(57)【要約】  本発明は、ハウジング内に包囲された回路を含んでいる生体適合性の回路アセンブリを提供する。幾つかの実施形態においては、ハウジングはＰＭＭＡからなるハウジングであり、回路は、ハウジング内に包囲される前にエポキシ樹脂のブロック内に包囲される。
2007534374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体適合性の人体内に移植可能な装置であって、
完全に包囲されたハウジングと、
エポキシ樹脂ブロックに包囲された回路であり、当該回路を含んでいるエポキシ樹脂ブロックが前記ハウジング内に収容されている前記回路とを含んでいる装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記ハウジングがポリマーハウジングであり、前記ポリマーが有機ポリマーである装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、
前記ポリマーハウジングがＰＭＭＡを含んでいる装置。
【請求項４】
請求項２に記載の装置であって、
前記ポリマーハウジングがＰＭＭＡによって構成されている装置。
【請求項５】
請求項２に記載の装置であって、
前記ポリマーハウジングがＰＭＭＡによって本質的に構成されている装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、
前記回路の少なくとも一部分が、光遮断色素を含んでいるエポキシ樹脂によって覆われている装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、
前記回路が、基材と当該基材に取り付けられた複数の構成部品とを含んでいる装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置であって、
ガラス管を更に含んでおり、前記回路を含んでいるエポキシ樹脂ブロックが前記ガラス管内に配置されており、前記ガラス管は前記ハウジング内に収容されている装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、
前記ガラス管の開口端部を密封するためにガラスボールが使用されている装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の装置であって、
光学エポキシ樹脂が前記ガラス管と前記ハウジングの内壁との間の空間を充填している装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の装置であって、
光学エポキシ樹脂が前記回路と前記ガラス管の内壁との間の空間を充填している装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であって、
前記ハウジングの形状がほぼ円筒形であり且つ内径を有している装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、
前記ポリマーハウジングの内径が（ｗ２＋ｈ２）（式中、ｗはエポキシ樹脂ブロックの幅であり、ｈはエポキシ樹脂ブロックの高さである）の平方根に等しいか又はほぼ等しい装置。
【請求項１４】
請求項1に記載の装置であって、
前記ハウジングがガラスを含んでいない装置。
【請求項１５】
生体適合性の人体内に移植可能な装置であって、
完全に包囲されたハウジングと、
前記ハウジング内に収容されているガラスハウジングであって、開口端部を有しているガラス管と、当該ガラス管の前記開口端部を密封しているガラスボールとを含んでいる前記ガラスハウジングと、
前記ガラスハウジング内に収容されている回路とを含んでいる装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、
前記ハウジングがポリマーハウジングであり、前記ポリマーが有機ポリマーである装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置であって、
前記ポリマーハウジングがＰＭＭＡを含んでいる装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の装置であって、
前記ポリマーハウジングがＰＭＭＡによって構成されている装置。
【請求項１９】
請求項１６に記載の装置であって、
前記ポリマーハウジングが本質的にＰＭＭＡによって構成されている装置。
【請求項２０】
請求項１５に記載の装置であって、
