专利名称：可变电容装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可变电容装置，特别涉及具有可变电容元件的可变电容装置，在该可 变电容元件中，多个电极隔着介电层而层压。
背景技术：
过去，用于控制电压和/或电流的可变电容元件用在各种电子装置中。已经提出 了各种技术以在这样的可变电容元件中获得更高性能的元件(例如参见日本专利公开第 2008-66682号、日本专利公开第2009-142043号以及日本专利公开第2009-16613号(下文 分别称作专利文献1、2和3))。专利文献1提出了包括第一电容部的可变电容器，在该第一电容部中，隔着介电 体交替层压多个第一电容电极和多个第一偏压电极(控制电极)。可变电容器还包括第二 电容部，在该第二电容部中，隔着介电体交替层压多个第二电容电极和多个第二偏压电极 (控制电极)。可变电容器还包括可变电容部，在该可变电容部中，第一偏压电极和第二偏 压电极隔着介电体彼此相对。在专利文献1中，如上所述形成可变电容器，从而偏压降低并 且电容变化率增大。专利文献2提出了利用可变电容器控制输入交流电功率的功率控制电路。在专利 文献2的功率控制电路中，例如，隔着介电体而层压多个电极，并且电极适当连接到交流电 源2和控制电源3以获得图20所示的等效电路。在图20示出的专利文献2的功率控制电路850中，形成一对均包括2个彼此串 联连接的可变电容器的串联电路，每个串联电路内的2个电容器之间的连接点经由外部端 子811和812连接到交流电源2。此外，在图20示出的实例中，2个串联电路经由2个控制 端子813和814(外部端子)与控制电源3串联连接。顺便提及，一个控制端子813经由 DC(直流电流)消除电阻821连接到控制电源3的正极，另一个控制端子814经由DC消除 电阻822连接到控制电源3的负极。专利文献3提出了在一个介电体中配置多个可变电容器从而减少外部端子等，且 实现小型化的技术。图21A至图21C示出了在专利文献3中提出的电容器阵列的构造的实 例。顺便提及，图21A是电容器阵列的示意性顶视图，图21B是电容器阵列的示意性底视图， 以及图21C是电容器阵列的侧视图。在图21A至图21C示出的实例中，在介电体901的顶面901a上形成4个上电极 902和分别连接到所述4个上电极902的4个上外部端子904(参见图21A)。顺便提及，这 4个上电极902和4个上外部端子904沿着电容器阵列的纵长方向以相等的间隔配置。此外，在介电体901的底面90Ib上形成4个下电极903和分别连接到4个下电极903的4个下外部端子905 (参见图21B)。顺便提及，各个下电极903配置在与相应的上电 极902(形成在电解质901的顶面901a上)相对应的位置，并且介电体901介于下电极903 和上电极902之间。在图21A和图21C示出的实例中，在介电体901的顶面901a上形成的2个中央上 外部端子904通过上配线电极906彼此连接。此外，在图21B的表面上，在介电体901的底 面901b上形成的左侧的2个下外部端子905通过下配线电极907彼此连接，而在介电体 901的底面901b上形成的右侧的2个下外部端子905通过下配线电极908彼此连接。通过 利用配线电极这样连接各个外部端子，在4个上电极902和4个下电极903之间分别形成 的4个可变电容器彼此串联连接(参见图21C)。如图21A至图21C所示的构造可以相对于电容器的数量而减少外部端子的数量， 并且提供以下效果。通过彼此串联连接4个电容器，施加给每个可变电容器的交流电压减 小，并且元件的耐受电压特性提高。此外，根据交流电压的全体元件的诸如电容和Q值(品 质因数)的特性变化减小。此外，当外部端子之间的距离增加时，可以抑制端子之间的放 电。此外，由于多个电容器是统一制造的，所以可以减小每个可变电容器的特性变化。
发明内容
如在上述专利文献3中提出的可变电容装置(电容器阵列)中，当多个可变电容 器配置在一个介电体中且彼此串联连接时，获得上述各种优点。然而，在如上述的专利文献3中提出的构造的可变电容装置中，通过[装置长度 DL-电极间隔g]/(同一表面上的元件数量)确定每个内部电极的宽度d的最大值。即，在 如上所述的可变电容装置中，当确定可变电容装置的装置长度DL时，通过同一表面上形成 的内部电极之间的间隔g和外部端子之间的空间确定电容的增大量或减小量(参见图21A 至图21C)。因此，当如上述专利文献3中提出的在可变电容装置中增加包括在一个介电体中 的可变电容器的数量时，介电体每个面上的内部电极和外部端子之间的空间变窄，且电容 增大或减小的范围减小。即，例如，在一个可变电容装置中的内部电极或电容值的设计自由 度被限制。此外，当介电体每个面上的内部电极和外部端子之间的空间变窄时，介电体每个 面上的内部电极之间和/或外部端子之间发生的寄生电容(图21B和图21C中通过虚线表 示的电容器)的影响增大。这种情况下，串扰增大。此外，当包括在一个介电体中的可变电 容器的数量增加时，制造变化的影响增加，或制造本身变难。为了解决上面的问题，作出了本发明。还期望增加内部电极和电容值的设计自由 度，例如，使制造容易，并且抑制上述通过彼此串联连接多个可变电容电容器形成的可变电 容装置中的寄生电容的影响。根据本发明实施方式的可变电容装置包括装置体和至少3个控制端子。如下形成 每个构件。装置体具有多个介电层，这些介电层由根据外部施加的控制信号而改变电容的 介电材料形成，并且在预定方向上层压；以及内部电极部，其包括在每个介电层的两个表面 中的每一个上形成的至少一个内部电极。在装置体中，通过多个介电层和内部电极部形成 3个以上电容器，这3个以上电容器彼此串联连接。至少3个控制端子被提供有控制信号，并且分别对于形成3个以上电容器中的至少2个电容器的至少3个内部电极而配置。在根据本发明的上述实施方式的可变电容装置中，彼此串联连接的多个电容器形 成为在多个介电层中被分开。因此，本发明可以减少在介电层的同一表面上形成的内部电 极的数量，并且进一步增加用于增加或减少每个内部电极的面积的空间。此外，在本发明 中，在装置内形成的3个以上电容器中的至少2个电容器用作可变电容电容器。于是，用于 增加或减少形成多个可变电容电容器的内部电极的面积的空间增加，因此电容的变化量可 以设定在更宽的范围内。如上所述，在根据本发明实施方式的可变电容装置中，可以增加用于增加或减少 在介电层的同一表面上形成的内部电极的面积的空间。因此，根据本发明实施方式，例如， 在可变电容装置中，可以进一步增加内部电极和电容值的设计自由度，并且容易制造可变 电容装置。此外，根据本发明实施方式，内部电极之间的距离增加，因此可以抑制在内部电 极之间发生的寄生电容的影响。
图IA和图IB是根据本发明的一个实施方式的可变电容装置的总体构造的示图。图2A、图2B、图2C、图2D和图2E是根据本发明的一个实施方式的可变电容装置中 的每个内部电极的总体构造的示图。图3是使用根据本发明的一个实施方式的可变电容装置的电压控制电路的总体 构造的示图。图4是说明可变电容装置中的电容设计的自由度的辅助示图。图5A和图5B是根据第一修改例的可变电容装置的总体构造的示图。图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6F是根据第一修改例的可变电容装置中的每 个内部电极的总体构造的示图。图7是使用根据第一修改例的可变电容装置的电压控制电路的总体构造的示图。图8A和图8B是根据第二修改例的可变电容装置的总体构造的示图。图9A、图9B、图9C、图9D、图9E和图9F是根据第二修改例的可变电容装置中的每 个内部电极的总体构造的示图。图10是使用根据第二修改例的可变电容装置的电压控制电路的总体构造的示 图。图IlA和图IlB是根据第三修改例的可变电容装置的总体构造的示图。图12A、图12B、图12C、图12D、图12E、图12F和图12G是根据第三修改例的可变电 容装置中的每个内部电极的总体构造的示图。图13是使用根据第三修改例的可变电容装置的电压控制电路的总体构造的示 图。图14A和图14B是根据第四修改例的可变电容装置的总体构造的示图。图 15A、图 15B、图 15C、图 15D、图 15E、图 15F、图 15G、图 15H、图 151、图 15J 和图 15K是根据第四修改例的可变电容装置中的每个内部电极的总体构造的示图。图16是使用根据第四修改例的可变电容装置的电压控制电路的总体构造的示 图。
图17A和图17B是根据第五修改例的可变电容装置的总体构造的示图。图18是根据第六修改例的可变电容装置的总体构造的示图。图19A和图19B是根据第六修改例的可变电容装置中的每个内部电极的总体构造 的示图。图20示出了过去的可变电容装置的总体构造的实例；以及图21A、图21B和图21C示出了过去的可变电容装置的总体构造的另一实例。
