JP7635997B2

JP7635997B2 - Airtight connector and method of manufacturing same

Info

Publication number: JP7635997B2
Application number: JP2021565588A
Authority: JP
Inventors: 亮伊藤
Original assignee: センインテクノロジーズ株式会社
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2025-02-26
Anticipated expiration: 2040-12-15
Also published as: CN114830442A; WO2021125164A1; JPWO2021125164A1

Description

本発明は、気密性を保ったまま、導通端子を介して、電気接続を行う気密コネクタおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an airtight connector that establishes an electrical connection via a conductive terminal while maintaining airtightness, and a method for manufacturing the same.

従来、小型電子部品は、湿気や封入ガスの粘性によって性能が大きく左右されるので、湿度による内部回路の腐食、ガスの粘性変化による誤作動の防止のため、真空または不活性ガスにより密封封止されている。また、真空・圧力・液体・ガス環境などで電子部品を動作させるために、密閉容器を使用し、密閉容器の気密を損なわずに電源を導入したり、内部のセンサー信号などを取り出すために、気密性を有する気密（ハーメチック）コネクタが使用される。 Traditionally, small electronic components are sealed in a vacuum or with an inert gas to prevent corrosion of the internal circuits due to humidity and malfunctions due to changes in gas viscosity, as their performance is greatly affected by humidity and the viscosity of the gas. Also, airtight containers are used to operate electronic components in vacuum, pressure, liquid, and gas environments, and hermetic connectors are used to introduce power without compromising the airtightness of the container and to extract internal sensor signals.

従来の気密コネクタとして、特許文献１、２に記載されているように、内部雰囲気と外部雰囲気とを遮断するためのセラミック板、ガラスエポキシ板などの絶縁基板、あるいは金属板に貫通孔を設け、この貫通孔に電気的接続のための金属ピンを挿入し、その間隙をガラス封止、銀ロウ付け、半田付けなどにより塞いで接合するものがある。Conventional airtight connectors, as described in Patent Documents 1 and 2, include those in which a through hole is provided in an insulating substrate such as a ceramic plate or a glass epoxy plate to isolate the internal atmosphere from the external atmosphere, or in a metal plate, and a metal pin for electrical connection is inserted into the through hole, and the gap is sealed with glass sealing, silver brazing, soldering, etc. to join the connector.

特開２００６－４０７６６号公報JP 2006-40766 A 特開２０１３－８９３１３号公報JP 2013-89313 A

小型電子部品用の気密コネクタでは、１×１０－１５Ｐａ・ｍ３／ｓ（Ｈｅ）のレベルのウルトラファインリークテスト、１×１０－９Ｐａ・ｍ３／ｓ（Ｈｅ）のレベルのファインリークテストなどで、その気密性が試験される。前述した従来技術による気密コネクタでは、ロウ付けまたは半田付けによる製造時の接合不良、経年変化によるひび割れの発生などにより、良好な封止が保証できないという問題がある。また、ロウ付けまたは半田付けによる接合の代わりに、絶縁基板と金属ピンとの間隙をガラスで埋めて、高温に熱し溶かして接合する技術があるが、基板と金属ピンとガラスという３つの線膨張率が異なる材質を接合する必要があり、しかも貫通孔方向に界面を有するため基板とガラス、ガラスと金属ピンの間にすきまが発生しやすくリークを確実に防止することは困難であり、製品歩留まりが低く、この種の気密コネクタのコスト増の原因となっている。 Airtight connectors for small electronic components are tested for airtightness by ultra-fine leak tests at a level of 1x10-15 Pa·m3/s (He) and fine leak tests at a level of 1x10-9 Pa·m3/s (He). The airtight connectors of the above-mentioned conventional technology have a problem in that good sealing cannot be guaranteed due to poor joints during manufacturing by brazing or soldering, and cracks caused by aging. In addition, instead of joining by brazing or soldering, there is a technology in which the gap between the insulating substrate and the metal pin is filled with glass and then heated to a high temperature to melt and join, but it is necessary to join three materials with different linear expansion coefficients, the substrate, the metal pin, and the glass, and since there is an interface in the through hole direction, gaps are likely to occur between the substrate and the glass and between the glass and the metal pin, making it difficult to reliably prevent leaks, and the product yield is low, which is the cause of the increase in cost of this type of airtight connector.

また、電気・電子分野では基板実装用の他、部品ケースなどに、耐腐食性、絶縁性などに優れ、射出成形に適した熱可塑性合成樹脂が広く使用されている。特に、液晶ポリマー（ＬＣＰ)樹脂は、成形時の流動性に優れ、耐熱性が高く、耐薬品性に優れるなど、多くの利点を有する。しかし、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂は、成形品の異方性やウエルド強度の低さといった欠点を有する。これを改良するために、ガラス繊維などを充填する改質が行われる。また、弾性や強度向上のために、ガラスビーズやピロリン酸カルシウムなど無機フィラーによる強化も行われる。近年、気密コネクタにも、小型電子部品を実装するための回路配線を形成する必要性が高くなっている。また、製造コスト増の原因となるマスキング工程なしに、緻密な回路配線を形成することが可能な気密コネクタおよびその製造方法が求められている。In the electrical and electronic fields, thermoplastic synthetic resins that are excellent in corrosion resistance and insulation and suitable for injection molding are widely used for mounting on boards and for component cases. In particular, liquid crystal polymer (LCP) resins have many advantages, such as excellent flowability during molding, high heat resistance, and excellent chemical resistance. However, liquid crystal polymer (LCP) resins have disadvantages such as anisotropy of molded products and low weld strength. To improve this, they are modified by filling with glass fibers, etc. In addition, they are reinforced with inorganic fillers such as glass beads and calcium pyrophosphate to improve elasticity and strength. In recent years, there has been an increasing need to form circuit wiring for mounting small electronic components in airtight connectors. There is also a demand for an airtight connector that can form dense circuit wiring without a masking process that causes an increase in manufacturing costs, and a manufacturing method thereof.

（１）本発明の第１の実施形態による気密コネクタは、第１の空間と第２の空間との間の気密性を保ち、かつ第１の空間内の第１の導体と第２の空間内の第２の導体とを電気的に接続するための気密コネクタであって、第１の空間と第２の空間とを連通する孔が設けられ、孔以外の部分によって２つの空間を区画する隔壁部を有する絶縁体のコネクタ基部を有し、このコネクタ基部の第１の表面は第１の有スキン部と第１の無スキン部を有し、第１の無スキン部の粗面化された表面に密着し、かつ孔を覆う一体の部材として形成された第１の導電部、たとえばメッキ部を有することを特徴とする。
このような構成とすることにより、孔を塞ぐ導電部によって、第１の空間と第２の空間との間の気密性を保ち、かつ第１の導体と第２の導体とを電気的に接続でき、良好な導電性と高い気密性が得られる。また、導電部を回路配線として形成し、その上に電子部品を実装することも可能となる。 (1) A hermetic connector according to a first embodiment of the present invention is a hermetic connector for maintaining airtightness between a first space and a second space and electrically connecting a first conductor in the first space and a second conductor in the second space, the hermetic connector having an insulator connector base having a hole communicating the first space and the second space and a partition portion that divides the two spaces by a portion other than the hole, the first surface of the connector base having a first skinned portion and a first skinless portion, and a first conductive portion, for example a plated portion, formed as an integral member that is in close contact with the roughened surface of the first skinless portion and covers the hole.
With this configuration, the conductive portion that closes the hole maintains airtightness between the first space and the second space and electrically connects the first conductor and the second conductor, thereby obtaining good conductivity and high airtightness. In addition, the conductive portion can be formed as a circuit wiring and electronic components can be mounted thereon.

（２）本発明の第２の実施形態による気密コネクタでは、（１）の気密コネクタにおいて、第１の表面とは別の面、たとえば反対側の面に位置するコネクタ基部の第２の表面が第２の有スキン部と第２の無スキン部を有し、第２の無スキン部の粗面化された表面に密着し、かつ第１の導電部に電気的に接続されるよう形成された第２の導電部を有することを特徴とする。
このような構成とすることにより、高い気密性を実現しつつ、コネクタ基部の上面側だけでなく、たとえば下面側にも電子部品を実装するための回路配線を形成することができる。 (2) A second embodiment of the airtight connector of the present invention is characterized in that, in the airtight connector of (1), a second surface of the connector base located on a surface other than the first surface, for example the opposite surface, has a second skinned portion and a second skinless portion, and has a second conductive portion formed to be in close contact with the roughened surface of the second skinless portion and electrically connected to the first conductive portion.
With this configuration, it is possible to achieve high airtightness and form circuit wiring for mounting electronic components not only on the upper surface side of the connector base but also on the lower surface side, for example.

