(57)【要約】【課題】アーク放電の発生を抑制できるマイクロ波照射方法及び接地部材を提供する。【解決手段】このマイクロ波照射方法では、金属部分２４を有する回路部材２０の全ての金属部分２４を接地しながら、マイクロ波を回路部材２０に照射する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の金属部分を有する被照射部材の全ての前記金属部分を接地しながら、マイクロ波を前記被照射部材に照射する、マイクロ波照射方法。
【請求項２】
前記金属部分を接地する際には、前記金属部分に電気的に接続され前記金属部分を保持する導電性の保持部と、接地された一端と前記保持部に電気的に接続された他端とを有するリード線と、を備える接地部材を用いる、請求項１に記載のマイクロ波照射方法。
【請求項３】
前記被照射部材は、熱硬化性樹脂を含む部分を有する、請求項１又は２に記載のマイクロ波照射方法。
【請求項４】
前記被照射部材は、基板と、前記基板上に設けられた回路としての前記金属部分とを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマイクロ波照射方法。
【請求項５】
マイクロ波が照射され１又は複数の金属部分を有する被照射部材の全ての前記金属部分に電気的に接続され前記金属部分を保持する導電性の保持部と、
接地された一端と前記保持部に電気的に接続された他端とを有するリード線と、
を備える、接地部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波照射方法及び接地部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱硬化性樹脂を主原料とする熱硬化性樹脂フィルムは、半導体や液晶ディスプレイなどの電子デバイスを構成する絶縁材料として広く用いられている。これらの熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ラジカル重合系ポリマーなどが用いられている。例えば特許文献１に開示されている半導体装置の製造方法などに見られるように、通常、これらの材料は半硬化状態で成形加工され、最終製品にする段階で加熱硬化される。これらの材料の加熱には、これまでプレス、圧着機など外部の熱源によって加熱する手法が多くとられてきた。このような手法としては、例えば特許文献２などに開示されている異方導電性接続部材を用いた回路の接続方法、特許文献３などに開示されているプレス成形によるプリント回路板用銅張り積層板の製造方法などが挙げられる。
【０００３】
一方、近年、マイクロ波照射などによる誘電加熱が化学反応に適用されるようになってきた。マイクロ波照射反応による加熱の原理は以下の通りである。物質にマイクロ波が照射されると、発生する振動電界によって物質内の極性分子や極性基が回転・衝突・振動・摩擦などの激しい運動を起こし、内部から急速な加熱昇温が起こる。このような内部からの加熱昇温は、外部からの加熱反応とは大きく異なり、低温・短時間の反応を実現するための要因になり得ると考えられる。
【０００４】
しかしながら、電子レンジ等のマイクロ波照射装置内に、金属部分を含む被照射部材を入れて、当該被照射部材にマイクロ波を照射すると、金属部分でアーク放電が生じる。このようなマイクロ波照射中のアーク放電は、被照射部材にダメージを与えるばかりか、非常に危険である。
【０００５】
これまでに、金属存在下でマイクロ波照射を行った例としては、例えば特許文献４に開示されている方法が挙げられる。この方法によると、金属製の熱電対をマイクロ波の電界に対しほぼ直交するように挿入することにより、当該熱電対の異常加熱や放電を回避できると記載されている。
【特許文献１】特開平２−２８５６５０号公報
【特許文献２】特開昭６１−２９４７８３号公報
【特許文献３】特公昭６２−５０３０５号公報
