CN103890883A - 静电电容元件和谐振电路 - Google Patents

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Abstract

本发明的电容元件(可变电容元件1)包括:包括介电层的电容元件主体2,以及由插入在其间的介电层形成的至少一对内部电极10;以及外部端子3、4,形成在电容元件主体2的侧表面上,并且电连接到内部电极10。此外,该电容元件被配置为使得由于在介电层5与内部电极的线性膨胀系数之间的差异而产生的应力集中在利用介电层5和其间插入介电层5的一对内部电极10配置的电容器C的中心。

Description

静电电容元件和谐振电路
技术领域
本发明涉及静电电容元件和包括静电电容元件的谐振电路。
背景技术
近年来,随着电子装置在尺寸上的减小并且变得更可靠,已经出现开发被小型化为用于电子设备的电子部件的电容元件的需求。此外,已经提出了其中介电层和内部电极交替堆叠以减小电容元件的尺寸并且增加电容元件的电容的静电电容元件。
同时,本申请的发明人提出通过在烘烤时出现的残余应力来改善电气特性的技术,其通过在形成静电电容的电容元件主体中形成无关的内部电极作为通过堆叠多个内部电极所形成的电容元件中的应力控制单元(专利文献1)。在专利文献1中公开的技术中,由于应力控制单元通过在电容元件主体的上方和下方堆叠内部电极来形成,因此当电容元件被烘烤时,可以具有由介电层的收缩而引起的内部应力以出现在电容元件主体的介电层中。因此,可以提高电容元件主体的介电层的相对介电常数。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2011/013658
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述,在通过堆叠内部电极形成的电容元件中,可以使用出现在烘烤时的残余应力提高介电层常数并增加静电电容。由于该原因,当可以进一步提高残余应力时,静电电容元件可被进一步小型化。
鉴于上述,本公开的目的是改善在静电电容元件中的电气特性。另一个目的是使用静电电容元件提供具有高可靠性的谐振电路。
问题的解决方案
本公开的静电电容元件包括:介电层;电容元件主体,被配置为包括利用插入在其间的介电层形成的至少一对内部电极;以及外部端子,被配置为形成在电容元件主体的侧表面上,并且电连接到内部电极。此外,由于介电层和内部电极之间的线性膨胀系数中的差异而出现的应力集中在利用介电层和其间插入介电层的内部电极对配置的电容器的中心。
在本公开的静电电容元件中,由于应力(残余的)出现为集中于电容器的中心,因此增加了每单位容积的静电电容。
本公开的谐振电路包括被配置为包括静电电容元件的谐振电容器和连接到谐振电容器的谐振线圈。
发明的有益效果
根据本公开,在静电电容元件中的残余应力增加了,并且因此改善了电气特性。
附图说明
图1A是示出根据本公开的第一种实施方式的可变电容元件的透视图,以及图1B是示出可变电容元件的横截面结构。
图2是示出配置根据本公开的第一种实施方式的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图3是示出当从上方观察内侧时形成于根据本公开的第一种实施方式的可变电容元件中的两个内部电极的平面视图。
图4是示出根据第一比较实例的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图5是示出根据第二比较实例的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图6是示出配置根据变形实例1-1的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图7是示出配置根据变形实例1-2的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图8是示出配置根据变形实例1-3的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图9是示出配置根据变形实例1-4的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图10是示出配置根据本公开的第二种实施方式的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图11是示出配置根据变形实例2-1的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图12是示出配置根据变形实例2-2的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图13是示出配置根据本公开的第三种实施方式的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图14是示出配置根据变形实例3-1的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图15是示出配置根据变形实例3-2的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图16是示出配置根据变形实例3-3的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图17是根据本公开的第四种实施方式的可变电容元件的外观的透视图。
图18是根据变形实例4-1的可变电容元件的外观的透视图。
图19是配置根据变形实例4-2的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图20是示出配置根据变形实例4-3的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图21是示出配置根据变形实例4-4的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图22是示出配置根据变形实例4-5的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图23是示出配置根据变形实例4-6的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图24是示出配置根据变形实例4-7的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图25是示出配置根据变形实例4-8的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图26是示出配置根据本公开的第五种实施方式的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图27是示出配置根据变形实例5-1的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图28是示出当从上方观察内侧时根据变形实例5-1的可变电容元件的两个内部电极的平面视图。
图29是示出配置根据变形实例5-2的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图30是示出配置根据变形实例5-3的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图31是示出根据本公开的第六种实施方式的可变电容元件的外观的透视图。
图32是示出配置根据本公开的第六种实施方式的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
图33是示出当从上方观察内侧时根据本公开的第六种实施方式的可变电容元件的示图。
图34是示出配置根据变形实例6-1的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图35是示出配置根据变形实例6-2的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。
图36A是示出根据本公开的第七种实施方式的可变电容元件的示意性透视图,以及图36B是示出可变电容元件的横截面结构视图。
图37是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据第七种实施方式的可变电容元件主体的分解视图。
图38A是示出当从上方观察时的第一内部电极88的平面结构视图,以及图38B是示出当从一侧观察时的第一内部电极88的结构视图。
图39A是示出当从上方观察时的第二内部电极89的平面结构视图,以及图39B是示出当从一侧观察时的第二内部电极89的结构视图。
图40A是示出当从上方观察时的第四内部电极91的平面结构视图,以及图40B是示出当从一侧观察时的第四内部电极91的结构视图。
图41是示出其中集成了根据第七种实施方式的可变电容元件的电压控制电路的电路配置视图。
图42是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据变形实例7-1的可变电容元件的可变电容元件主体的分解视图。
图43是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据变形实例7-2的可变电容元件的可变电容元件主体的分解视图。
图44A是示出根据本公开的第八种实施方式的可变电容元件的示意性透视图,以及图44B是可变电容元件的横截面结构视图。
图45是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据本公开的第八种实施方式的可变电容元件的分解视图。
图46A是示出当从上方观察时的第一内部电极123的平面结构视图,以及图46B是示出当从一侧观察时的第一内部电极123的结构视图。
图47A是示出当从上方观察时的第二内部电极124的平面结构视图,以及图47B是示出当从一侧观察时的第二内部电极124的结构视图。
图48A是示出当从上方观察时的第四内部电极126的平面结构视图,以及图48B是示出当从一侧观察时的第四内部电极126的结构视图。
图49是示出当从上方观察时的根据本公开的第八种实施方式的可变电容元件的第一内部电极至第六内部电极的结构视图。
图50是示出其中集成了根据第八种实施方式的可变电容元件的电压控制电路的电路配置视图。
图51是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据变形实例8-1的可变电容元件的可变电容元件主体的分解视图。
图52A是示出根据本公开的第九种实施方式的可变电容元件的示意性透视图,以及图52B是可变电容元件的横截面结构视图。
图53是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据本公开的第九实施方式的可变电容元件主体的分解视图。
图54A是示出当从顶部观察时的第一内部电极144的平面结构视图,以及图54B是示出当从一侧观察时的第一内部电极144的结构视图。
图55是示出当从上方观察内侧时的根据本公开的第九种实施方式的可变电容元件的第一内部电极至第六内部电极的结构视图。
图56是示出其中集成了根据第九种实施方式的可变电容元件的电压控制电路的电路结构视图。
图57是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据变形实例9-1的可变电容元件的可变电容元件主体的分解视图。
图58是示出使用根据本公开的第十种实施方式的谐振电路的非接触IC卡的接收系统电路单元的方框结构视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图描述根据本公开的实施方式的示例性静电电容元件和具有示例性静电电容元件的示例性谐振电路。将按照下列顺序描述本公开的实施方式。此外,将结合其中电容值根据所施加的电压而变化的可变电容元件的实例描述下列实施方式。此外,本公开并不限于下列实施方式。
1.第一种实施方式:其中提高了配置电容的电极主体的对称性的可变电容元件
2.第二种实施方式:其中以虚拟方式提高了内部电极的对称性的可变电容元件
3.第三种实施方式:其中通过形成浮置电极提高对称性的可变电容元件
4.第四种实施方式:其中提高了可变电容元件主体的形状的对称性的可变电容元件
5.第五种实施方式:其中可变电容元件主体的形状与配置电容的电极主体形状相同的可变电容元件
6.第六种实施方式:其中多个连接电极形成于一个内部电极中的可变电容元件
7.第七种实施方式:其中配置串联在内部电极的堆叠方向上的多个电容器的可变电容元件(其中之1)
8.第八种实施方式:其中配置串联在内部电极的堆叠方向上的多个电容器的可变电容元件(其中之1)
9.第九种实施方式:其中配置串联在内部电极的堆叠方向上的多个电容器的可变电容元件(其中之1)
10.第十种实施方式:其中集成了可变电容元件的谐振电路
<1.第一种实施方式>
[可变电容元件的结构]
首先,将描述根据本公开的第一种实施方式的可变电容元件。图1A是示出根据本实施方式的可变电容元件的透视图,以及图1B是示出根据本实施方式的可变电容元件的横截面结构视图。图2是示出配置根据本实施方式的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。在图1A和图2中,穿过内部电极和介电层的重心的线由虚线表示。这同样适用于随后的附图。
如图1A所示,根据本实施方式的可变电容元件1包括配置有长方体构件的可变电容元件主体2以及两个外部端子3和4。
如图1B所示,可变电容元件主体2包括利用插入在其间的介电层5堆叠的两个内部电极10,堆叠在两个内部电极10之下的下部介电层6和堆叠在两个内部电极10之上的下部介电层7。换句话说,在本实施方式中,内部电极10的表面通过下部介电层6和上部介电层7暴露。可变电容元件主体2具有其中堆叠片状的介电层5(其中形成配置内部电极10的导电层)的结构,并且形成为片状每个介电层5具有作为其上形成内部电极10的平面的矩形平面。
在本实施方式中,由于可变电容元件1被配置为具有根据施加的电压而变化的电容,因此介电层5由铁电材料制成。具体地,引起离子极化的介电材料可用作这种铁电材料。引起离子极化的铁电材料是由离子晶体材料制成的并且电极化为取代正离子和负离子的原子的铁电材料。一般地,当两个特定元素是A和B并且具有钙钛矿结构时,引起离子极化的铁电材料由化学式ABO3(O是元素氧)表示。铁电材料的实例包括钛酸钡(BaTiO3)、铌酸钡(KNbO3)和钛酸铅(PbTiO3)。此外,作为用于形成介电层5的材料,可使用其中锆酸铅(PbZrO3)与钛酸铅(PbTiO3)混合的PZT(锆钛酸铅)。
此外,引起电子极化的铁电材料可用作铁电材料。在铁电材料中,执行偏于正电荷的部分和偏于负电荷的部分的分离,并且发生电偶极矩,导致极化。作为这种材料,过去报告了稀土铁氧化物,该稀土铁氧化物由于形成Fe2+的电荷平面和Fe3+的平电荷面而形成极化并且显示铁电特性。在该系统中,当稀土元素表示为RE并且铁族元素表示为TM时,由分子式(RE)·(TM)2·O4(O:元素氧)表示的材料被报告为具有高的介电常数。稀土元素的实例包括Y、Er、Yb和Lu(特别是Y和重稀土元素),并且铁族元素的实例包括Fe、Co和Ni(特别是Fe)。此外,(RE)·(TM)2·O4的实例包括ErFe2O4、LuFe2O4和YFe2O4
