CN102165541A - 电容装置及谐振电路 - Google Patents

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Abstract

本发明抑制了由于在介电体层两侧彼此相对的电极之间的位移而导致的电容变化，从而能够稳定地制造出具有所期望电容的电容装置。本发明的电容装置所具有的结构包括介电体层(10)、第一电极(11)以及第二电极(12)，所述第一电极(11)形成于所述介电体层(10)的预定表面(10a)上，所述第二电极(12)形成于所述介电体层(10)的与所述预定表面(10a)相对的那一侧的表面(10b)上。所述第一电极(11)及所述第二电极(12)的形状被设定成：即使在所述第一电极(11)相对于所述第二电极(12)沿着预定方向在位置上发生相对位移的情况下，所述第一电极(11)与所述第二电极(12)二者的对置电极区域的面积也不会改变。

Description

电容装置及谐振电路
技术领域
本发明涉及电容装置及包含该电容装置的谐振电路，更具体而言，涉及具有例如pF(皮法)量级的小电容的电容装置及包含该电容装置的谐振电路。
背景技术
传统上，一直使用着可变电容装置，这种可变电容装置的电容能通过从外部施加偏压信号而改变，从而对输入信号的频率、时期等进行控制。可以商购获得此种可变电容装置，例如可变电容二极管(变容二极管；varicap)以及微机电系统(Micro Electro Mechanical System；MEMS)。
另外，传统上，已提出了一种在非接触式集成电路(Integrated Circuit；IC)卡中使用上述可变电容装置作为保护电路的技术(参见例如文献PTL1)。根据文献PTL 1中所述的技术，使用可变电容装置作为保护电路，以防止当非接触式IC卡靠近其读写器(reader/writer)时由耐受电压低的半导体装置制成的控制电路受到过大的接收信号的破坏。
图60为文献PTL 1中所提出的非接触式IC卡的结构框图。在文献PTL 1中，使用可变电容二极管303d作为可变电容装置。偏压除去用电容器303c和可变电容二极管303d的串联电路被并联连接至谐振电路，该谐振电路包括线圈303a及电容器303b。
在文献PTL 1中，通过在检波电路313中对接收信号进行检测而获得的直流(DC)电压Vout在电阻器314a与电阻器314b二者之间进行电阻分压。然后，经过电阻分压之后的DC电压(施加在电阻器314b两端上的DC电压)经由用于消除DC电压中的波动的线圈315而被施加到可变电容二极管303d，从而调整可变电容二极管303d的电容。换句话说，使用经过电阻分压后的DC电压作为可变电容二极管303d的控制电压。
在文献PTL 1中，当接收信号过大时，可变电容二极管303d的电容 由于上述控制电压而变小，因此接收天线303的谐振频率升高。结果，在电容变化以前的接收天线303的谐振频率f0下的接收信号的响应值变得低于在电容减小之前的响应值，从而能够抑制接收信号的电平。根据文献PTL 1中所提出的技术，利用可变电容装置以此方式保护着信号处理单元320(控制电路)。
本发明人还提出了一种使用铁电体材料(强介电体材料)的装置作为可变电容装置(参见例如文献PTL 2)。文献PTL 2提出了一种具有如图61的(A)及(B)所示的电极结构的可变电容装置400，以提高可靠性及生产率。图61的(A)为可变电容装置400的示意性立体图，并且图61的(B)为可变电容装置400的剖面图。在根据文献PTL 2的可变电容装置400中，长方体形状的介电体层404的四个表面每一者上分别设置有端子。在这四个端子中，一侧的两个相对端子是连接至信号电源403的信号端子403a及403b，并且另一侧的两个相对端子是连接至控制电源402的控制端子402a及402b。
如图61的(B)所示，可变电容装置400具有如下的内部结构：多个控制电极402c至402g以及多个信号电极403c至403f通过介电体层404而交替地层叠着。具体而言，从底层往上，控制电极402g、信号电极403f、控制电极402f、信号电极403e、控制电极402e、信号电极403d、控制电极402d、信号电极403c、以及控制电极402c通过介电体层404以上述顺序层叠着。在图61的(B)所示的实例中，控制电极402g、控制电极402e以及控制电极402c连接至控制端子402a，控制电极402f以及控制电极402d连接至另一控制端子402b，并且信号电极403f以及信号电极403d连接至信号端子403a。此外，信号电极403e以及信号电极403c连接至另一信号端子403b。
在文献PTL 2的可变电容装置400的情形中，电压可被分别施加到控制端子和信号端子，并且多个信号电极及多个控制电极层叠在可变电容装置400内，这就有能够以低成本增大电容的优点。另外，具有文献PTL 2中所述结构的可变电容装置400能够容易地制造出来并且成本低。进一步，在文献PTL 2的可变电容装置400的情形中，不需要偏压除去用电容器。
引证文献列表：
PTL 1：日本专利申请特开平第08-7059号
PTL 2：日本专利申请特开平第2007-287996号
发明内容
使用相对介电常数大的铁电体材料来制造电容小的可变电容装置时，需要通过增大介电体层的厚度来增大电极之间的距离、或需要减小对置电极的面积。然而，介电体层的厚度增大会导致施加给介电体层的电场的强度减小，因此改变可变电容装置的电容时所需的控制电压变高了。
另一方面，如果不增大介电体层的厚度而是减小电极面积，则可变电容装置的电阻值增大。由于可变电容装置的电阻与电极的层数成反比，因此为了克服上述问题，传统上通过增加介电体层的数量以增加形成于这些介电体层两侧上的电极的层数。然而，在此种情形中，如果在每一介电体层两侧彼此相对的电极之间出现位移，则每一层处的电容会改变。结果，所存在的一个问题是：各个可变电容装置间的电容差异变大了，因此无法稳定地制造出具有所期望电容的可变电容装置。
不管可变电容装置是如文献PTL 1中所提出的未额外设置有控制端子的二端子型可变电容装置，还是如文献PTL 2中所提出的额外设置有控制端子的四端子型可变电容装置，同样会出现上述问题。
进一步，各个可变电容装置间的电容差异的问题并不限于可变电容装置，同样也会出现在不管输入信号的类型(交流(AC)或DC)及其信号电平如何而电容几乎不变的电容装置中。
本发明旨在解决上述问题，并且本发明的目的是抑制由于在介电体层两侧彼此相对的电极之间的位移而造成的电容变化，从而可稳定地制造出具有所期望电容的电容装置。
为解决上述问题，本发明的电容装置包括介电体层、第一电极以及第二电极，所述第一电极形成于所述介电体层的预定表面上，所述第二电极形成于所述介电体层的与所述预定表面相对的对置表面上。所述第一电极以预定的第一形状形成。所述第二电极具有第一区域，该第一区 域与通过将所述第一电极投影到所述对置表面上而获得的投影图案重叠，并且所述第二电极以第二形状形成，使得即使当所述第一电极沿着所述预定表面内的预定方向经历相对位移时，所述第一区域的面积也不会改变。
本发明中，即使在第一电极相对于第二电极沿着预定方向经历相对位移的情况下，通过将第一电极投影到第二电极侧上而获得的投影图案与第二电极相互重叠的区域(第一区域)的面积也不会改变。因此，根据本发明的实施例，可抑制由于形成于介电体层两侧上的电极之间的位移而造成的电容变化，从而能够稳定地制造出具有所期望电容的电容装置。
附图说明
图1为层叠式电容器的结构示意图。
图2为可变电容器的剖面示意图。
图3的(A)为可变电容器的俯视图，并且图3的(B)为可变电容器的仰视图。
图4的(A)显示了当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，图4的(B)显示了当上电极沿着+y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图4的(C)显示了当上电极沿着-y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图5的(A)显示了当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，图5的(B)显示了当上电极沿着+x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图5的(C)显示了当上电极沿着-x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图6为第一实施例的可变电容器的剖面示意图。
图7的(A)为根据第一实施例的可变电容器的俯视图，并且图7的(B)为根据第一实施例的可变电容器的仰视图。
图8显示了第一实施例中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图9的(A)显示了第一实施例中当上电极沿着+y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图9的(B)显示了第一实施例中当上电极沿着-y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图10的(A)显示了第一实施例中当上电极沿着+x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图10的(B)显示了第一实施例中当上电极沿着-x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图11的(A)及(B)显示了当上电极的延伸方向与下电极的延伸方向相互平行时上电极与下电极之间的重叠状态。
图12的(A)及(B)显示了当上电极的延伸方向与下电极的延伸方向彼此交叉时上电极与下电极之间的重叠状态。
图13的(A)为根据变形例1的可变电容器的上电极的结构图，并且图13的(B)为根据变形例1的可变电容器的下电极的结构图。
图14显示了变形例1中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图15的(A)显示了变形例1中当上电极沿着+y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图15的(B)显示了变形例1中当上电极沿着-y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图16的(A)显示了变形例1中当上电极沿着+x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图16的(B)显示了变形例1中当上电极沿着-x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图17的(A)为根据变形例2的可变电容器的上电极的结构图，并且图17的(B)为根据变形例2的可变电容器的下电极的结构图。
图18显示了变形例2中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图19的(A)显示了变形例2中当上电极沿着+y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图19的(B)显示了变形例2中当上电极沿着-y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图20的(A)显示了变形例2中当上电极沿着+x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图20的(B)显示了变形例2中当上电极沿着-x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图21的(A)为根据第二实施例的可变电容器的上电极的结构图，并且图21的(B)为根据第二实施例的可变电容器的下电极的结构图。
图22显示了第二实施例中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图23的(A)显示了第二实施例中当上电极沿着+y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图23的(B)显示了第二实施例中当上电极沿着-y方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图24的(A)显示了第二实施例中当上电极沿着+x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态，并且图24的(B)显示了第二实施例中当上电极沿着-x方向位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图25为二端子型可变电容器的周边电路图。
图26为根据变形例3的可变电容装置的剖面示意图。
图27为根据第三实施例的可变电容器的剖面示意图。
图28的(A)为第三实施例的可变电容器的第一控制电极的结构图，图28的(B)为第三实施例中的第一信号电极的结构图，图28的(C)为第三实施例中的第二控制电极的结构图，并且图28的(D)为第三实施例中的第二信号电极的结构图。
图29的(A)为根据第四实施例的可变电容器的上电极的结构图，并 且图29的(B)为根据第四实施例的可变电容器的下电极的结构图。
图30显示了第四实施例中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图31的(A)为根据变形例4的可变电容器的上电极的结构图，并且图31的(B)为根据变形例4的可变电容器的下电极的结构图。
图32显示了变形例4中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图33为可变电容器的示意性透视图。
图34的(A)为图33所示的可变电容器的俯视图，并且图34的(B)为沿图34的(A)中的线A-A截取的剖面图。
图35为图33所示的可变电容器的等效电路图。
图36的(A)为根据第五实施例的可变电容器的示意性透视图，并且图36的(B)为根据第五实施例的可变电容器的俯视图。
图37的(A)为第五实施例的可变电容器的上电极的结构图，并且图37的(B)为第五实施例的可变电容器的下电极的结构图。
图38显示了第五实施例中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图39的(A)为根据变形例5的可变电容器的示意性透视图，并且图39的(B)为根据变形例5的可变电容器的俯视图。
图40的(A)为变形例5的可变电容器的上电极的结构图，并且图40的(B)为变形例5的可变电容器的下电极的结构图。
图41显示了在变形例5的可变电容器中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图42的(A)为根据第六实施例的可变电容器的示意性透视图，并且图42的(B)为根据第六实施例的可变电容器的俯视图。
图43的(A)为第六实施例的可变电容器的上电极的结构图，并且图43的(B)为第六实施例的可变电容器的下电极的结构图。
图44显示了第六实施例中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图45的(A)为根据第七实施例的可变电容装置的示意性透视图，并且图45的(B)为根据第七实施例的可变电容装置的俯视图。
图46的(A)为第七实施例的可变电容装置的上电极的结构图，并且图46的(B)为第七实施例的可变电容装置的下电极的结构图。
图47显示了第七实施例中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图48为第七实施例的可变电容装置的等效电路图。
图49显示了第七实施例的可变电容装置的安装实例。
图50为根据变形例6的可变电容装置的结构示意图。
图51的(A)为根据变形例7的可变电容装置的示意性透视图，并且图51的(B)为根据变形例7的可变电容装置的俯视图。
图52的(A)为变形例7的可变电容装置的上电极的结构图，并且图52的(B)为变形例7的可变电容装置的下电极的结构图。
图53显示了在变形例7的可变电容装置中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图54为变形例7的可变电容装置的等效电路图。
图55为根据变形例8的可变电容装置的结构示意图。
图56的(A)为变形例8的可变电容装置的上电极的结构图，并且图56的(B)为变形例8的可变电容装置的下电极的结构图。
图57显示了在变形例8的可变电容装置中当不存在位移时上电极的投影图案与下电极之间的重叠状态。
图58为根据变形例9的可变电容装置的结构示意图。
图59为根据第八实施例的非接触式IC卡的结构框图。
图60为传统非接触式IC卡的结构框图。
图61的(A)为传统四端子型可变电容装置的示意性立体图，并且图61的(B)为传统四端子型可变电容装置的剖面图。
附图标记列表：
1：二端子型可变电容器
2、165：可变电容装置
3：四端子型可变电容器
10：铁电体层(介电体层)
11、21、31、41、101、131、151：上电极(第一电极)
11a、21a、31a、41a、101a、131a、151a：电极部(第一电极部)
11b、21b、31b、41b、101b、131b、151b：端子部
11p、21p、31p、41p、101p、131p、151p：上电极投影图案
12、22、32、42、102、132、152：下电极(第二电极)
12a、22a、32a、42a、42c、102a、132a、152a：电极部(第二电极部)
12b、22b、32b、42b、102b、132b、152b：端子部
70：铁电体层
71至75：控制电极
76至79：信号电极
135、155：可变电容器
136、156、166：铁电体构件
137、157：上侧外部端子
138、158：下侧外部端子
161：第一上电极
162：第一下电极
163：第二上电极
164：第二下电极
167：第一上侧外部端子
168：第一下侧外部端子
169：第二上侧外部端子
170：第二下侧外部端子
260：非接触式IC卡
261：接收单元
264：谐振线圈
265：谐振电容器
266：固定电容器
267：可变电容器
270：控制电源
Sa、Sa1、Sa2：对置电极区域(第一区域)
SA1：第一对置电极区域(第一区域)
SA2：第二对置电极区域(第二区域)
具体实施方式
在下文中，将参照附图按照以下顺序对本发明各实施例的电容装置的实例进行说明。在以下实例中将会以可变电容装置作为电容装置的实例来进行说明，但本发明并不限于此。
1.第一实施例：二端子型可变电容装置的结构实例
2.第二实施例：适用于沿一个方向发生位移的二端子型可变电容装置的结构实例
3.第三实施例：四端子型可变电容装置的结构实例
4.第四实施例：允许进一步减小电极电阻值的可变电容装置的结构实例
5.第五实施例：允许减小外部端子之间的杂散电容(stray capacitance) 的可变电容装置的结构实例
6.第六实施例：允许减小外部端子之间的杂散电容的可变电容装置的另一结构实例
7.第七实施例：将多个可变电容器配置在单一铁电体层中而得到的可变电容装置的结构实例
