(57)【要約】【課題】交換が容易で、しかも所定の表面粗度が得られる平板状の電気コネクタ組立体、及びその実装構造を提供する。【解決手段】電気コネクタ組立体１は、隔壁６０の開口６２を塞ぐ位置に取り付けられると共に、開口６２を介して隔壁６２の内外を接続する。絶縁性の材料からなり、隔壁６２を向く第１面３０ａと、第１面３０ａとは反対側の第２面５０ｂと、第１面３０ａの周縁及び第２面５０ｂの周縁を繋ぐ側面１３とを有する絶縁基板１２、及び導電性の材料からなり、第１面３０ａ及び第２面５０ｂの双方に露出して第１面３０ａから第２面５０ｂまで電気的に繋がった電気接続部１４を有する電気コネクタ１０と、少なくとも第１面３０ａの周縁に設けられた金属板７の面７ａ（良表面粗度領域）とを具備する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する隔壁の前記開口を塞ぐ位置に取り付けられると共に、前記開口を介して前記隔壁の内外を接続する電気コネクタであって、絶縁性の材料からなり、前記隔壁を向く第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記第１面の周縁及び前記第２面の周縁を繋ぐ側面とを有する絶縁基板、及び導電性の材料からなり、前記第１面及び前記第２面の双方に露出して前記第１面から前記第２面まで電気的に繋がった電気接続部を有する電気コネクタと、
少なくとも前記第１面の周縁に設けられた良表面粗度領域と
を具備することを特徴とする電気コネクタ組立体。
【請求項２】
前記良表面粗度領域は、良好な表面粗度の面を有する金属板が、前記絶縁基板の少なくとも前記第１面の周縁に接着されて形成されてなることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ組立体。
【請求項３】
前記良表面粗度領域は、良好な表面粗度の面を有する板状樹脂部材が、前記絶縁基板の少なくとも前記第１面の周縁に接着されて形成されてなることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ組立体。
【請求項４】
前記良表面粗度領域は、前記絶縁基板に接着された、凹溝を有する断面略Ｃ字状の部材の前記凹溝の内表面で構成されていることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ組立体。
【請求項５】
前記凹溝内には封止部材が配置されていることを特徴とする請求項４記載の電気コネクタ組立体。
【請求項６】
前記電気コネクタは４層以上の多層基板からなることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の電気コネクタ組立体。
【請求項７】
前記電気コネクタは両面基板からなることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか１項記載の電気コネクタ組立体。
【請求項８】
前記開口を有する前記隔壁と、前記隔壁の一面の前記開口の周囲に形成された周囲溝内に配置される封止部材と、前記良表面粗度領域に対して前記封止部材が対向するように、前記隔壁の開口を塞ぐ位置に配置された、請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の前記電気コネクタ組立体と、該電気コネクタ組立体を前記隔壁に固定する固定具とを具備することを特徴とする電気コネクタ組立体の実装構造。
【請求項９】
前記開口を有する前記隔壁と、前記隔壁の一面の前記開口の周囲に配置される封止部材と、該封止部材の全長にわたって前記封止部材を収容する凹溝を有する断面略Ｃ字状の部材と、前記良表面粗度領域に対して前記封止部材が対向するように、前記隔壁の開口を塞ぐ位置に配置された、請求項１、６及び７のうちいずれか１項記載の前記電気コネクタ組立体と、該電気コネクタ組立体を前記隔壁に固定する固定具とを具備することを特徴とする電気コネクタ組立体の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気コネクタ組立体、特に気密性を有する装置における電気接続を担う電気コネクタ組立体、及びその電気コネクタ組立体の隔壁への実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような電気コネクタとして、例えば特許文献１に、気密性を要するチャンバの隔壁内及び隔壁外の間を電気的に接続する平板状の電気コネクタが開示されている。この電気コネクタの基材は、隔壁の開口を塞ぐ、例えばガラス入りエポキシ製である。この電気コネクタの側面には金属めっきパターンが形成され、隔壁への実装時に、電気コネクタの側面の全周が隔壁に半田付けされる。
