JPH0519969B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0519969B2 JPH0519969B2 JP10241086A JP10241086A JPH0519969B2 JP H0519969 B2 JPH0519969 B2 JP H0519969B2 JP 10241086 A JP10241086 A JP 10241086A JP 10241086 A JP10241086 A JP 10241086A JP H0519969 B2 JPH0519969 B2 JP H0519969B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- bias
- capacitance
- electrodes
- variable capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は可変コンデンサに関し、特に絶縁層に
強誘電体セラミツク材を用いた積層型の可変コン
デンサの素子構造に関する。
強誘電体セラミツク材を用いた積層型の可変コン
デンサの素子構造に関する。
従来、可変コンデンサは(イ)バリコンとよばれる
複数の金属板を対向配設して、一方を移動させ
て、有効面積を変化させるもの、(ロ)セラミツクコ
ンデンサなどを複数個並列に接続して各コンデン
サのそれぞれにICなどを接続して個別に動作さ
せ、容量値を電気回路的に変化させるもの、(ハ)第
５図に示す実願昭58−172557号公報記載のよう
に、積層セラミツクコンデンサの最外層の強誘電
体層１０上に形成したくしの刃状電極４ａの一部
をレーザートリミングなどにより、機械的に切断
して、強誘電体層１０を間に介して対向配設する
内部電極４ｂ間との有効面積を変化させるもの、
などの手段がある。
複数の金属板を対向配設して、一方を移動させ
て、有効面積を変化させるもの、(ロ)セラミツクコ
ンデンサなどを複数個並列に接続して各コンデン
サのそれぞれにICなどを接続して個別に動作さ
せ、容量値を電気回路的に変化させるもの、(ハ)第
５図に示す実願昭58−172557号公報記載のよう
に、積層セラミツクコンデンサの最外層の強誘電
体層１０上に形成したくしの刃状電極４ａの一部
をレーザートリミングなどにより、機械的に切断
して、強誘電体層１０を間に介して対向配設する
内部電極４ｂ間との有効面積を変化させるもの、
などの手段がある。
上述した従来の可変コンデンサのうち(イ)の方式
のバリコンでは、コンデンサ全体の形状が大き
く、かつ機械的な容量変化のため、電気信号によ
り容量を変化させる手段を得ることができず、電
気応答を必要となる回路に適用できない。(ロ)の方
式ではコンデンサを複数個並列して使用するた
め、電気回路の高集積化が難かしく、かつ複数個
のコンデンサを個別に動作させるので、容量が階
段状に出力される。また(ハ)の方式では、いつたん
電極の一部を切断してしまうと、その後容量を増
加することができない、という欠点がある。
のバリコンでは、コンデンサ全体の形状が大き
く、かつ機械的な容量変化のため、電気信号によ
り容量を変化させる手段を得ることができず、電
気応答を必要となる回路に適用できない。(ロ)の方
式ではコンデンサを複数個並列して使用するた
め、電気回路の高集積化が難かしく、かつ複数個
のコンデンサを個別に動作させるので、容量が階
段状に出力される。また(ハ)の方式では、いつたん
電極の一部を切断してしまうと、その後容量を増
加することができない、という欠点がある。
本発明の目的は、従来の欠点を除去し、広範囲
にわたり線形的に容量が出力され、外部電気信号
により容量を変化させることができ、小型、高信
頼性で量産性の優れた可変コンデンサを提供する
ことにある。
にわたり線形的に容量が出力され、外部電気信号
により容量を変化させることができ、小型、高信
頼性で量産性の優れた可変コンデンサを提供する
ことにある。
本発明の可変コンデンサは６面体素子の相対向
する４面に、内部電極の端面を強誘電体材を用い
た絶縁体層から露出させ、かつ内部電極の端面に
外部電極を被着させた可変コンデンサにおいて、
前記内部電極の一対の容量引き出し用電極（以後
容量電極と略称）に他の一対をバイアス引き出し
用電極（以後バイアス電極と略称）とし、かつ容
量電極がバイアス電極をはさみこむ位置に配置さ
れることにより構成される。
する４面に、内部電極の端面を強誘電体材を用い
た絶縁体層から露出させ、かつ内部電極の端面に
外部電極を被着させた可変コンデンサにおいて、
前記内部電極の一対の容量引き出し用電極（以後
容量電極と略称）に他の一対をバイアス引き出し
用電極（以後バイアス電極と略称）とし、かつ容
量電極がバイアス電極をはさみこむ位置に配置さ
れることにより構成される。
次に本発明可変コンデンサの動作原理を説明す
る。
る。
一般にコンデンサ等に用いられる強誘電体材料
はキユリー点付近での相転移に伴つて誘電率、弾
性率、比熱など多くの物理的性質に異常がみられ
るが、とくに誘電率εはキユリー点において急激
に大きくなる。これは、キユリー点近傍で強誘電
体の結晶状態がきわめて不安定であるので外部電
界によつて容易に電気双極子を発生させやすい状
態になるので、強誘電体中の電束密度（電気変
位）が大きくなることによる。このキユリー点近
傍で強誘電体に直流バイアスを印加すると、前述
したように電気双極子が多数発生した状態とな
り、この状態では電気双極子の反応は電圧の小さ
い交流電圧に対して、鈍化する。従つて誘電率ε
は小さくなる。上述のようにキユリー点近傍で強
誘電体の外部電界を意図的に制御することによ