具体实施例方式下文将参照附图以下列顺序描述根据本发明实施方式的可变电容装置的构造的 实例。注意，本发明不限于下列实例。1.根据本发明的可变电容装置的基本构成的实例2.各种修改例<1.根据本发明的可变电容装置的基本构成的实例〉[可变电容装置的构成]图IA和图IB示意性地示出了根据本发明实施方式的可变电容装置的构成。图IA 是根据本实施方式的可变电容装置的示意性顶视图，以及图IB是沿着图IA的A-A线截取 的截面图。根据本实施方式的可变电容装置1包括装置体10和5个外部端子31至35 (下文 分别称作第一至第五外部端子)。可以通过具有矩形顶面IOa的长方体构件来形成装置体 10。在本实施方式中，在装置体10的顶面IOa的一个短边(图IA中右侧)侧面上形 成第一外部端子31，在装置体10的顶面IOa的另一个短边侧面上形成第五外部端子35。此外，在本实施方式中，在装置体10的顶面IOa的一个长边(图IA中下侧)侧面 上，沿着长边的方向以彼此间隔预定的距离的状态形成第二外部端子32和第四外部端子 34(控制端子)。顺便提及，在装置体10的顶面IOa的一个长边侧面上，在第一外部端子31 侧形成第二外部端子32，在装置体10的顶面IOa的一个长边侧面上，在第五外部端子35侧 形成第四外部端子34。在装置体10的顶面IOa的另一个长边(图IA中上侧)侧面上形成 第三外部端子33 (控制端子)，其基本设置在长边方向的中央部分。如图IB所示，装置体10包括6个介电层11至16和5个内部电极(内部电极 部)21至25。顺便提及，为描述方便，介电层11至14、15和16在下文将适当地被分别称作 第一至第四介电层、下介电层和上介电层，内部电极21至25在下文将适当地被分别称作第 一至第五电极。通过在下介电层15上依次层压第五电极25、第四介电层14、第四电极对、第三介 电层13、第三电极23、第二介电层12、第二电极22、第一介电层11和第一电极21而形成装 置体10。然后，在第一电极21上层压上介电层16。此外，在本实施方式中，第一至第五电 极21至25分别连接到第一至第五外部端子31至35。如上所述形成的第一至第四介电层11至14分别具有在其中形成的电容Cl至C4 的电容器41至44 (下文分别称作第一至第四电容器)。即，在根据本实施方式的可变电容 装置中，在每个介电层(总共4个电容器)中设置一个电容器，这些电容器彼此串联连接，并且为每个内部电极设置一个外部端子。在本实施方式中，分别在第二介电层12和第三介电层13内形成的第二电容器42 和第三电容器43用作可变电容电容器。分别在第一介电层11和第四介电层14内形成的 第一电容器41和第四电容器44用作DC消除电容器(用于消除直流电流的固定电容电容 器)。顺便提及，本发明不限于此。在可变电容装置1内形成的4个电容器可以全部用作可 变电容电容器。将在稍后描述的第二修改例中描述这种结构的实例。接下来将描述每个介电层的构造。例如，每个介电层的形成有内部电极的表面的 形状是矩形，矩形的长边与短边的比例可以是2 1。假设在本实施方式中第一至第四介电层11至14具有相同的厚度(例如大约 2ym)。然而，本发明不限于此。例如，第一至第四介电层11至14的厚度可以根据使用或 所需的电容适当设定。例如，可以第一至第四介电层11至14的厚度各不相同，或可以仅第 一至第四介电层11至14中的一部分改变厚度。此外，下介电层15和上介电层16的厚度 可以根据使用情况适当地设定。在本实施方式中，第一至第四介电层11至14、下介电层15和上介电层16由相同 的介电材料形成。顺便提及，本发明不限于此。用于形成每个介电层的材料可以改变。然 而，从制造容易的观点考虑，期望所有的介电层由相同的介电材料形成。此外，由于在根据本实施方式的可变电容装置1内形成的4个电容器中的至少2 个用作可变电容电容器，所以每个介电层由相对介电常数超过1000的铁电材料形成。通过 形成由这样的铁电材料构成的各介电层，每个介电层的电容可以根据外部施加的控制信号 改变。表现离子极化的铁电材料可以用作这样的铁电材料。表现离子极化的铁电材料由 离子晶体材料形成，并且是作为正离子和负离子原子位移的结果而被电极化的铁电材料。 通常，假设2种预定元素是A和B，表现离子极化的铁电材料通过化学分子式ABO3 (0是氧元 素)表示，具有钙钛矿结构。这样的铁电材料包括钛酸钡(BaTiO3)、铌酸钾(KNbO3)和钛酸 铅(PbTiO3)。此外，通过混合钛酸铅(PbTiO3)和锆酸铅(PbZrO3)获得的PZT(锆钛酸铅) 可以用作铁电材料。此外，表现电子极化的铁电材料可以用作铁电材料。在这样的铁电材料中，电偶 极矩发生，铁电材料被分为正电荷占主导的部分和负电荷占主导的部分，并发生极化。通 过形成狗2+电荷面和!^3+电荷面而形成极化、且表现铁电特性的稀土类铁氧化物在过去 作为这样的材料而被报道过。在这个体系中，使RE为稀土元素、TM为铁族元素，通过分子 式(RE) · (TM)2 · O4(0:氧元素)表示的材料被报道具有高介电常数。顺便提及，稀土元素 包括Y、Er、Yb和Lu (特别是Y和重稀土元素)，铁族元素包括Fe、Co和Ni (特别是Fe)。 (RE) · (TM)2 · O4包括Erfe2CV Lui^e2O4和YFe2O415具有各向异性的铁电材料也可以用作铁 电材料。接下来将描述每个内部电极的构造。图2A至图2E分别示出第一至第五电极21 至25的总体构造。顺便提及，图2A至图2E是在各对应的介电层上形成的第一至第五电极 21至25的示意性顶视图。在本实施方式中，如图2A至2E所示，第一至第五电极21至25的表面全部具有矩 形形状。然而，每个内部电极的表面形状不限于该实例中的形状，而可以根据外部端子的配置形式和装置体10的形状而适当改变。如图2A所示，第一电极21沿着第一介电层11的纵长方向形成，以从第一介电层 11的一个短边的附近延伸到第一介电层11的另一个短边的附近。第一电极21的一个短边 端部连接到第一外部端子31。如图2B所示，第二电极22沿着第二介电层12的横向方向形成，以从第二介电层 12的一个长边的附近延伸到第二介电层12的另一个长边的附近。第二电极22的一个短边 端部连接到第二外部端子32。如图2C所示，第三电极23沿着第三介电层13的纵长方向形成，以从第三介电层 13的一个短边的附近延伸到第三介电层13的另一个短边的附近。第三电极23的一个长边 的一部分(中央部分)连接到第三外部端子33。如图2D所示，第四电极M沿着第四介电层14的横向方向形成，以从第四介电层 14的一个长边的附近延伸到第四介电层14的另一个长边的附近。第四电极对的一个短边 端部连接到第四外部端子34。如图2E所示，第五电极25沿着下介电层15的纵长方向形成，以从下介电层15的 一个短边的附近延伸到下介电层15的另一个短边的附近。第五电极25的一个短边端部连 接到第五外部端子35。顺便提及，为了在每个介电层中形成电容器，在这样的位置处设置各个内部电极， 使得在内部电极和相邻的内部电极之间形成相对区域，介电层介于这些内部电极之间。此 外，每个内部电极的构造(例如，形状和尺寸)不限于图2A至图2E所示的实例，而可以考虑 到使用或所需的电容而适当设定。通过根据上述的本实施方式的可变电容装置1的结构， 通过第二电极22和第四电极M的面积来确定在每个介电层中形成的电容器的电容。例如，第一至第五电极21至25通过使用包含金属细粉末(Pd、Pd/Ag、Ni等)的导 电浆料形成。因此，可以减少可变电容装置1的制造成本。顺便提及，在本实施方式中，第 一至第五电极21至25由相同的材料形成。然而，本发明不限于此。例如，第一至第五电极 21至25可以根据使用由彼此不同的材料形成。如上所述，在本实施方式中，在一个介电层的上表面和下表面(两面)上均形成一 个内部电极(内部电极部)。因此，获得以下效果。(1)内部电极的电极面积可以增加至可变电容装置1的尺寸(介电层的表面面 积)。即，本实施方式的结构可以增加每个内部电极的面积的可变范围。更具体地，与如图 21A至图21C所示的具有在一个介电体中配置4个电容器的结构的可变电容装置相比较，内 部电极的面积可以增加为约4倍以上。(2)内部电极之间的寄生电容可以大大减小。(3)由于可以使每层的内部电极的电极面积更大，所以内部电极容易设计和制造。此外，通过根据本实施方式的可变电容装置1的结构，如上所述，DC消除电容器易 于集成到可变电容装置1中，并且可以彼此独立地设计DC消除电容器和可变电容电容器的 构造(例如电极面积和层压层的数量)。因此，根据本实施方式的可变电容装置1还可以增 加电极和电容值的设计自由度。此外，由此可以低成本并且容易地制造具有各种电容的可 变电容装置，并且可以提供具有各种电容的可变电容装置广泛的选择。[可变电容装置的制造方法]