如图2所示,内部电极10包括具有圆形的电极主体8和连接电极9,连接电极9连接到电极主体8并且形成为使得端部暴露于可变电容元件主体2的侧表面中。此外,内部电极10的电极主体8的重心与形成为片状的介电层5的中心对齐。内部电极10可使用包括例如细金属粉末(Pd、Pd/Ag、Ni等)的导电胶形成。此外,在本实施方式中,两个内部电极10由相同材料形成。然而,本公开并不限于该实例,并且例如可堆叠由根据目的等而不同的材料所形成的内部电极10。
两个内部电极10利用插入在其间的介电层5堆叠,从而电极主体8的侧面在堆叠方向上覆盖重心。此外,配置相应内部电极10的相应连接电极9被排布为位于彼此面对。换句话说,一个内部电极10具有通过将另一个内部电极10相对与电极平面垂直的轴旋转180度所获得的结构,并且在可变电容元件主体2中,连接电极9暴露于相反侧。
外部端子3和4形成在可变电容元件主体2的侧面上,并且电连接到暴露的连接电极9。换句话说,在本实施方式中,两个外部端子3和4形成在可变电容元件主体2的彼此相对的两个侧面上。此外,两个外部端子3和4形成为在内部电极10的堆叠方向上覆盖可变电容元件主体2的侧面,并且延伸超出可变电容元件主体2的上表面和下表面。
通过这种结构,在本实施方式中,电容器C形成在两个相对的电极主体8之间。此外,当在两个外部端子3和4之间施加所期望的电压时,在电极主体8之间的介电层5的相对介电常数变化。
[制造方法]
将描述制造具有以上结构的可变电容元件1的示例性方法。首先,制备由所期望的介电材料制成的介电片。介电片配置在可变电容元件主体2中的每个介电层5,并且具有例如约2.5μm的厚度。可通过以期望的厚度在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜上涂布糊剂状的介电材料来形成介电片。此外,制备其中与图2中示出的内部电极10的形成区域对应的区域被打开的掩模。
随后,例如调整由Pt、Pd、Pd/Ag、Ni、Ni合金等的细金属粉末制成的导电剂。然后,使用在先前步骤中制备的每个掩模将导电剂涂布(丝网印刷)在介电片的一个表面上。因此,形成其中内部电极10形成在一个表面上的介电片。此时,介电片形成为使其中心与每个电极的电极主体8的中心(重心)匹配。
随后,在对齐其上印刷每个电极的表面的方向之后,按照期望的顺序堆叠其上上形成内部电极10的介电片。此时,执行堆叠从而使两个内部电极10的电极主体的侧面在堆叠方向上覆盖其中心。此外,其上未印刷电极的介电片堆叠在堆叠的主体的上方和下方并且被卷曲(crimped,压褶)。
随后,卷曲的构件在还原性气氛下经历高温背衬,并且介电片集成在由导电剂形成的每个电极中。因此,制造可变电容元件主体2。此后,两个外部端子3和4附接到可变电容元件主体2的侧面的特定位置。在本实施方式中,可变电容元件1通过上述方法制造。
同时,在根据本实施方式的可变电容元件1中,出现由于在烧结介电材料和电极材料时的收缩率的差异而引起的残余应力(压缩应力)。残余应力出现在其中电极材料和介电材料在每层中收缩的方向上,残余应力发生。同时,在根据本实施方式的可变电容元件1中,配置电容器C的两个电极主体8具有相同的形状并且堆叠成使得侧面覆盖内部电极10在堆叠方向上的中心。此外,电极主体8形成为使得中心与介电层5的中心对齐。由于这个原因,在根据本实施方式的可变电容元件1中,内部电极10和介电层5朝向其中心收缩。因此,可以使在烧结时出现的残余应力集中在由两个内部电极10形成的电容器C的中心处。
此外,在根据本实施方式的可变电容元件1中,形成电容器C的电极主体8形成为圆形。因此,可以使在烘烤时出现的残余应力朝向中心集中。图3是示出当从上方观察内部时的根据本实施方式的形成于可变电容元件1中的两个内部电极10的平面视图。在图3中,在下层的内部电极10中出现的残余应力的方向和大小由箭头a表示,并且在上层的内部电极10中出现的残余应力的方向和大小由箭头b表示。
图4示出了根据第一比较实例的可变电容元件的内部电极406的平面结构,以及图5示出了根据第二比较实例的可变电容元件的内部电极403的平面结构。第一比较实例和第二比较实例的可变电容元件在形成电容器的电极主体的形状方面与根据本实施方式的可变电容元件1不同。在第一比较实例中,电极主体404具有如图4中示出的矩形形状,并且在第二比较实例中,电极主体401具有如图5中示出的正方形。在图4中,在烘烤时出现的残余应力的出现方向和大小由箭头a表示,并且在图5中,在烘烤时出现的残余应力的出现方向和大小由箭头d表示。
在第一比较实例中,如图4所示,内部电极406的电极主体404具有矩形形状。由于这个原因,在烘烤时出现的残余应力在大小上不同:在电极主体404的长边方向上出现的残余应力与在短边方向上出现的如由箭头c表示的残余应力在大小上不同。此外,由于电极主体404具有其中在电极平面中的对称性低的形状,因此残余应力的朝向重心的分量很小。此外,当增加在形成连接电极9的一侧上出现的残余应力的大小时,在内部电极406中出现的残余应力的大小或出现方向发散。
此外,在第二比较实例中,如图5所示,内部电极403的电极主体401具有正方形形状。由于这个原因,在烘烤时出现的残余应力受到在形成连接电极9的一侧上出现的如由箭头d表示的残余应力的影响,并且在内部电极403中出现的残余应力在平面内不平衡并且在连接电极9一侧很大。此外,由于电极主体404具有其中在电极平面中的对称性低的形状,因此残余应力的朝向重心的分量很小。
同时,在本实施方式中,内部电极10的电极主体8具有圆形形状。由于这个原因,形状的平面对称性很高,并且在烘烤时出现的残余应力(压缩应力)在电极主体8的边上朝向重心处出现。此外,当增加在形成连接电极9的一侧上出现的残余应力的大小时,出现的应力从形成连接电极9的该侧朝向中心增加。然而,由于电极主体8具有圆形形状,因此残余应力在内部电极10中的变化很慢,并且在形成连接电极9的一侧出现的残余应力也朝向电极主体8的重心处出现。
因此,残余应力朝向形成内部电极10的电容的电极主体8的中心集中,并且因此可以进一步增加在内部电极10的堆叠方向(电场方向)上的拉伸应力。因此,可以改善电气特性,例如,可以增加在电容器中每单位容积的静电电容或增加可变率。
在本实施方式中,内部电极10的电极主体8具有圆形形状,但是只要电极主体8具有其中相对于穿过电极主体8的重心并且与电极平面水平的轴的对称性高的形状,便能够获得相同的效果。尽管存在许多穿过电极主体8的重心并且与电极平面水平的轴,但是“对称性高”在此指电极形状是能够以小旋转角度覆盖原始电极形状(或几乎覆盖)的形状。在本实施方式中,作为具有高对称性的电极主体8的形状,正五边形通过旋转72或更小度数覆盖原始电极形状并且旋转对称性很高。因此,优选通过旋转72度或更小度数变成原始形状的任意形状。线性对称性和旋转对称性的其中一个很高的形状是令人满意的,而线性对称性和旋转对称性两者都很高的形状是更令人满意的。
接着,将描述根据本实施方式的可变电容元件的变形实例。
[变形实例1-1]
图6示出了配置根据变形实例1-1的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图6中,与图2的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在根据变形实例1-1的可变电容元件中,内部电极12的电极主体11具有椭圆形形状。在变形实例1-1中,椭圆形的长直径方向用作介电层5的长轴方向,并且短直径方向用作介电层5的短轴方向。
在变形实例1-1中,尽管未示出,通过堆叠如图6所示的内部电极12将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体11的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极9暴露于相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到在长轴方向上几乎暴露于可变电容元件主体的中心处的相应连接电极9,并且形成变形实例1-3的可变电容元件。在变形实例1-1中,由堆叠的一对电极主体11配置电容器。
在变形实例1-1中,配置电容器的电极主体11具有相对于穿过电极主体11的重心并且与电极平面水平的轴的对称性很高的椭圆形形状。因此,可以使在内部电极12的平面中出现的残余应力集中在重心处,并且能够获得与在本实施方式中相同的效果。
[变形实例1-2]
图7示出了配置根据变形实例1-2的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图7中,与图2的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在根据变形实例1-2的可变电容元件中,内部电极14的电极主体13具有椭圆形形状。在变形实例1-2中,椭圆形的长直径方向用作介电层5的短轴方向,并且短直径方向用作介电层5的长轴方向。
在变形实例1-2中,尽管未示出,通过堆叠在图7中示出的内部电极14将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体13的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极9暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到在长轴方向上几乎暴露于可变电容元件主体的中心处的相应连接电极9,并且形成变形实例1-2的可变电容元件。在变形实例1-2中,由堆叠的一对电极主体13配置电容器。
在变形实例1-2中,配置电容器的电极主体13具有相对于穿过电极主体13的重心并且与电极平面水平的轴的对称性很高的椭圆形形状。因此,可以使在内部电极14的平面中出现的残余应力集中在重心处,并且能够获得与在本实施方式中相同的效果。
[变形实例1-3]
图8示出了配置根据变形实例1-3的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图8中,与图2的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在根据变形实例1-3的可变电容元件中,内部电极16的电极主体15具有正六边形形状,并且被配置成使得正六边形的两个顶点在短轴方向上的穿过介电层5的中心的直线上重叠。
在变形实例1-3中,尽管未示出,通过堆叠在图8中示出的内部电极16将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体15的边和重心在堆叠方向上重叠,并且连接电极9暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到在长轴方向上几乎暴露于可变电容元件主体的中心处的相应连接电极9,并且形成变形实例1-3的可变电容元件。在变形实例1-3中,由堆叠的一对电极主体15配置电容器。
在变形实例1-3中,配置电容器的电极主体15具有相对于穿过电极主体15的重心并且与电极平面水平的轴的对称性很高的正六边形。因此,可以使在内部电极16的平面中出现的残余应力集中在重心处,并且能够获得与在本实施方式中相同的效果。
[变形实例1-4]
图9示出了配置根据变形实例1-4的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图9中,与图2的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在根据变形实例1-4的可变电容元件中,内部电极18的电极主体17具有正六边形形状,并且被配置为使得正六边形的两个顶点在长轴方向上的穿过介电层5中心的直线上重叠。
在变形实例1-4中,尽管未示出,通过堆叠在图9中示出的内部电极18将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体17的边和重心在堆叠方向上重叠,并且连接电极9暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到在长轴方向上几乎暴露于可变电容元件的主体的中心处的相应连接电极9,并且形成变形实例1-4的可变电容元件。在变形实例1-4中,由堆叠的一对电极主体17配置电容器。
在变形实例1-4中,配置电容器的电极主体17具有相对于穿过电极主体17的重心并且与电极平面水平的轴的对称性很高的正六边形。因此,可以使在内部电极18的平面中出现的残余应力集中在重心处,并且能够获得与在本实施方式中相同的效果。
同时,在变形实例1-3和1-4中,尽管电极主体具有正六边形形状,但是只要电极主体具有正五边形或更高阶多边形,便能够获得与在本实施方式中相同的效果,并且当电极主体具有接近圆形的形状时获得更好的效果。如上所述,当配置电容器的电极主体具有正五边形或更高阶多边形形状、圆形形状或椭圆形形状时,与当电极主体具有正方形形状时相比,可以使出现的残余应力进一步集中在电极主体的重心处。
<2.第二种实施方式>
接着,将描述根据本公开的第二种实施方式的可变电容元件。本实施方式在配置内部电极的连接电极方面不同于第一种实施方式,但是具有与在图1A和1B中示出的第一种实施方式的可变电容元件相同的形状和横截面结构,并且因此省略其说明。
图10示出了配置根据本公开的第二种实施方式的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图10中,与图2的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
如图10所示,在根据本实施方式的可变电容元件中,内部电极20包括具有圆形形状的电极主体8和连接电极19,连接电极19暴露在可变电容元件主体的一侧并且连接到外部端子。此外,连接电极19形成为具有其中在烧结可变电容元件主体时出现在连接电极19周围的残余应力不影响出现在电极主体8中的残余应力的大小。因此,连接电极19形成为具有比电极主体8的面积大小充分小的面积大小,并且在本实施方式中,连接电极19形成为使得连接到外部端子的连接电极19的端部具有比电极主体8的直径充分小的宽度。
在此,为了防止在连接电极19周围出现的残余应力影响在电极主体8中出现的残余应力,优选地连接到外部端子的连接电极19的端部宽度被设置为例如电极主体8的直径的四分之一(1/4)或更小。
在本实施方式中,尽管未示出,可变电容元件主体被配置成使得图10中示出的内部电极20被堆叠,从而电极主体8的的边和重心在堆叠方向上重叠,并且分别配置堆叠的内部电极20的连接电极19暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到在长轴方向上几乎暴露于可变电容元件主体的中心处的相应连接电极19,并且形成根据本实施方式的可变电容元件。在本实施方式中,由堆叠的一对电极主体8配置电容器。
