WO2014132823A1 - 静電容量デバイス、共振回路及び電子機器 - Google Patents

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WO2014132823A1
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capacitance
variable capacitance
electrode
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electrodes
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PCT/JP2014/053598
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則孝 佐藤
管野　正喜
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デクセリアルズ株式会社
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    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance

Definitions

  • the present invention relates to a capacitance device, a resonant circuit, and an electronic device, and more particularly, to a capacitance device including a plurality of capacitors connected in series in a stacking direction of internal electrodes, and a resonant circuit and an electronic device using the same.
  • Patent Document 1 there has been proposed a variable capacitance device including a plurality of variable capacitance capacitors connected in series in the stacking direction of internal electrodes. According to the technique described in Patent Document 1, the number of internal electrodes per layer can be reduced by laminating internal electrodes constituting each variable capacitance capacitor via a dielectric layer, and It is possible to expand design freedom such as capacitance value.
  • the number of laminations is increased in the lamination direction of the electrodes, the number of series capacitors can be increased, and the variation as a composite device can be increased. Further, increasing the number of stacked layers leads to realization of a high breakdown voltage while thinning the dielectric layer to achieve a large capacity.
  • ESL equivalent series inductance
  • the present invention is intended to improve the electrical characteristics by expanding variations in the connection configuration of the built-in capacitor in a capacitance device including a plurality of capacitors connected in series in the stacking direction of the internal electrodes. I assume.
  • the electrostatic capacitance device is laminated through the dielectric layer and the dielectric layer, and the center of gravity of the electrode main body forming the electrostatic capacitance is disposed on an axis formed by a straight line in the lamination direction.
  • At least three internal electrodes form two or more capacitors, and two or more capacitors are formed on the side of the capacitive element body, the capacitive element body connected in series in the lamination direction of the internal electrodes, It includes two or more capacitance blocks each consisting of one or more capacitance units each having an external terminal electrically connected to an electrode body forming a capacitance. Capacitance units constituting one of the capacitance blocks are formed on the same axis. Two or more capacitance blocks are arranged with their axes parallel. The directions of the currents flowing to the adjacent capacitance units are opposite to each other.
  • the dielectric layer and the dielectric layer are stacked via the dielectric layer, and the center of gravity of the electrode body forming the electrostatic capacitance is disposed on the axis formed by the straight line in the stacking direction.
  • At least three internal electrodes form two or more capacitors, and two or more capacitors are formed on the side of the capacitive element body, the capacitive element body connected in series in the lamination direction of the internal electrodes, Connected to a capacitive device including two or more capacitive blocks each consisting of one or more capacitive units having an external terminal electrically connected to an electrode body forming a capacitance; And a resonant coil.
  • Capacitance units constituting one of the capacitance blocks are formed on the same axis. Two or more capacitance blocks are arranged with their axes parallel. The directions of the currents flowing to the adjacent capacitance units are opposite to each other.
  • An electronic device includes a resonant circuit in which the above-described capacitance device and a resonant coil are connected.
  • the lamination is performed so that the centers of gravity of the internal electrodes forming the plurality of capacitors connected in series in the lamination direction of the electrodes coincide with each other. And the characteristic variation is reduced. In addition, since the directions of the currents flowing in the stacking direction of the adjacent capacitance units are opposite to each other, the equivalent series inductance is reduced. In addition, since the residual stress generated in the baking treatment at the time of manufacture can be increased, the electrical characteristics can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a variable capacitance device according to a first embodiment.
  • FIG. 2A is a plan view showing the terminal arrangement of the variable capacitance device according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A.
  • FIG. 2C is an equivalent circuit diagram of the variable capacitance device.
  • FIG. 3 is an exploded view of the variable capacitance device according to the first embodiment.
  • 4A to 4H are diagrams showing the shapes of the dielectric layer forming the variable capacitance device according to the first embodiment and the internal electrodes formed in the dielectric layer.
  • FIG. 4A is a plan view showing the shapes of the first and fifth inner electrodes
  • FIG. 4B is a front view thereof.
  • FIG. 4C is a plan view showing the shapes of the second and sixth inner electrodes, and FIG. 4D is a front view thereof.
  • FIG. 4E is a plan view showing the shapes of the third and seventh inner electrodes, and FIG. 4F is a front view thereof.
  • FIG. 4G is a plan view showing the shapes of the fourth and eighth inner electrodes, and FIG. 4H is a front view thereof.
  • FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining the usage of the variable capacitance device according to the first embodiment.
  • FIG. 5A shows the circuit used
  • FIGS. 5B and 5C show the directions of the current flowing in the internal electrodes.
  • FIG. 6A shows an equivalent circuit diagram of a variable capacitance device according to a modification of the first embodiment, FIG.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view for explaining the structure of the variable capacitance device
  • FIG. 6C is a variable capacitance It is a figure which shows the direction of the current which flows into the inside of a device.
  • FIG. 7A shows an equivalent circuit diagram of a variable capacitance device according to a modification of the first embodiment
  • FIG. 7B is a cross-sectional view for explaining the structure of the variable capacitance device
  • FIG. 7C is a variable capacitance It is a figure which shows the direction of the current which flows into the inside of a device.
  • 8A and 8B are diagrams for explaining variations of the variable capacitance device according to the modification of the first embodiment.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining the structure of a variable capacitance device according to another modification of the first embodiment.
  • FIGS. 10A to 10E are diagrams for explaining variations of formation patterns of internal electrodes constituting the variable capacitance device.
  • FIG. 11 is a view showing a combination example of the arrangement of the internal electrodes constituting the variable capacitance device according to the first embodiment in the form of a table.
  • FIG. 12A is a plan view showing the terminal arrangement of the variable capacitance device according to the second embodiment.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view for describing the structure of the variable capacitance device.
  • FIG. 12C is a plan view showing the shape of the internal electrode.
  • FIG. 12D is an equivalent circuit diagram of a variable capacitance device.
  • FIG. 13A and 13B are cross-sectional views for explaining the structure of a variable capacitance device according to a modification of the second embodiment, and showing variations of the variable capacitance device.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a variation of the variable capacitance device of the modification of the second embodiment.
  • 15A and 15B are cross-sectional views for explaining variations of the variable capacitance device of the modification of the second embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a variation of the variable capacitance device of the modification of the second embodiment.
  • 17A and 17B are cross-sectional views for explaining variations of the variable capacitance device according to the modification of the second embodiment.
  • 18A to 18D are diagrams for explaining variations of external terminals in the variable capacitance device of the second embodiment.
  • FIG. 18A is a perspective view of a variable capacitance device
  • FIG. 18B is a cross sectional view for explaining the structure of the variable capacitance device
  • FIG. 18C is a view showing the shape of the internal electrode
  • FIG. It is an equivalent circuit schematic of a variable capacity device.
  • 19A and 19B are diagrams for explaining variations of the external terminal in the variable capacitance device of the second embodiment.
  • FIG. 19A is a perspective view of a variable capacitance device
  • FIG. 19B is a cross-sectional view for describing the structure of the variable capacitance device.
  • FIG. 20A is a perspective view of a variable capacitance device according to a third embodiment
  • FIG. 20B is a cross-sectional view for describing the structure of the variable capacitance device
  • FIG. 20C shows the shape of the internal electrode It is a top view
  • FIG. 21 is a perspective view showing a variation of the variable capacitance device according to the third embodiment.
  • 22A to 22D are plan views showing the shapes of internal electrodes for a variable capacitance device according to a third embodiment.
  • FIG. 23 is a block diagram showing a configuration example of a contactless communication system using a variable capacity device.
  • FIG. 24 is a block diagram showing the main part of the resonant circuit.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a configuration example of a non-contact charging system using a variable capacity device.
  • First embodiment Configuration example in which two variable capacity units each including three capacitors connected in series are arranged in parallel 1-1 Configuration of variable capacity device 1-2 Manufacturing method 1-3 Circuit configuration and operation 2.
  • Modification of First Embodiment Configuration Example in which Two Variable Capacitance Blocks Consisting of Stacking the Same Variable Capacitance Unit are arranged in Parallel 3.
  • Other Modifications of First Embodiment Configuration Example Using Common Variable Capacitance Unit Electrodes Stacked Adjacent to Each Other in One Variable Capacitance Block.
  • Second Embodiment Configuration Example Sharing Electrodes of Adjacent Variable Capacitance Blocks
  • Modification of Second Embodiment Configuration Example in which Plural Electrodes of Adjacent Variable Capacity Blocks are Shared 6.
  • Third embodiment 7 Non-contact communication system and specific example for configuring non-contact charging system
  • First Embodiment 1-1 Configuration Example of Variable Capacitance Device
  • the stacking direction of internal electrodes to be described later is the z direction
  • the direction along the long side of the variable capacitance device 1 orthogonal to the stacking direction is the x direction
  • the direction along the short side is the y direction.
  • one surface of the variable capacitance device 1 configured by the xy plane is referred to as “upper surface”
  • the other surface configured by the xy plane is referred to as “lower surface”
  • surfaces perpendicular to the upper surface and the lower surface are referred to as “side surfaces”. .
  • the variable capacitance device 1 As shown in FIG. 1, the variable capacitance device 1 according to the first embodiment to which the present invention is applied includes a substantially cubic variable capacitance device main body 2 and a side face on the long side of the variable capacitance device main body 2
  • the first to eighth external terminals 20 to 27 respectively formed in the xz plane) are provided. Further, as shown in FIG. 2A, the first to eighth external terminals 20 to 27 are extended to the upper surface and the lower surface (xy plane) of the variable capacitance device main body 2.
  • variable capacitance device 1 As shown in FIG. 2B, in the variable capacitance device 1, a dielectric layer 3 and eight internal electrodes formed in the dielectric layer 3 are stacked.
  • the eight internal electrodes are referred to as first to eighth internal electrodes 30 to 37, respectively.
  • the variable capacitance device 1 includes a first variable capacitance unit 40 and a second variable capacitance unit 41.
  • the first inner electrode 30, the second inner electrode 31, the third inner electrode 32, and the fourth inner electrode 33 are interposed between the dielectric layer 3.
  • the layers are stacked in the z direction in this order.
  • a first capacitor C1 is formed by the first and second inner electrodes 30, 31 and a second capacitor C2 is formed by the second and third inner electrodes 31, 32.
  • Third and fourth inner electrodes Forms a third capacitor C3.
  • the first to fourth internal electrodes 30 to 33 have the same shape, and the centers of gravity of the first to fourth internal electrodes 30 to 33 are on the same straight line. It is arranged.
  • the stacked internal electrodes have the same shape, and the same internal electrode has a shape rotated by 180 degrees in the xy plane, reverse (Mirror image) shall be included.
  • the fifth inner electrode 34, the sixth inner electrode 35, the seventh inner electrode 36, and the eighth inner electrode 37 are arranged in this order in the z direction. Stacked on.
  • a fourth capacitor C4 is provided by the fifth and sixth inner electrodes 34 and 35
  • a fifth capacitor C5 is provided by the sixth and seventh inner electrodes 35 and 36
  • a sixth capacitor C6 is formed.
  • the fifth to eighth inner electrodes 34 to 37 all have the same shape, and are arranged such that the centers of gravity thereof are on the same straight line.
  • variable capacitance device 1 includes two variable capacitance units each including three series capacitors.
  • FIG. 3 shows an exploded view of the variable capacitance device body 2 before sintering.
  • the variable capacitance device body 2 has first and fifth inner electrodes 30 and 34, and second and sixth inner electrodes on one surface of the dielectric layer 3 each formed in a sheet shape by a predetermined dielectric. 31 and 35, third and seventh inner electrodes 32 and 36, and fourth and eighth inner electrodes 33 and 37 are stacked in the z direction. Furthermore, a plurality of dielectric layers 3 are stacked on top of the first and fifth inner electrodes 30, 34 in the z direction to form an upper dielectric layer 4, and fourth and eighth inner electrodes 33, 37 are formed. A plurality of dielectric layers 3 are stacked also on the lower part of the lower layer to form the lower dielectric layer 5.
  • first and fifth inner electrodes 30, 34 are formed on the same dielectric layer 3, they are formed on the same plane (xy plane).
  • the second and sixth inner electrodes 31 and 35 are also formed in the same plane, and in parallel to the first and fifth inner electrodes 30 and 34, the first and fifth inner electrodes 30 and 34 are connected to the dielectric layer 3 Are spaced apart in the z direction by the thickness of.
  • the third and seventh inner electrodes 32, 36 and the fourth and eighth inner electrodes 33, 37 are also arranged such that the respective electrodes are parallel with the thickness of the dielectric layer 3 separated. . It should be noted that the thickness of the dielectric layer 3 changes after sintering of the variable capacitance device body 2.
  • the upper and lower dielectric layers 4 and 5 are provided to reinforce the mechanical strength of the variable capacitance device body 2.
  • FIGS. 4A to 4H show the shapes of the first to eighth inner electrodes 30 to 37 formed on the dielectric layer 3.
  • the first and fifth inner electrodes 30, 34 are formed on one surface of the dielectric layer 3 formed in a sheet shape.
  • the first and fifth inner electrodes 30, 34 include first and fifth electrode bodies 30a, 34a, and first and fifth connection electrodes 30b, 34b, respectively.
  • the dielectric layer 3 is made of a ferroelectric material to form a variable capacitance capacitor whose capacitance is changed by applying a voltage between the electrodes.
  • the dielectric material is a dielectric material which is made of an ionic crystal material and causes ion polarization by mutation of positive and negative ions.
  • barium titanate (BaTiO 3 ), potassium niobate (KNbO 3 ), lead titanate (PbTiO 3 ), PZT (lead zirconate titanate) or the like is used.
  • a ferroelectric material that causes electronic polarization may be used.
  • an electric dipole moment is generated by splitting into a portion biased to a positive charge and a portion biased to a negative charge, and polarization occurs.
  • a rare earth iron oxide exhibiting ferroelectric characteristics by forming polarization by the formation of a charge surface of Fe 2 + and a charge surface of Fe 3 + is known.
  • the rare earth element is RE and the iron group element is TM
  • the material represented by the molecular formula (RE) ⁇ (TM) 2 ⁇ O 4 (O: oxygen element) has a high dielectric constant It is known.
  • the rare earth elements include, for example, Y, Er, Yb, Lu (especially Y and heavy rare earth elements), and the iron group elements include, for example, Fe, Co, Ni (especially Fe).
  • examples of (RE) ⁇ (TM) 2 ⁇ O 4 include ErFe 2 O 4 , LuFe 2 O 4 , YFe 2 O 4 and the like.
  • the first to eighth inner electrodes 30 to 37 are formed of, for example, a conductive paste containing metal fine powder such as Pd, Pd / Ag, Ni or the like.
  • the first and fifth electrode bodies 30a and 34a constituting the first and fifth inner electrodes 30 and 34 are formed on one surface of the same dielectric layer 3 in the x direction. Are formed in substantially the same rectangular shape and separated by a predetermined distance.
  • the first and fifth electrode bodies 30a and 34a are arranged such that their short sides extend in the x direction and their long sides are parallel to the y direction.
  • a region of dielectric is left around the first and fifth electrode bodies 30a and 34a in order to relieve residual stress after sintering of the variable capacitance device body 2. Therefore, the sum of the areas of the first and fifth electrode bodies 30a and 34a is smaller than the area of the surface of the dielectric layer 3 on which they are formed.
  • the area of the dielectric region around the first and fifth electrode bodies 30a, 34a is the first and fifth connection electrodes when sintering the variable capacitance device body 2 in order to relieve the residual stress. It is preferable to form in the magnitude
  • ESR equivalent series resistance
  • the first and fifth connection electrodes 30b and 34b are formed to be connected to the short side along the x direction of the first and fifth electrode bodies 30a and 34a, and the first side and the fifth side of the variable capacitance device body 2 And the end faces of the fifth connection electrodes 30b and 34b are exposed.
  • the first and fifth connection electrodes 30b and 34b preferably have a wide width from the viewpoint of reducing the ESR of each capacitor, but the first and fifth connection electrodes 30b and 34b may be used after the variable capacitance device body 2 is sintered. It is necessary to take into consideration the residual stress generated around the connection electrodes 30b and 34b, and it is preferable that the residual stress generated in the portion of the first and fifth electrode bodies 30a and 34a is not affected. .
