本發(fā)明涉及可變電容元件。

背景技術(shù)：

作為可變電容元件，已知如下的可變電容元件，即，通過使電介質(zhì)層的介電常數(shù)根據(jù)施加電壓而變化，從而使靜電電容變化。

例如，在專利文獻1公開了一種通過化學(xué)溶液沉積(chemicalsolutiondeposition；(csd))法以及濺射法分別形成了強電介質(zhì)薄膜以及薄膜電極的可變電容元件。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2013/061985號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在通過專利文獻1得到的元件中，電極的厚度薄，不能滿足趨膚深度(skindepth)，以及為了防止電極形成后的退火處理中的剝離，電極材料限定為pt或au，不能使用在高頻為低損耗的ag或cu，從而導(dǎo)電損耗比較大。此外，在專利文獻1的圖5中，通過被電容器電極pt1、pt2夾著的強電介質(zhì)膜fs2來獲得靜電電容，因此靜電電容值、溫度特性、靜電電容的可變率等由強電介質(zhì)膜fs2的特性來決定，還存在特性的設(shè)計自由度小這樣的問題。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種高頻中的損耗小且靜電電容值、溫度特性、靜電電容的可變率等元件特性的設(shè)計的自由度高的可變電容元件。

用于解決課題的技術(shù)方案

本發(fā)明人為了解決上述問題而進行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過做成為由多個電介質(zhì)層和多對電極構(gòu)成并具有多個電容器構(gòu)造的可變電容元件，從而能夠自由地設(shè)計靜電電容值、溫度特性、靜電電容的可變率等特性。此外，還發(fā)現(xiàn)，通過采用能夠與元件主體獨立地對電極以及引出部進行燒結(jié)的結(jié)構(gòu)，從而能夠使用適合于高頻中的使用且低損耗的銅或銀作為電極材料。

因此，根據(jù)本發(fā)明的第一主旨，可提供一種可變電容元件，其特征在于，構(gòu)成為具有：

多個可變電容層，由電介質(zhì)材料構(gòu)成；

多對電極，隔著可變電容層對置地位于可變電容層的兩個主表面上；

多個絕緣部；以及

至少一對引出部，

上述多個可變電容層以及上述多個絕緣部交替地層疊而形成層疊體，

上述多個可變電容層和上述多對電極構(gòu)成多個電容器構(gòu)造，

上述引出部在其一端與構(gòu)成上述電容器構(gòu)造的電極電連接，并貫通絕緣部，在另一端與外部電極或其它的電氣要素電連接。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，通過在可變電容元件中由多個電介質(zhì)層和多對電極構(gòu)成多個電容器構(gòu)造，從而可提供一種能夠自由地設(shè)計可變電容元件整體的靜電電容值、溫度特性、靜電電容的可變率等特性的可變電容元件。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個實施方式中的可變電容元件1a的概略立體圖。

圖2是圖1的實施方式中的可變電容元件1a的a-a’處的概略剖視圖。

圖3是圖1的實施方式中的可變電容元件1a的層疊體的概略分解立體圖。

圖4是本發(fā)明的另一個實施方式中的可變電容元件1b的概略立體圖。

圖5是圖4的實施方式中的可變電容元件1b的a-a’處的概略剖視圖。

圖6是僅包含一個電容器構(gòu)造的方式的可變電容元件101的概略立體圖。

圖7是圖6的實施方式中的可變電容元件101的a-a’處的概略剖視圖。

圖8是本發(fā)明的可變電容元件的概略剖視圖中的電極部周邊的放大圖。

圖9是示出比較例1以及比較例2的可變電容元件的靜電電容的溫度特性靜電電容的曲線圖。

圖10是示出實施例1以及實施例2的可變電容元件的靜電電容的溫度特性靜電電容的曲線圖。

圖11是示出實施例3以及實施例4的可變電容元件的靜電電容的溫度特性靜電電容的曲線圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的可變電容元件進行詳細(xì)說明。但是，本實施方式的可變電容元件以及各構(gòu)成要素的形狀以及配置等并不限定于圖示的例子。

