JP3264006B2 - 真空コンデンサ - Google Patents
真空コンデンサInfo
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置の高周
波電源や大電力発振回路におけるインピーダンス調整等
に用いられる可変形の真空コンデンサに関する。
波電源や大電力発振回路におけるインピーダンス調整等
に用いられる可変形の真空コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１はこの種の一般的な可変形真空コン
デンサの断面構造図であり、例えばその両端に銅製のフ
ランジ１１ａ，１１ｂが付いたセラミック１２で側面部
を形成し、この側面部を固定導体１３と金属製蓋体１４
とで閉塞して、高耐力真空誘電体を充填するための真空
容器１０を形成している。
デンサの断面構造図であり、例えばその両端に銅製のフ
ランジ１１ａ，１１ｂが付いたセラミック１２で側面部
を形成し、この側面部を固定導体１３と金属製蓋体１４
とで閉塞して、高耐力真空誘電体を充填するための真空
容器１０を形成している。
【０００３】固定導体１３内側には、内径の異なる複数
の略円筒状電極板を同心円状に一定間隔をもって設けて
固定電極１５を形成しており、また、この固定電極１５
の各電極間隙内に非接触状態で挿出入する内径の異なる
複数の円筒状電極板で可動電極１６を形成している。こ
の可動電極１６は、可動導体１８に設けられる。
の略円筒状電極板を同心円状に一定間隔をもって設けて
固定電極１５を形成しており、また、この固定電極１５
の各電極間隙内に非接触状態で挿出入する内径の異なる
複数の円筒状電極板で可動電極１６を形成している。こ
の可動電極１６は、可動導体１８に設けられる。
【０００４】可動導体１８は、可動電極１６の背面側に
中空リード部１８ａを有しており、その中空リード部側
面が、図１に示すように、軸受１７で摺動自在に支持さ
れている。中空リード部１８ａの端部内壁には、めねじ
１８ｂが形成されている。
中空リード部１８ａを有しており、その中空リード部側
面が、図１に示すように、軸受１７で摺動自在に支持さ
れている。中空リード部１８ａの端部内壁には、めねじ
１８ｂが形成されている。
【０００５】１９は静電容量調整ねじであり、頭部１９
ａと、前記めねじ１８ｂに挿入されるおねじ１９ｂとか
ら成る。この静電容量調整ねじ１９は、図示するよう
に、蓋体１４略中央部に形成された支持体、即ち、ねじ
受け部２０と回転トルクを低減するためのスラストベア
リング２１とで支持されており、その頭部１９ａを手動
又はモータ等を用いて回転させることで、可動導体１８
を上下動させる。これにより、固定電極１５と可動電極
１６との交叉面積が変わるので、両電極１５，１６に夫
々異なる極性の電圧が印加されたときに電極間に生じる
静電容量の値を連続的に変化させることができる。
ａと、前記めねじ１８ｂに挿入されるおねじ１９ｂとか
ら成る。この静電容量調整ねじ１９は、図示するよう
に、蓋体１４略中央部に形成された支持体、即ち、ねじ
受け部２０と回転トルクを低減するためのスラストベア
リング２１とで支持されており、その頭部１９ａを手動
又はモータ等を用いて回転させることで、可動導体１８
を上下動させる。これにより、固定電極１５と可動電極
１６との交叉面積が変わるので、両電極１５，１６に夫
々異なる極性の電圧が印加されたときに電極間に生じる
静電容量の値を連続的に変化させることができる。
【０００６】２２は軟質金属製のベローズであり、真空
容器１０内を気密に保持しながら可動導体１８（可動電
極１６）が上下動できるように、蓋体１４内壁及び軸受
１７に一端縁を接合するとともに、他端縁を可動導体１
８に接合している。この他端縁を中空リード部１８ａ側
表面に接合する構造のものもある。中空リード部１８ａ
とそれをガイドする軸受１７との間は潤滑油で絶縁され
るため、真空容器１０内部ではこのベローズ２２を通電
する構造となっている。即ち、蓋体１４に設けられた外
部電源端子（図示省略）と可動電極１６との通電路をこ