前記回路の少なくとも一部分が、光遮断色素を含んでいるエポキシ樹脂によって覆われている装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置であって、
前記回路が、基材及び当該基材に取り付けられた複数の構成部品を含んでいる装置。
【請求項２２】
請求項１５に記載の装置であって、
光学エポキシ樹脂を更に含んでおり、当該光学エポキシ樹脂が、前記ガラスハウジングと前記ハウジングの内壁との間の空間を充填している装置。
【請求項２３】
請求項１５に記載の装置であって、
前記光学エポキシ樹脂が前記回路と前記ガラスハウジングの内壁との間の空間を充填している装置。
【請求項２４】
ポリマーハウジングによって回路を完全に包囲するための方法であり、
前記回路を型内に配置することと、
前記型内にモノマーを含んでいる調合物を注入して当該調合物が前記回路を完全に包囲するようにすることと、
前記モノマーを重合させることとを含む方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、
前記型内に回路を配置する前に前記回路をエポキシ樹脂で覆うステップを更に含み、結果的に得られる表面位相が実質的に滑らかであるように前記回路を覆うために十分な量のエポキシ樹脂が使用される方法。
【請求項２６】
請求項２４に記載の方法であって、
前記重合ステップが、圧力が不活性ガスを使用して少なくとも約１２５ｐｓｉ（８６１．８ｋＰａ）まで上げられる圧力容器内で行われる方法。
【請求項２７】
請求項２４に記載の方法であって、
前記調合物がＭＭＡモノマーを含んでいる方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法であって、
前記調合物がＰＭＭＡプレポリマーを更に含んでいる方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法であって、
前記調合物が、６０体積％乃至８０体積％のＰＭＭＡプレポリマーを含んでいる方法。
【請求項３０】
請求項２４に記載の方法であって、
前記調合物が本質的にＭＭＡモノマーによって構成される方法。
【請求項３１】
請求項２４に記載の方法であって、前記調合物がＭＭＡによって構成される方法。
【請求項３２】
ハウジングによって回路を完全に包囲する方法であって、
回路をハウジング内に挿入するステップと、
前記ハウジング内に光学エポキシ樹脂を注入するステップと、
前記光学エポキシ樹脂と回路とを含んでいる前記ハウジングを圧力容器内に配置するステップと、
前記圧力容器内の温度を上げるステップと、
前記光学エポキシ樹脂を硬化させるステップと、
前記圧力容器から前記ハウジングを取り出すステップと、
前記ハウジングの開口端部にキャップをするステップとを含む方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法であって、
前記ハウジングがＰＭＭＡを含んでいる方法。
【請求項３４】
請求項３２に記載の方法であって、
前記ハウジングが本質的にＰＭＭＡによって構成される方法。
【請求項３５】
請求項３２に記載の方法であって、
前記回路を前記ハウジング内に配置する前に、前記回路をエポキシ樹脂ブロックによって包囲するステップを更に含んでいる方法。
【請求項３６】
請求項３２に記載の装置であって、
前記圧力が少なくとも約１２５ｐｓｉ（８６１．８ｋＰａ）まで増大せしめられる装置。
【請求項３７】
請求項３２に記載の装置であって、前記温度が約４０℃まで上げられる装置。
【請求項３８】
請求項３２に記載の装置であって、
前記光学エポキシ樹脂が前記ハウジング内に注入された後に、前記回路が前記ハウジング内に挿入される装置。
【請求項３９】
請求項３２に記載の装置であって、
前記光学エポキシ樹脂が前記ハウジング内に注入される前に、前記回路が前記ハウジング内に挿入される装置。
【請求項４０】
ハウジングによって回路を完全に包囲するための方法であって、
前記回路をガラスハウジング内に挿入するステップと、
前記ガラスハウジング内に光学エポキシ樹脂を注入するステップと、
第二のハウジング内に光学エポキシ樹脂を注入するステップと、
前記第二のハウジング内に、前記回路を含んでいる前記ガラスハウジングを挿入するステップと、
前記ガラスハウジングの開口端部にキャップをするステップと、
前記第二のハウジングの開口端部にキャップをするステップとを含む方法。
【請求項４１】
請求項４０に記載の方法であって、
前記第二のハウジングがＰＭＭＡを含んでいる方法。