如圖1以及圖2所示，本發(fā)明的一個實施方式的可變電容元件1a概略地構(gòu)成為具有：可變電容層2和4；電極6、8以及10；絕緣部12、14以及16；引出部18和20；以及外部電極22和24?？勺冸娙輰雍徒^緣部按照絕緣部12、可變電容層2、絕緣部14、可變電容層4、絕緣部16的順序進行層疊。電極6以及10位于隔著可變電容層2對置的位置，它們構(gòu)成一個電容器構(gòu)造，電極8以及10位于隔著可變電容層4對置的位置，它們構(gòu)成另一個電容器構(gòu)造，這些電容器構(gòu)造電串聯(lián)地配置。電極6與存在于貫通絕緣部12的過孔26中的引出部18的一端電連接，引出部18的另一端與外部電極22電連接。同樣地，電極8與存在于貫通絕緣部16的過孔28中的引出部20的一端電連接，引出部20的另一端與外部電極24電連接。電極10位于形成在絕緣部14內(nèi)的開口部30內(nèi)，作為包含可變電容層2的電容器構(gòu)造以及包含可變電容層4的電容器構(gòu)造中的電極的雙方而發(fā)揮功能。

在本發(fā)明的另一個實施方式中，可變電容元件1b并聯(lián)地配置有多個電容器構(gòu)造。

如圖4以及圖5所示，該實施方式的可變電容元件1b概略地構(gòu)成為具有：可變電容層42和44；電極46、48、50以及52；絕緣部54、56以及58；引出部60、62、64以及66；以及外部電極68和70?？勺冸娙輰雍徒^緣部按照絕緣部54、可變電容層42、絕緣部56、可變電容層44、絕緣部58的順序進行層疊。電極46以及48位于隔著可變電容層42對置的位置，它們構(gòu)成一個電容器構(gòu)造，電極50以及52位于隔著可變電容層44對置的位置，它們構(gòu)成另一個電容器構(gòu)造，這些電容器構(gòu)造電并聯(lián)地配置。電極46與存在于貫通絕緣部54的過孔72中的引出部60的一端電連接，引出部60的另一端與外部電極68電連接。同樣地，電極48與存在于貫通絕緣部56和58以及可變電容層44的過孔74中的引出部62的一端電連接，引出部62的另一端與外部電極70電連接。此外，電極50與存在于貫通絕緣部54和56以及可變電容層42的過孔76中的引出部64的一端電連接，引出部64的另一端與外部電極68電連接。同樣地，電極52與存在于貫通絕緣部58的過孔78中的引出部66的一端電連接，引出部66的另一端與外部電極70電連接。

上述可變電容層由一種或一種以上的電介質(zhì)材料構(gòu)成。通過調(diào)整電介質(zhì)材料的厚度以及種類，從而能夠調(diào)整可變電容元件的電容。

作為上述電介質(zhì)材料，只要是介電性的材料就沒有特別限定，但是優(yōu)選強電介質(zhì)材料。通過使用強電介質(zhì)材料，從而能夠進一步增大可變電容元件的電容以及靜電電容可變率。

作為上述強電介質(zhì)材料，沒有特別限定，優(yōu)選包含選自ba、sr、nb、ti、zr以及bi的一種或一種以上的元素的材料，更優(yōu)選為包含兩種以上的元素的材料。作為特別優(yōu)選的電介質(zhì)材料，可舉出包含(i)ba以及sr中的至少一種、以及(ii)ti以及zr中的至少一種的材料。作為這樣的強電介質(zhì)材料，例如可舉出選自包含ba、sr以及ti的燒結(jié)陶瓷、以及包含ba、zr以及ti的燒結(jié)陶瓷的一種或一種以上的強電介質(zhì)材料，例如，(baxsry)tio3、ba(zrxtiy)o3[式中，x以及y大于0且小于1，x與y之和為1]。此外，作為另一種優(yōu)選的強電介質(zhì)材料，可舉出包含nb的材料，例如包含bi、zn以及nb的燒結(jié)陶瓷，例如(bixzny)nb2o7。

在一個方式中，本發(fā)明的可變電容元件包含的多個可變電容層可以分別由相同的材料構(gòu)成，也可以分別由不同的材料構(gòu)成。在優(yōu)選的方式中，在多個可變電容層中，其中的至少一個由不同的材料構(gòu)成，優(yōu)選為全部由不同的材料構(gòu)成。通過使用由不同的材料構(gòu)成的可變電容層，從而可變電容元件的特性的設(shè)計的自由度提高。

可變電容層的厚度沒有特別限定，例如為0.5μm以上且100μm以下，優(yōu)選為1μm以上且10μm以下，更優(yōu)選為1μm以上且5μm以下。從增大可變電容元件的電容這樣的觀點出發(fā)，可變電容層的厚度優(yōu)選為10μm以下，為了可靠地確保絕緣性，優(yōu)選為1μm以上。

