[发明专利]一种带自补偿功能的射频匹配箱

说明书

本发明涉及一种具有自补偿功能的射频匹配箱，包括：位于壳体内的平板电容，其包括：金属间隔座，以及水平放置且从下往上依次间隔排列的低压电容调节片、高压电容固定片和高压电容调节片；高压电容固定片的一端与壳体绝缘固定连接，另一端与电感耦合等离子线圈电连接；低压电容调节片的一端和高压电容调节片的一端分别与竖直绝缘设置于壳体底板的金属间隔座活动连接，金属间隔座还与检测器电连接；低压电容调节片的另一端和高压电容调节片的另一端在控制器的控制下上下移动。本发明采用平板电容，在结构上就取消了高压和低压两个电容之间的连线，低压电容调节片的上下移动，实现硬件自补偿，且内部能量分布均匀，无需风扇，能耗小。

技术领域

本发明涉及匹配箱技术领域，尤其涉及一种带自补偿功能的射频匹配箱。

背景技术

大功率射频匹配箱广泛应用于半导体、镀膜等很多行业里，它产生阻抗变换，将等离子体的阻抗转化成标准的50欧，以与射频源的输出匹配。然而，现有技术的大功率射频匹配箱已经大规模商业使用了几十年，通常是使用真空可变电容作为主要调节部件。这种使用真空可变电容的射频匹配箱有以下缺点：1)真空电容价格昂贵；2)体积大，但有效工作体积占比很小；3)寿命短，性能随真空度下降逐渐衰退，抗过载能力差；4)引线长，高频特性差；5)散热困难，大多需要风扇散热并在外壳上开孔；6)调节速度慢；7)散热风扇带来噪声及额外的耗电和清洁问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种带自补偿功能的射频匹配箱。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有自补偿功能的射频匹配箱，包括：壳体，位于所述壳体内的相互连接的相位检测器和控制器，以及位于所述壳体外的电感耦合等离子线圈，还包括：位于所述壳体内的平板电容；

所述平板电容包括：金属间隔座，以及水平放置且从下往上依次间隔排列的低压电容调节片、高压电容固定片和高压电容调节片；

所述金属间隔座竖直绝缘设置于所述壳体的底板的上表面，且与所述相位检测器电连接；

所述高压电容固定片的一端与所述壳体绝缘固定连接，另一端与所述电感耦合等离子线圈电连接；

所述低压电容调节片的一端和所述高压电容调节片的一端分别与所述金属间隔座连接；

所述低压电容调节片的另一端和所述高压电容调节片的另一端在所述控制器的控制下上下移动。

本发明的有益效果是：本发明在射频匹配箱内采用平板电容，方便的用三层大平板实现高压和低压两个电容的串联，在结构上就取消了高压和低压两个电容之间的连线。其次，由于是大平板设计，将低压电容调节片和高压电容调节片的一个边固定，相对的另一个边可以在外力作用下，上下移动，低压电容调节片和高压电容调节片分别就成了一个弹簧板，用这种方式可以实现高压和低压电容大小的调节，实现硬件自补偿，同时可根据需要设计成欠补偿，过补偿或临界补偿。另外由于真空可变电容的电容板间面积小，能量分布集中，而平板电容中，能量分布在整块板间，内部能量分布均匀，单位体积内的能量密度比传统匹配箱低一个数量级以上，无需冷却风扇，消除了风扇噪声及风扇引起的可靠性问题，减小了耗电。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述射频匹配箱还包括：第一高度调节组件和第二高度调节组件；

所述低压电容调节片的另一端通过所述第一高度调节组件与所述控制器连接，所述高压电容调节片的另一端通过所述第二高度调节组件与所述控制器连接。