(57)【要約】【課題】本発明が解決しようとする課題は、高周波高電圧トランスにおいて、シリコン樹脂をモールド材に用いても該モールド部内部に気泡等を巻き込む事無く充分な絶縁性を確保すると共に、外壁部のモールド材が剥離等起こしても絶縁性を確保できる高周波高電圧トランスを提供することにある。【解決手段】この発明の高周波高電圧トランスは、絶縁性材料から成る巻芯部、該巻芯部に巻線された１次コイル、該１次コイルの外周に設けられた線間絶縁材、該線間絶縁材の外周に巻線された２次コイル、から成るコイル部と、該コイル部を挟持するように配置されたフェライトコアと、から構成されるエキシマランプ点灯用の高周波高電圧トランスにおいて、該1次コイル、及び該２次コイルがシリコン樹脂から成るモールド材で覆われており、該巻芯部に複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性材料から成る巻芯部、該巻芯部に巻線された１次コイル、該１次コイルの外周に設けられた線間絶縁材、該線間絶縁材の外周に巻線された２次コイル、から成るコイル部と、該コイル部を挟持するように配置されたフェライトコアと、から構成されるエキシマランプ点灯用の高周波高電圧トランスにおいて、
該1次コイル、及び該２次コイルがシリコン樹脂から成るモールド材で覆われており、該巻芯部に複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする高周波高電圧トランス。
【請求項２】
前記２次コイルの外周側に外層絶縁材が設けられ、該外層絶縁材には複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の高周波高電圧トランス。
【請求項３】
前記２次コイルの外周側に外層絶縁材が設けられ、該外層絶縁材が、耐熱繊維から成るガーゼ状部材から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波高電圧トランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は高周波高電圧トランスに関する。特に、高周波高電圧を出力するエキシマランプ点灯用の高周波高電圧トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体の製造工程や液晶基板の洗浄工程に誘電体バリア放電を利用したエキシマ光照射装置が利用されるようになってきた。該エキシマ光照射装置には、放電容器内部にキセノン（Ｘｅ）等を封入したエキシマランプが配置されており、高周波高電圧を印加することにより、エキシマ光を生成している。この時、利用される高周波高電圧としては、数十ｋＨｚ〜数百ＭＨｚ程度、数ｋＶ〜数十ｋＶ程度のものである。該エキシマ光照射装置においては、高周波高電圧を生成するために、高周波高電圧トランスを用いて昇圧を行い利用している。該高周波高電圧トランスは、一般的に充分な絶縁が必要なため、該高周波高電圧トランス自身がどうしても大型になってしまう。
【０００３】
また、エキシマランプ自身は被処理物である液晶基板等の大型化に伴って、該エキシマランプ自身の長さも長尺化しており、より高い電力を供給するトランスの要求が高まり、該トランス自身更に大型化する方向にある。、例えば、従来のエキシマランプでは長くとも１ｍ程度の長さであったが、最近では１．５ｍ〜２．０ｍ程度の長さが要求されており、ランプ入力電力も該エキシマランプの長さに合せて１．５倍から２倍程度が要求されるようになってきた。
【０００４】
一方、該エキシマ光照射装置自身は、小型化が要求されており、該エキシマ光照射装置の中で大きな容積を占めている該高周波高電圧トランスに対する要求が厳しくなってきている。つまり、高い電力供給が可能で且つ小型化を実現する該高周波高電圧トランスが求められている。該高周波高電圧トランスを高い電力供給を可能にし、且つ小型化する技術の一つとして、該高周波高電圧トランスのコイル部分を樹脂でモールドするモールドトランスの技術がある。該モールドトランスについては、例えば特開２００１−２８４１５０号公報等に記載されている。
【０００５】
該公報によれば、高圧、かつ高周波の電圧を発生するモールドトランスに温度センサーを付加したものが記載されている。また、該公報によれば、モールド材として用いられる樹脂としてエポキシ系モールド材やシリコン樹脂からなるモールド材を用いることが開示されている。該公報によれば、フェライトコアも含めて該トランス全体をモールド樹脂で覆った四角形の樹脂の塊であるモールドトランスが記載されている。
【０００６】
従来のモールドトランスとしては、前記公報のようにフェライトコア全体をモールド樹脂で覆う他に、該コイル部のみを樹脂で覆う場合もある。ここで、図３に従来のモールドトランス３０としてコイル部のみを樹脂で覆った場合の概略図を示す。図３―ａは、モールドトランス３０の全体形状を示すものであって、該コイル部３３の正面図であり、図３−ｂは、側面図である。従来のモールドトランス３０は、例えば、ＥＥＲ型として知られるフェライトコア３４の円柱状のコア中脚３６に挟み込んだ略円筒状のコイル部３３、該コイル部３３に連接した１次側コイル引出し線３１、及び２次側コイル引出し線３２、からなっており、該略円筒状のコイル部３３全体をシリコン樹脂でモールドしている。該コイル部３３の形状と該コア中脚３６の形状とを相似形にすることにより該コイル部３３に均一な磁界が発生するようになっている。