（３）本発明の第３の実施形態による気密コネクタは、第１の空間と第２の空間との間の気密性を保ち、かつ第１の空間内の第１の導体と第２の空間内の第２の導体とを電気的に接続するための気密コネクタであって、第１の空間と第２の空間とを連通する孔が設けられ、孔以外の部分によって２つの空間を区画する隔壁部を有する絶縁体のコネクタ基部を有し、このコネクタ基部は、合成樹脂の射出成形品であり、コネクタ基部の第１の表面は、第１の有スキン部と第１の無スキン部を有し、この無スキン部の表面は、凹部を有し、この凹部に入り込むように形成され、かつ孔を覆う一体の部材として形成された導電部を有することを特徴とする。
このような構成とすることにより、導電部の無スキン部への高い密着性により、高い気密性および電子部品の実装に耐える高い密着性が得られる。 (3) A third embodiment of the airtight connector of the present invention is an airtight connector for maintaining airtightness between a first space and a second space and electrically connecting a first conductor in the first space and a second conductor in the second space, the airtight connector having an insulating connector base having a hole communicating the first space with the second space and a partition portion dividing the two spaces by a portion other than the hole, the connector base being an injection-molded product of a synthetic resin, the first surface of the connector base having a first skinned portion and a first skinless portion, the surface of the skinless portion having a recess, the conductive portion being formed to fit into the recess and formed as an integral member covering the hole.
With this configuration, the conductive portion has high adhesion to the non-skin portion, resulting in high airtightness and high adhesion sufficient to withstand the mounting of electronic components.

（４）本発明の第１の実施形態による気密コネクタの製造方法は、第１の空間と第２の空間との間の気密性を保ち、かつ第１の空間内の第１の導体と第２の空間内の第２の導体とを電気的に接続するための気密コネクタの製造方法であって、第１の空間と第２の空間とを連通する孔が設けられ、その表面にスキン層を有するコネクタ基部を合成樹脂の射出成形により形成するコネクタ基部形成工程と、孔を成形体で塞ぐ孔部閉塞工程と、コネクタ基部の一部表面のスキン層を選択的に除去して第１の無スキン部を形成する第１のスキン層除去工程と、第１の無スキン部と成形体表面に第１の導電部を形成する第１の導電部形成工程と、成形体を除去する成形体除去工程とを有することを特徴とする。
このような構成とすることにより、マスキングを行うことなく、無スキン部に導電部が形成され、気密コネクタにおいて選択的な導電部形成による回路配線を行うことができる。 (4) A manufacturing method of an airtight connector according to a first embodiment of the present invention is a manufacturing method of an airtight connector for maintaining airtightness between a first space and a second space and electrically connecting a first conductor in the first space and a second conductor in the second space, characterized in having a connector base formation step of forming a connector base by injection molding of a synthetic resin, the connector base having a hole communicating the first space and the second space and having a skin layer on its surface, a hole closing step of closing the hole with a molded body, a first skin layer removal step of selectively removing the skin layer on a portion of the surface of the connector base to form a first skinless portion, a first conductive portion formation step of forming a first conductive portion on the first skinless portion and on the surface of the molded body, and a molded body removal step of removing the molded body.
With this configuration, a conductive portion is formed in the non-skin portion without masking, and circuit wiring can be performed in the airtight connector by selectively forming a conductive portion.

（５）本発明の第２の実施形態による気密コネクタの製造方法は、（４）の製造方法に、さらに第１の無スキン部に粗面化処理を施す第１の粗面化工程を有し、第１の導電部形成工程は、粗面化された第１の無スキン部と成形体の表面に第１の導電部を形成するものであり、粗面化された第１のスキン層除去工程によりスキン層が除去された面と別の面の一部表面のスキン層を選択的に除去する第２のスキン層除去工程と、第２のスキン層除去工程によりスキン層を除去された第２の無スキン部に粗面化処理を施す第２の粗面化工程と、この第２の粗面化工程により粗面化された第２の無スキン部に、第１の導電部と電気的に接続された第２の導電部を形成する第２の導電部形成工程とを有することを特徴とする。
このような構成とすることにより、マスキングを行うことなく、気密コネクタにおける高い気密性を実現しつつ、コネクタ基部の上面側だけでなく、たとえば下面側にも電子部品を実装するための回路配線を形成することができる。 (5) A manufacturing method for an airtight connector according to a second embodiment of the present invention is characterized in that, in addition to the manufacturing method of (4), it further includes a first roughening step of applying a roughening treatment to the first skinless portion, and the first conductive portion forming step forms a first conductive portion on the roughened first skinless portion and the surface of the molded body, and includes a second skin layer removal step of selectively removing the skin layer on a portion of the surface of a surface other than the surface from which the skin layer has been removed by the roughened first skin layer removal step, a second roughening step of applying a roughening treatment to the second skinless portion from which the skin layer has been removed by the second skin layer removal step, and a second conductive portion forming step of forming a second conductive portion electrically connected to the first conductive portion in the second skinless portion roughened by the second roughening step.
By using this configuration, it is possible to achieve high airtightness in the airtight connector without masking, while forming circuit wiring for mounting electronic components not only on the upper surface side of the connector base, but also on the lower surface side, for example.

（６）本発明の第１の実施形態による気密コネクタの製造方法は、第１の空間と第２の空間との間の気密性を保ち、かつ第１の空間内の第１の導体と第２の空間内の第２の導体とを電気的に接続するための気密コネクタの製造方法であって、第１の空間と第２の空間とを連通する孔が設けられ、その表面にスキン層を有するコネクタ基部を合成樹脂の射出成形により形成するコネクタ基部形成工程と、孔を成形体で塞ぐ孔部閉塞工程と、レーザ加工処理により、コネクタ基部の一部表面のスキン層を選択的に除去して第１の無スキン部を形成する第１のスキン層除去工程と、ケミカルエッチングにより、無スキン部の表面に凹部を形成する粗面化工程と、メッキ処理により、凹部に金属が入り込むように、無スキン部と前記成形体の表面に導電部を形成する導電部形成工程と、成形体を除去する成形体除去工程とを有することを特徴とする。
このような構成とすることにより、マスキングを行うことなく、スキン層を除去された無スキン部のコア層表面に、メッキ部を形成することができ、低コストで、コネクタ基部の表面に電子部品を実装するための回路配線を形成することができる。 (6) A manufacturing method of an airtight connector according to a first embodiment of the present invention is a manufacturing method of an airtight connector for maintaining airtightness between a first space and a second space and electrically connecting a first conductor in the first space and a second conductor in the second space, characterized in that it includes a connector base formation step of forming a connector base by injection molding of a synthetic resin, the connector base having a hole communicating the first space and the second space and having a skin layer on its surface; a hole closing step of closing the hole with a molded body; a first skin layer removal step of selectively removing the skin layer on a part of the surface of the connector base by laser processing to form a first skinless portion; a roughening step of forming a recess on the surface of the skinless portion by chemical etching; a conductive portion formation step of forming a conductive portion on the surface of the skinless portion and the molded body by plating so that metal will enter the recess; and a molded body removal step of removing the molded body.
By using this configuration, a plated portion can be formed on the core layer surface of the skinless portion from which the skin layer has been removed, without the need for masking, and circuit wiring for mounting electronic components on the surface of the connector base can be formed at low cost.

本発明によれば、製造コスト増の原因となるマスキングを行うことなく、緻密な回路配線を備える気密コネクタ構造を実現できる。 According to the present invention, an airtight connector structure with dense circuit wiring can be realized without performing masking, which increases manufacturing costs.

本発明が適用される気密コネクタの構成例を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an airtight connector to which the present invention is applied. （Ａ）本発明の一実施形態による気密コネクタの構成を示す概略断面図、（Ｂ）その部分拡大図である。1A is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an airtight connector according to one embodiment of the present invention, and FIG. （Ａ）図２に示す実施形態の気密コネクタの一部の概略構成を示す断面図、（Ｂ）その概略構成を示す下面図、（Ｃ）その概略構成を示す側面図である。3A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a portion of the airtight connector of the embodiment shown in FIG. 2, FIG. 3B is a bottom view showing the schematic configuration, and FIG. 3C is a side view showing the schematic configuration. 図３に示す構成の気密コネクタの製造方法の工程（Ａ）～（Ｅ）を示す概略断面図である。4A to 4E are schematic cross-sectional views showing steps (A) to (E) of a method for manufacturing the airtight connector having the configuration shown in FIG. 3. 図３に示す構成の気密コネクタの製造方法の工程（Ｆ）～（Ｉ）を示す概略断面図である。4A to 4C are schematic cross-sectional views showing steps (F) to (I) of a method for manufacturing the airtight connector having the configuration shown in FIG. 3. 本発明の他の一実施形態による気密コネクタの製造方法を示す概略断面図である。10A to 10C are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing an airtight connector according to another embodiment of the present invention.