  • the residual stress refers to the stress generated due to the difference between the contraction rate of the electrode material and that of the dielectric material in the firing process when manufacturing the variable capacitance device body 2. Therefore, the residual stress generated around the first and fifth connection electrodes 30b and 34b does not affect the residual stress generated in the portions of the first and fifth electrode bodies 30a and 34a. It is preferable that the area of the first and fifth connection electrodes 30b and 34b be formed sufficiently smaller than the area of the first and fifth electrode bodies 30a and 34a. In the configuration example of this embodiment, the width in the x direction of the first and fifth connection electrodes 30b and 34b is formed sufficiently smaller than the width in the x direction of the first and fifth electrode bodies 30a and 34a. ing.
  • the residual stress generated around the first and fifth connection electrodes 30b and 34b does not affect the residual stress generated in the portions of the first and fifth electrode bodies 30a and 34a.
  • the width in the x direction of the first and fifth connection electrodes 30b and 34b is set to one fourth or less of the width in the x direction of the first and fifth electrode bodies 30a and 34a.
  • the end portions of the first and fifth connection electrodes 30 b and 34 b exposed to the side surface of the variable capacitance device body 2 are electrically connected to the first and fifth external terminals 20 and 24, respectively.
  • the second and sixth inner electrodes 31, 35 are formed on one side of the same dielectric layer 3 in the same manner as the first and fifth inner electrodes 30, 34. It is formed to be separated by a predetermined distance in the direction.
  • the second and sixth inner electrodes 31, 35 are respectively composed of second and sixth electrode bodies 31a, 35a and second and sixth connection electrodes 31b, 35b.
  • the same pattern as the internal electrodes 30 and 34 has a shape rotated 180 degrees.
  • the ends of the second and sixth connection electrodes 30 b and 33 b exposed to the side surface of the variable capacitance device main body 2 are electrically connected to the second and sixth external terminals 20 and 25, respectively.
  • the third and seventh inner electrodes 32, 36 comprise third and seventh electrode bodies 32a, 36a and third and seventh connection electrodes 32b, 36b. .
  • the shapes of the third and seventh electrode bodies 32a and 36a are the same as the shapes of the first and fifth electrode bodies 30a and 34a and the shapes of the second and sixth electrode bodies 31a and 35a.
  • the third and seventh connection electrodes 32b and 36b have the same shape as the first and fifth connection electrodes 30b and 34b, but the third and seventh connection electrodes 32b and 36b have different lead-out positions to the external terminals.
  • the connection position to the electrode main bodies 32a and 36a is different.
  • the ends of the third and seventh connection electrodes 32b and 36b exposed to the side surface of the variable capacitance device body 2 are electrically connected to the third and seventh external terminals 22 and 26, respectively.
  • the shapes of the fourth and eighth inner electrodes 33 and 37 are obtained by rotating the same pattern as the third and seventh inner electrodes 32 and 36 by 180 degrees.
  • the ends of the fourth and eighth connection electrodes 33 b and 37 b exposed to the side surface of the variable capacitance device main body 2 are electrically connected to the fourth and eighth external terminals 23 and 27, respectively.
  • connection electrode By the way, about the electrode in which an alternating current does not flow to an external terminal, since the electrical resistance in a connection electrode may be high, you may form width of the connection electrode with respect to an electrode main body small. Specifically, the widths of the connection electrodes 31b, 32b, 35b and 36b may be reduced. On the other hand, for the electrode through which the alternating current flows, it is necessary to consider that the ESR is as small as possible, as described above.
  • the centers of gravity of the first to fourth inner electrodes 30 to 33 and the centers of gravity of the fifth to eighth inner electrodes 34 to 37 are arranged on the same straight line. Be stacked.
  • the first to fourth inner electrodes and the fifth to eighth inner electrodes are formed in the same shape
  • the first to fourth inner electrodes and the fifth to eighth inner electrodes are described. It is needless to say that the capacitances of the capacitors constituting the variable capacity units adjacent to each other on the xy plane may be set to be different by making the shape different from that of the internal electrode of.
  • a dielectric sheet made of a desired dielectric material is prepared.
  • the dielectric sheet constitutes each dielectric layer 3 of the variable capacitance device body 2 and is formed, for example, to a thickness of about 2.5 ⁇ m.
  • These dielectric sheets can be formed by applying a paste-like dielectric material on a film such as PET (polyethylene terephthalate) to a desired thickness.
  • a mask is prepared in which the regions corresponding to the formation regions of the first to eighth inner electrodes 30 to 37 shown in FIGS. 4A to 4H are opened.
  • the first and fifth inner electrodes 30, 34 and the second and sixth inner electrodes 31, 35 can be applied by rotating the same mask by 180 degrees. Also, the same mask can be applied by rotating the same mask by 180 degrees for the third and seventh inner electrodes 32 and 36 and the fourth and eighth inner electrodes 33 and 37. Further, instead of printing by rotating the mask by 180 degrees, the dielectric sheet may be rotated by 180 degrees when laminating a dielectric sheet described later.
  • a conductive paste prepared by pasting metal fine powder such as Pt, Pd, Pd / Ag, Ni, Ni alloy and the like is prepared, and the conductive paste is applied to one side of the dielectric sheet through each prepared mask. Apply to the surface of the (silk printing). Thereby, the first and fifth inner electrodes 30, 34, the second and sixth inner electrodes 31, 35, the third and seventh inner electrodes 32, 36, the fourth and eighth inner surfaces on one surface A dielectric sheet is formed on which the electrodes 33 and 37 are respectively formed. At this time, the center of the electrode body of each electrode, that is, the center of gravity is formed to coincide in each layer.
  • a dielectric sheet on which an electrode formed on a film such as PET is not printed is peeled from the film, and a plurality of the sheets are laminated in advance. Then, the dielectric sheet in which the first to eighth internal electrodes 30 to 37 are formed on a film such as PET is peeled off from the film, and the direction on which the electrodes are printed is aligned, and the desired order is obtained. Stacked on. At this time, the respective sides of the first to fourth electrode bodies 30a and 33a are aligned in the x direction and y direction, and the centers (centroids) are stacked in the z direction, and the fifth to eighth electrode bodies 34a are formed.
  • Layers 37 to 37a are stacked so that each side is aligned in the x direction and y direction, and the center (center of gravity) overlaps in the z direction. Furthermore, a plurality of dielectric sheets on which the electrodes are not printed are laminated on the laminate and pressure-bonded.
  • the pressure-bonded members are fired at a high temperature in an appropriate reducing atmosphere to integrate the dielectric sheet and the electrodes formed of the conductive paste. Thereby, the variable capacitance device main body 2 is manufactured. Thereafter, the first external terminal 20 to the eighth external terminal 27 are attached to predetermined positions on the side surface of the variable capacitance device main body 2.
  • the reducing atmosphere is too strong, the dielectric material is reduced to be semiconductive. As the reduction of the dielectric material proceeds, so-called leakage current increases and the quality factor (Q) of the capacitor decreases. In addition, the withstand voltage performance is also reduced.
  • variable capacitance device 1 is a composite capacitor circuit element including a first variable capacitance unit 40 and a second variable capacitance unit 41.
  • first and second variable capacity units 40 and 41 C1 to C3 are connected in series, and C4 to C6 are connected in series.
  • a signal source is connected between the first external terminal 20 and the third external terminal 24, and the external wiring is provided between the fourth external terminal 23 and the eighth external terminal 27.
  • a series connection circuit of C1 to C6 is configured.
  • the current in the stacking direction (z direction) flowing to C1 to C6 at a particular moment is the direction of the current flowing to C1 to C3 and C4 to C6 as shown in FIG. 5B.
  • the directions of the currents flowing in the directions are opposite to each other as indicated by the arrows in the figure. Therefore, as shown in FIG. 5B, by reversing the direction of the current flowing through the adjacent first and second variable capacitance units 40 and 41, the magnetic fields generated by both currents cancel each other's magnetic fields. ESL is reduced because it works as
  • the ESL is reduced by canceling out the magnetic field generated in the xy plane by the current flowing in the stacking direction (z direction), but the current flowing in the internal electrode, ie, flows in the xy plane ESL can be further reduced by canceling the magnetic fields generated by the current.
  • the current flowing in the direction (xz plane) along the surface of the internal electrode is connected in series with the first and fifth external terminals 20 and 24 which are input / output terminals to which the signal source is connected. Flow to the fourth and eighth external terminals 23 and 27 for input / output of external wiring connected externally. As shown in FIG.
  • the magnetic field generated by the alternating current flowing along the surface of the internal electrode is the adjacent internal electrode in the same plane, that is, the first internal electrode 30 and the fifth internal electrode 34, the fourth The current flowing along the respective surfaces of the internal electrode 33 and the eighth internal electrode 37 in the reverse direction (in a specific moment, the ⁇ mark indicates the direction from the back to the front of the sheet, and Indicates the direction from the front to the back). Therefore, current flows in the direction of canceling out the magnetic field in the same plane in the xy plane, and ESL is further reduced.
  • the device is operated as the variable capacitance device 1 with reduced ESL.
  • ESL can be further reduced by setting the input / output terminal of alternating current as an electrode in the same plane and setting the current flowing in the terminal in the opposite direction.
  • variable capacity unit is configured by series connection of three capacitors, but the number of series connected capacitors constituting the variable capacity unit may be two, four or It goes without saying that it may be more than that.
  • a variable capacity unit it is configured by series connection of three capacitors.
  • the capacitance of the variable capacitance device 1 that is, the capacitance of the capacitors C1 to C3 and C6 to C4, can be varied by applying a DC voltage to each capacitor.
  • the capacitance of each of the capacitors C1 to C3 and C6 to C4 can be varied, and the capacitance of the variable capacitance device 1 can be varied.
  • the DC voltage sources applied to the respective capacitors can be common, ie, one as shown in FIG. 5A. At this time, it is necessary to suppress that the alternating current flows through the connection line of the direct current voltage as much as possible. Therefore, as shown in FIG. 5A, a DC voltage is applied to both ends of each capacitor via resistors R1 to R7.
  • the impedance (resistance value) of the resistors R1 to R7 is higher than the impedance between the external terminal 20 and the external terminal 24 in the state where the impedance of the variable capacitance device 1, that is, the external terminal 23 and the external terminal 27 are connected. Make the) large enough.
  • the impedance is preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more, and still more preferably 50 times or more.
  • the capacitors C DC-CUT 1 and C DC-CUT 2 are provided to prevent DC voltage from entering the AC signal.
  • the capacitance of these capacitors is made sufficiently larger than the capacitance of the variable capacitance device 1. It is preferably set to 5 times or more, more preferably 10 times or more, and further preferably 50 times or more.
  • Q of these capacitors is made as high as possible as Q of the variable capacitance device 1.
  • the size is preferably 5 times or more, more preferably 10 times or more, and still more preferably 50 times or more.
  • variable capacitance device 1 according to the first embodiment of the present invention can realize various modifications.
  • variable capacitance device 1a includes a first variable capacitance block 50 having a first variable capacitance unit 40 and a second variable capacitance unit 41, and a third variable capacitance unit 42. And a second variable capacitance block 51 having a fourth variable capacitance unit 43.
  • the first variable capacitance unit 40 is formed by laminating the first to fourth inner electrodes 30 to 33 with the dielectric layer 3 in between.
  • the second variable capacitance unit 41 is formed by laminating fourth to first inner electrodes 33 to 30 with the dielectric layer 3 interposed therebetween. That is, in the first and second variable capacitance units 40 and 41, the stacking order of the internal electrodes is reversed.
  • the shapes of the first to fourth inner electrodes 30 to 33 are the same as those shown in FIGS. 4A to 4H.
  • the first to fourth inner electrodes 30 to 33 include first to fourth electrode bodies 30 a to 33 a and first to fourth connection electrodes 30 b to 33 b, respectively.
  • the first connection electrode 30 b and the first connection electrode 30 b of the second variable capacitance unit 41 are electrically connected by the first external terminal 20.
  • connection electrodes 31b, 31b to 33b, 33b of the first and second variable capacitance units 40, 41 are electrically driven by the second to fourth external terminals 21 to 23, respectively.
  • the first and second variable capacity units 40 and 41 constituting the first variable capacity block 50 are connected in parallel.
  • the axis formed by the center of gravity of the internal electrode of the first variable capacity unit 40 is arranged on the same straight line as the axis formed by the internal electrode of the second variable capacity unit 41.
  • all axes formed by the centers of gravity of the internal electrodes of variable capacity units forming the variable capacity block are on the same straight line. That is, the centers of gravity of the internal electrodes constituting one variable capacitance block are on the same axis.
  • the third variable capacitance unit 42 is formed by laminating fifth to eighth inner electrodes 34 to 37 via the dielectric layer 3.
  • the fourth variable capacitance unit 43 is formed by laminating eighth to fifth inner electrodes 37 to 34 via the dielectric layer 3. That is, in the third and fourth variable capacitance units 42 and 43, the stacking order of the internal electrodes is reversed.
  • the shapes of the fifth to eighth inner electrodes 34 to 37 are as shown in FIGS. 4A to 4H.
  • the fifth to eighth inner electrodes 34 to 37 have fifth to eighth connection electrodes 34 b to 37 b, and the fifth connection electrode 34 b of the third variable capacitance unit 42 and the fourth variable electrode 42
  • the fifth connection electrode 34 b of the capacitance unit 43 is electrically connected by the fifth external terminal 24.
  • connection electrodes 35b, 35b to 37b, 37b of the third and fourth variable capacitance units 42, 43 are electrically connected by the sixth to eighth external terminals 25 to 27, respectively.
  • the third and fourth variable capacitance units 42 and 43 constituting the second variable capacitance block 51 are connected in parallel.
  • variable capacitance device 1a As described above, the variable capacitance device 1a according to the modification of the first embodiment has two variable capacitance blocks in which two variable capacitance units each including three series capacitors are connected in parallel.
  • the first inner electrode 30 in the uppermost layer of the first variable capacitance unit 40 is electrically connected to the first inner electrode 30 in the lowermost layer of the second variable capacitance unit 41. Therefore, as in the case of FIG. 5A, when the signal source is connected to the first external terminal 20 and the fifth external terminal 24 and the fourth external terminal 23 and the eighth external terminal 27 are connected, as shown in FIG. 6C. As shown in FIG. 5, at a certain moment, the flowing directions of the alternating current flowing in the first and second variable capacity units 40 and 41 are opposite to each other as shown by arrows in the figure. Further, the direction of the alternating current flowing through the third and fourth variable capacity units 42 and 43 is also opposite.
  • the alternating current flowing through the first variable capacitance unit 40 and the third variable capacitance unit 42 adjacent in the x direction is also in the opposite direction.
  • the alternating current flowing in the units adjacent in the z direction and the x direction flows in opposite directions, so that the magnetic fields in the z direction generated by the alternating current flowing in the respective units cancel each other, and ESL Reduced.
  • the ESL can be further reduced by changing the direction of the current between the adjacent internal electrodes in the magnetic field generated by the current along the direction (xy plane) of the surface of the internal electrode.
  • variable capacity blocks consisting of 3 variable capacity units As shown in FIG. 7A, it is also possible to configure a variable capacitance device 1b having two variable capacitance blocks in which three variable capacitance units each including three series capacitors are connected in parallel.
  • the variable capacitance device 1 b includes a first variable capacitance block 50 and a second variable capacitance block 51.
  • the first variable capacity block 50 includes a first variable capacity unit 40, a second variable capacity unit 41 stacked below the first variable capacity unit 40, and a second variable capacity unit 41. And a third variable capacitance unit 42 to be stacked.
  • the first variable capacitance unit 40 is formed by laminating first to fourth inner electrodes 30 to 33 with the dielectric layer 3 interposed therebetween.
  • the second variable capacitance unit 41 is formed by laminating fourth to first inner electrodes 33 to 30 with the dielectric layer 3 interposed therebetween.
  • the third variable capacitance unit 42 is formed by laminating the first to fourth inner electrodes 30 to 33 via the dielectric layer 3. That is, in the first to third variable capacitance units 40 to 42, the stacking order of the internal electrodes is reversed between adjacent ones.
  • the shapes of the first to fourth inner electrodes 30 to 33 are the same as those shown in FIGS. 4A to 4H.
  • the first inner electrode 30 disposed in the uppermost layer of the first variable capacitance unit 40, the first inner electrode 30 disposed in the lowermost layer of the second variable capacitance unit 41, and the third variable capacitance unit 42 The first inner electrodes 30 disposed in the uppermost layer of the second layer 30 are drawn out by the first connection electrodes 30 b, 30 b and 30 b, respectively, and are electrically connected by the first outer terminals 20.
  • the second to fourth inner electrodes 31 to 33 of each unit are electrically connected by the second to fourth outer terminals 21 to 23, respectively.
