JP2007158438A - インピーダンス変換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のインピーダンス変換器では、インピーダンス変換用の電気部品（例えば、可変コンデンサ）が厚みのある銅板に接続されていたので、電気部品の熱膨張、搬送時の衝撃等によって、可変コンデンサが変形したり、可変コンデンサの変形度合いが大きくなる場合があった。
【解決手段】 可変コンデンサＶＣ２と厚みのある銅板３２との間に、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じた場合、銅板３２の接続部３２ａの位置を変位させようとする力が生じた場合等に、生じた力を吸収させる銅板３１を設けて、可変コンデンサＶＣ２の変形を最小限に抑え、可変コンデンサＶＣ２の電気的特性を可能な限り保持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、電力の伝送経路に設けられ、インピーダンス変換用の電気部品を備えたインピーダンス変換器に関するものであり、特には、高周波電力の伝送経路に設けられるインピーダンス変換器に関するものである。

図９は、インピーダンス変換器が用いられる高周波電力供給システムの一例を示す図であり、インピーダンス変換器は、例えば、インピーダンス整合装置３内に設けられている。

この高周波電力供給システムは、半導体ウエハや液晶基板等の被加工物に、例えばプラズマエッチング、プラズマＣＶＤといった加工処理を行うためのシステムであり、高周波電源装置１、伝送線路２、インピーダンス整合装置３、負荷接続部４及び負荷５（プラズマ処理装置５）で構成されている。

高周波電源装置１は、高周波電力を出力して負荷となるプラズマ処理装置５に供給するための装置である。なお、高周波電源装置１から出力された高周波電力は、同軸ケーブルからなる伝送線路２及びインピーダンス整合装置３及び遮蔽された銅板からなる負荷接続部４を介してプラズマ処理装置５に供給される。また、一般にこの種の高周波電源装置１では、無線周波数帯域の周波数（例えば、数百ｋＨｚ以上の周波数）を有する高周波電力を出力している。

プラズマ処理装置５は、加工部を備え、その加工部の内部に搬入したウエハ、液晶基板等の被加工物を加工（エッチング、ＣＶＤ等）するための装置であり、被加工物を加工するために、加工部にプラズマ放電用ガスを導入し、そのプラズマ放電用ガスに高周波電源装置１から供給された高周波電力（電圧）を印加することによって、上記のプラズマ放電用ガスを放電させて非プラズマ状態からプラズマ状態にしている。そして、プラズマを利用して被加工物を加工している。

インピーダンス整合装置３は、高周波電源装置１とプラズマ処理装置５とのインピーダンスを整合させるものである。インピーダンス整合装置３には、例えば、コンデンサやインダクタ、抵抗といったインピーダンス変換するための電気部品が備えられ、この電気部品のインピーダンス（コンデンサの場合はキャパシタンス、インダクタの場合はインダクタンス、抵抗の場合は抵抗値）を変化させることによって、インピーダンス整合を行っている。より具体的には、例えば高周波電源装置１の出力端から高周波電源装置１側を見たインピーダンス（出力インピーダンス）が例えば５０Ωに設計され、高周波電源装置１が、特性インピーダンス５０Ωの伝送線路２でインピーダンス整合装置３の入力端子３ａに接続されているとすると、インピーダンス整合装置３は、当該インピーダンス整合装置３の入力端子からプラズマ処理装置５側を見たインピーダンスを５０Ωに変換させるものである。

インピーダンス整合装置３に備えられるコンデンサやインダクタといったインピーダンス変換するための電気部品によって構成される整合回路は、例えば、図１０に示す回路構成をしている。

図１０は、インピーダンス整合装置３の整合回路の回路構成の一例である。
図１０において、入力端子３ａは、インピーダンス整合装置３の入力端に設けられるものであり、例えば、同軸コネクタが用いられる。出力端子３ｂは、インピーダンス整合装置３の出力端に設けられるものであり、例えば、銅板または銅板に金メッキあるいは銀メッキを施したものによって構成されている。第１の可変コンデンサＶＣ１および第２の可変コンデンサＶＣ２は、静電容量を可変できるコンデンサである。また、第１の可変コンデンサＶＣ１および第２の可変コンデンサＶＣ２は、電極間の誘電体がほぼ真空になっているか、大気圧よりも減圧された空間になっている。インダクタＬ１は、第２の可変コンデンサＶＣ２と出力端子３ｂとの間に設けられたインダクタンス固定のインダクタである。また、各電気部品間の配線には、出力端子３ｂと同様に銅板等が用いられている。なお、入力端子３ａの直後には、通常、高周波電力の電気的情報を検出するための検出器が設けられているが、説明を簡略化するために図示を省略している（後述する図１２でも同様に省略している）。

インピーダンス整合装置３の場合、入力端子３ａから供給される高周波電力の条件（電流、電圧等）、整合回路の回路定数、出力端に接続する負荷の負荷インピーダンスとの関係で、インピーダンス整合装置３内部は、高電圧になったり、大電流が流れる。

このような高周波電流が電気部品および電気部品間の配線に流れると、電気部品及び電気部品間の配線が持っている抵抗成分により熱が発生する。そのため、電気部品および電気部品間の配線は、発熱を許容する構造、すなわち発熱に耐えることができる構造にする必要がある。また、高電圧であるために、電気部品および配線において、絶縁破壊を起こさないようにする必要がある。他方、インピーダンス整合装置３を小型化、軽量化させる必要がある。

そのために、例えば、電気部品としての第１の可変コンデンサＶＣ１および第２の可変コンデンサＶＣ２は、電極を複数設けて電流経路の断面積を増やすことで電流容量の増大化を図るとともに、電極間の誘電体を単位距離当たりの耐電圧が大きい真空または大気圧よりも減圧された空間にすることで電極間距離を短くして小型化を図るという工夫がされている。すなわち、大電流、高電圧にも関わらず、電極間距離が短い構造になっている。このような可変コンデンサＶＣ１、可変コンデンサＶＣ２としては、例えば、特許文献２のようなものがある。また、発熱を許容する構造にするために、電気部品間の配線には、厚みのある銅板（例えば３〜５ｔ程度の板厚）が用いられている。そのために、銅板といえども比較的硬くて強固なものとなる。

図１１は、第１の可変コンデンサＶＣ１および第２の可変コンデンサＶＣ２の電極の構造を示すイメージ図である。この図１１において、同図（ａ）は、電極の構造を示す斜視図である。この図に示すように、第１の可変コンデンサＶＣ１および第２の可変コンデンサＶＣ２の電極は、固定電極および可動電極が設けられ、それぞれの電極は、円筒形状の複数の電極が同心円上に配置されていて、電流経路の断面積を増やすことによって電流容量の増大化を図っている。なお、固定電極側は、図面の関係上、円筒形状の複数の電極が同心円上に配置されている状態を図示していない。また、同図（ｂ）は、可動電極が固定電極に対して電極の対向面積が少なくなるように変位した場合の電極断面のイメージ図である。この場合に、静電容量が小さくなる。また、同図（ｃ）は、可動電極が固定電極に対して電極の対向面積が多くなるように変位した場合の電極断面のイメージ図である。この場合に、静電容量が大きくなる。

