，即使未对准量在介电层175的长边方向(x方向)和短边方向(y方向)上达到最大值，上电极171和下电极172的尺寸、形状、配置位置等也设定为不会改变相对电极区域Sa。
在修改例4-4中，可以增大上电极171的端子部171b的面积，并且可以进一步减小下电极172的电极部172a在延伸方向上的长度。因此，在该实例中，可以进一步减小多层电容器的电极电阻。
(5)修改例4-5
在第三实施方式和修改例4-1～4-4中，同时考虑在每个介电层的长边方向和短边方向上的未对准，给出了实例。然而，本发明不限于这些实例。例如，在一些情况下，根据用于定位上电极和下电极的装置和制造处理，会明显产生在x方向和y方向之一上的未对准。在这种情况下，只需要考虑仅在x方向或者y方向上的上电极与下电极之间的未对准的影响。在修改例4-5中，将给出关于可应用于以下情况的多层电容器的结构实例的描述，在该情况中，仅在y方向(介电层的短边方向)上明显产生未对准。
图27是示出了在修改例4-5的多层电容器中构成内部电容器的一对内部电极的示意性结构的示图。应注意，在图27中，为了易于说明，构成内部电容器的一对内部电极(上电极181和下电极182)的俯视图和介电层185的俯视图是重叠的。
上电极181具有T字形状，并且由电极部181a和端子部181b构成。端子部181b在沿着介电层185的一个短边(图27中的右短边)的附近形成。此外，电极部181a沿端子部181b的延伸方向(图27中的y方向)的垂直方向(图27中的x方向)从端子部181b的中央延伸。
下电极182具有近似U字形状，并且由两个电极部182a和182c以及端子部182b构成。端子部182b在沿着介电层185的另一短边(图27中的左短边)的附近形成。电极部182a和182c沿端子部182b的延伸方向(图27中的y方向)的垂直方向(在图27中的x方向)分别从端子部182b的两端延伸。应注意，电极部182a和182c具有相同的形状。即，下电极182的电极部182a和182c的延伸方向与上电极181的电极部181a的延伸方向是平行的。
在修改例4-5中，内部电极被形成为使得在上电极181与下电极182之间形成多个相对电极区域(图27中的Sa1和Sa2)。具体地，将上电极181和下电极182的尺寸等设定为使得上电极181的电极部181a与下电极182的电极部182a和182c在介电层185的厚度方向上相对。此外，在该实例中，即使未对准量在介电层185的短边方向(y方向)上达到最大值，上电极181和下电极182的尺寸、形状、配置位置等也设定为使得不会改变两个相对电极区域Sa1和Sa2的总面积。
<4.第四实施方式>
在第四实施方式中，将给出关于非接触接收装置的结构实例的描述，该非接触接收装置包括根据本发明以上实施方式的多层电容器。
(非接触接收装置的结构)
在该实施方式中，作为非接触接收装置的实例，给出了非接触IC(集成电路)卡。图28是示出了该实施方式的非接触IC卡的接收系统(解调系统)电路单元的块结构的示图。应注意，在图28中，为了易于说明，没有示出信号的发送系统(调制系统)电路单元。可以将发送系统电路单元的结构设置为与现有技术中的非接触IC卡等的结构相同。
非接触IC卡190包括接收单元191(天线)、整流单元192以及信号处理单元193。
接收单元191包括设置有谐振线圈194和谐振电容器195的谐振电路，并通过该谐振电路接收从非接触卡190的读写器(未示出)所发送的信号。应注意，在图28中，谐振线圈194被划分为电感成分194a(L)和电阻成分194b(r：约几欧姆)。此外，接收单元191包括谐振电容器195中的可变电容电容器197(以下所述)的控制电源200和设置在可变电容电容器197和控制电源200之间的两个限流电阻器201和202。
谐振电容器195由具有电容Co的恒定电容电容器196、可变电容电容器197以及分别连接至可变电容电容器197两端的两个偏压消除电容器198和199构成。此外，恒定电容电容器196以及包括可变电容电容器197和两个偏压消除电容器198和199的串联电路并联连接至谐振线圈194。