在本發(fā)明的可變電容元件中，成對的電極對置地位于可變電容層的兩個主表面上。由該可變電容元件和成對的電極形成電容器構(gòu)造。通過變更該電極與可變電容層的接觸面的面積，從而能夠調(diào)整可變電容元件的電容。另外，在可變電容元件中的電容器構(gòu)造電串聯(lián)地配置的情況下，處于中間的電極(例如，圖2中的電極10)能夠兼作兩個電容器構(gòu)造的電極，在該情況下，也可以不與引出部連接。

關(guān)于該成對的電極，只要對置，就可以以任意的大小、任意的形狀存在于可變電容層的任意的位置，但是優(yōu)選盡可能是彼此相同的大小、相同的形狀，并且相對于可變電容層對稱地配置。

作為構(gòu)成電極的材料，只要是導(dǎo)電性的就沒有特別限定，可舉出ag、cu、pt、ni、al、pd、au、蒙乃爾(ni-cu合金)等。其中，因為高頻中的導(dǎo)電損耗低，所以尤其優(yōu)選ag或cu。

電極的厚度沒有特別限定，例如優(yōu)選為0.5μm以上。通過使電極的厚度為0.5μm以上，從而能夠進一步降低電阻，此外，能夠確保趨膚深度(skindepth)。

在本發(fā)明的可變電容元件中，多個電容器構(gòu)造可以全都具有相同的靜電電容，也可以具有不同的靜電電容。

在一個方式中，多個電容器構(gòu)造中的至少一個電容器構(gòu)造具有與其它的電容器構(gòu)造不同的靜電電容。通過像這樣將多個電容器構(gòu)造的靜電電容設(shè)為不同的靜電電容，從而能夠調(diào)整可變電容元件的特性。另外，各電容器構(gòu)造的靜電電容能夠通過變更電極的大小、可變電容層的材料、厚度等而進行調(diào)整。

在本發(fā)明的可變電容元件中，引出部與電極電連接，具有將電極引出到可變電容元件的外部的功能。在可變電容元件1a以及1b中，引出電極與外部電極連接，但是外部電極不是必需的，引出部也可以直接與其它電氣要素，例如布線、引線等進行連接。

在優(yōu)選的方式中，成對的引出部(例如，圖2中的引出部18和20、圖5中的引出部60和62、以及引出部64和66)的特征在于，處于相對于可變電容層大致垂直的同軸上。所謂“相對于可變電容層大致垂直”，意味著軸與可變電容層所成的角實質(zhì)上為90°，意味著例如為80°以上且90°以下，優(yōu)選為85°以上且90°以下，更優(yōu)選為88°以上且90°以下。通過像這樣進行配置，從而能夠降低寄生電容。

作為構(gòu)成引出部的材料，只要是導(dǎo)電性的就沒有特別限定，可舉出ag、cu、pt、ni、al、pd、au、蒙乃爾(ni-cu合金)等。其中，因為高頻中的導(dǎo)電損耗低，所以尤其優(yōu)選ag或cu。

優(yōu)選地，引出部由與上述電極相同的材料構(gòu)成，并與電極形成為一體。即，在本實施方式中，雖然電極6和引出部18、以及電極8和引出部20分別圖示為單獨的構(gòu)件，但是它們可以作為一個構(gòu)件而形成為一體。

引出部的形狀沒有特別限定，例如可以設(shè)為圓柱形、圓臺形、棱柱形，棱臺形、它們的中空體，例如中空圓柱形、中空圓臺形。從制造的容易性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為中空或?qū)嵭牡膱A柱或圓臺形。該引出部的軸向上的長度沒有特別限定，能夠根據(jù)所希望的元件的大小而適當(dāng)?shù)剡M行選擇。

關(guān)于引出部的厚度，只要是能夠確保趨膚深度(skindepth)的厚度，就沒有特別限定。

在本發(fā)明的可變電容元件中，絕緣部定位為夾住可變電容層。

關(guān)于形成絕緣部的材料，只要是絕緣性的材料就沒有特別限定，例如能夠使用陶瓷材料、樹脂等。因為能夠與可變電容層同時進行燒成，所以優(yōu)選陶瓷材料。

作為上述陶瓷材料，沒有特別限定，能夠使用一般的絕緣性陶瓷材料，例如，可舉出玻璃、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物的燒結(jié)體等。

