KR102492839B1 - 관절형 직접-마운팅 인덕터 및 연관된 시스템들 및 방법들 - Google Patents

관절형 직접-마운팅 인덕터 및 연관된 시스템들 및 방법들 Download PDF

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Abstract

코일 부분이 형성된다. 제 1 관절 부분이 코일 부분으로부터 연장한다. 제 1 마운팅 구조체가 제 1 관절 부분으로부터 연장한다. 제 1 마운팅 구조체는 제 1 전기적 컴포넌트의 말단부와 콘택트하여 마운팅하도록 구성된 제 1 마운팅 영역을 포함한다. 제 1 관절 부분 및 제 1 마운팅 구조체는 코일 부분으로부터 발산하는 강한 전자기장 외부 위치에 제 1 마운팅 영역을 포지셔닝하도록 구성된다. 제 2 관절 부분이 코일 부분으로부터 연장한다. 제 2 마운팅 구조체가 제 2 관절 부분으로부터 연장한다. 제 2 마운팅 구조체는 제 2 전기적 컴포넌트의 말단부와 콘택트하여 마운팅하도록 구성된 제 2 마운팅 영역을 포함한다. 제 2 관절 부분 및 제 2 마운팅 구조체는 코일 부분으로부터 발산하는 강한 전자기장 외부 위치에 제 2 마운팅 영역을 포지셔닝하도록 구성된다.

Description

관절형 직접-마운팅 인덕터 및 연관된 시스템들 및 방법들{ARTICULATED DIRECT-MOUNT INDUCTOR AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS}
본 발명은 반도체 디바이스 제조에 관한 것이다.
다양한 반도체 제조 프로세스들에서, 플라즈마를 생성하고 그리고/또는 바이어스 전압을 생성하고 그리고/또는 일부 다른 목표된 효과를 생성하도록 RF 전력이 프로세싱 챔버로 송신된다. RF 전력은 RF 전력 공급부에 의해 생성되고 프로세싱 챔버로의 루트에서 임피던스 매칭 시스템을 통해 송신된다. 일반적으로 말하면, 임피던스 매칭 시스템은 RF 전력이 용인되지 않는 RF (radiofrequency) 신호 반사 및/또는 손실 없이 프로세싱 챔버 내 부하로 충분히 송신되도록, RF 전력 공급부에서 본 부하 임피던스가 RF 전력 공급부가 설계되는 부하 임피던스에 충분 가깝다는 것을 보장하도록 구성된다. 임피던스 매칭 시스템을 통한 RF 전력의 송신은 열적으로 유도된 대미지를 방지하기 위해 처리되어야 하는 임피던스 매칭 시스템 내 컴포넌트들의 가열을 유발할 수 있다. 이러한 맥락에서 본 발명이 발생한다.
일 예시적인 실시예에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (articulated direct-mount inductor) 가 기재된다. 관절형 직접-마운팅 인덕터는 전기적으로 도전성 재료의 코일 부분을 포함한다. 관절형 직접-마운팅 인덕터는 또한 코일 부분으로부터 연장하는 전기적으로 도전성 재료의 제 1 관절 부분을 포함한다. 관절형 직접-마운팅 인덕터는 또한 제 1 관절 부분으로부터 연장하는 전기적으로 도전성 재료의 제 1 마운팅 구조체를 포함한다. 제 1 마운팅 구조체는 제 1 전기적 컴포넌트의 말단부와 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 마운팅하도록 구성된 제 1 마운팅 영역을 포함한다. 제 1 관절 부분 및 제 1 마운팅 구조체는 RF (radiofrequency) 전력이 관절형 직접-마운팅 인덕터를 통해 송신될 때, 코일 부분으로부터 방출되는 강 전자기장 외부 위치에 제 1 마운팅 영역을 포지셔닝하도록 집합적으로 구성된다. 관절형 직접-마운팅 인덕터는 또한 코일 부분으로부터 연장하는 전기적으로 도전성 재료의 제 2 관절 부분을 포함한다. 관절형 직접-마운팅 인덕터는 또한 제 2 관절 부분으로부터 연장하는 전기적으로 도전성 재료의 제 2 마운팅 구조체를 포함한다. 제 2 마운팅 구조체는 제 2 전기적 컴포넌트의 말단부와 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 마운팅하도록 구성된 제 2 마운팅 영역을 포함한다. 제 2 관절 부분 및 제 2 마운팅 구조체는 RF 전력이 관절형 직접-마운팅 인덕터를 통해 송신될 때, 코일 부분으로부터 방출되는 강 전자기장 외부 위치에 제 2 마운팅 영역을 포지셔닝하도록 집합적으로 구성된다.
일 예시적인 실시예에서, 임피던스 매칭 시스템을 구성하는 방법이 기재된다. 방법은 RF 전력이 관절형 직접-마운팅 인덕터를 통해 송신될 때 관절형 직접-마운팅 인덕터의 코일 부분으로부터 방출되는 강 전자기장 외부의 각각의 위치들에서 적어도 2 개의 전기적 컴포넌트들에 직접 연결하도록 구성된 관절형 직접-마운팅 인덕터를 제공하는 단계를 포함한다. 관절형 직접-마운팅 인덕터는 코일 부분으로부터 제 1 마운팅 부분으로 연장하는 제 1 관절 부분을 포함한다. 관절형 직접-마운팅 인덕터는 또한 코일 부분으로부터 제 2 마운팅 구조체로 연장하는 제 2 관절 부분을 포함한다. 방법은 또한 관절형 직접-마운팅 인덕터를 적어도 2 개의 전기적 컴포넌트들에 직접적으로 연결하는 단계를 포함한다.
일 예시적인 실시예에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터를 제작하기 위한 방법이 기재된다. 방법은 관절형 직접-마운팅 인덕터 전체를 전기적으로 도전성 재료의 평면형 시트 상에 평면 형태로 레이아웃하는 (laying out) 단계를 포함한다. 평면 형태의 관절형 직접-마운팅 인덕터는 직사각형-성형된 영역을 포함하고, 그리고 제 1 마운팅 구조체 영역이 직사각형-성형된 영역의 제 1 단부에 위치되고, 그리고 제 2 마운팅 구조체 영역이 직사각형-성형된 영역의 제 2 단부에 위치된다. 방법은 또한 전기적으로 도전성 재료의 평면형 시트로부터 평면 형태의 관절형 직접-마운팅 인덕터 전체를 커팅하는 (cutting out) 단계를 포함한다. 방법은 또한 평면 형태의 관절형 직접-마운팅 인덕터의 직사각형-성형된 영역의 일부를 나선-형상 코일 부분을 형성하도록 코어 형성 구조체 주변에 랩핑하는 (wrapping) 단계를 포함한다. 방법은 또한 나선-형상 코일 부분으로부터 코어 형성 구조체를 제거하는 단계를 포함한다. 방법은 또한 제 1 관절 부분을 형성하도록 나선-형상 코일 부분과 제 1 마운팅 구조체 영역 사이에서 평면 형태의 관절형 직접-마운팅 인덕터의 일부를 벤딩시키는 단계를 포함한다. 방법은 또한 제 2 관절 부분을 형성하도록 나선-형상 코일 부분과 제 2 마운팅 구조체 영역 사이에서 평면 형태의 관절형 직접-마운팅 인덕터의 일부를 벤딩시키는 단계를 포함한다. 제 1 관절 부분 및 제 2 관절 부분은 관절형 직접-마운팅 인덕터가 직접적으로 인터페이싱하는 전기적 컴포넌트들에 제 1 마운팅 구조체 및 제 2 마운팅 구조체의 연결을 각각 인에이블하도록 형성된다.
본 발명의 다른 양태들 장점들은 본 발명을 예로서 예시하는 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 상세한 기술로부터 보다 자명해질 것이다.
도 1a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, CCP 프로세싱 챔버의 예시적인 수직 단면도를 도시한다.
도 1b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, ICP 프로세싱 챔버의 예시적인 수직 단면도를 도시한다.
도 1c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 예시적인 임피던스 매칭 시스템의 구성을 도시한다.
도 1d는 RF 신호 공급부 입력 말단부를 포함하는 가변 커패시터들 및 인덕터 영역의 예시적인 구성을 도시한다.