恒定电容电容器196由在以上实施方式和以上修改例中所描述的多层电容器的任一个形成。构成恒定电容电容器196的介电层由第一实施方式中所述的具有低介电常数的介电材料(顺电材料)形成，并且不管输入信号的种类(交流或者直流)或者其信号电平如何，其电容几乎不改变。
应注意，在实际电路上，由于谐振线圈194的电感成分L、信号处理单元193中的集成电路的输入端的寄生电容等的改变，而导致接收部191的电容改变(约几pF)，并且每个非接触IC卡190的电容改变量彼此不同。因此，在该实施方式中，为了抑制(校正)这种影响，对恒定电容电容器196中的内部电极的电极图案进行修整，从而适当地调整电容Co。
可变电容电容器197也由以上实施方式和以上修改例中所述的多层电容器的任一个形成。构成可变电容电容器197的介电层由在第一实施方式中所述的具有大相对介电常数的铁电材料形成。
此外，可变电容电容器197通过限流电阻器201和202连接至控制电源200。可变电容电容器197的电容Cv根据从控制电源200所施加的控制电压而改变。
应注意，偏压消除电容器198和199和限流电阻器201和202被设置为用于抑制由于从控制电源所提供的DC偏置电流(控制电流)与接收信号电流之间的干涉所产生的影响。具体地，偏压消除电容器198和199被设置为用于信号电路的保护和分离的至少之一，并且限流电阻器201和202被设置为用于控制电路的保护和分离的至少之一。
整流单元192由包括整流二极管203和整流电容器204的半波整流电路构成，并将通过接收单元191接收的AC电压整流为待输出的DC电压。
信号处理单元193主要由半导体器件的LSI(大规模集成)电路形成，并且对由接收单元191所接收的AC信号进行解调。信号处理单元193中的LSI通过从整流单元192提供的DC电压来驱动。应注意，可以使用用于现有技术的非接触IC卡中的LSI。
在该实施方式的非接触IC卡190中，可变电容电容器197用于防止由半导体器件(其电压电阻较低)所形成的控制电路被过大的接收信号击穿。具体地，在接收信号过大的情况下，通过控制电压使可变电容电容器197的电容Cv较小。结果，接收单元191的谐振频率通过与可变电容电容器197的电容减小相对应的频率Δf而被改变至更高的范围。因此，与改变电容之前的状态相比较，接收信号在电容改变之前的谐振频率f0处的响应减少，从而抑制了接收信号的电平。结果，能够防止将过大电流信号提供给控制电路，这可以防止控制电路的击穿。
在该实施方式的非接触IC卡中，将根据实施方式和修改实例之一的多层电容器用作恒定电容电容器196和可变电容电容器197，从而可以提供更高性能的非接触IC卡。另外，将根据实施方式和修改例之一的多层电容器用作可变电容电容器197，从而可以利用进一步减小的驱动电压来驱动非接触IC卡。
应注意，在该实施方式中，给出了这样的实例，其中，恒定电容电容器196和可变电容电容器197均由根据实施方式和修改例之一的多层电容器形成。然而，本发明不限于此。可以是恒定电容电容器196和可变电容电容器197中的一个由根据实施方式和修改例之一的多层电容器形成。此外，在该实施方式中，可以使用没有恒定电容电容器196的结构。
此外，还给出了在该实施方式的非接触IC卡190中设置有可变电容电容器197的控制电源200的实例。然而，本发明不限于此。例如，可以使用从DC电压中提取所需控制电压的结构，该DC电压是通过电阻分割等的方法而从整流单元192输出的。
另外，在该实施方式中，作为非接触接收装置的实例，给出了非接触IC卡以作为实例。然而，本发明不限于此。本发明可以适用于以下任意装置并且可以获得如上的相同效果，该任意装置通过使用由谐振线圈和谐振电容器所形成的谐振电路、以非接触方式接收信息和电功率的至少之一。例如，本发明可以适用于移动电话、无线功率传送装置等。应注意，与非接触IC卡不同，无线功率传送装置并非必须包括解调接收信号的信号处理单元，因为无线功率传送装置是以非接触方式传送功率的装置。