これまで説明したような整合回路は、例えば、整合回路の外部にある制御回路等に高周波電力の影響を与えないように導電体（例えば、アルミニウム）で構成された筐体内に分離されて、インピーダンス整合装置３内部に備えられている。

なお、本明細書では、第１の可変コンデンサＶＣ１、第２の可変コンデンサＶＣおよびインダクタＬ１のようなインピーダンス変換用の電気部品と、インピーダンス変換用の電気部品に接続される銅板等とを総称して、インピーダンス変換器という。また、インピーダンス変換器は、インピーダンス整合装置３内だけに設けられるものではなく、例えば、高周波電源装置１に設けられてもよい。

図１２は、筐体内に収められた整合回路の一例の平面図である。なお、実際には、筐体は略箱形状となっていて、高周波電力の電磁波が外部に漏れないように遮蔽されているが、図１２は、説明の都合上、筐体の天板（上側の板）を省略して、筐体内部を図示している。また、制御回路等の図示を省略している。図１３は、可変コンデンサＶＣ２と銅板との接続状態を示す図である。この図１３は、図１２において、Ａ−Ａ’断面から第２の可変コンデンサＶＣ２側を見た図である。なお、図１３では後述する銅板１２、第１の可変コンデンサＶＣ１等の図示を省略している。以下、図１２、図１３を参照して整合回路の接続関係を説明する。

図１２、図１３において、インピーダンス変換用の電気部品は、可変コンデンサＶＣ１、可変コンデンサＶＣ２およびインダクタＬ１である。可変コンデンサＶＣ１には、一端の電気的端子に接続部ＶＣ１ａ、他端の電気的端子に接続部ＶＣ１ｂが設けられている。また、可変コンデンサＶＣ２には、一端の電気的端子に接続部ＶＣ２ａ、他端の電気的端子に接続部ＶＣ２ｂが設けられている。また、インダクタＬ１には、一端の電気的端子に接続部Ｌ１ａ、他端の電気的端子に接続部Ｌ１ｂが設けられている。そして、これらの電気部品等が下記のように接続されている。

筐体１０に固定された入力端子３ａは、銅板１１を介して可変コンデンサＶＣ１の接続部ＶＣ１ａに接続されている。また、可変コンデンサＶＣ１の接続部ＶＣ１ｂは、銅板１２を介して電気的グランドとなる筐体１０のベース面１０ａに接続されている。また、可変コンデンサＶＣ１の接続部ＶＣ１ａ（銅板１２に接続される部分と電気的に同じなので同符号にしている）は、銅板１３を介して可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂＶＣ２ａに接続されている。また、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂは、銅板１４を介してインダクタＬ１の接続部Ｌ１ａに接続されている。また、この銅板１４の他端側の接続部１４ｂおよびインダクタＬ１の接続部Ｌ１ａは、絶縁体２１に固定されている（図１３参照）。

また、インダクタＬ１の他端に設けられた接続部Ｌ１ｂには、銅板１５が接続されている。この銅板１５は、図１２に示すように、筐体１０の外部まで突出しており、この突出した部分が出力端子３ｂとして機能する。そして、この出力端子３ｂが、遮蔽された銅板からなる負荷接続部４を介してプラズマ処理装置５と接続される。なお、銅板１５が筐体１０の外部まで突出する部分は、絶縁板１６によって筐体との絶縁状態が保たれている。

また、可変コンデンサＶＣ１の一端は、カップリング１７を介して静電容量を変化させるための駆動用モータ１８が接続されている。同様に、可変コンデンサＶＣ２の一端は、カップリング１９を介して静電容量を変化させるための駆動用モータ２０が接続されている。これらのカップリング１７，１９は、可変コンデンサＶＣ１，可変コンデンサＶＣ２の各回転軸と各モータの回転軸とを接続して、モータの回転を可変コンデンサＶＣ１，可変コンデンサＶＣ２に伝達させるためのものである。そして、モータの回転によって、図１１に示したように可動電極を変位させて、可変コンデンサＶＣ１，可変コンデンサＶＣ２の静電容量を変化させている。

なお、カップリング１７及び駆動用モータ１８の少なくともいずれか、及びカップリング１９及び駆動用モータ２０の少なくともいずれかは、筐体１０の側面１０ｂに固定されている。そして、可変コンデンサＶＣ１はカップリング１７に固定され、可変コンデンサＶＣ２はカップリング１９に固定されている。そのために、可変コンデンサＶＣ１および可変コンデンサＶＣ２は、それぞれカップリング１７，１９を介して筐体に固定されていることになる。また、上述したように、可変コンデンサＶＣ１の一端は銅板１１に接続され、可変コンデンサＶＣ２の一端は銅板１３に接続されているので、可変コンデンサＶＣ１および可変コンデンサＶＣ２の位置が定まることになる。
特開２００３−３０２４３１号公報 特開平５−１９０３８７号公報

前述したように、電気部品間の配線には、厚みのある銅板（例えば３〜５ｔ程度の板厚、ｔは板厚の単位でｍｍと同意）が用いられている。そのために、銅板といえども比較的硬くて強固なものとなる。その結果、電気部品には下記のような問題が生じていた。以下、可変コンデンサＶＣ２をインピーダンス変換用の電気部品の一例として説明する。

（１）可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じた場合の問題：
図１２のように接続されている状態では、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じる場合がある。例えば、上述したように、可変コンデンサＶＣ２に大電流が流れると、可変コンデンサＶＣ２の導電体が発熱し、その発熱した熱によって導電体が膨張したり、反対に放熱によって収縮するので、可変コンデンサＶＣ２が変形しようとする。その結果として、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じる。また、搬送時には、衝撃によって、電気部品としての可変コンデンサＶＣ２を変位させようとする力が生じる。その結果として、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じる。そして、生じた力が、銅板１４の接続部１４ａに伝達されることになる。

この際、銅板１４の接続部１４ａに伝達される力よりも、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させるために必要な力の方が大きい場合は、銅板１４の接続部１４ａに力が伝達されても、銅板１４の接続部１４ａの位置は変位しない。すなわち、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が、銅板１４側に吸収されない。そのため、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂには反作用による力が作用する。そして、この力によって、可変コンデンサＶＣ２が変形したり、可変コンデンサＶＣ２の変形度合いが大きくなる場合がある。