도 1e는 연결 스트랩을 통해 종래의 인덕터의 제 1 단부에서 가변 커패시터의 제 2 말단부와 제 1 연결 영역 사이의 기계적/전기적 연결부의 보다 정밀한 도면을 도시한다.
도 1f는 연결 스트랩을 통한 종래의 인덕터의 제 2 연결 영역과 가변 커패시터의 제 1 말단부 및 가변 커패시터의 제 1 말단부 각각 사이의 기계적/전기적 연결부의 보다 정밀한 도면을 도시한다.
도 1g는 종래의 인덕터의 등각도를 도시한다.
도 1h는 종래의 인덕터를 형성하기 위해 코일 내로 감기기 전에 실질적으로 직사각형-성형된 전기적으로 도전성 재료의 구성을 도시한다.
도 1i는 종래의 인덕터를 통한 RF 신호(들)의 송신에 의해 생성된 강 전자기장을 도시하는 선들과 함께 종래의 인덕터를 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 고 전자기장 내에 위치된 패스너들 (fasteners) 과 연관된 과열 (overheating) 이슈들을 해결하도록 구성된 관절형 직접-마운팅 인덕터의 등각도를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 관절형 직접-마운팅 인덕터의 상면도를 도시한다.
도 2c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 관절형 직접-마운팅 인덕터의 측면도를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 4 개의 가변 커패시터들에 연결된 도 2a의 예시적인 관절형 직접-마운팅 인덕터를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 마운팅 영역을 드러내기 위해 가변 커패시터 및 대응하는 제어 모터 및 연관된 기계적 링크가 제거된 도 3a의 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 3 개의 가변 커패시터들에 연결하도록 구성된 관절형 직접-마운팅 인덕터의 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 2 개의 가변 커패시터들을 연결하도록 구성된 관절형 직접-마운팅 인덕터의 또 다른 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 매칭 시스템을 구성하기 위한 방법의 플로우차트를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 관절형 직접-마운팅 인덕터를 제작하기 위한 방법의 플로우차트를 도시한다.
이하의 기술에서, 다수의 구체적인 상세들이 본 발명의 전체적인 이해를 제공하도록 언급된다. 그러나, 본 발명이 이들 구체적인 상세들 중 일부 또는 전부 없이도 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지의 프로세스 동작들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.
반도체 산업계에서, 반도체 기판들은 CCP (capacitively coupled plasma) 프로세싱 챔버 및 ICP (inductively coupled plasma) 프로세싱 챔버들과 같은, 다양한 타입들의 플라즈마 챔버들의 제조 동작들을 겪을 수 있다. 도 1a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, CCP 프로세싱 챔버 (101) 의 예시적인 수직 단면도를 도시한다. CCP 프로세싱 챔버 (101) 는 제어된 방식으로 기판 (105) 에 대한 변화에 영향을 주기 위한 플라즈마 (123) 가 기판 (105) 에 노출하여 내부에 생성되는 프로세싱 볼륨을 규정한다. 다양한 제조 프로세스들에서, 기판 (105) 에 대한 변화는 기판 (105) 상의 재료 또는 표면 상태의 변화일 수 있다. 예를 들어, 다양한 제조 프로세스들에서, 기판 (105) 에 대한 변화는 기판 (105) 으로부터 재료의 에칭, 기판 (105) 상에 재료의 증착, 또는 기판 (105) 상에 존재하는 재료의 개질 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 기판 (105) 은 제조 절차를 겪는 반도체 웨이퍼이다. 그러나, 다양한 실시예들에서, 기판 (105) 은 플라즈마-기반 제조 프로세스를 겪는 본질적으로 임의의 타입의 기판일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 본 명세서에 사용된 바와 같은 용어 기판은 사파이어, GaN, GaAs 또는 SiC, 또는 다른 기판 재료들로 형성된 기판들을 지칭할 수 있고, 유리 패널들/기판들, 금속 포일들, 금속 시트들, 폴리머 재료들, 등을 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예들에서, 본 명세서에 지칭되는 바와 같이, 기판 (105) 은 형태, 형상 및/또는 사이즈가 가변할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 본 명세서에 지칭된 기판 (105) 은 200 ㎜ (밀리미터) 반도체 웨이퍼, 300 ㎜ 반도체 웨이퍼, 또는 450 ㎜ 반도체 웨이퍼에 대응할 수도 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 본 명세서에 지칭된 기판 (105) 은, 다른 형상들 중에서 플랫 패널 디스플레이, 등을 위한 직사각형 기판과 같이 비원형 기판에 대응할 수도 있다.
다양한 실시예들에서, CCP 프로세싱 챔버 (101) 는 기판 (105) 상의 재료 또는 표면 상태의 변화에 영향을 주기 위해, 프로세싱 볼륨 내로 하나 이상의 프로세스 가스들을 흘림으로써, 그리고 기판 (105) 에 노출하여 플라즈마 (123) 로 하나 이상의 프로세스 가스들을 변환하도록 하나 이상의 프로세스 가스들에 RF 전력을 인가함으로써 동작한다. CCP 프로세싱 챔버 (101) 는 프로세싱 동작들 동안 상부에 기판 (105) 이 포지셔닝되고 지지되는, 기판 지지 구조체 (103) 를 포함한다. 일부 실시예들에서, 플라즈마 (123) 를 생성하도록 프로세싱 볼륨을 통해 전극 (107) 으로부터 RF 전력의 송신을 제공하도록 전극 (107) 이 기판 지지 구조체 (103) 내에 배치된다. 전극 (107) 은 하나 이상의 임피던스 매칭 시스템(들) (113) 에 의해 하나 이상의 RF 신호 생성기(들) (111) 에 연결되는, RF 전력 공급부 구조체 (109) 를 통해 RF 전력을 수용하도록 연결된다. 매칭 시스템(들) (113) 은 RF 전력 공급부 구조체 (109) 에서 RF 신호 생성기(들) (111) 에서 본 임피던스가 RF 신호 생성기(들) (111) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호들이 효율적인 방식으로, 즉, 용인되지 않는 반사 없이, 프로세싱 볼륨 내로 송신되도록 RF 신호 생성기(들) (111) 가 동작하게 설계되는 부하 임피던스에 충분히 가깝다는 것을 보장하도록 구성된 커패시터들 및 인덕터들의 배열을 포함한다.
또한, 일부 실시예들에서, 상부 전극 (115) 이 또한 제공될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상부 전극 (115) 은 전기적으로 접지 전극을 제공할 수 있고 또는 프로세싱 볼륨 내로 RF 전력을 송신하도록 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부 전극 (115) 은 하나 이상의 임피던스 매칭 시스템(들) (119) 에 의해 하나 이상의 RF 신호 생성기(들) (121) 에 연결되는 RF 전력 공급부 구조체 (117) 를 통해 RF 전력을 수용하도록 연결된다. 매칭 시스템(들) (119) 은 RF 전력 공급부 구조체 (117) 에서 RF 신호 생성기(들) (121) 에서 본 임피던스가 RF 신호 생성기(들) (121) 에 의해 생성되고 송신된 RF 신호들이 효율적인 방식으로, 즉, 용인되지 않는 반사 없이, 프로세싱 볼륨 내로 송신되도록 RF 신호 생성기(들) (121) 가 동작하게 설계되는 부하 임피던스에 충분히 가깝다는 것을 보장하도록 구성된 커패시터들 및 인덕터들의 배열을 포함한다.
