(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘリウムガスが中に入った状態でＨＤＤを封止する改善された装置を提供する。【解決手段】ＨＤＤにおいて、密封電気コネクタは、障壁構造２０４を有する。障壁構造は、障壁構造の第１の面に設けられた第１の複数の接続パッド３０２と、第１の面の反対の障壁構造の第２の面に設けられた第２の複数の接続パッド３０６とを有する。障壁構造内には複数の導体３１０が設けられ、各導体が第１の複数の接続パッドの内の第１端３１２及び第２の複数の接続パッドの内の対応する第２端３１４に接続されている。障壁構造は、さらに、第１と第２の面の間の誘電材料及び誘電材料に埋め込まれた１以上の層３３０を含む。層の追加は、ヘリウムガスの流れを閉塞させるのに役立ち、これにより、高速伝送を維持しつつ、電気コネクタの封止が改善される。【選択図】図４
2020129426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封電気コネクタであって、
外部コネクタと、
内部コネクタと、
前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造と、
を備え、
前記障壁構造は、
誘電材料と、
前記誘電材料に埋め込まれる一以上の接地層と、
前記誘電材料に埋め込まれる一以上のガス拡散防止層と
を備える密封電気コネクタ。
【請求項２】
前記障壁構造は、前記密封電気コネクタの中心に位置している、請求項１に記載の密封電気コネクタ。
【請求項３】
前記一以上のガス拡散防止層は、アルミニウム、銅、セラミック結晶、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム（ブナＮ）を含む、請求項１に記載の密封電気コネクタ。
【請求項４】
前記一以上のガス拡散防止層は、２つの層を含む、請求項１に記載の密封電気コネクタ。
【請求項５】
前記一以上のガス拡散防止層は、１の層を含む、請求項１に記載の密封電気コネクタ。
【請求項６】
前記一以上のガス拡散防止層は、複数の開口を含み、
前記複数の開口の１つの開口は、少なくとも約６００ミクロンの直径を有する、請求項１に記載の密封電気コネクタ。
【請求項７】
前記障壁構造は、更に、
前記障壁構造の第１の面に配置された複数の第１の接続パッドと、
前記障壁構造の第２の面に配置された複数の第２の接続パッドと
を備える、請求項１に記載の密封電気コネクタ。
【請求項８】
前記一以上の接地層は、前記複数の第１の接続パッドと、前記複数の第２の接続パッドとは重複しない、請求項７に記載の密封電気コネクタ。
【請求項９】
前記一以上のガス拡散防止層は、前記複数の第１の接続パッドと、前記複数の第２の接続パッドと重複する、請求項７に記載の密封電気コネクタ。
【請求項１０】
密封電気コネクタであって、
外部でデバイスに接続する手段と、
内部で前記デバイスに接続する手段と、
前記外部でデバイスに接続する手段、及び前記内部で前記デバイスに接続する手段との間の障壁／接続を提供する手段と
を備え、
前記障壁／接続を提供する手段は、誘電材料の多層構造と、前記誘電材料の多層構造に埋め込まれた一以上のガス拡散防止層とを含む
ことを特徴とする密封電気コネクタ。
【請求項１１】
前記一以上のガス拡散防止層は、アルミニウム、銅、セラミック、石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム（ブナＮ）を含む組から選択される材料から製造される、請求項１０に記載の密封電気コネクタ。
【請求項１２】
前記障壁／接続を供給する手段の前記一以上のガス拡散防止層は、複数の開口を有する、請求項１０に記載の密封電気コネクタ。
【請求項１３】
前記障壁／接続を供給する手段は、前記複数の開口のそれぞれの開口と同心の導電体を有する、請求項１２に記載の密封電気コネクタ。
【請求項１４】
前記外部でデバイスに接続する手段と、前記内部で前記デバイスに接続する手段とは、オフセットされている、請求項１０に記載の密封電気コネクタ。
【請求項１５】
一以上の磁気媒体と、
一以上のスライダと、
一以上の磁気ヘッドアセンブリと、
密封電気コネクタと
を含み、