例えば、可変コンデンサＶＣ２の導電体が発熱し、その発熱した熱によって導電体が熱膨張し、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を銅板１４側に変位させようとする力が生じた場合でも、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位できないので、可変コンデンサＶＣ２を圧縮するように作用する力が生じる。そして、この力が大きいと、可変コンデンサＶＣ２を圧縮するように作用する力によって、可変コンデンサＶＣ２が変形する。このときの変形は、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂが自由に変位できるときに熱膨張が生じた場合の変形度合いよりも大きくなることがある。

また、例えば、衝撃によって、可変コンデンサＶＣ２を銅板１４側に変位させようとする力が生じた場合でも、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位できないので、可変コンデンサＶＣ２を圧縮するように作用する力が生じる。そうなると、可変コンデンサＶＣ２を圧縮するように作用する力によって、可変コンデンサＶＣ２が変形したり、可変コンデンサＶＣ２の変形度合いが大きくなる場合がある。

上記では、銅板１４の接続部１４ａの位置が変位しない場合について説明したが、銅板１４の接続部１４ａの位置が少し変位する場合も有り得る。この理由は、可変コンデンサＶＣ２や銅板１４は、単体としてみると、比較的硬くて強固なものであるので、銅板１４の接続部１４ａに外力を加えても、その位置を変位させ難い。しかし、図１２のように、固定されている箇所からの距離が長い場合には、接続部１４ａに加える力を大きくすると、多少の位置変位が可能であるためである。そこで、銅板１４の接続部１４ａの位置が変位する場合についても説明する。

銅板１４の接続部１４ａに伝達される力よりも、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させるために必要な力の方が小さい場合は、銅板１４の接続部１４ａの位置が変位する。すなわち、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力の少なくとも一部が、銅板１４側に吸収されることになる。

このとき、銅板１４の少なくとも一部が変形することによって、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させることができる。すなわち、銅板１４の弾性限界を超えるまでは、変形するにつれて弾性力が大きくなるので、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させるために必要な力も大きくなっていく。

反対に、銅板１４の接続部１４ａに伝達される力は、銅板１４の接続部１４ａの位置が変位するにつれて小さくなる。

そのため、銅板１４の接続部１４ａに伝達される力よりも、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させるために必要な力の方が小さく、銅板１４の接続部１４ａの位置が変位する場合であっても、変位するにつれて力の関係が変化する。そして、銅板１４の接続部１４ａに伝達される力と、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させるために必要な力とが平衡したときに変位が止まる。

このとき、上述したように、銅板１４は、比較的硬くて強固なものであるために、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させ難い。そのために、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が、銅板１４側に吸収される前に力が平衡する場合が多い。したがって、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力の全てが、銅板１４側に吸収されないために、可変コンデンサＶＣ２を圧縮するように作用する力が生じて、可変コンデンサＶＣ２が変形したり、可変コンデンサＶＣ２の変形度合いが大きくなる場合がある。

上述したように、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じたことが原因となって、可変コンデンサＶＣ２が変形すると、可変コンデンサＶＣ２の内部にある電極が、変形に伴って傾いたり、電極自体が変形する場合がある。このような状態で、図１１のように、静電容量を変化させるために可動電極が動作すると、可変コンデンサＶＣ２の電極間距離が短くなったり、場合によっては電極が短絡してしまうことがある。この様子を図１４、図１５を参照して説明する。

図１４は、可変コンデンサＶＣ２が変形した場合の一例のイメージ図である。また、図１５は、図１４のように可変コンデンサＶＣ２が変形した場合に、可変コンデンサＶＣ２の内部にある電極が、変形に伴って傾いた場合の電極断面を示すイメージ図であり、同図（ａ）は、可動電極が固定電極に対して電極の対向面積が少なくなるように変位した場合のイメージ図であり、同図（ｂ）は、可動電極が固定電極に対して電極の対向面積が多くなるように変位した場合のイメージ図である。また、図１４、図１５では、説明を分かりやすくするために、可変コンデンサＶＣ２を多少極端に変形させて図示している。

図１５（ａ）のような状態で、高周波電力が可変コンデンサＶＣ２に供給されると、電極は短絡していなものの、電極が傾いているために、電極間距離が短くなっているために、絶縁破壊を起こして、短絡状態になる危険性が高まる。また、図１５（ｂ）のように可動電極が固定電極に近づくと、電極間距離がさらに短くなり、場合によっては短絡してしまう。短絡すると可変コンデンサＶＣ２が破損するだけでなく、短絡が原因となって、他の素子等を破損させてしまうこともある。

また、短絡の問題だけでなく、可変コンデンサＶＣ２の変形に伴って、静電容量が変化してしまうという問題も生じる。

また、上記では、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を銅板１４側に変位させようとする力が生じたことが原因となって、可変コンデンサＶＣ２を圧縮するように作用する力が生じた場合を一例として説明したが、他の場合も有り得る。例えば、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を銅板１４側とは反対方向に変位させようとする力が生じた場合は、可変コンデンサＶＣ２を引き伸ばすように力が生じる。このような場合は、図１４のように、可変コンデンサＶＣ２の内部にある電極が変形に伴って傾くことは少ないと考えられるが、電極の位置関係が変化するので、静電容量が変化してしまうという問題が生じる可能性がある。

このように、可変コンデンサＶＣ２が変形すると、電極が短絡したり、静電容量が変化するといった電気的特性の変化が生じるので問題であった。

（２）銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させようとする力が生じた場合の問題：
図１２のように接続されている状態では、上記（１）とは逆に、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させようとする力が生じたことが原因となって、銅板１４側から可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力（外力）が加わる場合がある。例えば、銅板１４に衝撃が加えられた場合が該当し、その結果として、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂに力が伝達されることになる。

このような場合は、上記（１）の場合と異なり、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂに伝達される力と、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させるために必要な力との関係で、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置が変位するか否かが定まる。そして、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂに伝達される力よりも、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させるために必要な力が小さい状態のときに、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置が変位するので、可変コンデンサＶＣ２が変形したり、可変コンデンサＶＣ２の変形度合いが大きくなる場合がある。

この際、銅板１４は、単体としてみると、比較的硬くて強固なものであるので、銅板１４を変形させ難い。すなわち、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させようとする力を銅板１４で吸収し難いので、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させようとする力の多くが、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂに伝達されて、可変コンデンサＶＣ２が変形したり、可変コンデンサＶＣ２の変形度合いが大きくなる場合が多い。したがって、このような場合も上記（１）と同様の問題が生じる。

（３）可変コンデンサＶＣ２を取り付ける際の問題：
可変コンデンサＶＣ２と銅板１４とを接続する際に、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と銅板１４の接続部１４ａの位置とに位置ずれが生じていると、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂには位置ずれが原因となって力が加わる場合がある。