接下来将简要描述根据本实施方式的可变电容装置1的制造方法的实例。首先， 制备由上述的介电体材料形成的片构件(例如，具有大约2.5μπι的厚度)。顺便提及，这个 片构件将成为上述的第一至第四介电层11至14和下介电层15中的一个。接下来，通过将PcUPdAg或Ni的金属细粉末制造为浆料来制备导电浆料。然后， 通过经由在其中具有对应于内部电极的形状(矩形)的开口的掩模利用导电浆料涂覆(丝 网印刷等)片构件的一个表面而形成内部电极。在本实施方式中，制造具有在一个表面上 形成的内部电极的总共5个片构件(下文称作具有电极的片构件)。接下来，将如上所述制备的5个具有电极的片构件以预定顺序层压，以交替配置 内部电极和片构件。这时，层压具有电极的片构件，使得以图2Α至图2Ε所示的形式配置内 部电极。接下来，在电极暴露的一侧的表面层压其上未形成内部电极的片构件，该片构件独 立制备。该独立制备的片构件成为上介电层16。接下来，层压的构件彼此热压结合。然后，热压结合的构件在还原性气氛中高温烧 制，从而片构件和导电浆料层(内部电极)彼此一体化制成。由此制造了装置体10。然后，在装置体10侧面上的预定位置处附有第一至第五外部端子31至35。在本 实施方式中，由此制造了可变电容装置1。[电压控制电路的构造实例]接下来将描述使用根据本实施方式的可变电容装置1的电压控制电路的实例。图 3示出了电压控制电路的电路构造。图3示出的电压控制电路50例如设置在交流电源2和 诸如整流电路的电路(未示出)之间，其将从交流电源2输入至诸如整流电路的电路的交 流电压(输入信号)调节至预定电压值。顺便提及，图3中的端子31至35分别对应于图 IA中的可变电容装置1的第一至第五外部端子31至35。电压控制电路50包括根据本实施方式的可变电容装置1和3个DC消除电阻52 至54。根据本实施方式的可变电容装置1通过图3所示的等效电路表示，在该等效电路中， 第一至第四电容器41至44以该顺序彼此串联连接。在本实施方式中，如上所述，第二电容器42和第三电容器43用作可变电容电容 器，第一电容器41和第四电容器44用作DC消除电容器。因此，可变电容装置1的第一外 部端子31连接到交流电源2的一个输出端子，可变电容装置1的第五外部端子35连接到 交流电源2的另一个输出端子。g卩，第一至第四电容器41至44的串联电路与交流电源2 并联。顺便提及，尽管在图3中没有示出，被提供有来自交流电源2的信号的诸如整流电路 等的电路并联在可变电容装置1的第一外部端子31和第五外部端子35之间。可变电容装置1的第二外部端子32和第四外部端子34分别经由DC消除电阻52 和M连接到控制电源3的正极端子。第三外部端子33经由DC消除电阻53连接到控制电 源3的负极端子。即，在本实施方式中，控制电源3与第二电容器42和第三电容器43均并 联。通过从控制电源3输入的直流信号(控制信号)调节第二电容器42的电容C2和第三 电容器43的电容C3。顺便提及，用作DC消除电容器的第一电容器41和第四电容器44和3个DC消除 电阻52至M被设置用来抑制从控制电源3流动的直流偏流和来自交流电源2的交流电流 之间的干扰的影响。顺便提及，在本实施方式中，可以使用DC消除电感器(线圈)代替DC 消除电阻。
在本实施方式中，已描述了从控制电源3获得控制信号(控制电压)的实例。然 而，本发明不限于此。例如，通过电阻分割方法从诸如整流电路的电路(未示出)输出的直 流电压提取所期望的控制电压。此外，在本实施方式中，已描述了可变电容装置1不包括DC消除电阻52至M的 实例。然而，本发明不限于此。可变电容装置1可以包括DC消除电阻52至M。[电容设计自由度的比较]如上所述，根据本实施方式的可变电容装置1还可以增加电容设计的自由度。下 面将描述这种效果的评价实例。每一介电层的电容c与介电层的数目k的组合[c，k]将在 下面用作评价电容设计的自由度的指标。在一个预定尺寸的可变电容装置中，两个参数的 组合[C，k]的数目越大，电容设计的自由度越高。图4示出了根据本实施方式的可变电容装置的电容设计的自由度与图21A至21C 示出的现有的可变电容装置(比较例)的电容设计的自由度之间的比较结果。图4的表示 出了稍后将描述的当每一介电层(其中在可变电容装置内形成电容器)的电容c(相对值)
与介电层的数目k的组合[c，k]改变时，可等效形成在可变电容装置内的基准电容器的数 目。下面将更具体地描述查看图4的表的方法。假设图4的实例中每一介电层的电容 c与介电层的数目k的组合[c，k] = [1,1]是基准电容器。在图4的表中的每一介电层的 电容c与介电层的数目k的组合[c，k]栏中记载的数值是通过将两参数相乘(cXk)获得 的值。通过将两参数相乘(cXk)所获得的值对应于可以等效形成在一个可变电容装置内 的基准电容器的数目。例如，图1示出的根据上述实施方式的可变电容装置1对应于图4的表中每一介 电层的电容c与介电层的数目k的组合[c，k] = [1,4]的栏。该栏的数值是“4”，表示4个 基准电容器([c，k] = [1,1]的电容器)可以等效形成在根据上述实施方式的可变电容装 置1中。将考虑设计可变电容装置的一种情况，其中，通过在前述实施方式中描述的可变 电容装置1中在一个介电层中形成一个电容器的结构(本发明)，可以形成3至30个基准 电容器。顺便提及，通过根据本实施方式的结构，可以通过改变每个内部电极的面积而改变 每一介电层的电容c。此外，假设这样的情况，即装置的表面尺寸是基准电容器的电极的大 约15倍的面积，S卩，允许每一介电层最多形成大约15个基准电容器的尺寸。此外，假设图 4实例中，介电层的数目k的最大值是5。在如上所述的尺寸约束下，根据本发明前述实施方式的结构的设计允许的范围是 被图4的表中的粗框包围的区域60。这种情况下，不能设计出对应于基准电容器的数目 (c Xk) = 17,19,23以及四(总共4种)的可变电容装置。还考虑设计可变电容装置的另一种情况，其中通过参照图21A至23C描述的现有 的可变电容装置(比较例)的结构可以形成3至30个基准电容器。然而，假设根据比较例 等的装置的诸如表面尺寸的约束等类似于评价本发明的情况的约束。通过根据比较例的内部电极的结构，可以通过在介电层的相同表面上形成的内部 电极的数目改变每一介电层的电容C。然而，根据比较例的结构需要在内部电极之间设置一 定的空间以防止内部电极之间的寄生电容。
因此，当比较例的装置尺寸与上述的本发明的评价尺寸相同时，可以在比较例中 的一个介电层中形成的基准电容器的最大数目大约是6。因此，通过根据比较例的结构，在 图4的表中的阴影区域70是每一介电层的电容c与介电层的数目k的组合[c，k]的设计 允许范围。在这种情况下，不能设计出对应于基准电容器的数目(cXk) =7、11、13、14、17、 19、21至23和沈至四(总共13种)的可变电容装置。从图4的比较结果可清楚看出，根据本发明的前述实施方式的可变电容装置中的 每一介电层的电容c与介电层的数目k的组合[c，k]的设计范围宽于现有的可变电容装 置。即，根据本发明的前述实施方式的可变电容装置与现有的可变电容装置相比较可以增 加电容设计的自由度。<2.各种修改例>在前述的实施方式中描述了这样一个实例，其中在可变电容装置1内彼此串联连 接4个电容器，在这些电容器中两端的电容器用作DC消除电容器，其余2个电容器用作可 变电容电容器。然而，本发明不限于此。例如，可以根据使用情况、需要的电容等适当改变 彼此串联连接的电容器的数量(层压的介电层的数量)、可变电容装置内的可变电容电容 器的数量等。将在下面描述各种修改例。[第一修改例]在第一修改例中，将描述在可变电容装置内彼此串联连接5个电容器的结构的实 例。图5A和图5B示出了根据第一修改例的可变电容装置的总体构造。顺便提及，图5A是 根据第一修改例的可变电容装置的示意性顶视图，图5B是沿着图5A的B-B线截取的截面 图。根据第一修改例的可变电容装置100包括装置体110和6个外部端子131至 136(下文分别称作第一至第六外部端子)。如前述实施方式，可以通过具有矩形顶面IlOa 的长方体构件形成装置体110。在装置体110的顶面IlOa的一个短边(图5A中右侧)的侧面上形成第一外部端 子131，在装置体110的顶面IlOa的另一个短边(图5A中左侧)的侧面上形成第六外部端 子 136。在装置体110的顶面IlOa的一个长边(图5A中上侧)的侧面上，沿着长边方向 以预定的距离彼此分离的状态形成第三外部端子133和第五外部端子135。顺便提及，在 装置体110的顶面IlOa的一个长边的侧面上，分别在第一外部端子131侧和第六外部端子 136侧形成第三外部端子133和第五外部端子135。在装置体110的顶面IlOa的另一个长边(图5A中下侧)的侧面上，沿着长边方 向以预定的距离彼此分离的状态形成第二外部端子132和第四外部端子134。