【０００３】
特許文献１記載の発明においては、平板状の電気コネクタの側面の全周が隔壁に半田付けされている。このため、電気コネクタ又は半田付け部に不具合があった場合、電気コネクタの交換が容易ではないので、隔壁を有するチャンバ全体を廃棄しなければならないおそれがある。
【０００４】
この点、特許文献２には、ロードロック装置の隔壁に設けられたスリットを、Ｏリングを用いて弾性板で塞ぐ封止構造が開示されている。弾性板は、弾性板を隔壁に固定するクランプ部材及びねじを取り外すことにより、容易に取り外すことができる。このため、特許文献１記載の電気コネクタでＯリングを用いて隔壁の開口を塞ぐよう構成すれば、電気コネクタを容易に交換することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３７８９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３５５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、Ｏリングを用いて封止する場合、Ｏリングに接する部材は、工業規格（例えば、ＪＩＳ規格）が要求する所定の表面粗度（例えば、少なくともRa3.2μｍ以下）を有する必要がある。
【０００７】
この点、特許文献１記載の電気コネクタはガラス入りエポキシ製であるので、その表面を工業規格が要求する所定の表面粗度にすることは極めて困難である。
【０００８】
従って、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、交換が容易で、しかも所定の表面粗度が得られる平板状の電気コネクタ組立体、及びその実装構造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】
【０００９】
本発明に係る電気コネクタ組立体は、開口を有する隔壁の前記開口を塞ぐ位置に取り付けられると共に、前記開口を介して前記隔壁の内外を接続する電気コネクタであって、絶縁性の材料からなり、前記隔壁を向く第１面と、該第１面とは反対側の第２面と、前記第１面の周縁及び前記第２面の周縁を繋ぐ側面とを有する絶縁基板、及び導電性の材料からなり、前記第１面及び前記第２面の双方に露出して前記第１面から前記第２面まで電気的に繋がった電気接続部を有する電気コネクタと、少なくとも前記第１面の周縁に設けられた良表面粗度領域とを具備することを特徴とする。
【００１０】
前記良表面粗度領域は、良好な表面粗度の面を有する金属板が、前記絶縁基板の少なくとも前記第１面の周縁に接着されて形成されてなることが好ましい。
【００１１】
また、前記良表面粗度領域は、良好な表面粗度の面を有する板状樹脂部材が、前記絶縁基板の少なくとも前記第１面の周縁に接着されて形成されてなってもよい。
【００１２】
さらに、前記良表面粗度領域は、前記絶縁基板に接着された、凹溝を有する断面略Ｃ字状の部材の前記凹溝の内表面で構成されてもよい。
【００１３】
さらにまた、前記凹溝内には封止部材が配置されてもよい。
【００１４】
また、前記電気コネクタは４層以上の多層基板からなっていてもよい。或いは、前記電気コネクタは両面基板からなっていてもよい。
【００１５】
また、本発明に係る電気コネクタ組立体の実装構造は、前記開口を有する前記隔壁と、前記隔壁の一面の前記開口の周囲に形成された周囲溝内に配置される封止部材と、前記良表面粗度領域に対して前記封止部材が対向するように、前記隔壁の開口を塞ぐ位置に配置された前記電気コネクタ組立体と、該電気コネクタ組立体を前記隔壁に固定する固定具とを具備することを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明に係る別の電気コネクタ組立体の実装構造は、前記開口を有する前記隔壁と、前記隔壁の一面の前記開口の周囲に配置される封止部材と、該封止部材の全長にわたって前記封止部材を収容する凹溝を有する断面略Ｃ字状の部材と、前記良表面粗度領域に対して前記封止部材が対向するように、前記隔壁の開口を塞ぐ位置に配置された前記電気コネクタ組立体と、該電気コネクタ組立体を前記隔壁に固定する固定具とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、交換が容易で、しかも所定の表面粗度が得られる平板状の電気コネクタ組立体、及びそれを用いた実装構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の電気コネクタ組立体を示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の電気コネクタ組立体における金属板を示す側断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の電気コネクタ組立体の変形例を示す側断面図である。