前記密封電気コネクタは、
外部コネクタと、
内部コネクタと、
前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造とを含み、
前記障壁構造は、誘電材料に埋め込まれた１以上の層を含み、
前記１以上の層は、それぞれ複数の開口と、
前記障壁構造の第１の面に配置された複数の第１の接続パッドと、
前記障壁構造の第２の面に配置された複数の第２の接続パッドと
を含み、
前記複数の第１の接続パッドは、前記複数の第２の接続パッドからオフセットされている
ことを特徴とするハードディスクドライブ。
【請求項１６】
アルミニウム、銅、セラミック、石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム（ブナＮ）を含む組から選択される材料から製造される、請求項１５に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１７】
前記障壁構造は、前記密封電気コネクタの中心に位置している、請求項１５に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１８】
前記一以上の層は、２つ以上の層を有する、請求項１５に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１９】
前記一以上の層は、１つの層を有する、請求項１５に記載のハードディスクドライブ。
【請求項２０】
前記複数の開口の一の開口は、少なくとも約６００ミクロンの直径を有する、請求項１５に記載のハードディスクドライブ。
【請求項２１】
電子デバイスを密封する障壁構造であって、
第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有する誘電材料と、
前記誘電材料の中に埋め込まれた一以上の層と
を備え、
前記一以上の層は、それぞれ、複数の開口と、前記誘電材料に埋め込まれる複数の導電体とを備え、
前記導電体の各々は、前記一以上の層の各々の前記複数の開口のうちの対応する開口を介して延びる
ことを特徴とする、障壁構造。
【請求項２２】
前記障壁構造は、前記密封電気コネクタの中心に位置している、請求項２１に記載の障壁構造。
【請求項２３】
前記一以上の層は、アルミニウム、銅、セラミック、石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム（ブナＮ）を含む、請求項２１に記載の障壁構造。
【請求項２４】
前記一以上の層は、２つ以上の層を有する、請求項２１に記載の障壁構造。
【請求項２５】
前記一以上の層は、１つの層を有する、請求項２１に記載の障壁構造。
【請求項２６】
前記複数の導電体の一の導電体は、前記複数の開口の対応する開口と同心であり、前記導電体は、前記一以上の層のうちの一の層から離れている、請求項２１に記載の障壁構造。
【請求項２７】
前記導電体は、前記層から少なくとも約１５０ミクロン離れている、請求項２６に記載の障壁構造。
【請求項２８】
前記導電体は、前記層から約１５０〜５００ミクロン離れている、請求項２６に記載の障壁構造。
【請求項２９】
前記複数の開口のうちの一の開口は、少なくとも約６００ミクロンの直径を有する、請求項２１に記載の障壁構造。
【請求項３０】
前記複数の開口のうちの一の開口は、前記複数の導電体のうちの導電体の直径に３００ミクロンを加算した値と等しい直径を有する、請求項２１に記載の障壁構造。
【請求項３１】
第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有する誘電材料と、
前記第１の面に配置された複数の第１の接続パッドと、
前記第２の面に配置された複数の第２の接続パッドと
前記誘電材料に埋め込まれる複数の導電体であって、前記導電体の各々は、前記複数の第１の接続パッドのうちの対応する接続パッドに隣接する第１端と、前記複数の第２の接続パッドのうちの対応する接続パッドに隣接する第２端とを備える複数の導電体と、
前記誘電材料に埋め込まれ、各導電体の前記第１端と同一平面上にある第１の接地層と、
前記誘電材料に埋め込まれ、各導電体の前記第２端と同一平面上にある第２の接地層と、
