JPH09199376A

JPH09199376A - 可変容量コンデンサ

Info

Publication number: JPH09199376A
Application number: JP652996A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Iyoda; 友二伊豫田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】小型で静電容量の可変率が大きく、任意の形
状のＣ−Ｖ曲線を得られる可変容量コンデンサを提供す
る。【解決手段】絶縁基板６の表面には検出電極７と、複
数の容量形成電極８，９，１０が、一端側が検出電極と
空隙を介して対向し、他端側が絶縁基板の表面に固定さ
れる。電気的に接続される順番に大きなバネ力を持つス
イッチ電極１２，１３が、容量形成電極間に設けられ
る。スイッチ電極と対向するように絶縁基板の表面に設
けられた。駆動電極１１Ａ，１１Ｂと、スイッチ電極の
間に、Ｔ_２、Ｔ_３から印加する外部バイアス電圧に応じ
て可動電極部２１Ａ，２１Ｂと駆動電極の間にはク−ロ
ン力が発生し、外部バイアス電圧が所定以上になるとク
−ロン力がバネ力に勝り、可動電極部は駆動電極に引き
付けられて容量形成電極間は電気的に導通し、固定電極
と検出電極の間に形成された静電容量が並列に接続さ
れ、合成静電容量として取り出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧可変容量素子
の一種である可変容量コンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、可変容量素子として、複数の固
定板からなるステーターと、固定板に対向して設けら
れ、軸を回すことによって固定板に触れずに回転する回
転板からなるローターとによって構成されるバリアブル
コンデンサが知られている。ステーターとローターは一
定の間隔を介して配置されていて、ローターを回転させ
ると、互いの対向面積が変わり静電容量が変化する。

【０００３】また、絶縁層で囲まれた半導体表面の空間
電荷領域に、外部バイアス電圧を加えると静電容量が変
化する可変容量ダイオードが知られている。

【０００４】さらに、特開平５−７４６５５号公報に記
載された可変容量コンデンサが知られている。この可変
容量コンデンサは、図６のように、絶縁支持台１と、固
定電極２と、薄板３および可動電極４とから構成され
る。絶縁支持台１は、例えばシリコン基板であり、表面
には所定の深さの凹部５が設けられる。凹部５の底面に
は、固定電極２が設けられる。また、凹部５の開口部を
塞ぐように設けられた薄板３の裏面には、固定電極２と
対向する可動電極４が設けられる。なお、固定電極２お
よび可動電極４は、アルミニウムの蒸着などによって形
成された薄膜導体層である。固定電極２および可動電極
４のそれぞれの一端にはリ−ド線（図示せず）が接続さ
れ、リ−ド線を介して固定電極２および可動電極４の間
には外部バイアス電圧が印加される。外部バイアス電圧
を印加すると両者の間にはクーロン力が発生し、可動電
極４は固定電極２側に引き寄せられる。なお、外部バイ
アス電圧の大きさに応じて両者間の間隔が増減し、静電
容量が変わる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バリア
ブルコンデンサは、モーター等を用いてローターを回転
させるための回転機構が必要となるため、小型化を図る
ことが難しかった。

【０００６】また、可変容量ダイオードは、単一素子に
よって静電容量を可変させることが可能であるが、電気
的耐圧性を向上させるために内部抵抗を大きくする必要
があった。内部抵抗を大きくすると、１／２πｆｃｒ
（但し、ｆは周波数、ｃは靜電容量、ｒは内部抵抗）で
表わされるコンデンサの性能指数を示すＱ値は小さくな
り、周波数の安定性が悪くなるという欠点や、キャリア
ノイズが大きくなるという欠点があった。

【０００７】さらに、可変容量コンデンサの場合、可動
電極４を、外部バイアス電圧が印加されていない状態の
固定電極２と可動電極４の距離に対して１／３以上変位
させようとすると、可動電極４を表面に形成した薄板３
が元の位置に戻ろうとするバネ力（復元力）と、固定電
極２と可動電極４との間に生じるクーロン力との釣り合
いが保たれなくなり、可動電極４が固定電極２に引きつ
けられてしまうという欠点があった。このため、静電容
量の可変率を大きくすることができなかった。