【図４】図１の電気コネクタ組立体を用いた実装構造の断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の電気コネクタ組立体を示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】図５の電気コネクタ組立体における金属部材を示す側断面図である。
【図７】図５の電気コネクタ組立体を用いた実装構造の断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態の電気コネクタ組立体における電気コネクタを示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図９】本発明のさらに別の実施形態の電気コネクタ組立体における電気コネクタを示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明を例示により説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態の電気コネクタ組立体を示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図２は、本発明の第１実施形態の電気コネクタ組立体における金属板を示す側断面図である。図３は、本発明の第１実施形態の電気コネクタ組立体の変形例を示す側断面図である。図４は、図１の電気コネクタ組立体を用いた実装構造の断面図である。
【００２１】
本発明の第１実施形態に係る電気コネクタ組立体１は、平板状の電気コネクタ１０と、電気コネクタ１０の一面に接着される金属板７とからなる。電気コネクタ１０は、絶縁基板１２及び電気接続部１４を具備する。絶縁基板１２は、内側（図１（Ｂ）における上側）から外側にかけて３枚のほぼ矩形の基材（第１基材３０、第２基材４０及び第３基材５０）を積層して構成される。各基材３０，４０，５０は、例えばガラス入りエポキシ製である。電気コネクタ１０は、最内側の第１基材３０の内表面３０ａ上に第１導電層１６を、第１基材３０及び第２基材４０の間に第２導電層１８を、第２基材４０及び第３基材５０の間に第３導電層２０を、最外側の第３基材５０の外表面５０ｂ上に第４導電層２２をそれぞれ有する４層基板である。電気コネクタ１０は、全体として表面（第１基材３０の内表面３０ａ）、裏面（第３基材５０の外表面５０ｂ）、表面の周縁及び裏面の周縁を繋ぐ側面１３を有する。
【００２２】
第１基材３０には、その内表面３０ａ上の第１導電層１６及び外表面３０ｂ上（第１基材３０及び第２基材４０の間）の第２導電層１８を電気的に相互接続する複数の第１導電部３２が形成されている。各第１導電部３２は、第１基材３０の貫通孔３４内に導電めっき３６が充填されてなる。複数の第１導電部３２は、第１基材３０の幅方向に２列に配列される。図示していないが、各列の第１導電部３２は、長手方向（図１（Ａ）における上下方向）に沿って所定ピッチで配列される。
【００２３】
第２基材４０には、その内表面４０ａ上（第１基材３０及び第２基材４０の間）の第２導電層１８及び外表面４０ｂ上（第２基材４０及び第３基材５０の間）の第３導電層２０を電気的に相互接続する複数のバイア４２が形成されている。各バイア４２は、第２基材４０の貫通孔４４の内周に施された錫めっき又は金めっきの導電めっき部４６を有する。各バイア４２の内部空間は、導電性の充填材４８（例えば半田）で充填されている。複数のバイア４２は、第２基材４０の幅方向に２列に配列される。図示していないが、各列のバイア４２は、長手方向（図１（Ａ）における上下方向）に沿って所定ピッチで配列される。
【００２４】
第３基材５０には、その内表面５０ａ上（第２基材４０及び第３基材５０の間）の第３導電層２０及び外表面５０ｂ上の第４導電層２２を電気的に相互接続する複数の第２導電部５２が形成されている。各第２導電部５２は、第３基材５０の貫通孔５４内に導電めっき５６が充填されてなる。複数の第２導電部５２は、第３基材５０の幅方向に２列に配列される。図示していないが、各列の第２導電部５２は、長手方向（図１（Ａ）における上下方向）に沿って所定ピッチで配列される。
【００２５】