前記誘電材料に埋め込まれ、前記第１の接地層と前記第２の接地層の間に位置する一以上の層と
を備えたことを特徴とする障壁構造。
【請求項３２】
前記一以上の層のうちの一の層は、アルミニウム、銅、セラミック、石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム（ブナＮ）を含む、請求項３１に記載の障壁構造。
【請求項３３】
前記一以上の層は、それぞれ複数の開口を有する、請求項３１に記載の障壁構造。
【請求項３４】
前記複数の導体のうちの一の導体は、前記複数の開口のうちの対応する開口と同心であり、前記導体は、前記一以上の層のうちの一の層から離れている、請求項３３に記載の障壁構造。
【請求項３５】
前記導体は、前記層から少なくとも約１５０ミクロン離れている、請求項３４に記載の障壁構造。
【請求項３６】
前記導体は、前記層から約１５０〜５００ミクロン離れている、請求項３４に記載の障壁構造。
【請求項３７】
密封電気コネクタを備え、
前記密封電気コネクタは、
外部コネクタと、
内部コネクタと、
前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造と
を含み、
前記障壁構造は、
第１の面と、前記第１の面とは反対側の第２の面とを有する誘電材料と、
前記誘電材料の中に埋め込まれた一以上の層であって、前記層の各々は複数の開口を有する一以上の層と、
前記誘電材料に埋め込まれる複数の導電体であって、前記導電体の各々は、各層の前記複数の開口のうちの対応する開口を介して延びる
ことを特徴とする電子デバイス。
【請求項３８】
前記一以上の層のうちの一の層は、ルミニウム、銅、セラミック、石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム（ブナＮ）を含む、請求項３７に記載の電子デバイス。
【請求項３９】
前記複数の開口のうちの一の開口は、前記複数の導電体のうちの導電体の直径に３００ミクロンを加算した値と等しい直径を有する、請求項３７に記載の電子デバイス。
【請求項４０】
前記複数の開口のうちの一の開口は、前記複数の導電体のうちの導電体の直径に約３００〜１０００ミクロンを加算した値と等しい直径を有する、請求項３７に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本明細書中に開示されている実施形態は、一般に、電子デバイス用の電気コネクタ、より具体的には、ハードディスク装置で利用される密封電気コネクタに関する。
【技術分野】
【０００２】
ハードディスク装置（ＨＤＤ）は、保護用のエンクロージャに収容されている不揮発性記憶装置であり、磁気ディスク等の１以上の磁気媒体にデジタルコード化したデータを記憶させる。ＨＤＤの動作中、各磁気ディスクは、スピンドルシステムにより高速で回転する。アクチュエータにより磁気ディスクの特定の位置の上に位置決めされる読み取り／書き込みヘッドを使用して、データは磁気ディスクから読み取られ、磁気ディスクへ書き込まれる。
【０００３】
読み取り／書き込みヘッドは、磁場を利用して、磁気ディスクの表面からデータを読み取り、磁気ディスクの表面へデータを書き込む。書き込みヘッドは、コイルを流れる電気を使用して磁場を生成する。電気パルスは、様々な正負の電流のパターンで、書き込みヘッドに送られる。書き込みヘッドのコイルの電流は、ヘッドと磁気ディスクの間の隙間に亘る磁場を誘導し、次に、記録ディスクの小さなエリアを磁化する。
【０００４】
ヘリウムガスの密度は空気の７分の１であるため、ヘリウム環境においてＨＤＤを操作することには様々な利点がある。例えば、ヘリウム中でＨＤＤを操作すると、回転しているディスクスタックに作用する抵抗力及びディスクのスピンドルモータにより利用される機械動力が減少する。さらに、ヘリウムガス中での操作により、ディスク及びサスペンションのフラッターが減少し、ディスクを互いに近くに置くことができるようになり、より小さく、より狭いデータトラックピッチが可能になることによって面密度が増加する。ヘリウムのより低い剪断力及びより効率的な熱伝導は、ＨＤＤがより冷えた状態で動作し、音響雑音の発生がより少なくなることも意味している。ＨＤＤの信頼性は、また、低湿度、高度及び外部の圧力変動への低感度、及び腐食性ガス又は汚染物質の不存在に起因して向上する。しかしながら、ヘリウム内でＨＤＤを封止するための既知の装置及び方法は、結果的に、ＨＤＤの費用の顕著な増加をもたらし、ヘリウムガスに対するＨＤＤの封止を改善するために、高速伝送は犠牲にされるかもしれない。