【０００８】さらにまた、静電容量は外部バイアス電圧
の二乗の関数で表されるため、わずかな外部バイアス電
圧の変化によっても静電容量が大きく変わってしまうと
いう欠点があった。

【０００９】そこで、本発明は単一素子でありながら、
電気的耐圧性に優れ、周波数安定度が高く、小型で、静
電容量の可変率が大きく、さらに外部バイアス電圧と静
電容量の関係を自由に設定することができる可変容量コ
ンデンサを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の可変容量コンデ
ンサは、上記目的を達成するために次のように構成され
る。すなわち、第一に、絶縁基板と、該絶縁基板の表面
に設けられた検出電極と、該検出電極と一端側が空隙ま
たは誘電体を介して対向すると共に前記絶縁基板の表面
に他端側を固定された複数の容量形成電極と、該容量形
成電極間に設けられたスイッチ電極と、前記絶縁基板の
表面に設けられ前記スイッチ電極と空隙を介して対向す
る駆動電極と、該駆動電極と前記容量形成電極との間に
外部バイアス電圧を印加する手段とを備え、外部バイア
ス電圧によって前記スイッチ電極を可動させることによ
り前記容量形成電極の間を電気的に導通するものであ
る。

【００１１】スイッチ電極と駆動電極の間に外部バイア
ス電圧を印加すると両者の間にはク−ロン力が発生す
る。ク−ロン力がスイッチ電極のバネ力よりも小さい
と、スイッチ電極はスイッチ電極のバネ力とク−ロン力
が釣り合う位置までわずかに変位して静止する。従っ
て、スイッチ電極と容量形成電極とは接触せず、電気的
に導通しない。ク−ロン力がスイッチ電極のバネ力より
も大きいと、スイッチ電極は駆動電極に引き付けられて
スイッチ電極と容量形成電極は接触し、電気的に導通す
る。一方、容量形成電極と検出電極の間には静電容量が
形成されるから、スイッチ電極と容量形成電極が導通す
ると、スイッチ電極により導通された容量形成電極の個
数に応じて静電容量が並列に接続されたと等価になる。
この静電容量は、端子を介して取り出される。

【００１２】第二に、絶縁基板と、該絶縁基板の表面に
設けられた検出電極と、該検出電極と一端側が空隙また
は誘電体を介して対向すると共に前記絶縁基板の表面に
他端側を固定された複数の容量形成電極と、該容量形成
電極間に設けられたスイッチ電極と、該スイッチ電極と
空隙を介して対向し前記絶縁基板の表面に設けられた駆
動電極と、該駆動電極と前記スイッチ電極の間に外部バ
イアス電圧を印加する手段とを備え、前記容量形成電極
は前記絶縁基板の表面に設けられた固定部と、該固定部
と一体に設けられた固定電極支持部と、該固定電極支持
部に連設された固定電極部とからなり、前記スイッチ電
極は前記固定部に付設された可動電極支持部と、該可動
電極支持部の先端部に設けられた可動電極部とからな
り、外部バイアス電圧は前記容量形成電極間を最初に電
気的に接続する前記スイッチ電極と前記駆動電極の間に
印加され、前記スイッチ電極は前記容量形成電極間が電
気的に接続される順番に大きなバネ力を保持して形成さ
れ、印加される外部バイアス電圧の大きさに応じて電気
的に接続する前記容量形成電極の数を定めるものであ
る。

【００１３】可動電極部と駆動電極の間に外部バイアス
電圧が印加されると、両者の間にはクーロン力が発生す
る。このため、可動電極部は駆動電極に引き寄せられ
る。外部バイアス電圧によるク−ロン力がスイッチ電極
のバネ力より小さいと、可動電極部は、スイッチ電極が
元の位置に戻ろうとするバネ力とク−ロン力が釣り合う
位置まで変位して静止する。従って、可動電極部と固定
部は接触せず、電気的に導通しない。外部バイアス電圧
によるク−ロン力がスイッチ電極のバネ力より大きくな
ると、可動電極部と固定部は接触して、電気的に導通す
る。スイッチ電極は、容量形成電極が電気的に接続され
る順番に大きいバネ力を有するように形成されているた
め、外部バイアス電圧を大きく可変していくと、ク−ロ
ン力がバネ力より勝る容量形成電極まで、各容量形成電
極間は逐次接続される。一方、固定電極部と検出電極の
間には、それぞれ静電容量が形成される。この静電容量
は、可動電極部と駆動電極が接触して電気的に導通する
ごとに逐次並列に接続される。この並列接続された合成
静電容量は、端子を介して取り出される。