顺便提及，在 装置体110的顶面IlOa的另一个长边的侧面上，分别在第一外部端子131侧和第六外部端 子136侧形成第二外部端子132和第四外部端子134。如图5B所示，装置体110包括7个介电层111至117 (在下文分别被称作第一至 第五介电层、下介电层和上介电层)和6个内部电极121至1 (在下文分别被称作第一至 第六电极)。通过在下介电层116上依次层压第六电极126、第五介电层115、第五电极125、第 四介电层114、第四电极124、第三介电层113和第三电极123而形成装置体110。此外，通过在第三电极123上依次层压第二介电层112、第二电极122、第一介电层111、第一电极121 和上介电层117而形成装置体110。在该实例中，第一至第六电极121至1 分别连接到第 一至第六外部端子131至136。接下来将描述每个内部电极的构造。图6A至图6F分别示出了第一至第六电极 121至1 的总体构造。顺便提及，图6A至图6F是在各相应的介电层上形成的第一至第六 电极121至126的示意性顶视图。在该实例中，如图6A至图6F所示，第一至第六电极121至126的表面全部具有矩 形形状。顺便提及，每个内部电极的表面形状不限于该实例中的形状，而可以根据外部端子 的配置形式和装置体110的形状而适当改变。如图6A所示，第一电极121沿着第一介电层111的纵长方向形成，以从第一介电 层111的一个短边的附近延伸到第一介电层111的另一个短边的附近。第一电极121的一 个短边端部连接到第一外部端子131。如图6B所示，第二电极122沿着第二介电层112的横向方向形成，以从第二介电 层112的一个长边的附近延伸到第二介电层112的另一个长边的附近。第二电极122的一 个短边端部连接到第二外部端子132。如图6C所示，第三电极123沿着第三介电层113的纵长方向形成，以从第三介电 层113的一个短边的附近延伸到第三介电层113的另一个短边的附近。第三电极123的一 个长边(图6C中上长边)的一个短边侧(图6C中右侧)的部分连接到第三外部端子133。如图6D所示，第四电极IM沿着第四介电层114的横向方向形成，以从第四介电 层114的一个长边的附近延伸到第四介电层114的另一个长边的附近。第四电极124的一 个短边端部连接到第四外部端子134。如图6E所示，第五电极125沿着第五介电层115的横向方向形成，以从第五介电 层115的一个长边的附近延伸到第五介电层115的另一个长边的附近。第五电极125的一 个短边端部连接到第五外部端子135。如图6F所示，第六电极1 沿着下介电层116的纵长方向形成，以从下介电层116 的一个短边的附近延伸到下介电层116的另一个短边的附近。第六电极126的一个短边端 部连接到第六外部端子136。顺便提及，为了在每个介电层中形成电容器，在这样的位置处设置每个内部电极， 使得在内部电极和相邻的内部电极之间形成相对区域，介电层介于这些内部电极之间。顺 便提及，可以以类似于前述实施方式的方式制造该实例中的可变电容装置100。如上所述形成的第一至第五介电层111至115在其中形成有各电容Cl至C5的电 容器141至145(下文分别称作第一至第五电容器)。即，在该实例的可变电容装置100中， 在每个介电层(总共5个电容器)中设置一个电容器，这些电容器彼此串联连接，并且还为 每个内部电极设置一个外部端子。顺便提及，通过该实例中可变电容装置100的结构，通过 第二电极122、第四电极IM和第五电极125的面积确定在每个介电层中形成的电容器的电 容。在该实例中，分别在第二至第四介电层112至114内形成的第二至第四电容器142 至144用作可变电容电容器。分别在第一介电层111和第五介电层115内形成的第一电容 器141和第五电容器145用作DC消除电容器。
顺便提及，可以类似于在前述实施方式中使用的介电层的结构来构造每个介电层 的结构(例如形成材料、表面形状和尺寸、以及厚度)。此外，每个内部电极的结构(例如形 状和尺寸)不限于图6A至图6F所示的实例，可以考虑到使用或所需的电容而适当设定。如上所述，在该实例中，如前述实施方式，也在一个介电层的上表面和下表面中的 每一个上形成一个内部电极。因此，如前述实施方式，该实例中的可变电容装置100还可以 增加可变电容装置设计的自由度，使其容易制造，并且抑制在内部电极之间发生的寄生电 容的影响。图7示出了使用该实例中的可变电容装置100的电压控制电路的构造的实例。顺 便提及，图7中的端子131至136分别对应于图5A中的可变电容装置100的第一至第六外 部端子131至136。该实例中的电压控制电路150包括可变电容装置100和4个DC消除电阻152至 155。根据该实例的可变电容装置100通过第一至第五电容器141至145以该顺序彼此串 联连接的等效电路来表示。如上所述，在该实例中，第二至第四电容器142至144用作可变电容电容器，第一 电容器141和第五电容器145用作DC消除电容器。因此，在该实例中，可变电容装置100 的第一外部端子131连接到交流电源2的一个输出端子，可变电容装置100的第六外部端 子136连接到交流电源2的另一个输出端子。g卩，第一至第五电容器141至145的串联电 路与交流电源2并联连接。此外，该实例中的第二外部端子132和第四外部端子134分别经由DC消除电阻 152和巧4连接到控制电源3的正极端子。此外，第三外部端子133和第五外部端子135分 别经由DC消除电阻153和155连接到控制电源3的负极端子。即，在本实例中，控制电源 3与第二至第四电容器142至144都并联连接。该实例中的电压控制电路150通过从控制电源3输入的控制电压改变第二至第四 电容器142至144的各电容，并且将从交流电源2输入至诸如整流电路的电路(未示出) 的交流电压调节至预定电压值。顺便提及，在该实例中，描述了可变电容装置100不包括DC消除电阻152至155 的实例。然而，本发明不限于此。可变电容装置100可以包括DC消除电阻152至155。此 外，在该实例中，可以使用DC消除电感器来代替DC消除电阻。[第二修改例]在第二修改例中，将描述在可变电容装置内彼此串联连接5个电容器的结构的另 一实例。图8A和图8B示出了根据第二修改例的可变电容装置的总体构造。顺便提及，图 8A是根据第二修改例的可变电容装置的示意性顶视图，图8B是沿着图8A的C-C线截取的 截面图。根据第二修改例的可变电容装置200包括装置体210和6个外部端子231至 236(下文分别称作第一至第六外部端子)。如前述实施方式，可以通过具有矩形顶面210a 的长方体构件形成装置体210。在装置体210的顶面210a的一个长边(图8A中上侧)侧面上形成第一外部端子 231、第三外部端子233和第五外部端子235。顺便提及，在该实例中，在装置体210的顶面 210a的一个长边侧面上，从一个短边(图8A中右侧)到另一个短边以相等的间隔按顺序配置第一外部端子231、第三外部端子233和第五外部端子235。在装置体210的顶面210a的另一个长边(图8A中下侧)侧面上形成第二外部端 子232、第四外部端子234和第六外部端子236。顺便提及，在该实例中，在装置体210的顶 面210a的另一个长边侧面上，从一个短边(图8A中右侧)到另一个短边以相等的间隔按 顺序配置第六外部端子236、第二外部端子232和第四外部端子234。如图8B所示，装置体210包括7个介电层211至217 (在下文分别被称作第一至 第五介电层、下介电层和上介电层)和6个内部电极221至226 (在下文分别被称作第一至 第六电极)。通过在下介电层216上依次层压第六电极226、第五介电层215、第五电极225、第 四介电层214、第四电极224、第三介电层213和第三电极223而形成装置体210。此外，通过 在第三电极223上依次层压第二介电层212、第二电极222、第一介电层211、第一电极221 和上介电层217而形成装置体210。在该实例中，第一至第六电极221至2 分别连接到第 一至第六外部端子231至236。接下来将描述每个内部电极的构造。图9A至图9F分别示出第一至第六电极221 至226的总体构造。顺便提及，图9A至图9F是在各相应的介电层上形成的第一至第六电 极221至226的示意性顶视图。在该实例中，如图9A至图9F所示，如同第一修改例，第一至第六电极221至226 的表面全部具有矩形形状。顺便提及，每个内部电极的表面形状不限于该实例中的形状，而 可以根据外部端子的配置形式和装置体210的形状而适当改变。如图9A所示，第一电极221沿着第一介电层211的纵长方向形成，以从第一介电 层211的一个短边的附近延伸到第一介电层211的另一个短边的附近。