【請求項４２】
請求項４０に記載の方法であって、
前記第二のハウジングが本質的にＰＭＭＡによって構成される方法。
【請求項４３】
請求項４０に記載の方法であって、
前記回路を前記ガラスハウジング内に配置する前に、前記回路を前記エポキシ樹脂ブロックによって包囲するステップを更に含んでいる方法。
【請求項４４】
請求項４０に記載の方法であって、
前記光学エポキシ樹脂が前記ガラスハウジング内に注入された後に、前記回路が前記ガラスハウジング内に挿入される方法。
【請求項４５】
請求項４０に記載の方法であって、
前記光学エポキシ樹脂が前記ガラスハウジング内に挿入される前に前記回路が前記ガラスハウジング内に挿入される方法。
【請求項４６】
請求項４０に記載の方法であって、
前記ガラスハウジングの開口端部をキャップするステップが、ガラスボールを前記ガラスハウジングの前記開口端部内に少なくとも部分的に挿入するステップを含んでいる方法。
【請求項４７】
請求項４０に記載の方法であって、
前記ガラスハウジングを前記第二のハウジング内へ挿入する前に、前記ガラスハウジング内に含まれている光学エポキシ樹脂を硬化させるステップを更に含んでいる方法。
【請求項４８】
請求項４７に記載の方法であって、
前記光学エポキシ樹脂を硬化させるステップが、前記光学エポキシ樹脂及び前記回路を含んでいる前記ガラスハウジングを圧力容器内に配置するステップと、当該圧力容器内の温度及び圧力を増すステップとを含んでいる方法。
【請求項４９】
請求項４０に記載の方法であって、
前記ガラスハウジングを前記第二のハウジング内に挿入した後に、前記ガラスハウジング内に含まれている前記光学エポキシ樹脂を硬化させるステップを更に含んでいる方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、回路ハウジングに関し、より特定すると、生体内に移植するように設計された回路（すなわち、移植可能な回路）のためのハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路が作動環境から保護される必要がある幾つかの用途が存在する。例えば、人体に移植可能なグルコースセンサー回路は、センサーを人体から保護するため及びセンサーから人体を保護するための両方のために、適切なハウジング内に収納されなければならない。米国特許第６，３３０，４６４号（その開示内容が本明細書に参考して組み込まれている）は、このようなセンサーを開示している。
【０００３】
移植可能な回路を囲繞しているハウジングは、以下の特徴のうちの少なくとも幾つかを有しているべきである。すなわち、（１）生体内の周囲の化学的及び物理的環境からセンサーの電子回路を保護する能力、（２）センサーに隣接する組織を、回路内からの接触（又は浸出）の結果として起こり得るあらゆる有害な反応から保護する能力、（更に、包囲物は、隣接する組織を越えて一般的な体内環境への如何なる検知可能な記号の浸出をも許容してはならない）、（３）回路と電力及び信号のための外部読み取り装置との間の無線電子通信を可能にする能力、（４）センサーの光学的な機能に必要な光の波長の自由な通過を許容する能力、（５）化学的な認識“フロントエンド”を形成するのに必要とされる表面化学を支援する能力、（６）ハウジングは大量生産可能でなければならないこと、（７）ハウジングは毒性が無く且つ“生体適合性”でなければならないこと、（８）医療製品の仕様に適合する十分に高い信頼性を提供すること等の特徴を有しているべきである。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、上に概説した基準のうちの多くに適合するハウジングを提供する。一つの特徴においては、本発明は、完全に包囲されたポリマーハウジング内に包囲された回路を提供する。ハウジングは、ＰＭＭＡのような有機ポリマーによって作られるのが好ましい。幾つかの実施形態においては、回路は、最初にガラスハウジング内に囲繞される。ガラスハウジング自体は、次いで、例えば有機ポリマーによって作られたハウジングのような第二のハウジング内に移される。他の実施形態においては、回路は、最初にエポキシ樹脂製のブロックに囲繞され、次いで、回路を含んでいるエポキシ樹脂製のブロックがハウジングに囲繞される。
【０００５】