在本实施方式中,由于连接电极19的宽度(面积大小)被设置为很小,因此可以虚拟方式提高包括连接电极19的内部电极20的形状的对称性。在此,与第一种实施方式类似,“对称性”是指相对于穿过电极主体8的重心并且与电极平面水平的轴的对称性。
[变形实例2-1]
图11示出配置根据变形实例2-1的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图11中,与图10的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在根据变形实例2-1的可变电容元件中,内部电极22的电极主体21具有正方形形状。在变形实例2-1中,连接电极19形成为具有比电极主体21的面积大小充分小的面积大小,并且连接电极19形成为具有比正方形形状的宽度充分小的宽度。在变形实例2-1中,为了防止在连接电极19周围出现的残余应力影响在电极主体21中出现的残余应力,优选地连接到外部端子的连接电极19的端部的宽度被设置为例如电极主体21的最大宽度的n分之一(1/n)或更小。
在变形实例2-1中,尽管未示出,通过堆叠图11中示出的内部电极21来配置可变电容元件主体,从而电极主体21的边和重心在堆叠方向上重叠,并且连接电极19暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到在长轴方向上几乎暴露于可变电容元件主体的中心处的相应连接电极19,并且形成根据本实施方式的可变电容元件。在本实施方式中,由堆叠的一对电极主体21配置电容器。
在变形实例2-1中,由于连接电极19的面积大小被设置为很小,因此可以虚拟方式提高内部电极22的对称性。换句话说,内部电极22的对称性高于其中连接电极的宽度几乎与电极主体的宽度相同的第二比较实例。因此,可以使在内部电极22的平面中出现的残余应力从内部电极22的相应顶点向中心处集中,并且能够获得相同的效果。
同时,在第二种实施方式和变形实例2-1中,尽管电极主体具有圆形形状和正方形形状,但是当电极主体具有正五边形或更高阶多边形形状或椭圆形形状时,能够获得与在本实施方式中相同的效果。在该情况下,只要连接电极形成为具有比电极主体的宽度充分小的宽度,便能够获得相同的效果,并且电极主体具有相对于穿过电极主体的重心并且与电极平面水平的轴的对称性很高的形状。
[变形实例2-2]
图12示出了配置根据变形实例2-2的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图12中,与图10的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
图10中示出的可变电容元件的内部电极20形成为使得连接电极19在长轴方向上几乎暴露于可变电容元件的主体的一侧的中心处。另一方面,在变形实例2-2中,配置内部电极24的连接电极23形成为在长轴方向上暴露于偏离可变电容元件主体的一侧的中心的位置处。
此外,在变形实例2-2中,如图12所示,配置内部电极24的连接电极23被布置在穿过电极主体8的重心的轴上。
由于连接电极23被布置在穿过如在变形实例2-2中的配置电容器的电极主体8的重心的轴上,因此可以增加设计外部端子的自由度,而不会损害残余应力的对称性。
此外,能够获得与在第一种实施方式和第二种实施方式中相同的效果。
<3.第三种实施方式>
接着,将描述根据本公开的第三种实施方式的可变电容元件。本实施方式与第一种实施方式的不同在于内部电极的结构,但是具有与在图1A和1B中示出的第一种实施方式的可变电容元件相同的形状和横截面结构,并且因此省略其说明。
图13示出了配置根据本实施方式的可变电容元件的内部电极28的平面结构。在图13中,与图2的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
如图13所示,在根据本实施方式的可变电容元件中,内部电极28包括:正方形形状的电极主体25;连接电极26,其连接到电极主体25的一侧,暴露于可变电容元件主体的一侧,并且连接到外部端子;以及浮置电极27。
电极主体25形成在介电层5的几乎中心处,从而正方形形状的中心与介电层5的中心对齐。
连接电极26连接到电极主体25的一侧,并且形成为具有暴露在电容元件主体的一侧的端部。
浮置电极27形成在与连接电极26相对的一侧的区域中,其中,电极主体25插入在两者之间。此外,浮置电极27具有几乎与连接电极26相同的形状,并且形成为相对于穿过电极主体25的重心的轴基本与连接电极26对称。在此,浮置电极27未连接到电极主体25,并且形成为不暴露在可变电极主体的一侧。因此,当可变电容元件被驱动时,外部电势不会供应给浮置电极27。
在本实施方式中,尽管未示出,通过堆叠图13中示出的内部电极28将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体25的边和重心在堆叠方向上重叠,并且连接电极26暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到在长轴方向上几乎暴露于可变电容元件主体的中心处的相应连接电极26,并且形成根据本实施方式的可变电容元件。在本实施方式中,由堆叠的一对电极主体25配置电容器。
在本实施方式中,由于连接电极27形成为与连接电极26对称,其中,电极主体25插入在两者之间,因此可以提高整个内部电极的对称性。因此,可以使在烘烤时伴随收缩出现的残余应力集中在中心处并且在平面中为均匀的。因此,可改善电气特性。
此外,可获得与第一种实施方式中相同的效果。
[变形实例3-1]
图14示出了配置根据变形实例3-1的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图14中,与图2的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在根据变形实例3-1的可变电容元件中,内部电极32的电极主体29具有与第三种实施方式的形状不同的形状。
内部电极32包括:圆形形状的电极主体29;连接电极30,其连接到电极主体29的一侧,暴露在可变电容元件主体的一侧,并且连接到外部端子;以及浮置电极31。
电极主体29形成在介电层5的几乎中心处,从而电极主体29的重心与介电层5的中心对齐。
连接电极30连接到电极主体29的一侧,并且形成为具有暴露在电容元件主体的一侧的端部。
浮置电极31形成在与连接电极30相对的一侧的区域中,其中,电极主体29插入在两者之间。此外,浮置电极31具有与连接电极30几乎相同的形状,并且形成为相对于穿过电极主体29的重心的轴与连接电极30基本对称。在此,浮置电极31不连接到电极主体29,并且形成为不暴露在可变电极主体的一侧。因此,当可变电容元件被驱动时,外部电势不会供应给浮置电极31。
在变形实例3-1中,尽管未示出,通过堆叠图14中示出的内部电极32将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体29的边和重心在堆叠方向上重叠,并且连接电极30暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极30,并且形成根据变形实例3-1的可变电容元件。在变形实例3-1中,由堆叠的一对电极主体29配置电容器。
在变形实例3-1中,浮置电极31形成为与连接电极30对称,其中,电极主体29插入在两者之间。因此,能够获得与在第三种实施方式中相同的效果。此外,在变形实例3-1中,由于配置电容器的电极主体29具有圆形形状,因此可以使出现在平面中的残余应力进一步集中在中心上。
[变形实例3-2]
图15示出了配置根据变形实例3-2的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图15中,与图13的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在变形实例3-2中,内部电极35包括:具有正方形形状的电极主体25;连接电极33,其连接到电极主体25的一侧,暴露在可变电容元件主体的一侧,并且连接到外部端子;以及两个浮置电极27和34。连接电极33形成为具有比电极主体25的宽度充分薄的宽度。此外,两个浮置电极27和34形成在之间插入连接电极33和电极主体25的两个区域中并且相对于穿过电极主体25的重心的轴对称。
在变形实例3-2中,尽管未示出,通过堆叠图15中示出的内部电极35将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体25的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极33暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极33,并且形成根据变形实例3-2的可变电容元件。在变形实例3-2中,由堆叠的一对电极主体25配置电容器。
在变形实例3-2中,由于浮置电极33形成为具有比电极主体25的宽度充分小的宽度,因此可以减少出现在连接电极33中的残余应力。此外,在变形实例3-1中,由于不形成电容的浮置电极27和34对称地形成在之间插入电极主体25的两个区域中,因此可以增加在电容器的中心出现的残余应力。因此,可以改善可变电容元件的电气特性。此外,可获得与在第三种实施方式中相同的效果。
[变形实例3-3]
图16示出了配置根据变形实例3-3的可变电容元件的内部电极的平面结构。在图16中,与图14的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在变形实例3-3中,内部电极38包括:具有圆形形状的电极主体29;连接电极36,其连接到电极主体29的一侧,暴露在可变电容元件主体的一侧,并且连接到外部端子;以及两个浮置电极31和37。连接电极36形成为具有比电极主体29的直径充分薄的宽度。此外,浮置电极31和37形成在之间插入连接电极36和电极主体29的两个区域中并且相对于穿过电极主体29的重心的轴对称。
在变形实例3-3中,尽管未示出,通过堆叠图16中示出的内部电极38将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体29的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极36暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极36,并且形成根据变形实例3-3的可变电容元件。在变形实例3-3中,由堆叠的一对电极主体29配置电容器。
在变形实例3-3中,由于连接电极36形成为具有比电极主体25的宽度充分小的宽度,因此可以减少在连接电极36中出现的残余应力。此外,在变形实例3-3中,由于不形成电容的浮置电极31和37对称地形成在之间插入电极主体29的两个区域中,因此可以增加在电容器的中心出现的残余应力。因此,可以改善可变电容元件的电气特性。此外,能够获得与在第三种实施方式中相同的效果。
<4.第四种实施方式>
接着,将描述根据本公开的第四种实施方式的可变电容元件。本实施方式在可变电容元件主体的形状方面与第一种实施方式不同,但是具有与在图1中示出的第一种实施方式的可变电容元件相同的内部电极的形状和横截面结构,并且因此省略其说明。
图17是根据本实施方式的可变电容元件的外观的透视图。
如图17所示,根据本实施方式的可变电容元件40包括可变电容元件主体41以及两个外部端子42和43。可变电容元件主体41具有长方体形状(或立方体形状),其中与其上形成内部电极的平面平行的平面形状是正方形形状。换句话说,在本实施方式中,正方形形状被配置成使得与其上形成内部电极的平面平行的平面形状具有如图17所示的水平宽度W和垂直宽度W。
在根据本实施方式的可变电容元件主体40中,由于其上形成内部电极的平面具有正方形形状,因此可变电容元件主体41的形状的对称性很高。在烘烤可变电容元件主体41时出现的残余应力由于电极材料与介电材料之间的收缩率(线性膨胀系数)的差异而出现。因此,可以提高内部电极的对称性和可变电容元件主体41的形状的对称性,并且可以使残余应力进一步集中在中心处。因此,可以改善由内部电极形成的电容器的电气特性。
此外,能够获得与在第一种实施方式中相同的效果。
[变形实例4-1]
图18是示出根据变形实例4-1的可变电容元件的外观的透视图。变形实例4-1在可变电容元件主体的形状方面与第一种实施方式不同,但是具有与在图1中示出的第一种实施方式的可变电容元件相同的内部电极的形状和横截面结构,并且因此省略其说明。
如图17所示,根据变形实例4-1的可变电容元件44包括可变电容元件主体45以及两个外部端子46和47。可变电容元件主体45具有其中与其上形成内部电极的平面平行的平面形状是圆形的圆柱形。
在变形实例4-1中,由于可变电容元件主体45形成为圆柱形,因此可变电容元件主体45的形状相对于在堆叠方向上的穿过内部电极的电极主体的中心的直线的对称性很高。因此,可以进一步增加在可变电容元件主体45中出现的残余应力,并且能够获得与在第四实施方式中相同的效果。
[变形实例4-2]
图19示出了配置根据变形实例4-2的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。在根据变形实例4-2的可变电容元件中,内部电极51包括:具有正方形形状的电极主体49;以及连接电极50,其连接到电极主体49的一侧并且形成为使得端部暴露在电容元件主体的一侧。此外,其上形成可变电容元件主体的内部电极51的平面的形状(即介电层48的平面形状)是椭圆形,并且在椭圆形的介电层48的短直径方向上形成配置内部电极51的连接电极50。
在变形实例4-2中,尽管未示出,通过堆叠图19中示出的内部电极51将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体49的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极50暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极50,并且形成根据变形实例4-2的可变电容元件。在变形实例4-2中,由堆叠的一对电极主体49配置电容器。
在变形实例4-2中,由于可变电容元件主体具有拥有椭圆形的横截面的柱形形状,因此可以增加可变电容元件主体的形状的对称性,并且能够获得与在第四种实施方式中相同的效果。
[变形实例4-3]
图20示出了配置根据变形实例4-3的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。根据变形实例4-3的可变电容元件在内部电极51方面与在变形实例4-2中的相同。此外,其上形成可变电容元件的主体的内部电极51的平面的形状(即介电层52的平面形状)是椭圆形,并且在椭圆形的介电层52的长直径方向上形成配置内部电极51的连接电极50。
在变形实例4-3中,尽管未示出,通过堆叠图20中示出的内部电极51将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体49的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极50暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极50,并且形成根据变形实例4-3的可变电容元件。在变形实例4-3中,由堆叠的一对电极主体49配置电容器。