在一個方式中，上述陶瓷材料可以是與構(gòu)成上述可變電容層的電介質(zhì)材料相同的材料。通過使用與構(gòu)成可變電容層的電介質(zhì)材料相同的材料，從而絕緣部與可變電容層不存在熱膨脹率的差異，能夠抑制在燒結(jié)時在兩者間產(chǎn)生的應(yīng)力。

在另一個方式中，上述陶瓷材料也可以是介電常數(shù)比構(gòu)成上述可變電容層的電介質(zhì)材料低的材料。通過降低構(gòu)成絕緣部的陶瓷材料的介電常數(shù)，從而能夠減小可變電容元件的寄生電容，其結(jié)果是，能夠進一步增大靜電電容可變率。

上述陶瓷材料的相對介電常數(shù)沒有特別限定，優(yōu)選為500以下，更優(yōu)選為300以下，進一步優(yōu)選為100以下，進一步更優(yōu)選為30以下。

絕緣部的厚度(與可變電容層垂直的方向上的厚度)沒有特別限定，能夠根據(jù)所希望的元件的大小而適當(dāng)?shù)剡M行選擇。

在本發(fā)明的可變電容元件中，位于層疊體的兩端的絕緣部(例如，圖2的絕緣部12以及16、圖5的絕緣部54以及58)具有至少一個貫通口(過孔)。在貫通口的內(nèi)部存在引出部。此外，在將電容器構(gòu)造電并聯(lián)地配置的情況下，除了絕緣層以外，還可以適當(dāng)?shù)厥箍勺冸娙輰?例如，圖5的可變電容層42以及44)也具有貫通口。

本發(fā)明的可變電容元件在其兩端面(圖2以及圖5中的存在于左右的面)具有外部電極。另外，雖然在該實施方式中設(shè)置有外部電極，但是其并非必需的要素，也可以不設(shè)置外部電極而將引出部與外部的布線直接進行連接。

作為形成外部電極的材料，只要是導(dǎo)電性的就沒有特別限定，可舉出ag、cu、pt、ni、al、pd、au、蒙乃爾(ni-cu合金)等。優(yōu)選使用與上述電極以及引出部相同的材料。

以上，對本發(fā)明進行了說明，但是本發(fā)明并不限定于上述的可變電容元件1a以及1b，能夠進行各種改變。

例如，本發(fā)明的可變電容元件也可以在可變電容元件的面中的相對于可變電容層的主表面垂直的面的至少一個具有導(dǎo)體部。通過設(shè)置這樣的導(dǎo)體部，從而能夠降低電磁波的輻射損耗。

上述的本實施方式的可變電容元件1a例如像以下那樣進行制造。

首先，用電介質(zhì)材料形成可變電容層2以及4。

將電介質(zhì)材料成型為片狀，從而形成電介質(zhì)片。例如，可以通過將電介質(zhì)材料與包含粘合劑樹脂以及有機溶劑的有機賦形劑進行混合/混勻并成型為片狀，從而得到電介質(zhì)片，但是并不限定于此。將該電介質(zhì)片層疊多片并進行壓接，從而得到可變電容層2以及4。也能夠使用一片電介質(zhì)片作為可變電容層。

接著，利用絕緣性材料形成絕緣部12、14以及16。

例如，在絕緣性材料為陶瓷材料的情況下，可以與上述可變電容層同樣地通過將陶瓷材料與包含粘合劑樹脂以及有機溶劑的有機賦形劑進行混合/混勻并成型為片狀，從而得到陶瓷片。將該陶瓷片層疊為所希望的厚度，并進行壓接，從而得到陶瓷片的層疊體(以下，也稱為陶瓷層疊體)。接下來，在陶瓷層疊體形成用于形成引出部的貫通口26或28、或者用于形成電極10的開口部30，得到絕緣部12、14以及16。貫通口以及開口部的形成方法沒有特別限定，例如能夠使用激光或機械沖床來形成。為了防止壓接時的變形，也可以在形成的貫通口以及開口部填充例如碳膏等。

接下來，如圖3所示，按照絕緣部12、可變電容層2、絕緣部14、可變電容層4、絕緣部16的順序進行層疊，使得絕緣部12以及16的貫通口處于同軸上，并使得該軸通過絕緣部14的開口部30，在進行壓接而得到層疊體之后，利用切割機等切開成單片。

