JP2020071928A - コネクタ付ケーブルの製造方法及びコネクタ付ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】断線を防止するコネクタ付ケーブルの製造方法及びコネクタ付ケーブルを提供する。【解決手段】ケーブルと、前記ケーブルの一端に接続されるハウジングと、前記ハウジングの挿入部に挿入されるコンタクトと、補強線と、固定部材と、を準備するステップと、前記補強線に前記コンタクトを取り付けるステップと、前記コンタクトを取り付けた前記補強線を前記ハウジングの前記挿入部に挿入するステップと、前記固定部材により前記補強線を前記ケーブルに固定するステップと、を有する、コネクタ付ケーブルの製造方法。【選択図】図６

Description

本開示は、コネクタ付ケーブルの製造方法及びコネクタ付ケーブルに関する。

基板に成膜処理等の所望の処理を施す基板処理装置が知られている。基板処理装置は、測定対象物の温度を検知する温度センサを有している。温度センサは、例えば、着脱自在のコネクタを介して接続される。例えば、基板処理装置のメンテナンスの際、コネクタは着脱される。

特許文献１には、断線が防がれるケーブル製造方法及びケーブルが開示されている。

特開２００９−３７９４５号公報

一の側面では、本開示は、断線を防止するコネクタ付ケーブルの製造方法及びコネクタ付ケーブルを提供する。

上記課題を解決するために、一の態様によれば、ケーブルと、前記ケーブルの一端に接続されるハウジングと、前記ハウジングの挿入部に挿入されるコンタクトと、補強線と、固定部材と、を準備するステップと、前記補強線に前記コンタクトを取り付けるステップと、前記コンタクトを取り付けた前記補強線を前記ハウジングの前記挿入部に挿入するステップと、前記固定部材により前記補強線を前記ケーブルに固定するステップと、を有する、コネクタ付ケーブルの製造方法が提供される。

一の側面によれば、断線を防止するコネクタ付ケーブルの製造方法及びコネクタ付ケーブルを提供することができる。

一実施形態に係るコネクタ付ケーブルが用いられる基板処理装置の一例の構成模式図。 一実施形態に係るコネクタ付ケーブルの一例の平面図。 一実施形態に係るコネクタ付ケーブルの一例の部分拡大図。 一実施形態に係るコネクタ付ケーブルの分解図。 一実施形態に係るコネクタ付ケーブルの他の一例の部分拡大図。 一実施形態に係るコネクタ付ケーブルの製造方法を説明するフローチャート。

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

＜基板処理装置＞
一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０を説明する前に、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０が用いられる装置の一例について、図１を用いて説明する。図１は、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０が用いられる基板処理装置２０１の一例の構成模式図である。

基板処理装置２０１は、ウェハＷ等の基板に所定の処理（例えば、エッチング処理、成膜処理、クリーニング処理、アッシング処理等）を施す装置である。基板処理装置２０１は、チャンバ２０２と、ウェハＷを載置する載置台２０３と、プロセスガスを供給するガス供給部２０４と、処理後のガスを排出するガス排出部２０５と、を有する。

チャンバ２０２の側壁内には、チャンバ２０２を加熱するヒータ２０６が設けられている。ヒータ２０６は、温調ユニット３００によって制御される。また、チャンバ２０２の側壁には、チャンバ２０２の温度を検出する温度センサ１００が設けられている。温度センサ１００は、コネクタ３０を有するコネクタ付ケーブル１０を介して温調ユニット３００に接続される。

温調ユニット３００は、温度センサ１００及びヒータ２０６と接続され、チャンバ２０２の温度を所望の温度に調整する装置である。温調ユニット３００は、コネクタ３０１と、測定部３０２と、演算部３０３と、ヒータ電源３０４と、ヒータ制御部３０５と、を有する。

コネクタ３０１は、コネクタ３０と接続される。コネクタ３０１とコネクタ３０とが接続されることにより、後述する温度センサ１００の白金測温抵抗体（図示せず）と測定部３０２とで回路が構成される。測定部３０２は、白金測温抵抗体と併せてブリッジ回路を構成する抵抗器（図示せず）と、ブリッジ回路の一方の対角に電力を供給する測定用電源（図示せず）と、ブリッジ回路の他方の対角の電圧を測定する電圧測定部（図示せず）と、を有する。演算部３０３は、電圧測定部で測定された電圧及び既知の抵抗器の抵抗値に基づいて、白金測温抵抗体の抵抗値を算出する。更に、演算部３０３は、白金測温抵抗体の抵抗値に基づいて、白金測温抵抗体の温度（即ち、温度センサ１００で検出されるチャンバ２０２の温度）を算出する。なお、演算部３０３は、測定部３０２の電圧測定部で測定された電圧から白金測温抵抗体の温度を直接算出してもよい。