在变形实例4-3中,由于可变电容元件主体具有拥有椭圆形的横截面的柱形形状,因此可以增加可变电容元件主体的形状的对称性,并且能够获得与在第四种实施方式中相同的效果。
[变形实例4-4]
图21示出了配置根据变形实例4-4的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。根据变形实例4-4的可变电容元件在内部电极51方面与在变形实例4-2中的相同。此外,其上形成可变电容元件主体的内部电极51的平面的形状(即介电层53的平面形状)是圆角矩形(卵形),并且在圆角矩形的介电层53的长直径方向上形成配置内部电极51的连接电极50。
在变形实例4-4中,尽管未示出,通过堆叠图21中示出的内部电极51将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体49的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极50暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极50,并且形成根据变形实例4-4的可变电容元件。在变形实例4-4中,由堆叠的一对电极主体49配置电容器。
在变形实例4-4中,由于可变电容元件主体具有拥有椭圆形的横截面的柱形形状,因此可以增加可变电容元件主体的形状的对称性,并且能够获得与在第四种实施方式中相同的效果。
[变形实例4-5]
图22示出了配置根据变形实例4-5的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。根据变形实例4-5的可变电容元件在内部电极51方面与在变形实例4-2中的相同。此外,其上形成可变电容元件主体的内部电极的平面的形状(即介电层的平面形状)是其中位于正方形的一个边的两侧处的两个角是圆形的四边形。
在变形实例4-5中,尽管未示出,通过堆叠图22中示出的内部电极来配置可变电容元件主体,从而电极主体的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极,并且形成根据变形实例4-5的可变电容元件。在变形实例4-5中,由具有正方形的堆叠的电极主体49配置电容器。
在变形实例4-5中,由于可变电容元件主体具有其中一侧的角是圆形的矩形柱形形状,因此可以增加介电层平面形状的对称性和可变电容元件主体的对称性,并且能够获得与在第四种实施方式中相同的效果。
[变形实例4-6]
图23示出了配置根据变形实例4-6的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。根据变形实例4-6的可变电容元件在内部电极51方面与在变形实例4-2中的相同。此外,其上形成可变电容元件主体的内部电极51的平面形状(即介电层55的平面形状)是其中正方形的四个角是圆形的圆角矩形。
在变形实例4-6中,尽管未示出,通过堆叠图23中示出的内部电极51将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体49的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极50暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极50,并且形成根据变形实例4-6的可变电容元件。在变形实例4-6中,由堆叠的一对电极主体49配置电容器。
在变形实例4-6中,由于可变电容元件主体形成为具有圆角正方形的横截面的柱形形状,因此可以增加可变电容元件主体的对称性,并且能够获得与在第四种实施方式中相同的效果。
[变形实例4-7]
图24示出了配置根据变形实例4-7的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。根据变形实例4-7的可变电容元件在内部电极51方面与在变形实例4-2中的相同。此外,其上形成可变电容元件主体的内部电极51的平面的形状(即介电层56的平面形状)是八边形。
在变形实例4-7中,尽管示出,通过堆叠图24中示出的内部电极51将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极50暴露在相反侧处。此外,形成外部端子,其电连接到在暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极50,并且形成根据变形实例4-7的可变电容元件。在变形实例4-7中,由堆叠的一对电极主体49配置电容器。
在变形实例4-7中,由于可变电容元件主体形成为具有八边形的横截面的柱形,因此可以增加可变电容元件主体的形状的对称性,并且能够获得与在第四种实施方式中相同的效果。
[变形实例4-8]
图25示出了配置根据变形实例4-8的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。根据变形实例4-8的可变电容元件在内部电极51方面与在变形实例4-2中的相同。此外,其上形成可变电容元件主体的内部电极51的平面的形状(即介电层57的平面形状)是正六边形。
在变形实例4-8中,尽管未示出,通过堆叠图25中示出的内部电极51将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体49的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极50暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极50,并且形成根据变形实例4-8的可变电容元件。在变形实例4-8中,由堆叠的一对电极主体49配置电容器。
在变形实例4-8中,由于可变电容元件主体形成为具有正六边形的横截面的柱形,因此可以增加可变电容元件主体的形状的对称性,并且能够获得与在第四种实施方式中相同的效果。
<5.第五种实施方式>
接着,将描述根据本公开的第五种实施方式的可变电容元件。图26是示出配置根据本实施方式的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。本实施方式在可变电容元件主体的形状方面与第一种实施方式不同。在图26中,与图2的那些部分对应的部分由相同的附图标记表示,并且因此省略其说明。
在根据本实施方式的可变电容元件中,内部电极10包括:圆形的电极主体8;以及连接电极9,其连接到电极主体8的一侧并且形成为使其端部暴露在可变电容元件主体的一侧。此外,其上形成可变电容元件主体的内部电极10的平面的形状(即介电层58的平面形状)是圆形。此外,内部电极10的电极主体8的重心位于介电层58的中心处。
在本实施方式中,尽管未示出,通过堆叠图26中示出的内部电极10将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体8的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极9暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极9,并且形成根据本实施方式的可变电容元件。在本实施方式中,由堆叠的一对电极主体8配置电容器。
在本实施方式中,由于配置内部电极10的电容的电极主体8的形状与介电层58的平面形状相同,因此电极主体8和可变电容元件主体的形状的对称性很高。因此,可以使在烘烤可变电容元件主体时出现的残余应力进一步在中心方向上集中,并且可以改善由一对电极主体8配置的电容器的电气特性。
此外,能够获得与在第一种实施方式中相同的效果。
[变形实例5-1]
图27示出了配置根据变形实例5-1的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。在图27中,与图26的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。在根据变形实例5-1的可变电容元件中,内部电极20具有与第二种实施方式的内部电极20相同的结构。
在变形实例5-1中,尽管未示出,通过堆叠图27中示出的内部电极将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体8的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极19暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到在长轴方向上几乎暴露于可变电容元件主体的中心处的相应连接电极19,并且形成根据变形实例5-1的可变电容元件。在变形实例5-1中,由堆叠的一对电极主体8配置电容器。
在变形实例5-1中,在内部电极20中,连接到电极主体8的连接电极19形成为具有比电极主体8充分小的面积大小。因此,介电层58和内部电极20可近似为类似形状的关系。
图28是示出当从上方观察内部时的根据变形实例5-1的可变电容元件1的两个内部电极20的平面视图。在图28中,在下层的内部电极20中出现的残余应力由箭头e表示,并且在上层的内部电极20中出现的残余应力由箭头f表示。
如图28所示,在变形实例5-1中,由于连接电极19形成为具有比电极主体8足够小的区域大小,因此减小对出现在连接电极19中的残余应力的贡献。因此,与其中连接电极9形成为具有几乎等于电极主体8的直径的宽度的第一种实施方式的内部电极10相比,遍及整个表面,朝向电极主体8的中心出现的残余应力变得均匀。因此,进一步增加在内部电极20的堆叠方向(电场方向)上的拉伸应力,并且改善电容器的电气特性。
此外,在变形实例5-1中,由于配置内部电极20的电容的电极主体8的形状与介电层58的平面形状相同,因此电极主体8和可变电容元件主体的形状的对称性高,并且能够获得与在第五种实施方式中相同的效果。
[变形实例5-2]
图29示出了配置根据变形实例5-2的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。在变形实例5-2中,内部电极51包括:具有正方形形状的电极主体49;以及连接电极50,其连接到电极主体49的一侧并且形成为使得端部暴露在电容元件主体的一侧。此外,其上形成可变电容元件主体的内部电极51的平面的形状(即介电层59的平面形状)是正方形。此外,内部电极51的电极主体49的重心位于介电层59的中心处。
在变形实例5-2中,尽管未示出,通过堆叠图29中示出的内部电极51将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体49的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极50暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极,并且形成根据变形实例5-2的可变电容元件。在变形实例5-2中,由堆叠的一对电极主体49配置电容器。
在变形实例5-2中,由于配置内部电极51的电容的电极主体49的形状与介电层59的平面形状相同,因此电极主体49和可变电容元件主体的形状的对称性很高,并且能够获得与在第五种实施方式中相同的效果。
[变形实例5-3]
图30示出了配置根据变形实例5-3的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构。在图30中,与图29的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。在根据变形实例5-3的可变电容元件中,内部电极22具有与在图11中示出的变形实例2-1的内部电极22相同的结构。
在变形实例5-3中,尽管未示出,通过堆叠图30中示出的内部电极22将可变电容元件主体配置为两层,从而电极主体21的边和中心在堆叠方向上重叠,并且连接电极19暴露在相反侧。此外,形成外部端子,其电连接到暴露在可变电容元件主体的一侧的相应连接电极19,并且形成根据变形实例5-3的可变电容元件。在变形实例5-3中,由堆叠的圆形的电极主体配置电容器。
在变形实例5-3中,在内部电极22中,连接到电极主体21的连接电极19形成为具有比电极主体21充分小的面积大小。因此,介电层59和内部电极22可近似为类似形状的关系。因此,可以使在烘烤可变电容元件主体时出现的残余应力进一步朝向中心集中,并且可以改善电容器的电气特性。
此外,能够获得与在第五种实施方式中相同的效果。
<6.第六种实施方式>三个端子
接着,将描述根据本公开的第六种实施方式的可变电容元件。图31是示出根据本实施方式的可变电容元件的透视图。图32是示出配置根据本实施方式的可变电容元件的内部电极的平面结构视图。
如图31所示,根据本实施方式的可变电容元件包括:配置有长方体构件的可变电容元件主体62,以及三个外部端子63a和三个外部端子63b。外部端子63a和63b在可变电容元件主体的侧面上形成为彼此分开。尽管未示出,通过堆叠图32中示出的两个内部电极67来配置可变电容元件主体62。
在本实施方式中,内部电极67包括:具有圆形形状的电极主体65;以及连接电极66,其连接到电极主体65,并且如图32所示的以相等的间隔形成在电极主体65的圆周方向上。其上形成内部电极67的介电层64的平面具有矩形形状。
此外,在本实施方式中,三个连接电极66的每一个形成为比电极主体65的直径更薄的带状,并且暴露在可变电容元件主体62的一侧。此外,当堆叠图32中示出的内部电极67与在其中图32中示出的内部电极67相对垂直于电极平面的轴旋转180度的状态中的内部电极67时,连接电极66形成为在堆叠方向上不彼此重叠。
在本实施方式中,可通过堆叠图32中示出的内部电极67和在其中图32中示出的内部电极67相对垂直于电极平面的轴旋转180度的状态中的内部电极67来配置可变电容元件主体。图33是示出当上方观察内部时的根据本实施方式的可变电容元件主体62的示图。
如图33所示,形成在堆叠的两个内部电极32上的总计六个连接电极66在堆叠方向中彼此不重叠。由于这个原因,在本实施方式中,在堆叠的连接电极66之间不形成电容,并且利用在堆叠方向上彼此重叠的电极主体65来配置电容器。随后,形成外部端子63a和63b,其连接到暴露在根据本实施方式的可变电容元件主体62的一侧的六个连接电极66,并且因此形成根据本实施方式的可变电容元件61。
在本实施方式中,通过增加连接到电极主体65的连接电极66的数量,可以提高在输入信号电压上的耐受电压。
此外,在本实施方式中,形成电容器的电极主体65具有圆形形状,并且连接到电极主体65的连接电极66在三个方向上以相等的间隔形成,并且因此可以增加内部电极67的对称性。因此,可以使在烘烤可变电容元件主体62时出现的残余应力朝向中心集中,并且可以改善电容器的电气特性。
此外,能够获得与在第一种实施方式中相同的效果。
[变形实例6-1]
