JP6290089B2 - マイクロ波加熱装置 - Google Patents
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Description
L=(2n−1)λg/2
とする。ここでλgはマイクロ波Mwの導波管内における波長であり、nは自然数である。ただし、導波管160中に発生するマイクロ波は、定在波に限定されず、進行波であってもよい。
L=(2n−1)λg/2
とする(λgはマイクロ波Mwの導波管内における波長であり、nは自然数である)か、あるいは進行波とするために、アイリス部22と先端部20aとの距離Lを上記条件とは異なる値に設定するのであるが、アイリス部22と可動短絡部20の位置を導波管161-(2n-1)、つまり奇数番目の導波管と、161-2n(偶数番目の導波管)とで互いに半波長だけずれた状態に設定して、奇数番目の導波管161-(2n-1)と偶数番目の導波管161-2nとの内部のマイクロ波の位相を互いに90度ずれた状態に維持する。これにより、互いに隣接する導波管161内のマイクロ波の位相が互いに90度ずれた状態に維持される。
すなわち、図5に示された例においても、被加熱対象物供給部18が設けられており、基板24を、導体もしくは半導体の膜または導体もしくは半導体を分散させた分散物の膜が形成されている面が各導波管161-i中のマイクロ波の電気力線方向と略平行に維持した状態で図示していない基板保持、移動手段によって導波管16中を連続して通過させる。ここで、連続して通過とは、基板24が一つの導波管161-iを通過した後、これに隣接し、当該導波管161-iとはマイクロ波の位相が90度ずれた導波管161-(i+1)を続けて通過することをいう。図5の例では、基板24が、図の上から下の方向(矢印B方向)に移動している。
基板として東レ・デュポン社製ポリイミドフィルム;カプトン(登録商標)150EN(フィルム厚 37.5μm)を使用し、この基板の表面に銀(Ag)ペースト(ドータイト(登録商標)FA−353N 藤倉化成株式会社製、Ag含有量69質量%)を塗布した。この銀ペーストの塗布は、上記基板にスクリーン印刷により2cm×2cmの正方パターンを印刷することにより行った。室温で1日乾燥させた後の印刷したパターン(銀ペースト層)の厚さは、6μm(3点平均値)であった。パターンの厚さの測定は、ミツトヨ製デジタルマイクロメーターを用いて、パターン形成前後の厚さ変化を測定した。
実施例1と同様にして銀ペースト層を形成した基板を、図1に示した装置を利用し、マイクロ波源制御部11にパルス制御をさせず、マイクロ波を連続波(Continuous Wave)として放射させた。なお、この場合も基板は、上述したように、銀ペーストを塗布した面が、マイクロ波の電気力線方向と略平行となる方向に配置し、かつマイクロ波の電界の最大点を含んだ位置に配置した。
基板として東レ・デュポン社製ポリイミドフィルム;カプトン(登録商標)150EN(フィルム厚 37.5μm)を使用し、この基板の表面に還元剤(エチレングリコール、5〜15質量%)を含んだ酸化銅(40〜60質量%)ペースト(NovaCentrix社 Metalon ICI-020)を塗布した。この酸化銅ペーストの塗布は、上記基板にスクリーン印刷により2cm×2cmの正方パターンを印刷することにより行った。室温で1日乾燥させた後、実施例1同様に測定した印刷パターン(酸化銅ペースト層)の厚さは、8μm(3点平均値)であった。
銀(Ag)ペースト(ドータイト(登録商標)FA−353N 藤倉化成株式会社製、Ag含有量69質量%)の代わりに銀(Ag)ペースト(ドータイト(登録商標)FA−353N 藤倉化成株式会社製)7gに人造黒鉛微粉末(昭和電工製UF−G10、平均粒径4.5μm)0.14gとテルピネオール0.4gを添加してよく混合したものを用いた以外は実施例1同様の条件で基板に塗布した。実施例1と同様にマイクロ波による加熱を行った結果、マイクロ波加熱中にスパークの発生はなく、基板を破損させずにその表面上に銀膜が形成できた。得られた銀膜の厚みは14μmであり、体積抵抗率は8.9×10−5Ω・cmであった。
銀(Ag)ペースト(ドータイト(登録商標)FA−353N 藤倉化成株式会社製、Ag含有量69質量%)の代わりに銀(Ag)ペースト(ドータイト(登録商標)FA−353N 藤倉化成株式会社製)7gに人造黒鉛微粉末(昭和電工製UF−G10、平均粒径4.5μm)0.7gとテルピネオール1.1gを添加してよく混合したものを用いた以外は実施例1同様の条件で基板に塗布した。実施例1と同様にマイクロ波による加熱を行った結果、マイクロ波加熱中にスパークの発生はなく、基板を破損させずにその表面上に銀膜が形成できた。得られた銀膜の厚みは13μmであり、体積抵抗率は2.7×10−4Ω・cmであった。
