JPH06310369A

JPH06310369A - トリミングコンデンサ

Info

Publication number: JPH06310369A
Application number: JP10131193A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Nakamura; 成男中村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】誘電体基板の表面に形成した第１のコンデン
サ電極の切断領域に、対向距離が異なる複数のコンデン
サ電極を形成し、複数種類の容量の変化が得られる、容
量調整が簡単となり、また、容量調整範囲が広いトリミ
ングコンデンサを提供する。【構成】複数の誘電体層１ａ〜１ｃを積層して成る誘電
体基板１の表面に、導体膜の除去手段により除去・切断
される第１のコンデンサ電極２１と、第１のコンデンサ
電極２１と対向し、且つ夫々異なる誘電体層１ａ〜１ｃ
間に配置された複数の第２のコンデンサ電極２２、２３
とから成るとともに、各複数のコンデンサ電極２２、２
３は、第１のコンデンサ電極２１の除去・切断される領
域、例えば櫛歯電極２１ａ〜２１ｄに直接対向している
トリミングコンデンサである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２種類以上の変化量で容
量成分を調整可能なトリミングコンデンサに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来例、トリミングコンデンサは、図５
（ａ）に示すように、誘電体基板４１の表面に櫛歯状の
導体膜（櫛歯電極）４２ａ〜４２ｄを有する第１のコン
デンサ電極４２を形成し、また、誘電体基板４１の裏面
に矩形状の導体膜から成る第２のコンデンサ電極４３を
形成していた。これにより、図５（ｂ）に示すように、
第１コンデンサ電極４２と第２のコンデンサ電極４３と
の間に、両電極４２、４３の対向面積、誘電体材料の比
誘電率、誘電体基板４１の厚みによって決まる所定容量
が導出されることになる。

【０００３】そして、レーザー、サンドブラスト、機械
的な応力による導体膜除去手段により、第１のコンデン
サ電極４２を構成する櫛歯電極４２ａ〜４２ｄ部分を所
定量除去することにより、第１のコンデンサ電極４２と
第２コンデンサ電極４３との対向面積が減少して、容量
が減少することになる。

【０００４】図６は、櫛歯電極４２ａ〜４２ｄ部分の１
本当りの切断による静電容量の変化を示す図であり、直
線的に容量を調整することが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】一般に第１のコンデ
ンサ電極４２と第２のコンデンサ電極４３の間に誘電体
材料を挟んで、静電容量を形成する場合、製造コストの
安価な厚膜印刷法を用いてつくられるが、厚膜印刷で形
成されるコンデンサは印刷、焼成の工程を経るため、必
ずしも所期の容量になるとは限らない。そのため、焼成
後に容量調整のためトリミングが必要であった。その
際、容量を大きく調整したい場合は櫛歯電極４２ａ〜４
２ｄの付け根の部分から切断し、微調したい場合は櫛歯
電極４２ａ〜４２ｄの先端部を切断することにより、粗
調整と微調整を行ってきたが、厚膜印刷のずれによって
トリミング容量がばらつき易く切断位置の目安がないた
めにトリミング作業に手間がかかり調整が困難であっ
た。

【０００６】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、第１のコンデンサ電極の切断
領域に、対向距離が異なる複数のコンデンサ電極を形成
し、複数種類の容量の変化が得られる、容量調整が簡単
となり、また、容量調整範囲が広いトリミングコンデン
サを提供することになる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の誘電体
層を積層して成る誘電体基板の表面に、少なくとも１つ
のトリミング領域を有する第１のコンデンサ電極を、異
なる誘電体層間に複数のコンデンサ電極を夫々設けて成
り、各複数のコンデンサ電極は、第１のコンデンサ電極
の各トリミング領域に対向していることを特徴とするト
リミングコンデンサである。

【０００８】

【作用】以上のように、表層に形成した第１のコンデン
サ電極と、異なる誘電体層間に形成した複数の第２の
コンデンサ電極とでは、第１のコンデンサ電極に対して
第２のコンデンサ電極の距離が夫々異なるため、従来と
同様のトリミング方法にて第１のコンデンサ電極を切断
することにより、例えば第１のコンデンサ電極に近い側
の第２のコンデンサ電極と対向する部位を切断・除去す
ることにより、大きな容量の変化が得られ、また、第１
のコンデンサ電極に遠い側の第２のコンデンサ電極と対
向する部位を切断・除去することにより、小さな容量の
変化が得られ、結局、容量の粗調整と微調整をできるこ
とになる。

