专利名称：可变电容器和应用该可变电容器的感一容组件的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及微电子学，尤其涉及可变电容器和应用该可变电容器的LC组合器件。本发明还涉及与可变电容器一起使用的动片支撑结构的改进。
一个已知的现有技术LC组合器件或者组件显示在
图15和图16中，由标号1表示。这个现有技术的组件有一个等效电路，示于图17中。LC合组件适合作为内装电子元件和射频(RF)调制器一起应用于特殊的电子产品，包括录像带座、电视接收系统等等。
如图17所示，LC组件1实质上由一个可变电容器2和一个线圈3串联而成。可变电容器2的一端和第一个端子4连接，而连至线圈3一端的另一端与第二端子5连接。线圈3的另一端与第三个端子6相连。
如图15和图16所示，LC组件1有一个电介质基片7。LC组件1中的可变电容器2是一个以空气作为主要介质材料的空气心电容器。电容器2有一动片8和一定片9，它们都由基片7支撑。
说得更具体些，动片8主要由经选择的金属制成，它有一个调节轴10和多个预定形状(例如，半圆形)的动片侧电极，它们从调节轴10朝外凸出。调节轴10延伸穿透基板7。用一个弹簧垫圈12和一止动圈13在基片7的下表面上把轴10夹牢，以保证轴10下部裙部的接合允许将轴10可旋转地装在基板7上。第一端子4有一底板14，它被安装在基片7和弹簧垫圈12之间，从而在提供基片7和动片8电气互联的同时，保证第一端子4对基片7的固定机械支撑。在调节轴上端开有一个调节槽15，它和一调节工具，(如已知的螺丝刀)相接合。一般，动片8是一个用切削技术制作的整体零件部分。
定片9有多个定片侧电极16和多个垫片17，每个垫片都被插入到邻近的两个电极之间。第二端子5有一个安装在基板7上的圆柱形棒，它穿过基片并且穿透定片侧的电极16和垫片17。把电极16和垫片17通过焊接连接在第二端子5处，从而它们和端子5固定连接而且电气互联。如此放置的定片侧电极16，当动片8旋转时将它们插在相应于相邻动片侧电极11之间确定的每个的空隙内。
采取这样的结构，可变电容器2可使动片侧电极11和定片侧电极16相互面对，并有一空气间隙存在于相邻两个电极之间，形成一静电电容，从第一端子4和第二端子5之间取出该电容。当驱动动片8旋转时，会改变动片侧电极11和定片侧电极16的净重叠区域，从而改变了最终的静电电容值。
线圈3是一个空心线圈，一端与定片9焊接，另外一端穿过基片7形成上述第三端子。因此LC组件便做成了，如图17所示，包括可变电容器2和与线圈3一端相连的第二端子5，还有与线圈3的另外一端相连的第三端子6。
现有技术的LC组件还包括一屏蔽罩18，它和基片7相连接，里面容纳有可变电容器2和线圈3。屏蔽罩18有一个开口19，让调节轴10的调节槽15露出。
遗憾的是，现有技术的LC组件结构，尤其是关于可变电容器2的结构，遇到了几个问题。
一个问题是现有技术的组件因环境杂散电容的存在而受影响。这归因于可变电容器2所用的主要介电材料是空气。为了获得所需静电电容值，空气电容器结构本身要求增加动片侧电极11和定片侧电极16之间的重叠区域，这会降低稳定性和可靠性，使电容器很容易受到存在于周围的杂散或者寄生电容的不利影响。
现有技术遇到的另一问题是因为下面的原因降低了屏蔽罩18的防污染性能和环境密封性能现有技术的LC组件1在外层尺寸和端子4-6的设计还有调节轴10的定位方面被标准化了。因此如果特别地把调节轴10置于一预定位置时，如前所述增加每一动片侧电极的面积，则器件的设计方案可能会使动片侧电极11在某一旋转位置处尺寸过大，以至于从屏蔽罩18内向外凸伸。为消除这种情况，屏蔽罩有一窗口20允许动片侧电极11的这种向外凸伸。在罩18上添加这一窗口20很不利地降低了LC组件1的环境密封性能和防污染性能。
现有技术的另外一个问题是，由于增加了结构的复杂性，不可能降低生产成本。这方面的一个原因是通常是通过切削处理来制作和动片侧电极11一起使用的调节轴10。的另外一个原因是，为了获得定片侧电极16，零件数的增加使整个器件的复杂程度也增加。