  • the second variable capacity block 51 includes a fourth variable capacity unit 43, a fifth variable capacity unit 44 stacked below the fourth variable capacity unit 43, and a lower side of the fifth variable capacity unit 44. And a sixth variable capacitance unit 45 to be stacked.
  • the fourth variable capacitance unit 43 is formed by laminating fifth to eighth inner electrodes 34 to 37 via the dielectric layer 3.
  • the fifth variable capacitance unit 44 is formed by laminating eighth to fifth inner electrodes 37 to 34 via the dielectric layer 3.
  • the sixth variable capacitance unit 45 is formed by laminating fifth to eighth inner electrodes 34 to 37 via the dielectric layer 3. That is, in the fourth to sixth variable capacitance units 43 to 45, the order of lamination of the internal electrodes is reversed between adjacent ones.
  • the shapes of the fifth to eighth inner electrodes 34 to 37 are the same as those shown in FIGS. 4A to 4H.
  • the fifth inner electrode 34 disposed in the uppermost layer of the fourth variable capacitance unit 43, the fifth inner electrode 34 disposed in the lowermost layer of the fifth variable capacitance unit 44, and the sixth variable capacitance unit 45 The fifth inner electrode 34 disposed in the top layer of the second embodiment is drawn out by the fifth connection electrodes 34 b, 34 b and 34 b, respectively, and is electrically connected by the fifth outer terminal 24.
  • sixth to eighth inner electrodes 35 to 37 of each unit are electrically connected by the sixth to eighth outer terminals 25 to 27, respectively.
  • the method of ESL reduction in the case of connecting the first and second variable capacity blocks 50 and 51 in series has been described, but external connection is performed so that the current flowing in adjacent units flows in the reverse direction.
  • the effect of ESL reduction can be obtained in other connection methods.
  • the first external terminal 20 and the eighth external terminal 27 are connected, and the fourth external terminal 23 and the fifth external terminal 24 are connected (crossed), and the first external terminal 20 and the eighth By connecting a signal source between the external terminals 27, parallel connection of the first and second variable capacitance blocks 50 and 51 can be realized.
  • variable capacity devices can be realized by changing the number of units constituting a block.
  • variable capacitance devices 1, 1a and 1b Another Modification of First Embodiment [Commoning of Internal Electrodes Between Variable Capacitance Units]
  • a series capacitor unit is configured by using all the variable capacitance units by using four internal electrodes, adjacent variable capacitance units in the same variable capacitance block are used. There is always a top or bottom inner electrode of the same potential. By sharing the internal electrodes, it is possible to reduce the number of internal electrodes.
  • the variable capacitance device 1c includes the first and second variable capacitance blocks 50 and 51 in the same manner as the variable capacitance device 1b shown in FIGS. 7A to 7C.
  • One variable capacity block 50 includes first to third variable capacity units 40 to 42.
  • the fourth inner electrode 33 forming the lowermost layer of the second variable capacitance unit 41 is the fourth inner electrode 33 forming the uppermost layer of the third variable capacitance unit 42.
  • one dielectric layer 3 on which the fourth inner electrodes 33 of the second and third variable capacitance units 41 and 42 are formed is made of two fourth inner electrodes 33. Common to one.
  • the dielectric layer 3 forming the fifth inner electrode 34 of the fifth and sixth variable capacitance units 44 and 45 is one, and the two fifth interiors are formed. Commonize the electrodes 34 into one.
  • variable capacitance device 1 By sharing two internal electrodes into one and reducing the number of dielectric layers 3 on which the internal electrodes are formed, the variable capacitance device 1 can contribute to thinning and weight reduction. In addition, since the number of manufacturing steps is reduced, the manufacturing cost can be reduced.
  • variable capacitance device 1c having such a configuration is electrically equivalent to the configuration of FIGS. 7A to 7C, since the thickness of the internal electrode is substantially halved, the ESR is increased, It should be noted that DC loss increases and so on.
  • the fourth inner electrodes 33 of the first and second variable capacitance units 40 and 41 and the eighth inner electrodes 37 of the fourth and fifth variable capacitance units 43 and 44 are further added.
  • the number of dielectric layers 3 on which the internal electrodes are formed it is possible to reduce the number of dielectric layers 3 as a whole by two as compared with the case of FIGS. 7A to 7C.
  • the configuration of each variable capacity unit and each variable capacity block is the same as in FIGS. 7A to 7C, so as shown in FIG. 9B, the current flowing between adjacent variable capacity units is reversed to reduce ESL. Can be
  • connection electrodes of four internal electrodes constituting one variable capacitance unit there are some variations in the formation positions of connection electrodes of four internal electrodes constituting one variable capacitance unit.
  • the electrode body forming the internal electrodes and the connection electrodes are formed by one silk printing process per internal electrode as described above.
  • the terminal connection of the variable capacitance device can be changed by the position where the connection electrode is formed.
  • the internal electrode pattern shown in FIG. 10A is the pattern used in the above-described configuration, and is the same as that shown in FIG.
  • the pattern in which the first and fifth inner electrodes 30 and 34 are formed is 3a, and the pattern in which the second and sixth inner electrodes 31 and 35 are formed is 3b.
  • the pattern in which the seventh inner electrodes 32 and 36 are formed is 3c, and the pattern in which the fourth and eighth inner electrodes 33 and 37 are formed is 3d.
  • the pattern 3b is the pattern 3a rotated 180 degrees and is the same pattern. Also, the pattern 3 d is the same as the pattern 3 c rotated 180 degrees. Therefore, there are two types of electrode patterns in the case of FIG. 10A.
  • pattern 3d is the 180 degree rotation of pattern 3a and is identical.
  • the patterns 3b and 3c are also the same. Therefore, there are two types of electrode patterns.
  • the pattern 3d is the same as the pattern 3a rotated 180 degrees.
  • the pattern 3 b and the pattern 3 c are so-called inverted patterns, and they need to be generated as patterns to be generated. Therefore, there are three types of electrode patterns.
  • the pattern 3a and the pattern 3d are 180-degree rotated patterns and are identical.
  • the patterns 3b and 3c are also 180-degree rotated patterns and are identical. Therefore, there are two types of electrode patterns.
  • the patterns 3a and 3d are inverted patterns, and the patterns 3b and 3c are inverted patterns. Therefore, there are four types of electrode patterns.
  • the method of drawing out the electrodes can also be changed depending on the stacking order of the internal electrodes.
  • FIG. 11 is a table showing how many kinds of stacking order of the internal electrodes can be changed in the combination of the electrode patterns of FIG. 10A described above. For example, as described above, there are variations in how to draw out seven types of electrodes. In each of FIGS. 10B to 10E, the method of drawing out the electrodes can be similarly changed.
  • Second embodiment Common use of internal electrodes between variable capacity blocks
  • the first and second variable capacitance blocks 50 and 51 are connected by external wires to form a series connection, and the current flowing in the stacking direction (z direction) is reversely generated.
  • the ESL is reduced by connecting the magnetic fields to cancel each other.
  • the series connection of the first and second variable capacitance units 40 and 41 (or the first and second variable capacitance blocks 50 and 51) is internally connected in advance, the external wiring pattern It is possible to reduce the mounting density by the reduction.
  • variable capacitance device 1d in which the first and second variable capacitance blocks 50 and 51 are connected in series while maintaining the compatibility of the arrangement of the external terminals.
  • a variable capacitance device 1d according to the second embodiment includes a first variable capacitance unit 40 and a second variable capacitance unit 41.
  • the first variable capacitance unit 40 has first to fourth inner electrodes 30 to 33 stacked via the dielectric layer 3.
  • the capacitors C1 to C3 are formed by the first and second inner electrodes 30, 31 through the dielectric layer 3, respectively, and are formed by the second and third inner electrodes 31, 32, and the third and fourth electrodes are formed.
  • the second variable capacitance unit 41 is stacked via the fifth to seventh inner electrodes 34 to 36 stacked via the dielectric layer 3, the seventh inner electrode 36, and the dielectric layer 3. And a fourth internal electrode 33.
  • the capacitors C4 to C6 are formed by the fifth and sixth inner electrodes 34 and 35 through the dielectric layer 3, respectively, and formed by the sixth and seventh inner electrodes 35 and 36, and the seventh and fourth electrodes are formed.
  • the internal electrodes 36 and 33 of the Here, the fourth inner electrode 33 is formed of the same electrode as the lowermost layer electrode of each of the first and second variable capacitance units 40 and 41, and in the variable capacitance device 1 of FIG. 5A,
  • the fourth external terminal 23 and the eighth external terminal 27 are connected by external wiring to realize internal connection.
  • the first to third and fifth to seventh inner electrodes 30 to 32, and 34 to 36 can be the same as those shown in FIGS. 4A to 4F.
  • the first to third and fifth to seventh inner electrodes 30 to 32, and 34 to 36 include first to third and fifth to seventh electrode bodies 30a to 32a, 34a to 36a, and first to seventh And third to fifth to seventh connection electrodes 30b to 32b, 34b to 36b.
  • the 4th internal electrode 33 is comprised by adding the pattern which connects two electrode main bodies formed in the dielectric material layer 3 of FIG. 4C. Since an alternating current flows in this pattern, as shown in FIG. 12C, it is preferable to connect in a pattern having a width in the y direction of the fourth electrode body 33a.
  • variable capacitance device 1d has an advantage smaller than that of the variable capacitance device 1 with respect to ESR in use. This is because, in the variable capacitance device 1, that is, in the circuit of FIG.
  • the electrode body 33a of the capacitor C3 and the electrode body 36a of the capacitor C6 are connected, the connection electrode 33b, the fourth external terminal 23, the external wiring, and the eighth In the variable capacitance device 1d, the capacitor C3 and the capacitor C6 are directly connected in the x direction of the electrode body 33a, as opposed to the connection between the external terminals 27 and the connection electrode 37b.
  • the fourth external terminal 23 is made common. As shown in FIG. 12A, the fourth external terminal 23 may be the eighth external terminal in the case of the variable capacitance device 1 of FIG. 1 as the fourth external terminal 23.
  • variable capacitance units may be stacked in the z direction to form variable capacitance blocks in which variable capacitance units are connected in parallel.
  • a variable capacitance device 1e according to a modification of the second embodiment includes a first variable capacitance unit 40 and a second variable capacitance unit 41. And a second variable capacitance block 51 having a third variable capacitance unit 42 and a fourth variable capacitance unit 43.
  • the first variable capacitance unit 40 is formed by laminating first to fourth inner electrodes 30 to 33 with the dielectric layer 3 interposed therebetween.
  • the second variable capacitance unit 41 is formed by laminating fourth to first inner electrodes 33 to 30 with the dielectric layer 3 interposed therebetween. That is, in the first and second variable capacitance units 40 and 41, the stacking order of the internal electrodes is reversed.
  • the shapes of the first to third inner electrodes 30 to 33 are the same as those shown in FIGS. 4A to 4F.
  • the fourth internal electrode 33 is the same as that shown in FIG. 12C.
  • the first to fourth inner electrodes 30 to 33 have first to fourth connection electrodes 30 b to 33 b, and the first connection electrode 30 b of the first variable capacitance unit 40 and the second variable electrode 40
  • the first connection electrode 30 b of the capacitance unit 41 is electrically connected by the first external terminal 20.
  • connection electrodes 31b, 31b to 33b, 33b of the first and second variable capacitance units 40, 41 are electrically driven by the second to fourth external terminals 21 to 23, respectively.
  • first and second variable capacity units 40 and 41 constituting the first variable capacity block 50 are connected in parallel.
  • the third variable capacitance unit 42 is formed by laminating the fifth to seventh inner electrodes 34 to 36 via the dielectric layer 3 and further laminating the fourth inner electrode 33.
  • the fourth variable capacitance unit 43 is formed by stacking the seventh to fifth inner electrodes 36 to 34 via the dielectric layer 3 and further stacking the fourth inner electrode 33. That is, in the third and fourth variable capacitance units 42 and 43, the stacking order of the internal electrodes is reversed.
  • the shapes of the fifth to eighth inner electrodes 34 to 37 are as shown in FIGS. 4A to 4F and 12C.
  • the stacking order of the first to fourth inner electrodes 30 to 33 and the fifth to seventh inner electrodes is not limited to the case of FIG. 13A, but may be reversed as shown in FIG. 13B. .
  • the alternating current flowing in the z direction between adjacent units can be reversed, and acts to cancel the magnetic fields generated by each other, thereby reducing ESL. Ru.
  • the capacitance value of the capacitor can be increased by further increasing the number of laminations in the z direction and connecting them in parallel.
  • each of the first and second variable capacitance blocks 50 and 51 is realized by parallel connection of three variable capacitance units.
  • each of the first and second variable capacitance blocks 50 and 51 is realized by parallel connection of four variable capacitance units.
  • variable capacitance device having the same function and performance as the variable capacitance device 1g shown in FIG. 15A is obtained by reversing the stacking order of the internal electrodes of the variable capacitance unit constituting the variable capacitance device.
  • variable capacitance device 1 h shown in FIG. 16, the first inner electrode 30 and the fifth inner electrode 34 are shared.
  • FIGS. 17A and 17B the stacking direction in the same variable capacitance block (z in the same manner as in the case of the fourth internal electrode 33 shared by the first and second variable capacitance blocks 50 and 51).
  • the units adjacent to each other in the direction) can also be shared.
  • the fourth inner electrode 33 shared between variable capacitance blocks is also shared by variable capacitance units adjacent in the stacking direction (z direction), and the first and fifth The internal electrodes 30, 34 are also common to the configuration examples.
  • FIG. 17B shows a configuration example in which only the fourth inner electrode 33 shared among variable capacity blocks is shared among units.
  • variable capacitance device 1k In the variable capacitance device 1k, one external terminal is used for the common internal electrode (fourth internal electrode 33) with respect to the arrangement of the external terminals shown in FIG. 12A. Of course you can do it. As shown in FIG. 18C, the variable capacitance device 1k can have only one fourth connection electrode 33b constituting the fourth inner electrode 33. Even with this configuration, as shown in FIG. 18D, the same circuit configuration as that of FIG. 12C can be realized.
  • external terminals may be provided on all four sides of the variable capacitance device main body 2.
  • a side different from the side on which the first internal electrode 30 and the fifth internal electrode 34 are arranged with the other external terminals You may arrange so as to oppose.
  • a signal source is connected between the first external terminal 20 and the fifth external terminal 24
  • a main alternating current flows between the first and fifth external terminals 20, 24.
  • one side of the variable capacitance device main body 2 is used for one external terminal, the area of the external terminal is increased, and the connection resistance with the external circuit is increased. Can be lowered.
  • the width of the connection electrode can be made wider, and the ESR can be made smaller.
  • variable capacitance device comprises two variable capacitance blocks (or variable capacitance units) arranged on the xy plane.
  • the number of variable capacity blocks arranged is not limited to two, and may be three or more.
  • variable capacitance device 1n includes a first variable capacitance unit 40, a second variable capacitance unit 41, and a third variable capacitance unit.
  • the first variable capacitance unit 40 includes a first internal electrode 30, a second internal electrode 31, a third internal electrode 32, and a fourth internal electrode 33 stacked via the dielectric layer 3. And.
  • the second variable capacitance unit 41 includes a fifth inner electrode 34, a sixth inner electrode 35, a seventh inner electrode 36, and an eighth inner electrode 37, which are stacked via the dielectric layer 3. And.
  • the third variable capacitance unit 42 includes a ninth inner electrode 38, a tenth inner electrode 39, an eleventh inner electrode 70, and a twelfth inner electrode 71, which are stacked via the dielectric layer 3. And.
  • the first inner electrode 30, the fifth inner electrode 34, and the ninth inner electrode 38 are formed on the same sheet of dielectric (FIG. 20C).
  • the arrangement of the other internal electrodes can be considered the same as in FIG. 4 and the like, and therefore, will not be described again.
  • variable capacity units or variable capacity blocks.
  • variable capacity units When the number of variable capacity units is increased on the xy plane, the aspect ratio of the variable capacity device body 2 in the xy plane becomes too large, and the residual stress in the sintered body of the dielectric tends to be uneven. Therefore, it is preferable to extend the arrangement of variable capacity units not only in the y direction but also in the x direction.
  • variable capacity units are arranged in a square on the xy plane, and the external terminals of the two variable capacity units are formed on one side of the variable capacity device body 2 so as to face each other.
  • the external terminals of the other two variable capacitance units may be formed on the side.