第一电极221的一 个长边(图9A中的上长边)的在一个短边侧(图9A中右侧)的部分连接到第一外部端子 231。如图9B所示，第二电极222沿着第二介电层212的横向方向形成，以从第二介电 层212的一个长边的附近延伸到第二介电层212的另一个长边的附近。第二电极222的一 个短边端部连接到第二外部端子232。如图9C所示，第三电极223沿着第三介电层213的纵长方向形成，以从第三介电 层213的一个短边的附近延伸到第三介电层213的另一个短边的附近。第三电极223的一 个长边(图9C中的上长边)上的中央部分连接到第三外部端子233。如图9D所示，第四电极224沿着第四介电层214的横向方向形成，以从第四介电 层214的一个长边的附近延伸到第四介电层214的另一个长边的附近。第四电极2M的一 个短边端部连接到第四外部端子234。如图9E所示，第五电极225沿着第五介电层215的横向方向形成，以从第五介电 层215的一个长边的附近延伸到第五介电层215的另一个长边的附近。第五电极225的一 个短边端部连接到第五外部端子235。如图9F所示，第六电极2 沿着下介电层216的纵长方向形成，以从下介电层216 的一个短边的附近延伸到下介电层216的另一个短边的附近。第六电极226的另一个长边 (图9F中的下长边)的一个短边侧(图9F中右侧)的部分连接到第六外部端子236。顺便提及，为了在每个介电层中形成电容器，在这样的位置处设置每个内部电极，使得在内部电极和相邻的内部电极之间形成相对区域，介电层介于这些内部电极之间。顺 便提及，可以以类似于前述实施方式的方式制造该实例中的可变电容装置200。如上所述形成的第一至第五介电层211至215在其中形成有各电容Cl至C5的电 容器241至245 (下文分别称作第一至第五电容器)。即，在该实例的可变电容装置200中， 如同在第一修改例中，也在每个介电层中设置一个电容器(总共5个电容器)，这些电容器 彼此串联连接，并且还为每个内部电极设置一个外部端子。在该实例中，分别在第一至第五介电层211至215内形成的第一至第五电容器Ml 至245全部用作可变电容电容器。顺便提及，可以类似于在前述实施方式中使用的介电层的结构来构造每个介电层 的结构(例如形成材料、表面形状和尺寸、以及厚度)。此外，每个内部电极的结构(例如形 状和尺寸)不限于图9A至图9F所示的实例，而可以考虑使用或需要的电容而适当设定。如上所述，在该实例中，如前述实施方式，也在一个介电层的上表面和下表面中的 每一个上形成一个内部电极。因此，如前述实施方式，该实例中的可变电容装置200还可以 增加可变电容装置的设计自由度，使其容易制造，并且抑制在内部电极之间发生的寄生电 容的影响。图10示出了使用该实例中的可变电容装置200的电压控制电路的构造的实例。顺 便提及，图10中的端子231至236分别对应于图gA中的可变电容装置200的第一至第六 外部端子231至236。该实例中的电压控制电路250包括可变电容装置200、6个DC消除电阻251至256、 以及2个DC消除电容器246和247 (用于消除直流电流的固定电容电容器)。该实例中的 可变电容装置200通过其中第一至第五电容器241至M5以该顺序彼此串联连接的等效电 路来表示。如上所述，在该实例中，第一至第五电容器241至245全部用作可变电容电容器。 因此，在该实例中，单独准备DC消除电容器246和M7，DC消除电容器分别连接到第一至第 五电容器241至M5的串联电路的两个端子。因此，在该实例中，可变电容电容器中相对侧上的各DC消除电容器的端子连接到 交流电源2的对应的输出端子。即，在该实例的电压控制电路250中，通过将DC消除电容 器对6、第一至第五电容器241至M5、以及DC消除电容器M7以该顺序彼此串联连接而形 成的串联电路与交流电源2并联连接。此外，该实例中的可变电容装置200的第二外部端子232、第四外部端子234和第 六外部端子236分别经由DC消除电阻252、2M和256连接到控制电源3的正极端子。此 外，第一外部端子231、第三外部端子233和第五外部端子235分别经由DC消除电阻251、 253和255连接到控制电源3的负极端子。即，在该实例中，控制电源3也与第一至第五电 容器241至245均并联连接。该实例中的电压控制电路250通过从控制电源3输入的控制电压而改变第一至第 五电容器241至245的各个电容，并且将从交流电源2输入至诸如整流电路等的电路(未 示出)的交流电压调节至预定电压值。顺便提及，在该实例中，已描述了可变电容装置200不包括DC消除电阻251至256 或DC消除电容器246和对7的实例。然而，本发明不限于此。可变电容装置200可以包括DC消除电阻251至256和DC消除电容器246和M7。此外，可变电容装置200可以包括DC 消除电阻251至256，或可以包括DC消除电容器246和M7。此外，在该实例中，可以使用 DC消除电感器来代替DC消除电阻。[第三修改例]在第三修改例中，将描述在可变电容装置内彼此串联连接6个电容器的结构的实 例。图IlA和图IlB示出了根据第三修改例的可变电容装置的总体构造。顺便提及，图IlA 是根据第三修改例的可变电容装置的示意性顶视图，图IlB是沿着图IlA的D-D线截取的 截面图。根据第三修改例的可变电容装置300包括装置体310和7个外部端子331至 337(下文分别称作第一至第七外部端子)。如前述实施方式，可以通过具有矩形顶面310a 的长方体构件形成装置体310。在装置体310的顶面310a的一个短边(图IlA中右侧)侧面上形成第一外部端 子331。在装置体310的顶面310a的另一个短边(图IlA中左侧)侧面上形成第七外部端 子 337。在装置体310的顶面3IOa的一个长边(图IlA中的上侧)侧面上，沿着长边方向 以预定的距离彼此分离的状态形成第三外部端子333和第五外部端子335。顺便提及，在装 置体310的顶面310a的一个长边侧面上，分别在第一外部端子331侧和第七外部端子337 侧形成第三外部端子333和第五外部端子335。在装置体310的顶面310a的另一个长边(图IlA中的下侧)侧面上，沿着长边方 向以预定的距离彼此分离的状态形成第二外部端子332、第四外部端子334和第六外部端 子336。顺便提及，在装置体310的顶面310a的另一个长边侧面上的基本中央处设置第四 外部端子334。在装置体310的顶面310a的另一个长边侧面上，第二外部端子332相对于 第四外部端子334设置在第一外部端子331侧，第六外部端子336相对于第四外部端子334 设置在第七外部端子337侧。如图1IB所示，装置体310包括8个介电层311至318 (在下文分别被称作第一至 第六介电层、下介电层和上介电层)和7个内部电极321至327 (在下文分别被称作第一至 第七电极)。通过在下介电层317上依次层压第七电极327、第六介电层316、第六电极326、第 五介电层315、第五电极325、第四介电层314、第四电极324、第三介电层313和第三电极 323而形成装置体310。此外，通过在第三电极323上依次层压第二介电层312、第二电极 322、第一介电层311、第一电极321和上介电层118而形成装置体310。在该实例中，第一 至第七电极321至327分别连接到第一至第七外部端子331至337。接下来将描述每个内部电极的构造。图12A至图12G分别示出第一至第七电极 321至327的总体构造。顺便提及，图12A至图12G是在各相应的介电层上形成的第一至第 七电极321至327的示意性顶视图。在该实例中，如图12A至图12G所示，第一至第七电极321至327的表面全部具有 矩形形状。顺便提及，每个内部电极的表面形状不限于该实例中的形状，而可以根据外部端 子的配置形式和装置体310的形状而适当改变。如图12A所示，第一电极321沿着第一介电层311的纵长方向形成，以从第一介电层311的一个短边的附近延伸到第一介电层311的另一个短边的附近。第一电极321的一 个短边端部连接到第一外部端子331。如图12B所示，第二电极322沿着第二介电层312的纵长方向形成，以从第二介电 层312的一个短边的附近延伸到第二介电层312的另一个短边的附近。第二电极322的一 个长边(图12B中的下长边)的在一个短边侧(图12B中的右侧)的部分连接到第二外部 端子332。如图12C所示，第三电极323沿着第三介电层313的横向方向形成，以从第三介电 层313的一个长边的附近延伸到第三介电层313的另一个长边的附近。第三电极323的一 个短边端部连接到第三外部端子333。如图12D所示，第四电极3M沿着第四介电层314的纵长方向形成，以从第四介电 层314的一个短边的附近延伸到第四介电层314的另一个短边的附近。第四电极3M的一 个长边(图12D中的下长边)的中央部分连接到第四外部端子334。