도 1b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, ICP 프로세싱 챔버 (151) 의 예시적인 수직 단면도를 도시한다. ICP 프로세싱 챔버는 또한 TCP (transformer coupled plasma) 프로세싱 챔버로 지칭될 수 있다. 본 명세서에서 논의의 용이함을 위해, ICP 프로세싱 챔버는 ICP 프로세싱 챔버 및 TCP 프로세싱 챔버 모두를 지칭하도록 사용될 것이다. ICP 프로세싱 챔버 (151) 는 제어된 방식으로 기판 (105) 에 대한 변화에 영향을 주기 위한 플라즈마 (123) 가 기판 (105) 에 노출하여 내부에 생성되는 프로세싱 볼륨을 규정한다. 다양한 제조 프로세스들에서, 기판 (105) 에 대한 변화는 기판 (105) 상의 재료 또는 표면 상태의 변화일 수 있다. 예를 들어, 다양한 제조 프로세스들에서, 기판 (105) 에 대한 변화는 기판 (105) 으로부터 재료의 에칭, 기판 (105) 상에 재료의 증착, 또는 기판 (105) 상에 존재하는 재료의 개질 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
ICP 프로세싱 챔버 (150) 는 내부에서 RF 신호들이 ICP 프로세싱 챔버 (151) 외부에 배치된 코일 (155) 로부터 ICP 프로세싱 챔버 (151) 내에서 플라즈마 (123) 를 생성하도록 ICP 프로세싱 챔버 (151) 내의 프로세스 가스에 송신되는 임의의 타입의 ICP 프로세싱 챔버일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 상부 윈도우 구조체 (153) 는 상부 윈도우 구조체 (153) 를 통해 코일 (155) 로부터 그리고 ICP 프로세싱 챔버 (151) 의 프로세싱 볼륨 내로 RF 신호들의 송신을 허용하도록 제공된다. ICP 프로세싱 챔버 (150) 는 기판 (105) 상의 재료 또는 표면 상태의 변화에 영향을 주기 위해, 프로세싱 볼륨 내로 하나 이상의 프로세스 가스들을 흘림으로써, 그리고 기판 (105) 에 노출하여 플라즈마 (123) 로 하나 이상의 프로세스 가스들을 변환하도록 코일 (155) 로부터 하나 이상의 프로세스 가스들에 RF 전력을 인가함으로써 동작한다. 코일 (155) 은 상부 윈도우 구조체 (153) 위에 배치된다. 도 1b의 예에서, 코일 (155) 은 방사상 코일 어셈블리와 같이 형성되고, 코일 (155) 의 음영된 부분들은 도면의 페이지 내로 돌아 들어가고 (turning into) 코일 (155) 의 음영되지 않은 부분들은 도면의 페이지로부터 돌아 나온다 (turning out). 그러나, 다른 실시예들에서, 코일 (155) 은 상부 윈도우 구조체 (153) 를 통해 그리고 플라즈마 프로세싱 볼륨 내로 RF 전력을 송신하는데 적합한 본질적으로 임의의 구성일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들에서, 코일 (155) 은 상부 윈도우 구조체 (153) 를 통한 프로세싱 볼륨 내로 RF 신호들의 필수적인 송신을 제공하기 위해 필요한 임의의 수의 회전들 (turns) 및 임의의 단면 사이즈 및 형상 (원형, 타원형, 직사각형, 사다리꼴, 등) 을 가질 수 있다.
코일 (155) 은 RF 전력 공급부 구조체 (161) 를 통해 하나 이상의 매칭 시스템(들) (159) 에 의해 하나 이상의 RF 신호 생성기(들) (157) 에 연결된다. 매칭 시스템(들) (159) 은 코일 (155) 에서 RF 신호 생성기(들) (157) 에서 본 임피던스가 1 차 RF 신호 생성기(들) (157) 에 의해 코일 (155) 에 공급된 RF 신호들이 효율적인 방식으로, 즉, 용인되지 않는 반사 없이, 프로세싱 볼륨 내로 송신되도록 RF 신호 생성기(들) (157) 가 동작하게 설계되는 부하 임피던스에 충분히 가깝다는 것을 보장하도록 구성된 커패시터들 및 인덕터들의 배열을 포함한다. 또한, 일부 실시예들에서, ICP 프로세싱 챔버 (151) 는 도 1a에 대해 이전에 기술된 바와 같이, 전극 (107), RF 전력 공급부 구조체 (109), 매칭 시스템(들) (113), 및 RF 신호 생성기(들) (111) 를 포함할 수 있다.
도 1c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 예시적인 임피던스 매칭 시스템 (170) 의 구성을 도시한다. 예시적인 임피던스 매칭 시스템 (170) 은 도 1a 및 도 1b에 도시된 임의의 매칭 시스템들 (119, 113, 159) 에 사용될 수 있다. 임피던스 매칭 시스템 (170) 은 가변 커패시터들의 설정들을 제어하기 위한 제어 보드들, 케이블들 및 서버 모터들을 포함하는 전자 영역 (171) 을 포함한다. 임피던스 매칭 시스템 (170) 은 또한 전자 영역 (171) 내 서버 모터들에 의해 제어되도록 포지셔닝되고 연결된 다수의 가변 커패시터들을 포함하는 가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 을 포함한다. 가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 은 또한 다수의 가변 커패시터들과 같은, 전기적 컴포넌트들에 연결된 적어도 하나의 인덕터를 포함한다. 가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 은 또한 다수의 VI (voltage-current) 센서들 및 대응하는 연결 구조체들을 포함할 수 있다. 임피던스 매칭 시스템 (170) 은 챔버 코일(들) 및/또는 전극(들) 에 전기적 연결부를 제공하도록 구성된 다수의 고정된 커패시터들 및 다수의 RF 플러그들 (177) 을 포함하는 고정 커패시터들/RF 플러그들 영역 (175) 을 포함한다
예시적인 임피던스 매칭 시스템 (170) 내에 배치된 다양한 컴포넌트들이 RF 전력이 부하에 효과적으로 전달되도록, RF 신호 소스의 임피던스, 즉, RF 신호 생성기(들) (121, 111, 157) 의 임피던스에 부하, 즉, 플라즈마 (123) 의 임피던스가 실질적으로 매칭하도록 기능하는 임피던스 매칭 회로를 형성하도록 연결된다는 것이 이해되어야 한다. 상기 논의된 예시적인 임피던스 매칭 시스템 (170) 의 구성은 본 발명의 기술을 용이하게 하도록 제공되고 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 다른 실시예들에서, 본 명세서에 기재된 발명은 본질적으로 임의의 임피던스 매칭 시스템 구성으로 사용될 수 있다.
도 1d는 RF 신호 공급부 입력 말단부 (182) 를 포함하는 가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 의 예시적인 구성을 도시한다. 또한, 이 예에서, 가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 은 복수의 VI 센서들 (189A, 189B) 을 포함한다. 그리고, 이 예에서, 인입 (incoming) RF 신호(들) 는 가변 커패시터 (184) 의 제 1 말단부로 송신된다. 가변 커패시터 (184) 의 제 2 말단부는 가변 커패시터 (187) 의 제 1 말단부에 연결된다. 가변 커패시터 (187) 의 제 2 말단부는 연결 스트랩 (186) 을 통해 종래의 인덕터 (181) 의 제 1 단부에 연결된다. 도 1e는 연결 스트랩 (186) 을 통해 종래의 인덕터 (181) 의 제 1 단부에서 가변 커패시터 (187) 의 제 2 말단부와 제 1 연결 영역 (181A) 사이의 기계적/전기적 연결부의 보다 정밀한 도면을 도시한다. 종래의 인덕터 (181) 의 제 1 연결 영역 (181A) 은 종래의 인덕터 (181) 를 연결 스트랩 (186) 에 고정하기 위해 패스너들 (191A) 을 수용하기 위한 한 쌍의 홀들을 포함한다.
도 1d는 또한 연결 스트랩 (188) 을 통해 가변 커패시터 (183) 의 제 1 말단부 및 가변 커패시터 (185) 의 제 1 말단부 모두에 연결된 종래의 인덕터 (181) 의 제 2 말단부를 도시한다. 도 1f는 연결 스트랩 (188) 을 통한 종래의 인덕터 (181) 의 제 2 연결 영역 (181B) 과 가변 커패시터 (183) 의 제 1 말단부 및 가변 커패시터 (185) 의 제 1 말단부 각각 사이의 기계적/전기적 연결부의 보다 정밀한 도면을 도시한다. 종래의 인덕터 (181) 의 제 2 연결 영역 (181B) 은 종래의 인덕터 (181) 를 연결 스트랩 (188) 에 고정하기 위해 패스너들 (191B) 을 수용하기 위한 한 쌍의 홀들을 포함한다.