電気接続部１４は、第１導電層１６、第１導電部３２、第２導電層１８、バイア４２、第３導電層２０、第２導電部５２及び第４導電層２２がこの順に接続されることにより、絶縁基板１２の表面３０ａ及び裏面５０ｂを電気的に繋げる。
【００２６】
第１基材３０の内表面でもある絶縁基板１２の表面３０ａの周縁には、めっき可能層３が形成されている。このめっき可能層３の上には半田５の層が形成されている。
【００２７】
図２において、金属板７は、中央に大きな開口８を有する薄い金属製の板であり、電気コネクタ１０のめっき可能層３とほぼ同一形状を有する。金属板７の上面７ａは、少なくともRa3.2μｍ以下の表面粗度、好適にはRa1.6μｍ以下の表面粗度、さらに好適にはRa0.8μｍ以下の表面粗度を有する。この良好な表面粗度を有する金属板７の上面７ａが本願発明の「良表面粗度領域」に相当する。
【００２８】
図１に戻って、電気コネクタ１０に金属板７を密着させて接着することにより、電気コネクタ組立体１が形成される。具体的には、金属板７を電気コネクタ１０に半田付けすることにより、電気コネクタ組立体１が完成する。なお、半田５の代わりに、図３に示されるように接着剤５’を用いてもよい。接着剤５’を用いた場合には、めっき可能層３は不要である。接着剤として導電性接着剤を用いた場合は、半田５を用いた場合と同様に、コネクタ組立体１及び隔壁６０（図４参照）間に電気的経路を形成することができる。また、金属板７の代わりに、上面が良好な表面粗度を有する板状樹脂部材を用いてもよい。
【００２９】
図４において、電気コネクタ組立体の実装構造１００は、電気コネクタ組立体１と、電気コネクタ組立体１が実装される隔壁６０と、電気コネクタ組立体１及び隔壁６０間に配置されたＯリング７０と、電気コネクタ組立体１を隔壁６０に固定する固定具８０とを具備する。隔壁６０は、気密性を有するチャンバ（図示せず）の一部であり、開口６２を有する。隔壁６０の開口６２の周囲には、Ｏリング７０が配置される周囲溝６４が形成される。周囲溝６４の内表面は良好な表面粗度を有する。
【００３０】
次に、電気コネクタ組立体１の隔壁６０への実装手順について説明する。図４において、電気コネクタ組立体１は、周囲溝６４内に配置されたＯリング７０が金属板７の上面７ａ（図４における下側の面）に対向し当接するように、隔壁６０の開口６２を塞ぐ位置に配置される。次に、固定具８０の一つであるクランプ部材８２を電気コネクタ組立体１に装着する。そして、ねじ８６をクランプ部材８２の孔８４に挿入して隔壁６０のねじ穴６６に螺合させて締め付ける。ねじ８６の締付けにより、クランプ部材８２が電気コネクタ組立体１をＯリング７０の方へ付勢し、電気コネクタ組立体１の隔壁６０への固定、並びに隔壁６０及び電気コネクタ組立体１間に封止が形成される。電気コネクタ組立体１の金属板７の上面７ａは良好な表面粗度を有し、電気コネクタ１０及び金属板７は密着しているので、隔壁６０及び電気コネクタ組立体１間には良好な封止が構築される。
【００３１】
次に、図５ないし図７を参照して、本発明の第２実施形態に係る実装構造について説明する。図５は、本発明の第２実施形態の電気コネクタ組立体を示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図６は、図５の電気コネクタ組立体の金属部材を示す側断面図である。図７は、図５の電気コネクタ組立体を用いた実装構造の断面図である。第１実施形態と同じ要素には同じ参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略し、第１実施形態と異なる部材について主に説明する。
【００３２】
第２実施形態に係る電気コネクタ組立体１０１は、平板状の電気コネクタ１０と、電気コネクタ１０の一面に接着される金属部材１０７とからなる。電気コネクタ１０は、第１実施形態の電気コネクタ１０と同一であるので、その説明を省略する。
【００３３】
図５及び図６において、金属部材１０７は、第１実施形態の金属板７より厚い板厚を有し、中央に大きな開口１０８を有する。金属部材１０７は、電気コネクタ１０のめっき可能層３とほぼ同一形状を有する。金属部材１０７には、その開口１０８の全周に沿って、Ｏリング７０（図７参照）が配置される凹溝１０９が形成されている。この凹溝１０９の形成により、金属部材１０７は上方に開放する断面略Ｃ字状をなす。断面略Ｃ字状をなす金属部材１０７の凹溝１０９とは反対側の面は平坦に形成され、電気コネクタ１０に接着される。金属部材１０７の凹溝１０９の内面は、少なくともRa3.2μｍ以下の表面粗度、好適にはRa1.6μｍ以下の表面粗度、さらに好適にはRa0.8μｍ以下の表面粗度を有する。この良好な表面粗度を有する金属部材１０７が本願発明の「良表面粗度領域」に相当する。