  • variable capacitance device 1p the center of the variable capacitance device main body 2 is divided into four by a line orthogonal to the x direction and the y direction, and for convenience, the upper left is the (i) region, the upper right is the (ii) region, The lower left is the (iii) area, the lower right is the (iv) area, and variable capacity units are arranged in each area.
  • the variable capacitance unit disposed in each region has external terminals on the surface along the x direction.
  • variable capacitance unit (i) disposed in the (i) region the second external terminal 21, the fourth external terminal 23, the first external terminal 20, and the third external terminal 24 are disposed from the left Similarly, in the variable capacitance unit (ii) disposed in the (ii) region, the sixth external terminal 25, the eighth external terminal 27, the fifth external terminal 24, the seventh external terminal 26 from the left Will be placed. Similarly, two variable capacity units (iii) and (iv) are disposed on the opposite long side, and the external terminals are arranged in the sixth, eighth, fifth, seventh, second and fourth from the left. , And the first and third external terminals are arranged in this order.
  • the internal electrodes of the variable capacitance device 1p are arranged at positions corresponding to the respective regions (i) to (iv) with a dielectric region for stress relaxation opened. Ru.
  • the connection electrodes constituting the internal electrodes are arranged and connected so as not to overlap at the position of the electrode body.
  • the first connection electrode 30b of the first inner electrode 30 corresponding to the region (i) is left by one or more widths of the connection electrode from the right end of the first electrode body 30a. Arranged in a staggered manner As shown in FIG.
  • the second connection electrode 31b of the second inner electrode 31 corresponding to the region (i) is disposed at the left end of the second electrode body 30a.
  • the third connection electrode 32b of the third inner electrode 32 corresponding to the region (i) is connected to the right end of the third electrode body 32a.
  • the fourth connection electrode 33b of the fourth inner electrode 33 corresponding to the region (i) is shifted from the left end of the fourth electrode body 33a by one or more widths of the connection electrode to the right Will be placed.
  • variable capacitance units may be further stacked in the stacking direction to form a variable capacitance block, and it is better to share adjacent internal electrodes of the same potential. Needless to say.
  • variable capacitance device 1 can constitute a resonant circuit together with a resonant coil as a resonant capacitor. Then, the configured resonant circuit is mounted on the non-contact communication device 140 and performs non-contact communication with the other non-contact communication device.
  • the noncontact communication device 140 is, for example, a reader / writer in a noncontact communication system.
  • Another contactless communication device is, for example, a contactless communication module such as NFC (Near Field Communication) mounted on a mobile phone.
  • the non-contact communication device 140 functioning as a reader / writer of the non-contact communication system includes the primary side antenna unit 120 a including a resonant circuit having the variable capacitance circuit 11 and the coil 112.
  • the non-contact communication device 140 controls the operation of the non-contact communication device 140, the modulation unit 124 that modulates a transmission signal based on an instruction of the system control unit 121, and transmission from the modulation unit 124.
  • a transmission signal unit 125 for transmitting a carrier signal modulated by the signal to the primary side antenna unit 120a.
  • the non-contact communication device 140 includes a demodulation unit 123 that demodulates the modulated carrier signal transmitted by the transmission signal unit 125.
  • the non-contact communication device 140 transmits a signal to the non-contact communication module including the secondary side antenna unit 160 by the primary side antenna unit 120 a.
  • the non-contact communication module to which the signal has been transmitted includes a demodulation unit 164 that demodulates the signal received by the secondary side antenna unit 160, a system control unit 161 that controls the operation of the non-contact communication module by the demodulated signal, and And a reception control unit 165 configured to control the reception state by adjusting the parameters of the resonance capacitor and the antenna coil that constitute the secondary side antenna unit 160 based on the received signal.
  • the noncontact communication module includes a rectifying unit 166 that rectifies a signal received by the secondary side antenna unit 160, and supplies power to each unit via the constant voltage unit 167 by the rectified voltage.
  • the non-contact communication module is a portable terminal device having a power supply (battery 169) such as a mobile phone
  • the power may be supplied from the battery 169 to each part and also supplied by the external power supply 168 such as an AC adapter. it can.
  • the variable capacitance circuit 11 used for the primary side antenna unit 120a is, for example, the variable capacitance device 1 of the circuit shown in FIG. 2C.
  • the variable-capacitance device 1 is configured as a CS1 consisting of a series capacitor of C1 and C2, CP1 consisting of a C3, and a CP2 consisting of CS2 and C6 consisting of a series capacitor of C4 and C5. Therefore, the primary side antenna unit 120 a includes a series-parallel resonant circuit including variable capacitance capacitors CS 1, CP 1, CS 1, CP 2 and an antenna coil 112.
  • the transmission / reception control unit 122 controls the DC bias voltage of each of the capacitors CS1, CP1, CS2, and CP2 of the variable capacitance circuit 11 to set an appropriate capacitance value, and adjusts the resonance frequency together with the resonance coil 112 (Lant).
  • the noncontact communication device 140 performs impedance matching with the primary side antenna unit 120a based on the carrier signal sent out by the transmission signal unit 25, and resonates based on the reception state of the noncontact communication module on the receiving side. Adjust the resonant frequency of the circuit.
  • a modulation method used in a general reader / writer a coding method is Manchester coding method, ASK (Amplitude Shift Keying) modulation method, or the like.
  • the carrier frequency is typically 13.56 MHz.
  • the transmission / reception control unit 122 monitors the transmission voltage and the transmission current to control the variable voltage Vc of the primary side antenna unit 120 a so that impedance matching can be obtained, and performs impedance adjustment.
  • the signal transmitted from the non-contact communication device 140 is received by the secondary side antenna unit 160, and the signal is demodulated by the demodulation unit 164.
  • the content of the demodulated signal is determined by the system control unit 161, and the system control unit 161 generates a response signal based on the result.
  • the reception control unit 165 adjusts the resonance frequency so that the reception state becomes optimal by adjusting the resonance parameter etc. of the secondary side antenna unit 160 based on the amplitude and voltage / current phase of the reception signal. You may do it.
  • the noncontact communication module modulates the response signal by the modulator 163 and transmits the modulated response signal to the noncontact communication device 140 by the secondary antenna unit 160.
  • the non-contact communication device 140 demodulates the response signal received by the primary side antenna unit 120a by the demodulation unit 123, and executes the necessary processing by the system control unit 121 based on the demodulated content.
  • Non-contact charging device The resonant circuit 120 using the variable capacitance circuit 11 according to the present invention can configure a non-contact charging device 180 that charges a secondary battery built in a portable terminal such as a mobile phone in a non-contact manner.
  • a noncontact charging method an electromagnetic induction method, magnetic resonance or the like can be applied.
  • FIG. 25 shows a configuration example of a non-contact charging system including a non-contact charging device 180 to which the present invention is applied and a power receiving device such as a portable terminal that is charge-controlled by the non-contact charging device 180.
  • the non-contact charging device 180 has substantially the same configuration as the non-contact communication device 140 described above.
  • the configuration of the power receiving device is substantially the same as that of the noncontact communication module described above. Therefore, the non-contact communication device 140, which has the same function as the non-contact communication module shown in FIG. 23, is denoted by the same reference numeral.