现有技术再有一个问题是，因滑动接触部分发生腐蚀和污染，使电气互联变坏，这种滑动接触部分包括与端子4的底板14、在从动片侧电极11到第一端子4的导电路径中的延伸的调节轴10和/或弹簧垫圈12的滑动电接触。
现有技术再有一个问题是，如果在电容调节过程中调节轴倾斜了，则动片侧电极11和定片侧电极16之间的空气间隙厚度会改变，从而引起最终的电容值发生相应的变化，这又使电容调节更加困难。
本发明的一个目的是提供一种能够避免现有技术所遇到的问题的LC组合器件的结构。
本发明的另一个目的是提供一种改进的电容器和应用该可变电容器的LC组合器件。
本发明的又一个目的是提供一种改进的电容可变的LC组件，在减小复杂性和尺寸的同时，具有更好的环境密封性和防污染性。
为了达到上述目的，本发明提供了一种可变电容器，该电容器包括一块绝缘基片，在基片的一个主平面上形成有隔开的第一和第二动片侧电极。放置一个由经选择的电介质材料制成的动片与第一和第二定片侧电极接触。一个或多个动片侧电极被动片固定住，以使至少一部分的处于两定片侧电极之间的动片和第一及第二定片侧电极相对，分别形成以串联形式相互连接的第一第二静电电容。在一调节件的内周侧有一用来保持动片于其中的空间，在这一调节件的一边缘侧有一裙部，其边缘面与基板的一个主平面接触。在该调节件的其余边缘处，有一个调节形状部件与一调制夹具或工具相接合。该调节件可以绕一根垂直延伸到基片的一主平面的轴线旋转，并且和定片侧电极及动片侧电极都绝缘。为了使调节件的裙部和基片一主平面保持接触，提供了一个接触保持装置。把一个用弹性材料制成的转动传递件置于调节件和裙部内部的动片之间，以使当允许调节件的旋转向动片传递，使动片和调节件一起旋转时，将动片一直朝基片的一主平面压。
按照本发明的较佳实施例，调节件有一确定轴线的轴部分。基片和动片有一轴承开口以使轴部分穿过。接触保持装置有一接合件在基片的另一主平面上与轴部件相接合，以防止轴从轴承开口脱出。把接触保持装置放置在基片另一主平面和接合件之间。接触保持装置还有一弹性件以在沿接合件离开基片的方向表现出弹簧加载激活作用。
按照本发明的另一实施例，可变电容器有一个与基片的一主平面相对的顶板或“天花板”部分，并有一开口以允许调节件的调节形状部件露在外面。接触保持装置有一弹簧加载的压缩部件，用来沿天花板部分和调节件相互分离的方向激活它们。
按照本发明的一个方面，转动传递装置有一O形环，同时调节件在其中有一环状的槽，用来确定O形环的位置。更好的是，该槽具有有一不均匀度的底部。
按照本发明的另一方面，在基片的一个主平面上形成有第一和第二端电极。这第一和第二端电极经第一和第二引线电极与第一和第二定片侧电极相连，并被置于用于与调节件裙部接触的区域的外面。与调节件的裙部相接触的第一和第二引线电极的某些部分比引线电极的其余部分要宽。
本发明的原理同样适于内部有一个可变电容器与一个电感元件相串联的LC组合器件。该LC器件有一电介质基片(基片有一主平面，其上形成有隔开的第一和第二定片侧电极)、一个动片、几个动片侧电极、一个具有裙部和调节形状部分的调节件、接触保持装置，和一转动传递件。除了这些零件外，LC组合器件还有以下元件。
除了第一和第二定片侧电极外，在基片上还有第一到第三端电极第一和第二端电极通过第一和第二引线电极分别与第一和第二定片侧电极相连；第三端电极独立于第一和第二端电极。电感元件连接在第二和第三端电极之间。屏蔽罩与基片相关联，该罩有一开口使调节件的调节形状部分能够露在外面。该屏蔽罩与基片相接触，在其内确定可以容纳调节件和电感元件的内部空间。
这些和其他的目的、特色和优点将在下面结合附图对本发明的较佳实施例的详尽描述中显示出来。
图1是本发明第一实施例的LC组件的正视图，为便于说明，前板已经被移走。其中，调节件和屏蔽罩的一部分以剖面图形式显示。
图2是图1中LC组件的平面图，为了更看得清楚，移去了屏蔽罩。
图3是图1和图2所示的组件结构的主要部件的部件分解图(除了其中线圈)。
图4是本发明第二实施例的LC组件的调节件的透视图。
图5是本发明第三实施例的屏蔽罩和与其相关的调节件的部分平面图。