가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 은 상기 논의된 것보다 많거나 보다 적은 컴포넌트들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 종래의 인덕터 (181) 를 가변 커패시터들 (187, 183, 및 185) 에 연결하도록 사용된 종래의 인덕터 (181) 및 연결 스트랩들 (186 및 188) 의 구성이 주목된다. 도 1g는 종래의 인덕터 (181) 의 등각도를 도시한다. 종래의 인덕터 (181) 는 전기적으로 도전성 재료의 단순한 코일로 형성된다. 예를 들어, 도 1h는 종래의 인덕터 (181) 를 형성하기 위해 코일 내로 감기기 전에 전기적으로 도전성 재료 (181') 의 구성을 도시한다. 도 1i는 종래의 인덕터 (181) 를 통해 RF 신호(들)의 송신에 의해 생성된 강 전자기장을 도시하는 선들 (193) 과 함께 종래의 인덕터 (181) 를 도시한다. 도 1i에 도시된 바와 같이, 종래의 인덕터 (181) 의 제 1 연결 영역 (181A) 및 제 2 연결 영역 (181B) 은 종래의 인덕터 (181) 으로부터 방출되는 강 전자기장 내에 포지셔닝된다.
종래의 인덕터 (181) 로부터 방출되는 강전자기장은 종래의 인덕터 (181) 의 제 1 연결 영역 (181A) 내 패스너들 (191A) 의 가열 및 종래의 인덕터 (181) 의 제 2 연결 영역 (181B) 내 패스너들 (191B) 의 가열을 유발한다. 종래의 인덕터 (181) 를 연결 스트랩들 (186 및 188) 에 고정하도록 사용된 패스너들 (191A, 191B) 은 종래의 인덕터 (181) 및 연결 스트랩들 (186 및 188) 모두와 화학적으로 그리고 기계적으로 양립가능한 재료로 형성된다. 일부 경우들에서, 패스너들 (191A, 191B) 은 패스너들 (191A, 191B) 과 종래의 인덕터 (181) 사이의 열 팽창 계수와 매칭하도록, 종래의 인덕터 (181) 와 동일한 재료, 예를 들어, 구리, 알루미늄, 등으로 형성된다. 그렇지 않으면, 패스너들 (191A, 191B) 은 종래의 인덕터 (181) 가 가열되고 치수가 팽창할 때 기계적 고장에 민감할 것이다. 유사하게, 일부 경우들에서, 연결 스트랩들 (186 및 188) 은 또한 양립가능하지 않은 열 팽창 계수를 방지하도록 패스너들 (191A, 191B) 및 종래의 인덕터 (181) 와 같은 재료로 형성된다.
예로서, 일부 실시예들에서, 97 ％ 효율성에 기초하여, 약 200 Watts (W) 가 예시적인 임피던스 매칭 시스템 (170) 의 가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 내에 소산될 (dissipate) 수도 있다. 그리고, 이 전력의 대부분이 종래의 인덕터 (181) 로부터 소산될 것이다. 일부 실시예들에서, 임피던스 매칭 시스템 (170) 을 통한, 특히 가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 을 통한 강제 에어 쿨링을 제공하도록 팬이 설치된다. 그러나, 강제 에어 쿨링은 가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 내로부터 과잉 열을 제거할 수 없다. 동작 동안, 종래의 인덕터 (181) 는 최대 300 ℃의 온도에 도달할 수 있고, 종래의 인덕터 (181) 를 빨갛게 작열하게 (glow) 하고, 일부 경우들에서, 심지어 어닐링할 수 있다. 최대 냉각 노력에도 불구하고, 과도하게 고온인 종래의 인덕터 (181) 는 충분히 감소되지 못할 수 있다. 종래의 인덕터 (181) 의 동작 온도를 감소시키기 위한 노력으로, 종래의 인덕터 (181) 의 보다 낮은 인덕턴스 버전이 시도될 수 있다. 그러나, 최대 강제 에어 쿨링과 함께 종래의 인덕터 (181) 의 보다 낮은 인덕턴스 버전은 단지 종래의 인덕터 (181) 의 온도를, 여전히 매우 높은, 약 150 ℃로 감소시킬 수도 있다.
동작하는 임피던스 매칭 시스템 (170) 의 적외선 분석은 패스너들 (191A, 191B) 이 종래의 인덕터 (181) 로부터 방출되는 강 전자기장에 노출하여 과도하게 가열된다는 것을 나타낸다. 본 발명에 앞서, 종래의 인덕터 (181) 와 임피던스 매칭 시스템 (170) 내 다른 컴포넌트들 사이의 전기적/기계적 연결부들을 형성하기 위해 분리된 연결 스트랩들 (186 및 188) 의 명세와 결합하여, 전기적으로 도전성 재료의 단순한 코일로 형성된 개별 컴포넌트로서 종래의 인덕터 (181) 를 명시하는 것이 산업 표준 실무였다. 또한, 본 발명에 앞서, 가용 산업 표준 종래의 인덕터들 (181) 은 (도 1g에 도시된 바와 같은) 코일이 감긴 영역에 근접하게 위치된 제 1 연결 영역 (181A) 및 제 2 연결 영역 (181B) 을 가졌고, 종래의 일 인덕터 (181) 로부터 또 다른 인덕터로의 변화가 동작 동안, 종래의 인덕터 (181) 로부터 방출하는 고 전자기장 내에 위치되고 고 전자기장을 겪는 패스너들 (191A, 191B) 에 의해 유발된 과열 이슈를 해결하지 않는다. 종래의 인덕터 (181) 가 기성품 (off-the-shelf) 명세 컴포넌트가 되기 때문에, 그리고 임피던스 매칭 시스템 (170) 내 다른 컴포넌트들의 구성을 수정하는 것에 대한 반감때문에, 임피던스 매칭 시스템 (170) 내 과잉 가열 이슈를 처리하는 이전의 시도들은 냉각 방법들에 초점을 맞췄다. 그러나, 냉각 방법들은 과열된 패스너들 (191A, 191B) 로부터의 전도 및/또는 대류 열 전달에 영향을 받는 패스너들 (191A, 191B) 및 주변의 컴포넌트들의 온도를 하강시키는데 불충분한 것을 알게 되었다.
도 2a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 고 전자기장 내에 위치된 패스너들과 연관된 과열 이슈들을 해결하도록 구성된 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 등각도를 도시한다. 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 별도의 연결 스트랩들, 예를 들어, 연결 스트랩들 (186 및 188) 를 사용하지 않고, 그리고 인덕터 (201) 로부터 방출되는 고 전자기장 내에 배치된 패스너들, 예를 들어, 패스너들 (191A 및 191B) 을 사용하지 않고 인터페이싱 컴포넌트들에 직접 마운팅되도록 구성된다. 인덕터 (201) 로부터 방출되는 고 전자기장 내에 배치된 패스너들이 없기 때문에, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 패스너-프리 인덕터 (201) 로서 또한 지칭될 수 있다. 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 전기적으로 도전성 재료로 형성된다. 다양한 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 구리, 알루미늄, 전기적으로 도전성 합금, 또는 이들의 조합, 또는 또 다른 타입의 전기적으로 도전성 재료로 형성된다.
도 2a의 예시적인 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 코일 부분 (201A), 제 1 관절 부분 (201B), 제 2 관절 부분 (201C), 제 1 마운팅 구조체 (201D), 및 제 2 마운팅 구조체 (201E) 를 포함한다. 제 1 마운팅 구조체 (201D) 는 제 1 마운팅 영역 (201G) 및 제 2 마운팅 영역 (201F) 을 포함한다. 유사하게, 제 2 마운팅 구조체 (201E) 는 제 1 마운팅 영역 (201H) 및 제 2 마운팅 영역 (201I) 을 포함한다. 마운팅 영역들 (201G, 201F, 201H, 및 201I) 각각은 가변 커패시터와 같은, 각각의 전기적 컴포넌트의 말단부와 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 마운팅되도록 구성된다. 예시적인 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 가 4 개의 전기적 컴포넌트들을 연결하기 위한 4 개의 마운팅 영역들 (201G, 201F, 201H, 및 201I) 을 포함하는 한편, 다른 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 적어도 하나의 마운팅 영역을 포함하는 제 1 마운팅 구조체 (201D) 및 적어도 하나의 마운팅 영역을 포함하는 제 2 마운팅 구조체 (201E) 와 2 이상의 전기적 컴포넌트들을 연결하도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 다양한 실시예들에서, 제 1 마운팅 구조체 (201D) 는 임의의 대응하는 수의 전기적 컴포넌트들에 대한 물리적 그리고 전기적 연결을 수용하기 위한 임의의 수의 마운팅 영역들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그리고, 유사하게, 다양한 실시예들에서, 제 2 마운팅 구조체 (201E) 는 임의의 대응하는 수의 전기적 컴포넌트들에 대한 물리적 그리고 전기적 연결을 수용하기 위한 임의의 수의 마운팅 영역들을 포함할 수 있다.