  • the carrier frequency to be transmitted and received is often 13.56 MHz, whereas in the non-contact charging device 80, there are cases from 100 kHz to several hundreds kHz.
  • the non-contact charging device 180 performs impedance matching with the primary side antenna unit 120 a based on the carrier signal sent out by the transmission signal unit 125, and resonates based on the reception state of the non-contact communication module on the receiving side. Adjust the resonant frequency of the circuit.
  • the transmission / reception control unit 122 monitors the transmission voltage and the transmission current to control the variable voltage Vc of the primary side antenna unit 120 a so that impedance matching can be obtained, and performs impedance adjustment.
  • the power receiving device rectifies the signal received by the secondary side antenna unit 160 by the rectifying unit 166, and charges the battery 169 according to the charge control unit 170 according to the rectified DC voltage. Even when no signal is received by the secondary side antenna unit 160, the charge control unit 170 can be driven by the external power supply 168 such as an AC adapter to charge the battery 169.
  • the signal transmitted from the non-contact communication device 140 is received by the secondary side antenna unit 160, and the signal is demodulated by the demodulation unit 164.
  • the content of the demodulated signal is determined by the system control unit 161, and the system control unit 161 generates a response signal based on the result.
  • the reception control unit 165 adjusts the resonance frequency so that the reception state becomes optimal by adjusting the resonance parameter etc. of the secondary side antenna unit 160 based on the amplitude and voltage / current phase of the reception signal. You may do it.
  • variable capacitance devices 1, 1a to 1p variable capacitance devices, 2 variable capacitance device bodies, 3 dielectric layers, 4 upper dielectric layers, 5 lower dielectric layers, 20 to 27 first to eighth external terminals, 30 to 37 first to Eighth internal electrode, 30a to 37a first to eighth electrode body, 30b to 37b first to eighth connection electrode, 40 to 45 first to sixth variable capacitance unit, 50 to 51 first to sixth 2 variable capacity block 120a primary side antenna unit 121 system control unit 122 transmission / reception control unit 123 demodulation unit 124 modulation unit 125 transmission signal unit 140 non-contact communication device 160 secondary side antenna unit 161 System control unit, 163 modulation unit, 164 demodulation unit, 165 reception control unit, 166 rectification unit, 167 constant voltage unit, 168 external power supply, 169 battery, 17 Charging control section, 180 non-contact charging device

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Abstract

内部電極の積層方向に直列接続された複数のコンデンサを備える静電容量デバイス（デバイス）において、電気的特性を向上させることを目的とする。誘電体層（３）と、誘電体層（３）を介して積層され、静電容量をなす電極本体の重心が積層方向の直線からなる軸上に配置された４つの内部電極（３０～３３）とにより３つのコンデンサを形成する。コンデンサが内部電極の積層方向に直列接続され、可変容量デバイス本体（２）の側面に形成される外部端子とを有する２つの可変容量ユニット（４０，４１）を含む。可変容量ユニット（４０，４１）のそれぞれは、それぞれの軸が平行に配置される。隣接する可変容量ユニットに流れる電流の方向がそれぞれ逆方向である。

Description

静電容量デバイス、共振回路及び電子機器
　本発明は、静電容量デバイス、共振回路及び電子機器に関し、特に、内部電極の積層方向に直列接続された複数のコンデンサを備える静電容量デバイスと、これを用いた共振回路及び電子機器に関する。本出願は、日本国において２０１３年２月２８日に出願された日本特許出願番号特願２０１３－０３８７４９を基礎として優先権を主張するものであり、この出願を参照することにより、本出願に援用される。
　従来から、特許文献１に示すように、内部電極の積層方向に直列接続された複数の可変容量コンデンサからなる可変容量デバイスが提案されている。特許文献１に記載された技術では、誘電体層を介して各可変容量コンデンサを構成する内部電極を積層する構成とすることにより、１層当たりの内部電極の数を減らすことができ、電極や容量値などの設計自由度を広げることが可能となる。
特開２０１１－１１９４８２号公報
　特許文献１に記載された可変容量デバイスにおいては、焼結時に誘電体層の収縮により内部応力が発生する。一方で、各層における内部電極の形状については、静電容量によって適宜設定されており、内部応力を考慮した形状とはされていない。また、特許文献１では、直列接続された各可変容量コンデンサを構成する内部電極の面積を変えることで、直列接続される各可変容量コンデンサ間にコンデンサを形成しない電極部分が形成され、この電極部分による電極抵抗が余分に増えるという問題がある。
　ところで、電極の積層方向に積層数を増やしていけば、直列コンデンサ数を増大させることができ、複合デバイスとしてのバリエーションを増やすことができる。また、積層数を増大させることは、誘電体層を薄くして大容量化を図りつつ、高耐圧化を実現することにつながる。
　しかしながら、単純に積層数を増大させると、最上層の電極と最下層の電極との物理的距離が長くなり、等価直列インダクタンス（Equivalent Series Inductance。以下、ＥＳＬという。）が大きくなり、特に高周波での使用において、特性の劣化を生ずることとなる。また、焼結時に発生する内部応力を固定化することによって（残留応力）、誘電体の単位面積当たりの誘電率を向上させることができるが、各層ごとに異なる残留応力が発生すると、積層した電極によるコンデンサの特性にばらつきを生ずることになる。
　そこで、本発明は、内部電極の積層方向に直列接続された複数のコンデンサを備える静電容量デバイスにおいて、内蔵されるコンデンサの接続の構成のバリエーションを拡大し、電気的特性を向上させることを目的とする。
　本発明の一実施の形態に係る静電容量デバイスは、誘電体層と、誘電体層を介して積層され、静電容量をなす電極本体の重心が積層方向の直線からなる軸上に配置された少なくとも３つ以上の内部電極とにより２つ以上のコンデンサが形成され、２つ以上のコンデンサが内部電極の積層方向に直列接続された容量素子本体と、容量素子本体の側面に形成され、静電容量をなす電極本体に電気的に接続された外部端子とを有する１つ以上の静電容量ユニットからなる静電容量ブロックを２つ以上含む。静電容量ブロックの１つを構成する静電容量ユニットは、同一の上記軸上に形成される。２つ以上の静電容量ブロックは、それぞれの軸が平行に配置される。隣接する静電容量ユニットに流れる電流の方向がそれぞれ逆方向である。
　また、本発明の一実施の形態に係る共振回路では、誘電体層と、誘電体層を介して積層され、静電容量をなす電極本体の重心が積層方向の直線からなる軸上に配置された少なくとも３つ以上の内部電極とにより２つ以上のコンデンサが形成され、２つ以上のコンデンサが内部電極の積層方向に直列接続された容量素子本体と、容量素子本体の側面に形成され、静電容量をなす電極本体に電気的に接続された外部端子とを有する１つ以上の静電容量ユニットからなる静電容量ブロックを２つ以上含む静電容量デバイスと、静電容量デバイスに接続された共振コイルとを備える。静電容量ブロックの１つを構成する静電容量ユニットは、同一の上記軸上に形成される。２つ以上の静電容量ブロックは、それぞれの軸が平行に配置される。隣接する静電容量ユニットに流れる電流の方向がそれぞれ逆方向である。
　本発明の一実施の形態に係る電子機器は、上述の静電容量デバイスと共振コイルとが接続された共振回路を含む。
　本発明が適用された静電容量デバイスによれば、電極の積層方向に直列接続された複数のコンデンサを形成する内部電極の重心を一致させるように積層するので、残留応力の発生ばらつきが小さくなり、特性ばらつきが低減する。また、隣接する静電容量ユニットの積層方向に流れる電流の方向がそれぞれ逆向きになっているので、等価直列インダクタンスが低減する。また、製造時における焼成処理において発生する残留応力を増大させることができるため電気的特性の向上が図られる。
図１は、第１の実施の形態に係る可変容量デバイスの斜視図である。 図２Ａは、第１の実施の形態に係る可変容量デバイスの端子配置を示す平面図である。図２Ｂは、図２Ａ図のＡＡ線における断面図である。図２Ｃは、可変容量デバイスの等価回路図である。 図３は、第１の実施の形態に係る可変容量デバイスの分解図である。 図４Ａ～図４Ｈは、第１の実施の形態に係る可変容量デバイスを構成する誘電体層と、誘電体層に形成される内部電極の形状を示す図である。図４Ａは、第１及び第５の内部電極の形状を示す平面図であり、図４Ｂは、その正面図である。図４Ｃは、第２及び第６の内部電極の形状を示す平面図であり、図４Ｄは、その正面図である。図４Ｅは、第３及び第７の内部電極の形状を示す平面図であり、図４Ｆは、その正面図である。図４Ｇは、第４及び第８の内部電極の形状を示す平面図であり、図４Ｈは、その正面図である。 図５Ａ～図５Ｃは、第１の実施の形態に係る可変容量デバイスの使用方法を説明するための図である。図５Ａは、使用回路を示し、図５Ｂ及び図５Ｃは、内部電極に流れる電流の方向を示す。 図６Ａは、第１の実施の形態の変形例に係る可変容量デバイスの等価回路図を示し、図６Ｂは、可変容量デバイスの構造を説明するための断面図であり、図６Ｃは、可変容量デバイスの内部に流れる電流の方向を示す図である。 図７Ａは、第１の実施の形態の変形例に係る可変容量デバイスの等価回路図を示し、図７Ｂは、可変容量デバイスの構造を説明するための断面図であり、図７Ｃは、可変容量デバイスの内部に流れる電流の方向を示す図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、第１の実施の形態の変形例に係る可変容量デバイスのバリエーションを説明するための図である。 図９Ａ及び図９Ｂは、第１の実施の形態の他の変形例に係る可変容量デバイスの構造を説明するための図である。 図１０Ａ～図１０Ｅは、可変容量デバイスを構成する内部電極の形成パターンのバリエーションを説明するための図である。 図１１は、第１の実施形態に係る可変容量デバイスを構成する内部電極の配置の組合せ例を表形式で示す図である。 図１２Ａは、第２の実施の形態に係る可変容量デバイスの端子配置を示す平面図である。図１２Ｂは、可変容量デバイスの構造を説明するための断面図である。図１２Ｃは、内部電極の形状を示す平面図である。図１２Ｄは、可変容量デバイスの等価回路図である。 図１３Ａ及び図１３Ｂは、第２の実施の形態の変形例に係る可変容量デバイスの構造を説明するための断面図であり、可変容量デバイスのバリエーションを示す図である。 図１４は、第２の実施の形態の変形例の可変容量デバイスのバリエーションを説明するための断面図である。 図１５Ａ及び図１５Ｂは、第２の実施の形態の変形例の可変容量デバイスのバリエーションを説明するための断面図である。 図１６は、第２の実施の形態の変形例の可変容量デバイスのバリエーションを説明するための断面図である。 図１７Ａ及び図１７Ｂは、第２の実施の形態の変形例の可変容量デバイスのバリエーションを説明するための断面図である。 図１８Ａ～図１８Ｄは、第２の実施の形態の可変容量デバイスにおいて、外部端子のバリエーションを説明するための図である。図１８Ａは、可変容量デバイスの斜視図であり、図１８Ｂは、可変容量デバイスの構造を説明するための断面図であり、図１８Ｃは、内部電極の形状を示す図であり、図１８Ｄは、可変容量デバイスの等価回路図である。 図１９Ａ及び図１９Ｂは、第２の実施の形態の可変容量デバイスにおいて、外部端子のバリエーションを説明するための図である。図１９Ａは、可変容量デバイスの斜視図であり、図１９Ｂは、可変容量デバイスの構造を説明するための断面図である。 図２０Ａは、第３の実施の形態に係る可変容量デバイスの斜視図であり、図２０Ｂは、可変容量デバイスの構造を説明するための断面図であり、図２０Ｃは、内部電極の形状を示す平面図である。 図２１は、第３の実施の形態に係る可変容量デバイスのバリエーションを示す斜視図である。 図２２Ａ～図２２Ｄは、第３の実施の形態に係る可変容量デバイスのための内部電極の形状を示す平面図である。 図２３は、可変容量デバイスを用いた非接触通信システムの構成例を示すブロック図である。 図２４は、共振回路の主要部を示すブロック図である。 図２５は、可変容量デバイスを用いた非接触充電システムの構成例を示すブロック図である。
　以下に、本発明が適用された静電容量デバイス及びそれを備える共振回路及び電子機器の具体例を、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態については、以下の順序で説明する。また、以下に説明する実施形態では、印加電圧によって容量値が変化する可変容量デバイスを例として説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態の具体例に限定されるものではない。
　１．第１の実施形態：直列接続された３つのコンデンサをそれぞれ含む２つの可変容量ユニットが平行に配置されている構成例
　　１－１　可変容量デバイスの構成
　　１－２　製造方法
　　１－３　回路構成及び動作
　２．第１の実施の形態の変形例：同一の可変容量ユニットが積層されて構成される可変容量ブロックが２つ平行に配置される構成例
　３．第１の実施の形態の他の変形例：１つの可変容量ブロックにおいて隣接して積層される可変容量ユニット電極を共用する構成例
　４．第２の実施の形態：隣接する可変容量ブロックの電極を共用する構成例
　５．第２の実施の形態の変形例：隣接する可変容量ブロックの複数の電極を共用する構成例
　６．第３の実施の形態
　７．非接触通信システム及び非接触充電システムを構成する場合の具体例
　１．第１の実施の形態
　　１－１．可変容量デバイスの構成例
　以下では、後述する内部電極の積層方向をｚ方向、積層方向に直交する可変容量デバイス１の長辺に沿う方向をｘ方向、短辺に沿う方向をｙ方向とする。また、可変容量デバイス１のｘｙ面で構成される一方の面を「上面」、ｘｙ面で構成される他方の面を「下面」とし、上面及び下面に垂直な面を「側面」として説明する。
　図１に示すように、本発明が適用された第１の実施の形態に係る可変容量デバイス１は、ほぼ立方体状の可変容量デバイス本体２と、可変容量デバイス本体２の長辺側の側面（ｘｚ平面）にそれぞれ形成された第１～第８の外部端子２０～２７とを備える。また、図２Ａに示すように、第１～第８の外部端子２０～２７は、可変容量デバイス本体２の上面及び下面（ｘｙ平面）に延設される。
　図２Ｂに示すように、可変容量デバイス１では、誘電体層３と、誘電体層３に形成された８つの内部電極とが積層されている。８つの内部電極は、それぞれ第１～第８の内部電極３０～３７と称する。
　第１の実施の形態に係る可変容量デバイス１は、第１の可変容量ユニット４０と、第２の可変容量ユニット４１とを備える。
　第１の可変容量ユニット４０は、第１の内部電極３０と、第２の内部電極３１と、第３の内部電極３２と、第４の内部電極３３とが、誘電体層３を介して、この順でｚ方向に積層される。第１及び第２の内部電極３０，３１によって第１のコンデンサＣ１が形成され、第２及び第３の内部電極３１，３２によって第２のコンデンサＣ２が形成され、第３及び第４の内部電極によって第３のコンデンサＣ３が形成される。第１～第４の内部電極３０～３３は、後述するように、すなわち第１～第４の電極本体３０ａ～３３ａが、すべて同一の形状であり、それぞれの重心が同一直線上になるように配列される。なお、以下では、可変容量ユニットという場合には、特に断らない限り、積層された各内部電極は同一形状であるものとし、同一の内部電極とは、ｘｙ平面内で１８０度回転した形状、反転（鏡像）した形状を含むものとする。
　同様に、第２の可変容量ユニット４１は、第５の内部電極３４と、第６の内部電極３５と、第７の内部電極３６と、第８の内部電極３７とが、この順でｚ方向に積層される。第５及び第６の内部電極３４，３５によって第４のコンデンサＣ４が、第６及び第７の内部電極３５，３６によって第５のコンデンサＣ５が、第７及び第８の内部電極３６，３７によって第６のコンデンサＣ６が形成される。第５～第８の内部電極３４～３７についても、すべて同一の形状であり、それぞれの重心が同一直線上になるように配列される。
　第１の実施の形態に係る構成例においては、図２Ｃに示すように、可変容量デバイス１は、３つの直列コンデンサからなる可変容量ユニットを２つ含む。