もう一つ別の特徴においては、本発明は、ポリマーハウジング内に回路を囲繞する方法を提供する。一つの実施形態においては、この方法は以下のステップを含んでいる。すなわち、（ａ）回路を型内に配置するステップと、（ｂ）型内にモノマーからなる調合物を注入して、調合物が回路を完全に包囲するようにさせるステップと、（ｃ）モノマーを重合させるステップとを含んでいる。ステップ（ｂ）においては、調合物の全てが一度に注入される必要はない。例えば、幾つかの実施形態においては、調合物は、型が半分充填されるまで型内に注入され、次いで、少し遅れて追加の調合物が型内に注入される。幾つかの実施形態においては、モノマーはＭＭＡモノマーとすることができる。調合物は更にＰＭＭＡプレポリマーを含んでいても良い。
【０００６】
もう一つ別の実施形態においては、当該方法は、以下のステップを含んでいても良い。すなわち、回路をポリマーハウジング内に挿入するステップと、回路とハウジングの内壁との間の空間を充填するためにポリマーハウジング内へ光学ポリマーを注入するステップ（幾つかの実施形態においては、注入は、捕捉された空気を押し出すために底部から上方へ向かってなされる）と、ハウジングの開口端部をキャップするステップと、光学エポキシ樹脂及び回路を含んでいるハウジングを圧力容器内に配置し且つ容器内の圧力及び温度を増大させるステップと、光学エポキシ樹脂を硬化させるステップと、ハウジングを圧力容器から取り出すステップとを含んでいても良い。
【０００７】
もう一つ別の実施形態においては、この方法は、以下のステップを含んでいても良い。すなわち、回路をガラスハウジング内へ挿入するステップと、回路とハウジングの内壁との間の空間を充填するために光学エポキシ樹脂をガラスハウジング内へ注入するステップと、光学エポキシ樹脂をポリマーハウジング内へ注入するステップと、回路を含んでいるガラスハウジングをポリマーハウジング内へ挿入するステップと、ガラスハウジングの開口端部をキャップするステップと、ポリマーハウジングの開口端部をキャップするステップとを含んでいる。
【好ましい実施形態の説明】
【０００８】
以下、本発明の上記及びその他の特徴及び利点ばかりでなく、本発明の好ましい実施形態の構造及び動作を添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明による回路アセンブリ１００の一実施形態を示している。図１に示されているように、本発明は、完全に囲繞されたハウジング１０２内に収容されている回路１０１を含んでいるアセンブリを提供している。図１に示されているように、ハウジング１０２はカプセル形状とされるのが好ましいが、他の形状を使用することもできる。回路１０１は、プリント回路基板１１０と当該回路基板１１０に取り付けられた１以上の電気的及び光学的構成部品１１２とを備えている電子回路とすることができる。回路１０１は、米国特許６，３０４，７６６号に記載されているセンサーのような一般的なセンサーを含んでいても良い。ハウジング１０２は、メチルメタアクリレート（ＭＭＡ）モノマーからなるポリマー材料であるＰＭＭＡ又はその他の有機ポリマーによって作られたハウジングであっても良い。
【００１０】
図２は、回路アセンブリ１００を形成するための一実施形態による方法２００を示しているフローチャートである。方法２００は、重合開始剤が型に添加されるステップ２０２において開始させることができる。ステップ２０４において、モノマーを含んでいる包囲調合物が型内に注入される（例えば、型の中間まで充填される）。ステップ２０６において、回路１０１が型内に配置される。ステップ２０８において、回路が包囲調合物内に完全に浸漬されるように更に多くの包囲調合物が型内に注入される。一つの実施形態においては、包囲調合物は、ＭＭＡモノマーを含むか又はＭＭＡモノマーから実質的に構成されている。このようにして、回路１０１をモノマーハウジング内に包囲することができる。
【００１１】
幾つかの状況、例えば調合物がＭＭＡモノマーを含んでおり且つ回路１０１が比較的大きい場合には、回路１０１は、重合過程中（すなわち、ステップ２０６中）に著しく損傷され得る。この損傷の原因は、通常は、ＭＭＡの重合中に自然に起こる収縮に起因する。ＭＭＡの正味溶液内に含まれるモノマー間結合を結合させる際に、分子間空間は、反応が進行するにつれてポリマー内で減じられる。これは、良く知られている現象であり、典型的には、全てではないが殆どポリマー反応からなる。モノマーの正味溶液からのＰＭＭＡの重合中に起こる体積の収縮はほぼ１４％である。
【００１２】
この収縮は、幾つかの環境においては、ＰＭＭＡを回路ハウジングとして使用している場合に特別な問題を生じる。なぜならば、包囲反応が進むときに同時に収縮が起こって粘性が増し、典型的には導電性エポキシ樹脂によって回路基板１１０上に取り付けられている電子部品１１２が、重合過程中に回路基板１１０から引っ張られるからである。