图6是一动片的平面图，解释本发明的第四实施例。
图7是本发明的第五实施例的说明图，示出对应于图1结构中左半部分的某一部分。
图8是本发明第六实施例的说明图，示出与图7结构中相应的某一部分。
图9是本发明第七实施例的说明图，示出与图7结构中相应的某一部分。
图10是本发明第八实施例的说明图，示出与图7结构中相应的某一部分。
图11是示出本发明第九实施例的屏蔽罩和与之相关的调节件的部分平面图。
图12为图11所示的屏蔽罩的部分剖面图。
图13是一基片的平面图，说明本发明的第十实施例。
图14示出安装在图13中的基片上的动片的平面图。
图15描述现有技术LC组件内部结构，基片和屏蔽罩部分地用剖面图示出。
图16是图15所示的现有技术器件的底视图。
图17示出图15中现有技术器件的等效电路。
按照本发明较佳实施例的一LC组合器件结构示于图1到3。这个器件用标号21指出，在下文中将称为“LC组件”。LC组件21有一和图17所示相似的电路结构。LC组件有一可变电容器22(相应于图17中的2)、一线圈23(相应于图17中的3)，还有一组第一到第三端子24-26(相应于图17中的4-6)。注意，LC组件21是如此设计的，从而与图15和16所示组件完全兼容。
LC组件21有一基片27，由经选择的电绝缘材料或介质材料(如氧化铝)制成，介质基片27有一主平面--如图1或3情形中的顶面--它上面有一对分开的第一和第二定片侧电极片28、29，一般每个电极片都是半圆扇形，合在一起形成一圆片图形，示于图3。基片的上表面还有一矩形的平面端子片32，通过引线电极30与第一半圆形电极片28相连接，一圆形端子33通过引线31同第二半圆形电极片29相连。在基片27的上表面一周边的选定位置处，还有第三端子片34，可能独立于第一和第二个端子焊接区32、33(即和它们绝缘)。一个备用(或“空闲”)的电极片35位于基片的上表面，在对面的周边上，如图3所示。
介质基片27上的这些电极片28-35由目前可获得的电路图案印刷技术制成，包括比如在其上沉淀导电薄膜，应用曝光技术(phofoexposure)形成图形的步骤。最佳的是，在光刻出图形工序之后，对得到的28-35作镜面抛光处理以该善设定漂移(oetting-drift)和品质因数特性。片28-35都是厚度增加了的多层导体，每片有二层或更多层导电浆层，以保证第一和第二定片侧电极片28、29在基片27沿其厚度有变形或弯曲的情况下也可经受所要的表面抛光处理。
基片27在圆环状图形的中心处有一通孔，该圆环状图由一对半圆形定片电极片28、29确定。通孔36之作用为一轴承开口。除了备用片35之外，基片37还有通孔37-39，每个通孔都在相应的第一到第三端子片的中心。
如图3所清楚示出，一硬币状的动片板40安装于介质基片27上半圆形电极片对28、29的上面，从而和它们接触。动片板40可由陶瓷介质材料制成。动片板40在它的中心处有一轴承孔，正好对准基片27的通孔36。
动片40在图3所示情形下在其上表面上有一对分开的半圆扇形电极42、43，两者合在一起确定一环状图形。在基片27上，由于陶瓷动片板40被夹在中间，动片侧电极42、43绝缘地叠在定片侧电极片28、29的上面。很重要的是，一个半圆形动片电极42同时与定片电极片28的一半和29的一半相对，而另一动片电极43同时与定片电极片28的另一半和29的另一半相对。这样，动片电极42分别和电极片28、29的一部分形成第一电容和第二电容，且这两个电容相互串联。同样，另一个动片电极43也分别和电极片28、29的一部分形成相互串联的第三电容和第四电容。另外，一个本质上具有电极片28-29和42-43的相似的可变电容器已在例如已公开的未审查日本实用新型第58-133926号登记申请中揭示。
定片电极片28，29使第一电容和第二电容的串联组合与另一个第三电容和第四电容的串联组合相互并联连接；故这两个电极42、43和动片板40一起使用时可增加总的静电电容的最大值。然而，这一点在本发明的实践中无特定的要求，动片板40上也可以只有和电极42、43中的一个。