ヒータ電源３０４は、ヒータ２０６に電力を供給するための電源である。ヒータ制御部３０５は、演算部３０３で算出した白金測温抵抗体の温度に基づいて、チャンバ２０２の温度（白金測温抵抗体の温度）が所定の温度に近づくようにヒータ電源３０４からヒータ２０６に供給される電力を制御する。例えば、ヒータ電源３０４とヒータ２０６の間には、リレー（図示せず）を有している。ヒータ制御部３０５は、温度センサ１００の検出温度（演算部３０３で算出した白金測温抵抗体の温度）に基づいて、チャンバ２０２の温度が所定の目標温度に近づくように、リレーに制御信号を出力する。リレーは、ヒータ制御部３０５の制御信号に基づいて、ヒータ電源３０４からヒータ２０６への電力供給を制御する。例えば、ヒータ制御部３０５は、目標温度と検出温度の差に応じて、制御信号のデューティ比を変更してヒータ電源３０４からヒータ２０６に供給する電力を制御してもよい。ヒータ電源３０４からヒータ２０６へ電力供給されることにより、チャンバ２０２は加熱される。

＜コネクタ付ケーブル＞
次に、図２から図４を用いて、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０についてさらに説明する。図２は、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０の一例の平面図である。図３は、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０の一例のコネクタ３０部分の部分拡大図である。図４は、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０の一例のコネクタ３０部分の分解図である。なお、図３においては、熱収縮チューブ６０を破線で示し、その内部が見通せるように図示している。

図２に示すように、コネクタ付ケーブル１０は、ケーブル２０の一端にコネクタ３０が設けられている。また、ケーブル２０の他端には、温度センサ１００が接続されている。

温度センサ１００は、例えば白金測温抵抗体式の温度センサである。白金測温抵抗体は、温度変化によって電気抵抗値が変化する。温度センサ１００は、白金測温抵抗体の電気抵抗値を検出することにより、温度を測定することができる。なお、測温抵抗体は、白金に限られるものではなく、他の金属、金属酸化物等であってもよい。

温度センサ１００は、内部に白金測温抵抗体を有する保護管１０１と、内部に端子台（図示せず）を有する筐体１０２と、を有している。白金測温抵抗体は、内部導線（図示せず）を介して、端子台と接続される。外部導線であるケーブル２０の他端は、筐体１０２の取付穴１０３から筐体１０２内に挿入され、端子台に接続される。

図３に示すように、ケーブル２０は、例えば、３心のケーブルである。ケーブル２０は、絶縁被覆されたリード線２１〜２３と、リード線２１〜２３をさらに被覆する外被被覆２４と、を有している。ケーブル２０の一端側において、外被被覆２４が剥かれており、リード線２１〜２３が露出する。外被被覆２４の端部を覆うように、熱収縮チューブ２５で保護されている。また、リード線２１〜２３の先端側は、絶縁被覆が剥かれており、心線が露出する。

図４に示すように、コネクタ３０は、リード線２１〜２３及び後述する補強線４０が取り付けられるコンタクト３１〜３５と、コンタクト３１〜３５を挿入するハウジング３６と、を有している。

リード線２１にコンタクト３１が取り付けられる。リード線２２にコンタクト３２が取り付けられる。リード線２３にコンタクト３３が取り付けられる。後述する補強線４０の一端にコンタクト３４が取り付けられる。後述する補強線４０の他端にコンタクト３５が取り付けられる。

コンタクト３１は、金属で一体形成される。コンタクト３１は、インシュレーションバレル３１ａと、ワイヤバレル３１ｂと、接点部３１ｃと、ランス（図示せず）と、を有している。インシュレーションバレル３１ａは、リード線２１の絶縁被膜を圧着（加締め）して固定する。ワイヤバレル３１ｂは、リード線２１の心線を圧着（加締め）して固定する。接点部３１ｃは、ワイヤバレル３１ｂと導通する。また、接点部３１ｃは、コネクタ３０の嵌合相手であるコネクタ３０１（図１参照）の端子（図示せず）と接触することにより電気的接続を行う。ランスは、ハウジング３６からコンタクト３１が抜けないように係止する。また、コンタクト３２〜３５は、コンタクト３１と同様の構成を有しており、重複する説明は省略する。