例えば、図１２のように、可変コンデンサＶＣ２の一端側がカップリング１９や銅板１３に接続されて固定され、且つ銅板１４が絶縁体２１に接続されて固定されている状態で、螺子等を用いて銅板１４と可変コンデンサＶＣ２とを接続するときに、銅板１４の接続部１４ａの位置と、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置とに位置ずれが生じていない場合は、螺子が両者の接続部に設けられた螺子穴にスムースに進入することができるので、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂには余分な力が生じない。

しかし、位置ずれが全く無いことは少なく、少なからず位置ずれが生じていることが多い。位置ずれが大きく、そのままでは接続できない場合は、可変コンデンサＶＣ２やその周辺の部品を取り外して位置ずれ量が小さくなるように組み立て直す等の処置を行ってから接続を行わざるを得ないが、位置ずれ量が小さい場合、例えば、数ｍｍの場合は、そのまま接続できる場合が多い。

すなわち、作業者が、可変コンデンサＶＣ２と銅板１４のどちらか、または両者に力を加えて、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と、銅板１４の接続部１４ａの位置とに位置ずれが生じていない状態にした後、螺子やボルト等を用いて両者を接続する。このとき、作業者によって力が加えられた方は、少なくとも一部が変形する。そのために、弾性限界を超えない範囲であれば、その変形を元に戻そうとする弾性力が生じる。

このときに重要なのは、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置が、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂと銅板１４の接続部１４ａとを接続する前の状態に戻ることである。しかし、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させるために必要な外力が大きい場合や、銅板１４の弾性力が大きい場合は、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂと銅板１４の接続部１４ａとを接続する前の状態に戻らないことがある。そうなると、可変コンデンサＶＣ２が変形するので、上記（１）と同様の問題が生じる。

例えば、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を銅板１４の接続部１４ａの位置に近づけるように力を加えて、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させ、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と銅板１４の接続部１４ａの位置とに位置ずれが生じない状態にする場合は、可変コンデンサＶＣ２の変形を元に戻そうとする弾性力が生じる。このとき、生じた弾性力よりも銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させるために必要な外力が大きい場合は、可変コンデンサＶＣ２が変形したままとなってしまうので問題が生じる。

また、銅板１４の接続部１４ａの位置を可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置に近づけるように力を加えて、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させ、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と銅板１４の接続部１４ａの位置とに位置ずれが生じていない状態にする場合は、銅板１４の変形を元に戻そうとする弾性力が生じる。このとき、生じた弾性力よりも可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させるために必要な外力が小さい場合は、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置が変位して、可変コンデンサＶＣ２が変形してしまうので問題が生じる。

また、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と、銅板１４の接続部１４ａの位置とを近づけるように両者に力を加えて、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置および銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させ、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と銅板１４の接続部１４ａの位置とに位置ずれが生じていない状態にする場合は、可変コンデンサＶＣ２の変形を元に戻そうとする弾性力および銅板１４の変形を元に戻そうとする弾性力が生じる。このとき、銅板１４の変形を元に戻そうとする弾性力の方が大きい場合は、可変コンデンサＶＣ２が変形したままとなってしまうので問題が生じる。

上記では、電気部品として可変コンデンサＶＣ２を例にして説明したが、可変コンデンサＶＣ１でも同様の問題がある。また、電気部品がインダクタでも問題が生じる。なお、電気部品がインダクタの場合は、インダクタが変形すると、インダクタンスが変化してしまうという問題が生じる。

例えば、インダクタＬ１と銅板とを接続する際に、インダクタＬ１の接続部Ｌ１ｂの位置と銅板の接続部の位置とに位置ずれが生じていると、インダクタＬ１の接続部には位置ずれが原因となって力が加わる場合がある。その結果、インダクタＬ１が変形すると、インダクタンスが変化してしまうという問題が生じる。

本発明は、上記事情のもとで考え出されたものであって、インピーダンス変換用の電気部品の変形を最小限に抑えて、電気部品の電気的特性を可能な限り保持することができるインピーダンス変換器を提供することを目的としている。

第１の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、電力の伝送経路に設けられ、インピーダンス変換用の電気部品を備えたインピーダンス変換器において、
接続部が設けられた複数の電気的端子を有し、前記複数の電気的端子の１つに設けた第１接続部と異なる箇所において少なくとも一部分が固定されたインピーダンス変換用の電気部品と、
電力の伝送経路の一部分となる導電体であって、第２接続部を有し、且つ少なくとも一部分が固定された固定導電体と、
第３接続部および第４接続部を有し、前記第３接続部を前記第１接続部に接続し、且つ前記第４接続部を前記第２接続部に接続することによって電力の伝送経路の一部分となるように構成した導電体であって、前記第１接続部の位置を変位させようとする力が生じたことが原因となって、前記第１接続部に接続される前記第３接続部に対して前記第３接続部の位置を変位させるために必要な外力以上の外力が加えられた場合は、前記第３接続部の位置を変位させることによって前記第１接続部の位置変位を可能とし、前記第２接続部の位置を変位させようとする力が原因となって、前記第２接続部に接続される前記第４接続部に対して前記第４接続部の位置を変位させるために必要な外力以上の外力が加えられた場合は、前記第４接続部の位置を変位させると共に前記第３接続部を介して前記第１接続部に伝達する力を前記第１接続部の位置を変位させるために必要な外力よりも小さい力にすることによって前記第１接続部の位置を殆ど変位させない機能を有する接続用導電体とを備えたことを特徴としている。

第２の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記接続用導電体は、前記第３接続部の位置および前記第４接続部の位置の少なくとも一方が変位した場合に、少なくとも一部が変形することを特徴としている。

第３の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記接続用導電体は、少なくとも一部が変形して、その変形を元に戻そうとする弾性力が生じた場合、前記第１接続部に対して働く力が、前記第１接続部の位置を変位させるために必要な外力よりも小さく、前記第１接続部の位置を殆ど変位させない機能をさらに有することを特徴としている。

第４の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記接続用導電体は、流れる電流によって生じる発熱を許容する構造であることを特徴としている。

第５の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記接続用導電体の少なくとも一部分は、非平面形状を含む略板形状の導電体であることを特徴としている。

第６の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記接続用導電体は、少なくとも１つの導電体によって構成されることを特徴としている。

第７の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記電気部品が、コンデンサであることを特徴としている。

第８の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記電気部品は、静電容量を形成するための電極を複数有し、これら複数の電極の夫々が静電容量を形成するために他の電極の少なくとも一部分と対向するように配置され、且つ対向する電極の間の誘電体が空間であり、コンデンサとしての電気的端子を有する構造のコンデンサであることを特徴としている。

第９の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記コンデンサは、対抗する電極の面積を変化させることによって静電容量を可変できる可変コンデンサであることを特徴としている。

第１０の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記コンデンサの対向する電極の間の誘電体が、真空又は大気圧よりも減圧された空間であることを特徴としている。

第１１の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記電気部品が、インダクタであることを特徴としている。