图34示出了配置根据变形实例6-1的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。在图34中,与图32的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。在变形实例6-1中,内部电极70包括:圆形的电极主体65;以及三个连接电极69,其连接到电极主体65并且以相等的间隔形成在电极主体65的圆周方向上。介电层68的其上形成内部电极70的平面具有正方形形状。
此外,在变形实例6-1中,三个连接电极69的每一个形成为使得宽度从连接到电极主体65的一侧朝向暴露在可变电容元件主体的一侧的端部侧增加。此外,当堆叠图34中示出的内部电极70和在其中图32中示出的内部电极67相对垂直于电极平面的轴旋转180度的状态中的内部电极70,连接电极69形成为在堆叠方向上不彼此重叠。
在变形实例6-1中,可通过堆叠图34中示出的内部电极70和在其中图34中示出的内部电极70相对垂直于电极平面的轴旋转180度的状态中的内部电极70来配置可变电容元件主体。因此,形成在两个堆叠的内部电极70上的总计六个连接电极69暴露在侧面上,而在堆叠方向上不彼此重叠。此外,因为在堆叠方向上形成的连接电极69在堆叠方向上不重叠,所以堆叠的连接电极69之间不形成电容。因此,形成连接到暴露在可变电容元件主体的侧面上的六个连接电极69的外部端子,并且因此形成根据变形实例6-1的可变电容元件。
在变形实例6-1中,连接电极69形成为使其宽度朝向连接到外部端子的一侧增加。由于这个原因,与根据第六种实施方式的可变电容元件61相比,可提高耐受电压。此外,能够获得与在第六种实施方式中相同的效果。
[变形实例6-2]
图35示出了配置根据变形实例6-2的可变电容元件的介电层和内部电极的平面结构视图。在图35中,与图32的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。变形实例6-2与第六种实施方式的不同在于介电层的平面形状。
在变形实例6-2中,介电层71具有正六边形的平面形状。此外,三个连接电极66形成为以交替的方式暴露在正六边形的介电层71的侧面上。在变形实例6-2中,可通过堆叠图35中示出的内部电极67和在其中图35中示出的内部电极67相对垂直于电极平面的轴旋转180度的状态中的内部电极67来配置可变电容元件主体。随后,形成外部端子,其连接到暴露在可变电容元件主体的侧面的六个连接电极66,并且因此形成根据变形实例6-2的可变电容元件。此时,可变电容元件主体形成为其中横截面具有正六边形的柱形。
在根据变形实例6-2的可变电容元件中,内部电极67和可变电容元件主体的形状的对称性很高,可以进一步增加在烘烤可变电容元件主体时出现的残余应力,并且能够获得与在第六种实施方式中相同的效果。
上面已经结合其中堆叠的内部电极具有相同的形状的实例描述了根据第一至第六实施方式的可变电容元件和根据变形实例的可变电容元件。然而,本公开并不限于该实例,并且甚至当组合和堆叠不同形状的内部电极时,也获得由于残余应力的增加而引起的电气特性的改善的效果。当堆叠的内部电极的电极主体具有与在第一至第六实施方式中的相同的形状时,进一步改善了电气特性。
下面将描述通过组合和堆叠基于根据以上实施方式的内部电极的形状和介电层的平面形状的不同形状的内部电极所获得的可变电容元件的结构。将结合包括在内部电极的堆叠方向上串联的多个电容器的可变电容元件的实例描述以下实施方式。
<7.第七种实施方式>
图36A是示出根据本公开的第七种实施方式的可变电容元件81的示意性透视图,以及图36B是示出可变电容元件81的横截面结构视图。在下文中,稍后描述的内部电极的堆叠方向称为“z方向”,与堆叠方向垂直的可变电容元件81的一个方向称为“x方向”,并且与堆叠方向垂直的可变电容元件81的另一个方向称为“y方向”。此外,利用可变电容元件81的xy平面配置的一个平面称为“上表面”,并且利用xy平面配置的另一个平面称为“下表面”。此外,与可变电容元件1的上表面和下表面垂直的平面称为“侧表面”。
如图36A所示,根据本实施方式的可变电容元件1包括配置有具有正方形的xy平面的长方体构件的可变电容元件主体82以及六个外部端子(在下文中称为第一至第六外部端子83a至83f)。
第一外部端子83a形成在可变电容元件主体82的配置有yz平面的一个侧表面上,以及第六外部端子83f形成在可变电容元件主体82的配置有yz平面的另一个侧表面上。第二外部端子83b和第四外部端子83d在可变电容元件主体82的配置有xz平面的一个侧表面上形成为彼此分开,以及第三外部端子83c和第五外部端子83e在可变电容元件主体82的配置有xz平面的另一个侧表面上形成为彼此分开。此外,当在xy平面上观察时,第二外部端子83b和第三外部端子83c位于相反的角度处,以及第四外部端子83d和第五外部端子83e位于相反的角度处。
此外,第一外部端子83a至第六外部端子83f形成为在z方向上覆盖可变电容元件主体82的侧表面,并且延伸超出可变电容元件主体82的上表面和下表面。
如图36B所示,可变电容元件主体82包括介电层85和利用插入在其间的介电层85堆叠的六个内部电极88至93。在以下描述中,为方便起见,六个内部电极称为“第一至第六内部电极88至93”。通过按照从下表面到上表面的顺序堆叠第一内部电极88至第六内部电极93来配置根据本实施方式的可变电容元件主体82。此外,下部介电层86被堆叠为在第一内部电极88下方的层,而上部介电层87被堆叠为在第六内部电极93上方的层。
图37是示出当从长边方向中的一侧观察时的可变电容元件主体82的分解视图。此外,图38A是示出当从上方观察时的第一内部电极88的平面结构视图,以及图38B是示出当从一侧观察时的第一内部电极88的结构视图。此外,图39A是示出当从上方观察时的第二内部电极89的平面结构视图,以及图39B是示出当从一侧观察时的第二内部电极89的结构视图。此外,图40A是当示出当从上方观察时的第四内部电极91的平面结构视图,以及图40B是示出当从一侧观察时的第四内部电极91的结构视图。在图37至图40中,穿过介电层85和内部电极的中心(重心)的线由虚线表示。
如图37所示,可变电容元件主体2具有其中堆叠片状的介电层85的结构,在介电层85中,内部电极形成在一个表面上。形成为片状的每个介电层85具有正方形的平面形状,并且在可变电容元件主体82中,介电层85以其中形成内部电极的一侧面对上表面的状态来堆叠。
此外,在本实施方式中,在第一内部电极88的下方和六个内部电极93的上方形成不包括电极的多个介电层85,并且介电层85配置下部介电层86和上部介电层87。配置有多个介电层85的下部介电层86和上部介电层87能够防止电极暴露在可变电容元件主体82的上表面和下表面。
在本实施方式中,由于可变电容元件1配置为具有根据施加的电压而变化的电容,因此介电层85由铁电材料制成。与在第一种实施方式中相同的铁电材料可被用于本实施方式中。
如图38A和38B所示,第一内部电极88包括电极主体94和连接电极95。电极主体94具有正方形的平面形状,并且形成为具有比形成为片状的介电层85的面积大小(即,可变电容元件主体82的xy平面的面积大小)更小的面积大小并且不暴露在可变电容元件主体82的侧表面上。此外,电极主体94形成为使其重心与介电层85的中心对齐。
连接电极95形成为连接到在y方向上延伸的电极主体94的一侧并且暴露在可变电容元件主体82的侧表面上。连接电极95在x方向上的的宽度被设置为与电极主体94在x方向上的的宽度相同。暴露在可变电容元件主体82的侧表面上的连接电极95的端部电连接到第一外部端子83a。
如图39A和图39B所示,第二内部电极89包括电极主体96和连接电极97。电极主体96形成为具有与配置第一内部电极88的电极主体94相同的大小和形状,从而其中心与介电层85的中心对齐。
连接电极97形成为连接到在x方向上延伸的电极主体96的一侧并且暴露在可变电容元件主体82的侧表面上。连接电极97在y方向上的宽度被设置为充分地小于电极主体96在y方向上的宽度,并且连接电极97连接到电极主体96在y方向上的一侧的一个端部。暴露在可变电容元件主体82的侧表面上的连接电极97的端部电连接到第二外部端子83b。
如图40A和图40B所示,第四内部电极91包括电极主体98和连接电极99。电极主体98形成为具有与配置第一内部电极88的电极主体94相同的大小和形状,从而其重心与介电层85的中心对齐。
连接电极99形成为连接到在y方向上延伸的电极主体98的一侧并且暴露在可变电容元件主体82的侧表面上。此外,连接电极99在y方向上的宽度被设置为充分地小于电极主体98在y方向上的宽度,并且当在xy平面上观察时,连接电极99连接到在y方向上的电极主体98的一侧的另一端部以被布置为与第二内部电极89的连接电极97分开。暴露在可变电容元件主体82的侧表面上的连接电极99的端部电连接到第四外部端子83d。
第三内部电极90具有通过将图39A中示出的第二内部电极89相对与电极平面垂直的轴旋转180度所获得的结构,并且包括与第二内部电极89的那些相同的电极主体96和连接电极97。因此,当在xy平面上观察时,第三内部电极90的连接电极97形成在与第二内部电极89的连接电极97成斜对角的位置处。此外,暴露在可变电容元件主体82的侧表面上的第三内部电极90的连接电极97电连接到第三外部端子83c。
第五内部电极92具有通过将图40A中示出的第四内部电极91相对与电极平面垂直的轴旋转180度所获得的结构,并且包括与第四内部电极91的那些相同的电极主体98和连接电极99。因此,当在xy平面上观察时,第五内部电极92的连接电极99形成在与第四内部电极91的连接电极99成斜对角的位置处。此外,暴露在可变电容元件主体82的侧表面上的第五内部电极92的连接电极99电连接到第五外部端子83e。
第六内部电极93具有通过将图38A中示出的第一内部电极88相对与电极平面垂直的轴旋转180度所获得的结构,并且包括与第一内部电极88的那些相同的电极主体94和连接电极95。因此,当在xy平面上观察时,第六内部电极93的连接电极95形成在与第一内部电极88的连接电极95成斜对角的位置处。此外,暴露在可变电容元件主体82的侧表面上的第六内部电极93的连接电极95电连接到第六外部端子83f。
本实施方式的第一内部电极88至第六内部电极93可使用与在第一种实施方式中相同的材料形成。
根据本实施方式的可变电容元件81可通过与在第一种实施方式中相同的制造工序来形成。换句话说,根据本实施方式的可变电容元件81通过如下步骤来制造:通过以其中形成电极的一侧面对上表面的状态来堆叠其上形成相应内部电极的介电片并执行烘烤的工序来形成可变电容元件主体82;以及在侧表面的期望位置处形成外部端子。此外,在根据本实施方式的可变电容元件81中,第一内部电极88和第六内部电极93、第二内部电极89和第三内部电极90以及第四内部电极91和第五内部电极92具有相同的形状并且因此可使用相同的掩模来形成。
接着,将描述使用根据本实施方式的可变电容元件81的示例性电压控制电路。图41示出了电压控制电路的电路配置。例如,在图41中示出的电压控制电路200被布置在交变电流(AC)电源201与诸如整流电路的电路之间,并且将从AC电源201输入到诸如整流电路的AC电压(输入信号)调整为特定的电压值。图41的第一外部端子83a至第六外部端子83f与图36的第一外部端子83a至第六外部端子83f对应。
在本实施方式中,堆叠的第一内部电极88至第六内部电极93连接到不同的外部端子(第一外部端子83a至第六外部端子83f)。因此,第一电容器C1形成在第一内部电极88与第二内部电极89之间。此外,第二电容器C2形成在第二内部电极89与第三内部电极90之间。此外,第三电容器C3形成在第三内部电极90与第四内部电极91之间。此外,第四电容器C4形成在第四内部电极91与第五内部电极92之间。此外,第五电容器C5形成在第五内部电极92与第六内部电极93之间。此外,根据本实施方式的可变电容元件81是其中第一电容器C1至第五电容器C5依次串联的电路。
在本实施方式中,第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4用作可变电容电容器,以及第一电容器C1和第五电容器C5用作DC去除电容器。因此,可变电容元件81的第一外部端子83a连接到AC电源201的一个输出端子,并且第六外部端子83f连接到AC电源201的另一个输出端子。换句话说,包括第一电容器C1至第五电容器C5的串联电路并联到AC电源201。尽管未在图41中示出,输入从AC电源201施加的信号的诸如整流电路的电路并联在可变电容元件81的第一外部端子83a与第六外部端子83f之间。
此外,第二外部端子83b和第四外部端子83d通过DC去除电阻器203和205连接到控制电源202的负电极端子。此外,第三外部端子83c和第五外部端子83e通过DC去除电阻器204和206连接到控制电源202的正电极端子。换句话说,在根据本实施方式的可变电容元件81中,控制源202并联到第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4。此外,第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4的每一个的电容通过从控制电源202输入的直流(DC)信号(控制信号)来调整。
用作DC去除电容器的第一电容器C1和第五电容器C5以及三个DC去除电阻器被布置成成抑制在从控制电源202流出的DC偏置电流与从AC电源201流出的AC电流之间的干扰的影响。在本实施方式中,DC去除电感(线圈)可被用于代替DC去除电阻器。
在本实施方式中,配置每个电容器的内部电极和用于内部电极的介电层具有对称性高的形状。因此,获得了电气特性的改善(诸如可变电容元件81的电容可变率的改善和静电电容的改善)。
[变形实例7-1]
接着,将描述根据变形实例7-1的可变电容元件。根据变形实例7-1的可变电容元件具有与在图36A、图36B和图41中示出的第七种实施方式的那些相同的外观结构、横截面结构和电路结构,并且因此省略其说明和重复解释。
图42是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据变形实例7-1的可变电容元件的可变电容元件主体10的分解视图。在变形实例7-1中,使用用于制造第二内部电极89和第三内部电极90的掩模形成第四内部电极91和第五内部电极92。在图42中,与图37的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在变形实例7-1中,第四内部电极91具有通过将图39A中示出的第二内部电极89相对在x方向上的穿过电极主体96的重心并且与电极主体96的平面水平的轴旋转180度所获得的结构。换句话说,第四内部电极91具有通过相对在x方向上的轴反转图39A中示出的第二内部电极89所获得的结构。因此,当在xy平面上观察时,第四内部电极91的连接电极97被布置为与第二内部电极89的连接电极97分开。此外,与第七种实施方式类似,第四外部端子83d连接到第四内部电极91的连接电极97。
第五内部电极92具有通过将图39A中示出的第二内部电极89相对在y方向上的穿过电极主体96的重心的轴旋转180度并将其相对在x方向上的穿过电极主体96的重心的轴旋转180度而获得的结构。换句话说,变形实例7-1的第五内部电极92具有通过相对在y方向上的轴反转第七种实施方式的第三内部电极90所获得的结构。此外,与第七种实施方式类似,第五外部端子83e连接到第五内部电极92的连接电极97。