도 2a의 예에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 코일 부분 (201A) 의 중심선 (202) 의 배향에 대해 제 1 마운팅 구조체 (201D) 의 배향을 변환하도록 구성된 피봇 섹션 (201J) 을 포함한다. 보다 구체적으로, 벤딩부 (201L) 와 결합된 피봇 섹션 (201J) 이 z-방향으로 배향된 코일 부분 (201A) 의 중심선 (202) 과, x-y 평면으로 제 1 마운팅 구조체 (201D) 를 배향한다. 다양한 실시예들에서, 피봇 섹션 (201J) 은 코일 부분 (201A) 의 중심선 (202) 에 대해 본질적으로 임의의 목표된 배향으로 제 1 마운팅 구조체 (201D) 를 포지셔닝하도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 유사하게, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 z-방향으로 배향된 코일 부분 (201A) 의 중심선 (202) 과, x-y 평면으로 제 2 마운팅 구조체 (201E) 의 배향을 변환하도록 구성된 피봇 섹션 (201K) 을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 피봇 섹션 (201K) 은 코일 부분 (201A) 의 중심선 (202) 에 대해 본질적으로 임의의 목표된 배향으로 제 2 마운팅 구조체 (201E) 를 포지셔닝하도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 제 1 마운팅 구조체 (201D) 및 제 2 마운팅 구조체 (201E) 는, 코일 부분 (201A) 의 중심선 (202) 이 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 최적 냉각을 제공하도록 동시에 배향되는 동안, 전기적 컴포넌트들이 각각 콘택트할 요구된 포지션 및/또는 배향을 수용하도록 배향된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 중심선 (202) 은, 제 1 마운팅 구조체 (201D) 및 제 2 마운팅 구조체 (201E) 가 전기적 컴포넌트들이 각각 콘택트할 요구된 포지션 및/또는 배향을 수용하도록 동시에 배향되는 동안, 코일 부분 (201A) 을 통한 냉각 에어 플로우의 양을 최대화하도록 냉각 에어 플로우의 주 (predominate) 방향으로 배향될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 코일 부분 (201A) 에 대한 피봇 섹션들 (201J 및 201K) 의 기하학적 변동이 코일 부분 (201A) 에 의해 생성된 인덕턴스의 부정적인 교란 (adverse perturbation) 을 유발하지 않는다는 것을 보장하도록, 피봇 섹션들 (201J 및 201K) 이 코일 부분 (201A) 의 중심선 (202) 으로부터 충분히 이격되어 포지셔닝되도록 형성된다. 일부 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 피봇 섹션들 (201J 및 201K) 이 코일 부분 (201A) 으로부터 방출되는 강 전자기장 외부에 포지셔닝되도록 형성된다.
도 2b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 상면도를 도시한다. 도 2c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 측면도를 도시한다. 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 코일 부분 (201A) 은 직경 (201M) 을 갖는 코어 영역을 중심으로 전기적으로 도전성 재료의 복수의 회전들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 코어 영역의 직경 (201M) 은 약 0.5 인치 내지 약 20 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 코어 영역의 직경 (201M) 은 약 0.5 인치 내지 약 10 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 코어 영역의 직경 (201M) 은 약 1 인치 내지 약 5 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 코어 영역의 직경 (201M) 은 약 2.5 인치이다.
일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 코어 영역은 비어 있고 (empty), 즉, 에어 코어 영역이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 코어 영역은 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 의도된 동작에 적합한 재료에 의해 점유될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 코어 영역은 다른 재료들보다, 세라믹 재료 또는 폴리머 재료에 의해 점유될 수 있다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료는 두께 (201N) 및 폭 (201P) 으로 규정된 직사각형 단면을 갖는다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 두께 (201N) 는 약 0.032 인치 내지 약 0.25 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 두께 (201N) 는 약 0.064 인치 내지 약 0.25 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 두께 (201N) 는 약 0.125 인치 내지 약 0.25 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 두께 (201N) 는 약 0.25 인치이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 폭 (201P) 은 약 0.125 인치 내지 약 1.5 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 폭 (201P) 은 약 0.25 인치 내지 약 1 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 폭 (201P) 은 약 0.5 인치 내지 약 0.75 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 폭 (201P) 은 약 0.5 인치이다.
또한, 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 인접한 회전들은 인접한 회전들의 마주보는 측 표면들 사이에서 수직으로 측정된, 거리 (201O) 에 의해 서로로부터 분리된다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 인접한 회전들 사이의 거리 (201O) 는 약 0.125 인치 내지 약 1 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 인접한 회전들 사이의 거리 (201O) 는 약 0.125 인치 내지 약 0.5 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 인접한 회전들 사이의 거리 (201O) 는 약 0.125 인치 내지 약 0.25 인치로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 을 형성하는 전기적으로 도전성 재료의 인접한 회전들 사이의 거리 (201O) 는 약 0.125 인치이다.
도 2a 내지 도 2c의 예에서, 코일 부분 (201A) 은 직경 (201M) 을 갖는 코어 영역을 중심으로 2 개의 완전한 회전들을 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 은 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 를 통해 송신될 RF 신호(들)의 미리 결정된 주파수 및 전력에 대해 목표된 인덕턴스를 달성하는 것이 필요에 따라 임의의 수의 회전들 및/또는 부분적인 회전들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 회전들의 수는 1 내지 10으로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 회전들의 수는 1 내지 7로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 회전들의 수는 1 내지 5로 연장하는 범위 내이다. 일부 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 의 회전들의 수는 3이다.
또한, 다양한 실시예들에서, 직경 (201M), 두께 (201N), 폭 (201P), 및 회전 사이 (turn-to-turn) 간격 (201O) 은, 존재할 수도 있는 임의의 공간적 설치 요건들을 또한 충족하는 동안, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 를 통해 송신될 RF 신호(들)의 미리 결정된 주파수 및 전력에 대해 목표된 인덕턴스 값을 달성하기 위해 필요에 따라 규정될 수 있다. 부가적으로, 도 2a 내지 도 2c의 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 예는 직사각형 단면의 전기적으로 도전성 재료로 형성된 코일 부분 (201A) 을 갖는 한편, 다른 실시예들에서, 코일 부분 (201A) 은 다른 것들보다도, 원형 단면, 타원형 단면, 및/또는 다른 다각형 단면과 같은, 비-직사각형 단면의 전기적으로 도전성 재료로 형성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 3a는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 4 개의 가변 커패시터들 (301, 303, 305, 및 307) 에 연결된 도 2a의 예시적인 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 를 도시한다. 4 개의 가변 커패시터들 (301, 303, 305, 및 307) 각각은 기계적 링크를 통해 각각의 제어 모터 (309, 111, 313, 및 315) 에 연결된다. 4 개의 마운팅 영역들 (201G, 201F, 201H, 및 201I) 은 제어 모터들 (309, 111, 313, 및 315) 로부터 가변 커패시터들 (301, 303, 305, 및 307) 로의 기계적 링크의 창 (pass-through) 을 각각 수용하도록 구성된다는 것이 이해되어야 한다. 도 1c를 다시 참조하면, 일부 임피던스 매칭 시스템 실시예들에서, 제어 모터들 (309, 111, 313, 및 315) 및 기계적 링크의 대응하는 부분들은 전자 영역 (171) 내에 배치되고, 가변 커패시터들 (301, 303, 305, 및 307) 및 기계적 링크의 대응하는 부분은 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 와 함께 가변 커패시터들/인덕터 영역 (173) 내에 배치된다. 도 3b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 마운팅 영역 (201H) 을 드러내기 위해 가변 커패시터 (305) 및 대응하는 제어 모터 (313) 및 연관된 기계적 링크가 제거된 도 3a의 구성을 도시한다.