动片电极42、43可以是在动片板40的上表面形成的导电薄膜图形；或者是分开制备放在动片板上的金属板或金属箔。动片40还可以具有动片电极夹在其中的多层叠层结构；这种情况下，可以使动片电极与在下方的基片上的定片电极片28、29相对，使多层的动片的部分在它们中间，使在获得增大的静电电容值同时，能够保持增强的机械强度。
一个柱形或圆柱形调节件44装在介质基片27上，可绕基片27上与主表面成直角的轴线旋转。说得更具体些调节器44有一根规定轴线的直立的轴45，将它可旋转地插入动片40的轴承孔41和基片27的通孔36。
调节器44在其下方边缘部分有一裙部46，它在其内部确定一中空的空间可容纳动片40。裙部46的圆周边缘与基片27的上表面相接触，从而在消除或至少大大抑制那些不希望的污染物质进入或是“侵入”，在动片40和基片27之间的内部空间方面提供一附加的好处。调节器44在一选定位置的外圆周面上还有一个阶梯状部分，而在裙部46上方的圆柱形部分的直径收小。
还有，调节器44在其顶部边缘有一表面结构，用来和选定的调节工具或夹具相接合，该表面结构可以是细长的横槽48，可和一字槽头螺丝刀接合。电容器调节槽48的形状可根据需要自由地改变。
更好的是，调节器44通过模制技术用经选择的介电材料整体制成，所用材料可以是遇热变形的树脂材料，可以是(但不局限于)聚酰胺树脂材料、聚对苯二甲酸丁二酯、液晶树脂、聚苯撑硫，或陶瓷基材料。当使用树脂材料时，建议可利用某种具有高形变温度的树脂，以保证在焊接LC组件21时材料在加热时具有所要求的稳定性和耐久性，并保证长期使用的可靠性。
注意，调节器44不必在它的全部区域都是电绝缘的。调节器44可在至少与定片电极片和动片电极42，43相关的它的必需部分获得介电性的限度下部分地绝缘。
调节器44的裙部46可作为保证和基片27的上主平面持续接触的接触保持装置。此实施例中，裙部46有一接合件，它在基片27的下主表面上与轴45接合，用来防止轴45从轴承孔36，41脱出松开。在这里接合件是一按钮式螺母49，如图1或3所示。按钮式螺母49在轴45的下方边缘与轴45相接合；一当这样接合后，螺母49就“咬住”了轴45，形成固定的接合，消除了从轴45任何偶然性的松开或脱落。
再用一回弹或弹性件50作为接触保持装置，弹性件50可如图3所示是一弹簧垫圈。在轴45与按压式螺母接合之前，把弹簧垫圈50插入轴45，放置在基片27的下表面和螺母49之间。垫圈50在沿螺母49离开基片27的方向呈现一弹性负载以对螺母49施加机械力。
使用弹簧垫圈50在使裙部46和基片27能够更为可靠的连接在一起方面是有利的。当简化为实际时，如果该有利之处不十分的重要，则可不必使用垫圈50，而使螺母49和基片27的下表面直接接触。
当裙部46按上述方式和基片27接触时，把第一和第二端子电极24、25置于裙部46的接触区域以外的地方。裙部46还和基片上的引线图形30，31相接触，如图2所示。因此，当反复地旋转调节器44时，裙部46和引线30，31之间的反复摩擦会导致发生不希望的电气连接的断开。为减小电气断开的风险，本实施例特意使基片上的引线30，31的宽度是变化的引线30，31的30a，31a部分的宽度比其余部分的宽度宽。采用这一引线30，31的宽度可变方案，可以在调节器44在基片27上平滑旋转的同时减少电气断开的可能性。
如图1所示，把一转动传递件51置于裙部46内部空间的调节器44和动片40之间。该转动传递件51可以是弹性件，在将调节件44的旋转运动向动片40传递使它一起旋转时，将动片40持续按压或抵在介质基片27上表面上。在本实施例中，传递件51由一O形环构成。调节器44有一环状槽用于调节O形环的位置。
O形环51和调节件44之间以及O形环51和动片40之间产生的摩擦引起动片40和调节件44这样一起转动，通过O形环施加的弹性力把动片40按压在基片27上。更好的是，这样配置O形环，从而O形环任何因接触而可能引起的形变的大小要小于其弹性限度。
如图1所示，前述的第一端子24有一基座53，焊在基片27上的片32提供电气互联，同时将杆24从下方插入穿过基片27的通孔37。图中，为简明起见焊接部分未示出。