如图12E所示，第五电极325沿着第五介电层315的横向方向形成，以从第五介电 层315的一个长边的附近延伸到第五介电层315的另一个长边的附近。第五电极325的一 个短边端部连接到第五外部端子335。如图12F所示，第六电极3 沿着第六介电层316的纵长方向形成，以从第六介电 层316的一个短边的附近延伸到第六介电层316的另一个短边的附近。第六电极326的一 个长边(图12F中的下长边)的在另一个短边侧(图12F中的左侧)的部分连接到第六外 部端子336。如图12G所示，第七电极327沿着下介电层317的纵长方向形成，以从下介电层 317的一个短边的附近延伸到下介电层317的另一个短边的附近。第七电极327的一个短 边端部连接到第七外部端子337。顺便提及，为了在每个介电层中形成电容器，在这样的位置处设置每个内部电极， 使得在内部电极和相邻的内部电极之间形成相对区域，介电层介于所述内部电极之间。顺 便提及，可以以类似于前述实施方式的方式制造该实例中的可变电容装置300。如上所述形成的第一至第六介电层311至316在其中形成有各电容Cl至C6的 电容器341至346(下文分别称作第一至第六电容器)。即，在根据该实例的可变电容装置 300中，在每个介电层中设置一个电容器(总共6个电容器)，这些电容器彼此串联连接，并 且还为每个内部电极设置一个外部端子。在该实例中，分别在第二至第五介电层312至325内形成的第二至第五电容器342 至345用作可变电容电容器。分别在第一介电层311和第六介电层316内形成的第一电容 器341和第六电容器346用作DC消除电容器。顺便提及，可以以类似于在前述实施方式中使用的介电层的结构来构造每个介电 层的结构(例如形成材料、表面形状和尺寸、以及厚度)。此外，每个内部电极的结构(例如 形状和尺寸)不限于图12A至图12G所示的实例，而可以考虑使用或需要的电容而适当设定。如上所述，在该实例中，如前述实施方式，也在一个介电层的上表面和下表面的每 一个上形成一个内部电极。因此，如前述实施方式，该实例中的可变电容装置300还可以增 加可变电容装置的设计自由度，使其容易制造，并且抑制在内部电极之间发生的寄生电容的影响。图13示出了使用该实例中的可变电容装置300的电压控制电路的构造的实例。顺 便提及，图13中的端子331至337分别对应于图IlA中的可变电容装置300的第一至第七 外部端子331至337。该实例中的电压控制电路350包括可变电容装置300和5个DC消除电阻352至 356。该实例中的可变电容装置300通过其中第一至第六电容器341至346以该顺序彼此 串联连接的等效电路来表示。如上所述，在该实例中，第二至第五电容器342至345用作可变电容电容器，并且 第一电容器341和第六电容器346用作DC消除电容器。因此，在该实例中，可变电容装置 300的第一外部端子331连接到交流电源2的一个输出端子，并且可变电容装置300的第七 外部端子337连接到交流电源2的另一个输出端子。g卩，第一至第六电容器341至346的 串联电路与交流电源2并联连接。此外，该实例中的第二外部端子332、第四外部端子334和第六外部端子336分别 经由DC消除电阻352、3M和356连接到控制电源3的正极端子。此外，第三外部端子333 和第五外部端子335分别经由DC消除电阻353和355连接到控制电源3的负极端子。艮口， 在本实例中，控制电源3与第二至第五电容器342至345均并联连接。该实例中的电压控制电路350通过从控制电源3输入的控制电压改变第二至第五 电容器342至345的各个电容，并且将从交流电源2输入至诸如整流电路等的电路(未示 出)的交流电压调节至预定电压值。顺便提及，在该实例中，已描述了可变电容装置300不包括DC消除电阻352至356 的实例。然而，本发明不限于此。可变电容装置300可以包括DC消除电阻352至356。此 外，在该实例中，可以使用DC消除电感器来代替DC消除电阻。[第四修改例]在前述实施方式和第一与第三修改例中，已经描述了通过可变电容装置内的一个 介电层形成DC消除电容器的实例。然而，本发明不限于此。对于需要更高电容的DC消除 电容器的使用，期望通过多个介电层形成DC消除电容器以增加DC消除电容器的电容。将 在第四修改例中描述其实例。然而，在该实例中，通过在前述第三修改例中描述的可变电容 装置300中的多个介电层形成DC消除电容器。图14A和图14B示出了根据第四修改例的可变电容装置的总体构造。顺便提及， 图14A是根据第四修改例的可变电容装置的示意性顶视图，而图14B是沿着图14A的E-E 线截取的截面图。顺便提及，在图14A和图14B中，通过相同的参考数字标识与前述第三修 改例(图IlA和图11B)中相同的组成元件。根据第四修改例的可变电容装置400包括装置体410和第一至第七外部端子331 至337。如前述实施方式，通过具有矩形顶面410a的长方体构件形成装置体410。第一至 第七外部端子331至337类似于前述第三修改例的外部端子。在该实例的装置体410中，分别连接到第二电容器342和第五电容器345的DC消 除电容器的构造不同于第三修改例。其他构造类似于第三修改例的构造。因此，仅对分别 连接到第二电容器342和第五电容器345的DC消除电容器的构造进行以下描述。在该实例的装置体410中，如图14B所示，在第二介电层312和上介电层318之间形成的DC消除电容器由3个第一介电层311、2个第一电极321和2个第二电极322组成。 具体地，通过在第二介电层312上依次形成第二电极322、第一介电层311、第一电极321、第 一介电层311、第二电极322、第一介电层311和第一电极321而构成DC消除电容器。顺便 提及，构成在第二介电层312和上介电层318之间形成的DC消除电容器的第一介电层311、 第一电极321和第二电极322的数量不限于该实例，而例如根据使用情况适当设定。如图14B所示，在第五介电层315和下介电层之间形成的DC消除电容器由3个第 六介电层316、2个第六电极3 和2个第七电极327组成。具体地，通过在下介电层317 上依次形成第七电极327、第六介电层316、第六电极326、第六介电层316、第七电极327、第 六介电层316和第六电极3 而构成DC消除电容器。顺便提及，构成在第五介电层315和 下介电层之间形成的DC消除电容器的第六介电层316、第六电极3 和第七电极327的数 量不限于该实例，而例如根据使用情况适当设定。图15A至图1 示出了在该实例中的各个介电层上形成的内部电极的构造。顺便 提及，图15A至图1 是在各相应的介电层上形成的第一电极321、第二电极322、第一至第 七电极321至327、第六电极3 和第七电极327的示意性顶视图。从图15A至图1 示出的该实例的第一到第七电极321至327的构造与图12A至 图12G示出的第三修改例中的电极的构造的比较中可以清楚地看出，该实例中的第一至第 七电极321至327的构造类似于第三修改例的电极的构造。然而，在该实例中，如图15A和图15C所示，在第二介电层312和上介电层318之 间形成的2个第一电极321都连接到第一外部端子331。此外，如图15B和图15D所示，在 第二介电层312和上介电层318之间形成的2个第二电极322都连接到第二外部端子332。 即，在该实例中，通过相互并联连接分别在3个第一介电层311中形成的3个电容Cl的第 一电容器341 (电容器组)而形成连接到第二电容器342的DC消除电容器。此外，在该实例中，如图15H和图15J所示，在第五介电层315和下介电层317之 间形成的2个第六电极3 都连接到第六外部端子336。此外，如图151和图1 所示，在 第五介电层315和下介电层317之间形成的2个第七电极327都连接到第七外部端子337。 即，在该实例中，通过相互并联连接分别在3个第六介电层316中形成的3个电容C6的第 六电容器346而形成连接到第五电容器345的DC消除电容器。顺便提及，在该实例的可变 电容装置400的结构中，通过第三电极323和第五电极325的面积来确定各个可变电容电 容器的电容。图16示出了使用该实例中的可变电容装置400的电压控制电路的构造的实例。顺 便提及，图16中的端子331至337分别对应于图14A中的可变电容装置400的第一至第七 外部端子331至337。该实例中的电压控制电路450包括可变电容装置400和5个DC消除电阻352至 356。如上所述，在该实例中，通过相互并联连接3个电容Cl的第一电容器341而形成 连接到第二电容器；342的DC消除电容器。此外，在该实例中，通过相互并联连接3个电容 C6的第六电容器346而形成连接到第五电容器345的DC消除电容器。