8.第八实施例：设有本发明电容装置的非接触式接收装置的结构实例
1.第一实施例
在第一实施例中，将会说明没有额外设置用于控制电容变化的控制端子的二端子型可变电容装置的实例。
电极之间的位移的影响
在对本实施例的可变电容装置的结构进行说明之前，首先将参照附图更具体地说明本发明所要解决的上述关于位移的问题。
图1显示了典型的层叠式可变电容器的示意性结构。图1中显示了层叠式可变电容器的分解图。该层叠式可变电容器具有如下的结构：在该结构中，层叠有由介电体层90及形成于介电体层90上的上电极91构成的层、以及由介电体层93及形成于介电体层93上的下电极92构成的层。
介电体层90具有板状形状。上电极91在介电体层90的表面上被形成为沿介电体层90的长边从介电体层90的短边部延伸至长度L。由介电体层93及下电极92构成的层与由介电体层90及上电极91构成的层具有相同的结构。
当层叠由介电体层90及上电极91构成的层以及由介电体层93及下电极92构成的层时，这两个层按如下方式进行重叠：这两个层各自的未形成有电极的表面部分(介电体层90的暴露的表面区域及介电体层93的暴露的表面区域)不相互重叠。如此一来，形成了通过将上电极91投影到下电极92侧上而获得的投影图案与下电极92彼此重叠的区域(在下文中，也称为对置电极区域)。在图1所示的二端子型可变电容器的 情形中，各个电极的除对置电极区域以外的电极区域通过引线等而被连接至信号电源及控制电源。
此处，假设对置电极区域的面积为S，介电体层90的厚度(电极至电极的距离)为d，介电体层90的相对介电常数为εγ，并且真空介电常数为ε0，则上电极91与下电极92之间的电容C表示为C＝ε0×εγ×(S/d)。另外，假设每一电极的宽度均为W，每一电极的厚度均为t，电极的层数为N，并且电极的电阻率为ρ，则该可变电容器的DC电阻R表示为R＝ρ×L/(W×t×N)。
为了通过使用相对介电常数εγ为例如1000或更高的铁电体材料来形成小电容(例如470pF或更小)的可变电容器，需要增大电极至电极的距离d(介电体层90的厚度)并且/或者减小对置电极区域的面积S。然而，如果如上所述增大了电极至电极的距离d，则改变电容时所需的控制电压变大(例如变为约50V至100V)，这不适合于低电压驱动(例如约5V或更小)应用。因此，为了能够在低电压下驱动可变电容装置，必须使对置电极区域的面积S较小，即将每个电极形成得较小。
可通过缩短对置电极区域的在电极的延伸方向上的长度ΔL来使对置电极区域的面积S较小。假设电容器长度为Lc，则对置电极区域的长度ΔL能通过ΔL＝2L-Lc(其中L为电极长度；参见图1)来获得。此处，假设电容器长度Lc为固定的，则可通过缩短电极长度L来减小对置电极区域的长度ΔL。另外，还可通过缩小电极宽度W来减小对置电极区域的面积S。
然而，将每一电极形成得较小就会造成电极的电阻值R变大的问题。尤其是，由于如上所述，电极的电阻值R与电极长度L成正比而与电极宽度W成反比，因此电极宽度W减小会导致每一电极的电阻值R增大。因此，在想要使电极的电阻值R减小的情形中，关于电极的形状，期望使其长度L较短并使其宽度W较宽。
另外，可通过增加电极的层数N来克服上述关于电极的电阻值的问题。然而，如果电极的层数N增大，则在介电体层两侧彼此相对的电极之间的相对位移将会对电容变化产生更大的影响。应注意，在介电体层 两侧彼此相对的电极之间的相对位移的位移量及位移方向是根据电极形成时的制造工艺(例如掩模定位等)的精度而变化的。
现在，将参照附图来说明在介电体层两侧彼此相对的电极之间的位移。图2显示了传统可变电容器的示意性结构。在此例中，出于说明的简明性，对具有单一介电体层的可变电容器的情形进行说明。可变电容器94包括长方体形状的铁电体层95、以及以夹着铁电体层95的方式而形成的上电极96和下电极97。图2所示的可变电容器94为二端子型可变电容装置。上电极96及下电极97分别通过引线98及99连接至信号电源及控制电源。
图3的(A)及(B)分别显示了可变电容器94的上电极96及下电极97的结构。图3的(A)及(B)分别为可变电容器94的俯视图及仰视图。
上电极96具有T型形状，并形成于铁电体层95的上表面95a上。上电极96包括端子部96b以及电极部96a，端子部96b是沿铁电体层95的上表面95a的一个短边而形成的，电极部96a沿着与端子部96b的延伸方向(图3的(A)中的y方向)正交的方向(x方向)从端子部96b的中间延伸。引线98连接至端子部96b。
另一方面，下电极97与上电极96同样地具有T型形状，并形成于铁电体层95的下表面95b上。下电极97包括端子部97b以及电极部97a，端子部97b是沿铁电体层95的下表面95b的另一短边而形成的，电极部97a沿着与端子部97b的延伸方向(图3的(B)中的y方向)正交的方向(x方向)从端子部97b的中间延伸。引线99连接至端子部97b。
图4的(A)至(C)以及图5的(A)至(C)显示了上电极96的投影图案96p与下电极97二者的重叠区域跟上电极96与下电极97二者之间的位移的关系，其中上电极96的投影图案96p是通过将上电极96投影到下电极97侧(铁电体层95的下表面95b)上而获得的。
图4的(A)显示了当上电极96与下电极97之间不存在相对位移时上电极96的投影图案96p(在下文中，也称为上电极投影图案96p)与下电极97的重叠状态。图4的(B)显示了当上电极96相对于下电极97沿着+y方向(图中向上的方向)进行位移时上电极投影图案96p与下电极 97的重叠状态。图4的(C)显示了当上电极96相对于下电极97沿着-y方向(图中向下的方向)进行位移时上电极投影图案96p与下电极97的重叠状态。在图4的(B)及(C)每一者中，上电极96相对于下电极97的位移方向均用粗实线箭头表示。
与图4的(A)一样，图5的(A)显示了当上电极96与下电极97之间不存在相对位移时上电极投影图案96p与下电极97的重叠状态。图5的(B)显示了当上电极96相对于下电极97沿着+x方向(图中向右的方向)进行位移时上电极投影图案96p与下电极97的重叠状态。图5的(C)显示了当上电极96相对于下电极97沿着-x方向(图中向左的方向)进行位移时上电极投影图案96p与下电极97的重叠状态。在图5的(B)及(C)每一者中，上电极96相对于下电极97的位移方向均用粗实线箭头表示。
当上电极96与下电极97例如如图4的(B)、图4的(C)及图5的(B)所示相对于彼此进行位移时，出现了移出到对置电极区域Sa之外的电极区域Sao。在此种情况中，对置电极区域Sa的面积小于当不存在该位移的情况时的面积。在例如图5的(C)的情况中，由于上电极96与下电极97之间的位移，出现了新增加到对置电极区域Sa中的电极区域Sai，此时对置电极区域Sa的面积大于在不存在该位移的情况时的面积。
上述层叠式可变电容器94是通过预先制造多个带有电极的介电体层然后依序层叠这些介电体层而制成。然后，通过用一外部电极将上电极连接起来，用另一外部电极将下电极连接起来，且使形成于各个介电体层上的电容器组件并联连接起来，实现大的电容(与层数成正比)以及小的电阻(与层数成反比)。
当层叠每一介电体层时在该介电体层两侧彼此相对的电极之间的位移的位移量会根据在电极形成时的诸如掩模定位(mask positioning)等的精度而不同，但在当前制造工艺下，位移量例如约为10μm。在例如制造电极长度约为800μm的大电容器的情形中，位移对电容变化的影响非常小。然而，在例如通过将介电体层的相对介电常数εγ设定为3000且将介电体层的厚度d设定为2μm来制造出电容约为66pF的层叠式可变电容器的情形中，对置电极区域Sa的尺寸变为约50μm×50μm。在此种情形中，上述位移量(约10μm)就变得不可忽略，因此无法稳定地制造 出具有所期望电容的可变电容器。
因此，本发明通过抑制由于在由铁电体材料形成的介电体层两侧彼此相对的电极之间的相对位移而造成的对置电极区域Sa的变化，克服了上述问题。
可变电容器的结构
图6显示了根据本实施例的可变电容器的示意性结构。图7的(A)及(B)分别显示了本实施例的电极的结构。图7的(A)及(B)分别为可变电容器的俯视图及仰视图。
可变电容器1(可变电容装置)主要包括铁电体层10、以及以夹着铁电体层10的方式而形成的上电极11及下电极12。上电极11及下电极12分别通过引线13及14连接至信号电源及控制电源(图未示出)。如稍后所述，当制造本实施例的可变电容器1时，形成有上电极11的铁电体层10与形成有下电极12的另一铁电体层被层叠起来(如图1所示的结构)。然而，应注意，出于说明的简明性，图6未显示出形成有下电极12的另一铁电体层。
铁电体层10(介电体层)是由如下的介电材料形成：该介电材料的电容根据从外部施加的控制信号而变化。例如，铁电体层10可由片状构件(sheet-like member)(厚度为例如约2μm)制成，该片状构件是由相对介电常数超过1000的铁电体材料形成的。铁电体层10的形成有电极的表面10a以及铁电体层10的与表面10a相对的表面10b(在下文中，分别称为上表面10a以及下表面10b)每一者的形状均为矩形。该矩形的长边与短边之比可设定为例如2∶1。
作为形成铁电体层10的材料，可使用表现出离子极化的铁电体材料。表现出离子极化的铁电体材料是由离子晶体材料形成并随着阳离子的原子及阴离子的原子的位移而经历电极化的铁电体材料。假设两个预定元素为A及B，则表现出离子极化的这种铁电体材料由化学式ABO3(O为氧元素)表示，并具有钙钛矿结构。此种铁电体材料的示例包括钛酸钡(BaTiO3)、铌酸钾(KNbO3)、以及钛酸铅(PbTiO3)。可用来形成铁电体层10的材料的示例包括锆钛酸铅(lead zirconate titanate； PZT)，该PZT是通过混合锆酸铅(PbZrO3)与钛酸铅(PbTiO3)而获得的。
作为形成铁电体层10的材料，还可使用表现出电子极化的铁电体材料。在这种铁电体材料中，由于正电荷部分与负电荷部分之间的分离而出现了电偶极矩(electric dipole moment)，从而导致极化。作为此种材料的示例，传统上已提出了稀土铁氧化物(rare-earth iron oxide)，该稀土铁氧化物通过Fe2+电荷表面及Fe3+电荷表面的形成而形成了极化，由此表现出铁电特征。据报道，在此系列中，设稀土元素为RE，并且铁族元素为TM，则由分子式(RE)·(TM)2·O4(O为氧元素)表示的材料具有高的介电常数。稀土元素的实例包括Y、Er、Yb、以及Lu(尤其是Y及重稀土元素)，并且铁族元素的实例包括Fe、Co、以及Ni(尤其是Fe)。另外，(RE)·(TM)2·O4的实例包括ErFe2O4、LuFe2O4、以及YFe2O4。作为形成铁电体层10的材料，可使用具有各向异性的铁电体材料。
上电极11(第一电极)形成于铁电体层10的上表面10a上。如图7的(A)所示，上电极11具有大致L型形状(第一形状)。上电极11包括电极部11a(第一电极部)以及端子部11b。端子部11b是沿铁电体层10的上表面10a的一个短边(图中的右侧短边)而形成的。电极部11a被形成为沿着与端子部11b的延伸方向(图7的(A)中的y方向)正交的方向(x方向：即第一方向)从端子部11b的一个长边(图中的下侧长边)上的某位置延伸。
下电极12(第二电极)形成于铁电体层10的下表面10b上。如图7的(B)所示，下电极12具有大致U型形状(第二形状)。下电极12包括电极部12a(第二电极部)以及端子部12b。端子部12b具有L型形状，并包括短边部以及长边部，其中该短边部是沿铁电体层10的下表面10b的另一短边(图中的左侧短边)而形成的，并且该长边部是沿下表面10b的一个长边(图中的上侧长边)而形成的。电极部12a被形成为沿着与端子部12b的长边部的延伸方向(图7的(B)中的x方向)正交的方向(y方向：即第二方向)从端子部12b的长边部的端点延伸。
上电极11及下电极12是通过使用例如含有细微金属粉末(例如Pd、Pd/Ag或Ni等)的导电浆(conductive paste)而形成的。这能够使得可变电 容器1的制造成本降低。
制造可变电容器的方法
现在，将简单说明制造本实施例的可变电容器1的方法的实例。首先，制备由上述铁电体材料制成的片状构件。该片状构件用作上述铁电体层10。
接着，例如，制备诸如Pd、Pd/Ag或Ni等细微金属粉末的导电浆料。然后，利用掩模(该掩模中形成有对应于电极形状的开口)将导电浆料涂覆(通过丝网印刷等方法)到片状构件的一个表面上，从而形成上电极11。然后，以与上电极11相同的方式，在另一片状构件(图未示出)的一个表面上形成下电极12。
然后，将涂覆有上电极11(导电浆料层)的片状构件、以及涂覆有下电极12(导电浆料层)的另一片状构件以如下方式层叠起来：片状构件与导电浆料层交替放置着。然后，对所得到的层叠构件进行热压接合(thermal compression bonding)处理。接着，把经历了热压接合处理的上述构件在还原性气氛中在高温下进行烧制，从而将片状构件与导电浆料层(上电极11及下电极12)结合在一起。在该本实施例中，以此方式制造出了本实施例的可变电容器1。
尽管本实施例中已经说明了用作电容器的铁电体层10为单一层的结构实例，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。在此种情形中，以例如与上述制造方法相同的方式，制造多个由铁电体材料制成且在一个表面上形成有电极的片状构件(带有电极的铁电体层)，并且依序层叠这些片状构件，从而制成可变电容器1。在此种情形中，设置有连接在多个上电极11之间的外部电极端子、以及连接在多个下电极12之间的另一外部电极端子，并且利用这些外部电极端子来并联连接形成于各个铁电体层10上的电容器组件。这样，可增大可变电容器的电容(与层数成正比)，并且可减小可变电容器的电阻值(与层数成反比)。
电极形状的设计概述
接着，将参照图8来说明本实施例的可变电容器1中的上电极11及 下电极12的设计概述。图8显示了上电极投影图案11p与下电极12之间的重叠状态，其中上电极投影图案11p是通过将上电极11投影到铁电体层10的下表面10b上而获得的。图8显示了当上电极11相对于下电极12未发生位移时上电极投影图案11p与下电极12之间的重叠状态。图8还显示了在设计本实施例中的各电极的形状和尺寸时所要考虑的主要尺寸参数(ΔL1、ΔL2、S1至S3、L1、L2、W1、以及W2)的实例。应注意，在设计电极时所要考虑的尺寸参数并不限于图8所示实例的那些尺寸参数。
在本实施例中，将会说明其中上电极11相对于下电极12沿铁电体层10的下表面10b的长边及短边的延伸方向(即沿图8中的x方向及y方向)发生位移的情形。
在本实施例中，将上电极11及下电极12形成为使上电极投影图案11p的电极部11pa的延伸方向(x方向)与下电极12的电极部12a的延伸方向(y方向)相互正交。另外，通过考虑所需电容值及电阻值、以及电极之间的位移的假定最大量，来设计上电极11及下电极12的形状和尺寸。更具体而言，将各个电极设计成使图8所示的尺寸参数满足例如以下条件。
(1)ΔL1
ΔL1为上电极投影图案11p的电极部11pa的远端与下电极12的电极部12a之间的距离。在本实施例中，将上电极11的电极部11a的长度L1设定成：即使当上电极11相对于下电极12沿着+x方向进行的相对位移的位移量变为假定最大值时，也使ΔL1≥0。
(2)ΔL2
ΔL2为下电极12的电极部12a的远端与上电极投影图案11p的电极部11pa之间的距离。在本实施例中，将下电极12的电极部12a的长度L2设定成：即使当上电极11相对于下电极12沿着-y方向进行的相对位移的位移量变为假定最大值时，也使ΔL2≥0。
(3)S1
S1为上电极投影图案11p的电极部11pa的远端与下电极12的端子 部12b的短边部之间的距离。在本实施例中，将S1设定成：即使当上电极11相对于下电极12沿着-x方向进行的相对位移的位移量变为假定最大值时，也能满足条件S1≥0。换句话说，将S1设定成：当上电极11相对于下电极12沿着-x方向进行的相对位移变为最大时，上电极投影图案11p的电极部11pa的远端也不会与下电极12的端子部12b的短边部重叠。
(4)S2
S2为上电极投影图案11p的端子部11pb与下电极12的电极部12a之间的距离。在本实施例中，将S2设定成：即使当上电极11相对于下电极12沿着-x方向进行的相对位移的位移量变为假定最大值时，也能满足条件S2≥0。换句话说，将S2设定成：当上电极11相对于下电极12沿着-x方向进行的相对位移的位移量变为最大时，上电极投影图案11p的端子部11pb也不会与下电极12的电极部12a重叠。
(5)S3
S3为上电极投影图案11p的电极部11pa与下电极12的端子部12b的长边部之间的距离。在本实施例中，将S3设定成：即使当上电极11相对于下电极12沿着+y方向进行的相对位移的位移量变为假定最大值时，也能满足条件S3≥0。换句话说，将S3设定成：当上电极11相对于下电极12沿着+y方向进行的相对位移的位移量变为最大时，上电极投影图案11p的电极部11pa也不会与下电极12的端子部12b的长边部重叠。
(6)L1及L2
L1及L2分别为上电极11的电极部11a的长度及下电极12的电极部12a的长度。在本实施例中，通过考虑例如L1及L2与上述尺寸参数(1)至(5)(ΔL1、ΔL2、以及S1至S3)的关系、以及可变电容器的所需电容值及电阻值，来设定L1及L2。
(7)W1及W2
W1及W2分别为上电极11的电极部11a的宽度及下电极12的电极部12a的宽度。在本实施例中，通过考虑例如W1及W2与上述尺寸参数(1)至(5)(ΔL1、ΔL2、以及S1至S3)的关系、以及可变电容器 的所需电容值及电阻值，来设定W1及W2。
应注意，上电极11及下电极12的形状并不限于本实施例的形状(图7的(A)及(B)中所示的形状)。任何满足上文中的设计概述所述的条件的形状均可采用。
位移与对置电极区域的面积之间的关系
通过以如上所述的方式形成上电极11及下电极12，即使当上电极11与下电极12之间的相对位置沿x方向及y方向中的一者或二者进行位移时，也可使对置电极区域Sa的面积固定不变。这图示于图9的(A)及(B)以及图10的(A)及(B)中。图9的(A)及(B)以及图10的(A)及(B)显示了上电极投影图案11p和下电极12二者的重叠区域Sa(对置电极区域)与上电极11和下电极12二者的位移之间的关系。
图9的(A)显示了其中上电极11相对于下电极12沿着+y方向(图中向上的方向)进行位移的状态。图9的(B)显示了其中上电极11相对于下电极12沿着-y方向(图中向下的方向)进行位移的状态。图9的(A)及(B)每一者中的点划线均表示当上电极11相对于下电极12未进行位移时上电极投影图案11p的位置。在图9的(A)及(B)每一者中，上电极11相对于下电极12的位移方向均由粗实线箭头表示。
图10的(A)显示了其中上电极11相对于下电极12沿着+x方向(图中向右的方向)进行位移的状态。图10的(B)显示了其中上电极11相对于下电极12沿着-x方向(图中向左的方向)进行位移的状态。图10的(A)及(B)每一者中的点划线均表示当上电极11相对于下电极12未进行位移时上电极投影图案11p的位置。在图10的(A)及(B)每一者中，上电极11相对于下电极12的位移方向均由粗实线箭头表示。