【０００５】
そのため、ヘリウムガスが中に入った状態でＨＤＤを封止するための改善された装置が技術的に求められている。
【発明の概要】
【０００６】
本明細書中に開示される実施形態は、一般に、ハードディスク装置で利用される密封電気コネクタに関する。密封電気コネクタは、障壁構造を有し、障壁構造は、障壁構造の第１の面に設けられた第１の複数の接続パッドと、第１の面の反対の障壁構造の第２の面に設けられた第２の複数の接続パッドとを有する。障壁構造内には複数の導体が設けられ、各導体が第１の複数の接続パッドの内の接続パッド及び第２の複数の接続パッドの内の対応する接続パッドに接続されている。障壁構造は、さらに、第１と第２の面の間の誘電材料、及び誘電材料に埋め込まれた１以上の層を含む。層の追加は、ヘリウムガスの流れを閉塞させるのに役立ち、これにより、高速伝送を維持しつつ、電気コネクタの封止が改善される。
【０００７】
一実施形態において、密封電気コネクタは、外部コネクタと、内部コネクタと、前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造とを有する。前記障壁構造は、（第１の面と、前記第１の面の反対の第２の面とを有する）誘電材料と前記誘電材料に埋め込まれた１以上の層を含む。前記１以上の層は、それぞれ複数の開口を含む。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた複数の導体を含む。前記各導体は、前記各層の前記複数の開口の内の対応する開口を通って延びている。
【０００８】
他の実施形態において、密封電気コネクタは、外部コネクタと、内部コネクタと、前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造とを備える。前記障壁構造は、第１の面と、前記第１の面の反対の第２の面とを有する誘電材料と、前記第１の面に設けられた第１の複数の接続パッドと、前記第２の面に設けられた第２の複数の接続パッドと、前記誘電材料に埋め込まれた複数の導体とを含む。前記各導体は、前記第１の複数の接続パッドの内の対応する接続パッドに隣接する第１端と、前記第２の複数の接続パッドの内の対応する接続パッドに隣接する第２端とを有する。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた第１の接地層を含み、前記第１の接地層は、前記各導体の前記第１端と同一平面上にある。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた第２の接地層を含み、前記第２の接地層は、前記各導体の前記第２端と同一平面上にある。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた１以上の層を含み、前記１以上の層は、前記第１と第２の接地層の間に配置されている。
【０００９】
他の実施形態において、ハードディスク装置（ＨＤＤ）は、１以上の磁気媒体と、１以上のスライダと、１以上の磁気ヘッドアセンブリと、密封電気コネクタとを含む。前記密封電気コネクタは、外部コネクタと、内部コネクタと、前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造とを含む。前記障壁構造は、（第１の面と、前記第１の面の反対の第２の面とを有する）誘電材料と、前記誘電材料に埋め込まれた１以上の層とを含む。前記１以上の層は、それぞれ複数の開口を含む。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた複数の導体を含む。前記各導体は、前記各層の前記複数の開口の内の対応する開口を通って延びている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の上記で列挙した特徴を詳細に理解できるように、上記で簡潔にまとまられた、本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照することにより得られてもよく、実施形態のいくつかは、添付の図面に示される。なお、しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示し、それ故、本開示の権利範囲を限定するとはみなされない。よって、本開示は、磁気センサを伴う任意の技術分野における他の同様に効果的な実施形態を認めてもよい。