　図３には、焼結前の可変容量デバイス本体２の分解図を示す。可変容量デバイス本体２は、所定の誘電体によってシート状にそれぞれ構成された誘電体層３の一方の面に、第１及び第５の内部電極３０，３４と、第２及び第６の内部電極３１，３５と、第３及び第７の内部電極３２，３６と、第４及び第８の内部電極３３，３７とがｚ方向に積層されてなる。さらに第１及び第５の内部電極３０，３４のｚ方向上部には、複数の誘電体層３が積層されて、上部誘電体層４を形成し、第４及び第８の内部電極３３，３７の下部にも、複数の誘電体層３が積層され、下部誘電体層５を形成する。
　第１及び第５の内部電極３０，３４は、同一の誘電体層３に形成されるので、同一の平面（ｘｙ平面）に形成されることになる。第２及び第６の内部電極３１，３５も、同一平面に形成され、第１及び第５の内部電極３０，３４に平行に、第１及び第５の内部電極３０，３４から誘電体層３の厚さだけｚ方向に離間して配置される。同様にして、第３及び第７の内部電極３２，３６、第４及び第８の内部電極３３，３７もそれぞれ誘電体層３の厚さを隔てて各電極が平行になるように配置される。なお、誘電体層３の厚さは、可変容量デバイス本体２の焼結後には、変化することに留意する必要がある。
　なお、上部及び下部誘電体層４，５は、可変容量デバイス本体２の機械的強度を補強するために設けられる。
　図４Ａ～図４Ｈには、誘電体層３に形成される第１～第８の内部電極３０～３７の形状を示す。
　図４Ａ及び図４Ｂに示すように、シート状に成形された誘電体層３の一方の面に第１及び第５の内部電極３０，３４が形成される。第１及び第５の内部電極３０，３４は、それぞれ第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａと、第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂとからなる。
　誘電体層３は、電極間に電圧を印加することによって静電容量が変化する可変容量コンデンサを構成するために、強誘電体材料で構成される。誘電体材料としては、イオン結晶材料からなり、正負のイオンが変異することによってイオン分極を生じる誘電体材料である。たとえばチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）や、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等である。
　また、強誘電体材料として、電子分極を生じる強誘電体材料を用いてもよい。この強誘電体材料では、プラスの電荷に偏った部分と、マイナスの電荷に偏った部分とに分かれて電気双極子モーメントが生じ、分極が生じる。そのような材料として、従来、Ｆｅ２ ＋の電荷面と、Ｆｅ３ ＋の電荷面の形成により、分極を形成して強誘電体的特性を示す希土類鉄酸化物が知られている。この系においては、希土類元素をＲＥとし、鉄族元素をＴＭとしたときに、分子式（ＲＥ）・（ＴＭ）２・Ｏ４（Ｏ：酸素元素）で表される材料が高誘電率を有することが知られている。なお、希土類元素としては、たとえば、Ｙ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｌｕ（特にＹと重希土類元素）が挙げられ、鉄族元素としては、たとえば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ（特にＦｅ）が挙げられる。また、（ＲＥ）・（ＴＭ）２・Ｏ４としては、たとえば、ＥｒＦｅ２Ｏ４、ＬｕＦｅ２Ｏ４、ＹＦｅ２Ｏ４等である。
　第１～第８の内部電極３０～３７は、たとえばＰｄ、Ｐｄ／Ａｇ、Ｎｉ等の金属微粉末を含む導電ペースト等によって形成される。
　図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１及び第５の内部電極３０，３４を構成する第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａは、同一の誘電体層３の一方の面にｘ方向に所定の距離だけ離間してほぼ同一の長方形状に形成される。第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａは、それぞれの短辺がｘ方向に沿って、それぞれ長辺がｙ方向に平行になるように配置される。
　第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａの周囲には、可変容量デバイス本体２の焼結後の残留応力を緩和するために、誘電体の領域を残すようにする。したがって、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａの面積の和は、これらが形成される誘電体層３の面の面積よりも小さくなる。ここで、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａの周囲の誘電体の領域の面積は、残留応力を緩和するために、可変容量デバイス本体２の焼結時に第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂの周辺に発生する残留応力に影響を及ぼさない程度の大きさに形成するのが好ましい。また、各コンデンサの等価直列抵抗（Equivalent Series Resistance、以下、ＥＳＲという。）をなるべく小さくする観点からは、第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂの側の誘電体の領域を狭く（短く）形成するのが好ましい。
　第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂは、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａのｘ方向に沿う短辺に接続するように形成され、可変容量デバイス本体２の側面で、第１及び第５接続電極３０ｂ，３４ｂの端面が露出するように形成される。また、第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂは、各コンデンサのＥＳＲを低減する観点からは、広い幅とすることが望ましいが、可変容量デバイス本体２の焼結後に第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂの周辺に発生する残留応力を考慮する必要があり、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａの部分に発生する残留応力に影響を及ぼさない程度に形成されることが好ましい。
　ここで、残留応力とは、可変容量デバイス本体２の製造時の焼成処理での電極材料と誘電体材料の収縮率の違いで発生する応力をいう。したがって、第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂの周辺に発生する残留応力が、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａの部分に発生する残留応力に影響を及ぼさないようにするためには、第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂの面積は、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａの面積よりも十分に小さく形成されるのが好ましいことになる。この実施の形態の構成例では、第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂのｘ方向の幅は、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａのｘ方向の幅よりも十分に小さく形成している。
　たとえば、第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂの周辺に発生する残留応力が、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａの部分に発生する残留応力に影響を及ぼさない程度とするためには、第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂのｘ方向の幅は、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａのｘ方向の幅の４分の１以下に設定するのが好ましい。
　可変容量デバイス本体２の側面に露出した第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂの端部は、第１及び第５の外部端子２０，２４にそれぞれ電気的に接続される。
　第２及び第６の内部電極３１，３５は、図４Ｃ及び図４Ｄに示すように、第１及び第５の内部電極３０，３４と同様に、同一の誘電体層３の一方の面にｘ方向に所定の距離だけ離間して形成される。第２及び第６の内部電極３１，３５は、それぞれ第２及び第６の電極本体３１ａ，３５ａと、第２及び第６の接続電極３１ｂ，３５ｂとからなっており、第１及び第５の内部電極３０，３４と同一のパターンを１８０度回転した形状を有している。
　可変容量デバイス本体２の側面に露出した第２及び第６の接続電極３０ｂ，３３ｂの端部は、第２及び第６の外部端子２０，２５にそれぞれ電気的に接続される。
　図４Ｅ及び図４Ｆに示すように、第３及び第７の内部電極３２，３６は、第３及び第７の電極本体３２ａ，３６ａと、第３及び第７の接続電極３２ｂ，３６ｂとからなる。
　第３及び第７の電極本体３２ａ，３６ａの形状は、第１及び第５の電極本体３０ａ，３４ａの形状並びに第２及び第６の電極本体３１ａ，３５ａの形状と同一である。第３及び第７の接続電極３２ｂ，３６ｂの形状は、第１及び第５の接続電極３０ｂ，３４ｂの形状と同一であるが、外部端子への引出位置が異なるように、第３及び第７の電極本体３２ａ，３６ａへの接続位置が相違する。
　可変容量デバイス本体２の側面に露出した第３及び第７の接続電極３２ｂ，３６ｂの端部は、第３及び第７の外部端子２２，２６にそれぞれ電気的に接続される。
　第４及び第８の内部電極３３，３７の形状は、第３及び第７の内部電極３２，３６と同一のパターンを１８０度回転したものである。
　可変容量デバイス本体２の側面に露出した第４及び第８の接続電極３３ｂ，３７ｂの端部は、第４及び第８の外部端子２３，２７にそれぞれ電気的に接続される。
　ところで、交流電流が外部端子へ流れない電極については、接続電極における電気抵抗が高くてもよいため、電極本体に対する接続電極の幅を小さく形成しても構わない。具体的には、接続電極３１ｂ、３２ｂ、３５ｂ、３６ｂについては、その幅を小さくしてもよい。一方で、交流電流が流れる電極については、前述のように、ＥＳＲがなるべく小さくなるように配慮する必要がある。
　ここで、図３に示すように、第１～第４の内部電極３０～３３の重心及び第５～第８の内部電極３４～３７の重心は、それぞれ同一の直線上に配置されるように積層される。これらの内部電極が重心をそろえて配置されることによって、可変容量デバイス本体２を焼結時に発生する内部応力に基づく残留応力のばらつきが小さくなり、各コンデンサの特性ばらつきを低減することができる。
　なお、上述では、第１～第４の内部電極と第５～第８の内部電極とを同一形状で構成する場合について述べたが、第１～第４の内部電極と、第５～第８の内部電極との形状を異ならせて、すなわち、ｘｙ平面上で隣接する可変容量ユニットを構成するコンデンサの静電容量を異なるように設定してもよいのは言うまでもない。
　１－２．製造方法
　以上の構成を有する可変容量デバイス１の製造方法の一例を説明する。まず、所望の誘電体材料からなる誘電体シートを用意する。誘電体シートは、可変容量デバイス本体２の各誘電体層３を構成するものであり、たとえば厚さ約２．５μｍに成形される。これらの誘電体シートは、ペースト状にした誘電体材料を、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのフィルム上に所望の厚さに塗布して形成することができる。図４Ａ～図４Ｈに示した第１～第８の内部電極３０～３７の形成領域に対応する領域が開口されたマスクを用意する。ここで、第１及び第５の内部電極３０，３４と第２及び第６の内部電極３１，３５は、同一のマスクを１８０度回転させることによって適用することができる。また、第３及び第７の内部電極３２，３６と第４及び第８の内部電極３３，３７についても、同一のマスクを１８０度回転させることで適用することができる。また、マスクを１８０度回転させて印刷する代わりに、後述する誘電体シートを積層する際に、誘電体シートを１８０度回転させてもよい。
　次に、たとえば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｐｄ／Ａｇ、Ｎｉ、Ｎｉ合金等の金属微粉末をペースト化した導電ペーストを調整し、その導電ペーストを、用意したそれぞれのマスクを介して誘電体シートの一方の面に塗布（シルク印刷）する。これにより、一方の面に第１及び第５の内部電極３０，３４、第２及び第６の内部電極３１，３５、第３及び第７の内部電極３２，３６、第４及び第８の内部電極３３，３７がそれぞれ形成された誘電体シートを作成する。このとき、各電極の電極本体の中心、すなわち重心が各層において一致するように形成する。
　ＰＥＴなどのフィルム上に形成した電極が印刷されていない誘電体シートをフィルムから剥離し、あらかじめその複数枚を積層する。そして、ＰＥＴなどのフィルム上に第１～第８の内部電極３０～３７が形成されたそれぞれの誘電体シートをフィルムから剥離し、各電極が印刷された面の向きをそろえて、所望の順番に積層する。このとき、第１～第４の電極本体３０ａ，３３ａの各辺がｘ方向、ｙ方向に整列し、中心（重心）がｚ方向に重なるように積層し、第５～第８の電極本体３４ａ～３７ａの各辺がｘ方向、ｙ方向に整列し、中心（重心）がｚ方向に重なるように積層する。さらに、この積層体に、電極が印刷されていない複数の誘電体シートを積層させて圧着する。
　圧着した部材を適切な還元性の雰囲気中で高温焼成して、誘電体シートと導電ペーストで形成された各電極とを一体化する。これにより、可変容量デバイス本体２が作製される。その後、可変容量デバイス本体２の側面の所定位置に、第１外部端子２０～第８外部端子２７を取り付ける。なお、焼成の際に還元性の雰囲気にするのは、内部電極の酸化を避ける必要があるからである。内部電極の酸化が進むにしたがって等価直列抵抗が増大し、内部電極としての機能を失ってしまうために、コンデンサが形成されなくなる。一方で、還元性の雰囲気が強すぎると、誘電体材料が還元されて半導体化してしまう。誘電体材料の還元が進むにしたがって、いわゆる漏れ電流の増大をもたらし、コンデンサのクオリティファクタ（Ｑ）が低下してしまう。また、耐電圧性能も低下する。
　１－３．回路構成及び動作
　図２Ｃに示すように、可変容量デバイス１は、第１の可変容量ユニット４０と、第２の可変容量ユニット４１とを有する複合コンデンサ回路素子である。第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１は、それぞれ、Ｃ１～Ｃ３が直列接続され、Ｃ４～Ｃ６が直列接続されている。
　ここで、図５Ａに示すように、第１の外部端子２０と第３の外部端子２４間に信号源を接続し、第４の外部端子２３と、第８の外部端子２７間を外部配線により接続すると、Ｃ１～Ｃ６の直列接続回路が構成される。信号源から交流信号を発生させると、ある特定の瞬間においてＣ１～Ｃ６に流れる積層方向（ｚ方向）の電流は、図５Ｂに示すように、Ｃ１～Ｃ３に流れる電流の方向と、Ｃ４～Ｃ６に流れる電流の方向とが図中の矢印のように互いに逆方向となる。したがって、図５Ｂのように、隣接する第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１に流れる電流の方向を逆方向にすることによって、双方の電流が発生する磁界が、互いに相手方の磁界を打ち消すように働くので、ＥＳＬが低減される。
　上述では、積層方向（ｚ方向）に流れる電流によって、ｘｙ平面内に発生する磁界を打ち消し合うようにすることによって、ＥＳＬを低減するものであるが、内部電極を流れる電流、すなわちｘｙ平面を流れる電流が発生する磁界を打ち消し合うようにすることによって、さらにＥＳＬを低減することができる。図５Ａの回路構成において、内部電極の面に沿った方向（ｘｚ平面）に流れる電流は、信号源が接続される入出力端子である第１及び第５の外部端子２０，２４と、直列接続のために外部で接続する外部配線の入出力のための第４及び第８の外部端子２３，２７に流れる。図５Ｃに示すように、内部電極の面に沿って流れる交流電流が発生する磁界は、隣接する同一平面内の内部電極、すなわち、第１の内部電極３０と第５の内部電極３４、第４の内部電極３３と第８の内部電極３７のそれぞれの面に沿って流れる電流は、逆方向（ある特定の瞬間において、◎印は、紙面の奥から手前の向きを示し、×印は紙面の手前から奥への向きを示す。）に流れる。したがって、ｘｙ平面内の同一面内において磁界を打ち消し合う方向に電流が流れることとなり、ＥＳＬがより低減される。
　以上のようにして、第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１に流れる電流の方向を逆方向にするように接続して用いることによって、ＥＳＬが低減された可変容量デバイス１として動作させることができる。また、交流電流の入出力端子を同一面内の電極とし、端子を流れる電流を逆方向とすることによって、さらにＥＳＬを低減することが可能になる。
　なお、上述において、１つの可変容量ユニットは、３つのコンデンサの直列接続によって構成されるものとしたが、可変容量ユニットを構成するコンデンサの直列数は、２つであってもよく、４つあるいはそれ以上であってもよいのは言うまでもない。以下では、可変容量ユニットという場合には、３つのコンデンサの直列接続によって構成されるものとする。
　上述において、可変容量デバイス１の静電容量、すなわちコンデンサＣ１～Ｃ３及びＣ６～Ｃ４の静電容量は、それぞれのコンデンサへ直流電圧を印加することで可変できる。その直流電圧値を変化させることで、それぞれのコンデンサＣ１～Ｃ３及びＣ６～Ｃ４の静電容量を可変させることができ、可変容量デバイス１の静電容量を可変できる。それぞれのコンデンサへ印加する直流電圧源は共通、すなわち、図５Ａのように１つにすることができる。この際、交流電流が直流電圧の接続線を流れるのをできるだけ抑制する必要がある。このため、図５Ａで示すように、それぞれのコンデンサの両端に抵抗Ｒ１～Ｒ７を介して直流電圧を印加するように接続する。ここで、可変容量デバイス１のインピーダンス、すなわち外部端子２３と外部端子２７とは接続されている状態で外部端子２０と外部端子２４との間のインピーダンスよりも、抵抗Ｒ１～Ｒ７のインピーダンス（抵抗値）を十分に大きくする。好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上、さらに好ましくは５０倍以上のインピーダンスにする。なお、コンデンサＣＤＣ-ＣＵＴ１とＣＤＣ-ＣＵＴ２とは直流電圧が交流信号へ入り込むのを阻止するために設けるものである。これらのコンデンサの静電容量は、可変容量デバイス１の静電容量よりも、十分に大きくする。好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上、さらに好ましくは５０倍以上に設定する。また、これらのコンデンサのＱは、可変容量デバイス１のＱよりも、なるべく高いものにする。好ましくは５倍以上、より好ましくは１０倍以上、さらに好ましくは５０倍以上の大きいものがよい。
　２．第１の実施の形態の変形例
　［可変容量ユニット×２からなる可変容量ブロックが２個］
　本発明の第１の実施の形態に係る可変容量デバイス１は、さまざまな変形例を実現することが可能である。
　図６Ａに示すように、可変容量デバイス１ａは、第１の可変容量ユニット４０と、第２の可変容量ユニット４１とを有する第１の可変容量ブロック５０と、第３の可変容量ユニット４２と、第４の可変容量ユニット４３とを有する第２の可変容量ブロック５１とを備える。
　図６Ｂに示すように、第１の可変容量ユニット４０は、第１～第４の内部電極３０～３３が誘電体層３を介して積層されてなる。第２の可変容量ユニット４１は、第４～第１の内部電極３３～３０が誘電体層３を介して積層されてなる。すなわち、第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１は、内部電極の積層の順序が逆となっている。第１～第４の内部電極３０～３３の形状は、図４Ａ～図４Ｈに示したものと同じものを用いる。