のベローズ２２が兼ねている。
容器１０内を気密に保持しながら可動導体１８（可動電
極１６）が上下動できるように、蓋体１４内壁及び軸受
１７に一端縁を接合するとともに、他端縁を可動導体１
８に接合している。この他端縁を中空リード部１８ａ側
表面に接合する構造のものもある。中空リード部１８ａ
とそれをガイドする軸受１７との間は潤滑油で絶縁され
るため、真空容器１０内部ではこのベローズ２２を通電
する構造となっている。即ち、蓋体１４に設けられた外
部電源端子（図示省略）と可動電極１６との通電路をこ
のベローズ２２が兼ねている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の真
空コンデンサに要求される特性の一つに、損失が低く、
通電時の発熱が少ないことがある。上記構造をとる真空
コンデンサでは、ベローズ２２の材質が上記特性に大き
な影響を与える。従来、ベローズ２２の材質にはリン青
銅が主に用いられているが、このリン青銅ベローズの導
電率は、１０％ＩＡＣＳ（Internationnal Amealed Cop
per Standard：国際標準軟銅に対する固有導電率比）程
度であり、高周波用途では、通電時に電気抵抗が増加し
て真空コンデンサの表面温度が上昇する問題があった。
そのため、許容最大電流値を上げることができなかっ
た。
空コンデンサに要求される特性の一つに、損失が低く、
通電時の発熱が少ないことがある。上記構造をとる真空
コンデンサでは、ベローズ２２の材質が上記特性に大き
な影響を与える。従来、ベローズ２２の材質にはリン青
銅が主に用いられているが、このリン青銅ベローズの導
電率は、１０％ＩＡＣＳ（Internationnal Amealed Cop
per Standard：国際標準軟銅に対する固有導電率比）程
度であり、高周波用途では、通電時に電気抵抗が増加し
て真空コンデンサの表面温度が上昇する問題があった。
そのため、許容最大電流値を上げることができなかっ
た。
【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、高周波電流の通電能
力を高める構造の真空コンデンサを提供することにあ
る。
もので、その目的とするところは、高周波電流の通電能
力を高める構造の真空コンデンサを提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、可動電極の変位に追随して真空容器内を気
密に保持すると共に外部電源端子との通電路を兼ねるベ
ローズを有する真空コンデンサにおいて、前記ベローズ
の材質にベリリウム銅を用い、且つ、該ベリリウム銅の
ロー付け部位に銅メッキ処理又はニッケルメッキ処理を
施したことを特徴とする。
明の構成は、可動電極の変位に追随して真空容器内を気
密に保持すると共に外部電源端子との通電路を兼ねるベ
ローズを有する真空コンデンサにおいて、前記ベローズ
の材質にベリリウム銅を用い、且つ、該ベリリウム銅の
ロー付け部位に銅メッキ処理又はニッケルメッキ処理を
施したことを特徴とする。
【００１０】本発明の他の構成は、上記真空コンデンサ
において、前記ベリリウム銅の全表面に、該ベリリウム
銅よりも導電率の高いメッキ材質、例えば銅系材質又は
銀系材質でメッキ処理を施したことを特徴とする。
において、前記ベリリウム銅の全表面に、該ベリリウム
銅よりも導電率の高いメッキ材質、例えば銅系材質又は
銀系材質でメッキ処理を施したことを特徴とする。
【００１１】本発明の他の構成は、更に、上記真空コン
デンサにおいて、前記ロー付け部位が、銅と銀とを含む
合金のロー材によりロー接合されたことを特徴とする。
デンサにおいて、前記ロー付け部位が、銅と銀とを含む
合金のロー材によりロー接合されたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】真空コンデンサに通電する電流の周波数が数Ｍ
ＨZのオーダーになると、高周波電流は表皮効果によっ
てベローズの表面に集中し、通電断面積が小さくなる。
ＨZのオーダーになると、高周波電流は表皮効果によっ