如图2和图3所示，线圈23在基片上构成一电感元件，在本实施例中，它是一空心电感器。熟悉本领域的人可以理解，如果合适，空心线圈23可由一片状电感器或一印刷布线图形电感器等代替。
如图1所示，线圈23通过这样的方式安装在介质基片27的上表面。它的一延伸的“脚”插入通孔38以使其端接端穿过基片27从基片的下表面伸出。线圈的脚与图2中的片33焊接以使它们之间有电气互联。这个向下伸出的线圈的脚形成了前面所讲的第二端子25。线圈23另一个延伸所示的脚向下插入基片27上的方形片34中心的通孔39中，从而如图1所示它的这一端向下延伸到基片的下表面以下。这一线圈脚与片34焊接以达到电气连接，如前所述它作为第三端子。该焊接部分未在图中示出。必要时第二和第三端子25，26也可由分开准备的导体构成，它们分别和线圈的两个脚电气连接。
由图1可见，所形成的基片组件用屏蔽罩54围住，罩和基片27的周边相接以在里面容纳调节器44和线圈23。屏蔽罩54在其顶板或“天花板”上有一开口55，使调节器44的调制槽48露出来。非常重要的是，罩54没有任何的窗口来对应于图15所示的现有技术的结构中的窗口20。
屏蔽罩54对LC组件21的内部起保护作用，同时使它环境密封，以排斥污染物。罩54可用导电材料，例如经过选择的金属材料而制成。罩54本质上由一顶板和四个侧壁组成，侧壁上有一组多个弯割片56(bentcut pieces)和多个作为止动器的突出物，使基片27的周边被它们相对于罩54的侧壁固定地夹住，起到位置对准的作用。
屏蔽罩54的侧壁自基片27的下表面往下延伸，基片确定了容纳调节器44和轴45的内部空间。罩54还有自一个下边缘向下整体伸出来的部分58，以提供接地。
除上述纯金属材料外，屏蔽罩54可用易电镀的树脂材料如液晶树脂或类似材料，镀镍的金属材料，导电树脂，及其他等效材料制成。
如此安排的LC组件21提供了示于图17的电路结构，其中，由图1中第一和第二端子24，25之间的可变电容器22形成静电电容，而由线圈23确定的电感则从第二和第三端子25，26之间被取出。静电电容依靠调节器44的旋转是可变的如图3所示，当调节器44处于动片电极对42、43的中间细缝和定片电极片对28，29的中间细缝垂直时，静电电容的值最大，当前者和后者平行时静电电容值最小。
本发明的第二实施例的调节器44示于图4，它描绘了调节器的下部透视图。在此实施例中，调节器44环状槽52的底部有一不平度，用于O形环51的位置对准。采用此结构，防止了O形环51和调节器44之间的过度的滑移，由此可使调节器44的旋转转矩更可靠地传向动片40。
图5表示本发明的第三实施例的LC组件，仅为说明的目的它示出了调节器44的主要部分和屏蔽罩54。在本实施例中，调节器44有一横向凸出的止动器59。如此设计止动器59，不管调器44的旋转方向如何，止动器总与屏蔽罩54内表面接触，如双点划线所指出的，迫使调节件44的旋转角范围被限制在小于360度的范围内。这会便利用户的电容值调节的手动操作。如需要，可以修改屏蔽罩54，以在它的相应的表面添加特殊的形状来容纳止动器59。
图6示出第四实施例的动片40。在此实施例中，动片40的边缘处有一个切去部分60。切去部分60和一个特殊形状的部分诸如调节器44的突出部分(图中未示出)接合，以提高动片40和调节器44之间的位置对准的可靠性。
图7表示第五实施例中，相应于图1所示的LC组件左半部分的主要部件，而第一端子24看不见。图7的实施例相似于图1-3的实施例，只是增加了一个螺旋弹簧62，作为弹簧负载施压件使调节器44机械地对基片27的上表面施压以增加它的不动性。具体些说，如图7所示，螺旋弹簧62绕在调节器44上，并被置于基片上调节器44的底部凸缘47的顶面和在它上方的屏蔽罩54的天花板61之间，以持久地施加弹力将调节器44沿离开天花板61的方向朝基片27推。从而在按钮式螺母49和弹簧垫圈50的接触保持作用外再加强调节器44和基片27之间的接触保持作用。
