JPH0485913A - コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は各種エレクトロニクス機器に使用される可変容
量型のコンデンサに関するものである。

従来の技術 従来より、電子回路中の電気容量を微少調整する場合は
、通称トリマコンデンサを使用し、人力または機械で調
節軸を回転して調節を行ってきた。

その他、誘電体の両面に厚膜またはＮＩｌ法で形成され
た電極を機械的に除去したり、レーザなどの光エネルギ
で除去して電気容量を微少調整する方法も知られている
。

しかしながら、昨今の電子回路の小型、軽量化、ポータ
プル化などの流れに対し、上記トリマコンデンサは小型
化が困難であり、かつ高価格で作業の自動化にコストを
要し、さらには機械振動により容量値が変化するなどの
問題を有している。一方、厚膜または薄膜法で形成され
た調整用の電極を、機械的または光エネルギで除去して
電気容量を微少調整する方法では、調整に時間を要して
コストアップに繋がり、調整後の容量の安定性が不十分
であったり、電極形成にコストを要するなどの問題点が
あり、小型、軽量、低価格かつ高信頼性の可変容量コン
デンサおよび簡便な回路定数の調整方法の開発が望まれ
てきた。

本誉発明者らは、上記問題点を解決する手段として、基
板上に設けられた第１の電極上に密着した誘電体を介し
て金属酸化物、金属窒化物、金属ホウ化物の少なくとも
１つからなる調整用の電極と、それに電気的に接続され
てなる金属製電極とを設けた可変容量コンデンサを開発
した。

発明が解決しようとする課題 上記の本誉発明者らの解決手段は高周波回路にまで使用
できる有効なものであったが、基板上に設けられた第１
の電極が上記金属製電極と対向するため、最低容量を特
定の値以下にすることが困難であり、使用範囲が限定さ
れる欠点を有していた。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するための手段として本発明は、基板上
に設けられた第１の電極上に密着するように形成した誘
電体に密着して金属製電極と調整用の電極とを設け、こ
の調整用の電極は上記金属製電極に電気的に接続されか
つ金属酸化物、金属窒化物、金属ホウ化物の少なくとも
１つからなる薄膜であり、前記第１の電極が金属製電極
と直接対向しないように配置されているものである。

また、本発明は、誘電体を挟んで設けられた第１の電極
に直接対向しないように金属製電極を設け、この金属製
電極に電気的に接続されかつ金属酸化物、金属窒化物、
金属ホウ化物の少なくとも１つからなる調整用の電極を
備えたものである。

作用 本発明のコンデンサを使用することにより、高周波特性
に優れ、容量の調整が容易でかつ安定な使用容量範囲の
広い可変容量用のコンデンサが得られる。

実施例 以下、本発明の一実施例として、チップ形状の可変容量
コンデンサについて図面を用いて説明する。

実施例１ 第１図において絶縁性の基板１の上に形成された第１の
電極２に密着して誘電体３が形成され、さらにその上に
密着して容量の調整用電極４および、金属製電極５が形
成されている。この際に、第１図に示すように、基板１
の上に形成された第１の電極２は金属製電極５と対向し
ないように設けることを要する。金属製電極５はそのま
ま外部への取出し用の端子６を兼ねることもできるが、
製造コスト、端子６に要求される特性などを考慮すると
、通常は端子６と金属製電極５とは別個に設けるほうが
良い。すなわち、金属製電極５はコンデンサの特性上金
属薄膜で十分であるが、端子６は半田付けなどを考慮し
である程度の膜厚を必要とするからである。

以下、各部の材料と適切なものについて説明する。

絶縁性基板１の材料としては、従来公知の基板材料が使
用できる。例えば、アルミナ、ジルコニア、窒化アルミ
ニウムなどのセラミックス板、サファイア、石英その他
の単結晶板、ガラス板、あるいは、熱可塑性または熱硬
化性樹脂成形板などがある。これらは用途に応じて任意
に使用できるが、通常はアルミナ板、ガラス板、各種樹
脂板などの安価な材料で十分である。

第１の電極２の材料も各種材料が公知である。

例えば、ニッケル、鋼、金、銀などの金属材料を箔状で
、またはペーストとして焼成して形成できる。その他、
蒸着、スパッタなどの薄膜形成法で形成することもでき
る。

誘電体材料３も各種材料が公知である。ただし、可変容
量コンデンサの場合は各種環境変化においても容量の変
化ができるかぎり少ないことが望ましいため、通常は比
誘電率の変化の小さな材料が使用される。例えば、フッ
素樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの樹脂材料、アルミ
ナ、チタニア、酸化バリウムなどのセラミックス薄膜ま
たは焼成膜などがある。これらは、融着、焼成、蒸着そ
の他の手法で第１の電極２に密着して積層することがで
きる。

上記誘電体材料３に密着して形成される調整用電極４の
材料としては、できるだけ導電性が高く、簡単な操作で
除去できるものが好ましい。これに適した材料としては
金属酸化物薄膜、金属窒素化物薄膜、金属ホウ化物薄膜
などの導電性薄膜材料が挙げられる。これら薄膜は通常
使用される金属薄膜と異なり、可視光線または近赤外線
を吸収しやすいため、第２図に示すようにレーザ光また
はハロゲンランプなどの光線７を使用して効果的に除去
することができる。従来公知の金属薄膜と比較して金属
酸化物薄膜、金属窒素化物薄膜。