【００１４】

【発明の実施の形態】

（実施例１）図１（ａ）乃至（ｃ）を用いて、本発明に
係る可変容量コンデンサについて説明する。

【００１５】可変容量コンデンサは、絶縁基板６と、検
出電極７と、容量形成電極８、９、１０と、駆動電極１
１Ａ、１１Ｂおよびスイッチ電極１２、１３とから構成
される。

【００１６】絶縁基板６の表面には検出電極７が設けら
れる。また、容量形成電極８、９、１０は、検出電極７
に沿って並行に配設され、各々は一端側が検出電極７と
空隙を介して対向し、他端側が絶縁基板６の表面に固定
される。さらに、容量形成電極８、９、１０を順番に電
気的に接続するため、スイッチ電極１２、１３が、容量
形成電極８と９、容量形成電極９と１０の間にそれぞれ
設けられる。また、駆動電極１１Ａと１１Ｂは、スイッ
チ電極１２と１３にそれぞれ対向するように絶縁基板６
の表面に設けられる。

【００１７】上述の構成において、絶縁基板６は、ガラ
ス、セラミック等の絶縁性物質で形成された四角板であ
る。

【００１８】検出電極７は、絶縁基板６の表面の一方の
長辺に沿って長方形状に設けられる。検出電極７の一方
の短辺は、絶縁基板６の表面に設けられたリ−ド部１４
に接続され、リ−ド部１４は端子Ｔ１に接続される。

【００１９】容量形成電極８、９、１０は、固定部１５
Ａ、１５Ｂ、１５Ｃと、固定電極支持部１６Ａ、１６
Ｂ、１６Ｃと、固定電極部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃとか
ら一体に形成される。容量形成電極８は絶縁基板６にお
ける検出電極７の長手方向の一端辺寄りの表面に、容量
形成電極９は絶縁基板６の中央部の表面に、容量形成電
極１０は絶縁基板６の他端辺寄りの表面に並列に配置さ
れる。固定電極部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは長方形状に
形成され、検出電極７の上に一定の空隙を介して配置さ
れる。また、固定部１５Ａと１５Ｂおよび１５Ｃは長方
形状に形成され、それぞれの長辺が平行となるように、
かつ等間隔に配置される。固定部１５Ａ、１５Ｂ、１５
Ｃの一方の短辺には、絶縁基板６の表面から離れて斜め
上方に張り出すように、四角板状に形成された固定電極
支持部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃが設けられる。固定電極
支持部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの他端には、固定電極部
１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃが絶縁基板６の表面から離れて
検出電極７の表面に平行に設けられ、片持ち梁状にな
る。なお、固定電極部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは可動せ
ず、常に検出電極７の表面と平行に保たれる。また、固
定部１５Ａは、固定部１５Ａの表面から絶縁基板６の表
面にかけて設けられたリ−ド部１８を介して端子Ｔ２に
接続される。

【００２０】駆動電極１１Ａは、容量検出電極８、９の
固定部１５Ａと１５Ｂの間の絶縁基板６の表面に設けら
れる。また、駆動電極１１Ｂは、容量検出電極９、１０
の固定部１５Ｂと１５Ｃの間の絶縁基板６の表面に形成
される。これらの、駆動電極１１Ａ、１１Ｂは、絶縁基
板６の表面に設けられたリ−ド部１９に接続され、リ−
ド部１９は端子Ｔ３に接続される。