　第１～第４の内部電極３０～３３は、第１～第４の電極本体３０ａ～３３ａと、第１～第４の接続電極３０ｂ～３３ｂを有しており、第１の可変容量ユニット４０の第１の接続電極３０ｂと、第２の可変容量ユニット４１の第１の接続電極３０ｂとは、第１の外部端子２０によって、電気的に接続される。
　同様に第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１のそれぞれの第２～第４の接続電極３１ｂ，３１ｂ～３３ｂ，３３ｂは、第２～第４の外部端子２１～２３によってそれぞれ電気的に接続される。
　したがって、第１の可変容量ブロック５０を構成する第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１は、並列接続されることになる。ここで、第１の可変容量ユニット４０の内部電極の重心が構成する軸は、第２の可変容量ユニット４１の内部電極が構成する軸と同一直線上に配置されるようにする。なお、以下では、可変容量ブロックという場合には、可変容量ブロックを構成する可変容量ユニットの内部電極の重心が構成する軸がすべて同一の直線上にあるものとする。すなわち、１つの可変容量ブロックを構成する内部電極の重心は、同一の軸上にある。
　第３の可変容量ユニット４２は、第５～第８の内部電極３４～３７が誘電体層３を介して積層されてなる。第４の可変容量ユニット４３は、第８～第５の内部電極３７～３４が誘電体層３を介して積層されてなる。すなわち、第３及び第４の可変容量ユニット４２，４３は、内部電極の積層の順序が逆となっている。第５～第８の内部電極３４～３７の形状は、図４Ａ～図４Ｈに示したとおりである。
　第５～第８の内部電極３４～３７は、第５～第８の接続電極３４ｂ～３７ｂを有しており、第３の可変容量ユニット４２の第５の接続電極３４ｂと、第４の可変容量ユニット４３の第５の接続電極３４ｂとは、第５の外部端子２４によって、電気的に接続される。
　同様に第３及び第４の可変容量ユニット４２，４３のそれぞれの第６～第８の接続電極３５ｂ，３５ｂ～３７ｂ，３７ｂは、第６～第８の外部端子２５～２７によってそれぞれ電気的に接続される。
　したがって、第２の可変容量ブロック５１を構成する第３及び第４の可変容量ユニット４２，４３は、並列接続されることとなる。
　以上より、第１の実施の形態の変形例に係る可変容量デバイス１ａは、３つの直列コンデンサからなる可変容量ユニットを２つ並列接続した可変容量ブロックを２つ有している。
　第１の可変容量ユニット４０の最上層にある第１の内部電極３０は、第２の可変容量ユニット４１の最下層にある第１の内部電極３０に電気的に接続されている。そこで、図５Ａの場合と同様に、第１の外部端子２０と第５の外部端子２４に信号源を接続し、第４の外部端子２３と第８の外部端子２７間を接続すると、図６Ｃに示すように、ある瞬間において、第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１に流れる交流電流の流れる方向は、図中の矢印のように互いに逆向きになる。また、第３及び第４の可変容量ユニット４２，４３に流れる交流電流の方向も逆方向となる。さらに、ｘ方向に隣接する第１の可変容量ユニット４０と第３の可変容量ユニット４２に流れる交流電流も逆方向となる。このように、ｚ方向及びｘ方向に隣接するユニットに流れる交流電流の流れる方向が逆方向になることによって、それぞれのユニットに流れる交流電流が発生するｚ方向の磁界は互いに打ち消されて、ＥＳＬが低減される。
　さらに、ｘｙ平面において、同一面内の内部電極に流れる交流電流を互いに逆向きにして、すなわち、外部端子から入出力する交流電流を逆方向にすることによって、さらにＥＳＬの低減を図ることが可能になる。また、内部電極の面の方向（ｘｙ平面）に沿う電流が発生する磁界も、隣接する内部電極同士で電流の向きを逆方向にすることによって、さらにＥＳＬを低減することができる。
　［可変容量ユニット×３からなる可変容量ブロックが２個］
　図７Ａに示すように、３つの直列コンデンサからなる可変容量ユニットを３つ並列に接続した可変容量ブロックを２つ有する可変容量デバイス１ｂを構成することも可能である。
　可変容量デバイス１ｂは、第１の可変容量ブロック５０と、第２の可変容量ブロック５１とを備える。
　第１の可変容量ブロック５０は、第１の可変容量ユニット４０と、第１の可変容量ユニット４０の下方に積層される第２の可変容量ユニット４１と、第２の可変容量ユニット４１の下方に積層される第３の可変容量ユニット４２とを有する。
　第１の可変容量ユニット４０は、第１～第４の内部電極３０～３３が誘電体層３を介して積層されてなる。第２の可変容量ユニット４１は、第４～第１の内部電極３３～３０が誘電体層３を介して積層されてなる。第３の可変容量ユニット４２は、第１～第４の内部電極３０～３３が誘電体層３を介して積層されてなる。すなわち、第１～第３の可変容量ユニット４０～４２では、内部電極の積層の順序が隣接するもの同士で逆となっている。第１～第４の内部電極３０～３３の形状は、図４Ａ～図４Ｈに示したものと同じものを用いる。
　第１の可変容量ユニット４０の最上層に配置される第１の内部電極３０、第２の可変容量ユニット４１の最下層に配置される第１の内部電極３０、及び第３の可変容量ユニット４２の最上層に配置される第１の内部電極３０は、それぞれ第１の接続電極３０ｂ，３０ｂ，３０ｂによって引き出され、第１の外部端子２０によって電気的に接続される。
　同様に、各ユニットの第２～第４の内部電極３１～３３は、それぞれ第２～第４の外部端子２１～２３によって電気的に接続される。
　第２の可変容量ブロック５１は、第４の可変容量ユニット４３と、第４の可変容量ユニット４３の下方に積層される第５の可変容量ユニット４４と、第５の可変容量ユニット４４の下方に積層される第６の可変容量ユニット４５とを有する。
　第４の可変容量ユニット４３は、第５～第８の内部電極３４～３７が誘電体層３を介して積層されてなる。第５の可変容量ユニット４４は、第８～第５の内部電極３７～３４が誘電体層３を介して積層されてなる。第６の可変容量ユニット４５は、第５～第８の内部電極３４～３７が誘電体層３を介して積層されてなる。すなわち、第４～第６の可変容量ユニット４３～４５は、内部電極の積層の順序が隣接するもの同士で逆となっている。第５～第８の内部電極３４～３７の形状は、図４Ａ～図４Ｈに示したものと同じである。第４の可変容量ユニット４３の最上層に配置される第５の内部電極３４、第５の可変容量ユニット４４の最下層に配置される第５の内部電極３４、及び第６の可変容量ユニット４５の最上層に配置される第５の内部電極３４は、それぞれ第５の接続電極３４ｂ，３４ｂ，３４ｂによって引き出され、第５の外部端子２４によって電気的に接続される。
　同様に、各ユニットの第６～第８の内部電極３５～３７は、それぞれ第６～第８の外部端子２５～２７によって電気的に接続される。
　図５Ａの場合と同様に、第１の外部端子２０と第５の外部端子２４に信号源を接続し、第４の外部端子２３と第８の外部端子２７間を接続すると、図７Ｃに示すように、同一の可変容量ブロック内で隣接する可変容量ユニットの積層方向（ｚ方向）に流れる電流は逆方向となる。また、隣接する可変容量ブロック同士では、隣接する可変容量ユニットに流れる積層方向（ｚ方向）の電流も逆方向となる。したがって、積層方向に流れる電流が発生する磁界を互いに打ち消すように電流が流れることによって、ＥＳＬが低減される。ｘｙ平面に平行な面内におけるＥＳＬ低減についても上述と同様である。
　なお、上述においては、第１及び第２の可変容量ブロック５０，５１を直列に接続する場合のＥＳＬ低減の方法を説明したが、隣接するユニットに流れる電流を逆方向に流れるように外部の接続を変更することによって、他の接続の仕方においてもＥＳＬ低減の効果を得ることができる。たとえば、第１の外部端子２０と第８の外部端子２７を接続し、第４の外部端子２３と第５の外部端子２４を接続し（たすきがけ）、第１の外部端子２０と第８の外部端子２７間に信号源を接続すれば、第１及び第２の可変容量ブロック５０，５１の並列接続が実現できる。
　また、ブロックを構成するユニットの数を変更することによって、さらに多様な組合せの可変容量デバイスを実現することができる。
　３．第１の実施形態の他の変形例
　［可変容量ユニット間の内部電極の共通化］
　上述した可変容量デバイス１，１ａ，１ｂでは、すべての可変容量ユニットを４枚の内部電極を用いることによって直列コンデンサのユニットを構成したが、同一の可変容量ブロック内で隣接する可変容量ユニットには、常に同電位の最上層又は最下層の内部電極が存在する。この内部電極を共通化することによって、内部電極の枚数を減らすことが可能である。
　図８Ａ及び図８Ｂに示すように、可変容量デバイス１ｃは、図７Ａ～図７Ｃに示した可変容量デバイス１ｂと同様に、第１及び第２の可変容量ブロック５０，５１を備えており、第１の可変容量ブロック５０は、第１～第３の可変容量ユニット４０～４２を有している。ここで、図７Ａに示すように、第２の可変容量ユニット４１の最下層を形成する第４の内部電極３３は、第３の可変容量ユニット４２の最上層を形成する第４の内部電極３３と同電位である。そこで、図８Ａに示すように、第２及び第３の可変容量ユニット４１，４２の第４の内部電極３３が形成された誘電体層３を１枚にして、２つの第４の内部電極３３を１つに共通化する。同様に、第２の可変容量ブロックにおいても、第５及び第６の可変容量ユニット４４，４５の第５の内部電極３４を形成する誘電体層３を１枚にして、２つの第５の内部電極３４を１つに共通化する。
　２つの内部電極を１つに共通化して、内部電極が形成される誘電体層３の数を削減することによって、可変容量デバイス１の薄型化、軽量化に寄与することができる。また、製造工数が削減されるので、製造コストの低減にも貢献し得る。
　このような構成の可変容量デバイス１ｃは、電気的には、図７Ａ～図７Ｃの構成と等価であるが、内部電極の厚さが実質的に１／２になるため、ＥＳＲが増大し、直流損失が増加することと等に留意する必要がある。
　図９Ａに示すように、第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１の第４の内部電極３３と、第４及び第５の可変容量ユニット４３，４４の第８の内部電極３７とをさらに共通化して、内部電極が形成される誘電体層３の枚数を１枚にすることによって、全体として誘電体層３を図７Ａ～図７Ｃの場合よりも２枚分削減することもできる。各可変容量ユニット及び各可変容量ブロックの構成は、図７Ａ～図７Ｃの場合と同じなので、図９Ｂに示すように、隣接する可変容量ユニット同士に流れる電流を逆方向にして、ＥＳＬの低減を図ることができる。
　内部電極を削減することによって、さらなる薄型化、軽量化と、低コスト化を実現することができる。一方で、ＥＳＲが増大することに留意する必要がある。
　上述した第１の実施の形態では、図１０Ａ～図１０Ｅに示すように、１つの可変容量ユニットを構成する４枚の内部電極の接続電極の形成位置について、いくつかのバリエーションがある。
　内部電極を形成する電極本体と、接続電極とは、上述したように、１枚の内部電極当たり１回のシルク印刷工程によって形成される。可変容量デバイスの端子接続は、接続電極を形成する位置によって変更することができる。ここで、シルク印刷工程に用いられるマスクのパターン生成種類が多くなると、コスト高となるので、コスト、製造工数との兼ね合いで内部電極の形成パターンを設定する必要がある。
　図１０Ａに示す内部電極パターンは、上述した構成に用いたパターンであり、図４に示したものと同じものである。
　図１０Ａ～図１０Ｅにおいて、第１及び第５の内部電極３０，３４が形成されるパターンを３ａとし、第２及び第６の内部電極３１，３５が形成されるパターンを３ｂとし、第３及び第７の内部電極３２，３６が形成されるパターンを３ｃとし、第４及び第８の内部電極３３，３７が形成されるパターンを３ｄとする。
　図１０Ａでは、パターン３ｂは、パターン３ａを１８０度回転したものであり、同一のパターンである。また、パターン３ｄは、パターン３ｃを１８０度回転したものであり、同一のものである。したがって、図１０Ａの場合の電極パターンの種類は２種類である。
　図１０Ｂでは、パターン３ｄが、パターン３ａの１８０度回転であり、同一である。また、パターン３ｂとパターン３ｃも同じものである。したがって、電極パターンの種類は、２種類である。
　図１０Ｃでは、パターン３ｄは、パターン３ａを１８０度回転したものであり、同一である。一方、パターン３ｂとパターン３ｃは、いわゆる反転パターンであり、生成すべきパターンとしては、それぞれ生成する必要がある。したがって、電極パターンの種類は３種類である。
　図１０Ｄでは、パターン３ａとパターン３ｄが１８０度回転パターンであり、同一である。また、パターン３ｂとパターン３ｃも１８０度回転パターンであり同一である。したがって、電極パターンの種類は、２種類である。
　図１０Ｅでは、パターン３ａとパターン３ｄが反転パターンであり、パターン３ｂとパターン３ｃが反転パターンである。したがって、電極パターンの種類は４種類である。
　また、電極の引き出し方は、内部電極の積層順序によっても変更することが可能である。
　図１１には、上述した図１０Ａの電極パターンの組合せにおいて、内部電極の積層順序を何種類変更できるかを表にして示したものである。たとえば、このように、７種類の電極の引き出し方のバリエーションがある。図１０Ｂ～図１０Ｅそれぞれの場合についても同様に電極の引き出し方の変更が可能である。
　４．第２の実施の形態
　［可変容量ブロック間の内部電極の共通化］
　図５Ａ等では、第１及び第２の可変容量ブロック５０，５１について、これらを外部配線で接続して直列接続構成とし、積層方向（ｚ方向）に流れる電流の方向を逆向きにして、発生する磁界を互いに打ち消し合うように接続することによって、ＥＳＬを低減させた。ここで、第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１（又は第１及び第２の可変容量ブロック５０，５１）の直列接続を、内部であらかじめ接続するようにしておけば、外部配線パターンの削減、これによる実装密度の向上を図ることができる。
　図１２Ａに示すように、外部端子の配置の互換性を維持しながら、第１及び第２の可変容量ブロック５０，５１が直列接続された可変容量デバイス１ｄを構成することができる。
　第２の実施の形態に係る可変容量デバイス１ｄは、第１の可変容量ユニット４０と、第２の可変容量ユニット４１とを備える。
　第１の可変容量ユニット４０は、誘電体層３を介して積層された第１～第４の内部電極３０～３３を有する。コンデンサＣ１～Ｃ３は、それぞれ誘電体層３を介して、第１及び第２の内部電極３０，３１によって形成され、第２及び第３の内部電極３１，３２によって形成され、第３及び第４の内部電極３２，３３によって形成される。
　第２の可変容量ユニット４１は、誘電体層３を介して積層された第５～第７の内部電極３４～３６と、第７の内部電極３６と誘電体層３を介して積層される、第４の内部電極３３とを有する。コンデンサＣ４～Ｃ６は、それぞれ誘電体層３を介して、第５及び第６の内部電極３４，３５によって形成され、第６及び第７の内部電極３５，３６によって形成され、第７及び第４の内部電極３６，３３によって形成される。ここで、第４の内部電極３３は、第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１のそれぞれの最下層の電極として、同一の電極で形成されており、図５Ａの可変容量デバイス１においては、第４の外部端子２３と第８の外部端子２７とを外部配線によって接続したものを、内部での接続を実現するものである。
　第１～第３及び第５～第７の内部電極３０～３２，３４～３６は、図４Ａ～図４Ｆに示したものと同一のものとすることができる。第１～第３及び第５～第７の内部電極３０～３２，３４～３６は、第１～第３及び第５～第７の電極本体３０ａ～３２ａ，３４ａ～３６ａと、第１～第３及び第５～第７の接続電極３０ｂ～３２ｂ，３４ｂ～３６ｂとからなる。そして、第４の内部電極３３は、図４Ｃの誘電体層３に形成される２つの電極本体を接続するパターンを追加することによって構成される。このパターンには、交流電流が流れるため、図１２Ｃに示すように、第４の電極本体３３ａのｙ方向の幅を有するパターンで接続させるのが好ましい。
　上述の構成とすることによって、図１２Ｃに示すように、直列接続されたコンデンサＣ１～Ｃ３と、直列接続されたコンデンサＣ６～Ｃ４とが直列に接続され、６個のコンデンサが直列された回路を構成する。そして、第１の外部端子２０と第５の外部端子２４に信号源を接続することによって、隣接するユニットを流れるｚ方向の電流の方向が逆方向となるので、発生する磁界を互いに打ち消し合うように作用してＥＳＬを低減する。また、第１及び第５の外部端子２０，２４を入出力するｘｙ平面を流れる電流も互いに逆方向となるので、ＥＳＬのさらなる低減が可能である。なお、図５Ａの回路では、第４及び第８の外部端子２３，２７を介して外部で接続されることによってｘｙ平面に流れる電流を逆方向とすることができたが、この例では、第４の内部電極と第８の内部電極とを共通化したので、これに相当するＥＳＬ低減の寄与がないことに留意する必要がある。一方、使用時のＥＳＲについては、可変容量デバイス１よりも可変容量デバイス１ｄの方が小さい利点を有する。なぜならば、可変容量デバイス１においては、すなわち図５Ａの回路では、コンデンサＣ３の電極本体３３ａとコンデンサＣ６の電極本体３６ａとが、接続電極３３ｂと第４の外部端子２３と外部配線と第８の外部端子２７間と接続電極３７ｂとを経た接続となるのに対して、可変容量デバイス１ｄにおいては、コンデンサＣ３とコンデンサＣ６とが電極本体３３ａのｘ方向で直接に接続されているからである。
　図１２Ｄの等価回路で示すように、第４の外部端子２３が共通化される。なお、図１２Ａに示すように、第４の外部端子２３は、図１の可変容量デバイス１の場合に第８の外部端子であったものを第４の外部端子２３とすればよい。
　５．第２の実施の形態の変形例
　［可変容量ユニット積層、可変容量ブロックの内部電極共通化］
　第２の実施の形態に係る可変容量デバイスでは、可変容量ユニットをｚ方向に積層して、可変容量ユニットが並列接続された可変容量ブロックとすることもできる。
　具体的には、図１３Ａに示すように、第２の実施の形態の変形例に係る可変容量デバイス１ｅは、第１の可変容量ユニット４０と、第２の可変容量ユニット４１とを有する第１の可変容量ブロック５０と、第３の可変容量ユニット４２と、第４の可変容量ユニット４３とを有する第２の可変容量ブロック５１とを備える。
　第１の可変容量ユニット４０は、第１～第４の内部電極３０～３３が誘電体層３を介して積層されてなる。第２の可変容量ユニット４１は、第４～第１の内部電極３３～３０が誘電体層３を介して積層されてなる。すなわち、第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１は、内部電極の積層の順序が逆となっている。第１～第３の内部電極３０～３３の形状は、図４Ａ～図４Ｆに示したものと同じものを用いる。第４の内部電極３３は、図１２Ｃに示したものと同じものを用いる。
　第１～第４の内部電極３０～３３は、第１～第４の接続電極３０ｂ～３３ｂを有しており、第１の可変容量ユニット４０の第１の接続電極３０ｂと、第２の可変容量ユニット４１の第１の接続電極３０ｂとは、第１の外部端子２０によって、電気的に接続される。
　同様に第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１のそれぞれの第２～第４の接続電極３１ｂ，３１ｂ～３３ｂ，３３ｂは、第２～第４の外部端子２１～２３によってそれぞれ電気的に接続される。
　したがって、第１の可変容量ブロック５０を構成する第１及び第２の可変容量ユニット４０，４１は、並列接続されてなる。
　第３の可変容量ユニット４２は、第５～第７の内部電極３４～３６が誘電体層３を介して積層され、さらに第４の内部電極３３が積層されてなる。第４の可変容量ユニット４３は、第７～第５の内部電極３６～３４が誘電体層３を介して積層され、さらに第４の内部電極３３が積層されてなる。すなわち、第３及び第４の可変容量ユニット４２，４３は、内部電極の積層の順序が逆となっている。第５～第８の内部電極３４～３７の形状は、図４Ａ～図４Ｆ及び図１２Ｃに示したとおりである。
　第１～第４の内部電極３０～３３と第５～第７の内部電極の積層順は、図１３Ａの場合に限らず、図１３Ｂに示すように、これらを逆にするようにしてもよい。