り、誘電率εを変化させることが可能となるの
で、このキユリー点付近で強誘電体に設けたバイ
アス電極に直流バイアスを印加すると、容量を変
化させることが可能となる。
はキユリー点付近での相転移に伴つて誘電率、弾
性率、比熱など多くの物理的性質に異常がみられ
るが、とくに誘電率εはキユリー点において急激
に大きくなる。これは、キユリー点近傍で強誘電
体の結晶状態がきわめて不安定であるので外部電
界によつて容易に電気双極子を発生させやすい状
態になるので、強誘電体中の電束密度（電気変
位）が大きくなることによる。このキユリー点近
傍で強誘電体に直流バイアスを印加すると、前述
したように電気双極子が多数発生した状態とな
り、この状態では電気双極子の反応は電圧の小さ
い交流電圧に対して、鈍化する。従つて誘電率ε
は小さくなる。上述のようにキユリー点近傍で強
誘電体の外部電界を意図的に制御することによ
り、誘電率εを変化させることが可能となるの
で、このキユリー点付近で強誘電体に設けたバイ
アス電極に直流バイアスを印加すると、容量を変
化させることが可能となる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
第１図、第２図、第３図はそれぞれ本発明可変
コンデンサの一実施例の分解斜視図、断面図及び
斜視図である。まず、第１図において１は強誘電
体セラミツク粉末をポリビニルアルコール
（PVA）などの合成樹脂をバインダーとして混練
し、ドクターブレード法などの手段でシート状に
形成し、所望の形状に切断したグリーンシート、
２は銀−パラジウムなどの合金をブチルカルビト
ールなどを加えてペースト状にした導電ペースト
をグリーンシート１の片面に被着・乾燥した内部
電極である。
コンデンサの一実施例の分解斜視図、断面図及び
斜視図である。まず、第１図において１は強誘電
体セラミツク粉末をポリビニルアルコール
（PVA）などの合成樹脂をバインダーとして混練
し、ドクターブレード法などの手段でシート状に
形成し、所望の形状に切断したグリーンシート、
２は銀−パラジウムなどの合金をブチルカルビト
ールなどを加えてペースト状にした導電ペースト
をグリーンシート１の片面に被着・乾燥した内部
電極である。
さらに、本発明コンデンサの各シートの積層構
成を説明する。１１ａ，１１ｂは中心部にグリー
ンシート１の前縁または後縁の一端面に矩形形状
の内部電極２の引出し電極となる端面２ａを揃え
て露出させた上部バイアス電極および下部バイア
ス電極、１２ａ，１２ｂは前述のバイアス電極１
１ａ，１１ｂの外側にグリーンシート１の両側端
面に矩形形状の内部電極２の端面２ｂを揃えて露
出させた上部容量電極および下部容量電極、１３
ａ，１３ｂは最外層に配設した内部電極の無い保
護膜用グリーンシートである。
成を説明する。１１ａ，１１ｂは中心部にグリー
ンシート１の前縁または後縁の一端面に矩形形状
の内部電極２の引出し電極となる端面２ａを揃え
て露出させた上部バイアス電極および下部バイア
ス電極、１２ａ，１２ｂは前述のバイアス電極１
１ａ，１１ｂの外側にグリーンシート１の両側端
面に矩形形状の内部電極２の端面２ｂを揃えて露
出させた上部容量電極および下部容量電極、１３
ａ，１３ｂは最外層に配設した内部電極の無い保
護膜用グリーンシートである。
次に、第１図の構成で配設した各シートの積層
体を熱プレスなどで上下から加熱・加圧して第２
図に示すように一体化させた積層体とした後、電
気炉中で数百度から千数百度の温度で本焼成し
て、第３図に示すように前後のバイアス電極端面
２ａに外部電極２１ａを左右の容量電極端面２ｂ
に外部電極２１ｂを被着させ、本発明可変コンデ
ンサを形成する。
体を熱プレスなどで上下から加熱・加圧して第２
図に示すように一体化させた積層体とした後、電
気炉中で数百度から千数百度の温度で本焼成し
て、第３図に示すように前後のバイアス電極端面
２ａに外部電極２１ａを左右の容量電極端面２ｂ
に外部電極２１ｂを被着させ、本発明可変コンデ
ンサを形成する。
次に、本発明可変コンデンサ容量調整方法につ
いて説明する。バイアス電極と接続している外部
電極２１ａに直流電圧を印加することにより、バ
イアス電極１１ａ，１１ｂにはさまれる強誘電体
層１０の誘電率はマイナス側に変化する。第４図
にその変化特性を示すが、強誘電体厚45μmに
50Vの直流バイアス電圧を印加すると、容量は−
70％と大きく変化する。
いて説明する。バイアス電極と接続している外部
電極２１ａに直流電圧を印加することにより、バ
イアス電極１１ａ，１１ｂにはさまれる強誘電体
層１０の誘電率はマイナス側に変化する。第４図
にその変化特性を示すが、強誘電体厚45μmに
50Vの直流バイアス電圧を印加すると、容量は−
70％と大きく変化する。
上述の本発明の一実施例の可変コンデンサは、
上述したような電極構造を用いて、バイアス電極
に直流電圧を印加することにより、容量電極間の
容量を線形状に変化させることができる。
上述したような電極構造を用いて、バイアス電極
に直流電圧を印加することにより、容量電極間の
容量を線形状に変化させることができる。
以上説明したように本発明可変コンデンサは、
内部電極の一対を容量引き出し電極に他の一対を
バイアス引き出し電極とし、かつ容量引き出し電
極がバイアス引き出し電極をはさみ込む位置に配
設された構造とし、バイアス電極に直流電圧を印
加する構成となつているので、(1)容量を広範囲に
わたり線形的に得られる。(2)外部電気信号により
容量を変化させることができる。(3)小型、高信頼
性であり量産に適する。等の効果が得られる。
内部電極の一対を容量引き出し電極に他の一対を