【０００７】
このような略円筒状のコイル部３３全体を樹脂でモールドするには、図４に示すような金型を用いて成形する。図４には、モールド成形金型４０に該コイル部３３を配置して、モールド材としてシリコン樹脂を注入する場合を示す。該モールド成型金型４０には、モールド材注入口４１が設けられており、該モールド成型金型４０内には、巻芯部４２に巻線された１次コイル４３、該１次コイル４３の外周に配置された線間絶縁材４４、該線間絶縁材４４の外周に巻線された２次コイル４５、該２次コイル４５の外周に配置された外層絶縁材４６が配置される。該モールド材注入口４１からモールド用の樹脂がモールド材流入経路４７として示した矢印に沿って流し込まれる。
【０００８】
該モールド用の樹脂としては、前記公報にも記載されているように、該エポキシ系とシリコン樹脂の２種類がある。これらの樹脂のうち、エポキシ系のモールド樹脂は粘性が低く微小な間隙に対しても浸透性が良いといった特徴を持つ。しかし、逆に浸透性が良すぎるために、例えば複数の線を束ねたリッツ線を用いる該高周波高電圧トランスでは、該リッツ線からなる引き出し線にまで該エポキシ樹脂が毛細管現象により引き上げられ、該引き出し線自身の可塑性を阻害し、断線する場合等が見られた。更に、エキシマランプ点灯用の高周波高電圧トランスにおいては、該エキシマランプから放射されるエキシマ光により、大気中の酸素が活性化されオゾンが生成されるが、該オゾンによって該エポキシ系樹脂は劣化することが知られている。モールドされた該エポキシ樹脂が該オゾンに曝される状態で使用されると、該モールド部にクラック等が生じ絶縁性が保てない場合があった。これらの事情からエキシマランプ用の高周波高電圧トランスにモールドを施す場合、シリコン樹脂が選択される。
【特許文献１】特開２００１−２８４１５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
高周波高電圧トランスのモールド材にシリコン樹脂を用いた場合、浸透性が悪く、該モールド材の充填時にコイルを形成する構成部材の間の空気が該樹脂内に閉じ込められて、コイルをシリコン樹脂で覆った該モールド部内部に気泡が形成されてしまうと言った問題があった。該モールド部内部に気泡があると、該気泡内部でいわゆるボイド放電等が発生し、絶縁材が劣化するといった問題が生じる。また、該モールド部の肉厚を厚くすると外気との熱抵抗が大きくなり、該高周波高電圧トランスの駆動時に内部が高温となり絶縁材が劣化する問題があった。一方、該モールド部の肉厚を薄くした場合、該シリコン樹脂で構成された外壁自身は強度が弱いため、外部との衝突等により破損や薄利等が発生し絶縁性が確保できないといった問題が生じる。
【００１０】
これらの事情を鑑み、本発明が解決しようとする課題は、高周波高電圧トランスにおいて、シリコン樹脂をモールド材に用いても該モールド部内部気泡が形成されること無く、充分な絶縁性を確保すると共に、外壁部のモールド材が剥離等起こしても絶縁性を確保できる高周波高電圧トランスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の高周波高電圧トランスは、絶縁性材料から成る巻芯部、該巻芯部に巻線された１次コイル、該１次コイルの外周に設けられた線間絶縁材、該線間絶縁材の外周に巻線された２次コイル、から成るコイル部と、該コイル部を挟持するように配置されたフェライトコアと、から構成されるエキシマランプ点灯用の高周波高電圧トランスにおいて、該1次コイル、及び該２次コイルがシリコン樹脂から成るモールド材で覆われており、該巻芯部に貫通孔が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明によれば前記の構成に加えて、該２次コイルの外周側に外層絶縁材が設けられ、該外層絶縁材には複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
または、前記２次コイルの外周側に外層絶縁材が設けられ、該外層絶縁材が、耐熱繊維から成る、ガーゼ状部材から構成されていることを特徴とする。尚、本発明においてガーゼ状部材とは該耐熱繊維を織り合わせる等により作製されたテープ状部材であって、粘性の高いシリコン樹脂で構成された絶縁性樹脂を浸漬可能とした部材を意味している。具体的には、織り目の隙間に形成される複数の細かい孔を該絶縁性樹脂が透過可能な部材のことである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の高周波高電圧トランスは、浸透性の悪いシリコン樹脂をモールド材として用いても、コイル内部に気泡を残すことなく樹脂を確実に充填させることができるので、気泡を介して発生するボイド放電を防ぎ、絶縁に関しての信頼性を改善できるといった利点がある。
【００１５】
