可變電容元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可變電容元件。
【背景技術(shù)】
[0002]作為可變電容元件，已知一種通過使電介質(zhì)層的介電常數(shù)根據(jù)施加電壓而變化，來使靜電電容變化的可變電容元件。
[0003]例如，專利文獻1中公開了一種電介質(zhì)層與電極交替層疊，電極形成為梳形的可變電容元件。
[0004]此外，專利文獻2中公開了一種通過化學溶液沉積(Chemi cal Solut1nDeposit1n; (CSD))法以及派射法，分別形成了鐵電薄膜以及薄膜電極的可變電容元件。
[0005]在先技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2011-101041號公報
[0008]專利文獻2:國際公開第2013/061985號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]-發(fā)明要解決的課題_
[0010]專利文獻1那種將電極形成為梳形的可變電容元件由于其電極構(gòu)造導致寄生電容變大，不容易增大靜電電容可變率。梳形電極中存在從對置的電極的重合部分分別向相反的端面延伸的部分(延伸部分)。本發(fā)明人注意到:在這種構(gòu)造的情況下，在電極的重合部分與延伸部分之間產(chǎn)生寄生電容，在減小電極的重合面積或者增大施加電壓來減小靜電電容的情況下，該寄生電容的影響相對較大，靜電電容可變率變小。
[0011]此外，由于上述那種可變電容元件是將電介質(zhì)層與電極層層疊并同時燒制，因此一般難以使用熔點低的Ag以及Cu等低損耗的金屬。為了使用這種金屬，需要在電介質(zhì)層中添加玻璃等燒結(jié)助劑來實現(xiàn)低溫燒結(jié)，電介質(zhì)層的性能會犧牲。
[0012]此外，通過專利文獻2而得到的元件由于電極的厚度薄，不能滿足趨膚深度(skindepth)，并且為了防止電極形成后的退火處理中的剝離，電極材料被限定于Pt或者Au等，在高頻下難以使用低損耗的Ag或者Cu，因此導電損耗變得較大。進一步地，若通過專利文獻2的CSD(Chemical Solut1n Deposit1n)法或者派射法來增大電極的厚度，已知每當超過了500nm的厚度就形成凸起物，因此在之后的層疊工序等制造工序中會產(chǎn)生問題。此外，高頻下使用的設(shè)備中，考慮阻抗匹配對于低損耗化很重要，但在專利文獻2那種方法中阻抗匹配不容易。
[0013]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種將寄生電容盡量抑制得較小，即使在低靜電電容區(qū)域中靜電電容可變率也較大的可變電容元件。優(yōu)選提供一種更低損耗的可變電容元件。
[0014]-解決課題的手段-
[0015]本發(fā)明人為了消除上述問題而進行了認真研究，發(fā)現(xiàn)通過將位于元件內(nèi)部的電極引出到元件外部的一對導體配置在同一軸上，能夠減小寄生電容。
[0016]進一步地，優(yōu)選地，為了將適于高頻下使用并且低損耗的銅或者銀用作為電極材料，發(fā)現(xiàn)能夠?qū)㈦姌O以及引出部與元件主體分開燒結(jié)的結(jié)構(gòu)。
[0017]因此，根據(jù)本發(fā)明的第1主旨，提供一種可變電容元件，其特征在于，具有:可變電容層，其由電介質(zhì)材料構(gòu)成;一對電極，其隔著可變電容層而位于相對置的位置;一對絕緣部，其隔著一對電極將可變電容層支撐在中間；和一對引出部，其分別與一對電極連接，一對引出部分別被配置在一對絕緣部內(nèi)，并且處于與可變電容層大致垂直的同軸上。
[0018]此外，根據(jù)本發(fā)明的第2主旨，提供一種可變電容元件的制造方法，該可變電容元件具有:可變電容層，其由電介質(zhì)材料構(gòu)成;一對電極，其隔著可變電容層而位于相對置的位置;一對絕緣部，其隔著一對電極將可變電容層支撐在中間；和一對引出部，其分別與一對電極連接，一對引出部分別被配置在一對絕緣部內(nèi)，并且處于與可變電容層大致垂直的同軸上，所述可變電容元件的制造方法中，通過將電介質(zhì)材料形成為片狀，或者將該片層疊來制作可變電容層，通過形成貫通口的同時將絕緣體片層疊來制作絕緣部，或者通過在將絕緣體片層疊之后，形成貫通口來制作絕緣部，在一對絕緣部之間夾著可變電容層得到層疊體，通過向上述貫通口賦予電極以及引出部形成用的導電性材料，與層疊體同時燒制，來形成電極以及引出部，或者，在燒制層疊體之后，向貫通口賦予電極以及引出部形成用的導電性材料來形成電極以及引出部。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第3主旨，提供一種可變電容元件的制造方法，該可變電容元件具有:可變電容層，其由電介質(zhì)材料構(gòu)成;一對電極，其隔著可變電容層而位于對置的位置;一對絕緣部，其隔著一對電極將可變電容層支撐在中間；和一對引出部，其分別與一對電極連接，一對引出部分別被配置在一對絕緣部內(nèi)，并且處于與可變電容層大致垂直的同軸上，在形成有貫通口的一對絕緣部之間夾著可變電容層而得到層疊體，將其燒制，接下來，向貫通口賦予電極以及引出部形成用的導電性材料來形成電極以及引出部。