てベローズの表面に集中し、通電断面積が小さくなる。
【００１３】本発明では、このベローズをリン青銅より
も導電率の高いベリリウム銅で構成することで、高周波
電流を流れ易くするものである。しかし、ベリリウム銅
は、ロー付けの際に、その表面に強固な酸化ベリリウム
が形成されるので、そのロー付け部に、銅メッキ処理又
はニッケルメッキ処理を施すことにより銅と銀とを含む
ロー材の使用が可能となる。
も導電率の高いベリリウム銅で構成することで、高周波
電流を流れ易くするものである。しかし、ベリリウム銅
は、ロー付けの際に、その表面に強固な酸化ベリリウム
が形成されるので、そのロー付け部に、銅メッキ処理又
はニッケルメッキ処理を施すことにより銅と銀とを含む
ロー材の使用が可能となる。
【００１４】また、ベリリウム銅の全表面に、リン青銅
よりも導電率の高い銅系材質又は銀系材質でメッキ処理
を施すことで、ベローズ表面の電気抵抗がより低減し、
高周波電流が流れ易くなる。また、上記ロー材の使用も
可能となる。
よりも導電率の高い銅系材質又は銀系材質でメッキ処理
を施すことで、ベローズ表面の電気抵抗がより低減し、
高周波電流が流れ易くなる。また、上記ロー材の使用も
可能となる。
【００１５】これにより、通電時の発熱が抑制され、真
空コンデンサの許容最大電流値が上がる。
空コンデンサの許容最大電流値が上がる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、本発明は従来の真空コンデンサを改良した
ものなので、図１に示した構成部品と同一のものについ
てはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明す
る。
する。なお、本発明は従来の真空コンデンサを改良した
ものなので、図１に示した構成部品と同一のものについ
てはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明す
る。
【００１７】（第一実施例）本発明の第一実施例では、
図１に示した構造の真空コンデンサにおいて、ベローズ
２２の材質に、ベリリウム銅（Ｃｕ−Ｂｅ）を用いる。
図１に示した構造の真空コンデンサにおいて、ベローズ
２２の材質に、ベリリウム銅（Ｃｕ−Ｂｅ）を用いる。
【００１８】但し、真空コンデンサの組立の際に、ベロ
ーズ２２を真空中でロー付けする必要があるが、ベリリ
ウム銅の場合は、その表面に強固な酸化ベリリウム（Ｂ
ｅＯ）が形成され、ロー付けが困難となる。そこで、ベ
リリウム銅のロー付け部に銅（Ｃｕ）メッキ又はニッケ
ル（Ｎｉ）メッキを施し、銅と銀とを含むロー材、例え
ば、Ｃｕ−Ａｇ−Ｓｎロー材、又は、Ｃｕ−Ａｇ−Ｉｎ
ロー材の使用を可能とした。これらロー材を用いること
で、ベローズ２２の変形等を生じない約７５０［℃］の
真空雰囲気でのロー付けが容易となり、従来の問題点を
解消し得る真空コンデンサの製造が可能となる。
ーズ２２を真空中でロー付けする必要があるが、ベリリ
ウム銅の場合は、その表面に強固な酸化ベリリウム（Ｂ
ｅＯ）が形成され、ロー付けが困難となる。そこで、ベ
リリウム銅のロー付け部に銅（Ｃｕ）メッキ又はニッケ
ル（Ｎｉ）メッキを施し、銅と銀とを含むロー材、例え
ば、Ｃｕ−Ａｇ−Ｓｎロー材、又は、Ｃｕ−Ａｇ−Ｉｎ
ロー材の使用を可能とした。これらロー材を用いること
で、ベローズ２２の変形等を生じない約７５０［℃］の
真空雰囲気でのロー付けが容易となり、従来の問題点を
解消し得る真空コンデンサの製造が可能となる。
【００１９】図２はこの実施例による真空コンデンサの
通電電流−表面温度特性図であり、実線は、導電率が２
２％ＩＡＣＳのベリリウム銅を用いた場合（ベリリウム
銅ベローズ２２％ＩＡＣＳ）の特性例、一点鎖線は、導
電率が４８％ＩＡＣＳのベリリウム銅を用いた場合（ベ
リリウム銅ベローズ４８％ＩＡＣＳ）の特性例を示して
いる。また、比較例として、リン青銅ベローズ１０％Ｉ
ＡＣＳを用いた従来の真空コンデンサによる特性例も破
線で示している。これらの値は、夫々、静電容量を５０
０［ｐＦ］、使用周波数を１３.５６［ＭＨZ］、通電電