更には、２次コイルの外周面側に外層絶縁材を設けたので、放熱性を高めるためにモールド樹脂の肉厚を薄くしても、該外層絶縁材が補強材となり、外部との衝突等に対して耐久性を持つ。更には、該外層絶縁材に設けられた複数の孔によるアンカー効果で、該モールド材自身が剥離等しにくくなるといった利点がある。また、該モールド樹脂が剥離しても、該外層絶縁材により絶縁性が確保できるので高周波高電圧トランスの駆動時でも安全に駆動できるといった利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の高周波高電圧トランスは、1次コイルの巻芯部や２次コイルの外周に設けられた外層絶縁材に貫通穴を形成することにより、モールド材の充填をスムーズに、且つモールド材中に空隙を生じないで該モールド材の充填を行うことを可能にしたものである。実施例を図１と図２を用いて以下に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の高周波高電圧トランスにおける１次コイルと２次コイルの部分にシリコン樹脂でモールドを施したモールド部９の断面図を表したものである。該モールド部９の中心には、絶縁性の巻芯部１が配置され、該巻芯部１にリッツ線からなる１次コイル２が巻き付けられている。また、１次コイル２には、線間絶縁材３を挟んで２次コイル４が巻線されている。更に、該２次コイル４の外周には、外層絶縁材５が配置されている。また、該巻芯部１、該１次コイル２、該線間絶縁材３、該２次コイル４、該外層絶縁材５は、シリコン樹脂６によって覆われ、略円筒形のモールド部９を形成している。また、該１次コイル２に連接して１次側コイル引き出し線７が設けられ、該２次コイル４に連接して２次側コイル引き出し線８が設けられている。
【００１８】
図２には、該モールド部９を形成するためのモールド成型金型２３に図１に示したモールド部９のモールド樹脂を除く各部材をセットした状態を示している。該モールド成型金型２３には、モールド樹脂注入口２１が設けられており、該モールド成型金型２３内には、巻芯部１に巻線された１次コイル２、該１次コイル２の外周に配置された線間絶縁材３、該線間絶縁材３の外周に巻線された２次コイル４、該２次コイル４の外周に配置された外層絶縁材５が配置される。該モールド樹脂注入口２１からモールド用の樹脂としてシリコン樹脂がモールド樹脂流入経路２２として示した矢印に沿って流し込まれる。この時、巻芯部６の複数箇所に設けられたモールド材注入用孔１０から該１次コイル２の間隙に気泡を滞留することなく樹脂が注入される。
【実施例２】
【００１９】
本発明の第２の実施例を示す。第２の実施例は、図２に示したモールド部９において、該２次コイル４の外周に配置された外層絶縁材５にもモールド材注入用孔２５を設けたものである。これにより、線形の細い該２次コイル４の小さな間隙にも気泡を滞留することなくシリコン樹脂を注入できるといった利点がある。
【実施例３】
【００２０】
本発明の第３の実施例は、該外層絶縁材３を耐熱繊維から成るガーゼ状のテープで構成したのもである。該耐熱繊維から成るガーゼ状のテープとして、具体的には、ガラスクロステープや、ノーメックス（デュポン社の登録商標）繊維テープなどが利用できる。該ガーゼ状部材は、図２における外層絶縁材５として該２次コイルの外周面に巻き付けられ、モールド成形金型２３内に配置されモールド樹脂が注入される。この時モールド材に使用するシリコン樹脂は、該ガーゼ状部材の織り目の隙間に形成される複数の細かい孔を透過して該２次コイル４側に到達する。このように、該外層絶縁材が耐熱繊維から成るガーゼ状のテープであるため、シリコン樹脂の注入時に、線径の細い該２次コイル４の小さな間隙にも気泡を滞留することなく該シリコン樹脂を注入できるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施例を示すモールド部の断面図。
【図２】本発明のモールドトランスにおけるモールド部の形状を示す概略図。
【図３】従来のモールドトランスの形状を示す概略図。
【図４】従来のモールドトランスのモールド部の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１      巻芯部
２      １次コイル
３      線間絶縁材
４      ２次コイル
５      外層絶縁材
６      シリコン樹脂
７      １次側コイル引き出し線
８      ２次側コイル引き出し線
９      モールド部
１０    モールド材注入用孔
２１    モールド樹脂注入口
２２    モールド樹脂流入経路
２３    モールド成型金型
２５    モールド材注入用孔
３０    モールドトランス
３１    １次側コイル引出し線
３２    ２次側コイル引出し線
３３    コイル部
３４    フェライトコア
３６    コア中脚
４０    モールド成形金型
４１    モールド材注入用孔
４２    巻芯部
４３    １次コイル
４４    線間絶縁材
４５    ２次コイル
４６    外層絶縁材
４７    モールド材流入経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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