【００１１】
【図１Ａ】本明細書中に説明されている実施形態に係るＨＤＤを模式的に示す。
【図１Ｂ】本明細書中に説明されている実施形態に係るＨＤＤを模式的に示す。
【図２】図２は、本明細書中に説明されている実施形態に係るＨＤＤの一部の斜視断面図である。
【図３Ａ】本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造の斜視断面図である。
【図３Ｂ】本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造の斜視断面図である。
【図４】図４は、本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造の斜視断面図である。
【００１２】
理解を容易にするために、可能である限り同一の参照符号を使用して、図面で共通な同一の要素を指定している。一実施形態で開示される要素が特定の記述を伴わずに他の実施形態で有利に利用されてもよいと考えられる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について説明する。ただし、本開示が説明される特定の実施形態に限らないことは理解されるべきである。代わりに、異なる実施形態に関連していてもいなくても、以下の特徴及び要素の任意の組合せが、請求項に記載されている主題を実施及び実行するために考えられる。さらに、本明細書中に説明されている実施形態は他の考えられる解決手段及び／又は先行技術を超えた強みを実現するかもしれないが、特定の強みが任意の実施形態により実現されるかどうかは、請求項に記載されている主題を制限することではない。このように、以下の態様、特徴、実施形態及び強みは、単に例示であり、請求項で明示的に列挙される場合以外は添付の請求項の考慮された要素又は制限ではない。
【００１４】
本明細書中に開示される実施形態は、一般に、ハードディスク装置（ＨＤＤ）で利用される密封電気コネクタに関する。密封電気コネクタは、障壁構造を有し、障壁構造は、障壁構造の第１の面に設けられた第１の複数の接続パッドと、第１の面の反対の障壁構造の第２の面に設けられた第２の複数の接続パッドとを有する。障壁構造内には複数の導体が設けられ、各導体は、第１の複数の接続パッドの内の接続パッドと、第２の複数の接続パッドの内の対応する接続パッドとに接続されている。障壁構造は、さらに、第１と第２の面の間の誘電材料と、誘電材料とに埋め込まれた１以上の層とを含む。層の追加は、ヘリウムガスの流れを閉塞させるのに役立ち、これにより、高速伝送を維持しつつ、電気コネクタの封止が改善される。
【００１５】
図１Ａは、本明細書中に説明されている実施形態に係る例示のハードディスク装置（ＨＤＤ）１００の正面模式図を示す。図示されているように、ＨＤＤ１００は、磁気ディスク等の１以上の磁気媒体１１０、アクチュエータ手段１２０、磁気媒体の各々に関連付けられているアクチュエータアーム１３０、及び筐体１５０にはり付けられているスピンドルモータ１４０を含み得る。１以上の磁気媒体１１０は、図１Ａに示されるように垂直に配置されてもよい。さらに、１以上の磁気媒体は、スピンドルモータ１４０に接続されてもよい。
【００１６】