일부 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 제 1 마운팅 구조체 및 제 2 마운팅 구조체 (201D, 201E) 는 볼트들 또는 기계 스크루들 등과 같은 패스너들을 사용하여, 도 3a에 도시된 바와 같이, 가변 커패시터들 (301, 303, 305, 및 307) 의 말단부들에 연결된다. 일부 실시예들에서, 이들 패스너들은 패스너들의 전단 (shearing) 을 방지하기 위해 열 팽창 계수들의 일관성을 보장하도록 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 와 동일한 재료로 형성된다. 또한, 일부 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 제 1 마운팅 구조체 및 제 2 마운팅 구조체 (201D, 201E) 는 도 3a에 나타낸 바와 같이, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 와 별도의 기계적 클램핑 구조체들에 의해 인가된 클램핑력을 사용하여 가변 커패시터들 (301, 303, 305, 및 307) 의 말단부들에 연결된다. 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 제 1 마운팅 구조체 및 제 2 마운팅 구조체 (201D, 201E) 를 가변 커패시터들 (301, 303, 305, 및 307) 의 말단부들에 연결하도록 사용된 패스너들 및/또는 기계적 클램핑 구조체들이 동작 동안 코일 부분 (201A) 으로부터 방출되는 강 전자기장 외부에 위치된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 이들 패스너들 및/또는 기계적 클램핑 구조체들은 동작 동안 코일 부분 (201A) 으로부터 방출되는 강 전자기장에 의해 유도된 과잉 가열을 겪지 않을 것이라는 것이 이해되고 인식되어야 한다.
이전에 언급된 바와 같이, 다양한 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는, 적어도 하나의 전기적 컴포넌트에 연결된 제 1 마운팅 구조체 (201D) 및 적어도 하나의 전기적 컴포넌트에 연결된 제 2 마운팅 구조체 (201E) 와 같이, 2 이상의 전기적 컴포넌트들에 연결하도록 구성될 수 있다. 도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 3 개의 가변 커패시터들 (301, 305, 및 307) 에 연결하도록 구성된 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 예를 도시한다. 도 4의 예에서, 도 2a 내지 도 2c의 예에 도시된 바와 같이, 마운팅 구조체 (401) 는 제 1 마운팅 구조체 (201D) 를 대체한다. 마운팅 구조체 (401) 는 일 전기적 컴포넌트, 예를 들어, 가변 커패시터 (301) 에 연결되도록 구성된다. 도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 2 개의 가변 커패시터들 (301 및 305) 에 연결하도록 구성된 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 또 다른 예를 도시한다. 도 5의 예에서, 마운팅 구조체 (401) 는 일 전기적 컴포넌트, 예를 들어, 가변 커패시터 (301) 에 연결하기 위해 존재한다. 또한, 도 5의 예에서, 마운팅 구조체 (501) 는 도 2a 내지 도 2c의 예에 도시된 바와 같은 제 2 마운팅 구조체 (201E) 를 대체한다. 마운팅 구조체 (501) 는 일 전기적 컴포넌트, 예를 들어, to 가변 커패시터 (305) 에 연결하도록 구성된다.
도 2a 내지 도 2c, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 구성들은 본 발명의 기술을 용이하게 하도록 예로서 제공되었다는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 도 2a 내지 도 2c, 도 4, 및 도 5의 예들에 도시된 바와 상이하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 마운팅 구조체 (201D) 및 제 2 마운팅 구조체 (201E) 중 하나 또는 둘다는 3 이상의 전기적 컴포넌트들과 연결하도록 구성될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제 1 마운팅 구조체 (201D) 및 제 2 마운팅 구조체 (201E) 중 하나 또는 둘다는 상이한 공간적 배향들을 갖는 복수의 부분들 및 하나 이상의 벤딩부들을 포함하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2a를 다시 참조하면, 일부 실시예들에서, 제 1 마운팅 구조체 (201D) 및 제 2 마운팅 구조체 (201E) 중 하나 또는 둘다는 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 벤딩부와 함께, x-y 평면으로 배향된 제 1 부분 및 x-z 평면으로 배향된 제 2 부분을 포함할 수 있다. 그리고, 또 다른 예로서, 일부 실시예들에서, 제 1 마운팅 구조체 (201D) 및 제 2 마운팅 구조체 (201E) 중 하나 또는 둘다는 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 제 1 벤딩부 및 제 2 부분과 제 3 부분 사이의 제 2 벤딩부와 함께 x-y 평면으로 배향된 제 1 부분, x-z 평면으로 배향된 제 2 부분 및 y-z 평면으로 배향된 제 3 부분을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서 제 1 마운팅 구조체 (201D) 및 제 2 마운팅 구조체 (201E) 각각은 본질적으로 임의의 공간적 배향을 갖는 본질적으로 임의의 수의 전기적 컴포넌트들로의 연결을 수용하기 위해 필요에 따라, 본질적으로 임의의 공간적 구성을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이 방식에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 임피던스 매칭 시스템 내 상이한 위치들에서 복수의 전기적 컴포넌트들과 직접적으로 연결될 수 있는 1-피스 인덕터 구성이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 임피던스 매칭 시스템을 구성하는 방법의 플로우차트를 도시한다. 방법은 동작 동안 관절형 직접-마운팅 인덕터의 코일 부분으로부터 방출되는 강 전기장 외부 각각 위치들에서 적어도 2 개의 전기적 컴포넌트들에 직접적으로 연결하도록 구성된 관절형 직접-마운팅 인덕터를 제공하기 위한 동작 601을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 2 개의 전기적 컴포넌트들은 하나 이상의 가변 커패시터들 및/또는 하나 이상의 고정 커패시터들을 포함한다. 코일 부분에 더하여, 관절형 직접-마운팅 인덕터는 코일 부분으로부터 제 1 마운팅 부분으로 연장하는 제 1 관절 부분 및 코일 부분으로부터 제 2 마운팅 구조체로 연장하는 제 2 관절 부분을 포함한다.
방법은 또한 관절형 직접-마운팅 인덕터를 적어도 2 개의 전기적 컴포넌트들에 직접적으로 연결하기 위한 동작 603을 포함한다. 관절형 직접-마운팅 인덕터는 관절형 직접-마운팅 인덕터로부터 독립적으로 형성된 연결 스트랩들을 사용하지 않고 적어도 2 개의 전기적 컴포넌트들 각각에 연결된다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 관절형 직접-마운팅 인덕터를 적어도 2 개의 전기적 컴포넌트들에 연결하도록 사용된 임의의 패스너들은 동작 동안 관절형 직접-마운팅 인덕터의 코일 부분으로부터 방출되는 강 전자기장 외부에 위치된다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터의 코일 부분의 중심선이 임피던스 매칭 시스템을 통한 주 냉각 에어 플로우 경로의 방향으로 배향되도록 동작들 601 및 603이 수행된다.
관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 다양한 금속 제조 프로세스들을 사용하여 형성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, (코일 부분 (201A), 제 1 관절 부분 (201B), 제 2 관절 부분 (201C), 제 1 마운팅 구조체 (201D), 및 제 2 마운팅 구조체 (201E) 를 포함하여) 전체 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 전기적으로 도전성 재료, 예를 들어, 금속의 평면형 시트 상에 레이아웃된다 (lay out). 이어서, 레이저 커팅 및/또는 워터 젯 커팅 및/또는 드릴링 및/또는 다른 타입의 금속 제조 프로세스에 의해서와 같이, 평면 형태의 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 가 전기적으로 도전성 재료의 평면형 시트로부터 커팅된다. 이어서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 필요에 따라, 다양한 벤딩 프로세스들, 트위스트 프로세스들, 및 코일 랩핑 (wrapping) 프로세스들의 사용을 통해 평면 상태로부터 최종 3차원 형태로 변형된다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 관절형 직접-마운팅 인덕터를 제작하는 방법의 플로우차트를 도시한다. 방법은 전기적으로 도전성 재료의 평면형 시트 상에 평면 형태로 관절형 직접-마운팅 인덕터 전체를 레이아웃하기 위한 동작 701을 포함한다. 평면 형태의 관절형 직접-마운팅 인덕터는 직사각형-성형된 영역, 직사각형-성형된 영역의 제 1 단부에 위치된 제 1 마운팅 구조체 영역, 및 직사각형-성형된 영역의 제 2 단부에 위치된 제 2 마운팅 구조체 영역을 포함한다. 방법은 전기적으로 도전성 재료의 평면형 시트로부터 평면 형태의 관절형 직접-마운팅 인덕터 전체를 커팅하는 동작 703을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 동작 703의 커팅은 다른 제조 기법들/프로세스들 중에서, 레이저 커팅, 워터 젯 커팅, 및 드릴링 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
방법은 나선-형상 코일 부분을 형성하기 위해 코어 형성 구조체 둘레에 평면 형태인 관절형 직접-마운팅 인덕터의 직사각형-성형된 영역의 부분을 랩핑하기 위한 동작 705를 포함한다. 일부 실시예들에서, 동작 705가 도 2a에 도시된 코일 부분 (201A) 과 같은, 원형 나선-형상 코일 부분으로 관절형 직접-마운팅 인덕터의 직사각형-성형된 영역의 부분의 변환을 발생시키도록, 코어 형성 구조체는 형상이 원통형이다. 다른 실시예들에서, 코어 형성 구조체는 비-원통 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 동작 705가 관절형 직접-마운팅 인덕터의 직사각형-성형된 영역의 일부의 직사각형 나선- 형상 코일 부분으로의 변환을 발생시키도록 코어 형성 구조체는 직사각형 평행 육면체로서 성형될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 코어 형성 구조체는, 나선-형상 코일 부분을 생성하기 위해 평면 형태인 관절형 직접-마운팅 인덕터의 직사각형-성형된 영역의 일부에 의해 랩핑되기 적합한 본질적으로 임의의 3차원 형상을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 방법은 또한 나선-형상 코일 부분으로부터 코어 형성 구조체를 제거하기 위한 동작 707을 포함한다.