[0020]-發(fā)明效果-
[0021]根據(jù)本發(fā)明，通過在可變電容元件中，將引出部配置在同一軸上，從而提供一種抑制了寄生電容的可變電容元件，其中，該可變電容元件具有:由電介質(zhì)材料構(gòu)成的可變電容層、隔著可變電容層而位于相對置的位置的一對電極、將可變電容層支撐在中間的一對絕緣部、和與各電極連接并貫通絕緣部的一對引出部。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的一個實施方式中的可變電容元件的示意立體圖。
[0023]圖2是圖1的實施方式中的層疊線圈部件的A-A’處的示意剖視圖。
[0024]圖3是本發(fā)明的其它實施方式中的可變電容元件的示意立體圖。
[0025]圖4是圖2的剖視圖中的電極部周邊的放大圖。
[0026]圖5(a)是用于表示使用現(xiàn)有技術(shù)來形成的可變電容元件的內(nèi)部電極的形狀以及位置的示意透視俯視圖，圖5(b)是圖5(a)的B-B’處的示意剖視圖。
[0027]圖6是表示實施例1以及比較例1的可變電容元件的靜電電容的圖表。
[0028]圖7是表示實施例2以及3的可變電容元件中相對于施加電壓的靜電電容可變率的圖表。
【具體實施方式】
[0029]以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的可變電容元件。其中，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。
[0030]如圖1以及圖2所示，本實施方式的可變電容元件1示意性地具有:可變電容層2、隔著可變電容層而處于對置的位置的一對電極4以及4’、將可變電容層2支撐在中間的一對絕緣部6以及6’、與電極4以及4’電連接并貫通絕緣部6以及6’的一對引出部8以及8’、和外部電極12。
[0031]上述可變電容層2由1種或者1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，能夠調(diào)整可變電容元件的容量。
[0032]作為上述電介質(zhì)材料，只要是介電性的材料就不被特別限定，但優(yōu)選鐵電材料。通過使用鐵電材料，能夠更加增大可變電容元件的容量以及靜電電容可變率。
[0033]作為上述鐵電材料，并不被特別限定，但舉例有:從包含Ba、Sr以及Ti的燒結(jié)陶瓷、包含Ba、Zr以及Ti的燒結(jié)陶瓷、以及包含B1、Zn以及Nb的燒結(jié)陶瓷中選擇的1種或者1種以上的鐵電材料。這種鐵電材料例如一般已知有(BaSr)Ti03、Ba(ZrTi)03以及(BiZn)Nb207。
[0034]可變電容層的厚度并不被特別限定，例如是0.5?ΙΟΟμπι，優(yōu)選是1?ΙΟμπι，更優(yōu)選是1?5μπι。從增大可變電容元件的容量的觀點出發(fā)，優(yōu)選可變電容層的厚度是ΙΟμπι以下，為了可靠地確保絕緣性，優(yōu)選是lMi以上。
[0035]在本發(fā)明的可變電容元件中，一對電極4以及4’對置地位于可變電容層2的兩個主表面上。通過改變該電極與可變電容層的接觸面的面積，能夠調(diào)整可變電容元件的容量。
[0036]該電極4以及4’只要是對置即可，可以在可變電容層2的任意位置，以任意大小、任意形狀存在，但如果可能，優(yōu)選彼此為相同的大小、相同的形狀，并相對于可變電容層對稱配置，優(yōu)選配置在可變電容層的中央。
[0037]作為構(gòu)成電極的材料，只要是導電性就不被特別限定，舉例有:Ag、Cu、Pt、N1、Al、Pd、Au、蒙乃爾(N1-Cu合金)等。其中，由于高頻下的導電損耗較低，因此優(yōu)選Ag或者Cu。
[0038]電極的厚度并不被特別限定，但優(yōu)選為例如0.5μπι以上。通過將電極的厚度設(shè)為
0.5μηι以上，能夠更加減少電阻，此外，能夠確保趨膚深度(skin depth)。
[0039]在本發(fā)明的可變電容元件1中，一對引出部8以及8’分別與電極4以及4’相連，被配置在一對絕緣部6以及6’的內(nèi)部。引出部具有將電