【００２１】スイッチ電極１２、１３は、容量形成電極
８、９の固定部１５Ａ、１５Ｂに付設された可動電極支
持部２０Ａ、２０Ｂと、可動電極部２１Ａ、２１Ｂとか
ら一体に形成される。可動電極支持部２０Ａは四角板状
に形成され、固定部１５Ａの長辺の中央部から斜め上方
に張り出すように設けられる。可動電極支持部２０Ａの
先端部には、長方形状に形成された可動電極部２１Ａが
設けられる。即ち、可動電極部２１Ａは絶縁基板６の表
面から離れて絶縁基板６と平行に設けられる。片持ち梁
状に形成された可動電極部２１Ａの自由端側は、固定部
１５Ｂと空隙を介して対向する。同様に、可動電極支持
部２０Ｂは、固定部１５Ｂの長辺の中央部から斜め上方
に張り出すように設けられる。可動電極支持部２０Ｂの
先端部には、長方形状に形成された可動電極部２１Ｂが
設けられる。即ち、可動電極部２１Ｂは絶縁基板６の表
面から離れて絶縁基板６と平行に設けられる。片持ち梁
状に形成された可動電極部２１Ｂの自由端側は、固定部
１５Ｃと空隙を介して対向する。可動電極部２１Ａ、２
１Ｂが大きく可動して固定部１５Ｂ、１５Ｃと接触する
と、両者は電気的に導通する。すなわち、可動電極部２
１Ａと固定部１５Ｂ、可動電極部２１Ｂと固定部１５Ｃ
は、スイッチの働きを有する。なお、スイッチ電極１３
の厚みは、スイッチ電極１２よりも厚く形成される。従
って、スイッチ電極１３のバネ力はスイッチ電極１２よ
りも強くなり、スイッチ電極１３を曲げるためにはスイ
ッチ電極１２に比べて強い力を必要する。

【００２２】容量形成電極８、９、１０と、スイッチ電
極１２、１３は、アルミニウム、金等の薄い金属層、あ
るいは薄いガラス層の表面に金属等薄膜を積層した導体
層を用いて形成される。形成に際しては、スパッタリン
グあるいは蒸着等の手段が用いられる。製造工程におい
て、固定電極部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと、可動電極部
２１Ａ、２１Ｂを片持ち梁状に形成するため、所定位置
に所定形状の犠牲層があらかじめ形成される。この後、
犠牲層の側面には固定電極支持部１６Ａ、１６Ｂ、１６
Ｃと、可動電極支持部２０Ａ、２０Ｂが形成され、犠牲
層の表面には固定電極部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと、可
動動電極部２１Ａ、２１Ｂが形成される。この後、化学
エッチング等の手段を用いて犠牲層を取り除くと、犠牲
層が存在していた部分には空隙が形成される。この結
果、固定電極部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと、可動動電極
部２１Ａ、２１Ｂは、片持ち梁状に形成される。なお、
犠牲層としては、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）が用いられ
る。

【００２３】なお、駆動電極１１Ａ、１１Ｂと、検出電
極７と、リ−ド部１４、１８、１９と、端子Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３は、アルミニウム、金、パラジウムなどの抵抗
率の低い材料で形成された薄膜層で、蒸着、スパッタリ
ング等の技術を用いて形成される。

【００２４】本発明に係る可変容量コンデンサは、上述
のような構造にした結果、図３（ａ）に示すような等価
回路となる。即ち、検出電極７と固定電極部１７Ａの間
には第一の静電容量Ｃ１が形成され、検出電極７と固定
電極部１７Ｂの間には第二の静電容量Ｃ２が形成され、
検出電極７と固定電極部１７Ｃの間には第三の静電容量
Ｃ３が形成される。なお、第一の静電容量Ｃ１と、第二
の静電容量Ｃ２と、第三の静電容量Ｃ３の静電容量値
は、それぞれｃ１（Ｆ）、ｃ２（Ｆ）、ｃ３（Ｆ）とす
る。また、可動電極部２０Ａと固定部１６Ｂによって第
一のスイッチＳ１が形成され、可動電極部２０Ｂと固定
部１６Ｃによって第二のスイッチＳ２が形成される。こ
の結果、第一の静電容量Ｃ１の両端には、第二の静電容
量Ｃ２と第一のスイッチＳ１とからなる直列回路およ
び、第三の静電容量Ｃ３と第二のスイッチＳ２とからな
る直列回路がそれぞれ並列接続される。