以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用される気密コネクタの一例を示す概略断面図である。図１において、絶縁体のコネクタ基部１が、例えばポリエステル系の液晶ポリマー（ＬＣＰ）で成形されており、第１の空間２と第２の空間３を区画する隔壁部４を有する。なお、コネクタ基部１の成形時に、液晶ポリマー（ＬＣＰ）の特性を向上させるために適宜のフィラー（充填剤）を含ませることができる。典型的には、一方の空間は、たとえば真空・圧力・液体・ガス環境などであり、他方の空間は、たとえば電子部品が格納される大気雰囲気である。なお、真空・圧力・液体・ガス環境などの空間にも、電子部品を実装する場合もある。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an airtight connector to which the present invention is applied. In FIG. 1, an insulating connector base 1 is molded, for example, from a polyester-based liquid crystal polymer (LCP), and has a partition wall 4 that divides a first space 2 and a second space 3. When molding the connector base 1, an appropriate filler (filling agent) can be included to improve the characteristics of the liquid crystal polymer (LCP). Typically, one space is, for example, a vacuum, pressure, liquid, or gas environment, and the other space is, for example, an atmospheric atmosphere in which electronic components are stored. Note that electronic components may also be mounted in spaces such as vacuum, pressure, liquid, or gas environments.

気密コネクタは、航空、宇宙、防衛、セキュリティの他、エアコン用コンプレッサ、ガスセンサー、流量センサー、医療用センサーなど、多くの産業分野で利用される。コネクタ基部１の外形は、これら気密コネクタの用途に応じて、略円筒、略直方体などの形状を有する。
隔壁部４には孔５が設けられており、孔５及びその周辺を覆う厚さ約２５μｍの銅などの導電性のメッキ部６が形成されている。この例では、孔５およびその周辺部を覆うように、メッキ部６が形成されている。 Airtight connectors are used in many industrial fields, including aviation, space, defense, security, air conditioner compressors, gas sensors, flow sensors, medical sensors, etc. The outer shape of the connector base 1 has a shape such as a substantially cylindrical shape or a substantially rectangular parallelepiped shape depending on the application of the airtight connector.
A hole 5 is provided in the partition portion 4, and a conductive plating portion 6 made of copper or the like is formed to a thickness of about 25 μm to cover the hole 5 and its periphery. In this example, the plating portion 6 is formed so as to cover the hole 5 and its periphery.

メッキ部６の孔５を覆う部分の一方の面にピン７がロウ付けされており、他方の面にピン８がロウ付けされている。ピン７、８は、純銅、黄銅、リン青銅など下地の表面に金メッキ、錫メッキなどを施した電気的接続のための部材である。ロウ付けは、半田付け、銀ロウ付け、高周波誘導加熱（ＩＨ）での金錫（ＡｕＳｎ）接合などによる。ＬＣＰ素材がリークを起こす場合、エポキシ樹脂、エポキシあるいはアクリル樹脂含侵の封止部９、１０を設けてもよい。このような気密コネクタでは、メッキ部６により、気密が保持され、かつ電気的接続が行われる構造となっている。とくに、メッキ部６が、孔５及びその周辺を覆うように形成されているので、隔壁部４とメッキ部６との接触面積が大きくなるため、ピン７、８に力が加わった時にメッキ部６が隔壁部４から剥がれにくくなり、気密コネクタの破壊強度が向上する。メッキ部６は、隔壁部４に密着し、かつ孔５を覆う部分全体に対して、一体または単一の部材となっている。なお、無電解メッキおよび電気メッキを重ねて厚みを増大されたメッキ部が形成された場合にも、一体または単一の部材となっている。A pin 7 is brazed to one side of the plated portion 6 covering the hole 5, and a pin 8 is brazed to the other side. The pins 7 and 8 are electrical connection members made of a base material such as pure copper, brass, or phosphorus bronze, with gold or tin plating applied to the surface. Brazing is performed by soldering, silver brazing, or gold-tin (AuSn) bonding using high-frequency induction heating (IH). If the LCP material leaks, sealing portions 9 and 10 impregnated with epoxy resin, epoxy, or acrylic resin may be provided. In such an airtight connector, the plated portion 6 maintains airtightness and provides electrical connection. In particular, since the plated portion 6 is formed to cover the hole 5 and its periphery, the contact area between the bulkhead portion 4 and the plated portion 6 is large, so that the plated portion 6 is less likely to peel off from the bulkhead portion 4 when force is applied to the pins 7 and 8, improving the breaking strength of the airtight connector. The plated portion 6 is in close contact with the partition portion 4 and is an integral or single member with respect to the entire portion covering the hole 5. Even when the plated portion is formed with an increased thickness by overlapping electroless plating and electroplating, it still remains an integral or single member.

次に、本発明による気密コネクタの一実施形態を図２を参照して説明する。図２（Ａ）では、図１に示したものと同様の断面構成が簡略化されて図示されている。図２（Ａ）において、コネクタ基部２０は、合成樹脂、たとえばＬＣＰ（液晶ポリマー）の射出成形体であり、表面のスキン層１１、内側のコア層１２からなる構造となっている。射出成形工程において液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂が金型に接触した成形物表面には、約０．１～０．３ｍｍの厚さのスキン層と呼ばれる構造が存在する。スキン層の形成には、金型温度、保圧力、樹脂温度が関係すると考えられており、成形圧縮を小さくして成形品の寸法精度を高めるために、スキン層形成を安定させることが必要とされる。一方、このスキン層上に回路パターンを形成しても、スキン層部分で破壊を生じ、導体部分が基体から剥離してしまう。実際のスキン層１１の厚さは、射出条件によって異なり、約０．１～０．３ｍｍ程度であるが、図２（Ａ）ではコア層の厚さとの実際の比に無関係に、模式的に示している。Next, an embodiment of the airtight connector according to the present invention will be described with reference to FIG. 2. In FIG. 2(A), a cross-sectional structure similar to that shown in FIG. 1 is shown in a simplified form. In FIG. 2(A), the connector base 20 is an injection molded body of synthetic resin, for example, LCP (liquid crystal polymer), and has a structure consisting of a skin layer 11 on the surface and a core layer 12 on the inside. In the injection molding process, a structure called a skin layer with a thickness of about 0.1 to 0.3 mm exists on the surface of the molded product where the liquid crystal polymer (LCP) resin comes into contact with the mold. The formation of the skin layer is thought to be related to the mold temperature, the holding pressure, and the resin temperature, and it is necessary to stabilize the formation of the skin layer in order to reduce the molding compression and increase the dimensional accuracy of the molded product. On the other hand, even if a circuit pattern is formed on this skin layer, destruction occurs in the skin layer portion, and the conductor portion peels off from the base. The actual thickness of the skin layer 11 varies depending on the injection conditions and is about 0.1 to 0.3 mm, but in FIG. 2(A), it is shown diagrammatically regardless of the actual ratio to the thickness of the core layer.

コネクタ基部２０の上面側のスキン層１１が無い部分には、メッキ部６が形成されている。コネクタ基部２０の表面のうち、メッキ部６が無い部分は、このスキン層１１がある有スキン部２１であり、メッキ層６がある部分の下は、スキン層が無くコア層１２が露出した無スキン部２２となっている。この無スキン部２２のコア層１２の表面は、凹凸のある粗面となっており、メッキ部６との密着性が高くなっていることで、確実にリークを防止できる。図２（Ａ）中では、凹凸のある粗面を破線で示している。A plated section 6 is formed on the upper surface of the connector base 20 in a portion where there is no skin layer 11. The portion of the surface of the connector base 20 where there is no plated section 6 is a skinned section 21 where this skin layer 11 is present, and below the portion where there is plated layer 6 is a skinless section 22 where there is no skin layer and the core layer 12 is exposed. The surface of the core layer 12 in this skinless section 22 is a rough surface with irregularities, which provides high adhesion to the plated section 6 and reliably prevents leaks. In Figure 2(A), the rough surface with irregularities is indicated by a dashed line.

メッキ部６は、粗面化されたコア層１２に密着し、かつ孔５を覆う部分全体に対して、一体または単一の部材となっている。なお、無電解メッキおよび電気メッキを重ねて厚みを増大されたメッキ部が形成された場合にも、一体または単一の部材となっている。コネクタ基部２０の下面側の無スキン部２２においても、メッキ部２６が、粗面化されたコア層１２に密着し、かつメッキ部６と電気的に接続されている。メッキ部６、２６は、粗面化されたコア層１２上に形成されているので、その凹凸にメッキ材料が入り込んで接着強度が高くなっており、その上に電子部品を実装するための十分な強度が得られるようになっている。なお、本実施形態による気密コネクタでは、コネクタ基部２０がスキン層１１あるいはメッキ部６、２６により覆われているので、ガスバリア性が高いという特長を有する。また、メッキ部６、２６が形成されていない有スキン部２１は、スキン層が残されているために、高い機械強度を有する。The plated portion 6 is in close contact with the roughened core layer 12 and is an integral or single member with respect to the entire portion covering the hole 5. It is also an integral or single member when the plated portion is formed with an increased thickness by overlapping electroless plating and electroplating. The plated portion 26 is also in close contact with the roughened core layer 12 and is electrically connected to the plated portion 6 in the skinless portion 22 on the lower surface side of the connector base 20. Since the plated portions 6 and 26 are formed on the roughened core layer 12, the plating material penetrates into the unevenness, increasing the adhesive strength, and sufficient strength is obtained for mounting electronic components thereon. In the airtight connector according to this embodiment, the connector base 20 is covered with the skin layer 11 or the plated portions 6 and 26, and therefore has the characteristic of having high gas barrier properties. In addition, the skinned portion 21 on which the plated portions 6 and 26 are not formed has high mechanical strength because the skin layer remains.