１以上のスライダ１７０が、磁気媒体１１０近傍に配置されてもよく、各スライダ１７０は、１以上の磁気ヘッドアセンブリ１８０を支持している。磁気媒体１１０は、各磁気媒体１１０の上下両面の環状パターンの同心データトラック等、任意の適切なパターンのデータトラックを含み得る。磁気媒体が回転すると、磁気ヘッドアセンブリ１８０が所望のデータが書き込まれている磁気媒体１１０の様々なトラックにアクセスできるように、スライダ１７０は、上面及び／又は下面に亘って内外に径方向に移動する。各スライダ１７０は、サスペンションアーム（不図示）を介してアクチュエータアーム１３０に取り付けられる。アクチュエータアーム１３０は、アクチュエータ軸１３１の周りを旋回して、特定のデータトラックに磁気ヘッドアセンブリ１８０を配置するように構成されてもよい。サスペンションアームは、スライダ１７０を磁気媒体１１０へ向けて付勢する微小のばね力を提供する。各アクチュエータアーム１３０は、アクチュエータ手段１２０に取り付けられる。図１Ａに示されるように、アクチュエータ手段１２０は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であり得る。ＶＣＭは、固定された磁場内を移動可能なコイルを備え、コイルの動きの方向及び速度は、制御装置（不図示）により供給されるモータ電流信号により制御される。
【００１７】
ＨＤＤ１００の稼働中、磁気媒体１１０の回転により、各スライダ１７０と磁気媒体１１０の間に空気軸受が生成され、これにより、スライダ１７０に押上げ力又は持ち上げる力が働く。空気軸受は、よって、通常稼働中、サスペンションアームの微小のばね力を釣り合わせ、狭い実質的に一定の間隔により媒体１１０の表面から離れたわずかに上でスライダ１７０を支持する。本明細書中に利用される「空気」という言葉は、任意の適切なガスを含み得る。一実施形態において、ＨＤＤ１００は、ヘリウムガスで満たされている。
【００１８】
ＨＤＤ１００は、さらに、図１Ａに示されるように、相互接続ケーブル１６２を介してアーム・電子機器モジュール１６４に接続されている密封電気コネクタ１６０を含み得る。密封電気コネクタ１６０は、ＨＤＤ１００の内部部品をコンピュータ等の電子デバイスに電気的に接続させるために利用されてもよい。
【００１９】
典型的な磁気媒体ストレージシステムの上記説明及び図１Ａの添付図面は、表現することのみを目的としている。媒体ストレージシステムが多数の媒体及びアクチュエータを含み、各アクチュエータが多数のスライダを支持してもよいことは明らかであるはずである。
【００２０】
図１Ｂは、本明細書中に説明されている実施形態に係る背面カバー１７２を伴うＨＤＤ１００の背面模式図である。図１Ｂに示されるように、ＨＤＤ１００は、密封電気コネクタ１６０を含んでもよく、密封電気コネクタ１６０は、背面カバー１７２を通って形成されている外部コネクタ１６６を含み得る。また、外部コネクタ１６６は、ＨＤＤ１００をコンピュータ等の任意の適切な電子デバイスに電気的に接続させるために利用され得る。密封電気コネクタ１６０の外部コネクタ１６６は、電子デバイスとの電気的接続を確立するための複数のピン１６８を含み得る。一実施形態においては、２８本のピンがあるが、より多い又はより少ないピンが存在し得ることは理解されるべきである。ヘリウムガス等のガスがＨＤＤ１００から漏出するのを防ぐために、密封電気コネクタ１６０は、高速伝送を犠牲にすることなく、ＨＤＤ１００を気密的に封止し得る。
【００２１】
図２は、本明細書中に説明されている実施形態に係るＨＤＤ１００の一部の断面斜視図である。図２に示されるように、ＨＤＤ１００は、ブラケット２０６に接続されている密封電気コネクタ１６０を含む。一実施形態において、ブラケット２０６は、筐体１５０に接続されているが、筐体１５０の一部ではない。他の実施形態においては、ブラケット２０６は、筐体１５０の一部である。密封電気コネクタ１６０は、電子デバイスと電気的に接続するための外部コネクタ１６６、ＨＤＤ１００の内部部品と電気的に接続するための内部コネクタ２０２、及び外部コネクタ１６６と内部コネクタ２０２の間に設けられた障壁構造２０４を含み得る。障壁構造２０４は、密封電気コネクタ１６０の中心（密封電気コネクタ１６０の厚さに対して）に設けられてもよいし、内部コネクタ２０２及び外部コネクタ１６６の回路層から独立していてもよい。結果として、密封電気コネクタ１６０の静電容量の影響を抑えることができる。加えて、独立して中心に配置された障壁構造２０４（密封電気コネクタ１６０に対して）は、また、特性インピーダンスの整合性を確保し、これにより密封電気コネクタ１６０を通る高速伝送を実現する。
【００２２】