【０００９】例えば、誘電体材料が同一であり、また各
誘電体層の厚みが一定であれば、第１のコンデンサ電極
に近い側の第２のコンデンサ電極を３層の誘電体基板の
の中間に配置し、第１のコンデンサ電極に遠い側の第２
のコンデンサ電極を誘電体基板の裏面に配置した場合、
第１のコンデンサ電極と近い側の第２のコンデンサ電極
との間では、Ｃ₁＝εｓ／ｄという容量が、第１のコン
デンサ電極と遠い側の第２のコンデンサ電極との間で
は、Ｃ₂＝εｓ／２ｄという容量が得られ、夫々の対向
部分の切断により、変化の傾きがｋと、ｋ／２の種類が
得られることになる。

【００１０】従って、誘電体層の層数を増やすことによ
り、櫛歯１本当りのトリミング容量を数種類得ることが
できる。また、櫛歯電極の面積変えてトリミング容量を
変えるよりも面積的に小型化できる。さらに、粗調整と
微調整が独立しているので容量変化幅が大きく、精度も
高いトリミングコンデンサとなる。

【００１１】

【実施例】本発明のトリミグコンデンサを図面に基づい
て説明する。

【００１２】図１（ａ）は、本発明のトリミグコンデン
サの外観斜視図であり、図１（ｂ）はその断面図であ
り、図２はその分解斜視図である。

【００１３】図において、１は誘電体基板であり、２１
は第１のコンデンサ電極、２２は、第１のコンデンサ電
極に近い側の第２のコンデンサ電極であり、２３は、第
１のコンデンサ電極に遠い側の第２のコンデンサ電極
（以下、第３のコンデンサ電極という）である。

【００１４】誘電体基板１は、所定誘電率εの誘電体材
料、所定厚みｄの誘電体層が、例えば３層（１ａ〜１
ｃ）積層されて構成されている。

【００１５】また、誘電体基板１の表面、即ち誘電体層
１ａ上に複数の櫛歯電極２１ａ〜２１ｄを有する第１の
コンデンサ電極２１が形成されている。

【００１６】また、誘電体基板１の内部、即ち誘電体層
１ａと誘電体層１ｂとの間には、矩形状の第２のコンデ
ンサ電極２２が形成されており、誘電体基板１の内部、
即ち誘電体層１ｂと誘電体層１ｃとの間には、矩形状の
第３のコンデンサ電極２３が形成されている。第２のコ
ンデンサ電極２２と、第３のコンデンサ電極２３との形
成位置が異なり、第１のコンデンサ電極２１と、第２及
び第３のコンデンサ電極２２、２３が距離は夫々異なる
ものの、互いに対向してするように配置されている。特
に、第１のコンデンサ電極２１の切断・除去される櫛歯
電極部分には、第２のコンデンサ電極２２、第３のコン
デンサ電極２３がそれぞれ対向している。

【００１７】また、誘電体基板１の端面には、第２のコ
ンデンサ電極２２、第３のコンデンサ電極を導出するた
めの端子電極２４が形成されている。

【００１８】このようなトリマーコンデンサにおいて
は、所望容量よりも、若干大きな容量値が導出できるよ
うに予め設定しておき、その後、第１のコンデンサ電極
２１の櫛歯電極２１ａ〜２１ｄの所定数本を櫛歯電極２
１ａ〜２１ｄの根本部分から切断する。

【００１９】例えば、４本の櫛歯電極２１ａ〜２１ｄの
内、櫛歯電極２１ａ、２１ｂが、第２のコンデンサ電極
２２と対向しており、櫛歯電極２１ｃ、２１ｄが、第３
のコンデンサ電極２３と対向している場合、櫛歯電極２
１ａ、２１ｂの何れか、または全部を切断した時、第１
のコンデンサ電極２１と第２のコンデンサ電極２２と対
向面積が減少して、比較的大きな容量の変化が発生し、
また、櫛歯電極２１ｃ、２１ｄの何れか、または全部を
切断した時、第１のコンデンサ電極２１と第３のコンデ
ンサ電極２３と対向面積が減少して、比較的小さな容量
変化が発生することになる。尚、この容量値は、第１の
コンデンサ電極２１と端子電極２４との間より導出され
る。