図２（Ｂ）は、図２（Ａ）中の一部２９の拡大図である。図２（Ｂ）において、コア層１２には、液晶ポリマー樹脂とともに射出成形された添加剤１５が多数含まれている。図中では、一つのみ例示している。無スキン部２２のコア層１２の表面には、たとえばケミカルエッチングにより添加剤１５が溶出した跡の複数の凹部がある。メッキ部６は、この凹部に金属が入り込んで形成されている。 Figure 2(B) is an enlarged view of part 29 in Figure 2(A). In Figure 2(B), the core layer 12 contains a large number of additives 15 that are injection molded together with the liquid crystal polymer resin. Only one is shown in the figure. The surface of the core layer 12 in the skinless portion 22 has multiple recesses where the additives 15 have been dissolved, for example by chemical etching. The plated portion 6 is formed by filling these recesses with metal.

図３は、本発明による気密コネクタの一実施形態のうち、コネクタ基部を模式的に示す図である。コネクタ基部３０は、たとえば、射出成形回路部品（ＭＩＤ）の製造を、ＬＤＳ（ＬａｓｅｒＤｉｒｅｃｔＳｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）で行うためのＬＤＳ材料で成形されており、この例では、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂が使用される。なお、ＬＤＳ材料として、アクリロニトリルブタジエン（ＡＢＳ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ＰＣ／ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）＋ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）樹脂、ポリアミド／ポリフタルアミド（ＰＡ／ＰＰＡ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂などの熱可塑性プラスチック、フェノールやエポキシなどの熱硬化性樹脂も使用できる。3 is a schematic diagram of a connector base of an embodiment of a hermetic connector according to the present invention. The connector base 30 is molded from a laser direct structuring (LDS) material for, for example, the manufacture of injection molded integrated circuits (MIDs), and in this example, a liquid crystal polymer (LCP) resin is used. In addition, as the LDS material, thermoplastics such as acrylonitrile butadiene (ABS) resin, polycarbonate (PC) resin, PC/ABS resin, polycarbonate (PC) + polyethylene terephthalate (PET) resin, polyphthalamide (PPA) resin, polyamide/polyphthalamide (PA/PPA) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, cycloolefin polymer (COP) resin, polyphenylene ether (PPE) resin, polyetherimide (PEI) resin, polyether ether ketone (PEEK) resin, and thermosetting resins such as phenol and epoxy can also be used.

また、ＬＤＳ成形材料以外の合成樹脂成形品の材質は、金属薄膜を強固に付着することのできる合成樹脂であれば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂材料の何れでも良いが、かかる成形品が後にハンダ付加工等の苛酷な処理を受けることを考慮すると、耐熱性が高く、かつ機械的強度の優れたものが望ましく、また多量産性の点では射出成形可能な熱可塑性樹脂が好ましい。その例を挙げれば、芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネイト、ポリアリーレンサルファイド、ポリサルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリアリレート及びこれらの組成物が挙げられ、特に高融点、高強度、高剛性、成形加工性等の観点から液晶性ポリマー（例えば液晶性ポリエステル、ポリエステルアミド）、ポリアリーレンサルファイドは特に好適であるがこれらに限定されるものではない。また、金属薄膜の密着性を高めるため、必要に応じその材料に易エッチング性物質等の適当な物質を配合しても良い。 The material of the synthetic resin molded product other than the LDS molding material may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin material, so long as it is a synthetic resin to which a metal thin film can be firmly attached. However, considering that such molded products will later be subjected to harsh processing such as soldering, it is desirable to use a material with high heat resistance and excellent mechanical strength, and in terms of mass production, a thermoplastic resin that can be injection molded is preferable. Examples include aromatic polyesters, polyamides, polyacetals, polycarbonates, polyarylene sulfides, polysulfones, polyphenylene oxides, polyimides, polyether ketones, polyarylates, and compositions thereof. In particular, liquid crystal polymers (e.g., liquid crystal polyesters, polyester amides) and polyarylene sulfides are particularly suitable from the viewpoints of high melting points, high strength, high rigidity, moldability, etc., but are not limited to these. In addition, in order to increase the adhesion of the metal thin film, an appropriate substance such as an easily etchable substance may be mixed into the material as necessary.

図３（Ａ）に示すように、コネクタ基部３０の上面には、図２中のコネクタ基部２０と同様に、無スキン部２２にメッキ部６が形成されており、このメッキ部６により孔５が塞がれている。コネクタ基部３０の下面も、有スキン部２１と無スキン部２２が形成され、無スキン部２２のコア層１２の粗面化された表面にメッキ部３６が形成されている。このメッキ部３６は、メッキ部６と電気的に接続されている。また、このメッキ部３６上に形成されたメッキ部３７も、メッキ部３６およびメッキ部６と電気的に接続されている。なお、メッキ部６、３６、３７は、一体のメッキ部を形成する。 As shown in Figure 3 (A), on the top surface of the connector base 30, similar to the connector base 20 in Figure 2, a plated portion 6 is formed on the skinless portion 22, and this plated portion 6 blocks the hole 5. On the bottom surface of the connector base 30, a skinned portion 21 and a skinless portion 22 are also formed, and a plated portion 36 is formed on the roughened surface of the core layer 12 of the skinless portion 22. This plated portion 36 is electrically connected to the plated portion 6. In addition, the plated portion 37 formed on this plated portion 36 is also electrically connected to the plated portion 36 and the plated portion 6. The plated portions 6, 36, and 37 form an integrated plated portion.

図３（Ｂ）は、コネクタ基部３０の下面を示し、メッキ部３７が、メッキ部３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃの回路パターンを形成している。メッキ部３７Ａは、図２中の孔５を塞ぐメッキ部に対応する部分であり、メッキ部３７Ｂは、メッキ部３７Ａと電気的に接続された回路配線、メッキ部３７Ｃは、メッキ部３７Ａと電気的に絶縁された回路配線を構成する。図３（Ｃ）は、コネクタ基部３０の側面を示し、側面に形成されたメッキ部３７Ｄが、メッキ部３７Ｂを介して、メッキ部３７Ａと電気的に接続されている。このようにコネクタ基部３０の上面、下面、側面に回路配線を形成して、その上に小型電子部品を実装することができる。 Figure 3(B) shows the underside of connector base 30, with plated portion 37 forming a circuit pattern of plated portions 37A, 37B, and 37C. Plated portion 37A corresponds to the plated portion that covers hole 5 in Figure 2, plated portion 37B forms circuit wiring electrically connected to plated portion 37A, and plated portion 37C forms circuit wiring electrically insulated from plated portion 37A. Figure 3(C) shows the side of connector base 30, with plated portion 37D formed on the side electrically connected to plated portion 37A via plated portion 37B. In this way, circuit wiring can be formed on the top, bottom, and side surfaces of connector base 30, and small electronic components can be mounted thereon.

次に、図２および図３に示した気密コネクタの製造方法を、図４および図５を参照して説明する。図４中の工程（Ａ）において、まず、ＬＣＰ (液晶ポリマー）、ＰＰＡ、ＰＡ、熱硬化性樹脂等の合成樹脂を、添加剤とともに射出成形して、孔５を有するコネクタ基部３０を形成する。前述したように、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂を射出成形して形成されたコネクタ基部３０は、外側にスキン層１１、内側にコア層１２を有する。Next, a method for manufacturing the airtight connector shown in Figures 2 and 3 will be described with reference to Figures 4 and 5. In step (A) in Figure 4, first, a synthetic resin such as LCP (liquid crystal polymer), PPA, PA, thermosetting resin, etc. is injection molded together with an additive to form a connector base 30 having a hole 5. As described above, the connector base 30 formed by injection molding a liquid crystal polymer (LCP) resin has a skin layer 11 on the outside and a core layer 12 on the inside.

コネクタ基部３０の材料として、好ましくは、芳香族系液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルポリスルホン、ポリアリールスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエステル、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合樹脂、ポリアミド、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ノルボルネン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ）樹脂、ポリブチレン・テレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等である。より好ましくは、耐熱性及び熱膨張係数が広い温度条件において金属に近く、しかも金属膜と同等の伸縮性を有して、サーマルサイクルテストにおいて金属膜と同等の優れた特性を有するポリエステル系液晶ポリマーである。The material of the connector base 30 is preferably an aromatic liquid crystal polymer, polysulfone, polyether polysulfone, polyarylsulfone, polyetherimide, polyester, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin, polyamide, modified polyphenylene oxide resin, norbornene resin, phenolic resin, epoxy resin, polyphenylene sulfide resin (PPS) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, etc. More preferably, it is a polyester liquid crystal polymer whose heat resistance and thermal expansion coefficient are close to those of metal over a wide range of temperature conditions, and which has elasticity equivalent to that of a metal film and excellent properties equivalent to that of a metal film in a thermal cycle test.

