JP4566895B2 - インピーダンス変換器 - Google Patents
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Description
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)。
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。
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。
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。
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コンデンサと、
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、
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り、且つ、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し、且つ、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り、
前記コンデンサは、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真空又は大気圧よりも減圧された空間であり、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。
また、第1の発明のように、コンデンサ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、コンデンサの形状変化を最小限に抑える効果は大きい。
また、第4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、コンデンサの形状変化を最小限に抑える効果は大きい。
(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。
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。
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。
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。
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、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。
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 (4)
- 無線周波数帯域の周波数を有する高周波電力の伝送経路に設けられ、インピーダンス変換用のコンデンサ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コンデンサと、
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、
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り、且つ、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し、且つ、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り、
前記コンデンサは、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真空又は大気圧よりも減圧された空間であり、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インピーダンス変換器。 - 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1に記載のインピーダンス変換器。
- 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又は2に記載のインピーダンス変換器。
- 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1〜3のいずれかに記載のインピーダンス変換器。
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