バイアス引き出し電極とし、かつ容量引き出し電
極がバイアス引き出し電極をはさみ込む位置に配
設された構造とし、バイアス電極に直流電圧を印
加する構成となつているので、(1)容量を広範囲に
わたり線形的に得られる。(2)外部電気信号により
容量を変化させることができる。(3)小型、高信頼
性であり量産に適する。等の効果が得られる。
なお、本発明可変コンデンサはフイルタ回路に
用いて１チツプで任意の周波数でカツトオフ、パ
ス動作が可能であり、時定数発振回路など広く活
用ができる。
用いて１チツプで任意の周波数でカツトオフ、パ
ス動作が可能であり、時定数発振回路など広く活
用ができる。
第１図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の一
実施例の可変コンデンサの分解斜視図、断面図及
び斜視図、第４図は本発明の一実施例の可変コン
デンサの容量−バイアス電圧の特性図、第５図は
従来の可変コンデンサの一例の分解斜視図であ
る。 １……グリーンシート、２……内部電極、２ａ
……バイアス電極端面、２ｂ……容量電極端面、
４ａ，４ｂ……容量電極、１０……強誘電体層、
１１ａ，１１ｂ……バイアス電極、１２ａ，１２
ｂ……容量電極、１３ａ，１３ｂ……保護膜用グ
リーンシート、２１ａ，２１ｂ……外部電極。
実施例の可変コンデンサの分解斜視図、断面図及
び斜視図、第４図は本発明の一実施例の可変コン
デンサの容量−バイアス電圧の特性図、第５図は
従来の可変コンデンサの一例の分解斜視図であ
る。 １……グリーンシート、２……内部電極、２ａ
……バイアス電極端面、２ｂ……容量電極端面、
４ａ，４ｂ……容量電極、１０……強誘電体層、
１１ａ，１１ｂ……バイアス電極、１２ａ，１２
ｂ……容量電極、１３ａ，１３ｂ……保護膜用グ
リーンシート、２１ａ，２１ｂ……外部電極。
Claims (1)
- １ ６面体素子の相対向する４面に内部電極の端
面を強誘電体材を用いた絶縁体層から露出させ、
かつ内部電極の端面に外部電極を被着させた可変
コンデンサにおいて、前記内部電極の一対を容量
引き出し用電極に他の一対をバイアス引き出し用
電極とし、かつ前記容量引き出し電極がバイアス
引き出し電極をはさみこむ位置に配設されている
ことを特徴とする可変コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241086A JPS62259417A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | 可変コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10241086A JPS62259417A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | 可変コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62259417A JPS62259417A (ja) | 1987-11-11 |
| JPH0519969B2 true JPH0519969B2 (ja) | 1993-03-18 |
Family
ID=14326669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10241086A Granted JPS62259417A (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | 可変コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62259417A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9483121B2 (en) | 2009-03-16 | 2016-11-01 | Apple Inc. | Event recognition |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4915130B2 (ja) | 2006-04-18 | 2012-04-11 | ソニー株式会社 | 可変コンデンサ |
| JP5066982B2 (ja) | 2007-04-02 | 2012-11-07 | ソニー株式会社 | 制御装置 |
| JP5071079B2 (ja) | 2007-12-05 | 2012-11-14 | ソニー株式会社 | 電力制御装置 |
| JP2014146676A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Murata Mfg Co Ltd | 可変容量コンデンサ |
| CN111095451A (zh) * | 2017-09-08 | 2020-05-01 | 阿维科斯公司 | 高压可调多层电容器 |
-
1986
- 1986-05-02 JP JP10241086A patent/JPS62259417A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9483121B2 (en) | 2009-03-16 | 2016-11-01 | Apple Inc. | Event recognition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62259417A (ja) | 1987-11-11 |
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