【００１３】
構成部品１１２を定位置に保持するために使用される導電性エポキシ樹脂の相対的強度（前記導電性エポキシ樹脂は、その導電率及び硬化特性が主として且つ最大になるように調合されている）は、包囲反応が進むときにＰＭＭＡの収縮による引っ張り及び応力に耐えるのに十分な機械的強度を有していない。結局、ＭＭＡモノマーからなる包囲調合物によって回路を包囲する幾つかの試みは、修復不能な機械的損傷により機能しない回路をもたらす。
【００１４】
この問題を解決するために、本発明の一つの特徴は、包囲された回路１０１に対する損傷なく重合反応を行うことができる方法についてのものである。大きな分子量のプレポリマーＰＭＭＡ（約１００万＋ｍｗまで）はＭＭＡモノマー内で分解することができ且つ収縮は別個のモノマーからの結合形成の直接的な結果であるので、一つの可能な解決方法は、ＭＭＡモノマーからなる部分及びＭＭＡモノマー内に溶解されたプレポリマーＰＭＭＡからなる部分を含むように包囲調合物を調合することである。
【００１５】
総収縮量は、前記体積内でポリマーになるように反応せしめられるモノマーの量に比例する。包囲調合物の総体積は、例えば、約７０％のプレポリマーＰＭＭＡ及び約３０％の未反応ＭＭＡモノマー（この中に前記７０％のＰＭＭＡが溶解されている）を含むように分配されており、次いで、発生する収縮度は、前記体積内のモノマー成分に直接比例して低下する。実際には、１００％ＭＭＡモノマーの包囲調合物は、体積測定によると全体で約１４％収縮する。調合物をほんの３０％ＭＭＡまで低下させることによって、約０．３×１４＝４．３％の量の収縮が予想される。実際には、この改良をなすことによって約４％の収縮が測定される。
【００１６】
従って、パーセントが変化する固体の結果として、特に包囲過程に対してＭＭＡ／ＰＭＭＡを再調合することによって、例えば、１４％乃至４％だけ収縮を減じることによって包囲中における装置の応力に改良が付与される。現在の実際的な刺激により、必要ではないけれども、ＭＭＡ内の６０乃至８０％のＰＭＭＡ調合物の比率が好ましい。ある点においては、調合物の比率が高くなればなるほど比例的に収縮が少なくなることが期待されるけれども、更なる収縮の減少が可能かもしれない。実際問題として、これらのより高いレベルにおいて溶液の粘度は著しく高くなり、これは、ハイソリッドの溶液の取り扱い、搬送等を極めて困難にする。
【００１７】
しかしながら、幾つかの状況においては、１４％を超す大きな改良である４％の収縮状態においてさえ、回路１０１の何％か（約４０乃至５０％）は、包囲物の４％の収縮に耐えることができない。生き残っている回路は、表面取り付け部品の機械的強度を若干高めるためにより大量の導電性エポキシ樹脂を有する傾向がある。しかしながら、導電性エポキシ樹脂は十分に強いわけではなく、接続毎に使用される量を良好な製造基準を超えて増大させることは、次いで他の問題を生じさせる。もう一つ別の重要な問題は、ワイヤボンディングされた回路に対するものである。これらの“フログヘアー”金線は、典型的には、直径が２５ミクロンであり、これは、典型的な人間の毛髪の直径の約１／３ないし１／４である。固定された基板構成部品に対する少量の動きは、これらのワイヤを取り付け装置から引き裂き得る。
【００１８】
従って、幾つかの用途においては、回路１１０を機械的に強化して、ＰＭＭＡ包囲硬化反応による残留している収縮に耐えるようにさせるのが望ましい。
【００１９】
ＰＭＭＡ（７０／３０）包囲硬化反応による残留している４％の収縮に耐えるようにさせるために回路１０１を機械的に強化する一つの方法は、回路を予め適用されたエポキシ樹脂層によって補強することである。例えば、回路基板への電気部品の組み付け及び組み付け品の洗浄に続いて、エポキシ樹脂が回路を覆うように適用される。このエポキシ樹脂は、回路基板に取り付けられた構成部品の下面及び上面の両方に充填される。驚くべきことに、この解決方法は、比較的“滑らかな”表面位相をもたらすような方法でエポキシ樹脂が構成部品を覆うときに最も良好に機能することが発見されたが、これは要件ではない。この“滑らかな”表面位相は図１０Ａに示されている。比較のために、図１０Ｂは、“非円滑な”エポキシ樹脂コーティングを示している。図１０Ａに示されているように、エポキシ樹脂コーティングの表面１００２は滑らか又は実質的に滑らかである。
【００２０】