また、コネクタ基部３０は、成型品の異方性やウエルド強度の低さを改良するため、あるいは、弾性や強度向上のため、ガラスビーズ、ガラスバルーン、ガラス粉、周期律表ＩＩ族元素及びその酸化物、硫酸塩、リン酸塩、珪酸塩、炭酸塩、又はアルミニウム、珪素、スズ、鉛、アンチモン、ビスマスの元素及びその酸化物からなる群より選ばれた１種又は２種以上の微粉状の添加剤として射出成形される。周期律表ＩＩ族の元素の酸化物とは、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛等の如き化合物であり、リン酸塩とは、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、リン酸バリウム、リン酸亜鉛、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸カルシウム等の如き化合物であり、硫酸塩とは、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の化合物であり、珪酸塩とは、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪藻土、ウォラストナイト等の化合物であり、炭酸塩とは、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛等の化合物である。特にリン酸塩が好適である。又、上記の他に亜鉛、アルミニウム、珪素、スズ、鉛、アンチモン、ビスマス等の両性金属元素、又はその元素の酸化物からなる群より選ばれた１種又は２種以上も好ましく、特に亜鉛、アルミニウム、スズ、鉛等の両性金属元素及びその酸化物が好ましい。In addition, the connector base 30 is injection molded with glass beads, glass balloons, glass powder, Group II elements of the periodic table and their oxides, sulfates, phosphates, silicates, carbonates, or one or more fine powder additives selected from the group consisting of aluminum, silicon, tin, lead, antimony, and bismuth elements and their oxides, in order to improve the anisotropy and low weld strength of the molded product, or to improve elasticity and strength. The oxides of Group II elements of the periodic table are compounds such as magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, and zinc oxide, the phosphates are compounds such as magnesium phosphate, calcium phosphate, barium phosphate, zinc phosphate, magnesium pyrophosphate, and calcium pyrophosphate, the sulfates are compounds such as magnesium sulfate, calcium sulfate, and barium sulfate, the silicates are compounds such as magnesium silicate, calcium silicate, aluminum silicate, kaolin, talc, clay, diatomaceous earth, and wollastonite, and the carbonates are compounds such as calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, and zinc carbonate. In addition to the above, one or more selected from the group consisting of amphoteric metal elements such as zinc, aluminum, silicon, tin, lead, antimony, bismuth, etc., or oxides of these elements are also preferred, and amphoteric metal elements such as zinc, aluminum, tin, lead, etc., and oxides of these elements are particularly preferred.

これら微粉状無機充填剤あるいは添加剤の粒径は、平均粒径０．０１～１００μｍの範囲、好ましくは０．１～３０μｍ、更に好ましくは０．５～１０μｍが適当である。また、ブタジエンなどの有機材料を添加剤として射出成形してもよい。添加剤の合計量は、例えばポリマー組成物の約２５重量％～約５５重量％とするとよい。これら微粉状無機充填剤の粒径は、平均粒径０．０１～１００μｍの範囲、好ましくは０．１～３０μｍ、更に好ましくは０．５～１０μｍが適当である。The particle size of these fine powder inorganic fillers or additives is preferably in the range of 0.01 to 100 μm, more preferably 0.1 to 30 μm, and even more preferably 0.5 to 10 μm. Alternatively, an organic material such as butadiene may be used as an additive during injection molding. The total amount of additives may be, for example, about 25% to about 55% by weight of the polymer composition. The particle size of these fine powder inorganic fillers is preferably in the range of 0.01 to 100 μm, more preferably 0.1 to 30 μm, and even more preferably 0.5 to 10 μm.

工程（Ｂ）において、コネクタ基部３０の孔５の内側の下部側面をエッチングにより粗面化する。つぎに、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂、生分解性樹脂等を使用して、孔５を塞ぐように、成形体４０を形成する。In step (B), the inner lower side surface of the hole 5 in the connector base 30 is roughened by etching. Next, a molded body 40 is formed so as to seal the hole 5 using acrylonitrile butadiene styrene (ABS) resin, biodegradable resin, or the like.

つぎに、工程（Ｃ）で、コネクタ基部３０下面の孔およびその周辺に相当する部分のスキン層１１を、レーザ加工処理により除去する。レーザ加工処理は、レーザ光をスキン層１１の表面に照射することにより、その部分のスキン層１１を除去して、選択的にエッチングする処理である。たとえば、レーザ出力３．５Ｗ、周波数２００ｋＨｚ、エッチング速度３ｍ／ｓにより、線幅０．１２６ｍｍ、間隔０．１２６ｍｍのスキン層除去を行う。これにより、無スキン部２２を形成する。無スキン部２２では、コア層１２が露出する。結果として、コネクタ基部３０の下面に、有スキン部２１と無スキン部２２が形成される。Next, in step (C), the skin layer 11 in the portion corresponding to the hole and its periphery on the underside of the connector base 30 is removed by laser processing. The laser processing is a process in which the surface of the skin layer 11 is irradiated with laser light to remove that portion of the skin layer 11 and selectively etch it. For example, the skin layer is removed with a line width of 0.126 mm and intervals of 0.126 mm using a laser output of 3.5 W, a frequency of 200 kHz, and an etching speed of 3 m/s. This forms the skinless portion 22. In the skinless portion 22, the core layer 12 is exposed. As a result, the skinned portion 21 and the skinless portion 22 are formed on the underside of the connector base 30.

スキン層２１に照射するレーザ光は、ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ等であり、予め設定された回路パターンを、コンピュータによって制御されたＸＹ方向のスキャン機構を有するレーザーマーカーにより選択的に照射する。また、複雑な立体成形品に回路を形成する必要のある場合には、レーザ光を光ファイバ、プリズム等により立体的な方向に導き、コンピュータ制御により立体的に所定の領域を正確に照射することができる。またはＸＹ方向のスキャン機構を有するレーザーマーカーとコンピュータにより同調して動くＸＹＺ方向、回転、傾斜の５軸のテーブルを組み合わせることによっても立体的に照射することができる。また、この方法によれば、パターンの作成及び修正等はレーザ照射域の描画プログラムの変更だけで簡単に行える利点を有する。The laser light irradiated onto the skin layer 21 is a YAG laser, a carbon dioxide gas laser, etc., and a preset circuit pattern is selectively irradiated by a laser marker having an XY-directional scanning mechanism controlled by a computer. In addition, when it is necessary to form a circuit on a complex three-dimensional molded product, the laser light can be guided in a three-dimensional direction by an optical fiber, a prism, etc., and a predetermined area can be accurately irradiated three-dimensionally by computer control. Alternatively, three-dimensional irradiation can be achieved by combining a laser marker having an XY-directional scanning mechanism with a five-axis table that moves in the XYZ directions, rotates, and tilts in sync with the computer. This method also has the advantage that patterns can be easily created and modified by simply changing the drawing program for the laser irradiation area.

また、同一処理内でのスポット径の変更およびスポット径を可変させながらレーザ光を照射することは難しいため、スキン層の除去幅を数種類混在させたい場合、Ｚ軸を動かしてレーザの焦点位置をずらしてレーザースポット径を大きくして照射する方法、またはレーザを一部重なる位置に複数回照射する方法により行うことができる。
レーザは、ＵＶレーザからＣＯ２レーザまで、たとえば、波長３５５ｎｍのＵＶレーザ、波長５３２ｎｍのグリーンレーザ、波長１０６４ｎｍのハイブリッドレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＡＧレーザ、波長１０９０ｎｍのファイバレーザ、波長１０６００ｎｍのＣＯ２レーザが使用できる。 In addition, since it is difficult to change the spot diameter within the same process and to irradiate laser light while varying the spot diameter, if it is desired to mix several different skin layer removal widths, this can be achieved by moving the Z axis to shift the focal position of the laser and irradiating with a larger laser spot diameter, or by irradiating the laser multiple times at a partially overlapping position.
Lasers that can be used range from UV lasers to CO2 lasers, for example, UV lasers with a wavelength of 355 nm, green lasers with a wavelength of 532 nm, hybrid lasers with a wavelength of 1064 nm, YVO4 lasers, YAG lasers, fiber lasers with a wavelength of 1090 nm, and CO2 lasers with a wavelength of 10600 nm.

ＵＶレーザは、材料を問わず吸収率が高く、熱ストレスが少ないことが特長である。グリーンレーザも、波長が短いので、エネルギーが高く、物質に対する吸収率が高い。高ピークパワー・ショートパルスレーザにより、高品質で繊細な加工が可能なＹＶＯ４レーザ、ロングパルスレーザによって熱をかけ深堀りに適するファイバレーザ、品質で劣るが大きな熱量を発生するＹＡＧレーザなどを、対象物や目的に応じて使い分けることができる。ＣＯ２レーザは、紙、樹脂、ガラス、セラミックへのマーキングによく使用され、透明体へも吸収される波長であり、フィルムへのマーキングなどにも使用される。高出力化の実現により、成型品のゲートカット、ＰＥＴシートの切断にも利用可能である。 UV lasers are characterized by their high absorption rate regardless of the material and low thermal stress. Green lasers also have a short wavelength, so they have high energy and high absorption rate for materials. Depending on the object and purpose, you can use the YVO4 laser, which allows high-quality and delicate processing with its high peak power and short pulse laser, the fiber laser, which is suitable for deep engraving by applying heat with a long pulse laser, and the YAG laser, which is inferior in quality but generates a large amount of heat. CO2 lasers are often used for marking paper, resin, glass, and ceramics, and have a wavelength that is absorbed by transparent bodies, so they are also used for marking films. By achieving high output, they can also be used for gate cutting of molded products and cutting PET sheets.