从图9的(A)及(B)以及图10的(A)及(B)中显而易见，即使当本实施例的可变电容器1的上电极11与下电极12之间的位置沿x方向及y方向中的任一方向进行位移时，对置电极区域Sa(第一区域)的面积也不会改变。更具体而言，由于位移而新增加的上电极11与下电极12重叠的电极部区域(例如图9的(A)及(B)中的区域Sai)的面积等于由于位移而移出到对置电极区域Sa之外的电极部区域(例如图9的(A)及(B)中的 区域Sao)的面积。因此，对置电极区域Sa的面积不变。
因此，在本实施例的可变电容器1的情形中，即使当上电极11与下电极12之间的相对位置沿x方向及y方向中的任一方向进行位移时，对置电极区域Sa的面积也不会改变，因此电容也不会改变。因此，根据本实施例，在使用铁电体材料来制造具有pF量级的小电容的可变电容器的情形中，无论在介电体层两侧彼此相对的电极之间的位移如何，均可稳定地制造出具有所期望电容的可变电容器。
另外，根据本实施例，通过缩小上电极11和/或下电极12的电极部的宽度，可容易地制造出具有更小电容的可变电容器。
进一步，根据本实施例，即使当在铁电体层两侧彼此相对的电极之间出现位移时，也能够使对置电极面积固定不变(使电容不变)。因此，可减小每层的电极面积，以增加层数。这使得能增大可变电容器的电容并减小可变电容器的电阻值。另外，根据本实施例，能够容易地且以低成本形成电极。
现在，将详细说明在如下一种类型的可变电容器的情形中为何能够实现较大的电容以及较低的电阻值：在该类型的可变电容器中，在铁电体层两侧彼此相对的上电极与下电极二者的电极部的延伸方向如同本实施例中一样是彼此交叉的。
图11的(A)及(B)显示了当上电极的电极部(在下文中，称为上电极部)的延伸方向与下电极的电极部(在下文中，称为下电极部)的延伸方向彼此一致时这两个电极部之间的重叠状态。图11的(B)所示的上电极部253及下电极部254的宽度分别为图11的(A)中所示电极结构(在下文中，称为参考结构)的上电极部251及下电极部252的宽度的1/2。另外，图11的(B)所示的上电极部253及下电极部254的长度分别与图11的(A)中所示参考结构的上电极部251及下电极部252的长度相同。
在此种情形中，图11的(B)所示的上电极部253与下电极部254之间的对置面积为图11的(A)中所示参考结构的上电极部251与下电极部252之间的对置面积的1/2。结果，在图11的(B)中所示的电极结构情形中，电极部的电容及电阻分别为参考结构中的电极部的电容及电阻的1/2 及二倍。换句话说，在其中上电极部的延伸方向与下电极部的延伸方向彼此一致的这种类型的电容器的情形中，如果仅将每个电极部的宽度设定为参考结构中的电极部的宽度的1/n，则每个电极部的电容就变为参考结构中的电极部的电容的1/n，而每个电极部的电阻就变为参考结构中的电极部的电阻的n倍。因此，在如图11的(A)及(B)所示将上电极与下电极平行放置的类型的电容器情形中，为了使用其中仅将每个电极部的宽度设定为1/n的电极结构来获得与参考结构中的电极部的电容相同的电容，必须将n层的其中每个电极部的宽度被设定为1/n的电容器层叠起来。在此种情形中，整个电容器的电阻变得与参考结构的电阻相同。
图12的(A)及(B)显示了当上电极部的延伸方向与下电极部的延伸方向相互正交时这两个电极部之间的重叠状态。图12的(B)所示的上电极部257及下电极部258的宽度分别为图12的(A)中所示电极结构(在下文中，称为参考结构)的上电极部255及下电极部256的宽度的1/2。另外，图12的(B)中所示的上电极部257及下电极部258的长度分别与图12的(A)中所示参考结构的上电极部255及下电极部256的长度相同。
在此种情形中，图12的(B)所示的上电极部257与下电极部258之间的对置面积为图12的(A)中所示参考结构的上电极部255与下电极部256之间的对置面积的1/4。结果，在图12的(B)所示的电极结构情形中，电极部的电容及电阻分别为参考结构中的电极部的电容及电阻的1/4及二倍。换句话说，在其中将上电极部的延伸方向与下电极部的延伸方向彼此交叉的类型的电容器情形中，如果仅将每个电极部的宽度设定为参考结构中的电极部的宽度的1/n，则每个电极部的电容就变为参考结构中的电极部的电容的1/n2，并且每个电极部的电阻就变为参考结构中的电极部的电阻的n倍。因此，在如图12的(A)及(B)所示让上电极与下电极彼此交叉的类型的电容器情形中，为了使用其中仅将每个电极部的宽度设定为1/n的电极结构来获得与参考结构中的电极部的电容相同的电容，必须将n2层的其中每个电极部的宽度被设定为1/n的电容器层叠起来。在此种情形中，整个电容器的电阻变为参考结构的电阻的1/n。
综上所述，在将上电极与下电极彼此交叉的类型的层叠式电容器的情形中，与将上电极与下电极平行放置的类型的层叠式电容器相比，可 使整个层叠式电容器的电阻值变小。
变形例1
尽管已在上述第一实施例中说明了其中让上电极11的电极部11a的延伸方向(x方向)与下电极12的电极部12a的延伸方向(y方向)相互正交的情形，然而本发明并不限于此。在变形例1中，将会说明其中上电极的电极部的延伸方向与下电极的电极部的延伸方向不相互正交的结构实例。
电极结构
图13的(A)及(B)分别显示了根据变形例1的可变电容器的上电极及下电极的结构。图13的(A)及(B)分别为变形例1的可变电容器的俯视图及仰视图。除上电极21及下电极22的结构(形状)有所改变之外，变形例1与上述第一实施例(图6、图7的(A)及(B))的可变电容器1具有相同的结构。在图13的(A)及(B)中，与上述第一实施例中的组件(图7的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
上电极21具有V型形状，并且包括电极部21a以及端子部21b。端子部21b是沿铁电体层10的上表面10a的一个短边(图中的右侧短边)而形成的。电极部21a被形成得沿相对于端子部21b的延伸方向(图13的(A)中的y方向)的倾斜方向(非正交方向)从端子部21b的一端延伸。在图13的(A)中，电极部21a沿着从铁电体层10的上表面10a的右上角部分朝着与该右上角部分相对的左下角部分的方向延伸。
下电极22具有V型形状，并具有关于图13的(B)的平面中的y方向而与上电极21对称的形状。另外，下电极22包括电极部22a以及端子部22b。端子部22b是沿铁电体层10的下表面10b的另一短边(图中的左侧短边)而形成。电极部22a被形成得沿相对于端子部22b的延伸方向(图13的(B)中的y方向)的倾斜方向(非正交方向)从端子部22b的一端延伸。在图13的(B)中，电极部22a沿着从铁电体层10的下表面10b的左上角部分朝着与该左上角部分相对的右下角部分的方向延伸。下电极22的电极部22a的延伸方向并不与上电极21的电极部21a的延伸方向正交。
可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造出变形例1的可变电容器。尽管变形例1中所说明的是其中具有单个铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来(多个铁电体层被电极隔开)也是可以的。
电极形状的设计概述
接着，将参照图14来说明变形例1的可变电容器中的上电极21及下电极22的设计概述。图14显示了上电极投影图案21p与下电极22之间的重叠状态，其中上电极投影图案21p是通过将变形例1的上电极21投影到铁电体层10的下表面10b上而获得的。图14显示了当上电极21相对于下电极22未进行位移时上电极投影图案21p与下电极22之间的重叠状态。图14还显示了在设计变形例1中的电极的形状和尺寸时所要考虑的主要尺寸参数(ΔL3、ΔL4、S4、S5、L3、L4、W3、以及W4)的实例。应注意，在设计电极时所要考虑的尺寸参数并不限于图14中所示实例的尺寸参数。
在变形例1中，将上电极21及下电极22形成为使上电极投影图案21p的电极部21pa的延伸方向与下电极22的电极部22a的延伸方向彼此交叉(但不是相互正交)。另外，通过考虑所需电容值及电阻值、以及电极之间的位移的假定最大量，来设计上电极21及下电极22的形状和尺寸。更具体而言，将各个电极设计成使得图14所示的尺寸参数满足例如以下条件。
(1)ΔL3
ΔL3为上电极投影图案21p的电极部21pa的远端与下电极22的电极部22a之间的最小距离。在本实例中，将上电极21的电极部21a的最小长度L3设定成：即使当上电极21相对于下电极22沿着+x方向及+y方向每一者的相对位移的位移量变为假定最大值时，也使ΔL3≥0。
(2)ΔL4
ΔL4为下电极22的电极部22a的远端与上电极投影图案21p的电极部21pa之间的最小距离。在本实例中，将下电极22的电极部22a的最小长度L4设定成：即使当上电极21相对于下电极22沿着+x方向及-y 方向每一者的相对位移的位移量变为假定最大值时，也使ΔL4≥0。
(3)S4
S4为上电极投影图案21p的电极部21pa的远端与下电极22的端子部22b之间的最小距离。在本实例中，将S4设定成：即使当上电极21相对于下电极22沿着-x方向进行的相对位移的位移量变为假定最大值时，也满足条件S4≥0。换句话说，将S4设定成：当上电极21相对于下电极22沿着-x方向进行的相对位移的位移量变为最大时，上电极投影图案21p的电极部21pa的远端也不与下电极22的端子部22b重叠。
(4)S5
S5为上电极投影图案21p的端子部21pb与下电极22的电极部22a的远端之间的最小距离。在本实例中，将S5设定成：即使当上电极21相对于下电极22沿着-x方向进行的相对位移的位移量变为假定最大值时，也满足条件S5≥0。换句话说，将S5设定成：当上电极21相对于下电极22沿着-x方向进行的相对位移的位移量变为最大时，上电极投影图案21p的端子部21pb也不与下电极22的电极部22a的远端重叠。
(5)L3及L4
L3及L4分别为上电极21的电极部21a的最小长度及下电极22的电极部22a的最小长度。在本实例中，通过考虑例如L3及L4与上述尺寸参数(1)至(4)(ΔL3、ΔL4、S4以及S5)的关系、以及可变电容器的所需电容值及电阻值，来设定L3及L4。
(6)W3及W4
W3及W4分别为上电极21的电极部21a的宽度及下电极22的电极部22a的宽度。在本实例中，通过考虑例如W3及W4与上述尺寸参数(1)至(4)(ΔL3、ΔL4、S4以及S5)的关系、以及可变电容器的所需电容值及电阻值，来设定W3及W4。
应注意，上电极21及下电极22的形状并不限于图13的(A)及(B)中所示的形状。任何满足上文中的设计概述所述的条件的形状均可采用。例如，上电极21及下电极22可以关于y方向具有对称形状，并且这两个电极的延伸方向可相互正交。此外，例如，上电极21及下电极22可 以不具有对称形状，其中一个电极的电极部的宽度可窄于另一电极的电极部的宽度。
位移与对置电极区域的面积之间的关系
通过以如上所述的方式形成上电极21及下电极22，即使当上电极21与下电极22之间的相对位置沿x方向及y方向中的一者或二者发生位移时，也能够使对置电极区域Sa的面积固定不变。这图示于图15的(A)及(B)以及图16的(A)及(B)中。图15的(A)及(B)以及图16的(A)及(B)显示了上电极投影图案21p和下电极22二者的重叠区域Sa(对置电极区域)与上电极21和下电极22二者的位移之间的关系。
图15的(A)显示了其中上电极21相对于下电极22沿着+y方向(图中向上的方向)进行位移的状态。图15的(B)显示了其中上电极21相对于下电极22沿着-y方向(图中向下的方向)进行位移的状态。图15的(A)及(B)每一者中的点划线均表示当上电极21相对于下电极22未进行位移时上电极投影图案21p的位置。在图15的(A)及(B)每一者中，上电极21相对于下电极22的位移方向均由粗实线箭头表示。
图16的(A)显示了其中上电极21相对于下电极22沿着+x方向(图中向右的方向)进行位移的状态。图16的(B)显示了其中上电极21相对于下电极22沿着-x方向(图中向左的方向)进行位移的状态。图16的(A)及(B)每一者中的点划线均表示当上电极21相对于下电极22未进行位移时上电极投影图案21p的位置。在图16的(A)及(B)每一者中，上电极21相对于下电极22的位移方向均由粗实线箭头表示。
从图15的(A)及(B)以及图16的(A)及(B)中显而易见，即使当变形例1的可变电容器的上电极21与下电极22之间的相对位置沿x方向及y方向中的任一方向进行位移时，对置电极区域Sa的面积也不会改变。更具体而言，上电极21和下电极22由于位移而新重叠的电极部面积(例如图15的(A)及(B)中的区域Sai)与由于位移而移出到对置电极区域Sa之外的电极部面积(例如图15的(A)及(B)中的区域Sao)彼此相等。因此，对置电极区域Sa的面积不变。
因此，由于即使当上电极21相对于下电极22经历位移时，变形例 1的可变电容器的电容也不会改变，因而能获得与上述第一实施例相同的效果。进一步，在变形例1中，上电极21的形状与下电极22的形状关于y方向是对称的，从而有利于对上电极21及下电极22进行设计。
然而，应注意，在通过掩模利用上述涂覆方法(丝网印刷等)形成上电极21及下电极22的情形中，涂覆方向为例如x方向或y方向。在变形例1中，由于各电极部是沿相对于x方向或y方向的倾斜方向(不平行于或者不正交于x方向或y方向)延伸，因而当利用该涂覆方法来形成具有较窄宽度的各电极部时，每个电极部的厚度分布或边缘形状也可能不是所期望的。因此，当利用涂覆方法形成具有较窄宽度的各电极部时，优选的是，使每个电极部的延伸方向平行于或正交于涂覆方向。
变形例2
上述变形例1中说明了其中上电极及下电极的端子部是沿铁电体层的上表面及下表面的短边的延伸方向(y方向)并靠近这些短边而形成的情形，然而，本发明并不限于此。在变形例2中，将会说明其中上电极及下电极的端子部是沿铁电体层的上表面及下表面的长边的延伸方向(x方向)并靠近这些长边而形成的情形。
电极结构
图17的(A)及(B)分别显示了变形例2的上电极及下电极的结构。图17的(A)及(B)分别为变形例2的可变电容器的俯视图及仰视图。除上电极31及下电极32的结构(形状)有所改变之外，变形例2与上述第一实施例(图6、图7的(A)及(B))的可变电容器1具有相同的结构。在图17的(A)及(B)中，与上述第一实施例中的组件(图7的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
如同变形例1中一样，上电极31具有V型形状，并包括电极部31a以及端子部31b(第一端子部)。端子部31b是沿铁电体层10的上表面10a的一个长边(图中的下侧长边)而形成。电极部31a被形成为沿相对于端子部31b的延伸方向(图17的(A)中的x方向)的倾斜方向从端子部31b的一端延伸。在图17的(A)中，电极部31a沿着从铁电体层10的上表面10a的右下角部分朝着与该右下角部分相对的左上角部分的方向 延伸。
下电极32具有V型形状，并且关于图17的(B)的平面中的x方向与上电极31对称。另外，下电极32包括电极部32a以及端子部32b(第二端子部)。端子部32b是沿铁电体层10的下表面10b的另一长边(图中的上侧短边)而形成。电极部32a被形成为沿相对于端子部31b的延伸方向(图17的(B)中的x方向)的倾斜方向从端子部32b的一端延伸。在图17的(B)的平面中，电极部32a沿着从铁电体层10的下表面10b的右上角部分朝着与该右上角部分相对的左下角部分的方向延伸。在变形例2中，下电极32的电极部32a的延伸方向与上电极31的电极部31a的延伸方向正交。
应注意，可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造变形例2的可变电容器。尽管变形例2中说明的是具有单一铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。
图18显示上电极投影图案31p与下电极32之间的重叠状态，其中上电极投影图案31p是通过将变形例2的可变电容器的上电极31投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图18显示了当上电极31相对于下电极32未进行位移时上电极投影图案31p与下电极32之间的重叠状态。
在变形例2中，上电极31及下电极32被形成为使上电极投影图案31p的电极部31pa的延伸方向与下电极32的电极部32a的延伸方向相互正交的形状。如同变形例1中一样，通过考虑所需电容值及电阻值、以及电极之间的位移的假定最大量来设计上电极31及下电极32的形状和尺寸。
位移与对置电极区域的面积之间的关系
通过以如上所述的方式形成上电极31及下电极32，即使当上电极31与下电极32之间的相对位置沿x方向及y方向中的一者或二者进行位移时，也可使对置电极区域Sa的面积固定不变。这图示于图19的(A)及(B)以及图20的(A)及(B)中。图19的(A)及(B)以及图20的(A)及(B)显示了上电极投影图案31p和下电极32二者的重叠区域Sa(对置电极区域) 与上电极31和下电极32二者的位移之间的关系。
图19的(A)显示了其中上电极31相对于下电极32沿着+y方向(图中向上的方向)进行位移的状态。图19的(B)显示了其中上电极31相对于下电极32沿着-y方向(图中向下的方向)进行位移的状态。图19的(A)及(B)中的点划线均表示当上电极31相对于下电极32未进行位移时上电极投影图案31p的位置。在图19的(A)及(B)中，上电极31相对于下电极32的位移方向均由粗实线箭头表示。
图20的(A)显示了其中上电极31相对于下电极32沿着+x方向(图中向右的方向)进行位移的状态。图20的(B)显示了其中上电极31相对于下电极32沿着-x方向(图中向左的方向)进行位移的状态。图20的(A)及(B)中的点划线均表示当上电极31相对于下电极32未进行位移时上电极投影图案31p的位置。在图20的(A)及(B)每一者中，上电极31相对于下电极32的位移方向均由粗实线箭头表示。
从图19的(A)及(B)以及图20的(A)及(B)中显而易见，即使当变形例2的可变电容器的上电极31与下电极32之间的相对位置沿x方向及y方向中的任一方向进行位移时，对置电极区域Sa的面积也不会改变。更具体而言，由于位移而导致的新重叠的面积(例如图19的(A)及(B)中的区域Sai)与由于位移而移出对置电极区域Sa之外的电极部面积(例如图19的(A)及(B)中的区域Sao)彼此相等。因此，对置电极区域Sa的面积不变。
因此，由于即使当上电极31相对于下电极32经历位移时，变形例2的可变电容器的电容也不会改变，因而能获得与上述第一实施例相同的效果。进一步，在变形例2中，上电极31的形状与下电极32的形状关于x方向是对称的，从而有利于对上电极31及下电极32进行设计。
进一步，在变形例2中，上电极31的端子部及下电极32的端子部是沿铁电体层10的上表面及下表面的长边的延伸方向(x方向)并靠近这些长边而形成，因此，与变形例1相比，可减小上电极31的电极部及下电极32的电极部的长度。在此种情形中，与变形例1相比，可减小可变电容器的电阻值。
尽管已在上述第一实施例以及变形例1和2中说明了作为电容装置的可变电容装置(可变电容器)的实例，然而本发明并不限于此。上文中的第一实施例以及变形例1和2所述的上电极及下电极的结构可同样应用于无论输入信号的类型及其信号电平如何而电容几乎不变的电容装置(在下文中，称为固定电容装置)。