第１２の発明によって提供されるインピーダンス変換器は、前記伝送経路によって伝送される電力は、無線周波数帯域の周波数を有する高周波電力であることを特徴としている。

第１の発明によれば、電気部品と固定導電体とを直接接続するのではなく、電気部品と固定導電体との間に接続用導電体を介そうするので、インピーダンス変換用の電気部品の変形を最小限に抑えて、インピーダンス変換用の電気部品の電気的特性を可能な限り保持することができる。

第２の発明に示すように、接続用導電体の第３接続部の位置および第４接続部の位置の少なくとも一方が変位した場合に、少なくとも一部が変形するようにすれば、第３接続部および第４接続部の少なくとも一方に加わった外力の少なくとも一部を接続用導電体に吸収させることができる。換言すれば、加わった外力の少なくとも一部を吸収できるような箇所を設けておくことを意味する。例えば、接続用導電体の全体を比較的薄い板状の導電体にしてもよいし、接続用導電体の一部を比較的薄い板状の導電体にすれば、加わった外力の少なくとも一部を吸収できるようになる。

接続用導電体の少なくとも一部が変形した場合、弾性限界を超えない範囲では、その変形を元に戻そうとする弾性力が生じる。このとき、第３の発明に示すように、第１接続部に対して働く力が、第１接続部の位置を変位させるために必要な外力よりも小さいと、第１接続部の位置を変位させずにすむので、電気部品の電気的特性を保持させることができる。例えば、第２接続部と第４接続部とを接続した状態で、第１接続部と第３接続部とを接続するときに、第１接続部と第３接続部とに位置ずれが生じている場合に、第３接続部の位置を第１接続部の位置に近づけた後に接続すると、接続用導電体の少なくとも一部が変形することになる。この場合、その変形を元に戻そうとする弾性力が大きくて、第１接続部に対して働く力が、第１接続部の位置を変位させるために必要な外力よりも大きくなると、前記第１接続部の位置を変位させてしまう。そのために、第３の発明に示すようにする効果は大きい。なお、接続用導電体の少なくとも一部が変形した場合に、弾性限界を超えて、その変形を元に戻そうとする弾性力が生じなくてもよい。

接続用導電体は電力の伝送経路の一部分となるように構成されるので、第４の発明では、接続用導電体は、流れる電流によって生じる発熱を許容する構造にしている。これによって、接続用導電体が上述したような効果を生じさせるとともに、電力の伝送経路としての役割を果たすことができる。接続用導電体は、例えば、銅または銅に金メッキあるいは銀メッキを施したものとすることで、導電性、耐熱性に優れ、且つ適度な硬さを有する接続用導電体を実現させることができる。また、場合によっては、銅合金等を使用してもよい。なお、大きさ、長さ、形状、材質等は、接続用導電体が用いられる状況に応じて決定すればよい。

第５の発明で言う略板形状とは、平面形状だけでなく、例えば、蛇腹形状、曲面形状、屈折形状であってもよい。すなわち、導電体の幅よりも厚さが薄い形状であればよい。そのために、接続用導電体の少なくとも一部分を略板形状の導電体にすると、例えば、円筒形状に比べて曲げやすくなる。また、曲がる方向をほぼ特定できる。よって、第１接続部または第２接続部が変位すると予想される方向を考慮して、接続用導電体の形状等を設計すれば、より効率的に接続用導電体の機能を実現させることができる。また、略板形状とすることで、断面積が大きくなって放熱性が向上する。すなわち、流れる電流によって生じる発熱を許容する構造に適している。

第６の発明では、接続用導電体は、少なくとも１つの導電体によって構成されるとしている。例えば、電気部品と固定導電体とを１つの導電体で直接取り付けることが可能な場合は、接続用導電体を１つにしてもよい。しかし、そうでない場合は、複数の導電体を組み合わせて構成したものを接続用導電体としてもよい。もちろん、電気部品と固定導電体とを１つの導電体で直接取り付けることが可能な場合であっても、複数の導電体を組み合わせて構成したものを接続用導電体としてもよい。これによって、その状況に合わせて、接続用導電体の構成を選定できるので、例えば、組み立て易くなるように設計することが可能となる。なお、複数によって構成される場合は、ロウ付け、螺子またはボルト等で固定すればよい。

第７〜９の発明のように、電気部品がコンデンサであると、コンデンサの形状が変化した場合に、電極間の距離が、コンデンサの変形によって増減することがある。そうなると静電容量が変化するので、本発明によって、電気部品の形状変化を最小限に抑えると、コンデンサの電気的特性を保持させることができる。特に、電極間の距離が短くなると、電気的特性の変化だけでなく、絶縁破壊が生じる可能性もあるので、電気部品の形状変化を最小限に抑える効果は大きい。
また、第８の発明のように、電気部品が静電容量を形成するための電極を複数有するコンデンサであると、電極の数が多くなるほど、上記問題が生じる可能性が高まるので、電気部品の形状変化を最小限に抑える効果は大きい。
また、第９の発明のように、対抗する電極の面積を変化させることができるコンデンサであると、電極の位置関係が変化するので、絶縁破壊が生じる可能性が高まるので、電気部品の形状変化を最小限に抑える効果は大きい。

真空又は大気圧よりも減圧された空間の方が、通常の大気圧の場合よりも単位距離当たりの耐電圧が大きいという特性がある。この特性を利用して、第１０の発明のように、コンデンサの大きさをできるだけ小さくする目的で、コンデンサの対向する電極の間の誘電体を真空又は大気圧よりも減圧された空間にして、通常の大気圧の場合よりも電極間距離を短くしたコンデンサがある。このようなコンデンサでは、電極間距離が短いので、変形による影響が大きく、静電容量の変化だけでなく、絶縁破壊が生じる可能性もあるので、電気部品の形状変化を最小限に抑える効果は大きい。

第１１の発明のように、電気部品がインダクタであると、インダクタの形状が変化した場合に、インダクタの長さ等が通常よりも変化することがある。そうなるとインダクタンスが変化するので、電気部品の形状変化を最小限に抑えると、インダクタの電気的特性を保持させることができる。

第１２の発明では、伝送経路によって伝送される電力は、無線周波数帯域の周波数を有する高周波電力としている。このような場合、インピーダンス変換用の電気部品の特性は、電気部品の形状変化による影響を大きく受ける。例えば、周波数が高くなるほど必要な絶縁距離が長くなる。そのために、電極間の距離が短くなると、周波数が低い場合に比べて、絶縁破壊が生じる可能性が高くなるので、電気部品の形状変化を最小限に抑える効果は大きい。また、周波数が高くなるほど、コンデンサの静電容量の変化や、インダクタのインダクタンスの変化が、電気部品のインピーダンスに大きく影響を与える。そのために、電気部品の形状変化を最小限に抑える効果は大きい。

