Un conector para conectar un cable conductor (18) a un adaptador (16) de terminal en un ambiente de vacío de alta tensión,

caracterizado porque comprende:

un recinto dieléctrico (22) que rodea al adaptador (16) de terminal y que define una cavidad (39) abierta hacia el adaptador (16) de terminal, comprendiendo el recinto dieléctrico (22):

un elemento superior (28); y

un elemento inferior (30) en contacto con el elemento superior (28) a lo largo de una interfaz de contorno coincidente (31; 32); y

una clavija conductora (24) dispuesta dentro de la cavidad (39) para conectar eléctricamente el adaptador (16) de terminal al cable conductor (18)

Terminación de calentador de alta tensión.

Campo

La presente invención se refiere en general a calentadores eléctricos y, más particularmente, a estructuras de terminación de calentador para conectar los calentadores eléctricos a suministros de potencia.

Antecedentes

Las manifestaciones de esta sección proporcionan meramente información de antecedentes relacionada con la presente descripción y pueden no constituir técnica anterior.

Algunas formas de calentadores eléctricos incluyen generalmente un sustrato, un elemento de calentamiento resistivo embutido dentro, o dispuesto cerca, del sustrato, y una capa protectora dispuesta encima del elemento de calentamiento resistivo. El elemento de calentamiento resistivo se termina comúnmente en un par de adaptadores de terminal, que no están cubiertos por la capa protectora, para conectar un par de cables conductores que se extienden desde una fuente de potencia. La conexión entre los adaptadores de terminal y los cables conductores está generalmente aislada del ambiente exterior para prevenir descargas accidentales de la tensión aplicada por la fuente de potencia. Sin embargo, las estructuras de terminación convencionales incluyen a menudo numerosas partes que definen interfaces con entrehierros encerrados. Los entrehierros plantean serios problemas de formación de arco, particularmente cuando el calentador eléctrico se usa en un procedimiento de fabricación de semiconductores, en donde se aplica una tensión relativamente alta en un ambiente al vacío.

Generalmente, la formación de arco es el resultado de una ruptura eléctrica que tiene lugar cuando una tensión aplicada a través de un entrehierro excede un campo de ruptura umbral para el aire. Bajo este campo eléctrico alto, electrones libres del entrehierro producen colisiones ionizantes con moléculas de aire y, por tanto, el entrehierro se convierte en una trayectoria de corriente eléctrica además de una trayectoria de corriente eléctrica designada dentro de un elemento conductor. Desafortunadamente, la formación de arco daña a menudo el aislamiento de la estructura de terminación y puede conducir a una avería de la estructura de terminación y de todo el calentador.

La formación de arco en terminaciones eléctricas a través de un entrehierro hacia una superficie conductora tiene lugar típicamente cuando el calentador eléctrico es hecho funcionar por encima de una tensión pico de 340 y depende tanto de la densidad molecular del aire como de la extensión del entrehierro sobre el que existe el gradiente de tensión. Debido a que la tensión de ruptura para un entrehierro típico en una cámara de vacío disminuye inicialmente cuando la presión de aire se reduce por debajo de una atmósfera, es más probable, por tanto, que la formación de arco tenga lugar hacia o desde un terminal de un calentador activado durante la evacuación o el llenado. Se ha acreditado que la estructura de terminación convencional para un calentador eléctrico es especialmente susceptible a la formación de arco en este ambiente al vacío, por ejemplo cuando el calentador eléctrico se usa en un procedimiento de fabricación de semiconductores.

El documento GB 632.129 describe un conector eléctrico que tiene una envuelta exterior para conectar cables entre sí. El documento EP 0 566 206 A1 describe una disposición de conector eléctrico para conectar un cable a una tarjeta de circuito impreso.