ハウジング３６は、ポリプロピレン、ナイロン等の樹脂で形成されている。ハウジング３６は、コンタクト３１〜３５をそれぞれ挿入する挿入部を有している。図３及び図４に示す例では、ハウジング３６は、一列に配置された５つの挿入部を有している。例えば、ハウジング３６の両外側の挿入部には、コンタクト３４，３５が挿入される。また、コンタクト３１〜３３は、コンタクト３４，３５が挿入された挿入部よりも内側の挿入部に挿入される。

補強線４０の一端は、コンタクト３４に圧着固定される。補強線４０の他端は、コンタクト３５に圧着固定される。補強線４０は、リード線２１〜２３よりも丈夫な線材、換言すれば、リード線２１〜２３よりも断線耐性が高い、断線し難い線材を用いるのが好ましい。例えば、補強線４０は、リード線２１〜２３よりも太径のリード線を用いることができる。また、補強線４０は、リード線２１〜２３の絶縁被膜よりも丈夫な絶縁被膜を有するリード線を用いることができる。また、補強線４０は、リード線２１〜２３の心線よりも丈夫な心線を有するリード線を用いることができる。また、補強線４０は、絶縁被覆されたリード線に限られるものではなく、金属線や樹脂線であってもよく、材質は限定されない。

補強線４０は、長手方向の中央で折り曲げられており、結束バンド５０によってケーブル２０（より好ましくは、外被被覆２４の部分）と固定される。

ここで、図３に示すように、リード線２１〜２３は余長を持たせている。換言すれば、リード線２１〜２３の長さは補強線４０の長さよりも長くなっている。このため、コンタクト３１〜３５をハウジング３６に挿入し、補強線４０が張られた状態において、リード線２１〜２３に余裕を持たせている。換言すれば、ハウジング３６からケーブル２０を引っ張る方向に力を加えた場合、補強線４０が張られた状態となり、リード線２１〜２３は撓みを有している。

結束バンド５０は、折り曲げられた補強線４０をケーブル２０に固定する。例えば、結束バンド５０は、歯が形成されたバンド部と、バンド部の長手方向の一端に形成されたヘッド部と、を有している。ヘッド部には、バンド部を挿通するための穴部が形成され、穴部内にはバンド部の歯と係止する爪が形成されている。結束バンド５０は、バンド部の長手方向の他端をヘッド部の穴に挿通することにより、対象を結束する。また、バンド部の歯とヘッド部の爪が係止することにより、結束バンド５０よる結束が緩むことを防止する。なお、結束バンド５０は、横ずれし難い構造を有していることが好ましい。なお、結束バンド５０は、補強線４０をケーブル２０に固定する固定部材の一例であり、他の固定部材によって補強線４０をケーブル２０に固定してもよい。

熱収縮チューブ６０は、ハウジング３６の後部からケーブル２０にかけて覆うように設けられている。即ち、熱収縮チューブ６０は、リード線２１〜２３、補強線４０、結束バンド５０が外部に露出しないように設けられる。これにより、リード線２１〜２３を保護するとともに、意匠性を向上させる。なお、熱収縮チューブ６０を設けることでコネクタ付ケーブル１０の屈曲性が低下するため、屈曲性を確保する目的で熱収縮チューブ６０を設けない構成としてもよい。なお、熱収縮チューブ６０は、リード線２１〜２３、補強線４０、結束バンド５０が全体もしくは部分的に外部に露出するように設けてもよい。

図５は、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０の他の一例のコネクタ３０部分の部分拡大図である。図５に示すコネクタ３０は、図３に示すコネクタ３０と比較して、熱収縮チューブ６０Ａの構成が異なっている。その他の構成は、同様であり、重複する説明を省略する。

熱収縮チューブ６０Ａは、補強線４０とケーブル２０を束ねる。ここで、ハウジング３６の後部から熱収縮チューブ６０Ａまでの間で、リード線２１〜２３、補強線４０が外部に露出する。これにより、コネクタ付ケーブル１０を容易に屈曲させることができ、例えば、コネクタ３０をコネクタ３０１に取り付ける際の取り回しが容易となる。

また、結束バンド５０が外部に露出する。このため、熱収縮チューブ６０Ａを収縮させた際、補強線４０とケーブル２０との密着性が向上する。これにより、補強線４０が引っ張られた際に、結束バンド５０が横ずれすることを低減することができる。また、結束バンド５０を覆う場合と比較して、小径の熱収縮チューブを用いることができる。