【００２５】次に、図２（ａ）乃至（ｅ）および図３
（ａ）乃至（ｃ）を用いて可変容量コンデンサの動作の
概略について説明する。

【００２６】図２（ａ）は、端子Ｔ２とＴ３の間に外部
バイアス電圧が印加されていない状態を示す。この場合
は、第一のスイッチＳ１と第二のスイッチＳ２は、オフ
の状態にある。従って、図３（ａ）のように、端子Ｔ１
とＴ２の間の静電容量値はｃ１（Ｆ）である。

【００２７】次に、端子Ｔ２とＴ３の間にゼロからＶ１
（Ｖ）の間の任意の外部バイアス電圧を印加すると、可
動電極部２１Ａと駆動電極１１Ａとの間にク−ロン力が
発生する。このため、スイッチ電極１２は曲がり、可動
電極部２１Ａは駆動電極１１Ａに引き寄せられる。一
方、スイッチ電極１２には、元の位置に戻ろうとするバ
ネ力が発生する。この結果、図２（ｂ）のように、可動
電極部２１Ａはク−ロン力とバネ力が釣り合う位置まで
変位して静止する。従って、第一のスイッチＳ１と第二
のスイッチＳ２は、オフの状態である。このため、図３
（ａ）のように、端子Ｔ１とＴ２の間の静電容量値はｃ
１（Ｆ）のままである。

【００２８】次に、端子Ｔ２とＴ３の間にさらに大きな
Ｖ１からＶ２（Ｖ）の間の任意の外部バイアス電圧を印
加すると、可動電極部２１Ａと駆動電極１１Ａとの間に
発生するク−ロン力は大きくなる。このため、図２
（ｃ）のように、可動電極部２１Ａは駆動電極１１Ａに
引き付けられて両者は接触し、電気的に導通する。ま
た、可動電極部２１Ａと駆動電極１１Ａが電気的に導通
した結果、可動電極部２１Ｂと駆動電極１１Ｂの間にも
ク−ロン力が発生する。しかしながら、スイッチ電極１
３はスイッチ電極１２に比べて厚く形成されるためにバ
ネ力が強く、Ｖ１からＶ２（Ｖ）の間の任意の外部バイ
アス電圧では、可動電極部２１Ｂはわずかしか変位しな
い。このため、第一のスイッチＳ１はオンの状態とな
り、第二のスイッチＳ２はオフの状態のままである。こ
の結果、図３（ｂ）のように、端子Ｔ１とＴ２の間の合
成静電容量値は（ｃ１＋ｃ２）（Ｆ）となる。

【００２９】次に、端子Ｔ２とＴ３の間にさらに大きな
Ｖ２（Ｖ）以上の外部バイアス電圧を印加すると、可動
電極部２１Ｂと駆動電極１１Ｂとの間に発生するク−ロ
ン力がさらに大きくなる。このため、図２（ｄ）のよう
に、可動電極部２１Ｂは駆動電極１１Ｂに引き付けられ
て両者は接触し、電気的に導通する。従って、第一のス
イッチＳ１と第二のスイッチＳ２はオンの状態となる。
従って、図３（ｂ）のように、端子Ｔ１とＴ２の間の合
成静電容量値は（ｃ１＋ｃ２＋ｃ３）（Ｆ）となる。