방법은 또한 도 2a에 도시된 제 1 관절 부분 (201B) 과 같은 제 1 관절 부분을 형성하도록 나선-형상 코일 부분과 제 1 마운팅 구조체 영역 사이의 평면 형태인 관절형 직접-마운팅 인덕터의 일부를 벤딩시키기 위한 동작 709를 포함한다. 방법은 또한 도 2a에 도시된 제 2 관절 부분 (201C) 과 같은 제 2 관절 부분을 형성하도록 나선-형상 코일 부분과 제 2 마운팅 구조체 영역 사이의 평면 형태인 관절형 직접-마운팅 인덕터의 일부를 벤딩시키기 위한 동작 711을 포함한다. 제 1 관절 부분 및 제 2 관절 부분은 관절형 직접-마운팅 인덕터가 직접적으로 인터페이싱하는 전기적 컴포넌트들로 제 1 마운팅 구조체 및 제 2 마운팅 구조체의 연결을 각각 인에이블하도록 형성된다. 일부 실시예들에서, 방법은 또한 제 1 마운팅 구조체 영역 및 제 2 마운팅 구조체 영역 중 하나 또는 모두로부터 나선-형상 코일 부분의 중심선과 오프셋하도록 제 1 관절 부분 및 제 2 관절 부분 중 하나 또는 모두를 형성할 때 평면 형태인 관절형 직접-마운팅 인덕터를 트위스트하기 위한 동작을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 나선-형상 코일 부분의 중심선은 내부에 제 1 마운팅 구조체 영역 및 제 2 마운팅 구조체 영역이 놓이는 평면(들)로부터 직교 관계로 오프셋된다.
도 1d 내지 도 1i에 대해 논의된 바와 같이, 종래의 인덕터 (181) 는 최종-사용 설치의 완전한 고려 없이 제조된 재고 (stock) 컴포넌트이다. 이와 같이, 종래의 인덕터 (181) 는 최종-사용 설치시 전기적 컴포넌트들과 콘택트하기 위해 연결 스트랩들 (186, 188) 및 연관된 패스너들 (191A, 191B) 을 필요로 한다. 그리고, 종래의 인덕터 (181) 로부터 방출되는 강 전자기장 내 패스너들 (191A, 191B) 의 위치들은 종래의 인덕터 (181) 및 인터페이싱하는 컴포넌트들의 과도하고 손상을 주는 가열을 유발한다. 종래의 인덕터 (181) 와 반대로, 본 명세서에 기재된 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 는 인터페이싱 전기적 컴포넌트들과 직접 연결하도록 관절형 방식으로 연장하고, 따라서, 연결 스트랩들, 예를 들어, 연결 스트랩들 (186, 188), 및 연관된 패스너들, 예를 들어, 패스너들 (191A, 191B) 의 사용을 필요로 하지 않는다. 다음에, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 코일 부분 (201A) 로부터 방출되는 강 전자기장 내에 위치된 패스너들이 없고, 따라서 이러한 패스너들의 과도하고 손상을 주는 가열이 없다. 또한, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 인터페이싱 전기적 컴포넌트들로 직접적인 연결은 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 코일 부분 (201A) 으로부터 방출되는 강 전자기장 외부에서 발생한다. 따라서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 를 인터페이싱 전기적 컴포넌트들에 연결하기 위해 사용된 모든 패스너들은 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 코일 부분 (201A) 으로부터 방출되는 강 전자기장 외부에 위치될 것이고 과도하고 손상을 주는 가열을 겪지 않을 것이다. 일부 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 온도는 동작 동안 에어 냉각된 임피던스 매칭 시스템들에 대해 용인가능한 온도 범위 내인, 약 25 ℃ 내지 약 150 ℃로 연장하는 범위 내일 것이다. 일부 실시예들에서, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 온도는 동작 동안 에어 냉각된 임피던스 매칭 시스템들에 대한 용인가능한 온도 범위 내인, 100 ℃ 미만일 것이다. 또한, 종래의 인덕터 (181), 이의 2 개의 연관된 연결 스트랩들 (186, 188), 및 이의 4 개의 연관된 패스너들 (191A, 191B) 의 사용과 비교하여, 관절형 직접-마운팅 인덕터 (201) 의 사용은 필요한 부품들의 수를 7 개에서 1 개로 감소시키고, 이는 비용을 저감시키고 임피던스 매칭 시스템 내에서 인덕터 설치를 단순화한다는 것이 인식되어야 한다.
전술한 발명은 이해의 명확성을 목적으로 다소 상세하게 기술되었지만, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 특정한 변화들 및 수정들이 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 예시적이고 비제한적인 것으로 간주되고, 실시예들은 본 명세서에 주어진 상세들로 제한되지 않지만, 기술된 실시예들의 범위 및 등가물들 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 관절형 직접-마운팅 인덕터 (articulated direct-mount inductor) 에 있어서,
    전기적으로 도전성 재료의 코일 부분;
    상기 코일 부분으로부터 연장하는 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 1 관절 부분으로서, 상기 제 1 관절 부분은 90°의 상기 전기적으로 도전성 재료의 트위스트부, 제 1 방향으로의 90°의 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 1 벤딩부, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로의 90°의 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 2 벤딩부를 포함하는, 상기 제 1 관절 부분;
    상기 제 1 관절 부분으로부터 연장하는 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 1 마운팅 구조체로서, 상기 제 1 마운팅 구조체는 제 1 전기적 컴포넌트의 말단부와 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 마운팅하도록 구성된 제 1 마운팅 표면을 갖는 제 1 마운팅 영역을 포함하고, 상기 제 1 관절 부분은 직각 좌표계 (Cartesian coordinate system)의 z-축에 평행하게 배향된 상기 코일 부분의 중심선과 함께, 상기 직각 좌표계의 x-y 평면에 평행하게 상기 제 1 마운팅 영역의 상기 제 1 마운팅 표면을 배향하는, 상기 제 1 마운팅 구조체;
    상기 코일 부분으로부터 연장하는 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 2 관절 부분으로서, 상기 제 2 관절 부분은 90°의 상기 전기적으로 도전성 재료의 트위스트부를 포함하는, 상기 제 2 관절 부분; 및
    상기 제 2 관절 부분으로부터 연장하는 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 2 마운팅 구조체로서, 상기 제 2 마운팅 구조체는 제 2 전기적 컴포넌트의 말단부와 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 마운팅하도록 구성된 제 2 마운팅 표면을 갖는 제 2 마운팅 영역을 포함하고, 상기 제 2 관절 부분은 상기 직각 좌표계의 상기 x-y 평면에 평행하게 상기 제 2 마운팅 구조체의 상기 제 2 마운팅 표면을 배향하는, 상기 제 2 마운팅 구조체를 포함하고,
    상기 코일 부분, 상기 제 1 관절 부분, 상기 제 1 마운팅 구조체, 상기 제 2 관절 부분, 및 상기 제 2 마운팅 구조체 각각은 상기 전기적으로 도전성 재료의 1-피스 (one-piece)로부터 형성되는, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기적 컴포넌트는 제 1 가변 커패시터이고, 그리고 상기 제 2 전기적 컴포넌트는 제 2 가변 커패시터인, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기적으로 도전성 재료는 구리, 알루미늄, 및 전기적으로 도전성 합금 중 하나 이상인, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 부분은 코어 영역을 중심으로 상기 전기적으로 도전성 재료의 복수의 회전 (turn) 을 포함하는, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 코어 영역은 0.5 인치 내지 20 인치로 연장하는 범위 내의 직경을 갖는, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 코어 영역은 비어 있는 (empty), 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 코일 부분의 상기 회전 수는 1 내지 10으로 연장하는 범위 내인, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 부분의 인접한 회전들은 상기 인접한 회전들의 마주보는 측 표면들 사이에서 수직으로 측정된 분리 거리에 의해 서로로부터 분리되고, 상기 분리 거리는 0.125 인치 내지 1 인치로 연장하는 범위 내인, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 부분은 두께 및 폭으로 규정된 직사각형 단면을 갖고, 상기 두께는 0.032 인치 내지 0.25 인치로 연장하는 범위 내이고, 그리고 상기 폭은 0.125 인치 내지 1.5 인치로 연장하는 범위 내인, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 코일 부분의 폭은 상기 코일 부분의 두께보다 더 큰, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 코일 부분의 폭은, 상기 직각 좌표계의 상기 z-축에 평행하게 배향된 상기 코일 부분의 표면을 따라 측정되는, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마운팅 구조체는 제 1 세트의 복수의 전기적 컴포넌트들의 말단부들과 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 각각 마운팅하도록 구성된 복수의 마운팅 영역들을 포함하는, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 마운팅 구조체는 제 2 세트의 복수의 전기적 컴포넌트들의 말단부들과 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 각각 마운팅하도록 구성된 복수의 마운팅 영역들을 포함하는, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 복수의 전기적 컴포넌트들은 2 개의 가변 커패시터들을 포함하고, 그리고 상기제 2 세트의 복수의 전기적 컴포넌트들은 2 개의 가변 커패시터들을 포함하는, 관절형 직접-마운팅 인덕터.