コア層１２にダメージを与えることなくスキン層１１を除去するために、これらのレーザを、レーザパワー、スキャンスピード、周波数、印字回数、印字位置などの適切な条件下で使用する。たとえば、エネルギー量は、０．１Ｗ／ｍｍ^２～１Ｗ／ｍｍ^２とレーザの波長に応じて条件を選定する。例えば、ＹＡＧレーザの場合は、０．２Ｗ～０．５Ｗ、ＹＶＯ４レーザの場合は１．５Ｗ～４．５Ｗとし、スキャンスピード、周波数、印字回数などのパラメータを変えることで加工精度を高めることができる。 In order to remove the skin layer 11 without damaging the core layer 12, these lasers are used under appropriate conditions such as laser power, scan speed, frequency, number of prints, and print position. For example, the energy amount is selected according to the wavelength of the laser, from 0.1 W/mm ² to 1 W/mm ^2. For example, the energy amount is set to 0.2 W to 0.5 W in the case of a YAG laser, and 1.5 W to 4.5 W in the case of a YVO4 laser, and the processing accuracy can be improved by changing parameters such as the scan speed, frequency, and number of prints.

コネクタ基部３０の表面に、出力及びレーザースポット径を適宜調節したレーザ光を照射し、この部分のスキン層１１を選択的に除去する。ここで用いるレーザのスポット径及び除去するスキン層１１の幅は特に重要であり、除去する幅が狭すぎると次工程におけるエッチングにより導電回路部分が短絡する問題を生じさせるため好ましくない。そのため除去するスキン層の幅は回路形成に支障のない範囲で広いほうが好ましい。レーザースポット径が５０μｍより小さなレーザ光を用いる場合エネルギー密度が高いためスポット径よりも広い幅でスキン層が除去されるが、一回の照射で充分な幅のスキン層を除去することは不可能であり、そのため照射する回数が多くなり過ぎレーザ照射時間が長くなるため、生産性が悪くなり且つ不経済でもある。また、レーザのエネルギーにより樹脂が劣化するおそれがある。The surface of the connector base 30 is irradiated with laser light with appropriately adjusted output and laser spot diameter, and the skin layer 11 in this portion is selectively removed. The spot diameter of the laser used here and the width of the skin layer 11 to be removed are particularly important, and if the width to be removed is too narrow, it is not preferable because it will cause a problem of short-circuiting of the conductive circuit portion by etching in the next process. Therefore, it is preferable that the width of the skin layer to be removed is wide within a range that does not interfere with circuit formation. When using laser light with a laser spot diameter of less than 50 μm, the energy density is high, so the skin layer is removed with a width wider than the spot diameter, but it is impossible to remove a sufficient width of the skin layer with one irradiation, and therefore the number of irradiations becomes too many and the laser irradiation time becomes long, which reduces productivity and is uneconomical. In addition, there is a risk of the resin deteriorating due to the energy of the laser.

逆にレーザースポット径が５００μｍより大きなレーザ光を用いて照射する場合、エネルギー密度が低いためスキン層を除去するのに必要なエネルギーが確保できず、スキン層が残存する問題が生じる。かかる見地よりスキン層１１を除去するために用いるレーザ光のスポット径は５０～５００μｍ、好ましくは１５０～２５０μｍである。また、除去するスキン層１１の幅が５００μｍよりも広い場合は、スポット径が５００μｍのレーザ光を複数回照射するより、それよりも小さなスポット径のレーザ光を用いて絶縁部分の輪郭に照射する方法を用いるほうが回路の精度が高くなる。Conversely, when irradiating with a laser beam with a laser spot diameter larger than 500 μm, the energy density is low and the energy required to remove the skin layer cannot be secured, resulting in the problem that the skin layer remains. From this perspective, the spot diameter of the laser beam used to remove the skin layer 11 is 50 to 500 μm, preferably 150 to 250 μm. Furthermore, when the width of the skin layer 11 to be removed is wider than 500 μm, the accuracy of the circuit is improved by using a method in which a laser beam with a smaller spot diameter is irradiated to the contour of the insulating part, rather than irradiating multiple times with a laser beam with a spot diameter of 500 μm.

かかる見地から除去するスキン層の幅は１００～５００μｍであり、好ましくは１５０～２５０μｍである。かかる範囲の幅であれば電気メッキにより導電回路が短絡することなく、また、レーザ照射時間が短くなり生産性が良くなるため好適である。以上のように、本実施形態では、スキン層１１の厚さおよびレーザースポット径を特定することにより、基体となるコネクタ基部３０を損傷せず、１５０～２５０μｍという幅の回路パターンを形成し、電気メッキにより導電回路が短絡することを防止しつつ、レーザ照射時間を短くでき、生産性を向上することができる。From this perspective, the width of the skin layer to be removed is 100 to 500 μm, and preferably 150 to 250 μm. A width in this range is preferable because it prevents the conductive circuit from being shorted by electroplating, and also shortens the laser irradiation time, improving productivity. As described above, in this embodiment, by specifying the thickness of the skin layer 11 and the laser spot diameter, a circuit pattern with a width of 150 to 250 μm can be formed without damaging the connector base 30 that serves as the substrate, and the laser irradiation time can be shortened while preventing the conductive circuit from being shorted by electroplating, thereby improving productivity.

工程（Ｄ）において、メッキ外観および密着性が良好となるケミカルエッチングを使用する。コネクタ基部３０が添加剤を含まずに射出成形されている場合、ケミカルエッチングにより、無スキン部２２の表面を粗面化し、凹部を形成する。
また、コネクタ基部３０が添加剤を含む液晶ポリマー樹脂で形成されている場合、無スキン部２２の露出したコア層１２に、塩酸（ＨＣｌ）などの酸性のエッチング液を付与して、露出面近傍の添加剤を溶出除去する。２５℃から４０℃の温度で３％から２０％の塩酸やフッ酸等の酸溶液を用いて処理することが好ましい。無スキン部の露出したコア層に含まれる添加剤の一部を除去することにより、無スキン部表面の粗面化効果をより一層高めることができる。エッチング後のコア層の露出面には、複数の微小孔すなわち凹部がよりはっきりと形成される。この添加剤除去工程は、酸性、アルカリ性あるいは溶剤や超音波水洗、ドライエッチングにより添加剤を溶出溶解・脱落除去する工程であっても良い。 In step (D), chemical etching is used to improve plating appearance and adhesion. If the connector base 30 is injection molded without additives, the surface of the skinless portion 22 is roughened by chemical etching to form recesses.
In addition, when the connector base 30 is formed of a liquid crystal polymer resin containing additives, an acid etching solution such as hydrochloric acid (HCl) is applied to the exposed core layer 12 of the skinless portion 22 to dissolve and remove the additives near the exposed surface. It is preferable to treat with an acid solution such as 3% to 20% hydrochloric acid or hydrofluoric acid at a temperature of 25°C to 40°C. By removing a part of the additives contained in the exposed core layer of the skinless portion, the roughening effect of the skinless portion surface can be further enhanced. A plurality of micropores, i.e., recesses, are more clearly formed on the exposed surface of the core layer after etching. This additive removal process may be a process in which the additives are dissolved and removed by acid, alkali, or solvent, ultrasonic water washing, or dry etching.

また、コネクタ基部３０の無スキン部２２および成形体４０の露出表面を脱脂後，クロム酸あるいは水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液などを用いて、粗面化することもできる。表面を粗面化する方法としては、種々のエッチング方法が適用できる。エッチング方法には、湿式と乾式とがあり、基体に使用されている材料の種類等により、適宜の方式のエッチング方法を採用すればよい。乾式法は、例えば、プラズマを照射したり、気体を使用する等して行うことができる。 In addition, after degreasing the exposed surfaces of the skinless portion 22 of the connector base 30 and the molded body 40, they can be roughened using chromic acid or a potassium hydroxide (KOH) solution. Various etching methods can be used to roughen the surface. There are wet and dry etching methods, and an appropriate etching method can be used depending on the type of material used for the substrate. Dry methods can be performed, for example, by irradiating plasma or using gas.

湿式法は、例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等のアルカリ金属水酸化物の水溶液、アルコール性ナトリウム、アルコール性カリウム等のアルカリ金属アルコラートの水溶液、あるいはジメチルホルムアミド等の有機溶剤を用い、これらのエッチング液を基体表面に塗布したり、これらの液中に基体を浸漬させる等して接触させて行うことができる。このうち、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等の水溶液を用いる方法は、濃度３５～４５ｗｔ％程度、温度７０～９５℃程度の条件とすることが好ましい。 The wet method can be carried out by using, for example, an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as NaOH or KOH, an aqueous solution of an alkali metal alcoholate such as alcoholic sodium or alcoholic potassium, or an organic solvent such as dimethylformamide, and applying these etching solutions to the surface of the substrate or by immersing the substrate in these solutions to bring them into contact with the substrate. Of these, the method using an aqueous solution of NaOH, KOH, etc. is preferably carried out under conditions of a concentration of about 35 to 45 wt % and a temperature of about 70 to 95°C.