【００３０】図４は、端子Ｔ１とＴ２の間の合成静電容
量値を縦軸に、端子Ｔ２とＴ３の間に印加される外部バ
イアス電圧を横軸にして、上述した可変容量コンデンサ
のＣ−Ｖ曲線を描いたものである。外部バイアス電圧
は、スイッチ電極１２と１３のバネ力に応じてＶ１、Ｖ
２のように段階的に変化させる。この結果、合成静電容
量値は、外部バイアス電圧に応じて階段状に増加する。
また、静電容量値ｃ１（Ｆ）は、検出電極７と固定電極
部１７Ａとの対向面積に比例し、検出電極７と固定電極
部１７Ａとの距離に反比例する。すなわち、静電容量値
ｃ１（Ｆ）は、固定電極部１７Ａの形状、および検出電
極７と固定電極部１７Ａとの電極間距離によって任意に
変えることができる。同様に、静電容量値ｃ２（Ｆ）と
ｃ３（Ｆ）も、固定電極部１７Ｂと１７Ｃの大きさ、お
よび検出電極７と固定電極部１７Ａ、１７Ｂの電極間距
離によって変えることができる。従って、固定電極部１
７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃの形状、あるいは検出電極７と固
定電極部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃとの距離の設定によ
り、任意の形状のＣ−Ｖ曲線を得ることができる。

【００３１】なお、本発明に係る可変容量コンデンサは
上述した構造には限られない。上述した実施例では、三
つの容量形成電極８、９、１０と、二つのスイッチ電極
１２、１３とから構成されるが、容量形成電極は少なく
とも二つ以上あれば良い。容量形成電極を多数設けた場
合には、並列接続される容量の数が増えるため、端子Ｔ
１とＴ３の間の合成静電容量値が大きくなり、結果的に
可変率が大きくなる。

【００３２】また、スイッチ電極１２と１３のバネ力に
差をもたせるため、スイッチ電極１２と１３の厚みを変
える代わりにスイッチ電極１２と１３の長さ、幅を変え
ても良い。この結果、可変容量コンデンサにおける形状
設計の自由度が大きくなる。

【００３３】さらに、固定電極部１７Ａ、１７Ｂ、１７
Ｃと、検出電極７の間に誘電率の大きな誘電体を介在さ
せても良い。この場合は、固定電極部１７Ａ、１７Ｂ、
１７Ｃと、検出電極７の間に形成される静電容量値ｃ
１、ｃ２、ｃ３が大きくなるとともに、固定電極部１７
Ａ、１７Ｂ、１７Ｃと検出電極７の間隔のバラツキを小
さくすることができる。このため、固定電極部１７Ａ、
１７Ｂ、１７Ｃと検出電極７の間に形成される静電容量
の精度が極めて良くなり、ひいては本発明に係る可変容
量コンデンサの精度が向上する。

【００３４】（実施例２）図５を用いて、本発明に係る
他の実施例を説明する。この実施例の特徴は、駆動電極
１２Ａ、１２Ｂは、リ−ド部２２、２３を用いて個別に
端子Ｔ４、Ｔ５に引き出されることである。これ以外は
実施例１と同じなため、リ−ド部２２、２３、および端
子Ｔ４、Ｔ５についてのみ説明して、他の説明は省略す
る。なお、実施例１と同じ構成部分は、同じ番号を用い
る。

【００３５】駆動電極１１Ａは、絶縁基板６の表面に設
けられたリ−ド部２２に接続され、リ−ド部２２は端子
Ｔ４に接続される。また、駆動電極１１Ｂは、絶縁基板
６の表面に設けられたリ−ド部２３に接続され、リ−ド
部２３は端子Ｔ５に接続される。