【００３４】
図５において、電気コネクタ１０に金属部材１０７を密着させて接着することにより、電気コネクタ組立体１０１が形成される。具体的には、金属部材１０７を電気コネクタ１０に半田付けすることにより、電気コネクタ組立体１０１が完成する。なお、第１実施形態と同様に、半田５の代わりに接着剤を用いてもよい。
【００３５】
図７において、電気コネクタ組立体の実装構造２００は、電気コネクタ組立体１０１と、電気コネクタ組立体１０１が実装される隔壁６０と、電気コネクタ組立体１０１及び隔壁６０間に配置されたＯリング７０と、電気コネクタ組立体１０１を隔壁６０に固定する固定具８０とを具備する。本実施形態において、Ｏリング７０を収容する溝は電気コネクタ組立体１０１（の金属部材１０７）が有しているので、隔壁６０に周囲溝を形成する必要がない。なお、Ｏリング７０が接する隔壁６０の部分は、良好な表面粗度を有する必要がある。
【００３６】
次に、電気コネクタ組立体１０１の隔壁６０への実装手順について説明する。図７において、まず、Ｏリング７０を隔壁６０の開口６２の周囲に配置する。次に、電気コネクタ組立体１０１は、金属部材１０７の凹溝１０９内にＯリング７０を収容するように、隔壁６０の開口６２を塞ぐ位置に配置される。続いて、固定具８０の一つであるクランプ部材８２を電気コネクタ組立体１０１に装着する。そして、ねじ８６をクランプ部材８２の孔８４に挿入して隔壁６０のねじ穴６６に螺合させて締め付ける。ねじ８６の締付けにより、クランプ部材８２が電気コネクタ組立体１０１をＯリング７０の方へ付勢し、電気コネクタ組立体１０１の隔壁６０への固定、並びに隔壁６０及び電気コネクタ組立体１０１間に封止が形成される。電気コネクタ組立体１０１の金属部材１０７の凹溝１０９の内面は良好な表面粗度を有し、電気コネクタ１０及び金属部材１０７は密着しているので、隔壁６０及び電気コネクタ組立体１０１間には良好な封止が構築される。
【００３７】
以上、本発明の実施形態に係る電気コネクタ組立体及びそれを用いた実装構造について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定することを意図しておらず、種々の変形が可能である。例えば、本発明の上述の実施形態では電気コネクタは４層基板であったが、４層基板の代わりに図８に示されるように両面基板１０’であってもよい。また、電気コネクタが多層基板の場合、４層基板に限定されず、６層以上の多層基板であってもよい。さらに、電気コネクタが多層基板で構成される場合、貫通孔３４，４４，５４の全体が導電めっきや充填材で充填されている必要は必ずしもない。例えば、図９に示されるように、多層基板１０”の全部又は一部の貫通孔３４”，４４”，５４”に空洞３５，４５，５５が形成されていてもよい。空洞３５，４５，５５が形成された場合であっても、第１基材３０”、第２基材４０”、第３基材５０”間が密着しており、且つ空洞３５，４５，５５が相互に連通していないので、気密性を保つことができる。
【００３８】
また、封止部材として、Ｏリング７０の代わりにＸリング等の他の封止部材を用いてもよい。さらに、固定具として、クランプ部材及びねじ以外の固定具を用いてもよい。さらにまた、Ｏリング７０は、金属部材１０７の凹溝１０９内に予め配置されてもよい。すなわち、Ｏリング７０は、電気コネクタ組立体１０１と一体であってもよい。また、金属部材１０７は樹脂等の絶縁部材であってもよい。さらにまた、電気コネクタ上に他のコネクタ等の電気部品が実装されてもよい。また、良表面粗度領域を構成する金属板７等は、電気コネクタ組立体の表面のみならず裏面に設けてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１      電気コネクタ組立体
７      金属板
７ａ    上面（良表面粗度領域）
１０    電気コネクタ
１２    絶縁基板
１３    側面
１４    電気接続部
３０ａ  表面（第１面）
５０ｂ  裏面（第２面）
６０    隔壁
６２    開口
６４    周囲溝
７０    Ｏリング（封止部材）
８０    固定具
１００  実装構造
１０１  電気コネクタ組立体
１０７  金属部材（断面略Ｃ字状の部材）
１０９  凹溝
２００  実装構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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