また、アルカリ金属アルコラートの水溶液や、ジメチルホルムアミド等の有機溶剤を用いる方法は、水溶性又は加水分解性の高分子材料で被覆した後に粗化する場合に好適である。なお、有機溶剤を使用する場合は、基体を膨潤するのみで、粗化まで至らないことがある。この場合は、有機溶剤での処理の後に、酸あるいはアルカリ処理を施せばよい。 Methods using aqueous solutions of alkali metal alcoholates or organic solvents such as dimethylformamide are suitable for roughening the surface after coating with a water-soluble or hydrolyzable polymer material. When using an organic solvent, the substrate may only swell and not be roughened. In this case, an acid or alkali treatment may be performed after the treatment with the organic solvent.

工程（Ｅ）において、硫酸、塩酸、水酸化ナトリウム、アンモニウム等のアクセレータ液に浸漬する等して得られたコア層１２の露出表面に、ＰｄやＰｔ等のメッキ用触媒を付与して、銅、ニッケル、金、その他各種の金属による無電解メッキや電気メッキを行なう。または、蒸着やスパッタリングなどの乾式メッキを行っても良い。In step (E), a plating catalyst such as Pd or Pt is applied to the exposed surface of the core layer 12 obtained by immersion in an accelerator liquid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide, or ammonium, and electroless plating or electroplating is performed with copper, nickel, gold, or other various metals. Alternatively, dry plating such as vapor deposition or sputtering may be performed.

メッキ用触媒としては、公知のものが使用でき、中でもＰｄやＰｔを含むものが好ましく、これらは、例えば、塩化物等の無機塩として使用される。メッキ用触媒の付与は、上記の無機塩を基体に付着させた後、アクセレータ処理により上記の触媒金属を析出させることで行われる。無機塩を基体に付着させるには、無機塩の溶液と基体とを接触させればよく、例えば、無機塩の溶液中に基体を浸漬したり、この水溶液を基体に塗布する等して行われる。 Known plating catalysts can be used, with those containing Pd or Pt being preferred, which are used as inorganic salts such as chlorides. The plating catalyst is applied by attaching the inorganic salt to the substrate and then precipitating the catalytic metal by accelerator treatment. To attach the inorganic salt to the substrate, the substrate can be brought into contact with a solution of the inorganic salt, for example, by immersing the substrate in the solution of the inorganic salt or by applying the aqueous solution to the substrate.

具体的な条件は、基体の材料、メッキの材料、メッキ用触媒の材料、無機塩の付着方法等により種々異なり一概には決められないが、メッキ用触媒の塩として塩化パラジウムを使用し、浸漬法を採用する場合を例にとれば、一例として次のようなものが挙げられる。 Specific conditions vary depending on the substrate material, plating material, plating catalyst material, method of applying the inorganic salt, etc. and cannot be determined in general terms. However, if palladium chloride is used as the plating catalyst salt and the immersion method is adopted, one example would be as follows:

触媒塩溶液組成
ＰｄＣｌ２・２Ｈ２Ｏ：０．１～０．３ｇ／ｄｍ３
ＳｎＣｌ２・２Ｈ２Ｏ：１０～２０ｇ／ｄｍ３
ＨＣｌ：１５０～２５０ｃｍ３／ｄｍ３
浸漬条件
温度：２０～４５℃
時間：１～１０分 Catalyst salt solution composition PdCl2.2H2O: 0.1-0.3g/dm3
SnCl2・2H2O: 10-20g/dm3
HCl: 150-250cm3/dm3
Immersion conditions Temperature: 20-45℃
Time: 1-10 minutes

つぎに、コネクタ基部３０の露出表面および成形体４０の露出表面に銅（Ｃｕ）の無電解メッキを行う。無電解メッキ処理により、粗面化された無スキン部２２にメッキ部３６が形成される。このメッキ部３６は、図２（Ｂ）に示されるように、無スキン部２２の粗面化されたコア層２２の表面の微小な凹部に入り込むように形成される。これにより、メッキ部３６がコネクタ基部３０に、高い強度で密着し、気密コネクタとしての気密性が高まり、かつ気密コネクタに形成された回路配線への小型電子部品の接着強度が大きくなる。さらに、Ｃｕ、Ａｕ等の電気メッキを施すことにより、厚みの増したメッキ部３６が得られる。Next, the exposed surface of the connector base 30 and the exposed surface of the molded body 40 are electrolessly plated with copper (Cu). The electroless plating process forms a plated portion 36 on the roughened skinless portion 22. As shown in FIG. 2B, this plated portion 36 is formed so as to penetrate into minute recesses on the surface of the roughened core layer 22 of the skinless portion 22. This allows the plated portion 36 to adhere to the connector base 30 with high strength, increasing the airtightness of the airtight connector and increasing the adhesive strength of small electronic components to the circuit wiring formed in the airtight connector. Furthermore, by applying electroplating with Cu, Au, etc., a thicker plated portion 36 is obtained.

本実施形態では、レーザ加工処理によりスキン層１１が除去されコア層１２が露出した無スキン層２２がメタライズされ、スキン層１１が残った有スキン層２１はメタライズされない。このように、エッチングされた箇所に選択的にメッキが付くので、マスキングを行うことなく、選択的なメタライズを行うことができる。In this embodiment, the skin layer 11 is removed by laser processing to expose the core layer 12, resulting in the skinless layer 22 being metallized, while the skin layer 21, where the skin layer 11 remains, is not metallized. In this way, the etched areas are selectively plated, allowing selective metallization to be performed without the need for masking.

メッキ方法は、公知のメタライジング方法（無電解メッキ方法や電気メッキ方法）が採用できる。メッキ金属としては、銅、ニッケル、金、その他各種の金属が挙げられる。メッキ工程は、多数回に分けて行うこともできる。なお、触媒付与工程の後に、予備メッキ工程を設けることもできる。予備メッキも、公知のメタライジング法で行うことができ、好ましくは無電解メッキ法であり、メッキ金属も、上記のメッキ工程での金属と同様のものが使用できる。 The plating method can be a known metallizing method (electroless plating method or electric plating method). Examples of plating metals include copper, nickel, gold, and various other metals. The plating process can be carried out in multiple steps. A preliminary plating process can also be carried out after the catalyst application process. The preliminary plating can also be carried out by a known metallizing method, preferably an electroless plating method, and the plating metal can be the same as the metal used in the plating process described above.

この予備メッキ工程を設けることにより、本メッキ工程でのメッキ品質を一層良好なものとすることができる。また、後メッキ工程を設けることもできる。後メッキ工程も、公知のメタライジング法で行うことができ、好ましくは無電解メッキ法であり、メッキ金属は、本メッキ工程での金属と同種であってもよいが、異種のものであってもよい。なお、この実施形態では、無電解メッキを行った後、電気メッキを行って、メッキ部３６を厚く形成するようにしている。By providing this preliminary plating process, the plating quality in the main plating process can be improved. A post-plating process can also be provided. The post-plating process can also be performed by a known metallizing method, preferably an electroless plating method, and the plating metal may be the same as or different from the metal in the main plating process. In this embodiment, after electroless plating, electroplating is performed to form a thick plated portion 36.

なお、有スキン部２１は、メッキされることがなく、パターニングのためにマスク層などを使用する必要はない。また、工程（Ｃ）におけるレーザ加工処理で所望のパターニングによりスキン層１１を除去することで、無スキン部２２にのみメッキ部３６を形成して、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すような所望の回路パターンのメッキ部を得ることができる。The skinned portion 21 is not plated, and there is no need to use a mask layer for patterning. By removing the skin layer 11 with the desired patterning in the laser processing in step (C), a plated portion 36 is formed only in the skinless portion 22, and a plated portion with the desired circuit pattern as shown in Figures 3(B) and (C) can be obtained.

図５中の工程（Ｆ）で、有機溶剤などにより、成形体４０を除去する。なお、この有機溶剤は、成形体４０を溶かす一方で、コネクタ基部３０の素材を溶かしにくいものが選ばれる。なお、成形体４０は、レーザ加工処理によっても除去することができる。工程（Ｇ）で、コネクタ基部３０の上面および孔５の内側面にレーザ光を照射して、スキン層１１を選択的に除去する。このレーザ加工処理は、工程（Ｃ）に関して説明したものと同様である。つぎに工程（Ｈ）で、無スキン部２２のコア層１２の表面を粗面化する。粗面化の方法は、工程（Ｄ）に関して説明したものと同様である。In step (F) in FIG. 5, the molded body 40 is removed using an organic solvent or the like. The organic solvent is selected to dissolve the molded body 40 while not easily dissolving the material of the connector base 30. The molded body 40 can also be removed by laser processing. In step (G), laser light is irradiated onto the upper surface of the connector base 30 and the inner surface of the hole 5 to selectively remove the skin layer 11. This laser processing is the same as that described for step (C). Next, in step (H), the surface of the core layer 12 of the skinless portion 22 is roughened. The roughening method is the same as that described for step (D).