【００２０】このような変化は、図３に示すような容量
変化の傾きとなる。図において、傾きの大きな実線Ａ部
分においては、第１のコンデンサ電極２１の櫛歯電極の
うち、第１のコンデンサ電極に近い側である第２のコン
デンサ電極２２との対向する櫛歯電極、例えば２ａ、２
ｂを切断した時に得られる特性であり、傾きの小さい点
線Ｂ部分においては、第１のコンデンサ電極２１の櫛歯
電極のうち、第１のコンデンサ電極に遠い側である第２
のコンデンサ電極２３との対向する櫛歯電極、例えば２
ｃ、２ｄを切断した時に得られる特性である。ここで、
第１のコンデンサ電極２１と第２のコンデンサ電極２２
との間で発生する容量Ｃ₁は、Ｃ₁＝εｓ／ｄ（ε：誘
電体材料の誘電率、ｓ：対向面積、ｄ：電極間の対向距
離）であり、第１のコンデンサ電極２１と第３のコンデ
ンサ電極２２との間で発生する容量Ｃ₁は、Ｃ₂＝εｓ
／２ｄ（ε：誘電体材料の誘電率、ｓ：対向面積、ｄ：
電極間の対向距離）であるため、線Ｂの傾きは、線Ａの
１／２となる。

【００２１】このようなトリミングコンデンサは、例え
ば以下のような製造方法で製造される。

【００２２】まず、誘電体層１ａ〜１ｃとなる３枚の誘
電体グリーンシートを用意し、誘電体層１ｂとなるグリ
ーンシート上には、第２のコンデンサ電極２２となる導
体膜を印刷し、また誘電体層１ｃとなるグリーンシート
上に、第３のコンデンサ電極２３となる導体膜を印刷す
る。

【００２３】次に、夫々の３枚の誘電体層１ａ〜１ｃを
積層して、熱圧着を行い、所定形状に裁断する。

【００２４】次に、各層の誘電体グリーンシート、及び
導体膜を一体的に焼結を行う。その後、焼結した誘電体
基板１の表面に、導電性ペーストを用いて、第１のコン
デンサ電極２１となる導体膜を、また、基板１端面に第
２のコンデンサ電極２２と第３のコンデンサ電極２３と
を導通するための端子電極２４となる導体膜を夫々印刷
形成し、焼きつけを行うことにより形成される。

【００２５】このように形成されたトリミングコンデン
サにおいて、第１のコンデンサ電極２１と端子電極２４
に夫々測定器の測定用プローブを接触させながら、その
間の容量値を測定し、第１のコンデンサ電極２１を構成
する櫛歯電極２１ａ〜２１ｄの任意の櫛歯電極を切断す
ることにより、所定容量値に調整する。

【００２６】以上のように、本発明では、第１のコンデ
ンサ電極２１に対して、対向距離の異なる第２のコンデ
ンサ電極２２及び第３のコンデンサ電極２３を有してい
るため、夫々のコンデンサ電極２２、２３に対向する櫛
歯電極２１ａ〜２１ｄを切断することにより、２種類の
容量調整、粗調整及び微調整が可能となり、このため、
容量調整範囲が広がり、また、粗調整と微調整とを組み
合わせることにより、容量調整範囲内で細かな容量の設
定が可能となる。

【００２７】尚、上述の実施例においては、第１のコン
デンサ電極２１に対向する他のコンデンサ電極として、
近い側のコンデンサ電極２２と遠い側のコンデンサ電極
２３との２種類のコンデンサ電極とで説明したが、誘電
体層の積層数を増加して、同時に、第１のコンデンサ電
極２１と夫々距離が異なる対向するコンデンサ電極を複
数形成することにより、容量変化の傾きの種類が増加し
て、より精度の高い容量調整が可能となる。

【００２８】また、本実施例においては、第２のコンデ
ンサ電極２２及び第３のコンデンサ電極２３が夫々誘電
体基板１内に配置されているが、例えば誘電体層１ｃを
省略して、誘電体基板１の裏面側に第３のコンデンサ電
極２３を焼成された基板１の裏面に印刷・焼きつけによ
り形成しても構わない。

【００２９】さらに、上述の実施例では、第２のコンデ
ンサ電極２２と第３のコンデンサ２３とを端子電極２４
にらって接続しているが、その接続構造は、端子電極２
４に限らず、誘電体層１ｂの厚みを貫くビアホール導体
を用いても構わない。そして、誘電体基板１の表面側に
端子を導出する場合には、さらに、誘電体層１ａにもビ
アホール導体を形成し、また、誘電体基板１の裏面側に
端子を導出する場合には、第１のコンデンサ電極２１か
ら延びるビアホール導体及び、第２及び第３のコンデン
サ電極２２、２３とを接続したビアホール導体を夫々基
板１の裏面に導出するなどしても構わない。