图8所示的第八实施例和图7相似，它删除了按钮式螺母49和弹簧垫圈50，使接触保持装置只由螺旋弹簧62组成。没有了螺母49和垫圈50后使调节器44的轴45缩短，使它的下部远端如图所示大体上和基片27的下表面齐平。对于屏蔽罩54也是如此，罩54不必向下延伸超过基片27的底面。采取这种结构，可进一步减小尺寸。
图9所示的第七实施例和图7相似，它删除了调节器44的轴45，而在基片27上表面有一和调节器44下端面接合的凹口63，使调节器44被可旋转地夹住，它的外部边缘被凹口63的内壁卡紧，如图9所示。这样可以去掉基片27和动片40上的轴承孔36、41。
图10所示的第八实施例和图7相似，它删除了调节器44的调节轴45，并在基片27的上表面加上了一轴部分64，而且调节器44有一凹口65来容纳轴64。把轴64插入动片40的轴承孔41。相应地，将轴64插入凹口65，让它和凹口接合，使调节器44被旋转地支撑在基片27上。
应注意，在图7-10所示的实施例中，可把螺旋弹簧62和调节器44做成一个整体部件，这样，通过将弹簧62插入装配调节器44的模子结构而便于加工处理。
第九实施例示于图11和图12，图11示出了部分屏蔽罩，而图12描绘了它的部分剖面正视图。此实施例和图7-10的相似，只是螺旋弹簧62换成一块平板弹簧片66，它用罩54的一部分构成。
更具体些说，如图11所示，屏蔽罩54被局部地切除，以提供围线调节件一槽的露出开口55的多个(此处为四个)扇状部分66的图形，把每个扇状部分的端头向下压导致局部变形从而形成图12中的平板弹簧片。调节件44在其电容调节槽部分的直径较小，形成图12中点划线指出的阶梯状部分67。阶梯状部分的位置高于前面所述的底部凸缘47。装配好后，“整体”的平板弹簧片66与在下方的调节件44的阶梯状部分67在罩内弹性接触。弹簧66在功能上和图7中的螺旋弹簧62相同，都是弹簧负载施压件，对调节件44机械地起作用，将它持续地沿调节件44离开罩顶板61的方向压在基片27的上表面61上。
第十实施例示于图13和14中，其中，图13是这里用的介质基片27的平面图，而图14是动片40的平面图。本实施例和图1-3的第一实施例相似，只是定片连接片68-69和动片电极70的平面形状作了修改，如下所述。
如图13，基片27上的一对半圆形定片连接片68、69被设计成呈现同心的内和外半圆扇形图形，相互绝缘。由图14中可见，动片电极70象一个半圆扇形图形。上述这种类似于定片连接片68-69和动片电极70的形成图形的电极，例如在已公布的未审查的日本实用新型第58-133926号登记申请中揭示。
在图13-14的本实施例中，动片电极70与下面基片上的定片连接片68-69相对，动片40被夹在中间，从而在动片电极70和一个片子68，以及动片电极70和另外一个片子69之间分别形成静电电容，并由电极70串联连接起来。当动片电极70和片子68-69完全重叠时总电容增至最大，否则电容的值会减小。
定片片子68-69和动片电极70的平面形状可以通过将其中心角改变成任一钝角，而修改成除示出的半圆形之外的任何扇形形状，以使调节角度按需要改变。同样，片子68-69也可按它们之间的面积比率修改。
图13-14中，相同的部分具有相同的标号。如图13所示，外片69在其两端局部向外扩展，形成扩展区域71，72。基片27上片子68-69的对面有一额外或“备用”片73。用这些片子部分71-73来补偿基片上有片子68-69的一半区域和没有片子68-69的另一半区域的任何高度差，由此在增加调节件44的裙部46的电气接触区域的同时，增加动片40和调节件44(在图13-14中看不到)旋转运动的平滑性，从而有利地减小了不希望的基片27上引线30-31处电气断开的风险。
实施本发明的具有专门的可变电容的LC组件一个显著的优点是动片侧电极和定片侧电极片的面积无需过度地加大，从而使LC组件能够抵御环境杂散或寄生电容的不利影响，由此在减小复杂性和制造成本的同时增加可靠性。之所以能这么说是因为任一所需的静电电容值可通过增加电容器绝缘体的相对介电常数来得到，这里使用特殊的动片构成介质材料而不是现有技术中使用的空气。