接下來，對通過上述方式得到的層疊體進行燒成，為了形成電極以及引出部而向貫通口以及開口部內(nèi)部填充導(dǎo)電性材料作為導(dǎo)體膏，例如銀膏，進而為了形成外部電極而在貫通口露出的面涂敷導(dǎo)體膏并再次進行燒成，或者通過濺射法、無電解鍍覆法等在貫通口內(nèi)部以及外部電極形成部形成導(dǎo)電性材料的膜。

像以上那樣，可制造本實施方式的可變電容元件1a。

上述的本實施方式的可變電容元件1b能夠與上述方式同樣地進行制造。但是，在可變電容元件1b中，電容器構(gòu)造并聯(lián)地配置，因此按各電容器構(gòu)造的每一個具有引出部，與此相伴地，需要適當(dāng)?shù)卦诳勺冸娙輰右残纬韶炌?過孔)。

另外，本發(fā)明的可變電容元件1a以及1b的制造方法并不限定于該實施方式，能夠進行各種改變。

例如，在形成陶瓷層疊體的情況下，在上述方式中在得到了層疊體之后形成了貫通口，但是并不限定于此，例如，也可以印刷陶瓷膏，一邊通過光刻法設(shè)置貫通口一邊進行層疊。

此外，在上述方式中，在對可變電容層以及絕緣部進行燒成之后形成了電極以及引出部，但是也可以例如一邊層疊陶瓷片一邊填充導(dǎo)體膏、在對可變電容層和陶瓷層疊體進行層疊之前向貫通口填充導(dǎo)體膏、或者在對可變電容層和陶瓷層疊體進行層疊之后且在燒成之前填充導(dǎo)體膏，對整體同時進行燒成。

此外，作為其它方法，也可以在可變電容層的主表面上涂敷電極用的導(dǎo)體膏，接下來層疊絕緣部，并向貫通口填充導(dǎo)體膏。

優(yōu)選地，像上述實施方式那樣，在對可變電容層以及絕緣部進行了燒成之后，對導(dǎo)體膏進行燒成，從而形成電極以及引出部。通過像這樣單獨地進行燒成，從而能夠使用具有比可變電容層以及絕緣部的燒成溫度低的熔點的金屬，例如ag或cu，作為電極以及引出部的材料。

實施例

比較例1以及比較例2

·比較例的可變電容元件的制作

作為比較例，制作了具有與圖6以及圖7所示的可變電容元件101相同的結(jié)構(gòu)的比較例。

為了制作如圖7所示的絕緣部102，準(zhǔn)備srco3、tio2以及zro2粉末，并進行稱量，使得組成比成為sr(ti0.5zr0.5)o3。接下來，將稱量物放入到球磨機，以濕式進行16小時的混合、粉碎，并進行干燥，然后在1200℃預(yù)燒兩小時。將得到的預(yù)燒物再次放入到球磨機，以濕式進行16小時的粉碎，然后添加粘合劑以及增塑劑，并通過刮刀法以30μm的厚度成型為片狀。將得到的片材沖裁為給定的大小，然后堆積多片，并進行了臨時壓接。關(guān)于堆積片數(shù)，兩端部的絕緣部各設(shè)為20片。接下來，利用激光在得到的層疊體形成如圖7所示的過孔106，將碳膏填充到過孔而進行了埋孔。

接著，制作兩種如圖7所示的可變電容層104。首先，準(zhǔn)備baco3、srco3、tio2以及zro2粉末，并進行稱量，使得組成比分別成為(ba0.6sr0.4)tio3以及ba(zr0.8ti0.2)o3。接下來，將每種稱量物放入到球磨機，以濕式進行16小時的混合、粉碎，并進行干燥，然后在1200℃預(yù)燒兩小時。將得到的預(yù)燒物再次放入到球磨機，以濕式進行16小時的粉碎，然后添加粘合劑以及增塑劑，并通過刮刀法以給定的厚度成型為片狀。將得到的片材沖裁為給定的大小。

接著，如圖7所示，將像上述那樣制作的成為絕緣部的層疊體、以及成為可變電容層的片材按照層疊體、片材、層疊體的順序進行堆積，并以100mpa進行壓接，利用溫等靜壓機(warmisostaticpress；wip)以60℃、200mpa進行壓接，從而得到了層疊體。接下來，使用切片機將得到的層疊體切開成單片(使得燒成后的大小成為長度l＝1.0mm、寬度w＝0.5mm、高度t＝0.5mm)。將得到的進行了單片化的層疊體放入到燒成爐，在400℃的溫度除去粘合劑以及增塑劑，然后升溫為1250～1350℃，保持兩小時而進行燒成。