【特許文献４】特開２００２−７９０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、半導体や液晶ディスプレイなどの電子デバイス中に存在する導体回路などの金属部分は通常さまざまな方向に向かって延びているため、被照射部材のダメージを伴うことなく当該被照射部材にマイクロ波を照射することは非常に困難である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、アーク放電の発生を抑制できるマイクロ波照射方法及び接地部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、本発明のマイクロ波照射方法は、１又は複数の金属部分を有する被照射部材の全ての前記金属部分を接地しながら、マイクロ波を前記被照射部材に照射する。ここで、「全ての金属部分を接地する」とは、アーク放電の発生が抑制される程度に実質的に全ての金属部分を接地することを意味する。
【０００９】
本発明のマイクロ波照射方法によれば、全ての金属部分が接地されているので、マイクロ波照射時に当該金属部分に起因するアーク放電の発生を抑制できる。
【００１０】
また、前記金属部分を接地する際には、前記金属部分に電気的に接続され前記金属部分を保持する導電性の保持部と、接地された一端と前記保持部に電気的に接続された他端とを有するリード線とを備える接地部材を用いることが好ましい。この接地部材を用いると、簡単な操作で金属部分を接地することができる。
【００１１】
また、前記被照射部材は、熱硬化性樹脂を含む部分を有することが好ましい。この場合、マイクロ波の照射により熱硬化性樹脂を含む部分が硬化する。
【００１２】
また、前記被照射部材は、基板と、前記基板上に設けられた回路としての前記金属部分とを有することが好ましい。この場合、回路がアーク放電の発生によって破壊されることを抑制できる。
【００１３】
本発明の接地部材は、マイクロ波が照射され１又は複数の金属部分を有する被照射部材の全ての前記金属部分に電気的に接続され前記金属部分を保持する導電性の保持部と、接地された一端と前記保持部に電気的に接続された他端とを有するリード線とを備える。
【００１４】
本発明の接地部材を用いると全ての金属部分を接地させることができるので、マイクロ波照射時に当該金属部分に起因するアーク放電の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アーク放電の発生を抑制できるマイクロ波照射方法及び接地部材が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１(Ａ)は、実施形態に係る接地部材を模式的に示す平面図である。図１(Ｂ)は、図１(Ａ)に示されるIＢ−IＢ線に沿った断面図である。図１(Ａ)及び図１(Ｂ)に示される接地部材１０は、例えば金属製のクリップといった導電性の保持部１２と、リード線１４とを備える。リード線１４は、接地（アース）された一端１４ｂと、保持部１２に電気的に接続された他端１４ａとを有する。リード線１４としては例えば被覆銅線を用いることができる。リード線１４は、例えば銅線等の導線１４ｄと、導線１４ｄの周囲を被覆する絶縁被覆１４ｃとを有する。リード線１４の一端１４ｂ及び他端１４ａには、導線１４ｄが露出している。リード線１４の他端１４ａは、例えばビニールテープ等の絶縁テープ１６によって保持部１２に固定されている。
【００１８】
図２(Ａ)は、マイクロ波が照射される被照射部材の一例を模式的に示す平面図である。図２(Ｂ)は、図２(Ａ)に示されるIIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。図２(Ａ)及び図２(Ｂ)に示される回路部材２０（被照射部材）は、基板２２と、基板２２上に設けられた回路としての金属部分２４とを有する。回路部材２０は、例えば銅張積層板等をエッチングすることによって製造される。回路部材２０は、例えばプリント配線板といった電子デバイスである。回路部材２０には、マイクロ波が照射される。使用されるマイクロ波の周波数としては、例えば商用周波数の２．４５ＧＨｚが用いられる。回路部材２０は、例えば１つの金属部分２４を有する。基板２２上には、金属部分２４の一部を覆うように、例えばエポキシ樹脂フィルムといった熱硬化性樹脂を含む絶縁フィルム２６（熱硬化性樹脂を含む部分）が設けられていてもよい。マイクロ波が絶縁フィルム２６に照射されると、絶縁フィルム２６は硬化する。
【００１９】