エポキシ樹脂は収縮しつつあるポリマーからの損傷に対して回路１０１を適切に強化するけれども、残留している４％の収縮によって生じる結果的な応力は、次いで、最終的な包囲物内のエポキシ樹脂とＰＭＭＡとの隣接面間の離層として現れる。上記したように、表面がエポキシ樹脂のプレコートの体積及び適用によって滑らかにされた場合に、ＰＭＭＡが表面位相内で“把持力”を得るのを可能にせず、離層は起こりそうになかったことが発見された。４％の残留している収縮による応力は、次いで、ＰＭＭＡ包囲物本体自体内の内部応力として吸収される。この応力は、最終的な動作において焼き鈍することによって一般的な方法で除去することができる。
【００２１】
回路１１０を補強するために使用されるエポキシ樹脂の幾らか又は全ては、幾つかの実施形態においては、回路の周囲の不所望な光の伝搬及び散乱を防止して装置のノイズ対光学的信号の比率を増加させる（黒又は波長特性のような）遮光色素を含んでいる。
【００２２】
幾つかの実施形態においては、回路１０１の寿命を延ばすために、ハウジング１０２内に浸出した分子水蒸気が凝縮して液体水になるのを阻止することが望ましいかも知れない。液体水が水蒸気から形成することが出来ない場合には、次いで、存在する潜在するイオン汚染物質は、回路の損傷につながり得る溶媒和状態となることができない。
【００２３】
水蒸気が凝縮するのを防止する一つの方法は、包囲ポリマー内に熱によって誘導される気泡の形成を防止することである。ＭＭＡモノマーは極めて揮発性が高い。ＭＭＡからＰＭＭＡへの重合反応はまた発熱性でもある。室温において開始された典型的な反応からの発熱量は、一般的には、残留している未反応モノマーが気化し且つ硬化したポリマー内に捕捉された全てのサイズのポリマーを形成する点まで反応が進むにつれて温度を上昇させるであろう。水蒸気が凝縮し得るハウジング内の熱によって誘発される微少な泡及びボイドの可能性を阻止するためには、重合反応中に実質的に過剰圧力を使用することができる。より特別には、好ましい実施形態においては、ＰＭＭＡ／ＭＭＡを含んでいる型が圧力反応器内に配置され、圧力反応器は次いで重合温度でＭＭＡモノマーの蒸気圧を超える圧力まで加圧される。この加圧過程によって、気泡が防止されると共に、下に横たわっているエポキシ樹脂コーティングを備えた極めて密な機械的表面結合が提供され、これは、ひとたび形成されると離層しない。ハウジングは、清潔で且つ水分が凝縮しないように気泡又はボイド欠陥がなく、重要な副産物として、気泡欠陥がなく高い光学的透明度を提供する。
【００２４】
図３を参照すると、図３は、一つの実施形態による回路アセンブリ１００の線Ａに沿った断面図である。図３に示されているように、回路１０１は、ハウジング１０２内に包囲されているエポキシ樹脂のブロック３０２（すなわち、“エポキシ樹脂ブロック３０２”）内に完全に包囲することができる。
【００２５】
図４は、別の実施形態による回路アセンブリ１００を形成するためのプロセス４００を示しているフローチャートである。プロセス４００は、ステップ４０２において開始され、ステップ４０２において、ハウジング５００（例えば、スリーブ５００又は管若しくは開口端部を備えているその他のハウジング（図５）がハウジングの穴を塞ぐためにプラグ５０４に沿って形成される。）例えば、円筒形のスリーブ５００及びプラグ５０４は、ＰＭＭＡ又はその他の有機ポリマーからなるロッドのようなポリマーロッドを加工して作ることができる。図５に示されているように、スリーブ５００は、スリーブ５００の開口端部に隣接して切り込み５９２を有していても良い。スリーブ５００及びプラグ５０４がＰＭＭＡによって作られている場合には、スリーブとプラグとは、約８０℃で約４時間アニールしても良い（ステップ４０３）。
【００２６】
ステップ４０４においては、エポキシ樹脂は、回路が部分的に又は完全にエポキシ樹脂ブロック５０２内に包囲されてアセンブリ５０３を形成するように回路１０１を覆うように適用される。ステップ４０６において、アセンブリ５０３、スリーブ５００及びプラグ５０４が洗浄される。例えば、アセンブリ５０３、スリーブ５００及びプラグ５０４は、その表面をＩＰＡを備えた綿棒（Ｑ−チップ）によって擦ることによって洗浄することができる。ステップ４０８においても光学エポキシ樹脂が準備される。マサチューセッツ州ビルリカにあるＥｐｏｘｙ  ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙによるＥＰＯ−ＴＥＫ  ３０１−２エポキシ樹脂及びその他のエポキシ樹脂を光学エポキシ樹脂として使用することができる。