以下、本発明の詳細を図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係るインピーダンス変換器の接続状態の一例を示す図である。この図１は、図１３の銅板１４を銅板３２に置き換え、さらに、可変コンデンサＶＣ２と銅板３２との間に銅板３１を設けたものである。また、可変コンデンサＶＣ２、銅板３１および銅板３２によってインピーダンス変換器３０が構成される。なお、銅板３１および銅板３２以外は、図１３等と同じなので、説明を諸略する。また、図２は、図１のインピーダンス変換器の一部を拡大した図であり、同図（ａ）は、可変コンデンサＶＣ２と銅板３１との接続、および銅板３１と銅板３２との接続をボルト（ナットを用いる場合も含む）で行った場合の図であり、同図（ｂ）は、可変コンデンサＶＣ２と銅板３１との接続、および銅板３１と銅板３２との接続をロウ付けで行った場合の図である。ただし、ロウの図示は省略している。なお、ボルトの代わりに螺子等を用いてもよい。また、以降の図では、図示を簡略化するために、ロウ付けの場合を示す。

銅板３１は、比較的薄い銅板を、図１に示すように、屈折形状にしたものであり、一端には可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂと接続するための接続部３１ａが設けられている。また、他端には、銅板３２の接続部３２ａと接続するための接続部３１ｂが設けられている。また、この銅板３１は、例えば、板厚０．５ｔ程度の板厚である。

銅板３２は、銅板１４と同様に、厚みのある銅板（例えば３〜５ｔ程度の板厚）である。そのために、銅板といえども比較的硬くて強固なものとなる。また、一端には銅板３１の接続部３１ｂと接続するための接続部３２ａが設けられ、他端にはインダクタＬ１および絶縁体２１と接続するための接続部３２ｂが設けられている。

なお、可変コンデンサＶＣ２は、本発明のインピーダンス変換用の電気部品の一例である。銅板３１は、本発明の接続用導電体の一例である。また、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂは、本発明の第１接続部の一例である。また、銅板３１の一端に設けられた接続部３１ａは、本発明の第２接続部の一例である。また、続銅板３１の他端に設けられた接続部３１ｂは、本発明の第３接続部の一例である。また、銅板３２は、本発明の固定導電体の一例である。また、銅板３２の一端に設けられた接続部３２ａは、本発明の第４接続部の一例である。

また、図１等で、各接続部の位置を示しているが、例えば、接続するために用いるボルトや螺子が複数ある場合等、接続部が一点ではない場合があるので、図１等では、概略的な位置を示している。

次に、本発明に係るインピーダンス変換器の機能を説明する。
（１）可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じた場合の機能：
従来のように、可変コンデンサＶＣ２が硬い銅板１４に接続されている状態では、例えば、可変コンデンサＶＣ２の熱膨張等が原因となって、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じた場合、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力の全てが、銅板１４側に吸収されないために、可変コンデンサＶＣ２を圧縮するように作用する力が生じて、可変コンデンサＶＣ２が変形する、または、可変コンデンサＶＣ２の変形度合いが大きくなる場合があった。

これに対して本発明では、図１に示すように、比較的薄く柔らかい銅板を屈折形状にした銅板３１を設けているので、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力を銅板３１に吸収させることができる。

そのために、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置変位が可能となるので、可変コンデンサＶＣ２を圧縮するように作用する力が生じて、可変コンデンサＶＣ２が変形する、または、可変コンデンサＶＣ２の変形度合いが大きくなることを防止することができる。したがって、可変コンデンサＶＣ２の電気的特性を可能な限り保持することができる。

図３は、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じた場合に、銅板３１がどのように機能するかの一例を示した図である。この図３において、同図（ａ）は、紙面に対して右向きの力が生じた場合の図であり、同図（ｂ）は、紙面に対して左向きの力が生じた場合の図であり、同図（ｃ）は、紙面に対して下向きの力が生じた場合の図であり、同図（ｄ）は、紙面に対して上向きの力が生じた場合の図である。

同３（ａ）〜（ｄ）に示すように、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じても、銅板３１が比較的薄く柔らかいために、力を吸収させることができる。すなわち、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じたことが原因となって、銅板３１の接続部３１ａに対して接続部３１ａの位置を変位させるために必要な外力以上の外力が加えられた場合は、接続部３１ａの位置を変位させることによって可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置変位を可能としている。そのために、インピーダンス変換用の電気部品の変形を最小限に抑えることができ、ひいては、インピーダンス変換用の電気部品の電気的特性を可能な限り保持することができる。例えば、同図（ａ）の場合には、可変コンデンサＶＣ２を圧縮するように作用する力が生じないように、銅板３１に力を吸収させることができる。

なお、銅板３１は、銅板のままでもよいが、金メッキあるいは銀メッキを施したものにしてもよい。これによって、導電性等が向上する。また、場合によっては、アルミニウム等の導電体を使用してもよい。

また、図２のように、銅板３１が比較的短い場合は、銅板３１が比較的薄い銅板であっても、流れる電流によって生じる発熱を許容できるが、長くなる等すると発熱を許容できない場合がある。この長さ等の限界値は、高周波電力値、周波数、負荷のインピーダンス等によって異なるために、銅板３１の大きさ、長さ、形状、材質等は、銅板３１が用いられる状況に応じて決定すればよい。

（２）銅板３２の接続部３２ａの位置を変位させようとする力が生じた場合の機能：
従来のように、可変コンデンサＶＣ２が硬い銅板１４に接続されている状態では、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させようとする力が生じたことが原因となって、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂに外力が加わった場合、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させようとする力を銅板１４で吸収し難いので、銅板１４の接続部１４ａの位置を変位させようとする力の多くが、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂに伝達されて、可変コンデンサＶＣ２が変形したり、可変コンデンサＶＣ２の変形度合いが大きくなる場合があった。

これに対して本発明では、比較的薄い銅板を屈折形状にした銅板３１を設けているので、従来の銅板１４に相当する銅板３２の接続部３２ａの位置を変位させようとする力が生じても、銅板３１に力を吸収させることができる。

そのために、可変コンデンサＶＣ２が変形したり、可変コンデンサＶＣ２の変形度合いが大きくなることを防止することができる。したがって、可変コンデンサＶＣ２の電気的特性を可能な限り保持することができる。

図４は、銅板３２の接続部３２ａの位置を変位させようとする力が生じた場合に、銅板３１がどのように機能するかの一例を示した図である。この図４において、同図（ａ）は、紙面に対して左向きの力が生じた場合の図であり、同図（ｂ）は、紙面に対して右向きの力が生じた場合の図であり、同図（ｃ）は、紙面に対して上向きの力が生じた場合の図であり、同図（ｄ）は、紙面に対して下向きの力が生じた場合の図である。