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ラジカル重合系ポリマーなどが例示できる。エポキシ樹脂を用いる場合は多官能エポキシ樹脂を用いることが好ましい。これらの熱硬化性樹脂は単独で用いても良いし，数種を混合して用いてもよい。また、硬化を阻害せず、上記熱硬化性樹脂と相溶化する範囲で、取り扱い性及び作業性の向上を目的に、数平均分子量５０，０００以上の熱可塑性ポリマーを熱硬化性樹脂に添加してもよい。この熱可塑性ポリマーとしては、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリエーテルイミド、アクリルゴムやブタジエンゴムといったゴム類などが挙げられるが、これらに限られるものではない。熱硬化性樹脂中には、更に、硬化を阻害しない範囲で、充填剤、カップリング剤、難燃剤等をその他の成分として添加することができる。
【００２０】
図３は、実施形態に係る接地部材を被照射部材に取り付けた状態を模式的に示す平面図である。図３に示されるように、接地部材１０の保持部１２は、回路部材２０の金属部分２４を保持すると共に、金属部分２４に電気的に接続される。保持部１２は、基板２２及び金属部分２４の両方を保持してもよい。この場合、接地部材１０と回路部材２０とが強固に接続される。
【００２１】
図４は、実施形態に係る接地部材を導波管にセットした状態を模式的に示す斜視図である。図４に示される導波管３０は、フランジを有する上部３０ａとフランジを有する下部３０ｂとを備える。導波管３０は、例えばアルミニウム製である。下部３０ｂのフランジ上には、例えばポリイミドフィルム等の樹脂フィルム３４を介して、回路部材２０が載置されている。回路部材２０を支持する支持体として、樹脂フィルム３４に代えて、高耐熱性を有し、かつ、マイクロ波を透過する支持体を用いてもよい。回路部材２０は、例えばポリイミドテープ等の樹脂テープ３６によって樹脂フィルム３４に固定されていてもよい。回路部材２０は、例えば上部３０ａのフランジと下部３０ｂのフランジとによって挟まれる。上部３０ａには、導波管３０内の温度を測定可能な温度計を導波管３０内に導入するための開口３２が形成されてもよい。
【００２２】
図５は、マイクロ波照射装置の一例を模式的に示す斜視図である。図５に示されるマイクロ波照射装置４０は、導波管３０を収容するための筐体４２と、扉４４とを備える。マイクロ波照射装置４０は、例えば電子レンジである。扉４４は、例えば、フレーム部４４ａと、フレーム部４４ａに囲まれたマイクロ波遮断部４４ｂとを有する。筐体４２の側面には、例えばマイクロ波照射装置４０を操作するための操作パネル５０が取り付けられている。筐体４２の別の側面には、例えばマイクロ波を発生するマグネトロンの冷却用ファン４６が取り付けられている。筐体４２の上面には、筐体４２内の温度を測定可能な温度計を筐体４２内に導入するための開口４８が形成されてもよい。
【００２３】
リード線１４の一端１４ｂは、例えば、装置全体が接地されているマイクロ波照射装置４０に接続されてもよいし、マイクロ波照射装置４０とは別のコンセントの接地極に接続されてもよい。リード線１４の一端１４ｂが接地される場所は、マイクロ波にさらされない場所であり、かつ、マイクロ波照射装置４０内において回路部材２０との距離が短い場所であることが好ましい。リード線１４の一端１４ｂは、例えば接地された導波管３０に接続される。
【００２４】
本実施形態に係るマイクロ波照射方法では、回路部材２０の全ての金属部分２４を接地しながら、マイクロ波を回路部材２０に照射する。このマイクロ波照射方法によれば、全ての金属部分２４が接地されているので、マイクロ波照射時に金属部分２４に起因するアーク放電の発生を抑制できる。よって、安全にマイクロ波を回路部材２０に照射することができると共に、回路部材２０が受けるダメージを抑制することができる。このマイクロ波照射方法は、例えばマイクロ波照射装置４０を用いて実施される。また、金属部分２４を接地する際には接地部材１０を用いることができる。接地部材１０を用いると、簡単な操作で金属部分２４を接地することができる。接地部材１０を用いずに金属部分２４を接地してもよい。
【００２５】
また、回路部材２０が絶縁フィルム２６を有する場合、マイクロ波の照射により絶縁フィルム２６が硬化する。さらに、回路部材２０が基板２２と回路としての金属部分２４とを有する場合、回路がアーク放電の発生によって破壊されることを抑制できる。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態に係る接地部材１０によれば、金属部分２４が接地されているので、マイクロ波照射時に金属部分２４に起因するアーク放電の発生を抑制できる。