本发明的另一优点是有能力减小可变电容器尺寸，而不再要求在屏蔽罩上设置额外的窗口，以消除装配LC组件时动片侧电极或动片本身的干扰，从而使通过应用屏蔽罩隔绝污染物和屏蔽作用得到最大发挥。
还有个优点是任一所需的电容值可在效能提高的情形下得到。之所以这么说是因为把动片及其电极被固定地容纳在调节件裙部之内，由于动片侧电极和屏蔽罩内壁偶然接触而引起的电容丧失的风险不会发生。
另一优点是能够进一步改善可变电容器和应用可变电容器的LC组件的可靠性。这是基于不需在移动部分设置电气互联通路来从器件结构中取出静电电容。之所以这么说是因为第一第二静电电容的串联组合通过动片侧电极得到，其中，动片电极与基片上一对分开的定片侧电极片相对，确定了第一和第二电容。
再有一个优点是这种改进的可变电容器和使用它和LC组件可以用现有的制造技术来制造，因此减少了复杂性和成本。
再有一优点是由于调节件是绝缘的因而不需使用绝缘的工具，通过应用调节器旋转技术能够提高电容调节的准确度。
本发明的再一优点是由于几乎不因安装在基片上的动片的紧密接触发生变化而发生变化和偏差，用户的手动电容调节的准确度可大大改善。原因如下，用动片和基板之间的弹性转矩传递件把动片始终按压基板顶面。相应地，即使动片是由坚硬而易断裂的介质材料例如陶瓷制成，在基片上安装该陶瓷动片时能成功地防止偶然断裂，同时即使调节器在用户进行手动电容调节时倾斜了也可保证动片和基片的紧密接触几乎不会变化。
还有一个优点是调节器有一根轴作为旋转中心，轴分别穿过基片和动片的轴承孔，用来保持裙部和基片一主表面相接触的接触保持装置可按简化结构进行制造，这种简化结构包括与轴在基片的另一个主平面上接合以防止轴和相连接的轴承孔脱出的接合件。在此情况下，当接触保持装置再在基片另一表面和接合件之间加一个弹簧负载的弹性支撑件以使接合件能沿它离开基片的方向始终按压着基片，这样即使在接合件的轴处发生位置不对准和/或在接合件处或在其相关部分处发生磨损，也能可靠地保持所要的裙部和基片的接触状态。同时，当允许存在较大公差时仍可达到装配的准确度。
本发明还有一个优点是当可变电容再包括和基片的一个主平面相对的一个顶板或“天花板”，并在板上有开口以露出调节件的调节形状部分，接触保持装置可用一个弹性负载的施压件构成，以在沿着天花板和调节件远离的方向对于调节件施加机械作用。这样，就装配准确度而言，在允许存在较大公差同时，可靠地保持裙部和基片间所要的接触是可能的。
再有一优点是向动片传递调节器的旋转的转矩传递装置包含有一个O形环，这样的结构可以减小制造成本，因为器件制造商可以以低成本使用买得到的部件。而且，当形成一环状槽来对准O形环位置时，不但可增加O形环的位置对准的可靠性，还可允许把O形环预先装配到调节件中去，这就提高了可变电容和/或应用可变电容的LC组件的装配过程的效率。
此外，根据上述实施例，因在调节槽的底面有一不平度，故任何O形环和调节件之间不希望有的滑动都可被消除。这可增加调节件至动片的旋转传递的可靠性和效率。
本发明的再一个优点是在基片的一主平面上形成第一和第二端子片，把这些片放在某一区域以外，用以和调节件和裙部接触，并通过第一和第二引线与在基片表面上的第一和第二定片电极片连接，当选出的用于与调节件裙部接触的引线部分比其余部分宽时，使调节件的旋转运动变得光滑是可能的，这时裙部和基片表面保持接触，抑制了由于裙部反复滑动引起任何不希望的电气断开的发生，从而延长了可变电容器和应用可变电容器的LC组件的使用寿命。
虽然结合较佳实施例已特别表示及描述了本发明，熟悉现有技术的人可知在不背离本发明的主要精神和范围的前提下可对形式和细节作上述的其他的改变。
权利要求