  15. 임피던스 매칭 시스템을 구성하는 방법에 있어서,
    전기적으로 도전성 재료의 코일 부분을 포함하는 관절형 직접-마운팅 인덕터를 가지는 단계로서, 상기 관절형 직접-마운팅 인덕터는 상기 코일 부분으로부터 연장하는 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 1 관절 부분을 포함하고, 상기 제 1 관절 부분은 90°의 상기 전기적으로 도전성 재료의 트위스트부, 제 1 방향으로의 90°의 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 1 벤딩부, 및 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로의 90°의 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 2 벤딩부를 포함하고, 상기 관절형 직접-마운팅 인덕터는 상기 제 1 관절 부분으로부터 연장하는 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 1 마운팅 구조체로서, 상기 제 1 마운팅 구조체는 제 1 전기적 컴포넌트의 말단부와 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 마운팅하도록 구성된 제 1 마운팅 표면을 갖는 제 1 마운팅 영역을 포함하고, 상기 제 1 관절 부분은 직각 좌표계의 z-축에 평행하게 배향된 상기 코일 부분의 중심선과 함께, 상기 직각 좌표계의 x-y 평면에 평행하게 상기 제 1 마운팅 영역의 상기 제 1 마운팅 표면을 배향하는, 상기 제 1 마운팅 구조체를 포함하고, 상기 관절형 직접-마운팅 인덕터는 상기 코일 부분으로부터 연장하는 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 2 관절 부분을 포함하고, 상기 제 2 관절 부분은 90°의 상기 전기적으로 도전성 재료의 트위스트부를 포함하고, 상기 관절형 직접-마운팅 인덕터는 상기 제 2 관절 부분으로부터 연장하는 상기 전기적으로 도전성 재료의 제 2 마운팅 구조체로서, 상기 제 2 마운팅 구조체는 제 2 전기적 컴포넌트의 말단부와 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 마운팅하도록 구성된 제 2 마운팅 표면을 갖는 제 2 마운팅 영역을 포함하고, 상기 제 2 관절 부분은 상기 직각 좌표계의 상기 x-y 평면에 평행하게 상기 제 2 마운팅 구조체의 상기 제 2 마운팅 표면을 배향하는, 상기 제 2 마운팅 구조체를 포함하고, 상기 코일 부분, 상기 제 1 관절 부분, 상기 제 1 마운팅 구조체, 상기 제 2 관절 부분, 및 상기 제 2 마운팅 구조체 각각은 상기 전기적으로 도전성 재료의 1-피스 (one-piece)로부터 형성되는, 상기 관절형 직접-마운팅 인덕터를 가지는 단계; 및
    상기 제 1 마운팅 영역이 상기 제 1 전기적 컴포넌트의 상기 말단부와 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 마운팅하고, 상기 제 2 마운팅 영역이 상기 제 2 전기적 컴포넌트의 상기 말단부와 물리적으로 그리고 전기적으로 콘택트하여 마운팅하도록 상기 임피던스 매칭 시스템 내에서 상기 관절형 직접-마운팅 인덕터를 연결하는 단계를 포함하는, 임피던스 매칭 시스템을 구성하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 직각 좌표계의 상기 z-축을 따른 방향으로 상기 코일 부분을 통해 냉각 에어의 플로우를 지향시키는 단계를 더 포함하는, 임피던스 매칭 시스템을 구성하는 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019103895A1 (de) * 2019-02-15 2020-08-20 Tdk Electronics Ag Spule und Verfahren zur Herstellung der Spule
JP2022546488A (ja) 2019-08-28 2022-11-04 コメット テクノロジーズ ユーエスエー インコーポレイテッド 高出力低周波数コイル
DE102020110850A1 (de) * 2020-04-21 2021-10-21 Tdk Electronics Ag Spule und Verfahren zur Herstellung der Spule
CN112635173B (zh) * 2020-12-03 2022-08-09 品翔电子元件（漳州）有限公司 一种变压器及其成型方法
CN118786497A (zh) * 2022-02-24 2024-10-15 朗姆研究公司 用于衬底处理系统的rf组件
DE102022205342A1 (de) * 2022-05-30 2023-11-30 Würth Elektronik eiSos Gmbh & Co. KG Verfahren zum Herstellen einer Wicklung für ein induktives Bauteil und induktives Bauteil

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002033220A (ja) 2000-07-19 2002-01-31 Sawafuji Electric Co Ltd 大電流プッシュプルタイプ昇圧トランス
JP2005093451A (ja) 2003-09-11 2005-04-07 Tdk Corp コアユニット及びコア支持具
US20170069464A1 (en) 2015-09-04 2017-03-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus of achieving high input impedance without using ferrite materials for rf filter applications in plasma chambers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2882507A (en) 1957-01-22 1959-04-14 Lindberg Eng Co Transformer windings
US5392018A (en) 1991-06-27 1995-02-21 Applied Materials, Inc. Electronically tuned matching networks using adjustable inductance elements and resonant tank circuits
FR2926393B1 (fr) 2008-01-10 2009-12-18 Schneider Electric Ind Sas Bloc de transformation d'un declencheur electronique a double passage
FR2926392B1 (fr) * 2008-01-10 2009-12-18 Schneider Electric Ind Sas Boitier de declencheur electronique pour disjoncteur, dispositif de declenchement electronique et procede d'assemblage
US7914294B2 (en) * 2008-07-16 2011-03-29 GM Global Technology Operations LLC Flexible electric bus bar in a small space
US9823274B2 (en) * 2009-07-31 2017-11-21 Pulse Electronics, Inc. Current sensing inductive devices
US9704692B2 (en) 2015-07-01 2017-07-11 Lam Research Corporation System for instantaneous radiofrequency power measurement and associated methods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002033220A (ja) 2000-07-19 2002-01-31 Sawafuji Electric Co Ltd 大電流プッシュプルタイプ昇圧トランス
JP2005093451A (ja) 2003-09-11 2005-04-07 Tdk Corp コアユニット及びコア支持具
US20170069464A1 (en) 2015-09-04 2017-03-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus of achieving high input impedance without using ferrite materials for rf filter applications in plasma chambers

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