同４（ａ）〜（ｄ）に示すように、銅板３２の接続部３２ａの位置を変位させようとする力が生じても、銅板３１が比較的薄く柔らかいために、力を吸収させることができる。

すなわち、銅板３２の接続部３２ａの位置を変位させようとする力が原因となって、銅板３１の接続部３１ｂに対して接続部３１ｂの位置を変位させるために必要な外力以上の外力が加えられた場合は、接続部３１ｂの位置を変位させると共に銅板３１の接続部３１ａを介して可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂに伝達する力を接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させるために必要な外力よりも小さい力にすることによって接続部ＶＣ２ｂの位置を殆ど変位させない。そのために、インピーダンス変換用の電気部品の変形を最小限に抑えることができ、ひいては、インピーダンス変換用の電気部品の電気的特性を可能な限り保持することができる。

（３）可変コンデンサＶＣ２を取り付ける際の機能：
従来のように、可変コンデンサＶＣ２が銅板１４に接続されるような構成では、可変コンデンサＶＣ２と銅板１４とを接続する際に、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と銅板の接続部の位置とに位置ずれが生じていると、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂには位置ずれが原因となって力が加わる場合がある。

これに対して本発明では、比較的薄い銅板を屈折形状にした銅板３１を設けているので、位置ずれがあっても、その位置ずれ分を銅板３１が補正できるので、可変コンデンサＶＣ２や銅板３２に無理な力を加えることが殆どない。したがって、可変コンデンサＶＣ２の電気的特性を可能な限り保持することができる。

図５は、可変コンデンサＶＣ２と銅板３１とを接続する際に、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と銅板３１の接続部３１ａの位置とに位置ずれが生じている場合に、銅板３１がどのように機能するかの一例を示した図である。この図４において、同図（ａ）は、位置ずれの状態を示す図であり、同図（ｂ）は、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を銅板３１の接続部３１ａの位置に近づけるように力を加えて接続した場合の図であり、同図（ｃ）は、銅板３１の接続部３１ａの位置を可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置に近づけるように力を加えて接続した場合の図であり、同図（ｄ）は、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と銅板３１の接続部３１ａの位置とを近づけるように両者に力を加えて接続した場合の図である。

同図（ｂ）および同図（ｄ）に示すように、位置ずれを補正するために、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させて、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂと銅板３１の接続部３１ａとを接続した場合は、可変コンデンサＶＣ２が変形するので、可変コンデンサＶＣ２の変形を元に戻そうとする弾性力が生じる。このとき、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂには、比較的薄い銅板を屈折形状にした銅板３１を接続しているので、弾性力を妨げることが殆どない。

すなわち、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じたことが原因となって、銅板３１の接続部３１ａに対して接続部３１ａの位置を変位させるために必要な外力以上の外力が加えられた場合は、接続部３１ａの位置を変位させることによって可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置変位を可能としているので、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂが接続する前の位置に戻ることができる。そのために、インピーダンス変換用の電気部品の変形を最小限に抑えることができ、ひいては、インピーダンス変換用の電気部品の電気的特性を可能な限り保持することができる。

また、同図（ｃ）および同図（ｄ）に示すように、位置ずれを補正するために、銅板３１の接続部の位置を変位させて、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂと銅板３１の接続部３１ａとを接続した場合は、銅板３１が変形するので、弾性限界を超えない範囲では、銅板３１の変形を元に戻そうとする弾性力が生じる。可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂと銅板３１の接続部とが接続されていなければ、生じた弾性力によって銅板３１の形状は元に戻るが、両者が接続されているために、弾性力が可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させるために必要な力以上でないと元に戻ることができない。しかし、銅板３１は、比較的薄い銅板を屈折形状にしたものであるために弾性力が小さいので、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させ難く、結果として、銅板３１の形状は殆ど元に戻らない。

すなわち、銅板３１の少なくとも一部が変形して、その変形を元に戻そうとする弾性力が生じた場合、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂに対して働く力が、接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させるために必要な外力よりも小さく、接続部ＶＣ２ｂの位置を殆ど変位させない。そのために、インピーダンス変換用の電気部品の変形を最小限に抑えることができ、ひいては、インピーダンス変換用の電気部品の電気的特性を可能な限り保持することができる。

（銅板３１の他の実施形態）
上記では、銅板３１を屈折形状の銅板としたが、これに限定されるものではない。

図６は、銅板３１の他の一例を示す図である。図６において、同図（ａ）は、銅板３１を平面形状とした場合の接続例であり、同図（ｂ）は、銅板３１を曲面形状とした場合の接続例であり、同図（ｃ）は、銅板３１を蛇腹形状とした場合の接続例である。この図６に示すように、銅板３１は、略板形状の導電体であればよく、平面形状だけでなく、例えば、曲面形状、蛇腹形状であってもよい。すなわち、導電体の幅よりも厚さが薄い形状であればよい。

ただし、図６（ａ）のように平面形状であると、曲がる方向が限定されるので、特定の方向に曲がる場合に有効である。また、図６（ａ）のような場合は、銅板３１の一部及び銅板３２の一部が下方に位置して、筐体１０のベース面１０ａとの距離が短くなるので、絶縁破壊を起こさないように考慮する必要がある。絶縁破壊の面で支障があるならば、図６（ａ）とは逆に、銅板３１を上側に向けて接続する等の処置を行うか、他の形状にすればよい。なお、図６において、銅板３１および銅板３２は、複数例を示したが、便宜上、同符号とした。

図７は、銅板３１のさらに他の一例を示す図である。図７において、同図（ａ）は、銅板３１を２つの銅板３１１と銅板３１２とに分けた構成例である。すなわち、厚みのある銅板３１１（例えば３〜５ｔ程度の板厚）と、比較的薄い銅板３１２（例えば０．５ｔ程度の板厚）とで構成されている。同図（ｂ）は、同図（ａ）のように２つに分割しないが、銅板３１に厚みのある銅板部と比較的薄い銅板部とを設けた例である。この図７に示すように、銅板３１を複数に分割してもよく、１つであってもよい。要は、比較的薄い部分を設けて、その部分が変形することによって力を吸収できるようにすればよい。

（他の電気部品用の銅板）
上記では可変コンデンサＶＣ２を例にして説明したが、本発明は、可変コンデンサＶＣ１や他の電気部品にも適用できる。

例えば、可変コンデンサＶＣ１にも適用できる。この場合は、筐体１０のベース面１０ａに固定される銅板１２と可変コンデンサＶＣ１との間に、比較的薄い銅板部を有する銅板を設ければよい。もちろん、その銅板の形状によって、銅板１２の形状や取り付け位置を変更する必要がある。また、筐体１０のベース面１０ａと可変コンデンサＶＣ１との間に、比較的薄い銅板部を有する銅板を設けてもよい。この場合は、筐体１０のベース面１０ａが本発明の固定導電体の一例となる。