【００２７】
ステップ４１０において、エポキシ樹脂ブロックに包囲された回路（すなわち、アセンブリ５０３）がスリーブ５００内に配置される。ステップ４１２において、前記の準備された光学エポキシ樹脂がスリーブ５００内に注入される（すなわち、導入される）。ステップ４１２中に、光学エポキシ樹脂内には気泡が全く形成されないのが好ましい。ステップ４１４において、プラグ５０４がスリーブ５００の開口端部内に配置されてスリーブの開口端部が密封される。
【００２８】
図６は、ステップ４１４が行われた後の一実施形態による回路アセンブリ１００の線Ａに沿った断面図である。図６に示された実施形態においては、回路１０１は、エポキシ樹脂ブロック５０２に完全に包囲されている。回路１０１を収容するエポキシ樹脂ブロック５０２はスリーブ５００内に配置されている。スリーブ５００は円筒形スリーブとすることができる。スリーブ５００が円筒形スリーブであり、回路１０１がエポキシ樹脂ブロック内に完全に包囲されているときには、エポキシ樹脂ブロック５０２の右上方隅部と左下方隅部との間の距離は、スリーブ５０２の内径に等しいか又は若干小さいのが好ましい。すなわち、幾つかの実施形態においては、ｗ＝ｓｑｒｔ（（ｄ＊ｄ）−（ｈ＊ｈ））（式中、ｗはアセンブリ５０３の幅であり、ｈはアセンブリ５０３の高さであり、ｄはスリーブ５００の内径である）であるのが好ましい。アセンブリ５０３が均一な幅を有していないか又は円形断面を有している実施形態においては、アセンブリの最大幅は内径と等しいか又は若干小さくても良い。図６に示されているように、光学エポキシ樹脂（例えば、屈折率（ＲＩ）適合エポキシ樹脂）は、アセンブリ５０３とスリーブ５００との間の空間を充填する。
【００２９】
再度図４を参照すると、ステップ４１６において、新しいアセンブリ（すなわち、エポキシ樹脂を含んでいる密封されたスリーブ及びアセンブリ５０３）が圧力容器内に配置されている。ステップ４１８においては、容器内の圧力は、窒素又はその他の不活性ガスを使用して約１２５ｐｓｉ（８６１．８ｋＰａ）まで高められる。ステップ４２０において、光学エポキシ樹脂は、所定の温度（例えば、４０℃）において、ある時間（例えば、２０時間）硬化される。所定の時間が経過した後に、アセンブリは圧力容器から取り出され、次いで仕上げ加工される（ステップ４２２）。
【００３０】
上記した方法は、回路１０１に付加的な応力をかけることなく、包囲前にＰＭＭＡハウジングをアニールする可能性を許容する。
【００３１】
図７は、本発明の代替的な回路アセンブリ７００を示している。回路アセンブリ７００は、アセンブリ７００がハウジング１０２内に収容されている回路１０１を含んでいる点で回路アセンブリ１００に類似している。しかしながら、アセンブリ７００においては、回路１０１もまた、ガラスハウジング７０２（例えば、管又はその他の形状のハウジング）内に収容されており、ガラスハウジング７０２自体はハウジング１０２内に収容されている。幾つかの実施形態においては、ガラスハウジング７０２は、一端が閉塞されており、他端は開口している。当該開口端部は、ガラスボール７０４又はその他の適当なプラグによって密封することができる。図８は、一実施形態によるアセンブリ７００の構成部品を示している分解図である。幾つかの実施形態においては、ガラスハウジング７０２は、赤外線（ＩＲ）遮断ガラスによって作ることができる。
【００３２】
図９は、一実施形態によるアセンブリ７００を製造するためのプロセス９００を示しているフローチャートである。プロセス９００はステップ９０２において開始される。ステップ９０２において、スリーブ５００及びプラグ５０４のようなスリーブ及びプラグが形成される。
【００３３】
ステップ９０４において、スリーブ及びプラグがアニールされる。スリーブ及びプラグは、８０℃で約４時間アニールされる。ステップ９０６において、構成部品（例えば、スリーブ５００、プラグ５０４、ガラスハウジング７０２、ガラスボール７０４、エポキシ樹脂ブロック５０２等）が洗浄される。例えば、スリーブ５００及びプラグ５０４は、ＩＰＡによって超音波浴内で洗浄することができ、その後に洗い流しステップが続き、ガラスハウジング７０２及びガラスボール７０４もまた、ＫＯＨ／アルコール溶液によって超音波洗浄し、次いで、水で洗い流す。
【００３４】
ステップ９０８において、結合剤がガラスハウジング７０２及びガラスボール７０４に適用される。使用される結合剤は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって購入することができるトリメトキシ［２−（７−オキサビシクロロ［４．１．０］ヘプト−３−ｙｌ）エチル］シランとすることができる（カタログＮｏ．４１３３２１）。