流Ｉ（＝ωＣＶ：ωは角周波数、Ｃは静電容量、Ｖは印
加電圧）を印加電圧Ｖにより可変した場合の例である。
通電電流−表面温度特性図であり、実線は、導電率が２
２％ＩＡＣＳのベリリウム銅を用いた場合（ベリリウム
銅ベローズ２２％ＩＡＣＳ）の特性例、一点鎖線は、導
電率が４８％ＩＡＣＳのベリリウム銅を用いた場合（ベ
リリウム銅ベローズ４８％ＩＡＣＳ）の特性例を示して
いる。また、比較例として、リン青銅ベローズ１０％Ｉ
ＡＣＳを用いた従来の真空コンデンサによる特性例も破
線で示している。これらの値は、夫々、静電容量を５０
０［ｐＦ］、使用周波数を１３.５６［ＭＨZ］、通電電
流Ｉ（＝ωＣＶ：ωは角周波数、Ｃは静電容量、Ｖは印
加電圧）を印加電圧Ｖにより可変した場合の例である。
【００２０】図２を参照すると、ベリリウム銅ベローズ
を用いた真空コンデンサは、リン青銅ベローズよりも通
電電流値に対する表面温度上昇が抑制されていることが
わかる。これは、リン青銅よりもベリリウム銅の方が導
電率が高く、ベローズ表面の電流が流れ易くなっている
ことによる。これにより真空コンデンサの通電時の表面
温度上昇が抑制され、許容最大電流値が高くなる。
を用いた真空コンデンサは、リン青銅ベローズよりも通
電電流値に対する表面温度上昇が抑制されていることが
わかる。これは、リン青銅よりもベリリウム銅の方が導
電率が高く、ベローズ表面の電流が流れ易くなっている
ことによる。これにより真空コンデンサの通電時の表面
温度上昇が抑制され、許容最大電流値が高くなる。
【００２１】（第二実施例）本発明の第二実施例では、
図１に示した構造の真空コンデンサにおいて、ベローズ
２２のベースにベリリウム銅（Ｃｕ−Ｂｅ）を用いると
共に、その全表面に、ベリリウム銅よりも導電率が高い
銅系材質でメッキ処理を施したものである。ベリリウム
銅には、導電率が少なくとも２２％ＩＡＣＳのものを用
いる。
図１に示した構造の真空コンデンサにおいて、ベローズ
２２のベースにベリリウム銅（Ｃｕ−Ｂｅ）を用いると
共に、その全表面に、ベリリウム銅よりも導電率が高い
銅系材質でメッキ処理を施したものである。ベリリウム
銅には、導電率が少なくとも２２％ＩＡＣＳのものを用
いる。
【００２２】上記材質によるベローズ２２によれば、第
一実施例と同様、Ｃｕ−Ａｇ−Ｓｎロー材又はＣｕ−Ａ
ｇ−Ｉｎロー材による約７５０℃の真空雰囲気でのロー
付けが可能となり、真空コンデンサの組立が容易とな
る。
一実施例と同様、Ｃｕ−Ａｇ−Ｓｎロー材又はＣｕ−Ａ
ｇ−Ｉｎロー材による約７５０℃の真空雰囲気でのロー
付けが可能となり、真空コンデンサの組立が容易とな
る。
【００２３】図３はこの第二実施例による真空コンデン
サの通電電流−表面温度特性図であり、実線は、２２％
ＩＡＣＳのベリリウム銅に銅（Ｃｕ）メッキ処理を施し
た場合（銅メッキベリリウム銅ベローズ２２％ＩＡＣ
Ｓ）の特性例、一点鎖線は、４８％ＩＡＣＳのベリリウ
ム銅に銅メッキ処理を施した場合（銅メッキベリリウム
銅ベローズ４８％ＩＡＣＳ）の特性例を示している。ま
た、比較例として、リン青銅ベローズ１０％ＩＡＣＳを
用いた従来の真空コンデンサによる特性例も破線で示し
ている。これらの値は、第一実施例で示した図２の特性
図と同様の測定条件下による。
サの通電電流−表面温度特性図であり、実線は、２２％
ＩＡＣＳのベリリウム銅に銅（Ｃｕ）メッキ処理を施し
た場合（銅メッキベリリウム銅ベローズ２２％ＩＡＣ
Ｓ）の特性例、一点鎖線は、４８％ＩＡＣＳのベリリウ
ム銅に銅メッキ処理を施した場合（銅メッキベリリウム
銅ベローズ４８％ＩＡＣＳ）の特性例を示している。ま
た、比較例として、リン青銅ベローズ１０％ＩＡＣＳを
用いた従来の真空コンデンサによる特性例も破線で示し
ている。これらの値は、第一実施例で示した図２の特性
図と同様の測定条件下による。
【００２４】図３を参照すると、第二実施例による真空
コンデンサは、リン青銅ベローズを用いた従来の真空コ
ンデンサ及び図２に示した第一実施例の真空コンデンサ
よりも通電電流値に対する表面温度上昇が抑制されてい