在变形实例7-1中,与图36的可变电容元件类似的可变电容元件81可通过如下步骤形成:使用相同的掩模形成第二内部电极89至第四内部电极91;以及在旋转和/或反转介电层的同时,堆叠其上形成相应的内部电极的片状的介电层。具体地,如图42所示,第一内部电极88至第三内部电极90以其中电极平面面对上表面的状态了堆叠,以及第四内部电极91至第六内部电极93以其中电极平面面对下表面的状态堆叠。此外,其上未形成电极的介电层85插入在其上形成第三内部电极90的介电层85与其上形成第四内部电极91的介电层85之间,并且因此介电层85形成在第三内部电极90与第四内部电极91之间。
由于如上所述地旋转和/或反转并随后堆叠使用相同掩模形成的第二内部电极89至第四内部电极91,因此相应的连接电极97可配置为暴露在可变电容元件主体的侧表面的不同位置处。此外,由于外部端子连接到连接电极97,所有可以给相应的内部电极供应不同的电势,并且与第七种实施方式类似,可以配置其中内部电极在堆叠方向上串联的电容器。
如上所述,在变形实例7-1中,由于第二内部电极89至第五内部电极92可使用相同的掩模来形成,因此可减少成本。此外,能够获得与在第七种实施方式中相同的效果。
[变形实例7-2]
接着,将描述根据变形实例7-2的可变电容元件。根据变形实例7-2的可变电容元件具有与在图36A、图36B和图41中示出的第七种实施方式的那些相同的外观结构、横截面结构和电路结构,并且因此省略其说明和重复的解释。
图43是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据变形实例7-1的可变电容元件的可变电容元件主体111的分解视图。在变形实例7-2中,应力控制单元100和101形成为在第一内部电极88下方的层以及在第六内部电极93上的层。在图43中,与图37的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复说明。
如图43所示,在变形实例7-2中,第一应力控制单元100形成为在第一内部电极88下方的层,以及第二应力控制单元101形成为在第六内部电极93上的层。
第一应力控制单元100配置有利用插入在其间的介电层85堆叠的多个第一内部电极88,并且配置第一应力控制单元100的第一内部电极88连接到第一外部端子83a,与配置第一电容器C1的第一内部电极88类似。因此,由于配置第一电容器C1的第一内部电极88和配置第一应力控制单元100的第一内部电极88具有相同的电势,因此在这些电极之间不形成电容器。此外,由于在第一应力控制单元100中形成的多个第一内部电极88具有相同电势,所以没有电容器形成在第一应力控制单元100中。
第二应力控制单元101配置有利用插入在其间的介电层85堆叠的多个第六内部电极93,并且配置第二应力控制单元101的第六内部电极93连接到第六外部端子83f,与配置第五电容器C5的第六内部电极93类似。因此,由于配置第五电容器C5的第六内部电极93和配置第二应力控制单元101的第六内部电极93具有相同的电势,因此在这些电极之间不形成电容器。此外,由于在第二应力控制单元101中形成的多个第六内部电极93具有相同电势,因此在第二应力控制单元101中不形成电容器。
在根据变形实例7-2的可变电容元件中,由于在烘烤时在电极材料与介电材料之间的收缩率的差异,在第一应力控制单元100和第二应力控制单元101中也出现残余应力。因此,由于残余应力通过第一应力控制单元100和第二应力控制单元101增加,因此与当未形成应力控制时相比,可以增加电容值和电容可变率。
此外,能够获得与在第七种实施方式中相同的效果。
<7.第八种实施方式>
图44A是示出根据本公开的第八种实施方式的可变电容元件121的示意性透视图,以及图44B是可变电容元件121的横截面结构视图。在图44A和图44B中,与图36A和图36B的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
如图44所示,根据本实施方式的可变电容元件121包括配置有具有正方形的xy平面的长方体构件的可变电容元件主体122和10个外部端子(在下文中称为“第一外部端子129a至第十外部端子129j”)。
第一外部端子129a至第十外部端子129j在可变电容元件主体122的四个侧表面上被布置成彼此分开。此外,当在xy平面上观察时,第一外部端子129a和第八外部端子129h、第二外部端子129b和第三外部端子129c以及第九外部端子129i和第十外部端子129j被布置在对应的位置处。此外,当在xy平面上观察时,第四外部端子129d和第七外部端子129g以及第五外部端子129e和第六外部端子129f被布置在对应的位置处。
此外,第一外部端子129a至第十外部端子129j形成为在z方向上覆盖可变电容元件主体122的侧表面,并且延伸超出可变电容元件122的上表面和下表面。
如图44B所示,可变电容元件主体122包括介电层85和利用插入在其间的介电层85堆叠的六个内部电极123至128。在以下描述中,为方便起见,三个内部电极被称为第一内部电极123至第六内部电极128。通过按照从下表面到上表面的顺序堆叠第一内部电极123至第六内部电极128来配置根据本实施方式的可变电容元件主体122。
图45是示出当从长边方向中的一侧观察时的可变电容元件主体122的分解视图。图46A是示出当从上方观察时的第一内部电极123的平面结构视图,以及图46B是示出当从一侧观察时的第一内部电极123的结构视图。图47A是示出当从上方观察时的第二内部电极124的平面结构视图,以及图47B是示出当从一侧观察时的第二内部电极124的结构视图。图48A是示出当从上方观察时的第四内部电极126的平面结构视图,以及图48B是示出当从一侧观察时的第四内部电极126的结构视图。在图45至图48中,穿过介电层85和相应内部电极的中心(重心)的线由虚线表示。
如图45所示,可变电容元件主体122具有其中堆叠其中内部电极形成在一侧的片状的介电层85的结构。形成为片状的相应介电层85具有正方形的平面形状,并且在可变电容元件主体122中,以其中形成内部电极的一侧面对上表面的状态来堆叠介电层85。
如图46A和图46B所示,第一内部电极123包括电极主体130和连接电极131。电极主体130具有圆形的平面形状,并且形成为具有比形成为片状的介电层85的面积大小(即,可变电容元件主体122的xy平面的面积大小)更小的面积大小,并且不暴露在可变电容元件主体122的侧表面上。此外,电极主体130形成为使其重心与介电层85的中心对齐。
三个连接电极131在电极主体130的圆周方向上以等间隔连接到电极主体130。此外,连接电极131的每一个形成为具有比形成为圆形的电极主体130的直径更小的宽度的带状。换句话说,在本实施方式中,第一内部电极123具有与图32中示出的第六实施方式的内部电极67相同的结构。
配置第一内部电极123的三个连接电极131暴露在可变电容元件主体122的侧表面处,并且连接到不同的外部端子,即,第一外部端子129a至第三外部端子129c。
如图47A和图48B所示,第二内部电极124包括电极主体132和连接电极133。电极主体132形成为具有与配置第一内部电极123的电极主体130相同的大小和形状,从而其重心与介电层85的中心对齐。
连接电极133连接到电极主体132,并且布置在穿过电极主体132的重心(中心)的直线上。此外,连接电极133形成为暴露在偏离可变电容元件主体122的利用xz平面配置的侧表面的中心的位置处。此外,连接电极133形成为具有比形成为圆形的电极主体132的直径更小的宽度的带状。换句话说,在本实施方式中,第二内部电极124具有与在图12中所示的变形实例2-2的内部电极20相同的结构。此外,配置第二内部电极124的连接电极133暴露在可变电容元件主体122的利用xy平面配置的一个侧表面上,并且其端部电连接到第四外部端子129d。
如图48A和图48B所示,第四内部电极126包括电极主体134和连接电极135。电极主体134形成为具有与配置第一内部电极123的电极主体130相同的大小和形状,从而其重心与介电层85的中心对齐。
连接电极135连接到电极主体134,并且布置在穿过电极主体134的重心(中心)的直线上。此外,连接电极135形成为暴露在偏离可变电容元件主体122的利用xz平面配置的侧表面的中心的位置处。此外,连接电极135形成为具有比形成为圆形的电极主体134的直径更小的宽度的带状。换句话说,在本实施方式中,第四内部电极126具有与第二内部电极124相同的结构以及与图12中所示的变形实例2-2的内部电极20相同的结构。
此外,在本实施方式中,第四内部电极126的连接电极135与第二内部电极124的连接电极133相对于y方向上的穿过电极主体134的重心的轴线性对称。此外,配置第四内部电极126的连接电极135暴露在可变电容元件主体122的利用xz平面配置的一个侧表面上,并且其端部电连接到第六外部端子129f。
第三内部电极125具有通过将图46A中示出的第二内部电极124相对在z方向上的穿过电极主体132的重心的轴旋转180度所获得的结构,并且包括与第二内部电极124的那些相同的电极主体132和连接电极133。因此,当在xy平面上观察时,第三内部电极125的连接电极133形成在与第二内部电极124的连接电极133成斜对角的位置处。此外,暴露在可变电容元件主体122的侧表面上的第三内部电极125的连接电极133电连接到第五外部端子129e。
第五内部电极127具有通过将图47A中示出的第四内部电极126相对在z方向上的穿过电极主体134的重心的轴旋转180度所获得的结构,并且包括与第四内部电极126的那些相同的电极主体134和连接电极135。因此,当在xy平面上观察时,第五内部电极127的连接电极135形成在与第四内部电极126的连接电极135成斜对角的位置处。此外,暴露在可变电容元件主体122的侧表面上的第五内部电极127的连接电极135电连接到第七外部端子129g。
第六内部电极128具有通过将图46A中示出的第一内部电极123相对在z方向上的穿过电极主体130的重心的的轴旋转180度所获得的结构,并且包括与第一内部电极123的那些相同的电极主体130和连接电极131。因此,当在xy平面上观察时,第六内部电极128的三个连接电极131形成在与第一内部电极123的三个连接电极131成斜对角的位置处。此外,暴露在可变电容元件主体122的侧表面上的第六内部电极128的三个连接电极131电连接到第八外部端子129h至第十外部端子129j。
本实施方式的第一内部电极123至第六内部电极128可使用与在第一种实施方式中相同的材料形成。
可通过与在第一种实施方式中相同的制造工序来制造根据本实施方式的可变电容元件121。换句话说,根据本实施方式的可变电容元件可通过如下步骤制造:通过以其上形成电极的一侧面对上表面的状态堆叠其上形成相应内部电极的介电片并执行烘烤的工序来形成可变电容元件主体;以及在侧表面的期望位置处形成外部端子。此外,在根据本实施方式的可变电容元件121中,第一内部电极123和第六内部电极128、第二内部电极124和第三内部电极125以及第四内部电极126和第五内部电极127具有相同的形状并且因此可使用相同的掩模来形成。
图49是示出当从上方观察内部时的根据本实施方式的可变电容元件121的第一内部电极123至第六内部电极128的结构视图。如图49所示,在本实施方式中,在第一内部电极123至第六内部电极128中的所有连接电极被布置为在堆叠方向上不重叠。因此在堆叠的连接电极之间不形成电容。
接着,将描述使用根据本实施方式的可变电容元件121的示例性电压控制电路。图50示出了电压控制电路207的电路结构。在图50中,与图41的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在本实施方式中,堆叠的第一内部电极123至第六内部电极128连接到不同的外部端子(第一外部端子129a至第十外部端子129j)。因此,第一电容器C1形成在第一内部电极123与第二内部电极124之间。此外,第二电容器C2形成在第二内部电极124与第三内部电极125之间。此外,第三电容器C3形成在第三内部电极125与第四内部电极126之间。此外,第四电容器C4形成在第四内部电极126与第五内部电极127之间。此外,第五电容器C5形成在第五内部电极127与第六内部电极128之间。此外,根据本实施方式的可变电容元件121是其中第一电容器C1至第五电容器C5依次串联的电路。
在本实施方式中,第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4被用作可变电容电容器,并且第一电容器C1和第五电容器C5用作DC去除电容器。因此,连接到第一内部电极123的第一外部端子129a至第三外部端子129c连接到AC电源201的一个输出端子。同时,连接到第六内部电极128的第八外部端子129h至第十外部端子129j连接到AC电源201的另一个输出端子。
此外,第四外部端子129d和第六外部端子129f通过DC去除电阻器203和205连接到控制电源202的负电极端子。此外,第五外部端子129e和第七外部端子129g通过DC去除电阻器204和206连接到控制电源202的正电极端子。换句话说,在根据本实施方式的可变电容元件121中,控制源202并联到第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4。此外,第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4的每一个的电容通过从控制电源202输入的DC信号(控制信号)来调节。
在本实施方式中,来自三个连接电极的AC电源的信号被输入到第一内部电极123和第六内部电极128。因此,提高了对从AC电源输入的信号的耐受电压。
此外,能够获得与在第七种实施方式中相同的效果。此外,类似于第七种实施方式的变形实例7-2,根据本实施方式的可变电容元件可被设置有应力控制单元。
[变形实例8-1]
接着,将描述根据变形实例8-1的可变电容元件。根据变形实例8-1的可变电容元件具有与在图44A、图44B和图50中示出的第八种实施方式的那些相同的外观结构、横截面结构和电路结构,并且因此省略其说明和重复的解释。
图51是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据变形实例8-1的可变电容元件的可变电容元件主体140的分解视图。在变形实例8-1中,使用用于制造第二内部电极124和第三内部电极125的掩模来形成第四内部电极126和第五内部电极127。在图51中,与图45的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在变形实例8-1中,第四内部电极126具有通过将图47A中示出的第二内部电极124相对在y方向上的穿过电极主体132的重心的轴旋转180度而获得的结构。换句话说,第四内部电极126具有通过相对在y方向上的轴反转图47A中示出的第二内部电极124所获得的结构。因此,当在xy平面上观察时,第四内部电极126的连接电极133被布置为与第二内部电极124的连接电极133分开。此外,与第八种实施方式类似,第六外部端子129f连接到第四内部电极126的连接电极133。