然而应注意，在此种情形中，介电体层是由相对介电常数低的顺电材料形成。可使用的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(polyphenylene sulfide)、聚苯乙烯、聚苯乙烯、TiO2、MgTiO2、MgTiO3、SrMgTiO2、Al2O3、Ta2O5等。可以按照与上述第一实施例的可变电容器相同的方式制造出此种固定电容器。
由于上电极与下电极之间的位移而导致的各个可变电容装置间的电容差异的上述问题并不限于可变电容装置，同样地也会出现在固定电容装置中。倘若将上文中第一实施例以及变形例1和2所述的上电极及下电极的结构应用于固定电容装置，则可解决上述问题，并且可获得与第一实施例相同的优点。
2.第二实施例
尽管在第一实施例以及变形例1和2中已说明的是应用于其中上电极与下电极之间的相对位置沿x方向及y方向进行位移的情形，然而本发明并不限于此。例如，根据用于定位上电极及下电极的设备以及制造工艺，位移可能会在x方向或y方向上(即在一个方向上)变得很明显。在此种情形中，只考虑上电极与下电极之间的仅相对于x方向或y方向的位移的影响便足够了。在本实施例中，将会说明可应用于如上所述其中位移在x方向或y方向上较为明显的情形中的可变电容装置的实例。
电极结构
图21的(A)及(B)分别显示了本实施例的可变电容器(可变电容装置)的上电极及下电极的结构。图21的(A)及(B)分别为可变电容器的俯视图及仰视图。本实施例中，涉及的是其中位移在图21的(A)及(B)中的y方向上较为明显的情形。在图21的(A)及(B)中，与第一实施例中的组件(图7的(A)及(B)中)相同的组件由相同的符号标示。
除上电极41及下电极42的结构(形状)有所改变之外，本实施例的可变电容器与上述第一实施例(图6、图7的(A)及(B)中)的可变电容器1具有相同的结构。因此，在此处省略对除电极之外的其他组件的说明。
上电极41(第一电极)形成于铁电体层10的上表面10a上。上电极41具有T型形状(第一形状)，并包括电极部41a(第一电极部)以及端子部41b。端子部41b是沿铁电体层10的上表面10a的一个短边(图中的右侧短边)并靠近该短边而形成。电极部41a被形成为沿着与端子部41b的延伸方向(图21的(A)中的y方向)正交的方向(x方向：第一方向)从端子部41b的中间延伸。
下电极42(第二电极)形成于铁电体层10的下表面10b上。下电极42具有大致U型形状(第二形状)，并包括两个电极部42a及42c(第二电极部)以及端子部42b。端子部42b是沿铁电体层10的下表面10b的另一短边(图中的左侧短边)并靠近该短边而形成。电极部42a及42c被形成为沿着与端子部42b的延伸方向(图21的(B)中的y方向)正交的方向(x方向：第二方向)分别从端子部42b的相对两端延伸。假定电极部42a与电极部42c的形状相同。
换句话说，在本实施例中，上电极41的电极部41a的延伸方向与下电极42的电极部42a及42c的延伸方向相互平行。在此种情形中，如下文所述，在上电极41与下电极42之间形成了多个对置电极区域(图22中的Sa1及Sa2)。在本实施例中，每个电极部的延伸方向(x方向)均与电极之间的位移方向(y方向)正交。
尽管在本实施例中已说明的是涉及具有单一铁电体层10的结构实例，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。在此种情形中，以与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式，制造多个具有电极的铁电体层，并且依序层叠这些铁电体层，从而制成可变电容器。在此种情形中，设置有连接在多个上电极41之间的一个外部电极端子、以及连接在多个下电极42之间的另一外部电极端子，并且利用这些外部电极端子分别把形成在各个铁电体层10上的电容器组件并联连接。这样，可增大可变电容器的电容(与层数成正比)，并可 减小可变电容器的电阻值(与层数成反比)。
电极形状的设计概述
接着，将参照图22来说明本实施例的可变电容器中的上电极41及下电极42的设计概述。图22显示了上电极投影图案41p与下电极42之间的重叠状态，其中上电极投影图案41p是通过将本实施例的可变电容器的上电极41投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图22显示了当上电极41相对于下电极42未进行位移时上电极投影图案41p与下电极42之间的重叠状态。图22还显示了在设计本实施例的各电极的形状和尺寸时所要考虑的主要尺寸参数(ΔL5、ΔL6、S6、L5、L6、W5、以及W6)的实例。
在本实施例中，将上电极41及下电极42形成为使上电极投影图案41p的电极部41pa与下电极42的两个电极部42a及42c重叠。另外，通过考虑所需电容值及电阻值、以及电极之间的位移的假定最大量，来设计上电极41及下电极42的形状和尺寸。更具体而言，将各个电极设计成使图22所示的尺寸参数满足例如以下条件。应注意，在设计电极时要考虑的尺寸参数并不限于图22所示实例的尺寸参数。
(1)ΔL5及ΔL6
ΔL5及ΔL6分别是对置电极区域Sa1及Sa2在y方向上的宽度。在本实施例中，将上电极41及下电极42的形状和尺寸设计成：即使当上电极投影图案41p相对于下电极42沿y方向进行的相对位移的位移量变为假定最大值时，也满足ΔL5≥0且ΔL6≥0。更具体而言，将上电极41的电极部41a的宽度W5、以及下电极42的电极部42a与电极部42c之间的间距S6设定成始终满足ΔL5≥0且ΔL6≥0。
(2)L5及L6
L5及L6分别为上电极41的电极部41a的长度及下电极42的电极部42a或电极部42c的长度。在本实施例中，将上电极41的电极部的长度及下电极42的各个电极部的长度设定成使得上电极投影图案41p的电极部41pa与下电极42的两个电极部42a及42c都重叠。另外，通过考虑可变电容器的所需电容值及电阻值来设定L5及L6。
(3)W5及W6
W5及W6分别为上电极41的电极部41a的宽度及下电极42的电极部42a或电极部42c的宽度。在本实施例中，将W5设定成大于下电极42的两个电极部42a与42c之间的间距S6。另外，通过考虑可变电容器的所需电容值及电阻值来设定W5及W6。
应注意，上电极41及下电极42的形状并不限于本实施例中的形状(图21的(A)及(B)中所示的形状)。任何满足上文中的设计概述所述的条件的形状均可采用。
位移与对置电极区域的面积之间的关系
通过以如上所述的方式形成上电极41及下电极42，即使当上电极41与下电极42之间的相对位置沿y方向进行位移时，也可使对置电极区域Sa1及Sa2的总面积固定不变。这图示于图23的(A)及(B)中。图23的(A)及(B)显示了上电极投影图案41p和下电极42二者的重叠区域(对置电极区域)Sa1及Sa2与上电极41和下电极42二者的位移之间的关系，其中上电极投影图案41p是通过将上电极41投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。
图23的(A)显示了其中上电极41相对于下电极42沿着+y方向(图中向上的方向)进行位移的状态。图23的(B)显示了其中上电极41相对于下电极42沿着-y方向(图中向下的方向)进行位移的状态。图23的(A)及(B)每一者中的点划线均表示当上电极41相对于下电极42未进行位移时上电极投影图案41p的位置。在图23的(A)及(B)每一者中，上电极41相对于下电极42的位移方向均由粗实线箭头表示。
从图23的(A)及(B)中显而易见，即使当本实施例的可变电容器的上电极41与下电极42之间的相对位置沿y方向进行位移时，对置电极区域Sa1及Sa2的总面积也不会改变。更具体而言，例如，在图23的(A)的情形中，由于位移而与对置电极区域Sa1新重叠的区域Sai的面积与由于位移而移出对置电极区域Sa2之外的区域Sao的面积彼此相等，因此，对置电极区域Sa1及Sa2的总面积不变。
因此，在本实施例的可变电容器的情形中，即使当上电极41与下电 极42之间的相对位置沿y方向进行位移时，对置电极区域Sa1及Sa2的总面积也不会改变，因此电容也不会改变。因此，根据本实施例，能获得与第一实施例相同的效果。
如上所述，本实施例的可变电容器可应用于其中位移在y方向上较为明显的情形，并且其电容会随着x方向上的位移而变化。这图示于图24的(A)及(B)中。图24的(A)及(B)显示了上电极投影图案41p和下电极42二者的重叠区域(对置电极区域)Sa1及Sa2与x方向上的位移之间的关系，其中上电极投影图案41p是通过将上电极41投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。
图24的(A)显示了其中上电极41相对于下电极42沿着+x方向(图中向右的方向)进行位移的状态。图24的(B)显示了其中上电极41相对于下电极42沿着-x方向(图中向左的方向)进行位移的状态。图24的(A)及(B)每一者中的点划线均表示当上电极41相对于下电极42未进行位移时上电极投影图案41p的位置。在图24的(A)及(B)每一者中，上电极41相对于下电极42的位移方向均由粗实线箭头表示。
从图24的(A)及(B)中显而易见，在本实施例中，当上电极41相对于下电极42沿x方向进行位移时，对置电极区域Sa1及Sa2的总面积改变，因此电容也改变。更具体而言，在图24的(A)的情形中，图24的(A)中的区域Sao由于位移而移出对置电极区域之外，因此与不存在位移的情形相比，对置电极区域Sa1及Sa2的总面积变小。另一方面，在图24的(B)的情形中，图24的(B)中的区域Sai由于位移而新增加到对置电极区域中，因此与不存在位移的情形相比，对置电极区域Sa1及Sa2的总面积变大。
尽管已在本实施例中说明了其中位移在单一方向(即y方向)上较为明显的情形的实例，然而本发明并不限于此。本发明也可应用于其中位移在另一单一方向(即x方向)上较为明显的情形。在此种情形中，例如，各电极的形状可以是通过分别在上表面10a及下表面10b内将上电极41及下电极42旋转90°而获得的形状。
尽管已在上述第二实施例中说明了作为电容装置的可变电容装置 (可变电容器)的实例，然而本发明并不限于此。第二实施例中所述的上电极及下电极的结构同样可应用于无论输入信号的类型及其信号电平如何而电容几乎不变的固定电容装置，并且可获得相同的效果。然而，应注意，在此种情形中，介电体层是由相对介电常数低的顺电材料形成。对于顺电材料，可使用与上文中第一实施例所述的顺电材料相同的材料。
变形例3
如上所述，由于第一实施例、第二实施例以及变形例1及2的上述每一个可变电容器均为二端子型可变电容器，因而该可变电容器并不具有用于施加控制偏压信号以控制其电容的专用端子。因此，当将此种可变电容器用于非接触式IC卡等时，在实际电路上是将可变电容器配置成具有四端子结构。
图25显示了实际电路上的可变电容器附近的电路结构的实例。在实际电路上，可变电容器50的一个端子经由偏压除去用电容器61连接至一个AC信号输入/输出端子63，并经由限流电阻器62连接至控制电压输入端子64。可变电容器50的另一端子连接至另一AC信号输入/输出端子65，并连接至控制电压输出端子66。
根据如上所述的可变电容器50的电路结构，信号电流(AC信号)流经偏压除去用电容器61以及可变电容器50，并且控制电流(DC偏压电流)经由限流电阻器62仅流经可变电容器50。此时，通过改变控制电压，可变电容器50的电容Cv改变。作为结果，信号电流也改变。
可变电容装置的结构
现在，在变形例3中，将会说明其中可变电容器50与偏压除去用电容器61被结合在一起的可变电容装置的实例。图26显示了其中可变电容器50与偏压除去用电容器61被结合在一起的可变电容装置的结构实例。在图26中，与第一实施例中的组件(图6)相同的组件由相同的符号标示。
可变电容装置2包括铁电体层51、以及用于可变电容器50的上电极11及下电极12，上电极11及下电极12被形成得把铁电体层51夹在二者之间。进一步，可变电容装置2还包括用于偏压除去用电容器61的 上电极53及下电极54，上电极53及下电极54被形成得把铁电体层51夹在二者之间。
用于可变电容器50的上电极11以及用于偏压除去用电容器61的上电极53以彼此相隔预定间距的方式形成于铁电体层51的上表面51a上。用于可变电容器50的下电极12以及用于偏压除去用电容器61的下电极54以彼此相隔预定间距的方式形成于铁电体层51的下表面51b上。换句话说，在本实施例中，可变电容器50与偏压除去用电容器61共有共用的介电体层。
用于可变电容器50的上电极11与用于偏压除去用电容器61的上电极53通过引线55等相互连接。用于可变电容器50的上电极11与用于偏压除去用电容器61的上电极53可通过在铁电体层51的上表面51a上形成用于连接这两个电极的预定电线图案来相互连接。
用于可变电容器50的上电极11及用于偏压除去用电容器61的上电极53通过引线56经由限流电阻器62连接至控制电压输入端子64(参见图25及图26)。用于可变电容器50的下电极12通过引线57连接至上述另一AC信号输入/输出端子65以及控制电压输出端子66。用于偏压除去用电容器61的下电极54通过引线58连接至上述一个AC信号输入/输出端子63。通过这些连接，如同图25所示的电路结构一样，信号电流(AC信号)流经偏压除去用电容器61以及可变电容器50，并且控制电流(DC偏压电流)经由限流电阻器62仅流经可变电容器50。
用于可变电容器50的上电极11及下电极12可被形成为与上述第一实施例、第二实施例、以及变形例1及2的可变电容器中所用的上电极及下电极的形状相同的形状。另一方面，用于偏压除去用电容器61的上电极53及下电极54可被形成为与传统电容器的形状相同的形状。
通过如同在本实施例中一样将可变电容器50与偏压除去用电容器61结合在一起，可减小应用了本发明实施例的可变电容器的设备的尺寸。另外，由于能够减少部件的数量，因而可降低设备成本。
3.第三实施例
尽管在上述第一实施例、第二实施例、以及变形例1至3中说明了 本发明应用于二端子型可变电容器的情形，然而本发明并不限于此。本发明也可应用于如同文献PTL 2中所提出的四端子型可变电容器，该四端子型可变电容器具有用于施加控制偏压信号以实现电容控制的专用端子。在本实施例中，要说明的是其中将本发明应用于四端子型可变电容器的情形。
可变电容器的结构
图27显示了本实施例的四端子型可变电容器的实例。除电极形状有所不同之外，本实施例的四端子可变电容器3与文献PTL 2中所提出的可变电容装置(参见图61的(A)及(B))具有相同的结构。因此，本实施例的可变电容器3的外观与图61的(A)中所示的外观相同，图27中仅显示了本实施例的可变电容器3的剖面示意图。
本实施例的可变电容器3包括五个控制电极71至75、设置于这些控制电极之间的四个信号电极76至79、以及设置于每一对相邻的控制电极与信号电极之间的铁电体层70。换句话说，本实施例的可变电容器3具有如下的结构：在该结构中，所述五个控制电极71至75与所述四个信号电极76至79隔着铁电体层70交替地层叠着。在以下说明中，从位于图27中的顶部的控制电极71至位于底部的控制电极75的这些控制电极分别称为第一控制电极71至第五控制电极75。另外，从位于图27中的顶部的信号电极76至位于底部的信号电极79的这些信号电极分别称为第一信号电极76至第四信号电极79。
在本实施例中，第一控制电极71、第三控制电极73以及第五控制电极75连接至控制电源81的正极端子，并且第二控制电极72以及第四控制电极74连接至控制电源81的负极端子。另一方面，第一信号电极76以及第三信号电极78连接至信号电源80(AC电源)的输入/输出端子中的一者，并且第二信号电极77以及第四信号电极79连接至信号电源80的输入/输出端子中的另一者。
电极结构
图28的(A)至(D)显示了本实施例的每一控制电极及每一信号电极的结构实例。图28的(A)至(D)按照电极的放置顺序显示了在图27所示的 可变电容器3中从顶部开始的四个电极的结构。图28的(A)显示了第一控制电极71的电极结构，并且图28的(B)显示了第一信号电极76的电极结构。图28的(C)显示了第二控制电极72的电极结构，并且图28的(D)显示了第二信号电极77的电极结构。
如图28的(A)至(D)所示，每一电极均具有T型形状。另外，每一电极均包括端子部以及电极部，其中该端子部经由引线等连接至信号电源80或控制电源81，并且该电极部沿着与该端子部的延伸方向正交的方向从该端子部的中间延伸。各个电极被形成为使得这些电极的隔着铁电体层70彼此相邻的电极部的延伸方向相互正交。
更具体而言，在图28的(A)至(D)所示的实例中，第一控制电极71的端子部71b是沿铁电体层70的表面的一个短边(图中的左侧短边)而形成。第一控制电极71的电极部71a被形成为沿着与端子部71b的延伸方向(图中的y方向)正交的方向(x方向)从端子部71b的中间延伸。
在越过铁电体层70且邻近于第一控制电极71而形成的第一信号电极76中，其端子部76b是沿铁电体层70的表面的一个长边(图中的上侧长边)而形成。第一信号电极76的电极部76a被形成为沿着与端子部76b的延伸方向(图中的x方向)正交的方向(y方向)从端子部76b的中间延伸。因此，第一控制电极71的电极部71a与第一信号电极76的电极部76a相互正交。
在越过铁电体层70且邻近于第一信号电极76而形成的第二控制电极72中，其端子部72b是沿铁电体层70的表面的另一短边(图中的右侧短边)而形成。第二控制电极72的电极部72a被形成为沿着与端子部72b的延伸方向(图中的y方向)正交的方向(x方向)从端子部72b的中间延伸。因此，第一信号电极76的电极部76a与第二控制电极72的电极部72a相互正交。
在越过铁电体层70且邻近于第二控制电极72而形成的第二信号电极77中，其端子部77b是沿铁电体层70的表面的另一长边(图中的下侧长边)而形成。第二信号电极77的电极部77a被形成为沿着与端子部77b的延伸方向(图中的x方向)正交的方向(y方向)从端子部77b的 中间延伸。因此，第二控制电极72的电极部72a与第二信号电极77的电极部77a相互正交。
在本实施例中，第三控制电极73、第三信号电极78、第四控制电极74以及第四信号电极79分别被形成为具有图28的(A)至(D)中所示的电极结构。进一步，第五控制电极75被形成为具有图28的(A)中所示的电极结构。通过用这些结构形成相应的电极，可在隔着铁电体层70而彼此相邻的所有控制电极与信号电极之间，使这些电极的电极部的延伸方向相互正交。
至于各个电极的形状，是将每一控制电极及每一信号电极的形状设计成：即使当相邻的控制电极与信号电极之间在x方向和/或y方向上出现了位移时，所述相邻的控制电极与信号电极之间的对置电极区域(重叠区域)的面积也不改变。另外，通过考虑所需电容值及电阻值、以及电极之间的位移的假定最大量来设计各个电极的尺寸。例如，以与第一实施例的设计概述所述的方式相同的方式来设定各个电极的尺寸。
通过以如上所述的方式设定各个电极的形状，即使当相邻的控制电极与信号电极之间在x方向和/或y方向上出现位移时，所述相邻的控制电极与信号电极之间的对置电极区域的面积也不改变，可变电容器3的电容也不改变。因此，根据本实施例，能获得与第一实施例相同的效果。进一步，由于本实施例的可变电容器3为四端子型可变电容装置，因而无需偏压除去用电容器。