ることがわかる。これは、リン青銅よりもベリリウム銅
の方が導電率が高く、しかも、高周波になるほど、ベロ
ーズ表面の銅メッキ膜が有効となり、ベローズ表面の電
流が流れ易くなることによる。これにより真空コンデン
サの通電時の表面温度上昇が抑制され、許容最大電流値
が高くなる。
コンデンサは、リン青銅ベローズを用いた従来の真空コ
ンデンサ及び図２に示した第一実施例の真空コンデンサ
よりも通電電流値に対する表面温度上昇が抑制されてい
ることがわかる。これは、リン青銅よりもベリリウム銅
の方が導電率が高く、しかも、高周波になるほど、ベロ
ーズ表面の銅メッキ膜が有効となり、ベローズ表面の電
流が流れ易くなることによる。これにより真空コンデン
サの通電時の表面温度上昇が抑制され、許容最大電流値
が高くなる。
【００２５】なお、図３の特性図は、ベリリウム銅に銅
（Ｃｕ）メッキ処理を施した場合の例であるが、メッキ
材質として、導電率が銅とほぼ同じの他の銅系材質を用
いても良い。また、導電率のより優れる純銀（Ａｇ）等
の銀系材質でメッキ膜を施せばより通電能力に優れたベ
ローズ２２が得られ、真空コンデンサの特性向上に寄与
し得る。
（Ｃｕ）メッキ処理を施した場合の例であるが、メッキ
材質として、導電率が銅とほぼ同じの他の銅系材質を用
いても良い。また、導電率のより優れる純銀（Ａｇ）等
の銀系材質でメッキ膜を施せばより通電能力に優れたベ
ローズ２２が得られ、真空コンデンサの特性向上に寄与
し得る。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空コン
デンサは、可動電極の変位に追随して真空容器内を気密
に保持すると共に外部電源端子との通電路を兼ねるベロ
ーズを、そのロー付け部に銅メッキ処理又はニッケルメ
ッキ処理を施したベリリウム銅にて構成したので、リン
青銅ベローズを用いた従来の真空コンデンサに比べて通
電能力が向上し、通電時の発熱が抑制される効果があ
る。また、低温真空雰囲気でのロー接合が可能となり、
真空コンデンサの組立が容易となる。
デンサは、可動電極の変位に追随して真空容器内を気密
に保持すると共に外部電源端子との通電路を兼ねるベロ
ーズを、そのロー付け部に銅メッキ処理又はニッケルメ
ッキ処理を施したベリリウム銅にて構成したので、リン
青銅ベローズを用いた従来の真空コンデンサに比べて通
電能力が向上し、通電時の発熱が抑制される効果があ
る。また、低温真空雰囲気でのロー接合が可能となり、
真空コンデンサの組立が容易となる。
【００２７】本発明の真空コンデンサは、また、上記ベ
リリウム銅ベローズの全表面に、ベリリウム銅よりも導
電率の高い銅系材質又は銀系材質でメッキ処理を施した
ので、表皮効果によりベローズ表面に集中する高周波電
流がより流れ易くなり、通電時の発熱がより抑制される
効果がある。
リリウム銅ベローズの全表面に、ベリリウム銅よりも導
電率の高い銅系材質又は銀系材質でメッキ処理を施した
ので、表皮効果によりベローズ表面に集中する高周波電
流がより流れ易くなり、通電時の発熱がより抑制される
効果がある。
【００２８】これにより、真空コンデンサの許容最大電
流値が高くなり、使用回路あるいは装置に収納された場
合にその冷却の必要が無くなると共に、該回路等の信頼
性向上が図れる。
流値が高くなり、使用回路あるいは装置に収納された場
合にその冷却の必要が無くなると共に、該回路等の信頼
性向上が図れる。
【図１】本発明が適用される可変形真空コンデンサの断
面構造図。
面構造図。
【図２】本発明の第一実施例による真空コンデンサの通
電電流−表面温度特性図。
電電流−表面温度特性図。
【図３】本発明の第二実施例による真空コンデンサの通
電電流−表面温度特性図。
電電流−表面温度特性図。
１０…真空容器 １６…可動電極 ２２…ベローズ
フロントページの続き (56)参考文献 実開 平４−74416（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 5/14 H01G 5/01
Claims (6)
- 【請求項１】 可動電極の変位に追随して真空容器内を