Sumario

Se cita en la reivindicación 1 un conector para conectar un cable conductor a un adaptador de terminal y éste comprende un recinto dieléctrico que rodea al adaptador de terminal y que define una cavidad abierta hacia el adaptador de terminal. El recinto dieléctrico comprende un elemento superior y un elemento inferior en contacto con el elemento superior a lo largo de una interfaz de contorno coincidente. Una clavija conductora está dispuesta dentro de la cavidad para conectar eléctricamente el adaptador de terminal al cable conductor.

Se proporciona un calentador que comprende un elemento de calentamiento resistivo, un adaptador de terminal conectado al elemento de calentamiento resistivo y un conector para conectar el adaptador de terminal a un cable conductor. Una clavija conductora está dispuesta dentro de la cavidad y adaptada para acoplarse con el cable conductor y el adaptador de terminal.

Resultarán evidentes áreas adicionales de aplicabilidad a partir de la descripción proporcionada en el presente documento. Deberá comprenderse que la descripción y ejemplos específicos tienen únicamente fines de ilustración y no se pretende que limiten el alcance de la presente descripción.

Dibujos

Los dibujos descritos en el presente documento tienen únicamente fines ilustrativos y no pretenden de ninguna manera limitar el alcance de la presente descripción.

La figura 1 es una vista en planta de un sustrato que tiene un elemento de calentamiento resistivo y adaptadores de terminal conectados al elemento de calentamiento resistivo según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 2 es una vista en sección transversal, tomada a lo largo de la línea 2-2 de la figura 1, que ilustra adaptadores de terminal en mayor detalle según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 3 es una vista en perspectiva de un conjunto de conector construido según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra un conjunto de conector despiezado y un segundo conjunto de conector ensamblado construidos según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 5a es una vista en perspectiva de la parte superior de un elemento superior de un recinto dieléctrico construido según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 5b es una vista en perspectiva de la parte inferior del elemento superior de un recinto dieléctrico construido según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 6a es una vista en perspectiva de la parte superior de un elemento inferior de un recinto dieléctrico construido según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 6b es una vista en perspectiva de la parte inferior del elemento superior de un recinto dieléctrico construido según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 7 es una vista en planta del conjunto de conector según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 8 es una vista en sección transversal, tomada a lo largo de la línea 8-8 de la figura 7, del conjunto de conector según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 9 es una vista en sección transversal, tomada a lo largo de la línea 9-9 de la figura 7, del conjunto de conector según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 10 es una vista en perspectiva de una clavija conductora construida según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 11a es una vista en planta de una realización alternativa de la clavija conductora que tiene una característica de alineación y que está construida según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 11b es una vista en planta de otra realización alternativa de la clavija conductora que tiene una característica de alineación y que está construida según las enseñanzas de la presente descripción;

La figura 12 es una vista en perspectiva de un resorte construido según las enseñanzas de la presente descripción; y

La figura 13 es una vista en perspectiva de una forma alternativa de un dispositivo de sujeción construido según las enseñanzas de la presente descripción.

Los números de referencia correspondientes indican partes correspondientes en todas las diversas vistas de los dibujos.

Descripción detallada

La siguiente descripción es de naturaleza meramente ejemplar y no pretende limitar la presente descripción, aplicación o usos. Deberá entenderse que en todos los dibujos los números de referencia correspondientes indican partes y características iguales o correspondientes.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, se ilustra un calentador construido según las enseñanzas de la presente descripción y se indica éste generalmente con el número de referencia 10. El calentador 10 incluye un sustrato 12, un elemento de calentamiento resistivo 14 dispuesto en el sustrato 12 y un par de adaptadores 16 de terminal para conectar el elemento de calentamiento resistivo...

1. Un conector para conectar un cable conductor (18) a un adaptador (16) de terminal en un ambiente de vacío de alta tensión, caracterizado porque comprende:

un recinto dieléctrico (22) que rodea al adaptador (16) de terminal y que define una cavidad (39) abierta hacia el adaptador (16) de terminal, comprendiendo el recinto dieléctrico (22):

un elemento superior (28); y

un elemento inferior (30) en contacto con el elemento superior (28) a lo largo de una interfaz de contorno coincidente (31; 32); y

una clavija conductora (24) dispuesta dentro de la cavidad (39) para conectar eléctricamente el adaptador (16) de terminal al cable conductor (18).