【００２７】
図６は、マイクロ波が照射される被照射部材の変形例を模式的に示す平面図である。図６に示される回路部材２０ａ（被照射部材）は、回路部材２０の金属部分２４に代えて複数の金属部分２４ａ，２４ｂを備えること以外は回路部材２０と同様の構成を有する。金属部分２４ａ，２４ｂは、互いに電気的に絶縁されている。絶縁フィルム２６は、金属部分２４ａ，２４ｂそれぞれの一部を覆うように設けられている。回路部材２０に代えて回路部材２０ａを用いた場合、回路部材２０を用いた場合と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
図７は、実施形態に係る接地部材を被照射部材に取り付けた状態を模式的に示す平面図である。図７に示されるように、保持部１２は、金属部分２４ａ，２４ｂの両方を保持すると共に、金属部分２４ａ，２４ｂの両方に電気的に接続される。この場合、全ての金属部分２４ａ，２４ｂが接地されるので、アーク放電の発生をほぼ完全に防止することができる。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００３０】
例えば、回路部材２０ａは、３以上の金属部分を有してもよい。その場合であっても、実質的に全ての金属部分を接地しながら、マイクロ波を回路部材に照射する。また、被照射部材として、回路部材に代えて任意の部材を用いてもよい。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３２】
（実施例１）
銅張積層板（ＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｆ、日立化成工業株式会社製、厚み１．２ｍｍ）を縦１００ｍｍ、横２０ｍｍの大きさに切り出し、１ｍｍ幅の銅からなる線路パターンをエッチングによって基板上に形成した。線路パターンは、マイクロ波が照射される場所に形成された１０ｍｍ角正方形の閉回路と、その一辺に直交する方向において当該一辺から基板の端まで延びる直線線路とを有する（図２参照）。
【００３３】
次に、ビニール被覆銅線の両端の被覆を取り除き、銅線の一端を書類綴じ用クリップ（オート株式会社製「ガチャ玉」（登録商標）、材質：ステンレス）に結びつけた。その後、銅線とクリップとの接続部分を絶縁テープで被覆して、接地部材を得た。この接地部材のクリップにより上記基板の端を挟むことによって、接地部材と線路パターンの直線線路とを確実に接触させた。続いて、銅線の他端（クリップに接続されていない方の端）をマイクロ波照射装置の導波管に接続した。この時、マイクロ波照射装置は接地されていた。導波管は、アルミニウムの成形加工により形成されたものである。
【００３４】
さらに、上記基板をポリイミドフィルムに固定して導波管にセットし、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を当該基板に５分間照射した。この時、マイクロ波の出力を制御することで基板の温度を１５０℃に保った。この時発生する電界の強度は、基板の温度が設定温度である１５０℃に上がるまでの間（約１５秒間）、次のように変化した。電界の強度は、最大６０ｋＶ／ｍまで上昇した後、基板の温度が設定温度に近づくにつれて低下し、基板の温度が設定温度に保たれている間は３５ｋＶ／ｍでほぼ一定となった。上記の条件でマイクロ波を５分間照射しても、基板上でアーク放電は起こらなかった。
【００３５】
（実施例２）
実施例１の１０ｍｍ角正方形の閉回路上に、２０ｍｍ角正方形のエポキシ樹脂系フィルムを載置した以外は、実施例１と同様の方法でマイクロ波照射を実施した。その結果、実施例１に記載の条件でマイクロ波を５分間照射しても、基板上でアーク放電は起こらなかった。かかるエポキシ樹脂系フィルムとして、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ＤＥＲ−３３１Ｌ（ダウ・ケミカル製商品名：エポキシ当量１８４）１５ｇ、クレゾールノボラック樹脂ＫＡ−１１６５（大日本インキ株式会社製商品名：ＯＨ基当量１１９）９．７ｇ、フェノキシ樹脂ＹＰ−５０ＥＫ３５（東都化成株式会社製：３５質量％メチルエチルケトン溶液）７０．８ｇ、２−エチル−４−メチルイミダゾール０．０８ｇ、メチルエチルケトン２．１ｇを撹拌して溶解させた樹脂溶液を、乾燥後の膜厚が６０μｍになるようにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、温風循環型乾燥機中で１１０℃１０分間乾燥させてフィルム化したものを使用した。