＜コネクタ付ケーブルの製造方法＞
次に、図６を用いて、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０の製造方法について説明する。図６は、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０の製造方法を説明するフローチャートである。

ステップＳ１において、作業者は、ケーブル２０と、ケーブル２０の一端に接続されるハウジング３６と、補強線４０と、コンタクト３４，３５と、結束バンド５０と、を準備する。なお、ケーブル２０の一端にハウジング３６が接続されていてもよい。ハウジング３６に接続されたケーブル２０の準備について説明する。作業者は、ケーブル２０の一端側の外被被覆２４を剥す。また、作業者は、熱収縮チューブ２５を加熱して収縮させ、外被被覆２４の端部を覆う。また、作業者は、露出したリード線２１〜２３の先端側の絶縁被膜を剥す。また、作業者は、リード線２１〜２３にコンタクト３１〜３３をそれぞれ取り付ける（圧着する）。そして、作業者は、コンタクト３１〜３３を、ハウジング３６の挿入部にそれぞれ挿入する。これにより、ハウジング３６に接続されたケーブル２０の準備が完了する。

ステップＳ２において、作業者は、補強線４０にコンタクト３４，３５を取り付ける（圧着する）。例えば、補強線４０の一端にコンタクト３４を取り付け、補強線４０の他端にコンタクト３５を取り付ける。

ステップＳ３において、作業者は、コンタクト３４，３５を取り付けた補強線４０をハウジング３６の挿入部に挿入する。

ステップＳ４において、作業者は、結束バンド５０により補強線４０をケーブル２０に固定する。この際、結束バンド５０を固定する位置は、リード線２１〜２３が余長を有するような位置で固定する。即ち、補強線４０が張った状態で、リード線２１〜２３が撓みを有するような位置で固定する。なお、結束バンド５０による結束後、余分なバンド部は切断してもよい。その後、作業者は、熱収縮チューブ６０を加熱して収縮させ、リード線２１〜２３、補強線４０、結束バンド５０を覆う。

以上、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０によれば、リード線２１〜２３の断線を防止することができる。即ち、コンタクト３１〜３５とハウジング３６との間はランス（図示せず）によって係止されている。このため、例えばハウジング３６からケーブル２０を引っ張る方向に力を加えた場合、コンタクト３１〜３３とリード線２１〜２３との間にストレスがかかり、断線するおそれがある。これに対し、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０によれば、リード線２１〜２３よりも先に補強線４０が張られた状態となり、リード線２１〜２３は撓みを有している。これにより、コンタクト３１〜３３とリード線２１〜２３との間にストレスがかかるのを防止して、リード線２１〜２３の断線を防止することができる。なお、コンタクト３４，３５のインシュレーションバレルと補強線４０との物理的な接続が維持されていればよく、補強線４０の心線は断線したとしても、リード線２１〜２３の断線を防止することができる。

ところで、断線を防止するためにリード線２１〜２３の径を太くすると、ケーブル２０の径も太くなる。ケーブル２０の径が太くなると、温度センサ１００の取付穴１０３の穴径と合わなくなり、温度センサ１００の変更、チャンバ２０２に設けられた温度センサ１００の取付部の設計変更等が必要となるおそれがある。

これに対し、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０によれば、ケーブル２０の径を維持することができるので、温度センサ１００の設計変更等を不要とすることができる。

また、補強線４０をコンタクト３４，３５に圧着するツールは、リード線２１〜２３をコンタクト３１〜３３に圧着するツールを用いることができるので、追加のツールを不要とすることができる。また、結束バンド５０はツールレスで結束することができる。このため、追加のツールを準備しなくても一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０を製造することができる。

以上、コネクタ付ケーブル１０の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

図３及び図４に示す例においては、３導線式の温度センサ１００の場合を例に図示しているが、これに限られるものではなく、２導線式の温度センサであってもよく、４導線式の温度センサであってもよい。即ち、コネクタ付ケーブル１０のケーブル２０は、リード線２１〜２３を有する３心ケーブルであるものとして説明したが、これに限られるものではなく、単心であってもよく、２心であってもよく、４心以上であってもよい。また、ケーブル２０は、リード線２１〜２３を外被被覆２４で被覆するものとして説明したが、これに限られるものではなく、外被被覆２４で被覆されていないバラ線であってもよい。