図８は、本発明をインダクタに適用した一例である。この図８に示すように、本発明はインダクタにも適用できる。すなわち、インダクタＬ２の接続部Ｌ２ａと銅板３４との間に、比較的薄い銅板３３を設けてもよい。

もちろん、本発明の範囲は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、銅板３１は、銅板のままでもよいが、金メッキあるいは銀メッキを施したものにしてもよい。また、場合によっては、アルミニウム等の導電体や、アルミニウム等の導電体に金メッキあるいは銀メッキを施したものを用いてもよい。

また、コンデンサの一例として、可変コンデンサＶＣ１、ＶＣ２のような構造のコンデンサを例にして説明したが、電極間の誘電体が空気になっている構造のコンデンサでもよい。また、静電容量を可変できない構造のコンデンサ（いわゆる固定コンデンサ）でもよい。

また、接続用導電体の板厚等は、用いられる条件によって最適な板厚等が異なるので、その条件に適したものを用いればよい。

図１は、本発明に係るインピーダンス変換器の接続状態の一例を示す図である。 図２は、図１のインピーダンス変換器の一部を拡大した図である。 図３は、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置を変位させようとする力が生じた場合に、銅板３１がどのように機能するかの一例を示した図である。 図４は、銅板３２の接続部３２ａの位置を変位させようとする力が生じた場合に、銅板３１がどのように機能するかの一例を示した図である。 図５は、可変コンデンサＶＣ２と銅板３１とを接続する際に、可変コンデンサＶＣ２の接続部ＶＣ２ｂの位置と銅板３１の接続部３１ａの位置とに位置ずれが生じている場合に、銅板３１がどのように機能するかの一例を示した図である。 図６は、銅板３１の他の一例を示す図である。 図７は、銅板３１のさらに他の一例を示す図である。 図８は、本発明をインダクタに適用した一例である。 図９は、インピーダンス変換器が用いられる高周波電力供給システムの一例を示す図である。 図１０は、インピーダンス整合装置３の整合回路の回路構成の一例である。 図１１は、第１の可変コンデンサＶＣ１および第２の可変コンデンサＶＣ２の電極の構造を示すイメージ図である。 図１２は、筐体内に収められた整合回路の一例の平面図である。 図１３は、可変コンデンサＶＣ２と銅板との接続状態を示す図である。 図１４は、可変コンデンサＶＣ２が変形した場合の一例のイメージ図である。 図１５は、図１４のように可変コンデンサＶＣ２が変形した場合に、可変コンデンサＶＣ２の内部にある電極が、変形に伴って傾いた場合の電極断面を示すイメージ図である。

符号の説明

１ 高周波電源装置
２ 伝送線路
３ 整合器
４ 負荷接続部
５ 負荷（プラズマ処理装置）
３１ 銅板
３１ａ 銅板３１の接続部
３１ｂ 銅板３１の接続部
３２ 銅板
３２ａ 銅板３２の接続部
３２ｂ 銅板３２の接続部
Ｌ１ インダクタ
Ｌ１ａ インダクタＬ１の接続部
Ｌ１ｂ インダクタＬ１の接続部
ＶＣ１ 第１の可変コンデンサ
ＶＣ１ａ 第１の可変コンデンサＶＣ１の接続部
ＶＣ１ｂ 第１の可変コンデンサＶＣ１の接続部
ＶＣ２ 第２の可変コンデンサ
ＶＣ２ａ 第２の可変コンデンサＶＣ２の接続部
ＶＣ２ｂ 第２の可変コンデンサＶＣ２の接続部

Claims (12)

1. 電力の伝送経路に設けられ、インピーダンス変換用の電気部品を備えたインピーダンス変換器において、
   接続部が設けられた複数の電気的端子を有し、前記複数の電気的端子の１つに設けた第１接続部と異なる箇所において少なくとも一部分が固定されたインピーダンス変換用の電気部品と、
   電力の伝送経路の一部分となる導電体であって、第２接続部を有し、且つ少なくとも一部分が固定された固定導電体と、
   第３接続部および第４接続部を有し、前記第３接続部を前記第１接続部に接続し、且つ前記第４接続部を前記第２接続部に接続することによって電力の伝送経路の一部分となるように構成した導電体であって、前記第１接続部の位置を変位させようとする力が生じたことが原因となって、前記第１接続部に接続される前記第３接続部に対して前記第３接続部の位置を変位させるために必要な外力以上の外力が加えられた場合は、前記第３接続部の位置を変位させることによって前記第１接続部の位置変位を可能とし、前記第２接続部の位置を変位させようとする力が原因となって、前記第２接続部に接続される前記第４接続部に対して前記第４接続部の位置を変位させるために必要な外力以上の外力が加えられた場合は、前記第４接続部の位置を変位させると共に前記第３接続部を介して前記第１接続部に伝達する力を前記第１接続部の位置を変位させるために必要な外力よりも小さい力にすることによって前記第１接続部の位置を殆ど変位させない機能を有する接続用導電体とを備えたインピーダンス変換器。
2. 前記接続用導電体は、前記第３接続部の位置および前記第４接続部の位置の少なくとも一方が変位した場合に、少なくとも一部が変形することを特徴とする請求項１に記載のインピーダンス変換器。
3. 前記接続用導電体は、少なくとも一部が変形して、その変形を元に戻そうとする弾性力が生じた場合、前記第１接続部に対して働く力が、前記第１接続部の位置を変位させるために必要な外力よりも小さく、前記第１接続部の位置を殆ど変位させない機能をさらに有することを特徴とする請求項２に記載のインピーダンス変換器。
4. 前記接続用導電体は、流れる電流によって生じる発熱を許容する構造であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインピーダンス変換器。
5. 前記接続用導電体の少なくとも一部分は、非平面形状を含む略板形状の導電体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインピーダンス変換器。
6. 前記接続用導電体は、少なくとも１つの導電体によって構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインピーダンス変換器。
7. 前記電気部品が、コンデンサであることを特徴とする請求項項１〜６のいずれかに記載のインピーダンス変換器。
8. 前記電気部品は、静電容量を形成するための電極を複数有し、これら複数の電極の夫々が静電容量を形成するために他の電極の少なくとも一部分と対向するように配置され、且つ対向する電極の間の誘電体が空間であり、コンデンサとしての電気的端子を有する構造のコンデンサであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のインピーダンス変換器。
9. 前記コンデンサは、対抗する電極の面積を変化させることによって静電容量を可変できる可変コンデンサであることを特徴とする請求項８に記載のインピーダンス変換器。
10. 前記コンデンサの対向する電極の間の誘電体が、真空又は大気圧よりも減圧された空間であることを特徴とする請求項８または９に記載のインピーダンス変換器。
11. 前記電気部品が、インダクタであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインピーダンス変換器。
12. 前記伝送経路によって伝送される電力は、無線周波数帯域の周波数を有する高周波電力であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のインピーダンス変換器。
    
    

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