【００３５】
ステップ９１０において、光学エポキシ樹脂が準備される。ステップ９１２において、エポキシ樹脂コーティングされた回路基板がガラスハウジング内に挿入される。ステップ９１４において、準備されたエポキシ樹脂がガラスハウジング７０２内に注入される。
【００３６】
ステップ９１６において、準備されたエポキシ樹脂のうちの幾らかがスリーブ５００内に注入される。ステップ９１８において、回路を収容しているガラスハウジングがスリーブの開口端部内に挿入される。ステップ９２０においては、ガラスボール７０４がガラスハウジング７０２の開口端部内に挿入され、それによって、ガラスハウジングの開口端部が密封される。ステップ９２２において、プラグ５０４を使用してスリーブの開口端部が密封される。
【００３７】
ステップ９２４において、回路１０１を収容しているガラスハウジング７０２を収容している密封されたスリーブが圧力容器内に配置され、当該圧力容器内では、不活性ガスを使用して圧力が約１２５ｐｓｉ（８６１．８ｋＰａ）まで増大せしめられ、温度が約４０℃まで高められる。約２０時間後に、圧力が次第に減じられ、アセンブリが圧力容器から取り出され、次いで仕上げ加工される（ステップ９２６）。
【００３８】
上記のプロセスは一連のステップとして示されているけれども、当該ステップのうちの少なくとも幾らかは、図示された順序で行う必要がなく、更に、幾らかのステップを省略しても良く、付加的なステップを加えても良いことは、当業者によって理解されるべきである。
【００３９】
以上、本発明の種々の実施態様／変形態様を説明したけれども、これらは例示的にのみ提供されたものであり、限定的ではないことは理解されるべきである。従って、本発明の広さ及び範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれによっても制限されるべきではなく、特許請求の範囲及びその等価物によってのみ規定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
本願に組み入れられており且つ出願書類の一部をなす添付図面は、詳細な説明と共に本発明の種々の実施形態を例示する助けとなると共に、更に、本発明の原理を説明し且つ当業者が本発明を製造し且つ使用することができるようにする機能を果たす。図面内では、同様の符号は同じ又は機能的に類似している部材を示している。更に、参照符号の最も左の数字は、当該参照符号が最初に現れる図面を特定している。
【図１】図１は、本発明による回路アセンブリの一実施形態を示している図である。
【図２】図２は、回路をポリマーハウジング内に入れるための一実施形態による方法を示しているフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による回路アセンブリの断面図である。
【図４】図４は、回路をポリマーハウジング内に入れるための別の実施形態によるプロセスを示しているフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による回路アセンブリの分解図である。
【図６】図６は、本発明の別の実施形態による回路アセンブリの断面図である。
【図７】図７は、本発明の別の実施形態による回路アセンブリを示している図である。
【図８】図８は、本発明の別の実施形態よる回路アセンブリの分解図である。
【図９】図９は、回路をポリマーハウジング内に入れるための別の実施形態による方法を示しているフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、種々の量のエポキシ樹脂によって覆われた回路を示している図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、種々の量のエポキシ樹脂によって覆われた回路を示している図である。
【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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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【国際調査報告】
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