また、ハウジング３６は、一列に配置された挿入部を有しているものとして説明したが、これに限られるものではなく、挿入部が行列配置されていてもよい。この場合、補強線４０と接続されたコンタクト３４，３５は、行列配置された挿入部の対角の位置に挿入することが好ましい。

また、補強線４０と接続されたコンタクト３４，３５は、ハウジング３６の両外側の挿入部に挿入されるものとして説明したが、これに限られるものではなく、リード線２１〜２３のコンタクト３１〜３３の間に挿入されていてもよい。例えば、リード線２１〜２３の余長を確保することにより、リード線２１〜２３よりも先に補強線４０にストレスがかかるような構成としてもよい。

また、補強線４０に対してリード線２１〜２３は余長を有するものとして説明したが、これに限られるものではなく、余長がなくてもよい。このような構成においても、リード線２１〜２３と補強線４０とでストレスを分散することができるので、リード線２１〜２３の断線を低減することができる。

また、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０は、ケーブル２０の他端に温度センサ１００が接続されるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、ケーブル２０の他端側に、他のセンサが接続されていてもよく、コネクタが設けられていてもよい。

補強線４０は、両端にコンタクト３４，３５を取り付け、略中央で結束バンド５０によりケーブル２０に固定するものとして説明したが、これに限られるものではない。コンタクト３４に取り付けられた第１の補強線及びコンタクト３５に取り付けられた第２の補強線を、結束バンド５０によりケーブル２０に固定するもようにしてもよい。

また、一実施形態に係るコネクタ付ケーブル１０の製造方法は、補強線４０のコンタクト３４，３５をハウジング３６の挿入部に挿入した後に、結束バンド５０により補強線４０をケーブル２０に固定するものとして説明したが、これに限られるものではない。結束バンド５０により補強線４０をケーブル２０に固定した後に、補強線４０のコンタクト３４，３５をハウジング３６の挿入部に挿入してもよい。

また、補強線４０にコンタクト３４，３５を取り付けるタイミングは、補強線４０のコンタクト３４，３５をハウジング３６の挿入部に挿入するよりも前であればよく、結束バンド５０により補強線４０をケーブル２０に固定する前であってもよく、固定した後でもよい。

また、リード線２１〜２３のコンタクト３１〜３３を取り付けるタイミングや、コンタクト３１〜３３をハウジング３６の挿入部に挿入するタイミングは、前述にタイミングに限られるものではない。

１０ コネクタ付ケーブル
２０ ケーブル
２１〜２３ リード線
２４ 外被被覆
２５ 熱収縮チューブ
３０ コネクタ
３１〜３５ コンタクト
３１ａ インシュレーションバレル
３１ｂ ワイヤバレル
３１ｃ 接点部
４０ 補強線
５０ 結束バンド（固定部材）
６０ 熱収縮チューブ
１００ 温度センサ
１０１ 保護管
１０２ 筐体
１０３ 取付穴

Claims (7)

1. ケーブルと、前記ケーブルの一端に接続されるハウジングと、前記ハウジングの挿入部に挿入されるコンタクトと、補強線と、固定部材と、を準備するステップと、
   前記補強線に前記コンタクトを取り付けるステップと、
   前記コンタクトを取り付けた前記補強線を前記ハウジングの前記挿入部に挿入するステップと、
   前記固定部材により前記補強線を前記ケーブルに固定するステップと、を有する、コネクタ付ケーブルの製造方法。
2. ケーブルと、
   前記ケーブルの一端に接続されるハウジングと、
   補強線と、
   前記補強線と接続され、前記ハウジングの挿入部に挿入されるコンタクトと、
   前記補強線と前記ケーブルとを固定する固定部材と、を備えるコネクタ付ケーブル。
3. 前記ハウジングは、樹脂で形成される、
   請求項２に記載のコネクタ付ケーブル。
4. 前記ケーブルは、前記補強線よりも余長を有する、
   請求項２または請求項３に記載のコネクタ付ケーブル。
5. 前記補強線の両端に前記コンタクトが接続される、
   請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のコネクタ付ケーブル。
6. 前記コンタクトは、前記ハウジングに形成された複数の前記挿入部のうち、前記ケーブルと接続されるコンタクトよりも外側の前記挿入部に挿入される、
   請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のコネクタ付ケーブル。
7. 前記ケーブルは、絶縁被覆されたリード線を有し、
   前記補強線は、前記リード線よりも高い断線耐性を有する、
   請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載のコネクタ付ケーブル。

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