【００３６】この結果、端子Ｔ２とＴ４の間と、端子Ｔ
２とＴ５との間には、それぞれ独立に外部バイアス電圧
を印加することができる。すなわち、第一のスイッチＳ
１と第二のスイッチＳ２を独立にオン・オフ制御するこ
とができる。この結果、第一のスイッチＳ１と第二のス
イッチＳ２がともにオフ状態のときは、端子Ｔ１とＴ２
の間の静電容量値はｃ１となる。第一のスイッチＳ１が
オン状態で、第二のスイッチＳ２がオフ状態のときは、
端子Ｔ１とＴ２の間の静電容量値は（ｃ１＋ｃ２）
（Ｆ）となる。第一のスイッチＳ１がオフ状態で、第二
のスイッチＳ２がオン状態のときも、同様である。第一
のスイッチＳ１と第二のスイッチＳ２がともにオン状態
のときは、端子Ｔ１とＴ２の間の静電容量値は（ｃ１＋
ｃ２＋ｃ３）（Ｆ）となる。従って、可変容量コンデン
サを製造する際に、スイッチ電極１２と１３のバネ力に
差をもたせる必要がなくなる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、上述のような構成であるから
次のような効果を有する。すなわち、可動電極部と駆動
電極の間に印加される外部バイアス電圧によって、可動
電極部と駆動電極の間にはクーロン力が発生する。この
ク−ロン力により、可動電極部と駆動電極はスイッチの
働きをする。可動電極部と駆動電極が電気的に導通する
と、固定電極部と検出電極の間に形成される静電容量は
並列に接続される。この結果、端子を介して並列に接続
された静電容量が、端子を介して合成静電容量値として
取り出される。従って、大きな可変率を有する可変容量
コンデンサが得られる。また、任意の形状のＣ−Ｖ曲線
を得ることができるので、周波数同調用として使用しや
すくなる。また、バラクタダイオードに比べて直列抵抗
が小さいのでＱ値が非常に高いものが得られ周波数安定
度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る可変容量コンデンサであり、図１
（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけ
るＡ−Ａ´での断面であり、図１（ｃ）は図１（ａ）に
おけるＢ−Ｂ´での断面である。

【図２】本発明に係る可変容量コンデンサにおいて、外
部バイアス電圧を印加した際の、可動電極と駆動電極の
関係を示す概略図である。

【図３】本発明に係る可変容量コンデンサにおいて、外
部バイアス電圧を印加した際に固定電極部と検出電極の
間に形成される静電容量の等価回路である。

【図４】本発明に係る可変容量コンデンサのＣ−Ｖ曲線
である。

【図５】本発明に係る他の可変容量コンデンサの斜視図
である。

【図６】従来の発明の可変容量コンデンサの断面図であ
る。

【符号の説明】

６絶縁板７検出電極８、９、１０容量形成電極１１Ａ、１１Ｂ駆動電極１２、１３スイッチ電極１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ固定部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ固定電極支持部１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ固定電極部２０Ａ、２０Ｂ可動電極支持部２１Ａ、２１Ｂ可動電極部Ｃ１第一の静電容量Ｃ２第二の静電容量Ｃ３第三の静電容量Ｓ１第一のスイッチＳ２第二のスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板と、該絶縁基板の表面に設けら
れた検出電極と、該検出電極と一端側が空隙または誘電
体を介して対向すると共に前記絶縁基板の表面に他端側
を固定された複数の容量形成電極と、該容量形成電極間
に設けられたスイッチ電極と、前記絶縁基板の表面に設
けられ前記スイッチ電極と空隙を介して対向する駆動電
極と、該駆動電極と前記容量形成電極との間に外部バイ
アス電圧を印加する手段とを備え、外部バイアス電圧に
よって前記スイッチ電極を可動させることにより前記容
量形成電極の間を電気的に導通することを特徴とする可
変容量コンデンサ。
【請求項２】絶縁基板と、該絶縁基板の表面に設けら
れた検出電極と、該検出電極と一端側が空隙または誘電
体を介して対向すると共に前記絶縁基板の表面に他端側
を固定された複数の容量形成電極と、該容量形成電極間
に設けられたスイッチ電極と、該スイッチ電極と空隙を
介して対向し前記絶縁基板の表面に設けられた駆動電極
と、該駆動電極と前記スイッチ電極の間に外部バイアス
電圧を印加する手段とを備え、前記容量形成電極は前記
絶縁基板の表面に設けられた固定部と、該固定部と一体
に設けられた固定電極支持部と、該固定電極支持部に連
設された固定電極部とからなり、前記スイッチ電極は前
記固定部に付設された可動電極支持部と、該可動電極支
持部の先端部に設けられた可動電極部とからなり、外部
バイアス電圧は前記容量形成電極間を最初に電気的に接
続する前記スイッチ電極と前記駆動電極の間に印加さ
れ、前記スイッチ電極は前記容量形成電極間が電気的に
接続される順番に大きなバネ力を保持して形成され、印
加される外部バイアス電圧の大きさに応じて電気的に接
続する前記容量形成電極の数を定めることを特徴とする
可変容量コンデンサ。