【００３６】
（実施例３）
実施例１の線路パターンを、スペース幅２ｍｍの平行な２本の直線線路とした以外は、実施例１と同様の方法でマイクロ波照射を実施した。接地部材のクリップと平行な２本の直線線路の全てとが確実に接触するように、接地部材のクリップにより基板の端を挟んだ。その結果、実施例１に記載の条件でマイクロ波を５分間照射しても、基板上でアーク放電は起こらなかった。
【００３７】
（実施例４）
実施例１の接地部材の銅線の他端をコンセントの接地極に接続した以外は、実施例１と同様の方法でマイクロ波照射を実施した。その結果、実施例１に記載の条件でマイクロ波を５分間照射しても、基板上でアーク放電は起こらなかった。
【００３８】
（比較例１）
実施例１において、接地部材を使用しない以外は、実施例１と同様の方法でマイクロ波照射を実施した。その結果、マイクロ波照射を開始した後１０秒経過した時点で、１０ｍｍ角正方形の閉回路の角部においてアーク放電が発生した。
【００３９】
（比較例２）
実施例１において、接地部材のクリップと線路パターンとが接触していない以外は、実施例１と同様の方法でマイクロ波照射を実施した。その結果、マイクロ波照射を開始した後１０秒経過した時点で、角部においてアーク放電が発生した。
【００４０】
（比較例３）
実施例２において、接地部材を使用しない以外は、実施例２と同様の方法でマイクロ波照射を実施した。その結果、マイクロ波照射を開始した後１０秒経過した時点で、１０ｍｍ角正方形の閉回路の角部においてアーク放電が発生した。
【００４１】
（比較例４）
実施例３において、接地部材を使用しない以外は、実施例３と同様の方法でマイクロ波照射を実施した。その結果、マイクロ波照射を開始した後１５秒経過した時点で、２本の直線線路の端部と端部の間においてアーク放電が発生した。
【００４２】
（比較例５）
実施例３において、平行な２本の直線線路のうちの１本を接地部材のクリップに接触させていない以外は、実施例３と同様の方法でマイクロ波照射を実施した。その結果、マイクロ波照射を開始した後１５秒経過した時点で、２本の直線線路の端部と端部の間においてアーク放電が発生した。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施形態に係る接地部材を模式的に示す図である。
【図２】マイクロ波が照射される被照射部材の一例を模式的に示す図である。
【図３】実施形態に係る接地部材を被照射部材に取り付けた状態を模式的に示す平面図である。
【図４】実施形態に係る接地部材を導波管にセットした状態を模式的に示す斜視図である。
【図５】マイクロ波照射装置の一例を模式的に示す斜視図である。
【図６】マイクロ波が照射される被照射部材の変形例を模式的に示す平面図である。
【図７】実施形態に係る接地部材を被照射部材に取り付けた状態を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…接地部材、１２…保持部、１４ｂ…リード線の一端、１４ａ…リード線の他端、１４…リード線、２０，２０ａ…回路部材（被照射部材）、２２…基板、２４，２４ａ，２４ｂ…金属部分、２６…絶縁フィルム（熱硬化性樹脂を含む部分）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007250518.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007250518.tif 000007
【図６】
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【図７】
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