　図１３Ａ及び図１３Ｂの矢印で示すように、隣接するユニット同士にｚ方向に流れる交流電流は、逆方向とすることができ、それぞれが発生する磁界を互いに打ち消すように作用するのでＥＳＬが低減される。
　さらに、図１４及び図１５に示すように、ｚ方向の積層数をさらに増やして、それぞれを並列接続することによって、コンデンサの容量値の増大を図ることができる。
　図１４に示す可変容量デバイス１ｆでは、第１及び第２の可変容量ブロック５０，５１のそれぞれを３つの可変容量ユニットの並列接続により実現している。
　図１５Ａに示す可変容量デバイス１ｇでは、第１及び第２の可変容量ブロック５０，５１のそれぞれを４つの可変容量ユニットの並列接続により実現している。
　図１５Ｂでは、図１５Ａに示す可変容量デバイス１ｇと同一の機能、性能の可変容量デバイスを、これを構成する可変容量ユニットの内部電極の積層順を逆にしたものである。
　さらに、図１６に示すように、積層方向（ｚ方向）に隣接する可変容量ユニットの最上層と最下層の内部電極を共通化して、薄型化、軽量化、低コスト化を図ることが可能である。図１６に示す可変容量デバイス１ｈでは、第１の内部電極３０と、第５の内部電極３４とをそれぞれ共通化したものである。
　また、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、第１及び第２の可変容量ブロック５０，５１において共通化されている第４の内部電極３３についても、同一の可変容量ブロック内の積層方向（ｚ方向）に隣接するユニット間で共通化することもできる。図１７（Ａ）に示す可変容量デバイス１ｊでは、可変容量ブロック間で共通化される第４の内部電極３３を積層方向（ｚ方向）に隣接する可変容量ユニットでも共通化し、第１及び第５の内部電極３０，３４についても共通化した構成例である。図１７（Ｂ）では、可変容量ブロック間で共通化される第４の内部電極３３のみをユニット間も共通化した構成例である。
　［外部端子配置のバリエーションの例］
　図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、可変容量デバイス１ｋでは、図１２Ａに示した外部端子の配置に対して、共通化された内部電極（第４の内部電極３３）について、１つの外部端子とすることももちろんできる。図１８Ｃに示すように、可変容量デバイス１ｋは、第４の内部電極３３を構成する第４の接続電極３３ｂを１つのみとするこができる。このように構成しても、図１８Ｄに示すように、図１２Ｃの場合とまったく同じ回路構成を実現することができる。
　さらに、可変容量デバイス本体２の４辺すべてに外部端子を設けるようにしてもよい。
　具体的には、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、可変容量デバイス１ｍでは、第１の内部電極３０と、第５の内部電極３４とを他の外部端子が配置された辺とは異なる辺に対向するように配置してもよい。第１の外部端子２０と第５の外部端子２４間に、信号源が接続されると、主たる交流電流が第１及び第５の外部端子２０，２４間に流れる。主たる交流電流が大きな電流が流れることを想定する場合には、可変容量デバイス本体２の１つの辺を１つの外部端子のために用いて、外部端子の面積を大きくして外部回路との接続抵抗を下げることができる。また、接続電極の幅をより広くでき、ＥＳＲをより小さくできる。
　３．第３の実施の形態
　［可変容量ブロックを３個以上配置］
　第１及び第２の実施の形態では、可変容量デバイスは、ｘｙ平面上に配置された２つの可変容量ブロック（又は可変容量ユニット）を備える。配置される可変容量ブロックは、２つに限らず、３つ以上であってもよい。
　図２０Ａ～図２０Ｃに示すように、可変容量デバイス１ｎは、第１の可変容量ユニット４０と、第２の可変容量ユニット４１と、第３の可変容量ユニット４２とを備える。
　第１の可変容量ユニット４０は、誘電体層３を介して積層された、第１の内部電極３０と、第２の内部電極３１と、第３の内部電極３２と、第４の内部電極３３とを有する。
　第２の可変容量ユニット４１は、誘電体層３を介して積層された、第５の内部電極３４と、第６の内部電極３５と、第７の内部電極３６と、第８の内部電極３７とを有する。
　第３の可変容量ユニット４２は、誘電体層３を介して積層された、第９の内部電極３８と、第１０の内部電極３９と、第１１の内部電極７０と、第１２の内部電極７１とを有する。
　第１及び第２の実施の形態と同様に、第１の内部電極３０、第５の内部電極３４及び第９の内部電極３８は、同一の誘電体のシートに形成される（図２０Ｃ）。なお、他の内部電極の配置については、図４等と同一に考えることができるので、重ねて説明はしない。
　さらに、４つ、５つと可変容量ユニット（又は可変容量ブロック）を追加することも可能である。
　ｘｙ平面上で可変容量ユニットの数を増やすと、可変容量デバイス本体２のｘｙ平面における縦横比が大きくなりすぎ、誘電体の焼結後の内部の残留応力にばらつきが生じやすい。そこで、ｙ方向のみに可変容量ユニットの配置を拡張するのみならず、ｘ方向にも拡張するとよい。
　図２１に示すように、４つの可変容量ユニットをｘｙ平面に方形状に配置するようにして、可変容量デバイス本体２の１つの辺に２つの可変容量ユニットの各外部端子を形成し、対向する辺に、他の２つの可変容量ユニットの各外部端子を形成してもよい。
　より具体的には、可変容量デバイス１ｐでは、可変容量デバイス本体２の中心をｘ方向とｙ方向に直交する線によって４分割し、便宜上、左上を（ｉ）領域、右上を（ｉｉ）領域、左下を（ｉｉｉ）領域、右下を（ｉｖ）領域とし、各領域に可変容量ユニットが配置される。各領域に配置された可変容量ユニットは、ｘ方向に沿った面に外部端子を有する。すなわち、（ｉ）領域に配置された可変容量ユニット（ｉ）では、左から、第２の外部端子２１、第４の外部端子２３、第１の外部端子２０、第３の外部端子２４と配置され、同様に、（ｉｉ）領域に配置された可変容量ユニット（ｉｉ）では、左から第６の外部端子２５、第８の外部端子２７、第５の外部端子２４、第７の外部端子２６と配置される。対向する長辺にも、同様に、２つの可変容量ユニット（ｉｉｉ），（ｉｖ）が配置され、外部端子は、左から、第６、第８、第５、第７、第２、第４、第１、第３の外部端子の順で配置される。
　より具体的には、図２２に示すように、可変容量デバイス１ｐの内部電極は、各領域（ｉ）～（ｉｖ）に対応する位置に、応力緩和のための誘電体領域をあけて配置される。１つの領域あたり、積層される内部電極に対応して、４つの外部端子を引き出すために、内部電極を構成する接続電極は、電極本体の位置で重ならないように配置、接続される。図２２Ａに示すように、領域（ｉ）に対応する第１の内部電極３０の第１の接続電極３０ｂは、第１の電極本体３０ａの右端から、接続電極の幅１つ分以上、左にずらして配置される。図２２Ｂに示すように、領域（ｉ）に対応する第２の内部電極３１の第２の接続電極３１ｂは、第２の電極本体３０ａの左端の位置に配置される。図２２Ｃに示すように、領域（ｉ）に対応する第３の内部電極３２の第３の接続電極３２ｂは、第３の電極本体３２ａの右端に接続される。図２２Ｄに示すように、領域（ｉ）に対応する第４の内部電極３３の第４の接続電極３３ｂは、第４の電極本体３３ａの左端から、接続電極の幅１つ分以上右にずらして配置される。
　上述した第３の実施の形態においても、積層方向に、さらに可変容量ユニットを積層して可変容量ブロックを形成してもよく、隣接する同電位の内部電極を共通化するようにしてもうよいのは言うまでもない。
　７．非接触通信システム及び非接触充電システムを構成する場合の具体例
　［非接触通信装置］
　＜非接触通信装置の構成例＞
　本発明の実施の形態に係る可変容量デバイス１は、共振コンデンサとして、共振コイルとともに共振回路を構成することができる。そして、構成された共振回路は、非接触通信装置１４０に搭載して、これと他の非接触通信装置と非接触で通信を行う。非接触通信装置１４０は、たとえば非接触通信システムにおけるリーダライタである。他の非接触通信装置は、たとえば携帯電話に搭載されたＮＦＣ（Near Field Communication）等の非接触通信モジュールである。
　図２３及び図２４に示すように、非接触通信システムのリーダライタとして機能する非接触通信装置１４０は、可変容量回路１１とコイル１１２とを有する共振回路を含む１次側アンテナ部１２０ａを備える。非接触通信装置１４０は、非接触通信装置１４０の動作を制御するシステム制御部１２１と、システム制御部１２１の指令に基づいて、送信信号の変調を行う変調部１２４と、変調部１２４からの送信信号により変調されたキャリア信号を１次側アンテナ部１２０ａに送出する送信信号部１２５とを備える。さらに、非接触通信装置１４０は、送信信号部１２５によって送出される変調されたキャリア信号を復調する復調部１２３を備える。
　非接触通信装置１４０は、１次側アンテナ部１２０ａによって、２次側アンテナ部１６０を備える非接触通信モジュールに信号を送信する。信号を送信された非接触通信モジュールは、２次側アンテナ部１６０によって受信した信号を復調する復調部１６４と、復調された信号によって非接触通信モジュールの動作を制御するシステム制御部１６１と、受信した信号に基づいて、２次側アンテナ部１６０を構成する共振コンデンサやアンテナコイルのパラメータを調整して受信状態を制御する受信制御部１６５とを備える。非接触通信モジュールは、２次側アンテナ部１６０で受信した信号を整流する整流部１６６を備えており、整流された電圧によって定電圧部１６７を介して各部へ電力を供給する。なお、非接触通信モジュールが携帯電話等の電源（バッテリ１６９）を有する携帯端末装置の場合には、バッテリ１６９から各部へ電力を供給し、ＡＣアダプタ等の外部電源１６８によっても電源供給することができる。
　図２４に１次側アンテナ部１２０ａの構成例を示す。この１次側アンテナ部１２０ａに用いる可変容量回路１１は、たとえば図２Ｃに示した回路の可変容量デバイス１である。可変容量デバイス１は、Ｃ１とＣ２の直列コンデンサからなるＣＳ１、Ｃ３からなるＣＰ１、Ｃ４とＣ５の直列コンデンサからなるＣＳ２、Ｃ６からなるＣＰ２として、回路構成される。したがって、１次側アンテナ部１２０ａ部は、可変容量コンデンサＣＳ１，ＣＰ１，ＣＳ１，ＣＰ２とアンテナコイル１１２からなる直並列共振回路を含む。
　可変容量回路１１の各コンデンサＣＳ１，ＣＰ１，ＣＳ２，ＣＰ２は、送受信制御部１２２によって直流バイアス電圧を制御され、適切な容量値に設定され、共振コイル１１２（Ｌａｎｔ）とともに共振周波数が調整される。
　＜非接触通信装置の動作＞
　次に、可変容量回路１１を含む共振回路からなる１次側アンテナ部１２０ａを備える非接触通信装置１４０の動作について説明する。
　非接触通信装置１４０は、送信信号部２５によって送出されるキャリア信号に基づいて、１次側アンテナ部１２０ａとのインピーダンスマッチングを行い、受信側である非接触通信モジュールの受信状態に基づいて、共振回路の共振周波数の調整を行う。変調部１２４では、一般的なリーダライタで用いられる変調方式、符号化方式は、マンチェスタ符号化方式やＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調方式等である。キャリア周波数は、典型的には１３．５６ＭＨｚである。
　送信されるキャリア信号は、送受信制御部１２２が、送信電圧、送信電流をモニタすることによって、インピーダンスマッチングが得られるよう１次側アンテナ部１２０ａの可変電圧Ｖｃを制御して、インピーダンス調整を行う。
　非接触通信装置１４０から送信された信号は、２次側アンテナ部１６０で受信され、復調部１６４によって信号は復調される。復調された信号の内容がシステム制御部１６１によって判断され、システム制御部１６１は、その結果に基づいて応答信号を生成する。なお、受信制御部１６５は、受信信号の振幅や電圧・電流位相に基づいて、２次側アンテナ部１６０の共振パラメータ等を調整して、受信状態が最適になるように、共振周波数の調整をするようにしてもよい。
　非接触通信モジュールは、応答信号を変調部１６３によって変調し、２次側アンテナ部１６０によって非接触通信装置１４０に送信する。非接触通信装置１４０は、１次側アンテナ部１２０ａで受信した応答信号を復調部１２３で復調し、復調された内容に基づいて、システム制御部１２１によって必要な処理を実行する。
　［非接触充電装置］
　本発明に係る可変容量回路１１を用いた共振回路１２０は、非接触で携帯電話等の携帯端末に内蔵される２次電池を充電する非接触充電装置１８０を構成することができる。非接触充電の方式としては、電磁誘導方式や磁気共鳴等が適応可能である。
　図２５には、本発明が適用された非接触充電装置１８０と、非接触充電装置１８０によって充電制御される携帯端末等の受電装置とからなる非接触充電システムの構成例を示す。
　非接触充電装置１８０は、上述した非接触通信装置１４０とほぼ同じ構成を備える。また、受電装置の構成は、上述した非接触通信モジュールとほぼ同じである。したがって、非接触通信装置１４０、非接触通信モジュールとして図２３に記載されたブロックと同じ機能を有するものについては、同じ符号で示す。ここで、非接触通信装置１４０では、送受信するキャリア周波数が多くの場合に１３．５６ＭＨｚであるのに対して、非接触充電装置８０では、１００ｋＨｚ～数１００ｋＨｚの場合がある。
　非接触充電装置１８０は、送信信号部１２５によって送出されるキャリア信号に基づいて、１次側アンテナ部１２０ａとのインピーダンスマッチングを行い、受信側である非接触通信モジュールの受信状態に基づいて、共振回路の共振周波数の調整を行う。
　送信されるキャリア信号は、送受信制御部１２２が、送信電圧、送信電流をモニタすることによって、インピーダンスマッチングが得られるよう１次側アンテナ部１２０ａの可変電圧Ｖｃを制御して、インピーダンス調整を行う。
　受電装置は、２次側アンテナ部１６０で受信された信号を整流部１６６で整流し、整流された直流電圧を充電制御部１７０にしたがって、バッテリ１６９を充電する。２次側アンテナ部１６０による信号の受信がない場合であっても、ＡＣアダプタ等の外部電源１６８によって充電制御部１７０を駆動してバッテリ１６９を充電することができる。
　非接触通信装置１４０から送信された信号は、２次側アンテナ部１６０で受信され、復調部１６４によって信号は復調される。復調された信号の内容がシステム制御部１６１によって判断され、システム制御部１６１は、その結果に基づいて応答信号を生成する。なお、受信制御部１６５は、受信信号の振幅や電圧・電流位相に基づいて、２次側アンテナ部１６０の共振パラメータ等を調整して、受信状態が最適になるように、共振周波数の調整をするようにしてもよい。
　１，１ａ～１ｐ　可変容量デバイス、２　可変容量デバイス本体、３　誘電体層、４　上部誘電体層、５　下部誘電体層、２０～２７　第１～第８の外部端子、３０～３７　第１～第８の内部電極、３０ａ～３７ａ　第１～第８の電極本体、３０ｂ～３７ｂ　第１～第８の接続電極、４０～４５　第１～第６の可変容量ユニット、５０～５１　第１～第２の可変容量ブロック、１２０ａ　１次側アンテナ部、１２１　システム制御部、１２２　送受信制御部、１２３　復調部、１２４　変調部、１２５　送信信号部、１４０　非接触通信装置、１６０　２次側アンテナ部、１６１　システム制御部、１６３　変調部、１６４　復調部、１６５　受信制御部、１６６　整流部、１６７　定電圧部、１６８　外部電源、１６９　バッテリ、１７０　充電制御部、１８０　非接触充電装置

Claims (17)

  1. 　誘電体層と、該誘電体層を介して積層され、静電容量をなす電極本体の重心が積層方向の直線からなる軸上に配置された少なくとも３つ以上の内部電極とにより２つ以上のコンデンサが形成され、該２つ以上のコンデンサが該内部電極の積層方向に直列接続された容量素子本体と、該容量素子本体の側面に形成され、静電容量をなす上記電極本体に電気的に接続された外部端子とを有する１つ以上の静電容量ユニットからなる静電容量ブロックを２つ以上含み、
    　上記静電容量ブロックの１つを構成する上記静電容量ユニットは、同一の上記軸上に形成され、
    　上記２つ以上の静電容量ブロックは、それぞれの上記軸が平行に配置され、
    　隣接する静電容量ユニットに流れる電流の方向がそれぞれ逆方向であることを特徴とする静電容量デバイス。
  2. 　隣接する静電容量ブロックのコンデンサを構成する各層の上記内部電極は、それぞれ同一平面内となるように配置されることを特徴とする請求項１記載の静電容量デバイス。
  3. 　上記各静電容量ユニットの最上層及び最下層の上記内部電極の平面に沿って流れる電流の方向は、隣接する上記静電容量ブロックで互いに逆方向であることを特徴とする請求項２記載の静電容量デバイス。
  4. 　上記内部電極は、上記電極本体と、該電極本体と上記外部端子とを電気的に接続するための接続電極とで構成され、積層される上記電極本体は、同一形状に形成されることを特徴とする請求項１記載の静電容量デバイス。
  5. 　上記静電容量ブロックを構成する上記静電容量ユニットは、並列接続されることを特徴とする請求項１記載の静電容量デバイス。
  6. 　上記静電容量ブロックは、直列接続されることを特徴とする請求項５記載の静電容量デバイス。
  7. 　上記静電容量ブロックの１つを構成する隣接する上記静電容量ユニットの最上層及び最下層の内部電極は、あらかじめ同電位とされていることを特徴とする請求項２記載の静電容量デバイス。
  8. 　隣接する上記静電容量ブロックの最上層又は最下層の内部電極は、あらかじめ同電位とされていることを特徴とする請求項２又は７記載の静電容量デバイス。
  9. 　誘電体層と、
    　上記誘電体層を介して積層され、静電容量をなす電極本体の重心が積層方向の直線からなる軸上に配置されるように配置された少なくとも３つ以上の内部電極とにより２つ以上のコンデンサが形成され、該２つ以上のコンデンサが該内部電極の積層方向に直列接続された容量素子本体と、
    　上記容量素子本体の側面に形成され、静電容量をなす上記電極本体に電気的に接続された外部端子とを有する１つ以上の静電容量ユニットからなる静電容量ブロックを２つ以上含み、
    　上記静電容量ブロックの１つを構成する上記静電容量ユニットは、同一の上記軸上に形成され、
    　上記２つ以上の静電容量ブロックは、それぞれの上記軸が平行に配置され、
    　隣接する静電容量ユニットに流れる電流の方向がそれぞれ逆方向である静電容量デバイスと、
    　上記静電容量デバイスに接続された共振コイルとを備える共振回路。
  10. 　隣接する静電容量ブロックのコンデンサを構成する各層の上記内部電極は、それぞれ同一平面内となるように配置されることを特徴とする請求項９記載の共振回路。
  11. 　上記各静電容量ユニットの最上層及び最下層の上記内部電極の平面に沿って流れる電流の方向は、隣接する上記静電容量ブロックで互いに逆方向であることを特徴とする請求項１０記載の共振回路。
  12. 　上記内部電極は、上記電極本体と、該電極本体と上記外部端子とを電気的に接続するための接続電極とで構成され、積層される上記電極本体は、同一形状に形成されることを特徴とする請求項９記載の共振回路。
  13. 　上記静電容量ブロックを構成する上記静電容量ユニットは、並列接続されることを特徴とする請求項９記載の共振回路。
  14. 　上記静電容量ブロックは、直列接続されることを特徴とする請求項１３記載の共振回路。
  15. 　上記静電容量ブロックの１つを構成する隣接する上記静電容量ユニットの最上層及び最下層の内部電極は、あらかじめ同電位とされていることを特徴とする請求項１０記載の共振回路。
  16. 　隣接する上記静電容量ブロックの最上層又は最下層の内部電極は、あらかじめ同電位とされていることを特徴とする請求項１０又は１５記載の共振回路。
  17. 　誘電体層と、該誘電体層を介して積層され、静電容量をなす電極本体の重心が積層方向の直線からなる軸上に配置された少なくとも３つ以上の内部電極とにより２つ以上のコンデンサが形成され、該２つ以上のコンデンサが該内部電極の積層方向に直列接続された容量素子本体と、該容量素子本体の側面に形成され、静電容量をなす上記電極本体に電気的に接続された外部端子とを有する１つ以上の静電容量ユニットからなる静電容量ブロックを２つ以上含み、
    　上記静電容量ブロックの１つを構成する上記静電容量ユニットは、同一の上記軸上に形成され、
    　上記２つ以上の静電容量ブロックは、それぞれの上記軸が平行に配置され、
    　隣接する静電容量ユニットに流れる電流の方向がそれぞれ逆方向である可変容量デバイスを備える電子機器。
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