接著，將用于形成電極107以及引出部108的ag膏填充到過孔內(nèi)，并為了形成外部電極110而在過孔露出的部分涂敷相同的ag膏，在750℃進行燒成，從而得到具有圖6以及圖7所示的構(gòu)造的比較例1以及比較例2的試樣(可變電容元件)。另外，關(guān)于靜電電容值，通過將圖8所示的對置部分的直徑d設(shè)為給定的直徑而進行了調(diào)整。

關(guān)于像這樣制作的比較例1以及比較例2的試樣，將各試樣放入到溫度槽，使用阻抗分析儀(agilenttechnology公司制造：hp4294a)，在電壓為1vrms、頻率為1khz的條件下，對-40～+90℃的溫度范圍的靜電電容進行了測定。接下來，對比較例1以及比較例2的試樣施加給定的直流電壓，在電壓為1vrms、頻率為1khz的條件下測定了靜電電容，并測定了電容可變率。將結(jié)果示于圖9以及表1。

[表1]

另外，在表1中，靜電電容的溫度變化率的最大值以及最小值是根據(jù)下述式計算出的變化率在-30℃～+60℃的溫度范圍分別成為最大以及最小的變化率。

變化率(δct/c20)＝(ct-c20)/c20×100(％)

ct：溫度t的電容值

c20：20℃的電容值

此外，在表1中，電容可變率是根據(jù)下述式計算出的變化率。

電容可變率＝(cap0-capdc)/cap0×100(％)

capdc：施加了給定的直流電壓時的靜電電容值

cap0：未施加直流電壓的狀態(tài)下的靜電電容值

實施例

像下述那樣制作如圖1以及圖2所示地具有由可變電容形成的電容器構(gòu)造串聯(lián)連結(jié)的構(gòu)造的可變電容元件(實施例1)、以及如圖4以及圖5所示地具有并聯(lián)連結(jié)的構(gòu)造的可變電容元件(實施例2)。

實施例1

為了制作圖1所示的絕緣部，將用于形成在上述比較例中制作的絕緣部的片材堆積多片，并進行臨時壓接。使用激光在得到的層疊體形成如圖3所示的過孔以及開口部，進而填充碳膏。關(guān)于堆積片數(shù)，將兩端部的絕緣部設(shè)為20片，將中央部的絕緣部設(shè)為5片。

接著，準(zhǔn)備用于形成在上述比較例中制作的可變電容層的片材，并如圖3所示，按照層疊體(絕緣部)、用于形成可變電容層的片材(材料：(ba0.6sr0.4)tio3)、層疊體(中央部的絕緣部)、用于形成可變電容層的片材(材料：ba(zr0.8ti0.2)o3)、層疊體(絕緣部)的順序進行堆積，以100mpa進行壓接，并利用溫等靜壓機(warmisostaticpress；wip)以60℃、200mpa進行壓接，從而得到了層疊體。接下來，使用切片機將得到的層疊體切開成單片(使得燒成后的大小成為長度l＝1.0mm、寬度w＝0.5mm、高度t＝0.5mm)。將得到的進行了單片化的層疊體放入到燒成爐，在400℃的溫度除去粘合劑以及增塑劑，然后升溫為1300～1400℃，保持兩小時而進行燒成。

接著，將ag膏填充到過孔內(nèi)，并為了形成外部電極而在過孔露出的部分涂敷相同的ag膏，在750℃進行燒成，從而得到了具有如圖1以及圖2所示的構(gòu)造的實施例1的試樣(電容器構(gòu)造串聯(lián)連結(jié)的可變電容元件)。

另外，關(guān)于由可變電容層得到的靜電電容值，通過調(diào)整厚度以及對置部分的直徑d，從而將室溫/20℃的、由(ba0.6sr0.4)tio3形成的電容器構(gòu)造的電容調(diào)整為大約36pf，將由ba(zr0.8ti0.2)o3形成的電容器構(gòu)造的電容調(diào)整為大約56pf。