【００３０】このようなトリミングコンデンサは、例え
ば高周波発振回路の周波数調整部分に使用される。

【００３１】図４は、高周波用発振器の回路図であり、
図中点線部分のＸは、マイクロストリップ線路ＳＬ₁、
ＳＬ₂バリキャップダイオードＣｖ、トリマーコンデン
サＣＴ、コンデンサＣ₁〜Ｃ₂から成る共振回路部であ
り、Ｙは、トランジスタＱ₁、抵抗Ｒ₃、コンデンサＣ
₄〜Ｃ₆から成る負性抵抗回路部であり、Ｚはトランジ
スタＱ₂、マイクロストリップ線路ＳＬ₃、抵抗Ｒ₁〜
Ｒ₂、Ｒ₄、コンデンサＣ₇〜Ｃ₁₀から成る増幅回路部
である。

【００３２】このような高周波発振装置において、制御
端子ＶＴより所定電圧が印加されると、マイクロストリ
ップ線路ＳＬ₁、バリキャップダイオードＣｖ、トリマ
ーコンデンサＣＴ、コンデンサＣ₁〜Ｃ₂から成る共振
回路の容量成分が変化して、共振周波数が変動する。こ
れによって、負性抵抗回路部ＹのトランジスタＱ₁とコ
ンデンサＣ₅の間の帰還信号が共振周波数に対応して、
その信号が増幅回路部Ｚによって増幅して、出力端子Ｒ
ＦＯＵＴより導出される。

【００３３】本発明のトリミングコンデンサは、図４中
の例えば、トリマーコンデンサＣＴに相当し、この容量
を調整することにより、共振回路部Ｘの共振周波数、即
ち発振装置の発振周波数を調整する。

【００３４】従って、複数種類、例えば２種類の容量変
化の係数を有する本発明のトリミングコンデンサを高周
波発振装置に適用する場合、あらかじめ発振周波数を所
期の周波数よりも低い周波数に設定し、トリミングコン
デンサで容量を減少調整することにより、発振周波数を
高くすることができ、所期の周波数を得ることが極めて
簡単となり、広い範囲の周波数調整範囲で、その範囲内
で微細な調整が可能となる。

【００３５】これにより、例えば高周波発振回路を構成
する電子部品の特性のバラツキやトリミングコンデンサ
の第１〜第３のコンデンサ電極の印刷ズレによる特性の
バラツキがあったとしても、簡単にその補正・調整が可
能となる。

【００３６】尚、上述の実施例では、櫛歯電極２１ａ〜
２１ｄの根本部分の切断で説明したが、切断の対象とな
る櫛歯電極の切断位置、例えば先端部分の除去や中間部
分での切断により、１本の櫛歯電極の根本部分の切断に
対して、さらに微細な調整も可能である。このようにす
れば、第１のコンデンサ電極は、櫛歯電極で構成する必
要はなく、第１のコンデンサ電極も矩形状に設定し、レ
ーザーなどの除去手段により除去される領域に対向する
ように、第２のコンデンサ電極、第３のコンデンサ電
極、・・・を対向させても構わない。

【００３７】また、本発明の用途として、高周波発振装
置で説明したが、トリマーコンデンサを使用したり、ま
たコンデンサの容量成分を調整する必要のある全ての電
子機器、通信機器にも広く用いることができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明のトリミングコンデンサによれ
ば、複数種類の容量変化率が構造的に簡単に得られるた
め、その調整作業が簡単となり、また、容量調整範囲が
広くなるものである。

【００３９】また本発明のトリミングコンデンサと併用
する各電子部品の規格が緩和され、回路設計、製造コス
ト的にも有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明のトリミングコンデンサの外観
斜視図であり、（ｂ）は断面構造図である。

【図２】誘電体基板部分の分解斜視図である。

【図３】本発明のトリミングコンデンサによる容量変化
を説明する特性図である。

【図４】本発明のトリミングコンデンサを用いた高周波
発振装置の回路である。

【図５】（ａ）は従来のトリミングコンデンサの外観斜
視図であり、（ｂ）はその断面構造図である。

【図６】従来のトリミングコンデンサによる容量変化を
説明する特性図である。

【付号の説明】

１・・・誘電体基板１ａ〜１ｃ・・・誘電体層２１・・第１のコンデンサ電極２１ａ〜２１ｄ・・・櫛歯電極２２・・第２のコンデンサ電極２３・・第３のコンデンサ電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の誘電体層を積層して成る誘電体基
板の表面に、少なくとも１つのトリミング領域を有する
第１のコンデンサ電極を、異なる誘電体層間に複数のコ
ンデンサ電極を夫々設けて成り、各複数のコンデンサ電
極は、第１のコンデンサ電極の各トリミング領域に対向
していることを特徴とするトリミングコンデンサ。