尽管本实施例中涉及的是在x方向及y方向上的位移均被考虑的情形，然而本发明并不限于此。如同第二实施例中一样，本发明也可应用于其中位移在x方向和y方向中的一个方向上较为明显的情形。在此种情形中，例如，相邻的控制电极与信号电极的形状可被设定为如图21的(A)及(B)中所示的形状。
本实施例中说明的是如下的四端子型可变电容器：在该四端子型可变电容器中，由于信号电源80而在信号电极之间产生的电场的方向与由于控制电压而在控制电极之间产生的电场的方向相互平行。然而，本发明并不限于此。例如，本发明也可应用于如下的四端子型可变电容器(图 未示出)：在该四端子型可变电容器中，由于信号电源而在信号电极之间产生的电场的方向与由于控制电压而在控制电极之间产生的电场的方向相互正交。在此种情形中，信号电极与控制电极并非如同本实施例中那样是交替地形成。因此，在此种四端子型可变电容器的情形中，本发明可应用于相邻信号电极之间的电极形状。
4.第四实施例
如上文中参照第一实施例所述，利用本发明的可变电容装置，无论在铁电体层两侧彼此相对的电极(上电极与下电极)之间的位移如何，可稳定地制造出具有pF量级的小电容的可变电容器。然而，应注意，为了在低电压下驱动可变电容装置，需要使铁电体层较薄以提高电极之间的电场强度。为此目的，需要让在铁电体层两侧彼此相对的电极之间的对置电极面积更小。换句话说，为了实现可变电容装置的低电压驱动，需要使用厚度小的铁电体层并制造出电容C非常小的可变电容装置。
例如，在以约3V驱动可变电容装置的情形中，铁电体层的厚度为约2μm，并且对置电极区域为约100μm×100μm。在此种情形中，整个可变电容装置的电极的电阻值R变大，这会导致Q值(＝1/ωCR：品质因子)变小的问题。因此，在本实施例中，将会说明如下的可变电容器的结构实例：在该可变电容器中，利用二端子型可变电容装置中，可进一步减小电极电阻(ESR：等效串联电阻(Equivalent Series Resistance))。
图29的(A)及(B)显示了本实施例的可变电容器(可变电容装置)的结构的实例。图29的(A)为本实施例的可变电容器的俯视图，图示了上电极的结构。另一方面，图29的(B)为本实施例的可变电容器的仰视图，图示了下电极的结构。除上电极及下电极的结构(形状)有所改变之外，本实施例与上述第一实施例(图6、图7的(A)及(B)中)的可变电容器1具有相同的结构。在图29的(A)及(B)中，与上述第一实施例中的组件(图7的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
上电极101(第一电极)具有大致三角形形状(第一形状)，并包括电极部101a以及端子部101b。电极部101a被形成为沿相对于铁电体层10(介电体层)的上表面10a的长边的方向(图29的(A)中的x方向) 的倾斜方向(非正交方向)延伸。具体而言，在图29的(A)的平面中，电极部101a沿着从铁电体层10的上表面10a的左上角部分朝着与该左上角部分相对的右下角部分的方向延伸。
端子部101b包括第一端子部101c以及第二端子部101d。第一端子部101c是沿铁电体层10的上表面10a的一个长边(图中的下侧长边)并靠近该长边而形成。第一端子部101c的一端连接至电极部101a的一端。
第二端子部101d被形成为沿相对于铁电体层10的上表面10a的长边的方向(图29的(A)中的x方向)的倾斜方向(非正交方向)延伸，并沿着与电极部101a的延伸方向交叉的方向延伸。在图29的(A)的平面中，第二端子部101d沿着从铁电体层10的上表面10a的右上角部分朝着与该右上角部分相对的左下角部分的方向延伸。第二端子部101d的一端连接至电极部101a的另一端(电极部101a的未连接至第一端子部101c的那一端)，并且第二端子部101d的另一端连接至第一端子部101c的另一端。
通过以如上所述的方式形成电极部101a、第一端子部101c以及第二端子部101d，在上电极101内，由这些部分界定了三角形开口101e。开口101e的形状并不限于此，开口101e也可被形成为任一形状。
下电极102(第二电极)具有V型形状(第二形状)，并包括电极部102a以及端子部102b。本实施例的下电极102与上文中变形例2所述的下电极32(图17的(B))具有相同的结构。下电极102的电极部102a的延伸方向与上电极101的电极部101a的延伸方向大致上正交。
图30显示了上电极投影图案101p与下电极102之间的重叠状态，其中上电极投影图案101p是通过将本实施例的可变电容器的上电极101投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图30显示了当上电极101相对于下电极102未进行位移时上电极投影图案101p与下电极102之间的重叠状态。在本实施例中，上电极投影图案101p的电极部101pa与下电极102的电极部102a被形成得彼此交叉，并且对置电极区域Sa(第一区域)形成于该交叉区域中。
在本实施例中，上电极101及下电极102的形状和尺寸是通过考虑了内部电极(上电极与下电极)之间的位移的假定最大量来进行设计的。具体而言，上电极101及下电极102的形状和尺寸被设计成：即使当内部电极之间出现位移时，下电极102的电极部102a的远端也位于上电极投影图案101p中的开口101pe内。因此，无论上电极101与下电极102之间的位移如何，上电极101与下电极102之间的对置电极区域Sa的面积固定不变。
在本实施例中，如同第一实施例中一样，上电极101及下电极102的形状和尺寸是通过不仅考虑内部电极之间的位移的位移量而且考虑所需电容值及电极电阻值等来进行设计的。具体而言，在设计上电极101时，尽管让电极部101a的宽度较窄以减小对置电极区域Sa的面积，然而优选使端子部101b的区域(面积)尽量宽以使电极电阻降低。
可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造本实施例的可变电容器。尽管本实施例中说明的是具有单一铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。
如上所述，在本实施例中，两个内部电极均被形成为：即使当上电极101与下电极102之间出现位移时，上电极101与下电极102之间的对置电极区域Sa的面积也固定不变。因此，根据本实施例，能获得与第一实施例相同的效果。
另外，在本实施例中，可使上电极101的端子部101b的区域(面积)较宽，因此可减小可变电容器的电极电阻值。因此，根据本实施例，可抑制Q值的下降。
变形例4
可减小电极电阻的可变电容器的结构实例并不限于上述第四实施例。现在，将会说明可减小电极电阻的可变电容器的结构的另一实例(变形例4)。
图31的(A)及(B)显示了变形例4的可变电容器的结构的实例。图31的(A)为变形例4的可变电容器的俯视图，图示了上电极的结构。另一方 面，图31的(B)为变形例4的可变电容器的仰视图，图示了下电极的结构。除上电极及下电极的结构(形状)有所改变之外，本实例与上述第四实施例的可变电容器具有相同的结构。在图31的(A)及(B)中，与上述第四实施例中的组件(图29的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
上电极111包括电极部111a以及端子部111b。电极部111a被形成为沿相对于铁电体层10的上表面10a的长边的方向(图31的(A)中的x方向)的倾斜方向(非正交方向)延伸。具体而言，在图31的(A)的平面中，电极部111a沿着从铁电体层10的上表面10a的左上角部分朝着与该左上角部分相对的右下角部分的方向延伸。
端子部111b具有大致L型形状，并且其基座部是沿铁电体层10的上表面10a的一个长边(图中的下侧长边)并靠近该长边而形成。电极部111a的一端连接至该大致L型的端子部111b的一端，并且电极部111a的另一端连接至该大致L型的端子部111b的另一端。因此，在上电极111中，由电极部111a及端子部111b界定了矩形开口111d。
下电极112包括电极部112a以及端子部112b。电极部112a被形成为沿相对于铁电体层10的下表面10b的长边的方向(图31的(B)中的x方向)的倾斜方向(非正交方向)延伸。具体而言，在图31的(B)的平面中，电极部112a沿着从铁电体层10的下表面10b的右上角部分朝着与该右上角部分相对的左下角部分的方向延伸。下电极112的电极部112a的延伸方向与上电极111的电极部111a的延伸方向大致上正交。
端子部112b具有大致L型形状，并且其基座部是沿铁电体层10的下表面10b的另一长边(图中的上侧长边)并靠近该长边而形成。电极部112a的一端连接至该大致L型的端子部112b的位于与基座部相对的那一侧的一端。在本实施例中，与上述第四实施例相比，可增宽下电极112的端子部112b的区域(面积)，并且可缩短下电极112的电极部112a的在延伸方向上的长度。因此，在本实例中，与第四实施例相比，可减小下电极112的电阻值。
图32显示了上电极投影图案111p与下电极112之间的重叠状态，其中上电极投影图案111p是通过将本实例的可变电容器的上电极111投 影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图32显示了当上电极111相对于下电极112未进行位移时上电极投影图案111p与下电极112之间的重叠状态。在本实例中，上电极投影图案111p的电极部111pa与下电极112的电极部112a被形成得彼此交叉，并且对置电极区域Sa形成于该交叉区域中。
在本实例中，如同在上述第四实施例中一样，上电极111及下电极112的形状和尺寸是通过考虑了所需电容值及电极电阻值、以及电极之间的位移的假定最大量来进行设计的。此时，上电极111及下电极12的形状和尺寸被设计成：即使当上电极111与下电极112之间存在位移时，对置电极区域Sa的面积也固定不变。
可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造本实例的可变电容器。尽管本实施例中说明的是具有单一铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。
如上所述，在本实例中，两个内部电极均被形成为：即使当上电极111与下电极112之间出现位移时，上电极111与下电极112之间的对置电极区域Sa的面积也固定不变。因此，根据本实施例，能获得与第一实施例相同的效果。
根据本实例，可将上电极111以及下电极112的区域(面积)都形成得较宽，并且可使下电极112的电极部112a的长度更短。因此，根据本实例，可进一步减小可变电容器的电极电阻值，并且可进一步抑制Q值的下降。
尽管上述第四实施例及变形例4中说明的是其中将开口设置于用于形成可变电容器的上电极中的情形，然而本发明并不限于此。也可以将开口形成于下电极中。在第二实施例所述的其中上电极与下电极之间的位移主要出现在单一方向上的情形中，上电极及下电极可以均由具有开口的电极形成。
尽管已在上述第四实施例及变形例4中说明了作为电容装置的可变电容装置(可变电容器)的实例，然而本发明并不限于此。第四实施例 及变形例4中所述的上电极及下电极的结构可同样地应用于无论输入信号的类型及其信号电平如何而电容几乎不变的固定电容装置。然而，应注意，在此种情形中，介电体层是由相对介电常数低的顺电材料形成。对于顺电材料，可使用与上文中第一实施例所述的顺电材料相同的材料。
上文中第四实施例所述的问题(即倘若将上电极及下电极形成得较小，则整个电容装置的电阻值R增大且Q值下降的问题)也同样会出现于固定电容装置中。倘若将上文中第四实施例所述的上电极及下电极的结构应用于固定电容装置，则可解决上述问题，并且可获得与第四实施例相同的效果。
5.第五实施例
上文中第一实施例至第四实施例、以及变形例1至4所述的可变电容器每一者都包括用于内部电极与外部电路元件之间的电连接的外部端子。图33以及图34的(A)及(B)显示了具有上述变形例2所述的电极结构的可变电容器的结构的更具体实例。图33为可变电容器120的透视外观图。图34的(A)为可变电容器120的俯视图，并且图34的(B)为沿图34的(A)中的A-A线截取的剖面图。在图33、图34的(A)及(B)中，与变形例2中的组件(图17的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
具有变形例2的电极结构的可变电容器120包括例如长方体铁电体构件121、上侧外部端子122以及下侧外部端子123，上侧外部端子122及下侧外部端子123分别设置于沿铁电体构件121的长边延伸的一对侧表面121a及121b上。
如图34的(B)所示，铁电体构件121包括铁电体层10、分别形成于铁电体层10的上表面10a及下表面10b上的上电极31及下电极32、以及进一步形成于上电极31及下电极32每一者上的铁电体层124。铁电体层124由与铁电体层10相同的材料形成。
上侧外部端子122是侧视图呈大致C型形状的金属构件，并被设置成覆盖铁电体构件121的一个长边上的大致整个侧表面121a、以及上表面的一部分及下表面的一部分。上侧外部端子122连接至上电极31的端子部31b。下侧外部端子123是侧视图呈大致C型形状的金属构件，并 被设置成覆盖铁电体构件121的另一长边上的大致整个侧表面121b、以及上表面的一部分及下表面的一部分。下侧外部端子123连接至下电极32的端子部32b。在可变电容器120为例如pF量级的电容器的情形中，上侧外部端子122与下侧外部端子123之间的距离为约0.5mm。
在具有上述结构的可变电容器120中，上侧外部端子122与下侧外部端子123之间出现了杂散电容C0。图35显示了可变电容器120的实质等效电路。在具有上述结构的可变电容器120的情形中，其等效电路是如下的电路：在该电路中，上电极31和下电极32之间的可变电容器125、与在上侧外部端子122和下侧外部端子123之间的具有固定电容的电容器126并联连接。
如上所述，在具有pF量级的小电容的可变电容器的情形中，上侧外部端子122与下侧外部端子123之间的距离很短，并且这些外部端子之间的对置面积很大。因此，外部端子之间的杂散电容C0相对于在上电极31与下电极32之间形成的可变电容器的电容C1来说变得相当大从而不可忽略。例如，假如铁电体构件121的相对介电常数为约3500，并且上侧外部端子122与下侧外部端子123之间的距离为约0.5mm，则这些外部端子之间的杂散电容C0变为约30pF。相比之下，例如，假如铁电体层10的相对介电常数为约3500，并且上电极31与下电极32之间的距离为约2μm，则上电极31与下电极32之间的电容C1变为约几十pF至100pF。
换句话说，在通过使用本发明实施例的电极结构来制造具有pF量级的小电容的可变电容器的情形中，上电极31和下电极32(这二者是内部电极)之间的电容C1以及外部端子之间的杂散电容C0为同一量级的值。在此种情形中，会出现如下的问题：可变电容器120的电容值由于杂散电容C0的影响而偏离设计值。另外，由于外部端子之间的电容器126是作为具有固定电容的固定电容器而发挥作用，因而会出现如下的问题：可变电容器120的电容可变范围变窄。因此，在本实施例中，将会说明能够减小上述外部端子之间杂散电容C0的影响的二端子型可变电容器的结构实例。
可变电容器的结构
图36的(A)及(B)显示了本实施例的可变电容器的示意性结构的实例。图36的(A)为可变电容器135的透视外观图，并且图36的(B)为可变电容器135的俯视图。在图36的(A)及(B)中，与第一实施例中的组件(图7的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。在图36的(A)及(B)每一者中，形成于铁电体构件136内的上电极131及下电极132由虚线表示。
可变电容器135(可变电容装置)包括例如长方体铁电体构件136、上侧外部端子137以及下侧外部端子138，上侧外部端子137以及下侧外部端子138分别设置于铁电体构件136的长边上的一对侧表面136a及136b上。
铁电体构件136包括铁电体层10(介电体层)、分别形成于铁电体层10的上表面10a及下表面10b上的上电极131及下电极132、以及进一步形成于上电极131及下电极132每一者上的铁电体层139。铁电体层139由与铁电体层10相同的材料形成。铁电体构件136是通过将这些层在层叠状态中利用例如烧结从而结合起来而获得。
上侧外部端子137(第一外部端子)是侧视图呈大致C型形状的金属构件，并被设置成覆盖铁电体构件136的一个长边上的侧表面136a(第一侧表面)的一部分、以及上表面的一部分及下表面的一部分。上侧外部端子137的宽度被设定为大约是铁电体构件136的长边长度的一半。在铁电体构件136的设置有上侧外部端子137的侧表面136a中，上侧外部端子137被设置成靠近铁电体构件136的形成有上电极131的端子部131b的短边。上侧外部端子137连接至上电极131的端子部131b。
另一方面，与上侧外部端子137一样，下侧外部端子138(第二外部端子)是侧视图呈大致C型形状的金属构件，并被设置成大致覆盖铁电体构件136的另一长边上的侧表面136b(第二侧表面)的一部分、以及上表面的一部分及下表面的一部分。下侧外部端子138的宽度被设定为大约是铁电体构件136的长边长度的一半。在铁电体构件136的设置有下侧外部端子138的侧表面136b中，下侧外部端子138被设置成靠近铁电体构件136的形成有下电极132的端子部132b的短边(此短边与形 成有上侧外部端子137的那个短边相对)。下侧外部端子138连接至下电极132的端子部132b。
尽管本实施例中说明了每一个外部端子是侧视图为大致C型形状的金属构件的情形，然而本发明并不限于此。可以使用具有任一形状的外部端子，只要该外部端子的形状和尺寸允许其连接至内部电极即可。
如上所述，在本实施例中，上侧外部端子137与下侧外部端子138以夹持铁电体构件136的方式位于铁电体构件136的对角线上。换句话说，上侧外部端子137及下侧外部端子138被放置成使得上侧外部端子137及下侧外部端子138二者的放置方向与铁电体构件136的长边上的侧表面136a及136b二者的相对方向(图36的(A)及(B)中的y方向)交叉。通过以此方式放置这两个外部端子，与端子宽度的缩短相结合，与图33所述的情形相比，可使得上侧外部端子137与下侧外部端子138之间的对置面积更小。因此，可减小可变电容器135中的外部端子之间的杂散电容。应注意，如本说明书中所用的外部端子之间的“放置方向”这个术语是指从一个外部端子的中心朝着另一外部端子的中心的方向。
尽管图36的(A)及(B)中所示的实例显示了其中让上侧外部端子137与下侧外部端子138在沿铁电体构件136的短边的方向(y方向)上彼此不相对的情形，然而本发明并不限于此。如果上侧外部端子137与下侧外部端子138之间的杂散电容相对于在上电极131与下电极132之间形成的可变电容器的电容来说非常小从而可以忽略，则上侧外部端子137与下侧外部端子138之间也可以存在这两个外部端子彼此相对的区域。
举例来说，优选将上侧外部端子137与下侧外部端子138之间的杂散电容设定为上电极131与下电极132之间所形成的可变电容器的电容的约1/10或更小。
电极结构
接着，将会说明本实施例的可变电容器135的电极结构的实例。图37的(A)及(B)显示了本实施例的可变电容器135的电极结构的实例。图37的(A)为本实施例的铁电体层10的俯视图，图示了上电极131的结构。另一方面，图37的(B)为本实施例的铁电体层10的仰视图，图示了下电 极132的结构。