第五内部电极127具有通过将图47A中示出的第二内部电极124相对在y方向上的穿过电极主体132的重心的轴旋转180度并且将其相对在z方向上的穿过电极主体132的重心的轴旋转180度而获得的结构。换句话说,第五内部电极127具有通过相对在y方向上的轴反转第八种实施方式的第三内部电极125所获得的结构。此外,与第八种实施方式类似,第七外部端子129g连接到第五内部电极127的连接电极133。
在变形实例8-1中,与图44B的可变电容元件类似的可变电容元件121可通过如下步骤形成:使用相同的掩模形成第二内部电极124至第五内部电极127;以及在旋转和/或反转介电层的同时,堆叠其上形成相应内部电极的片状的介电层。具体地,如图51所示,以其中电极平面面对上表面的状态堆叠第一内部电极123至第三内部电极125,以及以其中电极平面面对下表面的状态堆叠第四内部电极126至第六内部电极128。此外,其上未形成电极的介电层85插入在其上形成第三内部电极125的介电层85与其上形成第四内部电极126的介电层85之间,并且因此介电层85形成在第三内部电极125与第四内部电极126之间。
如上所述,在变形实例8-1中,由于第二内部电极124至第五内部电极127可使用相同的掩模来形成,因此可减少成本。此外,能够获得与在第七种实施方式中相同的效果。
此外,与根据第七种实施方式的变形实例7-2的可变电容元件类似,根据变形实例8-1的可变电容元件可被设置有应力控制单元。
<9.第九种实施方式>
图52A是示出根据本公开的第九种实施方式的可变电容元件141的示意性透视图,以及图52B是可变电容元件141的横截面结构视图。根据本实施方式的可变电容元件141与根据第七种实施方式的可变电容元件121的不同在于第一内部电极144和第六内部电极149的结构。在图52A和图52B中,与图36A和图36B的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
如图52A所示,根据本实施方式的可变电容元件141包括配置有具有正方形的xy平面的长方体构件的可变电容元件主体142和八个外部端子(在下文中称为“第一外部端子143a至第八外部端子143h”)。
第一外部端子143a至第八外部端子143h在可变电容元件主体142四个侧表面上被布置成彼此分开。此外,当在xy平面上观察时,第一外部端子143a和第二外部端子143b、第三外部端子143c和第六外部端子143f、第四外部端子143d和第五外部端子143e以及第七外部端子143g和第八外部端子143h被布置在相对的位置处。
此外,第一外部端子143a至第八外部端子143h形成为在z方向上覆盖可变电容元件主体142的侧表面,并且延伸超出可变电容元件142的上表面和下表面。
如图52B所示,可变电容元件主体142包括介电层85和利用插入在其间的介电层85堆叠的六个内部电极。在以下描述中,为方便起见,六个内部电极被称为“第一至第六内部电极144至149”。通过按照从下表面到上表面的顺序堆叠第一内部电极144至第六内部电极149来配置根据本实施方式的可变电容元件主体142。
图53是示出当从长边方向中的一侧观察时的可变电容元件的分解视图。此外,图54A是示出当从上方观察时的第一内部电极144的平面结构视图,以及图54B是示出当从一侧观察时的第一内部电极144的结构视图。
如图54A和图54B所示,第一内部电极144包括电极主体150、两个连接电极151和虚拟电极152。电极主体150具有圆形的平面形状,并且形成为具有比形成为片状的介电层85的面积大小(即,可变电容元件主体142的xy平面的面积大小)更小的面积大小,并且不暴露在可变电容元件主体142的侧表面上。此外,电极主体150形成为使其重心与介电层85的中心对齐。
连接电极151和虚拟电极152几乎相等的间隔形成在电极主体150的圆周方向上。此外,两个连接电极151形成为暴露在可变电容元件主体142的相对的侧表面上。此外,虚设电极152朝向可变电容元件主体142的侧表面形成,但不暴露在侧表面上。此外,连接电极151和虚拟电极152形成为具有从电极主体150一侧向可变电容元件主体142的侧表面增加的宽度。此外,配置第一内部电极144的两个连接电极151的其中一个连接到第一外部端子143a,并且另一个连接到第二外部端子143b。
第六内部电极149具有通过将图54A中示出的第一内部电极144相对在z方向上的穿过电极主体150的重心的轴旋转180度所获得的结构,并且包括与第一内部电极144的那些相同的电极主体150、连接电极131和虚拟电极152。此外,暴露在可变电容元件主体142的侧表面上的第六内部电极149的两个连接电极151电连接到第七外部端子143g和第八外部端子143h。
此外,在本实施方式中,第二内部电极145至第五内部电极148具有与在第七种实施方式中的第二内部电极124至第五内部电极127相同的结构。换句话说,与如在图47A和47B中所示的第二内部电极124和第三内部电极125类似,第二内部电极145和第三内部电极146的每一个包括电极主体132和连接电极133。此外,第四内部电极147和第五内部电极148的每一个包括如在图48A和48B中所示的电极主体134和连接电极135。此外,第二内部电极145至第五内部电极148分别连接到第三外部端子143c至第六外部端子143f。
根据本实施方式的可变电容元件141可通过与在第一种实施方式中相同的制造工序来制造。换句话说,根据本实施方式的可变电容元件141通过如下步骤制造:通过以其上形成电极的一侧用作上表面的状态堆叠其上形成相应内部电极的介电片并执行烘烤的工序来形成可变电容元件主体142;以及在侧表面的期望的位置处形成外部端子。此外,在根据本实施方式的可变电容元件141中,第一内部电极144和第六内部电极149、第二内部电极145和第三内部电极146以及第四内部电极147和第五内部电极148具有相同的形状,并且因此可使用相同的掩模来形成。
图55是示出当从上方观察内侧时的根据本实施方式的可变电容元件141的第一内部电极144至第六内部电极149的结构视图。如图55所示,在本实施方式中,在第一内部电极144至第六内部电极149中的所有连接电极被布置为在堆叠方向上不重叠。因此在堆叠的连接电极之间不形成电容。
接着,将描述使用根据本实施方式的可变电容元件141的示例性电压控制电路。图56示出了电压控制电路208的电路结构。在图56中,与图41的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在本实施方式中,堆叠的第一内部电极144至第六内部电极149连接到不同的外部端子(第一外部端子143a至第八外部端子143h)。因此,第一电容器C1形成在第一内部电极144与第二内部电极145之间。此外,第二电容器C2形成在第二内部电极145与第三内部电极146之间。此外,第三电容器C3形成在第三内部电极146与第四内部电极147之间。此外,第四电容器C4形成在第四内部电极147与第五内部电极148之间。此外,第五电容器C5形成在第五内部电极148与第六内部电极149之间。此外,根据本实施方式的可变电容元件141是其中第一电容器C1至第五电容器C5依次串联的电路。
在本实施方式中,第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4用作可变电容电容器,并且第一电容器C1和第五电容器C5用作DC去除电容器。因此,连接到第一内部电极144的第一外部端子143a和第二外部端子143b连接到AC电源201的一个输出端子。同时,连接到第六内部电极149的第七外部端子143g和第八外部端子143h连接到AC电源201的另一个输出端子。
此外,第三外部端子143c和第五外部端子143e通过DC去除电阻器203和205连接到控制电源202的负电极端子。此外,第四外部端子143d和第六外部端子143f通过DC去除电阻器204和206连接到控制电源202的正电极端子。换句话说,在根据本实施方式的可变电容元件141中,控制源202并联到第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4。此外,第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4的每一个的电容通过从控制电源202输入的DC信号(控制信号)来调节。
在本实施方式中,来自两个连接电极的AC电源的信号被输入到第一内部电极144和第六内部电极149。因此,提高了对从AC电源输入的信号的耐受电压。此外,在本实施方式中,在第一内部电极144和第六内部电极149中,连接电极151的连接到外部端子的一侧具有宽的宽度。因此,在可变电容元件141中,可进一步提高耐受电压。此外,在第一内部电极144和第六内部电极149中,因为形成了虚拟电极152,因此提高了内部电极的对称性,并且因此提高了残余应力。
已经结合其中设置虚拟电极152的实例描述了本实施方式,但是与第六种实施方式类似,三个连接电极可形成为暴露在可变电容元件主体142的侧表面上并且连接到外部端子。在该情况下,由于连接到AC电源的外部电极的数量增加,因此可进一步提高耐受电压。
此外,与变形实例7-2类似,根据本实施方式的可变电容元件141可设置有应力控制单元。
[变形实例9-1]
接着,将描述根据变形实例9-1的可变电容元件。根据变形实例9-1的可变电容元件具有与在图52A、图52B和图56中示出的第九种实施方式的那些相同的外观结构、横截面结构和电路结构,并且因此省略其说明和重复的解释。
图57是示出当从长边方向中的一侧观察时的根据变形实例9-1的可变电容元件的可变电容元件主体153的分解视图。在变形实例9-1中,使用用于制造第二内部电极145和第三内部电极146的掩模来形成第四内部电极147和第五内部电极148。在图57中,与图53的那些部件对应的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的说明。
在变形实例9-1中,第四内部电极147具有通过将第二内部电极145相对在y方向上的穿过电极主体132的重心的轴旋转180度而获得的结构。换句话说,第二内部电极145具有通过相对在y方向上的轴反转第二内部电极145所获得的结构。因此,当在xy平面上观察时,第四内部电极147的连接电极133与第二内部电极145的连接电极133被布置为在相同的侧表面上彼此分开。此外,与第九种实施方式类似,第五外部端子143e连接到第四内部电极147的连接电极133。
第五内部电极148具有通过将第二内部电极145相对在y方向上的穿过电极主体132的重心的轴旋转180度并且将其相对在z方向上的穿过电极主体132的重心的轴上旋转180度而获得结构。换句话说,第五内部电极148具有通过相对在y方向上的轴反转第八种实施方式的第三内部电极146所获得的结构。此外,与第八种实施方式类似,第六外部端子143f连接到第五内部电极148的连接电极133。
在变形实例9-1中,与图52B的可变电容元件类似的可变电容元件153可通过如下步骤形成:使用相同的掩模形成第二内部电极145至第五内部电极148;以及在旋转和/或反转介电层的同时,堆叠其上形成形成相应内部电极的片状的介电层85。具体地,如图57所示,以其中电极平面面对上表面的状态堆叠第一内部电极144至第三内部电极146,以及以其中电极平面面对下表面的状态堆叠第四内部电极147至第六内部电极149。此外,其上未形成电极的介电层85插入在其上形成第三内部电极146的介电层85与其上形成第四内部电极147的介电层85之间,并且因此介电层85形成在第三内部电极146与第四内部电极147之间。
如上所述,在变形实例9-1中,由于第二内部电极145至第五内部电极148可使用相同的掩模来形成,因此可减少成本。此外,能够获得与在第八种实施方式中相同的效果。
此外,与变形实例7-2类似,根据变形实例9-1的可变电容元件可设置有应力控制单元。
同时,在第一种至第九种实施方式中,在每一个内部电极中,连接电极的连接到外部端子的端部宽度被设置为小于电极主体的宽度,但是连接电极的连接到外部端子的端部宽度可被适当地改变。例如,对于仅施加DC电压的电极,由于在连接电极中的高电阻是没有问题的,因此允许连接电极的宽度小于电极主体的宽度,但是对于流入AC电流的电极,优选地鉴于电阻,连接电极形成为具有大的宽度。此外,当残余应力由应力控制单元或多层堆叠的电极控制时,最外层的电极的连接电极可具有很大宽度。此外,作为减少连接电极的电极电阻的方法,存在增加电极的宽度的方法、减少长度的方法以及增加厚度的方法,但是可以通过组合这些方法采用优选的形式。
此外,已经结合作为电容元件的实例的其中电容根据所施加的电压而变化的可变电容描述了第一种实施方式到第九种实施方式,但是本公开不限于该实例。在第一种实施方式至第九种实施方式中描述的配置可被应用于其中无论输入信号的类型及其信号电平电容几乎不变化的电容元件(在下文中称为“恒定电容元件”),。
在该情况下,介电层由相对介电常数低的顺电材料制成。顺电材料的实例包括纸、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚苯乙烯、TiO2、MgTiO2、MgTiO3、SrMgTiO2、Ai2O3和Ta2O5。恒定电容元件可通过与第一种实施方式的可变电容元件相同的方法来制造。
此外,适于本公开的静电电容元件的电容C(F)还取决于使用频率f(Hz)。本公开适于其中阻抗Z(欧姆)(Z=1/2πfc)是2欧姆或更多、优选地是15欧姆或更多以及更优选地是100欧姆或更多的具有电容C(F)的电容元件。
<10.第十实施方式:谐振电路>
接着,将描述根据本发明的第十种实施方式的谐振电路。本实施方式是其中本发明的电容元件应用到谐振电路的实例,并且特别地是其中应用第一种实施方式的可变电容元件1的实例。此外,在本实施方式中,谐振电路用于非接触IC卡。
图58是示出使用本实施方式的谐振电路的非接触IC卡530的接收系统电路的方框结构视图。在本实施方式中,为了简化说明,未示出信号发射系统(调制系统)电路单元。发射系统电路单元具有与现有技术的非接触IC卡相同的结构。
如图58所示,非接触IC卡包括接收单元531(天线)、整流单元532以及信号处理单元533。
接收单元531配置有包括谐振线圈534和谐振电容器535的谐振电路,并且从非接触IC卡530的R/W(未示出)发送的信号由谐振电路接收。在图58中,谐振线圈534被分成电感组件534a(L)和电阻组件534b(r:大约几欧姆)。
谐振电容器535被配置为使电容Co的电容器535a与其中电容Cv根据所接收的信号的电压值(接收电压值)而变化的可变电容元件1并联。换句话说,在本实施方式中,可变电容元件1连接到现有技术的天线(包括谐振线圈534和电容器535a的谐振电路)。
作为电容器535a,与现有技术的天线类似,使用由顺电材料形成的电容器。由顺电材料形成的电容器535a的相对介电常数很低,并且无论输入电压的类型(AC或DC)及其电压值,其具有几乎不变化的电容。因此,电容器535a在输入信号上具有非常稳定的特性。在现有技术的天线中,为了防止天线的谐振频率偏离,使用在输入信号上具有高稳定性的顺电材料形成的电容器。