1.一种可变电容器，其特征在于包含一块电绝缘的基片，其主平面上有分开的第一和第二定片侧电极；一个被设置与所述第一和第二定片侧电极接触的由介质材料制成的动片；一个由所述动片支承的动片侧电极，与所述第一和第二定片侧电极相对，所述动片至少有一部分位于所述第一和第二定片侧电极之间从而与之分别形成第一和第二静电电容，并且使所述第一和第二静电电容相互串联连接；一个调节件，在其内部形成一个空间以容纳所述动片，在它的一端有一裙部，其边缘表面和基片一个主平面接触，在所述调节件其余的边缘表面处有一调节形状部分和一调节工具接合，所述调节件可绕与所述基片的一个主平面垂直的轴线旋转，并和所述第一和第二定片侧电极和所述动片侧电极电绝缘；接触保持装置用以使所述调节件的所述裙部保持和所述基片的一主平面接触；以及一个由弹性材料制成的旋转传递件，将它置于所述调节件和所述裙部内部的动片之间，当旋转从所述调节件传递到动片时所述动片按压着基片的一个主平面，使所述动片和调节件一起旋转。
2.如权利要求1所述的可变电容器，其特征在于，所述调节件包括确定轴线的轴部分，所述基片和所述动片有让所述轴部分穿过的轴承孔，并且所述接触保持装置有和所述轴部分在所述基片另一主平面上接合的接合件，防止所述轴部分从所述轴承孔中脱开。
3.如权利要求2所述的可变电容器，其特征在于，所述接触保持装置被设置在基片的相对主平面和所述调节件之间，并还包括一弹性件，它沿在所述接合件离开基片的方向呈现弹性负载作用。
4.如权利要求1所述的可变电容器，其特征在于，还包含一平板部分，与所述基片的另一主平面相对，并有一个开口以允许所述调节件的所述调节形状部分暴露在外面，所述接触保持装置包括一弹性负载的压缩件在沿所述平板部分和所述调节件部分相分离的方向对它们施加作用。
5.如权利要求1-4任何一条所述的可变电容器，其特征在于，所述旋转传递装置任何一O形环，而在所述调节件中有一环状槽，用以确定所述O形环的位置。
6.如权利要求5所述的可变电容器，其特征在于，所述槽有一底面，底面上有一不平度。
7.如权利要求1-6任何一条所述的可变电容器，其特征在于，在所述基片的一主平面上形成有第一和第二端子电极，所述第一和第二端子电极通过第一和第二引线与第一和第二定片侧电极连接，并被置于和所述调节件的裙部接触的一区域之外，并且所述第一和第二引线在与调节件裙部接触的部分的宽度比剩余部分的宽度宽。
8.一种LC组件，其特征在于，包含一块电绝缘基片，在其一主平面上有分开的第一和第二定片侧电极，所述基片有通过第一和第二引线分别与第一和第二定片侧电极连接的第一和第二端电极，和可能独立于所述第一和第二端电极的第三端电极；一个介质材料的动片，被设置与所述第一和第二定片侧电极接触；一个由所述动片支撑以与所述第一和第二定片侧电极相对的动片侧电极，所述动片至少有一部分被夹在所述第一和第二定片侧电极之间以与之分别形成第一和第二静电电容，并使所述第一第二静电电容相互串联连接；一个内部有一空间容纳所述动片的调节件，一端节有一裙部在其边缘面和一个基片主平面连接，而在另一端处所述调节件的调节形状部分与调节夹具接合，所述调节件可绕垂直于所述基片的一主平面的轴旋转，并与所述第一和第二定片侧电极和所述动片侧电极电绝缘；接触保持装置，使所述调节件裙部和所述基片一主平面保持接触；一个旋转传递件，由弹性材料制成，被设置在所述调节件和在裙部内的动片之间，以在所述调节件的转矩向动片传递时把所述动片按压在所述基片一主平面上，从而使所述动片和所述调节件一起转动；以及一个屏蔽罩，有一开口以使所述调节件的调制形状部分露出，并和所述基片连接，在其内还包含所述调节件和所述电感器。
全文摘要
提供一种具有更好的屏蔽作用和防污染物性能的LC组件,它可使用一动片可靠性优良的可变电容器等,同时减小复杂性和尺寸。该LC组件包括一基片(27),在其上主平面上有两个分开的定片侧电极。一介质动片(40)以在动片顶面上形成动片侧电极和定片侧电极接触。一个调节件(44)被可旋转地安装在基片(27)上,它的一裙部(46)和基片接触。把动片(40)容纳在裙部(46)里,同时在动片(40)和调节件(44)之间设置一O形环(51)以托住动片(40),从而它和基片接触。带有一个开口(55)用来露出调节槽(48),一个屏蔽罩(54)与基片连接,罩内容纳有调节件(44)和线圈(23)。
文档编号H03J1/06GK1176473SQ9711559
公开日1998年3月18日 申请日期1997年7月21日 优先权日1996年7月19日
发明者木下元祐, 岸下浩幸, 山内公则 申请人:株式会社村田制作所