2. El conector según la reivindicación 1, en el que el recinto dieléctrico (22) comprende además un canal (44) que se extiende entre la cavidad (39) y una superficie exterior (45; 46) del recinto dieléctrico (22) para recibir el cable conductor (18).

3. El conector según la reivindicación 1 o 2, en el que cada uno de entre el elemento superior (28) y el elemento inferior (30) define un rebajo (36; 38), formando los rebajos (36; 38) de elementos superior y el elemento inferior (30) la cavidad (39).

4. El conector según la reivindicación 3, en el que el rebajo (36) del elemento superior (28) define un agujero ciego.

5. El conector según la reivindicación 3, en el que el rebajo (38) del elemento superior (30) define un agujero pasante.

6. El conector según la reivindicación 3, en el que el recinto dieléctrico (22) comprende además unas acanaladuras opuestas (42; 43) entre el elemento superior (28) y el elemento inferior (30), extendiéndose las acanaladuras opuestas (42; 43) desde los rebajos (36; 38) hasta unas superficies exteriores (45; 46) de los elementos superior e inferior (30), formando cooperativamente las acanaladuras opuestas (42; 43) un canal (44) para recibir el cable conductor (18).

7. El conector según la reivindicación 6, en el que el cable conductor (18) incluye unos cordones (55) de hilos y una vaina aislante (53) alrededor de los cordones (55) de hilos, estando la vaina aislante (53) en contacto con el canal (44).

8. El conector según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un dispositivo de sujeción (50) para asegurar el conector a un sustrato (12).

9. El conector según la reivindicación 8, en el que el dispositivo de sujeción (50) comprende además una prolongación (54) adaptada para ser asegurada al cable conductor (18) y unas pestañas opuestas (52; 74) adaptadas para ser aseguradas al sustrato (12).

10. El conector según cualquiera de las reivindicaciones 8-9, en el que el dispositivo de sujeción (50) comprende además unas orejetas (67) que se flexionan para proporcionar un desplazamiento vertical.

11. El conector según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, que comprende además un miembro (72) en forma de U montado sobre el recinto dieléctrico (22) y configurado para acomodar una variación dimensional del recinto dieléctrico (22) en una dirección vertical con respecto al sustrato (12).

12. El conector según la reivindicación 11, en el que el miembro (72) en forma de U aplica una fuerza contra el recinto dieléctrico (22) para sujetar éste contra el sustrato (12).

13. El conector según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la clavija conductora (24) define un receptáculo (47) para recibir el cable conductor (18).

14. El conector según la reivindicación 13, en el que la clavija conductora (24) comprende además un hoyuelo (49) para sujetar el cable conductor (18) dentro del receptáculo (47).

15. El conector según cualquiera de las reivindicaciones 13-14, en el que la clavija conductora (24) está fabricada de un material seleccionado del grupo que consta de un acero inoxidable y una aleación de alta temperatura.

16. El conector según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende un elemento (48) de resorte dispuesto dentro de la cavidad (39), en donde la clavija conductora (24) está dispuesta entre el adaptador (16) de terminal y el resorte de tal manera que el resorte solicite la clavija conductora (24) contra el adaptador (16) de terminal.

17. El conector según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el recinto dieléctrico (22) está fabricado de un material dieléctrico seleccionado del grupo que consiste en alúmina y esteatita.

18. Un calentador (10) caracterizado porque incorpora el conector de cualquiera de las reivindicaciones precedentes y que además comprende un elemento (14) de calentamiento resistivo conectado al adaptador (16) de terminal.

19. El calentador (10) según la reivindicación 18, que además comprende un sustrato (12), el elemento (14) de calentamiento resistivo y el adaptador (16) de terminal dispuestos cerca del sustrato (12), en donde el elemento inferior (30) está en contacto con el sustrato (12) a lo largo de una interfaz de contorno coincidente (31; 32).