つぎに、工程（Ｉ）で、コネクタ基部３０の上面側の粗面化された無スキン部２２にメッキ処理を行い、メッキ部６を形成する。このメッキ処理は、工程（Ｅ）と同様のメタライジング法で行うことができる。なお、このメッキ工程に先立って、工程（Ｅ）、（Ｆ）で形成されたメッキ部３６の酸化被膜の除去を行う。工程（Ｉ）では、メッキ部３６の上にもメッキ部３７が形成される。ここでコネクタ基部２０下部のメッキ部を便宜上メッキ部３６およびメッキ部３７としているが、結果として一体のメッキ部となり、その厚さＢは、メッキ部６の厚さＣより大きく、Ｂ＞Ｃとなる。Next, in step (I), the roughened skinless portion 22 on the upper surface side of the connector base 30 is plated to form plated portion 6. This plating can be performed by the same metallizing method as in step (E). Prior to this plating step, the oxide film on plated portion 36 formed in steps (E) and (F) is removed. In step (I), plated portion 37 is also formed on plated portion 36. Here, the plated portions on the lower part of the connector base 20 are referred to as plated portion 36 and plated portion 37 for convenience, but the result is an integrated plated portion whose thickness B is greater than the thickness C of plated portion 6, i.e. B>C.

つぎに、図６を参照して、本発明の他の一実施形態による気密コネクタおよびその製造方法を説明する。図６では、図４および図５で示した製造工程のうち、異なる部分のみを示しており、他の工程は、図４および図５は同様である。工程（Ｂ）において成形体４０により孔５を塞いだ後、図６中の工程（Ｃ’）において、下面のスキン層１１をレーザ加工処理により除去するとともに、成形体４０の下面を長さｄだけ深く除去する。ここで、ｄは、たとえば、０.０５ｍｍである。つぎに、工程（Ｄ’）において、ケミカルエッチングにより露出したコア層１２および成形体４０の下面を粗面化する。工程（Ｅ’）において、メタライズ処理を行い、無スキン層２２および成形体４０の下面にメッキ部３６’を形成する。Next, referring to FIG. 6, an airtight connector and its manufacturing method according to another embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows only the different parts of the manufacturing process shown in FIG. 4 and FIG. 5, and the other steps are the same as those in FIG. 4 and FIG. 5. After the hole 5 is blocked by the molded body 40 in step (B), in step (C') in FIG. 6, the skin layer 11 on the lower surface is removed by laser processing, and the lower surface of the molded body 40 is deeply removed by a length d. Here, d is, for example, 0.05 mm. Next, in step (D'), the exposed core layer 12 and the lower surface of the molded body 40 are roughened by chemical etching. In step (E'), a metallization process is performed to form a plated portion 36' on the non-skin layer 22 and the lower surface of the molded body 40.

この後、工程（Ｆ）と同様に、成形体４０を除去し、工程（Ｇ）と同様に、コネクタ基部３０’の上面のスキン層１１をレーザ加工処理により除去し、コネクタ基部３０’の上面を有スキン部２１と無スキン部２２を形成する。つぎに、工程（Ｈ）と同様に、無スキン部２２の露出したコア層１２の表面をケミカルエッチングにより粗面化する。工程（Ｉ’）において、コネクタ基部３０’の上面側の粗面化されたコア層１２にメタライズ処理を行い、メッキ部６’を形成する。また、下面側にも、メッキ部３６’の上にメッキ部３７’を重ねて形成する。これにより、孔５の下部において上側に長さｄだけ持ち上がったメッキ部６’、３６’、３７’を形成することができる。このようにして、形成されるメッキ層の形状を変化させることができる。
なお、本発明における導電部は、メッキ部に限られるものではなく、他の処理方法により導体を形成することもできる。 Thereafter, similar to step (F), the molded body 40 is removed, and similar to step (G), the skin layer 11 on the upper surface of the connector base 30' is removed by laser processing, forming the upper surface of the connector base 30' into a skinned portion 21 and a skinless portion 22. Next, similar to step (H), the surface of the core layer 12 exposed in the skinless portion 22 is roughened by chemical etching. In step (I'), the roughened core layer 12 on the upper surface side of the connector base 30' is metallized to form a plated portion 6'. Also, on the lower surface side, a plated portion 37' is formed by overlapping the plated portion 36'. This allows the plated portions 6', 36', 37' to be formed at the lower part of the hole 5, which are raised upward by a length d. In this way, the shape of the plated layer to be formed can be changed.
The conductive portion in the present invention is not limited to a plated portion, and a conductor may be formed by other processing methods.

１コネクタ基部
２第１の空間
３第２の空間
４隔壁部
５孔
６、６’ メッキ部
７ピン
８ピン
９封止部
１０封止部
１１スキン層
１２コア層
１５添加剤
２０コネクタ基部
２１有スキン部
２２無スキン部
２６メッキ部
２９一部
３０、３０’ コネクタ基部
３６、３６’ メッキ部
３７、３７’ メッキ部
３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄメッキ部
４０成形体 1 Connector base 2 First space 3 Second space 4 Partition wall 5 Holes 6, 6' Plated portion 7 Pin 8 Pin 9 Sealing portion 10 Sealing portion
REFERENCE SIGNS LIST 11 Skin layer 12 Core layer 15 Additive 20 Connector base 21 Skinned portion 22 Skinless portion 26 Plated portion 29 Part 30, 30' Connector base 36, 36' Plated portions 37, 37' Plated portions 37A, 37B, 37C, 37D Plated portion 40 Molded body

Claims

A hermetic connector for maintaining hermeticity between a first space and a second space and electrically connecting a first conductor in the first space and a second conductor in the second space, comprising:
a connector base made of an insulator, the connector base having a hole that communicates the first space with the second space and a partition wall that divides the two spaces by a portion other than the hole;
a first surface of the connector base having a first skinned portion and a first skinless portion;
An airtight connector characterized by having a first conductive portion formed as an integral member that is in close contact with the roughened surface of the first skinless portion and that forms a plating film on the inner surface and opening of the hole to seal the hole .

a second surface of the connector base located on a different plane from the first surface, the second surface having a second skin portion and a second skinless portion;
2. The hermetic connector according to claim 1, further comprising a second conductive portion formed to be in close contact with the roughened surface of the second skinless portion and electrically connected to the first conductive portion.

A hermetic connector for maintaining hermeticity between a first space and a second space and electrically connecting a first conductor in the first space and a second conductor in the second space, comprising:
a connector base made of an insulator, the connector base having a hole that communicates the first space with the second space and a partition wall that divides the two spaces by a portion other than the hole;
The connector base is an injection-molded product of a synthetic resin, and a first surface of the connector base has a first skinned portion and a first skinless portion, and a surface of the skinless portion has a recess;
The airtight connector is characterized in having a conductive portion formed as an integral member that fits into the recess and that seals the hole by forming a plating film on the inner surface and opening of the hole .

A method for manufacturing an airtight connector for maintaining airtightness between a first space and a second space and electrically connecting a first conductor in the first space and a second conductor in the second space, comprising:
a connector base forming step of forming a connector base having a hole communicating the first space with the second space and having a skin layer on a surface thereof by injection molding of a synthetic resin;
a hole closing step of closing the hole with a molded body;
a first skin layer removing step of selectively removing a skin layer on a portion of a surface of the connector base to form a first skinless portion;
a first conductive portion forming step of forming a plating film on the first skinless portion and the surface of the molded body on the inner surface and the opening of the hole to form a first conductive portion that seals the hole ;
and removing the molded body.

The method includes a first roughening step of performing a roughening treatment on the first skin-free portion, and the first conductive portion forming step is a step of forming a first conductive portion on the roughened first skin-free portion and the surface of the molded body, and further includes
a second skin layer removal step of selectively removing a skin layer on a part of a surface other than the surface from which the skin layer has been removed in the first skin layer removal step to form a second skin-free portion;
a second roughening step of roughening the second skinless portion;
A method for manufacturing an airtight connector as described in claim 4, characterized in that it further comprises a second conductive portion forming process for forming a second conductive portion electrically connected to the first conductive portion in the second skinless portion roughened by the second roughening process.

A method for manufacturing an airtight connector for maintaining airtightness between a first space and a second space and electrically connecting a first conductor in the first space and a second conductor in the second space, comprising:
a connector base forming step of forming a connector base having a hole communicating the first space with the second space and having a skin layer on a surface thereof by injection molding of a synthetic resin;
a hole closing step of closing the hole with a molded body;
a first skin layer removal step of selectively removing a skin layer on a part of a surface of the connector base by laser processing to form a first skinless portion;
a surface roughening step of selectively etching the first skinless portion by chemical etching to form recesses in the surface of the skinless portion; and a conductive portion forming step of forming a plating film on the inner surface and opening of the hole on the surface of the skinless portion and the surface of the molded body by plating so that metal enters the recesses, thereby forming a conductive portion that seals the hole .
and removing the molded body.