因此，通过这样一 个等效电路表示该实例中的可变电容装置400，其中，电容3XC1的DC消除电容器347、第 二至第五电容器342至345以及电容3 X C6的DC消除电容器348以该顺序彼此串联连接。除了该串联电路的其他构造类似于第三修改例中的电压控制电路350的构造。如上所述，在该实例中，如前述实施方式，也在一个介电层的上表面和下表面中的 每一个上形成一个内部电极。因此，如前述实施方式，该实例中的可变电容装置400还可以 增加可变电容装置的设计自由度，使其容易制造，并且抑制在内部电极之间发生的寄生电 容的影响。此外，通过该实例中的结构，DC消除电容器的电容容易根据使用来改变。因此，该 实例还可以增加设计的自由度。特别地，在该实例中，DC消除电容器的电容容易增加。因 此，该实例中的结构例如适用于DC消除电容器的电容需要是可变电容电容器的电容大约 10倍以上的使用场合。顺便提及，在该实例中，已描述了可变电容装置400不包括DC消除电阻352至356 的实例。然而，本发明不限于此。可变电容装置400可以包括DC消除电阻352至356。此 外，在该实例中，可以使用DC消除电感器来代替DC消除电阻。[第五修改例]根据前述实施方式和各种修改例的可变电容装置主要适用于需要低电容和低电 压驱动的使用场合，但是对于需要相对较高电容的使用场合，不能提供足够的可变电容特 性。因此，对于这种使用，能够将根据前述实施方式和各种修改例的可变电容装置设 定为一个单元的可变电容元件，准备多个单元，并且彼此并联连接这多个单元。在第五修改 例中将描述这种结构的实例。顺便提及，在该实例中，将描述2个单元的根据前述实施方式 的可变电容装置彼此并联连接的实例。图17A和图17B示出了根据第五修改例的可变电容装置的总体构造。顺便提及， 图17A是根据第五修改例的可变电容装置的示意性顶视图，图17B是沿着图17A的F-F线 截取的截面图。顺便提及，在图17A和图17B中，通过相同的参考数字标识与前述第三修改 例(图IA和图1B)中相同的组成元件。如图17B所示，该实例中的可变电容装置500包括2个单元501和502 (下文称作 第一单元和第二单元)。通过根据前述实施方式(图IA和图1B)的可变电容装置1形成每 个单元。在该实例中，每个单元内的第一至第五电极21至25分别连接到第一至第五外部 端子31至35。S卩，第一单元501的第一至第五电极21至25和第二单元502的第一至第五 电极21至25分别彼此连接。以这种构造，第一单元501和第二单元502彼此并联连接。此外，在该实例中，在第二单元502上层压第一单元501，使得第一单元501的下介 电层15和第二单元502的下介电层15彼此相对。即，被施加了相同极性的信号的内部电 极在第一单元501和第二单元502之间的边界处彼此相对。这防止了在第一单元501和第 二单元502之间产生寄生电容。顺便提及，多个单元层压的结构不限于该实例的结构。例如，可以在第二单元502 上层压第一单元501，使得第一单元501的下介电层15和第二单元502的上介电层16彼此 相对。这种情况下，然而，被施加了不同极性的信号的内部电极在第一单元501和第二单元 502之间的边界处彼此相对。因此，在这种情况下，期望在第一单元501和第二单元502之 间插入伪介电层，以抑制第一单元501和第二单元502之间产生寄生电容。
如上所述，通过层压由根据前述实施方式的可变电容装置1构成的2个单元501 和502，形成了该实例中的可变电容装置500。因此，可变电容装置500提供了类似于前述 实施方式的效果。此外，如上所述，利用该实例中的结构，通过相互并联连接各自由根据前 述实施方式的可变电容装置1构成的2个单元501和502而形成可变电容装置500。因此， 可变电容装置500的总电容容易增加，并且为需要相对较高电容的使用场合提供准备。[第六修改例]在前述实施方式和各种修改例中，描述了在每个介电层中形成一个电容器的实 例。然而，本发明不限于此。当可以使可变电容装置中的内部电极形成面的尺寸充分大时， 可以在一个介电层中形成多个电容器。将在第六修改例中描述这种结构的实例。顺便提及， 在该实例中，将描述如在参照图21A和图21B描述的现有的可变电容装置中那样在一个可 变电容装置内部彼此串联连接4个电容器的实例。图18示出了该实例中的可变电容装置的总体构造。顺便提及，图18是该实例中 的可变电容装置的示意性侧视图。该实例中的可变电容装置600包括长方体形式的装置体610和在装置体610侧 面上形成的8个外部端子631至638 (第一至第八外部端子参见稍后描述的图19A和图 19B)。顺便提及，在该实例中，沿着介电层的面方向在装置体610的一个侧面上以相等 的间距以这种顺序配置第一外部端子631、第三外部端子633、第二外部端子632和第四外 部端子634。在装置体610的与形成有第一至第四外部端子631至634的侧面相对的侧面 上形成第五至第八外部端子635至638。在分别与第一至第四外部端子631至634相对的 位置上配置第五至第八外部端子635至638，装置体610介于其间(参见稍后描述的图19A 和图19B)。装置体610包括第一介电体部601、第二介电体部602、伪介电层615和保护介电 层616。伪介电层615设置在第一介电体部601和第二介电体部602之间以抑制第一介电 体部601和第二介电体部602之间的寄生电容。保护介电层616设置在第二介电体部602 的与伪介电层615侧相对的表面上。第一介电体部601包括第一介电层611、第二介电层612、第一上电极621、第一下 电极622、第二上电极623和第二下电极624。第一介电层611和第二介电层612依次层压 在伪介电层615上。第一上电极621和第二上电极623(内部电极部)以预定的距离彼此分离的状 态在第一介电层611的第二介电层612侧的表面上形成。第一下电极622和第二下电极 624(内部电极部)在第一介电层611的伪介电层615侧的表面上形成。在分别与第一上电 极621和第二上电极623相对的位置上配置第一下电极622和第二下电极624，第一介电层 611介于其间。通过这种结构，第一介电体部601在其中具有第一上电极621和第一下电极622 之间形成的第一电容器641，并且在其中具有第二上电极623和第二下电极拟4之间形成的 第二电容器642。第二介电体部602包括依次层压在保护介电层616上的第三介电层613、第四介电 层614、第三上电极625、第三下电极626、第四上电极627和第四下电极628。第三介电层613和第四介电层614依次层压在保护介电层616上。第三上电极625和第四上电极627以预定的距离彼此分离的状态在第三介电层 613的第四介电层614侧的表面上形成。第三下电极6 和第四下电极6 在第三介电层 613的保护介电层616侧的表面上形成。在分别与第三上电极625和第四上电极627相对 的位置上配置第三下电极6 和第四下电极628，第三介电层613介于其间。通过这种结构，第二介电体部602在其中具有第三上电极625和第三下电极6 之间形成的第三电容器643，并且在其中具有第四上电极627和第四下电极拟8之间形成的 第四电容器644。顺便提及，在该实例中，在这样的位置处配置内部电极，即使得电容器在介电层的 层压方向(图18中的垂直方向)上不会彼此重叠。此外，可变电容装置600的介电层和内 部电极可以由类似于前述实施方式中的介电层和内部电极的材料形成。接下来，将描述该实例中的可变电容装置600的内部电极的连接关系。图19A和 图19B示出了该实例中的内部电极的总体构造。顺便提及，图19A是第一介电体部601的 顶透视图，而图19B是第二介电体部602的顶透视图。如图19A所示，第一上电极621具有矩形表面，并且形成为沿着第一介电层611的 横向方向延伸。第一上电极621的一个短边端部连接到第一外部端子631。顺便提及，设定 第一上电极621的延伸长度，使得第一上电极621在预定的相对区域中与第一下电极622 相对。如图19A所示，第一下电极622具有L形表面。第一下电极622的一个侧部沿着 第一介电层611的纵长方向延伸，第一下电极622的另一侧部沿着第一介电层611的横向 方向延伸。在该实例中，第一下电极622的沿着第一介电层611的纵长方向延伸的一个侧 部连接到第五外部端子635和第七外部端子637。顺便提及，在垂直于第一下电极622的一个侧部的延伸方向的第一下电极622的 一个侧部的宽度小于第一上电极621和第五外部端子635之间的最短距离。通过这样设定 第一下电极622的一个侧部的宽度，即使当下电极组(或上电极组)在层压时在第一介电 层611的纵长方向移动时，也可防止第一上电极621和第一下电极622的一个侧部彼此相 对。这种情况下，可以抑制电容器之间关于每个电容器的电容改变量(该改变伴随在下电 极组(或上电极组)的位移而发生)的变化。