図３Ａ及び３Ｂは、本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造２０４の断面斜視図である。図３Ａに示されるように、障壁構造２０４は、第１の面３０４と、第１の面３０４の反対の第２の面３０８とを有する誘電材料３０３を含む。誘電材料は、フェノール紙、エポキシ紙、ガラス複合材、ガラスエポキシ、又はポリマー等の任意の適切な誘電材料であってもよい。誘電材料３０３は、多層構造であってもよい。第１の複数の接続パッド３０２が第１の面３０４に設けられてもよく、第２の複数の接続パッド３０６が第２の面３０８に設けられてもよい。第１の面３０４は、外部コネクタ１６６（図１Ｂ）に接続されてもよく、第１の複数の接続パッド３０２は、複数のピン１６８（図１Ｂ）に電気的に接続されてもよい。同様に、第２の面３０８は、内部コネクタ２０２に接続されてもよく、第２の複数の接続パッド３０６は、内部コネクタ２０２に設けられた複数のピン（不図示）に電気的に接続されてもよい。
【００２３】
第１の複数の接続パッド３０２と第２の複数の接続パッド３０６とは、図３Ａに示されるように、複数の導体３１０により電気的に接続されてもよい。各導体３１０は、第１の複数の接続パッド３０２の内の対応する接続パッド３０２に隣接する第１端３１２を含んでもよく、第１端３１２は、導体３１６により対応する接続パッド３０２に電気的に接続されてもよい。各導体３１０は、また、第２の複数の接続パッド３０６の内の対応する接続パッド３０６に隣接する第２端３１４を含んでもよく、第２端３１４は、導体３１８により対応する接続パッド３０６に電気的に接続されてもよい。複数の導体３１０及び導体３１６、３１８は、誘電材料３０３に埋め込まれてもよく、銅、導電性高分子、又はニッケル等の導電性材料製であってもよい。第１の複数の接続パッド３０２と第２の複数の接続パッド３０６とは、オフセットされてもよい（すなわち、並べられていなくてもよい）。
【００２４】
障壁構造２０４は、また、図３Ａに示されるように、接地層３２０、３２２を含み得る。接地層３２０、３２２は、銅、導電性高分子、又はニッケル等の導電性材料製であってもよい。一実施形態において、接地層３２０は、複数の導体３１０の第１端３１２と同じ高さ又は同一平面上にあり、接地層３２２は、複数の導体３１０の第２端３１４と同じ高さ又は同一平面上にある。距離Ｄ１は、接地層３２０と接続パッド３０２の間であってもよく、距離Ｄ２は、接地層３２２と接続パッド３０６の間であってもよい。距離Ｄ１及びＤ２は、寄生容量を最小限に抑えるために、接続パッド３０２、３０６が接地層３２０、３２２とそれぞれ重複しないようにする。寄生容量をさらに最小限に抑えるため、距離Ｄ１及び／又はＤ２は、信号線の幅より大きくてもよい。寄生容量は、電子部品の諸部位が互いに近接することに起因する部位間に存在する不必要な静電容量である。それぞれ導体３１０の端３１２、３１４と接地層３２０、３２２の間等、部位間の距離が増大することにより、寄生容量が減少する。
【００２５】
誘電材料３０３は、小分子（ヘリウムガス等）に対して浸透性があってもよく、そのため、ＨＤＤ１００内のヘリウムガスは、誘電材料３０３から拡散又は漏出するかもしれない。分子が小さい場合でも分圧の勾配を減少させるために、１以上の層３３０が誘電材料３０３に埋め込まれてもよい。層３３０は、ヘリウム等の小分子が層を通って拡散できないように、約１．０×１０−１４ｇ／（ｃｍ＊Ｔｏｒｒ）未満の透過性を有する金属又は材料製であってもよい。１以上の層３３０は、アルミニウム、銅、セラミック、石英、バイコール（登録商標）、パイレックス（登録商標）７７４０ホウケイ酸ガラス、コーニング１７２０アルミノけい酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム（ブナＮ）製であってもよい。１以上の層３３０は、誘電材料３０３内の中心に配置されてもよい。言い換えると、第１の面３０４に最も近い層３３０と第１の面３０４の間の距離は、第２の面３０８に最も近い層３３０と第２の面３０８の間の距離と同一であってもよい。一実施形態においては、図３Ａに示されるように、接地層３２０、３２２間に設けられる２つの層３３０があるが、より多い又はより少ない層３３０が存在してもよいことが理解されるべきである。