本领域的技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变形，只要它们包含在所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (5)

1.一种电容元件，包括：
第一电极，被施加具有第一极性的信号；
第二电极，被施加具有第二极性的信号，所述第二极性与所述第一极性相反；
第三电极，被施加具有所述第二极性的所述信号，所述第三电极被配置在与所述第二电极相对的位置上；
第四电极，被施加具有所述第一极性的所述信号；
第一介电部，设置在所述第一电极与所述第二电极之间；
第二介电部，设置在所述第二电极与所述第三电极之间；
第三介电部，设置在所述第三电极与所述第四电极之间，其中，所述第一介电部由第一介电层形成，所述第一电极在所述第一介电层的第一表面上形成，并且所述第二电极在所述第一介电层的第二表面上形成，所述第二表面与所述第一表面相对，
其中，所述第三介电部由第三介电层形成，所述第三电极在所述第三介电层的第一表面上形成，并且所述第四电极在所述第三介电层的第二表面上形成，所述第二表面与所述第一表面相对，
其中，所述第一电极包括在所述第一介电层的所述第一表面上沿第一方向以第一预定宽度延伸的第一电极部，
其中，所述第二电极包括在所述第一介电层的所述第二表面上沿第二方向以第二预定宽度延伸的第二电极部，所述第二方向和所述第一方向相互交叉，以使得所述第一电极部和所述第二电极部具有相对的电极区域，并且即使所述第一电极和所述第二电极之间在所述第一介电层的长边方向和短边方向上产生未对准，所述第一电极部和所述第二电极部相对的电极区域的面积也保持不变，
其中，所述第三电极包括在所述第三介电层的所述第一表面上沿第二方向以第三预定宽度延伸的第三电极部，
其中，所述第四电极包括在所述第三介电层的所述第二表面上沿第一方向以第四预定宽度延伸的第四电极部，所述第二方向和所述第一方向相互交叉，以使得所述第三电极部和所述第四电极部具有相对的电极区域，并且即使所述第三电极和所述第四电极之间在所述第三介电层的长边方向和短边方向上产生未对准，所述第三电极部和所述第四电极部相对的电极区域的面积也保持不变。
2.一种电容元件，包括：
第一电极，被施加具有第一极性的信号；
第二电极，被施加具有第二极性的信号，所述第二极性与所述第一极性相反；
第三电极，被施加具有所述第二极性的所述信号，所述第三电极被配置在与所述第二电极相对的位置上；
第四电极，被施加具有所述第一极性的所述信号；
第一介电部，设置在所述第一电极与所述第二电极之间；
第二介电部，设置在所述第二电极与所述第三电极之间；
第三介电部，设置在所述第三电极与所述第四电极之间，
其中，所述第二介电部至少包括两个介电层和被施加具有所述第二极性的所述信号的第五电极，所述第五电极形成在所述两个介电层之间。
3.一种电容元件，包括：
第一电极，被施加具有第一极性的信号；
第二电极，被施加具有第二极性的信号，所述第二极性与所述第一极性相反；
第三电极，被施加具有所述第二极性的所述信号，所述第三电极被配置在与所述第二电极相对的位置上；
第四电极，被施加具有所述第一极性的所述信号；
第一介电部，设置在所述第一电极与所述第二电极之间；
第二介电部，设置在所述第二电极与所述第三电极之间；
第三介电部，设置在所述第三电极与所述第四电极之间，
其中，所述第一电极和所述第二电极形成在同一表面上，同时以预定的间隔分开，并且所述第一介电部是所述第二介电部被配置在所述第一电极与所述第二电极之间的部分，以及
其中，所述第三电极和所述第四电极形成在同一表面上，同时以预定间隔分开，并且所述第三介电部是所述第二介电部被配置在所述第三电极与所述第四电极之间的部分。
4.根据权利要求1所述的电容元件，
其中，所述第一介电部和所述第三介电部均由铁电材料制成，并且具有根据外部施加的控制信号而改变的电容。
5.一种谐振电路，包括：
谐振电容器，其包括根据权利要求1所述的电容元件；以及
谐振线圈，连接至所述谐振电容器。
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