気密に保持すると共に外部電源端子との通電路を兼ねる
ベローズを有する真空コンデンサにおいて、前記ベロー
ズの材質にベリリウム銅を用い、且つ、該ベリリウム銅
のロー付け部位に銅メッキ処理を施したたことを特徴と
する真空コンデンサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の真空コンデンサにおい
て、前記銅メッキ処理に代え、ニッケルメッキ処理を施
したことを特徴とする真空コンデンサ。 - 【請求項３】 請求項１記載の真空コンデンサにおい
て、前記ベリリウム銅の全表面に、該ベリリウム銅より
も導電率の高いメッキ材質にてメッキ処理を施したこと
を特徴とする真空コンデンサ。 - 【請求項４】 前記メッキ材質は、銅系材質であること
を特徴とする請求項３記載の真空コンデンサ。 - 【請求項５】 前記メッキ材質は、銀系材質であること
を特徴とする請求項３記載の真空コンデンサ。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかの項記載の真
空コンデンサにおいて、前記ロー付け部位が、銅と銀と
を含む合金のロー材でロー接合されていることを特徴と
する真空コンデンサ。
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|---|---|---|---|
| JP34850692A JP3264006B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 真空コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34850692A JP3264006B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 真空コンデンサ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204084A JPH06204084A (ja) | 1994-07-22 |
| JP3264006B2 true JP3264006B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=18397479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34850692A Expired - Lifetime JP3264006B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 真空コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3264006B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012157397A1 (ja) | 2011-05-18 | 2012-11-22 | 株式会社明電舎 | ベローズおよびその製造方法 |
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-
1992
- 1992-12-28 JP JP34850692A patent/JP3264006B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| RU211493U1 (ru) * | 2021-10-18 | 2022-06-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Айтеко Технолоджи" | Устройство фотозеркала |
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| Publication number | Publication date |
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