一実施形態においては、２つの層３３０に代えて、１つの層３３０が利用される。２つの層３３０は、並んでいても平行であってもよい。各層３３０には複数の開口３３２が形成されてもよく、複数の導体３１０の各導体３１０は、層３３０の開口３３２を通って延びていてもよい。距離Ｄ３は、各層３３０と各導体３１０間であってもよい。距離Ｄ３は、距離Ｄ１及びＤ２より短くてもよい。一実施形態において、距離Ｄ３は、約２００ミクロン又は５００ミクロン等、約１５０ミクロン以上であってもよい。ヘリウムガスは１以上の層３３０を通って拡散できないため、より短い距離Ｄ３により、誘電材料３０３を通るヘリウムガスの拡散率が減少する。しかしながら、距離Ｄ３は、寄生容量を増加させるほど短くはない。層３３０と導体３１０間の距離Ｄ３は、障壁構造２０４の気密性を向上させるには十分短いが、寄生容量を増加させないだけの長さを有している。
【００２６】
図３Ｂは、本明細書中に説明されている他の実施形態に係る障壁構造２０４の断面斜視図である。図３Ｂに示されるように、寄生容量をさらに減少させるために接地層３２０、３２２が除去されてもよい。誘電材料３０３の部位は、第１の面３０４に露出してもよく、露出部分は、幅Ｄ４を有してもよい。露出部分は、複数の接続パッド３０２と金属パッド３５０の間又は接続パッド３０２の隣接列間であってもよい。各層３３０と導体３１０間の距離Ｄ３は、幅Ｄ４より短くてもよい。一実施形態において、距離Ｄ３は、約１５０ミクロンである。他の実施形態において、距離Ｄ３は、約２００ミクロンである。同様に、Ｄ４と比較して短い距離Ｄ３を有することにより、誘電材料３０３のヘリウムガスの流れを閉塞させることができ、これにより漏れ率が減少する。一実施形態において、障壁構造２０４を有する密封電気コネクタ１６０を含むＨＤＤ１００の漏れ率は、従来の密封電気コネクタを有するＨＤＤの漏れ率の約５０％未満である。
【００２７】
図４は、本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造２０４の断面斜視図である。よりよく示すために、誘電材料３０３は図４では省略されている。図４に示されるように、各導体３１０は、１以上の層３３０を通って延びている。各導体３１０の第１端３１２は、導体３１６を介して対応する接続パッド３０２に電気的に接続されている。各導体は、約３００ミクロンの断面径を有する円筒体を含み得る。各層３３０の各開口３３２は、各導体３１０の径に距離Ｄ３（図３Ａ）の２倍を加えた径と等しい径を有してもよい。一実施形態において、各開口３３２の径は、導体３１０の径に３００ミクロンを加えた径と等しい。他の実施形態において、各開口３３２の径は、導体３１０の径に４００ミクロンを加えた径と等しい。開口３３２は、円状であってもよく、各導体３１０の円筒体は、各開口３３２内の中心に配置されてもよい。言い換えると、各導体３１０及び対応する開口３３２は同心であってもよい。また、ヘリウムガスが誘電材料３０３内を通って漏出又は拡散する唯一の場所は、複数の開口３３２である。開口３３２内に配置されている導体３１０と層３３０間の距離が相対的に短いため、誘電材料３０３内を流れるヘリウムガスが閉塞され、これによりＨＤＤ１００からのヘリウムガスの漏出を低減させる。
【００２８】
要約すれば、ＨＤＤで利用される密封電気コネクタが開示される。密封電気コネクタは、誘電材料及び誘電材料に埋め込まれた１以上の層を有する障壁構造を含み得る。１以上の層は、ヘリウムガス等の小分子が誘電材料を通って拡散又は漏出防止又は低減に役立つ。さらに、複数の開口が各層に形成されてもよく、導体が各開口を通って延びてもよい。各導体と層の間に特定の間隔を有することにより、寄生容量が減少する。
【００２９】
上記は本開示の実施形態を対象にするが、他の及びさらなる実施形態が本開示の基本的な権利範囲から逸脱することなく考案されてもよく、本開示の権利範囲は、以下の請求項により決定される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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