此外，在该实例中，如图19A所示，第七外部端子637的第一介电层611侧的长边 部的一部分和第一下电极622的一个侧部彼此连接。即，第一下电极622没有连接到第七 外部端子637的第一介电层611侧的长边部的第二下电极6M侧的部分。这是为了通过增 加第一下电极622和第二下电极6 之间的距离来抑制第一下电极622和第二下电极6 之间的寄生电容。第一下电极622的另一侧部从第五外部端子635向第一外部端子631延伸。设定 第一下电极622的另一侧部的延伸长度，使得第一下电极622在预定的相对区域中与第一 上电极621相对。如图19A所示，第二上电极623具有L形表面。第二上电极623的一个侧部沿着 第一介电层611的纵长方向延伸。第二上电极623的另一侧部沿着第一介电层611的横向 方向延伸。在该实例中，第二上电极623的沿着第一介电层611的纵长方向延伸的一个侧部连接到第二外部端子632和第三外部端子633。顺便提及，在垂直于第二上电极623的一个侧部的延伸方向的第二上电极623的 一个侧部的宽度小于稍后描述的第二下电极拟4和第二外部端子632之间的最短距离。此 外，在该实例中，第三外部端子633的第一介电层611侧的长边部的一部分与第二上电极 623的一个侧部彼此连接。第二上电极623的另一侧部从第二外部端子632向第六外部端子636延伸。设定 第二上电极623的另一侧部的延伸长度，使得第二上电极623在预定的相对区域中与第二 下电极6M相对。如图19A所示，第二下电极拟4具有矩形表面，并且形成为沿着第一介电层611的 横向方向延伸。第二下电极拟4的一个短边端部连接到第六外部端子636。顺便提及，设定 第二下电极624的延伸长度，使得第二下电极6M在预定的相对区域中与第二上电极623 相对。如图19B所示，第三上电极625具有矩形表面，并且形成为沿着第三介电层613的 横向方向延伸。第三上电极625的一个短边端部连接到第三外部端子633。顺便提及，设定 第三上电极625的延伸长度，使得第三上电极625在预定的相对区域中与第三下电极626 相对。如图19B所示，第三下电极拟6具有矩形表面，并且形成为沿着第三介电层613的 横向方向延伸。第三下电极拟6的一个短边端部连接到第七外部端子637。顺便提及，设定 第三下电极626的延伸长度，使得第三下电极6 在预定的相对区域与第三上电极625相对。如图19B所示，第四上电极627具有矩形表面，并且形成为沿着第三介电层613的 横向方向延伸。第四上电极627的一个短边端部连接到第四外部端子634。顺便提及，设定 第四上电极627的延伸长度，使得第四上电极627在预定的相对区域与第四下电极6 相对。如图19B所示，第四下电极拟8具有L形表面。第四下电极628的一个侧部沿着 第三介电层613的纵长方向延伸。第四下电极628的另一侧部沿着第三介电层613的横向 方向延伸。在该实例中，第四下电极628的沿着第三介电层613的纵长方向延伸的一个侧 部连接到第六外部端子636和第八外部端子638。顺便提及，在垂直于第四下电极628的一个侧部的延伸方向的第四下电极628的 一个侧部的宽度小于第四上电极627和第八外部端子638之间的最短距离。此外，在该实 例中，第六外部端子636的第三介电层613侧的长边部的一部分与第四下电极628的一个 侧部彼此连接。第四下电极628的另一侧部从第八外部端子638向第四外部端子634延伸。设定 第四下电极628的另一侧部的延伸长度，使得第四下电极拟8在预定的相对区域与第四上 电极627相对。当如上所述连接每个内部电极时，第二外部端子632和第三外部端子633是共用 端子，第五外部端子635和第七外部端子637是共用端子，以及第六外部端子636和第八外 部端子638是共用端子。结果，在可变电容装置600内形成依次彼此串联连接第一电容器 641、第三电容器643、第二电容器642和第四电容器644的串联电路。
将考虑例如上述结构中第二电容器642和第三电容器643用作可变电容电容器以 及第一电容器641和第四电容器644用作DC消除电容器的情况。在这种情况下，第二外部 端子632和第三外部端子633、第五外部端子635和第七外部端子637、以及第六外部端子 636和第八外部端子638均连接到控制电源。这时，第二外部端子632和第三外部端子633、 第五外部端子635和第七外部端子637、以及第六外部端子636和第八外部端子638均连接 到控制电源，使得第二电容器642和第三电容器643彼此并联连接。第一外部端子631和 第四外部端子634连接到交流电源。如上所述，在该实例中，在每个介电层中形成2个电容器。然而，例如，与参照图 21A和图21B描述的现有的可变电容装置相比较，内部电极之间以及外部端子之间的空间 能够增加。因此，该实例中的可变电容装置600同样提供与前述实施方式相类似的效果。顺便提及，在上述第六修改例中，描述了通过在内部电极之间建立连接而彼此串 联连接多个电容器的实例。然而，本发明不限于此。例如，可以通过在外部端子之间建立连 接而彼此串联连接多个电容器(参见图2IA和图21B)，或通过在内部电极之间和外部端子 之间适当建立连接而彼此串联连接多个电容器。例如，考虑可变电容装置的尺寸和寄生电 容的影响而适当选择多个电容器的连结方法。在前述实施方式和各种修改例中，已经对于在一个可变电容装置中形成4至6个 电容器且将它们彼此串联连接的构造进行了描述。然而，本发明不限于此。可以在一个可 变电容装置中形成彼此串联连接的3个或7个以上的电容器。然而，当在一个可变电容装 置中形成3个电容器时，如在第二修改例中一样，所有的电容器都用作可变电容电容器，并 且单独准备DC消除电容器。本领域的技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组 合、子组合和变形，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内。
权利要求
1.一种可变电容装置，包括装置体，具有多个介电层，通过根据外部施加的控制信号改变电容的介电体材料而形成，并且在预 定方向上层压，以及内部电极部，包括在每个所述介电层的两个表面中的每一个上形成的至少一个内部电极，三个以上电容器，通过所述多个介电层和所述内部电极部形成，并且所述三个以上电 容器彼此串联连接；以及至少三个控制端子，被提供有所述控制信号，并且分别对于形成所述三个以上电容器 中的至少两个电容器的至少三个所述内部电极而配置。
2.根据权利要求1所述的可变电容装置，其中，所述内部电极部通过一个所述内部电极形成，并且在所述多个介电层的每层中 形成一个所述电容器。
3.根据权利要求2所述的可变电容装置，还包括两个外部端子，被从外部提供有输入 信号，并且分别与位于所述装置体内在所述预定方向上最远端的两个所述内部电极连接。
4.根据权利要求3所述的可变电容装置，其中，位于包括所述三个以上电容器的串联电路的最远端的所述电容器通过包括多个 彼此并联的电容器的电容器组形成。
5.根据权利要求3所述的可变电容装置，其中，所述可变电容装置包括多个所述装置体，这多个所述装置体在所述预定方向上 层压，并且相应的内部电极在这多个所述装置体之间彼此连接，以使得这多个所述装置体 彼此并联。
6.根据权利要求5所述的可变电容装置，其中，两个相邻的所述装置体的其中一个所述装置体的所述内部电极和另一个所述装 置体的所述内部电极是所述相应的内部电极并且彼此连接，其中，这两个内部电极在所述 两个相邻的所述装置体之间的边界处彼此相对。
7.根据权利要求1所述的可变电容装置，其中，对于形成所述三个以上电容器的所有所述内部电极分别配置所述控制端子，并 且所述三个以上电容器全部用作可变电容电容器。
8.根据权利要求1所述的可变电容装置，其中，所述内部电极部通过多个内部电极形成，并且在每个介电层中形成多个电容器。
9.根据权利要求1所述的可变电容装置，还包括至少三个分别连接至所述至少三个控 制端子的直流消除电阻或电感器。
全文摘要
一种可变电容装置，包括装置体，具有通过根据外部施加的控制信号改变电容的介电体材料而形成的并且在预定方向上层压的多个介电层，以及包括在每个介电层的两个表面中的每一个上形成的至少一个内部电极的内部电极部；三个以上电容器，通过多个介电层和内部电极部形成，并且这三个以上电容器彼此串联连接；以及至少三个控制端子，被提供有控制信号，并且分别对于形成这三个以上电容器中的至少两个电容器的至少三个内部电极而配置。
文档编号H01G7/06GK102087918SQ201010563379
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月26日 优先权日2009年12月3日
发明者管野正喜 申请人:索尼公司