除上电极131及下电极132的结构(形状)有所改变之外，本实施例与上述第一实施例的可变电容器具有相同的结构。换句话说，在本实施例中，如同第一实施例中一样，要说明的是将图中x方向及y方向这两个方向上的位移都考虑在内的电极结构的实例。在图37的(A)及(B)中，与上述第一实施例中的组件(图7的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
上电极131(第一电极)包括电极部131a以及端子部131b。电极部131a被形成为沿相对于铁电体层10的上表面10a的长边的方向(图37的(A)中的x方向)的倾斜方向(非正交方向)延伸。具体而言，在图37的(A)的平面中，电极部131a沿从铁电体层10的上表面10a的右下角部分朝着与该右上角部分相对的左上角部分的方向延伸。
端子部131b被形成为在沿铁电体层10的上表面10a的长边的方向上从铁电体层10的上表面10a的一个短边附近延伸，并具有矩形形状。在本实施例中，端子部131b的延伸长度被设定为大约是铁电体层10的长边长度的一半。另外，端子部131b被放置成靠近铁电体层10的上表面10a的一个长边(靠近图中的下侧长边)。换句话说，端子部131b位于铁电体层10的上表面10a的一个拐角部分的附近(图中右下角部分的附近)。电极部131a的一端连接至端子部131b的位于铁电体层10的上表面10a的中心侧处的角部。
与变形例2的下电极32(图17的(B)中)一样，下电极132(第二电极)具有V型形状，并包括电极部132a以及端子部132b。在本实施例中，端子部132b的延伸长度被设定为大约铁电体层10的长边长度的一半。在其他方面，下电极132与变形例2的下电极32(图17的(B)中)具有相同的结构。下电极132的电极部132a的延伸方向与上电极131的电极部131a的延伸方向大致上正交。
图38显示了在本实施例的可变电容器135中，上电极投影图案131p与下电极132之间的重叠状态，其中上电极投影图案131p是通过将上电极131投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图38显示了当上电 极131相对于下电极132未进行位移时上电极投影图案131p与下电极132之间的重叠状态。在本实施例中，上电极投影图案131p的电极部131pa与下电极132的电极部132a被形成得彼此交叉，并且对置电极区域Sa(第一区域)形成于该交叉区域中。
在本实施例中，上电极131及下电极132的形状和尺寸被设计成：即使当上电极131与下电极132之间出现位移时，上电极131与下电极132之间的对置电极区域Sa的面积也固定不变。另外，如同上述第一实施例中一样，上电极131及下电极132的形状和尺寸是通过考虑了所需电容值及电阻值等而进行设计的。
可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造本实施例的可变电容器135。尽管本实施例中说明的是具有单一铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。
如上所述，在本实施例中，两个内部电极均被形成为：即使当上电极131与下电极132之间出现位移时，上电极131与下电极132之间的对置电极区域Sa的面积也固定不变。因此，根据本实施例，能获得与第一实施例相同的效果。
另外，根据本实施例，可减小上侧外部端子137与下侧外部端子138之间的对置面积。因此，可减小这两个外部端子之间的杂散电容，从而能消除由于杂散电容的影响而出现的上述问题。具体而言，利用本实施例的可变电容器135，可获得基本上等于所期望值的电容值，并且可减小杂散电容对电容器的电容可变范围的影响。
尽管上述实施例中说明的是考虑了在图37的(A)及(B)中的x方向及y方向这两个方向上的位移的电极结构情形，然而本发明并不限于此。上述实施例的各外部端子的放置也可应用于如第二实施例所述的其中位移在x方向和y方向中的一个方向上较为明显的情形。
变形例5
可减小外部端子之间的杂散电容的可变电容器的结构的实例并不限于上述第五实施例的实例。现在，将会说明能够减小外部端子之间的杂 散电容的可变电容器的另一结构实例(变形例5)。
可变电容器的结构
图39的(A)及(B)显示了变形例5的可变电容器的示意性结构的实例。图39的(A)为可变电容器145的透视外观图，并且图39的(B)为可变电容器145的俯视图。在图39的(A)及(B)中，与第五实施例中的组件(图36的(A)及(B)中)相同的组件由相同的符号标示。在图39的(A)及(B)每一者中，形成于铁电体构件146内的上电极141及下电极142由虚线表示。
可变电容器145包括例如长方体铁电体构件146、上侧外部端子147以及下侧外部端子148，上侧外部端子147及下侧外部端子148分别设置于铁电体构件146的短边上的一对侧表面146a及146b上。
铁电体构件146包括铁电体层10、分别形成于铁电体层10的上表面10a及下表面10b上的上电极141及下电极142、以及进一步形成于上电极141及下电极142每一者上的铁电体层139。除上电极141及下电极142的形状有所改变之外，本实例的铁电体构件146与上述第五实施例的铁电体构件136(图36的(A)中)具有相同的结构。
上侧外部端子147是侧视图呈大致C型形状的金属构件，并被设置成覆盖铁电体构件146的一个短边上的侧表面146a的一部分、以及上表面的一部分及下表面的一部分。上侧外部端子147的宽度被设定为大约是铁电体构件146的短边长度的一半。在铁电体构件146的设置有上侧外部端子147的侧表面146a中，上侧外部端子147被放置成靠近铁电体构件146的形成有上电极141的端子部141b的长边。上侧外部端子147连接至上电极141的端子部141b。
另一方面，与上侧外部端子147一样，下侧外部端子148是侧视图呈大致C型形状的金属构件，并被设置成覆盖铁电体构件146的另一短边上的侧表面146b的一部分、以及上表面的一部分及下表面的一部分。下侧外部端子148的宽度被设定为大约是铁电体构件146的短边长度的一半。在铁电体构件146的设置有下侧外部端子148的侧表面146b中，下侧外部端子148被放置成靠近铁电体构件146的形成有下电极142的 端子部142b的长边(此长边与形成有上侧外部端子147的那个长边相对)。下侧外部端子148连接至下电极142的端子部142b。
如上所述，在本实例中，如同上述第五实施例中一样，上侧外部端子147及下侧外部端子148以夹持铁电体构件146的方式位于铁电体构件146的对角线上。因此，在此种情形中，也如同第五实施例中一样，可使得上侧外部端子147与下侧外部端子148之间的对置面积更小，并且可减小这两个外部端子之间的杂散电容。
尽管图39的(A)及(B)所示的实例中显示的是其中让上侧外部端子147与下侧外部端子148在沿铁电体构件146的长边的方向(x方向)上彼此不相对的情形，然而本发明并不限于此。如果上侧外部端子147与下侧外部端子148之间的杂散电容相对于在上电极141与下电极142之间形成的可变电容器的电容来说非常小从而可以忽略，则上侧外部端子147与下侧外部端子148之间存在这两个外部端子彼此相对的区域也是可以的。
电极结构
图40的(A)及(B)显示了本实例的可变电容器145的电极结构的实例。图40的(A)为本实例的铁电体层10的俯视图，图示了上电极141的结构。另一方面，图40的(B)为本实例的铁电体层10的仰视图，图示了下电极142的结构。在图40的(A)及(B)中，与上述第五实施例中的组件(图37的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
上电极141具有与上述第五实施例的上电极131(图37的(A))的形状相同的形状，并包括电极部141a以及端子部141b。在本实例中，端子部141b被形成为从铁电体层10的上表面10a的一个短边(图40的(A)中的右侧短边)延伸。换句话说，端子部141b的延伸长度长于第五实施例中的延伸长度。除端子部141b的形状有所改变之外，本实例的上电极141与上述第五实施例的上电极131具有相同的结构。
下电极142具有与上述第五实施例的下电极142(图37的(B))的形状相同的形状，并包括电极部142a以及端子部142b。在本实例中，端子部142b被形成为从铁电体层10的下表面10b的另一短边(图40的(B) 中的左侧短边)延伸。换句话说，端子部142b的延伸长度长于第五实施例中的延伸长度。除端子部142b的形状有所改变之外，本实例的下电极142与上述第五实施例的下电极132具有相同的结构。在本实例中，下电极142的电极部142a的延伸方向与上电极141的电极部141a的延伸方向大致上正交。
图41显示了本实例的可变电容器145中上电极投影图案141p与下电极142之间的重叠状态，其中上电极投影图案141p是通过将上电极141投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图41显示了当上电极141相对于下电极142未进行位移时上电极投影图案141p与下电极142之间的重叠状态。在本实例中，上电极投影图案141p的电极部141pa与下电极142的电极部142a被形成得彼此交叉，并且对置电极区域Sa形成于该交叉区域中。
在本实施例中，上电极141及下电极142的形状和尺寸被设计成：即使当上电极141与下电极142之间出现位移时，上电极141与下电极142之间的对置电极区域Sa的面积也固定不变。另外，如同上述第一实施例中一样，上电极141及下电极142的形状和尺寸是通过考虑了所需电容值及电极电阻值等而进行设计的。
可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造本实例的可变电容器145。尽管本实例中说明的是具有单一铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。
如上所述，在本实例中，两个内部电极均被形成为：即使当上电极141与下电极142之间出现位移时，上电极141与下电极142之间的对置电极区域Sa的面积也固定不变。因此，根据本实例，能获得与第一实施例相同的效果。
此外，根据本实例，可使得上侧外部端子147与下侧外部端子148之间的对置面积更小。另外，在本实例中，上侧外部端子147及下侧外部端子148分别位于铁电体构件146短边上的相对的两个侧表面上，因此上侧外部端子147与下侧外部端子148之间的距离与第五实施例中的 距离相比变大了。因此，在本实例中，可进一步减小这两个外部端子之间的杂散电容，并且可进一步降低杂散电容的影响。
尽管已在上述第五实施例及变形例5中说明了作为电容装置的可变电容装置(可变电容器)的实例，然而本发明并不限于此。上述第五实施例及变形例5中所述的上电极及下电极的结构可同样地应用于无论输入信号的类型及其信号电平如何而电容几乎不变的固定电容装置。然而，应注意，在此种情形中，介电体层是由相对介电常数低的顺电材料形成。对于顺电材料，可使用与上文中第一实施例所述的顺电材料相同的材料。
上文中第五实施例所述的问题(即上侧外部端子与下侧外部端子之间的杂散电容C0的问题)同样会出现于固定电容装置中。因此，倘若将上文中第五实施例及变形例5所述的上侧外部端子及下侧外部端子的结构应用于固定电容装置，则可更进一步地减小外部端子之间的杂散电容，并且可获得与第五实施例相同的效果。
6.第六实施例
在第六实施例中，要说明的是能够减小外部端子之间的杂散电容的可变电容器的另一结构实例。
可变电容器的结构
图42的(A)及(B)显示了本施例的可变电容器的示意性结构的实例。图42的(A)为可变电容器155的透视外观图，并且图42的(B)为可变电容器155的俯视图。在图42的(A)及(B)中，与第五实施例中的组件(图36的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。在图42的(A)及(B)每一者中，形成于铁电体构件156内的上电极151及下电极152由虚线表示。
可变电容器155(可变电容装置)包括例如长方体铁电体构件156、上侧外部端子157以及下侧外部端子158，上侧外部端子157及下侧外部端子158以彼此相隔预定距离的方式设置于铁电体构件156的长边上的一个侧表面156a上。上侧外部端子157与下侧外部端子158之间的间距优选被设定为如下的距离：该距离使得这两个外部端子之间的杂散电容与上电极151和下电极152二者之间的电容相比非常小从而可以忽略。
铁电体构件156包括铁电体层10(介电体层)、分别形成于铁电体层10的上表面10a及下表面10b上的上电极151及下电极152、以及进一步形成于上电极151及下电极152每一者上的铁电体层139。除上电极151及下电极152的形状有所改变之外，本实施例的铁电体构件156与上述第五实施例的铁电体构件136(图36的(A))具有相同的结构。
上侧外部端子157(第一外部端子)与下侧外部端子158(第二外部端子)都是侧视图呈大致C型形状的金属构件，并被设置成覆盖铁电体构件156的设置有这些外部端子的侧表面156a的一部分、以及上表面的一部分及下表面的一部分。在本实施例中，上侧外部端子157及下侧外部端子158每一者的宽度均被设定为小于铁电体层10的长边长度的一半。
在铁电体构件156的设置有上侧外部端子157的侧表面156a中，上侧外部端子157被放置成靠近铁电体构件156的形成有上电极151的端子部151b的一个短边。上侧外部端子157连接至上电极151的端子部151b。另一方面，在铁电体构件156的侧表面156a中，下侧外部端子158被放置成靠近铁电体构件156的形成有下电极152的端子部152b的另一短边。下侧外部端子158连接至下电极152的端子部152b。
如上所述，在本实施例的可变电容器155中，上侧外部端子157与下侧外部端子158放置于铁电体构件156的同一侧表面上。因此，根据本实施例，由于上侧外部端子157与下侧外部端子158并不是在铁电体构件156两侧彼此相对，因而可显著减小这两个外部端子之间的杂散电容。
电极结构
图43的(A)及(B)显示了本实施例的可变电容器155的电极结构的实例。图43的(A)为本实施例的铁电体层10的俯视图，图示了上电极151的结构。另一方面，图43的(B)为本实施例的铁电体层10的仰视图，图示了下电极152的结构。在图43的(A)及(B)中，与上述第五实施例中的组件(图37的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
上电极151(第一电极)包括电极部151a以及端子部151b。电极部 151a被形成为沿相对于铁电体层10的上表面10a的长边的方向(图43的(A)中的x方向)的倾斜方向(非正交方向)延伸。具体而言，在图43的(A)的平面中，电极部151a沿着从铁电体层10的上表面10a的右下角部分朝着与该右上角部分相对的左上角部分的方向延伸。
端子部151b被形成为在沿铁电体层10的上表面10a的长边的方向上从铁电体层10的上表面10a的一个短边附近延伸，并具有矩形形状。在本实施例中，端子部151b的沿延伸方向的长度被设定为小于铁电体层10的长边长度的一半。另外，在铁电体层10的上表面10a中，端子部151b被放置成靠近一个长边(靠近图中的下侧长边)，并靠近铁电体层10的形成有上电极151的端子部151b的一个短边。换句话说，在图43的(A)中，端子部151b位于铁电体层10的上表面10a的右下角部分的附近。电极部151a的一端连接至端子部151b的位于铁电体层10的上表面10a的中心侧处的角部。
另一方面，下电极152具有关于沿铁电体层10的下表面10b的短边的方向(图43的(B)中的y方向)与上电极151线对称的形状。换句话说，在图43的(B)中，下电极152位于铁电体层10的下表面10b的左下角部分的附近。在本实施例中，下电极152的电极部152a的延伸方向与上电极151的电极部151a的延伸方向大致上正交。
图44显示了在本实施例的可变电容器155中，上电极投影图案151p与下电极152之间的重叠状态，其中上电极投影图案151p是通过将上电极151投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图44显示了当上电极151相对于下电极152未进行位移时上电极投影图案151p与下电极152之间的重叠状态。在本实施例中，上电极投影图案151p的电极部151pa与下电极152的电极部152a被形成得彼此交叉，并且对置电极区域Sa(第一区域)形成于该交叉区域中。
在本实施例中，上电极151及下电极152的形状和尺寸被设计成：即使当上电极151与下电极152之间出现位移时，上电极151与下电极152之间的对置电极区域Sa的面积也固定不变。另外，如同上述第一实施例中一样，上电极151及下电极152的形状和尺寸是通过考虑了所需电容值及电阻值等而进行设计的。
可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造本实施例的可变电容器155。尽管本实施例中说明的是具有单一铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。
如上所述，在本实施例中，两个内部电极均被形成为：即使当上电极151与下电极152之间出现位移时，上电极151与下电极152之间的对置电极区域Sa的面积也固定不变。因此，根据本实施例，能获得与第一实施例相同的效果。
根据本实施例，由于上侧外部端子157与下侧外部端子158不是彼此相对，因而可显著减小这些外部端子之间的杂散电容，并且可消除由于杂散电容的影响而出现的上述问题。具体而言，通过本实施例的可变电容器155，可获得基本等于所期望值的电容值，并且可减小杂散电容对电容器的电容可变范围的影响。
尽管已在上述第六实施例中说明了作为电容装置的可变电容装置的实例，然而本发明并不限于此。第六实施例中所述的上侧外部端子及下侧外部端子的结构可同样地应用于固定电容装置中，并且可获得相同的效果。然而，应注意，在此种情形中，介电体层是由相对介电常数低的顺电材料形成。对于顺电材料，可使用与上文中第一实施例所述的顺电材料相同的材料。
7.第七实施例
尽管上述第五实施例及第六实施例说明了其中是将一对外部端子(单一可变电容器)形成于单一铁电体构件中的情形，然而本发明并不限于此。例如，可采用如下的结构：在该结构中，通过在铁电体构件上设置多对外部端子，从而在单一可变电容装置内设置(排列)多个可变电容器。在本实施例中，将会说明具有此种结构的可变电容装置。
可变电容器的结构
图45的(A)及(B)显示了本实施例的可变电容装置的示意性结构。图45的(A)为本实施例的可变电容装置165的透视外观图，并且图45的(B)为可变电容装置165的俯视图。在图45的(A)及(B)中，与第六实施例中 的组件(图42的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。在图45的(A)及(B)每一者中，形成于铁电体构件166内的第一上电极161、第一下电极162、第二上电极163以及第二下电极164由虚线表示。