此外,在实际电路中,存在由在信号处理单元533中的集成电路的输入端子的寄生电容引起的谐振线圈534的电感组件L中的变化或接收单元531的电容变化(大约几个pF),并且变化量根据每个非接触IC卡530而不同。在这方面,在本实施方式中,为了抑制(校正)这种影响,通过调整电容器535a的电极图案来适当地调节电容Co。
整流单元532配置有包括整流二极管536和整流电容器537的半波整流电路、将由接收单元531接收的AC电压整流为DC电流并输出DC电压。
信号处理单元533主要配置有半导体器件的集成电路(大规模集成(LSI)),并解调由接收单元531接收的AC信号。在信号处理单元533中的LSI由从整流单元532供应的DC电压来驱动。此外,在现有技术的非接触IC卡中使用的LSI可被用作LSI。
在本实施方式中,在用于接收单元的可变电容元件1中,堆叠的内部电极的中心(重心)被布置在堆叠方向上的直线上,并且因此获得很大的残余应力。因此,改善了电气特性,并且以低电压获得很大的可变宽度。此外,由于随着可变宽度增加,在谐振电容器上的变化负载减少,因此当谐振电容器的介电层在厚度上增加时,耐受电压提高,并且因此可以处理大的AC电压。
在本实施方式中,作为谐振电路的可变电容元件,使用了第一种实施方式的可变电容元件1,但是可使用第二种实施方式的可变电容元件。
此外,本技术还可配置为如下。
(1)一种静电电容元件,包括:
介电层;
电容元件主体,被配置为包括利用插入在其间的介电层形成的至少一对内部电极;以及
外部端子,被配置为形成在电容元件主体的侧表面上,并且电连接到内部电极,
其中,由于在介电层与内部电极之间的线性膨胀系数中的差异而出现的应力集中在利用介电层和其间插入介电层的一对内部电极配置的电容器的中心。
(2)根据(1)所述的静电电容元件,
其中,内部电极包括配置电容器的电极主体和连接到电极主体并连接到外部端子的连接电极,并且
其中,配置电容器的至少一个内部电极的电极主体的平面形状是圆形。
(3)根据(1)或(2)所述的静电电容元件,
其中,连接到外部端子的连接电极的端部宽度是电极主体的直径的四分之一或更小。
(4)根据(1)到(3)中任一项所述的静电电容元件,
其中,与其上形成内部电极的电容元件主体的平面平行的平面的形状是圆形。
(5)根据(1)到(4)中任一项所述的静电电容元件,
其中,电容元件主体的形状是圆柱形。
(6)根据(1)到(5)中任一项所述的静电电容元件,
其中,内部电极包括配置电容器的电极主体和连接到电极主体并连接到外部端子的连接电极,并且
配置电容器的至少一个内部电极的电极主体的平面形状是椭圆形。
(7)根据(1)到(5)中任一项所述的静电电容元件,
其中,内部电极包括配置电容器的电极主体和连接到电极主体并连接到外部端子的连接电极,并且
其中,配置电容器的至少一个内部电极的电极主体的平面形状是正五边形或更高阶的多边形。
(8)根据(1)到(7)中任一项所述的静电电容元件,
其中,内部电极包括:配置电容器的电极主体;连接电极,连接到电极主体并连接到外部端子;以及浮置电极,既不连接到电极主体也不连接到外部端子。
(9)根据(1)到(7)中任一项所述的静电电容元件,
其中,内部电极包括配置电容器的电极主体和连接到电极主体并连接到外部端子的多个连接电极。
(10)根据(9)所述的静电电容元件,
其中,电极主体形成为圆形,并且多个连接电极以相等的间隔形成在电极主体的圆周方向上。
(11)根据(1)到(3)中任一项所述的静电电容元件,
其中,电容元件主体的形状是圆柱形。
(12)根据(1)到(3)中任一项所述的静电电容元件,
其中,电容元件主体的形状是具有正方形的横截面的柱形。
(13)根据(1)到(3)中任一项所述的静电电容元件,
其中,电容元件主体的形状是具有椭圆形的横截面的柱形。
(14)根据(1)到(3)中任一项所述的静电电容元件,
其中,电容元件主体的形状是具有多边形的横截面的柱形。
(15)根据(1)到(3)中任一项所述的静电电容元件,
其中,电容元件主体的形状是具有正多边形的横截面的柱形。
(16)根据(1)到(15)中任一项所述的静电电容元件,
其中,其上形成内部电极的电容元件主体的平面的形状与内部电极的电极主体的形状相同。
(17)根据(1)所述的静电电容元件,
其中,其上形成内部电极的电容元件主体的平面的形状和内部电极的电极主体的形状是圆形。
(18)根据(1)到(17)中任一项所述的静电电容元件,
其中,多个内部电极利用插入在其间的介电层来堆叠,并且由多个内部电极形成的多个电容器串联在内部电极的堆叠方向上。
(19)根据(18)所述的静电电容元件,
其中,堆叠的内部电极的每一个包括配置电容器的电极主体和连接到电极主体并连接到外部端子的多个连接电极,并且
内部电极的电极主体具有相同的形状,并且内部电极的电极主体的重心被布置在堆叠方向上的直线上。
(20)一种谐振电路,包括:
谐振电容器,被配置为包括静电电容器元件,所述谐振电容器包括,
介电层,
电容元件主体,被配置为包括利用插入在其间的介电层形成的至少一对内部电极,以及
外部端子,被配置为形成在电容元件主体的侧表面上,并且电连
接到内部电极;以及
谐振线圈,被配置为连接到谐振电容器,
其中,由于在介电层与内部电极之间的线性膨胀系数中的差异而出现的应力集中在利用介电层和其间插入介电层的一对内部电极配置的电容器的中心。

Claims (20)

1.一种静电电容元件,包括:
介电层;
电容元件主体,被配置为包括利用插入在其间的所述介电层形成的至少一对内部电极;以及
外部端子,被配置为形成在所述电容元件主体的侧表面上,并且电连接到所述内部电极,
其中,由于在所述介电层与所述内部电极之间的线性膨胀系数的差异而出现的应力集中在利用所述介电层和其间插入所述介电层的所述一对电极配置的电容器的中心。
2.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述内部电极包括配置电容器的电极主体和连接到所述电极主体并连接到所述外部端子的连接电极,并且
其中,配置所述电容器的至少一个内部电极的电极主体的平面形状是圆形。
3.根据权利要求2所述的静电电容元件,
其中,连接到所述连接电极的外部端子的端部的宽度是电极主体的直径的四分之一或更小。
4.根据权利要求3所述的静电电容元件,
其中,与其上形成所述内部电极的所述电容元件主体的平面平行的平面的形状是圆形。
5.根据权利要求4所述的静电电容元件,
其中,所述电容元件主体的形状是圆柱形。
6.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述内部电极包括配置电容器的电极主体和连接到所述电极主体并连接到所述外部端子的连接电极,并且
配置所述电容器的至少一个内部电极的电极主体的平面形状是椭圆形。
7.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述内部电极包括配置电容器的电极主体和连接到所述电极主体并且连接到所述外部端子的连接电极,并且
其中,配置所述电容器的至少一个内部电极的电极主体的平面形状是正五边形或更高阶的多边形。
8.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述内部电极包括:配置电容器的电极主体;连接电极,连接到所述电极主体并连接到所述外部端子;以及浮置电极,既不连接到所述电极主体也不连接到所述外部端子。
9.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述内部电极包括配置电容器的电极主体和连接到所述电极主体并连接到所述外部端子的多个连接电极。
10.根据权利要求9所述的静电电容元件,
其中,所述电极主体形成为圆形,并且所述多个连接电极以相等的间隔形成在所述电极主体的圆周方向上。
11.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述电容元件主体的形状是圆柱形。
12.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述电容元件主体的形状是具有正方形的截面的柱形。
13.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述电容元件主体的形状是具有椭圆形的截面的柱形。
14.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述电容元件主体的形状是具有多边形的截面的柱形。
15.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述电容元件主体的形状是具有正多边形的截面的柱形。
16.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,其上形成所述内部电极的所述电容元件主体的平面的形状与所述内部电极的电极主体的形状相同。
17.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,其上形成所述内部电极的所述电容元件主体的平面的形状和所述内部电极的电极主体的形状是圆形。
18.根据权利要求1所述的静电电容元件,
其中,所述多个内部电极利用介电层来堆叠,并且由所述多个内部电极形成的多个电容器串联连接在所述内部电极的堆叠方向上。
19.根据权利要求18所述的静电电容元件,
其中,所堆叠的内部电极的每一个包括配置电容器的电极主体和连接到所述电极主体并连接到所述外部端子的多个连接电极,并且
所述内部电极的所述电极主体具有相同的形状,并且所述内部电极的所述电极主体的重心被布置在堆叠方向上的直线上。
20.一种谐振电路,包括:
谐振电容器,被配置为包括静电电容器元件,所述谐振电容器包括,
介电层,
电容元件主体,被配置为包括利用插入在其间的所述介电层形成的至少一对内部电极,以及
外部端子,被配置为形成在所述电容元件主体的侧表面上并且电连接到所述内部电极;以及
谐振线圈,被配置为连接到所述谐振电容器,
其中,由于在所述介电层与所述内部电极之间的线性膨胀系数的差异而出现的应力集中在利用所述介电层和其间插入所述介电层的所述一对内部电极配置的电容器的中心。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10083797B2 (en) * 2013-08-08 2018-09-25 Dexerials Corporation Variable capacitance circuit, variable capacitance device, and resonance circuit and communication apparatus using the same
JP2014239203A (ja) * 2014-01-31 2014-12-18 株式会社村田製作所 電子部品及び電子部品の実装構造体
EP3189538B1 (en) * 2014-09-04 2019-01-09 Comet AG Variable power capacitor for rf power applications
US10431388B2 (en) * 2015-12-08 2019-10-01 Avx Corporation Voltage tunable multilayer capacitor
JP2020533794A (ja) 2017-09-08 2020-11-19 エイブイエックス コーポレイション 高電圧同調可能積層コンデンサ
DE112018005239T5 (de) 2017-10-02 2020-06-18 Avx Corporation Abstimmbarer Mehrschichtkondensator mit hoher Kapazität und Array
CN113196428B (zh) 2018-12-26 2022-12-13 京瓷Avx元器件公司 用于控制电压可调多层电容器的系统和方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2437212A (en) * 1942-12-23 1948-03-02 Frederic D Schottland Electric condenser and method for making the same
US2903634A (en) * 1954-09-22 1959-09-08 Acf Ind Inc Printed capacitor
JPS5252501A (en) * 1975-10-25 1977-04-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Frequency variable tuning circuit
JPS6127327U (ja) * 1984-07-25 1986-02-18 東北金属工業株式会社 積層セラミツク部品
JPS62281319A (ja) * 1986-05-29 1987-12-07 日本電気株式会社 可変コンデンサ
JPS63117416A (ja) * 1986-11-06 1988-05-21 株式会社村田製作所 積層形多端子電子部品
JP3548883B2 (ja) * 1998-03-06 2004-07-28 株式会社村田製作所 セラミック電子部品の製造方法
JP2000164451A (ja) * 1998-11-30 2000-06-16 Kyocera Corp 積層セラミックコンデンサ
US6760215B2 (en) * 2001-05-25 2004-07-06 Daniel F. Devoe Capacitor with high voltage breakdown threshold
JP4003437B2 (ja) * 2001-11-05 2007-11-07 株式会社村田製作所 積層セラミック電子部品の製造方法
JP4475234B2 (ja) * 2003-11-21 2010-06-09 Tdk株式会社 積層型セラミックコンデンサ
JP2008053278A (ja) * 2006-08-22 2008-03-06 Murata Mfg Co Ltd 積層コンデンサ
JP4702395B2 (ja) * 2008-05-20 2011-06-15 ソニー株式会社 表示装置および電子機器
US8446705B2 (en) * 2008-08-18 2013-05-21 Avx Corporation Ultra broadband capacitor
JP2010199269A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Kyocera Corp コンデンサおよびコンデンサモジュール
CN105074853A (zh) * 2013-02-14 2015-11-18 株式会社村田制作所 陶瓷电子元器件及其制造方法

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