金属ホウ化物薄膜を調整用電極とする場合の他の利点は
第３図に示すように、第１図の形状のコンデンサをガラ
スなどの保護層８をかけた状態で回路基板や混成集積回
路などに組み込み、ガラスその他に悪影響を写えること
なくレーザ光の照射により電極の除去すなわち容量の調
整ができることである。ガラスその他に影響を与えずに
電極を除去できる理由は上記化合物薄膜が金属薄膜に比
して少ないエネルギで除去できるためである。調整終了
後のコンデンサは保護層で保護されているため、信頼性
に優れた電子回路が得られる。また、本発明のコンデン
サは調整用の電極を全て除去することにより、電極の対
向する部分がなくなるため、調整後の容量を極めて小さ
くできる。

なお、上記の化合物ＮＭは蒸着、スパッタなどの従来公
知の薄膜形成方法で形成することもできるが、可変容量
コンデンサの調整用電極４は特定のパターン状に形成す
る必要があるため、金属樹脂酸塩などの金属を含有する
有機化合物を印刷して熱分解する、いわゆる熱分解法で
形成された薄膜がより望ましい。なお、通常の薄膜形成
法で形成された膜でも、エツチング、パターンマスキン
グなどの手法でパターン形成できることは当然である。

また上記電極材料としては材料コスト、パターン形成の
容易さ、導電性を考慮すると、ルテニウム及びその他の
金属を含有する有機化合物と増粘剤とを主体とするイン
キを印刷、焼成して製造する酸化ルテニウムとその関連
化合物が調整用電極４の材料として特に好ましい。

また上記の各種薄膜電極はレーザ光などの光エネルギに
より高速で除去できるため、電子回路の高速調整には好
都合である。

金属製電極５としては、通常電極材料として使用される
金属が使用できる。例えば、金、銀。

銅、ニッケル、アルミニウムまたはこれら金属の合金な
どがある。これら金属は、蒸着、スパッタ、めっき等の
公知の方法で誘電体膜上に形成できる。

なお上記調整用電極４と金属製の電極５とは第１図に示
すように双方の接線において電気的に接続されているこ
とが必要である。

上記可変容量コンデンサはさらに第３図及び第４図に示
すようにその構造全体または基板より上部を熱可塑性ま
たは熱硬化性樹脂、または各種ガラスなどの保護層８で
保護することにより、さらに高い信頼性が得られる。

なお、以上の説明においてはチップ形状の可変容量コン
デンサおよびそれを組み込んだ電子回路の回路定数の調
節方法について説明してきたが、上記説明から明らかな
ように、本発明の可変容量コンデンサを回路基板上また
は混成集積回路内などに印刷法などで直接形成した上で
上記方法で回路定数の調整を行い得ることは当然である
。また、第４図に示すごとく上記チップ形状の端子６か
らリード線９を引き出してリード付部品としても使用で
きる。

実施例２ 次に、本発明の別の実施形態について説明する。

第５図において誘電体ブロック１０の上面に金属電極１
１とそれに電気的に接続された調整用電極１２を設け、
誘電体ブロック上の調整用電極１２の対向面に電極１３
を設け、コンデンサを形成する。この時、上記金属電極
１１と電極１３とが直接対向することのないように配置
し、調整用電極１２をレーザ等の光エネルギで除去する
ことによリ、容量の調節を行うものである。

本実施例においても使用できる材料は上に述べた場合と
同様であるが、誘電体ブロックとしては、通常の積層コ
ンデンサに使用されるグリーンシートを用いて製造する
ことができる。

実施例３ さらに、大容量を必要とする場合は電極間隔を小さくし
、かつ所定の形状を維持させるため、第６図に示すよう
にブロックの内部に内部電極１４を形成することができ
る。この場合は通常の積層コンデンサと同様に内部電極
１４の端部から直接、またはスルーホール１５を通じて
端子１６への接続を図ることができる。これらの技術は
公知である。

発明の詳細 な説明してきたごとく、本発明のコンデンサは軽量、小
型で信頼性および高周波領域の特性が優れその容量調整
範囲も広（、各種電子回路の信頼性向上、価格低減に寄
与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のコンデンサを示す斜視
図、第２図は本実施例のコンデンサをレーザ光などを用
いて容量調整を行う概念図、第３ンデンサを示す断面図
、第５図は本発明の第２のる。 １・・・・・・絶縁性基板、２・・・・・・電極、３・
・・・・・誘電体、４・・・・・・調整用電極、５・・
・・・・金属製電極、６・・・・・・端子、７・・・・
・・光線、８・・・・・・保護層、９・・・・・・リー
ド線、１０・・・・・・誘電体ブロック、１１・・・・
・・金属電極、１２・・・・・・調整用電極、１３・・
・・・・電極、１４・・・・・・内部電極、１５・・・
・・・スルーホール、１６・・・・・・端子。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名ｔ　廓５ 第４図 第５１ヌ１ 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に設けられた第１の電極上に密着するよう
   に形成した誘電体に密着して金属製電極と調整用の電極
   とを設け、この調整用の電極は上記金属製電極に電気的
   に接続されかつ金属酸化物，金属窒化物，金属ホウ化物
   の少なくとも１つからなる薄膜であり、前記第１の電極
   が金属製電極と直接対向しないように配置されているコ
   ンデンサ。
2. （２）誘電体を挟んで設けられた第１の電極に直接対向
   しないように金属製電極を設け、この金属製電極に電気
   的に接続されかつ金属酸化物，金属窒化物，金属ホウ化
   物の少なくとも１つからなる調整用の電極を備えたコン
   デンサ。
3. （３）調整用の電極と金属製電極とを保護するための保
   護膜を設けてなる請求項１または２記載のコンデンサ。