可变电容装置165包括铁电体构件166、第一上侧外部端子167(第一外部端子)及第一下侧外部端子168(第二外部端子)，第一上侧外部端子167及第一下侧外部端子168均设置于铁电体构件166的一个长边上的侧表面166a(第一侧表面)上。进一步，可变电容装置165还包括第二上侧外部端子169(第三外部端子)及第二下侧外部端子170(第四外部端子)，第二上侧外部端子169及第二下侧外部端子170设置于铁电体构件166的另一长边上的侧表面166b(第二侧表面)上。
在本实施例的可变电容装置165中，在第一上侧外部端子167与第一下侧外部端子168之间、以及在第二上侧外部端子169与第二下侧外部端子170之间分别形成了单一可变电容器。换句话说，在本实施例中，两个可变电容器排列于单一可变电容装置165内。
铁电体构件166具有例如长方体形状，并包括铁电体层10(介电体层)、形成于铁电体层10的上表面上的第一上电极161(第一电极)及第二上电极163(第三电极)、以及形成于这些上电极每一者上的铁电体层139。另外，铁电体构件166包括形成于铁电体层10的下表面上的第一下电极162(第二电极)及第二下电极164(第四电极)、以及形成于这些下电极每一者上的铁电体层139。除铁电体构件166具有排列而成的电极结构之外，本实施例的铁电体构件166与上述第六实施例具有相同的结构。
第一上侧外部端子167(第一外部端子)及第二上侧外部端子169(第三外部端子)与上文中第六实施例所述的上侧外部端子157(图42的(A))具有相同的结构。
在铁电体构件166的设置有第一上侧外部端子167的那一个侧表面166a中，第一上侧外部端子167被放置成靠近形成有第一上电极161的端子部161b的短边，并且第一上侧外部端子167连接至端子部161b。另一方面，在铁电体构件166的设置有第二上侧外部端子169的另一个侧 表面166b中，第二上侧外部端子169被放置成靠近形成有第二上电极163的端子部163b的短边，并且第二上侧外部端子169连接至端子部163b。换句话说，第一上侧外部端子167及第二上侧外部端子169以夹持铁电体构件166的方式位于铁电体构件166的对角线上。
第一下侧外部端子168(第二外部端子)及第二下侧外部端子170(第四外部端子)与上文中第六实施例所述的下侧外部端子158(图42的(A))具有相同的结构。
在铁电体构件166的设置有第一下侧外部端子168的那一个侧表面166a中，第一下侧外部端子168被放置成与第一上侧外部端子167相距预定距离，并被放置成靠近形成有第一下电极162的端子部162b的短边。第一下侧外部端子168连接至第一下电极162的端子部162b。另一方面，在铁电体构件166的设置有第二下侧外部端子170的另一个侧表面166b中，第二下侧外部端子170被放置成与第二上侧外部端子169相距预定距离，并被放置成靠近形成有第二下电极164的端子部164b的短边。第二下侧外部端子170连接至第二下电极164的端子部164b。
换句话说，第一下侧外部端子168及第二下侧外部端子170以夹持铁电体构件166的方式位于铁电体构件166的对角线上。第一上侧外部端子167及第二上侧外部端子169二者的放置方向与第一下侧外部端子168及第二下侧外部端子170二者的放置方向彼此交叉。
如上所述，在本实施例中，如同第六实施例中一样，用于形成每个可变电容器的每一对外部端子均设置于铁电体构件166的同一个侧表面上，因此所述一对外部端子不是彼此相对。所以，在本实施例中，也可显著减小每个可变电容器的外部端子之间的杂散电容。
电极结构
图46的(A)及(B)显示了本实施例的可变电容装置165的电极结构的实例。图46的(A)为铁电体层10的俯视图，图示了第一上电极161及第二上电极163的结构。另一方面，图46的(B)为铁电体层10的仰视图，图示了第一下电极162及第二下电极164的结构。在图46的(A)及(B)中，与上述第六实施例中的组件(图43的(A)及(B))相同的组件由相同的符 号标示。
第一上电极161具有与上文中第六实施例所述的上电极151的形状相同的形状。在铁电体层10的上表面10a中，第一上电极161位于一个拐角部分(图46的(A)中的右下角部分)的附近。在铁电体层10的上表面10a中，第二上电极163位于与第一上电极161成对角线的方向上的拐角部分(图46的(A)中的左上角部分)的附近，且处在关于与该对角线方向正交的方向而与第一上电极161线对称的位置处。另外，第二上电极163具有关于与该对角线方向正交的方向而与第一上电极161线对称的形状。
另一方面，第一下电极162具有与上文中第六实施例所述的下电极152的形状相同的形状。在铁电体层10的下表面10b中，第一下电极162位于一个拐角部分(图46的(B)中的左下角部分)的附近，且处在关于下表面10b的短边方向而与第一上电极161线对称的位置处。在铁电体层10的下表面10b中，第二下电极164位于与第一下电极162成对角线的方向上的拐角部分(图46的(B)中的右上角部分)的附近，且处在关于与该对角线方向正交的方向而与第一下电极162线对称的位置处。另外，第二下电极164具有关于与该对角线方向正交的方向而与第一下电极162线对称的形状。
图47显示了第一上电极投影图案161p及第二上电极投影图案163p与第一下电极162及第二下电极164之间的重叠状态，其中第一上电极投影图案161p及第二上电极投影图案163p是通过将第一上电极161及第二上电极163投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图47显示了当各个上电极相对于对应的下电极未进行位移时各个上电极投影图案与对应的下电极之间的重叠状态。在本实施例中，第一上电极投影图案161p的电极部161pa与第一下电极162的电极部162a被形成得彼此交叉，并且第一对置电极区域SA1(第一区域)形成于该交叉区域中。另外，第二上电极投影图案163p的电极部163pa与第二下电极164的电极部164a被形成得彼此交叉，并且第二对置电极区域SA2(第二区域)形成于该交叉区域中。
在本实施例中，各个上电极及各个下电极的形状和尺寸被设计成： 即使当上电极相对于对应的下电极进行位移时，上电极与下电极之间的对置电极区域(SA1及SA2)每一者的面积也固定不变。另外，如同上述第一实施例中一样，各个上电极及各个下电极的形状和尺寸是通过考虑了所需电容值及电阻值等而进行设计的。
在如本实施例中一样将两个可变电容器排列于单一铁电体层上的情形中，优选这两个可变电容器之间的杂散电容相对于每一可变电容器的电容来说非常小从而可以忽略。例如，优选这两个可变电容器之间的杂散电容是每一可变电容器的电容的约1/10或更小。为实现此目的，优选使第一对置电极区域SA1与第二对置电极区域SA2之间的间距尽可能宽。
图48显示了本实施例的可变电容装置165的等效电路。图48中的具有电容C2的可变电容器171为形成于第一上侧外部端子167与第一下侧外部端子168之间的可变电容器。图48中的具有电容C3的可变电容器172为形成于第二上侧外部端子169与第二下侧外部端子170之间的可变电容器。如上所述，在本实施例中，由于两个可变电容器是相对于单一铁电体构件166而独立形成的，因而所得到的等效电路由四端子装置表示。
可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造本实施例的可变电容装置165。尽管本实施例说明的是具有单一铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。
如上所述，在本实施例中，各个内部电极被形成为：即使当上电极与下电极之间出现位移时，上电极与下电极之间的对置电极区域(SA1及SA2)每一者的面积也固定不变。因此，根据本实施例，能获得与第一实施例相同的效果。
在本实施例中，第一上侧外部端子167与第一下侧外部端子168不相对。另外，第二上侧外部端子169与第二下侧外部端子170不相对。因此，可显著减小外部端子之间的杂散电容，并且可消除由于杂散电容的影响而出现的上述问题。
进一步，当将可变电容装置165安装到印刷电路板上时，如同本实施例中那样在铁电体构件166的四个拐角部分处设置有四个外部端子可提供以下优点。图49显示了本实施例的可变电容装置165被安装于印刷电路板上时的示意性结构。
通常，当将可变电容装置165固定到印刷电路板173的铜线174上时，通过使用焊料(solder)175将每一外部端子与相应的铜线174焊接在一起。此时，由于焊料175在固化时会收缩，因而可变电容装置会被拉向铜线174。因此，如果可变电容装置的外部端子设置于铁电体构件166的一侧上的拐角部分处，则当焊料175收缩时，可变电容装置的未被焊接的一侧可能会翘起，从而导致虚焊(faulty soldering)。相比之下，如果四个外部端子如同本实施例中一样分别设置于铁电体构件166的四个拐角部分处，则即使当焊料175收缩时，可变电容装置也是被均衡地拉动，从而使得能减少上述虚焊。
变形例6
尽管上述第七实施例说明了形成于单一铁电体层10上的两个可变电容器各自的对置电极区域(SA1及SA2)被放置成沿铁电体层10的短边方向的结构情形，然而本发明并不限于此。这两个可变电容器各自的对置电极区域(SA1及SA2)可位于铁电体层10的对角线方向上。图50显示了此种结构的实例(变形例6)。
图50为本实例的可变电容装置185的俯视图。在图50中，形成于铁电体构件186内的第一上电极181、第一下电极182、第二上电极183以及第二下电极184由虚线表示。
在本实例的可变电容装置185的情形中，每一内部电极的端子部的沿延伸方向的长度均不同于上述第七实施例的可变电容装置165中的端子部(图45的(A)及(B))的长度。具体而言，在本实例中，第一上电极181的端子部181b以及第二上电极183的端子部183b每一者的沿延伸方向的长度均长于第七实施例中的长度。另外，第一下电极182的端子部182b以及第二下电极184的端子部184b每一者的沿延伸方向的长度均短于第七实施例中的长度。
于是，在本实例中，在每一内部电极的端子部的长度有所改变之后，连接至每一端子部的外部端子的宽度也会改变。具体而言，第一上侧外部端子187以及第二上侧外部端子189每一者的宽度均宽于第七实施例中的宽度。另外，第一下侧外部端子188以及第二下侧外部端子190每一者的宽度均窄于第七实施例中的宽度。除每一内部电极的端子部的沿延伸方向的长度以及每一外部端子的宽度有所改变之外，本实例的可变电容装置185与第七实施例具有相同的结构。
通过以如上所述的方式形成各个内部电极，将第一上电极181与第一下电极182之间所界定的第一对置电极区域SA1、以及第二上电极183与第二下电极184之间所界定的第二对置电极区域SA2设置在铁电体层的对角线方向上。因此，第一对置电极区域SA1与第二对置电极区域SA2之间的间距可宽于第七实施例中的间距。
因此，在本实例中，可使得第一上电极181和第一下电极182二者之间所形成的可变电容器与第二上电极183和第二下电极184二者之间所形成的可变电容器之间的杂散电容更小。例如，假定本实例的可变电容装置185中的第一对置电极区域SA1与第二对置电极区域SA2之间的距离为第七实施例中的距离的两倍，则杂散电容变为第七实施例中的杂散电容的1/2。
变形例7
在变形例7中，要说明的是其中有多个可变电容器排列于单一可变电容装置内的另一结构实例。
可变电容器的结构
图51的(A)及(B)显示了变形例7的可变电容装置的示意性结构。图51的(A)为本实例的可变电容装置195的透视外观图，并且图51的(B)为可变电容装置195的俯视图。在图51的(A)及(B)中，与第七实施例中的组件(图45的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。在图51的(A)及(B)每一者中，形成于铁电体构件196内的上电极191、第一下电极192以及第二下电极193由虚线表示。
可变电容装置195包括例如具有长方体形状的铁电体构件196、上 侧外部端子197、第一下侧外部端子198以及第二下侧外部端子199，其中上侧外部端子197设置于铁电体构件196的一个长边上的侧表面196a上，并且第一下侧外部端子198及第二下侧外部端子199设置于另一长边上的侧表面196b上。在本实例的可变电容装置195中，在上侧外部端子197与第一下侧外部端子198之间、以及在上侧外部端子197与第二下侧外部端子199之间分别形成有单一可变电容器。换句话说，在本实例中，上侧外部端子197用作两个可变电容器的共用外部端子。
铁电体构件196包括铁电体层10、形成于铁电体层10的上表面上的上电极191、以及形成于上电极191上的铁电体层139。另外，铁电体构件196还包括形成于铁电体层10的下表面上的第一下电极192及第二下电极193、以及形成于这些下电极每一者上的铁电体层139。除上电极被形成为共用电极、以及各个内部电极的形状有所改变之外，本实例的铁电体构件196与上述第七实施例具有相同的结构。
上侧外部端子197与上文中第七实施例所述的第一上侧外部端子167具有相同的结构。上侧外部端子197位于铁电体构件196的一个长边上的侧表面196a的中间附近。上侧外部端子197连接至上电极191的端子部。
第一下侧外部端子198及第二下侧外部端子199与上文中第七实施例所述的第一下侧外部端子168具有相同的结构。第一下侧外部端子198与第二下侧外部端子199在铁电体构件196的另一长边上的侧表面196b上被放置成彼此相隔预定距离。另外，在铁电体构件196的侧表面196b中，第一下侧外部端子198及第二下侧外部端子199分别被放置成靠近一个短边及另一短边。
如上所述，在本实例中，上侧外部端子197、第一下侧外部端子198及第二下侧外部端子199的放置方向与铁电体构件196的长边上的侧表面196a及196b二者之间的相对方向(图51的(A)及(B)中的y方向)交叉。因此，用于形成每一可变电容器的两个外部端子之间的对置面积变小，从而能够使得每一可变电容器中的外部端子之间的杂散电容更小。
电极结构
图52的(A)及(B)显示了本实例的可变电容装置195的电极结构的实例。图52的(A)为本实例的铁电体层10的俯视图，图示了上电极191的结构。另一方面，图52的(B)为本实例的铁电体层10的仰视图，图示了第一下电极192及第二下电极193的结构。在图52的(A)及(B)中，与上述第七实施例中的组件(图46的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
上电极191(第一电极)为Y型电极，并包括第一电极部191a、第二电极部191c以及端子部191b。端子部191b被形成得在沿铁电体层10的上表面10a的长边的方向上延伸，并具有矩形形状。端子部191b被放置成靠近铁电体层10的上表面10a的一个长边(靠近图52的(A)的平面中的下侧长边)，并处于该长边的中间附近。
第一电极部191a及第二电极部191c被形成得沿相对于铁电体层10的上表面10a的长边的方向(图52的(A)中的x方向)的倾斜方向(非正交方向)延伸。对于端子部191b的四个角部，第一电极部191a连接至端子部191b的位于铁电体层10的上表面10a的中心侧处的一个角部，并且第二电极部191c连接至端子部191b的位于铁电体层10的上表面10a的中心侧处的另一角部。第一电极部191a与第二电极部191c被设置成使它们二者的距离随着远离端子部191b而增大。
第一下电极192(第二电极)与第二下电极193(第三电极)均具有V型形状，并且与上文中第五实施例所述的下电极132(图37的(B)中)具有相同的结构。然而，应注意，在本实例中，第一下电极192的端子部192b以及第二下电极193的端子部193b每一者的沿延伸方向的长度均被设定为小于铁电体层10的长边长度的一半。
于是，在本实例中，在铁电体层10的下表面10b中，第一下电极192及第二下电极193被放置成彼此相距预定距离，且靠近与形成有上电极191的那个长边相对的长边。此时，第一下电极192及第二下电极193被放置成使它们二者的电极部侧的端点彼此相对。换句话说，第一下电极192及第二下电极193被放置成关于沿铁电体层10的下表面10b的短 边的方向(图52的(B)中的y方向)而线对称。
图53显示了在本实例的可变电容装置195中的上电极投影图案191p与第一下电极192及第二下电极193之间的重叠状态，其中上电极投影图案191p是通过将上电极191投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图53显示了当上电极相对于各个下电极未进行位移时上电极投影图案191p与第一下电极192及第二下电极193之间的重叠状态。在本实例中，上电极投影图案191p的电极部191pa与第一下电极192的电极部192a被形成得彼此交叉，并且第一对置电极区域SA1(第一区域)形成于该交叉区域中。另外，上电极投影图案191p的电极部191pc与第二下电极193的电极部193a被形成得彼此交叉，并且第二对置电极区域SA2(第二区域)形成于该交叉区域中。
在本实例中，各个内部电极的形状和尺寸被设计成：即使当上电极191相对于第一下电极192及第二下电极193进行位移时，第一对置电极区域SA1及第二对置电极区域SA2每一者的面积也固定不变。另外，在本实例中，如同上述第一实施例中一样，上电极及各个下电极的形状和尺寸是通过考虑了所需电容值及电阻值等而进行设计的。
图54显示了本实例的可变电容装置195的等效电路。图54中的具有电容C4的可变电容器201是形成于上侧外部端子197与第一下侧外部端子198之间的可变电容器。图54中的具有电容C5的可变电容器202是形成于上侧外部端子197与第二下侧外部端子199之间的可变电容器。如上所述，在本实例中，尽管相对于单一铁电体构件196而形成了两个可变电容器201及202，然而上侧外部端子197(上电极)是这两个电容器的共用端子。因此，所得到的等效电路由三端子装置表示，其中两个可变电容器201及202是串联连接的。
可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造本实例的可变电容装置195。尽管本实例中说明的是具有单一铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。
如上所述，在本实例中，即使当上电极191与第一下电极192及第 二下电极193之间出现位移时，内部电极之间的对置电极区域(SA1及SA2)每一者的面积也固定不变。因此，根据本实例，能获得与第一实施例相同的效果。
另外，在本实例中，可使得上侧外部端子197与第一下侧外部端子198之间、以及上侧外部端子197与第二下侧外部端子199之间的对置面积更小。因此，可进一步减小各个外部端子之间的杂散电容，从而能够消除由于杂散电容的影响而出现的上述问题。
进一步，在本实例中，由于如同第七实施例中一样，三个外部端子以夹持铁电体构件196的方式被放置成三角形形状，因而可减少在将可变电容装置195固定到印刷电路板上的铜线等上时所出现的虚焊。
变形例8
三端子型可变电容装置的结构的实例并不限于上述变形例7。图55显示了三端子型可变电容装置的结构的另一实例(变形例8)。图55为本实例的可变电容装置的俯视图，其中与变形例7中的组件(图51的(B))相同的组件由相同的符号标示。在图55中，形成于铁电体构件216内的上电极211、第一下电极212以及第二下电极213由虚线表示。