實施例2

與實施例1同樣地，制作了具有如圖4以及圖5所示的構(gòu)造的電容器構(gòu)造并聯(lián)連結(jié)的可變電容元件(實施例2)的試樣。

可變電容層的材料與實施例1同樣地使用了(ba0.6sr0.4)tio3)以及ba(zr0.8ti0.2)o3)。靜電電容調(diào)整為，由(ba0.8sr0.2)tio3)形成的電容器構(gòu)造部分的電容成為大約36pf，由ba(zr0.8ti0.2)o3形成的電容器構(gòu)造部分的電容成為大約56pf。

對于像上述那樣制作的實施例1以及實施例2的試樣，與比較例同樣地，將各試樣放入到溫度槽，使用阻抗分析儀(agilenttechnology公司制造：hp4294a)在電壓為1vrms、頻率為1khz的條件下對-40～+90℃的溫度范圍的靜電電容進行了測定。此外，與比較例同樣地，求出了電容可變率。將結(jié)果示于圖10以及表2。

[表2]

根據(jù)上述的結(jié)果示出，通過在可變電容元件中作為形成各可變電容層的材料而使用不同的材料，并調(diào)整在各種材料的可變電容層獲得的電容值，從而能夠得到與僅使用一種材料的比較例的可變電容元件完全不同的溫度特性。因此，通過調(diào)整可變電容層的材料以及電容，從而能夠調(diào)整溫度特性以及靜電電容，能夠設(shè)計符合用途的可變電容元件。特別是，在將電容器構(gòu)造并聯(lián)連結(jié)的實施例2中，在-30～+60℃的溫度范圍，靜電電容的變化率為±10％以下，溫度特性的變化小。此外，對于實施例1以及實施例2的試樣，也能夠確認(rèn)作為可變電容元件而發(fā)揮功能。

實施例3以及實施例4

通過作為形成可變電容層的材料而分別使用(ba0.6sr0.4)tio3以及ba(zr0.8ti0.2)o3)，并調(diào)整厚度以及對置部分的直徑d，從而將室溫/20℃的、由(ba0.8sr0.2)tio3形成的電容器構(gòu)造的電容調(diào)整為大約19pf，將由ba(zr0.8ti0.2)o3形成的電容器構(gòu)造的電容調(diào)整為大約56pf，與實施例1以及實施例2同樣地制作了實施例3(串聯(lián))以及實施例4(并聯(lián))的可變電容元件。

與實施例1以及實施例2同樣地，對-40～+90℃的溫度范圍的靜電電容的溫度特性進行了測定。此外，與實施例1以及實施例2同樣地，測定了電容可變率。將結(jié)果示于圖11以及表3。

[表3]

在該實施例的情況下，與實施例1以及實施例2不同，在串聯(lián)連結(jié)的實施例3中，在-30～+60℃的溫度范圍，靜電電容的變化率成為±15％以下，能夠得到溫度特性的變化小的可變電容元件。

根據(jù)以上的結(jié)果可確認(rèn)，通過由不同的材料來形成獲得靜電電容的可變電容層、適當(dāng)?shù)剡x擇在各個可變電容層得到的靜電電容值、以及/或者從串聯(lián)或并聯(lián)中適當(dāng)?shù)剡x擇多個電容器構(gòu)造的配置，從而與僅具有由單一的材料形成的一個可變電容層的可變電容情況相比，能夠減小靜電電容的溫度變化率。此外，根據(jù)以上的結(jié)果，可變電容元件的溫度特性、靜電電容值等能夠通過調(diào)整可變電容層的材料、各電容器構(gòu)造的靜電電容來適當(dāng)?shù)剡M行設(shè)定，因此設(shè)計的自由度提高。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的保護元件能夠用于rfid(radiofrequencyidentification)系統(tǒng)等多種多樣的電子設(shè)備。

附圖標(biāo)記說明

1a：可變電容元件；1b：可變電容元件；2：可變電容層；

4：可變電容層；6：電極；8：電極；10：電極；12：絕緣部；

14：絕緣部；16：絕緣部；18：引出部；20：引出部；

22：外部電極；24：外部電極；26：過孔；

28：過孔；30：開口部；42：可變電容層；

44：可變電容層；46：電極；48：電極；50：電極；

52：電極；54：絕緣部；56：絕緣部；58：絕緣部；

60：引出部；62：引出部；64：引出部；

66：引出部；68：外部電極；70：外部電極；

72：過孔；74：過孔；76：過孔；

78：過孔；101：可變電容元件；102：絕緣部；

104：可變電容層；106：過孔；107：電極；

108：引出部；110：外部電極。