還元剤(エチレングリコール)を含んだ酸化銅ペースト(NovaCentrix社 Metalon ICI-020)の代わりに、還元剤(エチレングリコール)を含んだ酸化銅ペースト(NovaCentrix社 Metalon ICI-020)1gと銀ペースト(NovaCentrix社 Metalon HPS−Series High Performance Silver Inks、銀=50〜90質量%、ジエチレングリコールモノブチルエーテル=2〜15質量%を含有)1gとを混合したペーストを塗布した。室温で1日乾燥させた後の膜厚は8μmであった。実施例2と同様にマイクロ波による加熱を行った結果、基板を破損させずにその表面上に銅と銀の膜を形成できた。得られた銅と銀の膜の厚みは7μmであり、体積抵抗率は1.8×10−5Ω・cmであった。
基板として東レ・デュポン社製ポリイミドフィルム;カプトン(登録商標)150EN(フィルム厚 37.5μm)の代わりにガラス基板(コーニング製、EAGLE XG)を用い、銀(Ag)ペースト(ドータイト(登録商標)FA−353N 藤倉化成株式会社製、Ag含有量69質量%)の代わりに酸化インジウムスズナノ粒子(シグマアルドリッチ製、平均粒径50nm)1gにエチレングリコール(和光純薬製)4gを添加してよく混合したものを用いた以外は実施例1同様の条件で基板に塗布した。50℃で1日乾燥させた後の膜厚は4μmであった。実施例1と同様にマイクロ波による加熱を行った結果、マイクロ波加熱中にスパークの発生はなく、基板を破損させずにその表面上に酸化インジウムスズ膜が形成できた。得られた酸化インジウムスズ膜の厚みは3μmであり、体積抵抗率は8.3×10−2Ω・cmであった。
東レ・デュポン社製ポリイミドフィルム;カプトン(登録商標)150ENの代わりに、ショウレイアル(登録商標 昭和電工製耐熱フィルム)を基板に用いた以外は実施例1と同様にマイクロ波による加熱を行った結果、基板を破損させずにその表面上に銀膜を形成できた。得られた銀膜の膜厚は5μm、体積抵抗率は3.9×10−5Ω・cmであった。
東レ・デュポン社製ポリイミドフィルム;カプトン(登録商標)150ENの代わりに、テオネックス(登録商標)(帝人デュポン製ポリエチレンナフタレートフィルム)を基板に用いた以外は実施例1と同様にマイクロ波による加熱を行った結果、基板を破損させずにその表面上に銀膜を形成できた。得られた銀膜の膜厚は5μm、体積抵抗率は4.6×10−5Ω・cmであった。
東レ・デュポン社製ポリイミドフィルム;カプトン150(登録商標)ENの代わりに、トレリナ(登録商標 東レ製ポリフェニレンサルファイトフィルム)を基板に用いた以外は実施例1と同様にマイクロ波による加熱を行った結果、基板を破損させずにその表面上に銀膜を形成できた。得られた銀膜の膜厚は5μm、体積抵抗率は4.3×10−5Ω・cmであった。
さらに、前記パターンは10nm乃至100μm厚で前記基板上に形成されていてもよい。また前記パターンの厚みが10nm乃至10μmであることとしてもよい。
また本実施の形態は、次のことも特徴としている。すなわち本実施の形態の一態様は、導電パターン形成方法であって、マイクロ波加熱装置を用いて平面状基板表面に形成された導体、金属酸化物、または半導体を含むインクパターンを加熱する工程を有することとしたものである。
ここで前記インクパターンが導電材料としてカーボンと金属を含むインクパターンであってもよい。また前記インクパターンが導電材料として金属酸化物を含むインクパターンであってもよい。
Claims (9)
- 導波管と、
前記導波管内に配される、導体、金属酸化物、または半導体を含むパターンが形成された平面状基板の、前記パターンの形成面に実質的に平行となる方向に電気力線の方向が一致するようマイクロ波を供給するマイクロ波供給手段と、
前記マイクロ波供給手段をパルス幅制御し、前記パターンの形成面にパルス状のマイクロ波を供給させる制御手段と、
を備えるマイクロ波加熱装置。 - 前記マイクロ波の進行方向に平行に、かつマイクロ波の進行方向と直交する方向に複数の前記導波管を隣接して並べ、互いに隣接する導波管内のマイクロ波の位相を互いに90度ずれた状態に維持し、前記基板供給手段は、前記基板を前記複数の導波管に連続して通過させることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波加熱装置。
- 前記隣接する複数の導波管内のマイクロ波の供給方向が互い違いである請求項2に記載のマイクロ波加熱装置。
- 請求項1記載のマイクロ波加熱装置であって、
前記パターンは10nm乃至100μm厚で前記基板上に形成されているマイクロ波加熱装置。 - 前記パターンの厚みが10nm乃至10μmである請求項4記載のマイクロ波加熱装置。
- 基板が導波管内を通過するように移動させる機能を具備し、ロールツーロールでのマイクロ波加熱を可能とした請求項1〜5のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置。
- 請求項1〜6のいずれか一に記載のマイクロ波加熱装置を用いて平面状基板表面に形成された導体、金属酸化物、または半導体を含むインクパターンを加熱する工程を有する導電パターン形成方法。
- 前記インクパターンが導電材料としてカーボンと金属を含むインクパターンである請求項7に記載の導電パターン形成方法。
- 前記インクパターンが導電材料として金属酸化物を含むインクパターンである請求項7に記載の導電パターン形成方法。
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