在本实例中，上电极211被形成为大致T型电极，并且第一下电极212以及第二下电极213被形成为L型电极。上电极211的端子部连接至上侧外部端子197，第一下电极212的端子部212b连接至第一下侧外部端子198，并且第二下电极213的端子部213b连接至第二下侧外部端子199。在其他方面，该可变电容装置与变形例7的可变电容装置195(图51的(A)及(B))具有相同的结构。
在本实例的可变电容装置215中，在上电极211与第一下电极212之间、以及在上电极211与第二下电极213之间分别形成有可变电容器。在本实例中，如同变形例7中一样，由于上电极211用作两个可变电容器的共用电极，因而也可构造出三端子可变电容装置。
图56的(A)及(B)显示了本实例的可变电容装置215的电极结构的实例。图56的(A)为本实例的铁电体层10的俯视图，图示了上电极211的结构。另一方面，图56的(B)为本实例的铁电体层10的仰视图，图示了 第一下电极212及第二下电极213的结构。在图56的(A)及(B)中，与上述变形例7中的组件(图52的(A)及(B))相同的组件由相同的符号标示。
上电极211包括电极部211a以及端子部211b。端子部211b被形成为在铁电体层10的上表面10a的短边方向上从铁电体层10的上表面10a的一个长边附近(图56的(A)中的下侧长边附近)延伸，并具有大致矩形形状。端子部211b位于铁电体层10的上表面10a的一个长边的中间附近。
电极部211a被形成得在沿铁电体层10的上表面10a的长边的方向(图56的(A)中的x方向)上延伸。电极部211a的中间部分连接至端子部211b的一端。
第一下电极212包括端子部212b以及电极部212a，其中端子部212b在沿铁电体层10的下表面10b的长边的方向(图56的(A)中的x方向)上延伸，并且电极部212a沿着与端子部212b正交的方向从端子部212b的一端延伸。另一方面，第二下电极213与第一下电极212具有相同的结构。在本实例中，第一下电极212的端子部212b以及第二下电极213的端子部213b每一者的沿延伸方向的长度均被设定为小于铁电体层10的长边长度的一半。
在本实例中，在铁电体层10的下表面10b中，第一下电极212及第二下电极213被放置成彼此相距预定距离，并靠近与形成有上电极211的那个长边相对的长边。此时，第一下电极212及第二下电极213被放置成使它们的电极部侧的端点彼此相对。换句话说，第一下电极212及第二下电极213被放置成关于沿铁电体层10的下表面10b的短边的方向(图56的(B)中的y方向)而线对称。
图57显示了在本实例的可变电容装置215中的上电极投影图案211p与第一下电极212及第二下电极213之间的重叠状态，其中上电极投影图案211p是通过将上电极211投影到铁电体层10的下表面10b上而获得。图57显示了当上电极相对于各个下电极未进行位移时上电极投影图案211p与第一下电极212及第二下电极213之间的重叠状态。在本实例中，上电极投影图案211p的电极部211pa与第一下电极212的电极部 212a被形成得彼此交叉，并且第一对置电极区域SA1形成于该交叉区域中。另外，上电极投影图案211p的电极部211pa与第二下电极213的电极部213a被形成得彼此交叉，并且第二对置电极区域SA2形成于该交叉区域中。
在本实例中，各个内部电极的形状和尺寸被设计成：即使当上电极211相对于第一下电极212及第二下电极213进行位移时，第一对置电极区域SA1及第二对置电极区域SA2每一者的面积也固定不变。另外，在本实例中，如同上述第一实施例中一样，各个内部电极的形状和尺寸是通过考虑了所需电容值及电阻值等而进行设计的。
可以按照与例如上述第一实施例的制造方法相同的方式制造本实例的可变电容装置215。尽管本实例中说明的是具有单一铁电体层10的结构情形，然而本发明并不限于此，隔着电极将多个铁电体层10层叠起来也是可以的。
如上所述，在本实例中，即使当上电极211与第一下电极212及第二下电极213之间出现位移时，内部电极之间的对置电极区域(SA1及SA2)的面积也固定不变。因此，根据本实例，能获得与第一实施例相同的效果。
另外，在本实例中，可使得上侧外部端子197与第一下侧外部端子198之间、以及上侧外部端子197与第二下侧外部端子199之间的对置面积更小。因此，可进一步减小各个外部端子之间的杂散电容，从而能够消除由于杂散电容的影响而出现的上述问题。
进一步，在本实例中，由于如同第七实施例中一样，三个外部端子以夹持铁电体构件216的方式被放置成三角形形状，因而可减少在将可变电容装置215固定到印刷电路板上的铜线等上时所出现的虚焊。
进一步，与变形例7的电极结构(图52的(A)及(B))相比，利用本实例的可变电容装置215的电极结构，可更加缩短每一内部电极的电极部的长度。因此，可进一步减小整个可变电容装置215的电阻值。
尽管在上述第七实施例、以及变形例6至8的可变电容装置中说明了其中两个可变电容器排列于单一铁电体层中的情形，然而本发明并不 限于此。可采用其中有三个或更多个可变电容器排列于单一铁电体层中的结构。另外，尽管在上述第七实施例、以及变形例6至8的可变电容装置中说明了其中将外部端子设置于铁电体构件的长边上的侧表面上的内部电极结构实例，然而本发明并不限于此。可采用其中将外部端子设置于铁电体构件的短边上的侧表面上的内部电极结构。
变形例9
上述第四实施例中说明了用于减小整个可变电容装置的电阻值的结构实例，并且第五实施例至第七实施例中说明了用于减小可变电容装置的外部端子之间的杂散电容的结构实例。然而，本发明并不限于这些。也可结合第四实施例的结构实例与第五实施例至第七实施例中的任一者的结构实例。图58显示了可变电容器的此种结构实例(变形例9)。
图58为本实例的可变电容装置225的俯视图。在图58中，与上述第四实施例中的组件(图30)相同的组件由相同的符号标示。在图58中，形成于铁电体构件216内的上电极221及下电极222由虚线表示。
在本实例中，上电极221是由第五实施例所述的上电极131(图37的(A))而形成，并且下电极222是由第四实施例所述的上电极101(图29的(A)中)而形成。上电极221及下电极222形成于铁电体构件226的对角线上，并且被放置成使上电极221的电极部221a与下电极222的电极部222a彼此交叉。上电极221的端子部221b连接至上侧外部端子137，并且下电极222的端子部222b连接至下侧外部端子138。在其他方面，可变电容装置225与第五实施例的可变电容器135(图36的(A)及(B))具有相同的结构。
在本实例中，上电极221及下电极222的形状和尺寸也被设计成：即使当上电极221相对于下电极222进行位移时，上电极221与下电极222之间的对置电极区域Sa的面积也固定不变。另外，在本实例中，如同上述第一实施例中一样，上电极221及下电极222的形状和尺寸也是通过考虑了所需电容值及电阻值等而进行设计的。因此，在此种情形中，也能获得与第一实施例相同的效果。
如上所述，本实例的可变电容装置225是第四实施例及第五实施例 的结构的组合。因此，可进一步减小整个可变电容装置的电阻值，并且可进一步减小可变电容装置的外部端子之间的杂散电容。
尽管已在上述第七实施例、以及变形例6至9中说明了作为电容装置的可变电容装置(可变电容器)的实例，然而本发明并不限于此。上文中第七实施例、以及变形例6至9所述的上侧外部端子及下侧外部端子的结构可同样应用于电容装置为固定电容装置的情形。然而，应注意，在此种情形中，介电体层是由相对介电常数低的顺电材料形成。对于顺电材料，可使用与上文中第一实施例所述的顺电材料相同的材料。
8.第八实施例
通过第八实施例，将会说明具有本发明的上述电容装置的非接触式接收装置的结构实例。
非接触式接收装置的结构
通过本实施例，将会说明作为非接触式接收装置的实例的非接触式IC卡。图59显示了本实施例的非接触式IC卡的接收系统(解调系统)的结构框图。应注意，在图59中，为简化说明，省略了信号的传输系统(调制系统)电路部分。该传输系统电路部分的结构可按照与传统的非接触式IC卡等相同的方式进行配置。
非接触式IC卡260具有接收单元261(天线)、整流单元(rectifyingunit)262以及信号处理单元263。
接收单元261具有由谐振线圈264及谐振电容器265配置而成的谐振电路，并利用该谐振电路接收从非接触式IC卡260的读写器(图未示出)传送过来的信号。应注意，在图59中，在该图中示出的谐振线圈264被分成为电感组件264a(L)以及电阻组件264b(r：约几欧姆)。此外，接收单元261具有用于稍后所述的在谐振电容器265内的可变电容器267的控制电源270、以及设置于可变电容器267与控制电源270之间的两个限流电阻器271及272。
谐振电容器265包括具有电容C0的固定电容器266、可变电容器267、以及分别连接在可变电容器267的两个端子处的两个偏压除去用电 容器268及269。由固定电容器266、可变电容器267、以及两个偏压除去用电容器268及269配置而成的串联电路被并联连接至谐振线圈264。
固定电容器266是由具有上文中各个实施例及各个变形例所述的电极及外部端子的结构的二端子型固定电容器(固定电容装置)配置而成。构成固定电容器266的介电体层是由第一实施例中所述的相对介电常数低的介电材料(顺电材料)形成，并且无论输入信号的类型(AC或DC)及其信号电平如何而该介电体层的电容几乎不变。
应注意，对于实践中的电路，由于谐振线圈264的电感组件L中的不规则性、信号处理单元263内的集成电路的输入端子处的寄生电容等因而接收单元261的电容存在波动(约几pF)，并且波动量会随着不同的非接触式IC卡260而不同。因此，通过本实施例，对固定电容器266的内部电极的电极图案进行修整以适当地调整电容Co，从而抑制(纠正)这些影响。
可变电容器267也是由具有上文中各个实施例及各个变形例所述的电极和外部端子的结构的二端子型可变电容器(可变电容装置)配置而成。构成可变电容器267的介电体层是由第一实施例中所述的相对介电常数大的介电材料形成。应注意，本发明并不限于此，可变电容器267可由上文中第三实施例所述的四端子型可变电容器(图27)配置而成。
此外，可变电容器267经由限流电阻器271及272连接至控制电源270。可变电容器267的电容Cv根据从控制电源270施加的控制电压而变化。
设置有偏压除去用电容器268及269以及限流电阻器271及272是为了抑制从控制电源流出的DC偏压电流(控制电流)与接收电流之间的干扰的影响。具体而言，偏压除去用电容器268及269是用于信号电路保护和/或分离，并且限流电阻器271及272是用于控制电路保护和/或分离。
整流单元262是由半波整流器电路配置而成，以用于将在接收单元261处接收到的AC电压整流成DC电压然后输出，其中该半波整流器电路是由整流二极管273及整流电容器274构成。
信号处理单元263主要是由半导体装置集成电路(LSI：大规模集成电路)配置而成，并解调在接收单元261处接收到的AC信号。信号处理单元263中的LSI是通过从整流单元262提供的DC电压而被驱动。这里所用的LSI可与传统非接触式IC卡中所用的LSI相同。
在本实施例的非接触式IC卡260中，可变电容器267用于防止由具有低耐压性质的半导体装置构成的控制电路由于过大的接收信号而受到损坏。具体而言，假如接收信号过大，则通过控制电压来减小可变电容器267的电容Cv。对应地，接收单元261的谐振频率朝着高频区域偏移与可变电容器267的所减小电容的量对应的频率Δf。因此，在电容改变以前的谐振频率f0下的接收信号的响应值变得低于在电容改变之前的响应值，因此接收信号的电平受到抑制。因此，可防止过大的电信号流到控制电路，并且可防止对控制电路造成损坏。
在本实施例的非接触式IC卡260中，将具有本发明的电极结构的电容装置用于固定电容器266及可变电容器267，因此可提供具有较高性能的非接触式IC卡。此外，由于将具有本发明的电极结构的电容装置用于可变电容器267，因此可用更低的驱动电压来驱动非接触式IC卡。
尽管已在本实施例中说明了其中固定电容器266及可变电容器267均由具有本发明的电极结构的电容装置配置而成的实例，然而本发明并不限于此，也可以让仅仅一个电容器是由本发明的电容装置配置而成。此外，本实施例可具有不包括固定电容器266的结构。
此外，关于根据本实施例的非接触式IC卡260，已说明了其中设置有可变电容器267的控制电源270的实例，然而本发明并不限于此。例如，可以以与文献PTL 1(图60)等相同的方式，通过诸如电阻分压等技术来形成如下的结构：该结构中，从由整流单元262输出的DC电压中提取预定的控制电压。
进一步，通过本实施例，作为非接触式接收装置的实例已说明了非接触式IC卡的实例，然而本发明并不限于此。本发明可应用于任何通过使用由谐振线圈及谐振电容器构成的谐振电路以非接触方式接收信息和/或电力的装置，并且可获得相同的效果。例如，本发明也可应用于移动 电话等、以及无线输电装置。应注意，无线输电装置是以非接触方式传送电力的装置，因此无须与非接触式IC卡一样具备用于对接收信号进行解调的信号处理单元。

Claims (16)

1.一种电容装置，包括：
介电体层；
第一电极，所述第一电极按照预定的第一形状形成于所述介电体层的预定表面上；以及
第二电极，所述第二电极形成于所述介电体层的与所述预定表面相对的对置表面上，所述第二电极具有第一区域，所述第一区域与通过将所述第一电极投影到所述对置表面上而获得的投影图案重叠，并且，所述第二电极按照第二形状形成，使得即使当所述第一电极沿着所述预定表面内的预定方向经历相对位移时，所述第一区域的面积也不会改变。
2.如权利要求1所述的电容装置，其中，
所述第一电极具有第一电极部，所述第一电极部包括对应于所述第一区域的电极区域，并沿着所述预定表面内的第一方向延伸；
所述第二电极具有第二电极部，所述第二电极部包括对应于所述第一区域的电极区域，并沿着所述对置表面内的与所述第一方向交叉的第二方向延伸；并且
所述第一电极部和所述第二电极部分别按照某种形状形成，使得即使当所述第一电极相对于所述第二电极在所述预定表面内沿着所述预定方向以及沿着与所述预定方向正交的方向经历相对位移时，所述第一区域的面积也不会改变。
3.如权利要求2所述的电容装置，其中，所述第一方向与所述第二方向相互正交。
4.如权利要求2所述的电容装置，其中，所述第一电极的所述第一形状与所述第二电极的所述第二形状关于所述预定表面内的所述预定方向以及所述预定表面内的与所述预定方向正交的所述方向这二者中的一者是对称的。 
5.如权利要求1所述的电容装置，其中，
所述第一电极具有第一电极部，所述第一电极部包括对应于所述第一区域的电极区域，并沿着所述预定表面内的与所述预定方向正交的方向延伸；并且
所述第二电极具有第二电极部，所述第二电极部包括对应于所述第一区域的电极区域，并沿着所述对置表面内的与所述预定方向正交的方向延伸，所述第二电极具有多个所述第一区域。
6.如权利要求1所述的电容装置，其中，
所述介电体层的形成有所述第一电极的所述预定表面及形成有所述第二电极的所述对置表面每一者的形状为矩形；
所述第一电极及所述第二电极分别具有用于对所述第一电极部及所述第二电极部进行外部电连接的第一端子部及第二端子部；并且
所述第一端子部和所述第二端子部每一者沿着所述预定表面及所述对置表面的长边并靠近所述长边而设置着。
7.如权利要求1所述的电容装置，包括多个所述介电体层，其中，
所述多个介电体层以被电极隔开的方式而层叠起来；并且，
夹着每一所述介电体层的两个所述电极分别按照某种形状形成，使得即使当两个所述电极中的一个电极相对于另一电极沿着所述预定方向经历相对位移时，所述另一电极与通过将所述一个电极投影到所述另一电极侧上而获得的投影图案之间的重叠区域的面积也不会改变。
8.如权利要求1所述的电容装置，其中，
所述第一电极和所述第二电极至少一者具有电极部以及用于对所述电极部进行外部电连接的端子部；并且
所述电极部与所述端子部界定了开口。
9.如权利要求1所述的电容装置，还包括：
第一外部端子，它设置于所述介电体层的第一侧表面上，并连接至所述第一电极；以及 
第二外部端子，它设置于所述介电体层的与所述第一侧表面相对的第二侧表面上，并连接至所述第二电极，
其中，所述第一外部端子及所述第二外部端子二者的放置方向与所述第一侧表面及所述第二侧表面二者的相对方向交叉。
10.如权利要求1所述的电容装置，还包括：
第一外部端子，它设置于所述介电体层的一个侧表面上，并连接至所述第一电极；以及
第二外部端子，它以与所述第一外部端子相隔预定距离的方式设置于所述介电体层的所述一个侧表面上，并连接至所述第二电极。
11.如权利要求1所述的电容装置，还包括：
第三电极，它按照预定的第三形状形成于所述介电体层的所述预定表面上；以及
第四电极，它形成于所述介电体层的与所述预定表面相对的所述对置表面上，所述第四电极具有第二区域，所述第二区域与通过将所述第三电极投影到所述对置表面上而获得的投影图案重叠，所述第四电极按照第四形状形成，使得即使当所述第三电极沿着所述预定表面内的预定方向经历相对位移时，所述第二区域的面积也不会改变。
12.如权利要求11所述的电容装置，还包括：
第一外部端子，它设置于所述介电体层的第一侧表面上，并连接至所述第一电极；
第二外部端子，它以与所述第一外部端子相隔预定距离的方式设置于所述介电体层的所述第一侧表面上，并连接至所述第二电极；
第三外部端子，它设置于所述介电体层的与所述第一侧表面相对的第二侧表面上，并连接至所述第三电极；以及
第四外部端子，它以与所述第三外部端子相隔预定距离的方式设置于所述介电体层的所述第二侧表面上，并连接至所述第四电极。
13.如权利要求1所述的电容装置，还包括： 
第三电极，所述第三电极形成于所述介电体层的与所述预定表面相对的所述对置表面上，所述第三电极具有第二区域，所述第二区域与通过将所述第一电极投影到所述对置表面上而获得的投影图案重叠，所述第三电极按照第三形状形成，使得即使当所述第一电极沿着所述预定表面内的预定方向经历相对位移时，所述第二区域的面积也不会改变。
14.如权利要求13所述的电容装置，还包括：
第一外部端子，它设置于所述介电体层的第一侧表面上，并连接至所述第一电极；
第二外部端子，它设置于所述介电体层的与所述第一侧表面相对的第二侧表面上，并连接至所述第二电极；以及
第三外部端子，它以与所述第二外部端子相隔预定距离的方式设置于所述介电体层的所述第二侧表面上，并连接至所述第三电极。
15.如权利要求1所述的电容装置，其中，
所述介电体层是由强介电体材料形成，并且
所述介电体层的电容根据从外部施加的控制信号而变化。
16.一种谐振电路，包括：
谐振电容器，所述谐振电容器包括介电体层、第一电极以及第二电极，所述第一电极按照预定的第一形状形成于所述介电体层的预定表面上，所述第二电极形成于所述介电体层的与所述预定表面相对的对置表面上，所述第二电极具有第一区域，所述第一区域与通过将所述第一电极投影到所述对置表面上而获得的投影图案重叠，并且，所述第二电极按照第二形状形成，使得即使当所述第一电极沿着所述预定表面内的预定方向经历相对位移时，所述第一区域的面积也不会改变；以及
谐振线圈，所述谐振线圈连接至所述谐振电容器。 
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