JP2001210882A - 超伝導回路接続方法およびその構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工程の煩雑化を防止するとともに、信頼性を
高める。 【解決手段】 同軸コネクタ１の中心導体２を、誘電体
基板３上に形成された超伝導回路パターン４の端部の上
面に接するように配置し、中心導体２と超伝導回路パタ
ーン４との接触位置を基準とする所定範囲を覆うように
載せられたソフトメタル５を、中心導体２および超伝導
回路パターン４に対して押し付けるように延ばすことに
より、ソフトメタル５を中心導体２および超伝導回路パ
ターン４に対して電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、超伝導フィルタ
などの超伝導回路をコネクタに接続するための方法およ
びその構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】超伝導フィルタは周波数の選択性を高め
ることが強く要求されるので、一般的には、超伝導共振
器パターンを有する超伝導回路素子を複数段直列接続す
る構成が採用される。そして、これらの超伝導回路素子
どうしの電気的接続、複数段の超伝導回路素子の直列接
続回路に対する信号供給、この直列接続回路からの信号
出力を行うために、超伝導回路素子とコネクタとの電気
的接続を行う必要がある。

【０００３】また、超伝導フィルタ以外の超伝導回路素
子においても、信号供給、信号出力を行うために、超伝
導回路素子とコネクタとの電気的接続を行う必要があ
る。

【０００４】そして、超伝導回路素子とコネクタとの接
続を行うための構成として、従来は、ワイヤボンディン
グによる接続構造、または圧着による接続構造が採用さ
れている。また、これらの接続構造に代えて半田付けを
採用することが考えらえるが、高温超伝導材料に適用す
ることはできない。なぜならば、高温超伝導材料は基本
的にセラミックスであり、半田付けにより高温になると
セラミックスから酸素が抜けてしまって超伝導特性を示
さなくなってしまう可能性があるからである。さらに、
上記の接続構造に代えて金ペーストなどの有機接着剤を
用いて接続することも考えられるが、超伝導材料に適用
することができない。なぜならば、有機接着剤を用いる
と、ガスの発生を伴い、長時間の使用により超伝導回路
が収容される真空雰囲気に悪影響を及ぼすからである。

【０００５】図１１はワイヤボンディングによる接続構
造を示す概略縦断正面図、図１２は概略平面図である。

【０００６】この接続構造は、誘電体基板３３上に形成
された超伝導回路パターン３４の端部に形成された、金
などからなるボンディングパッド３６と同軸コネクタ３
１の中心導体３２とをボンディングワイヤ３５を用いて
電気的に接続している。なお、ボンディングワイヤ３５
と中心導体３２との接続、ボンディングワイヤ３５とボ
ンディングパッド３６との接続は半田付けなどによって
実現されている。

【０００７】図１３は圧着による接続構造を示す概略縦
断正面図、図１４は概略平面図である。

【０００８】この接続構造は、誘電体基板４３上に形成
された超伝導回路パターン４４の端部に形成された、
金、イリジウムなどからなる金属箔４５に対して、同軸
コネクタ４１の中心導体４２を圧着している。

【０００９】なお、何れの構造においても、誘電体基板
の底面に形成されている接地面は図示を省略している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ワイヤボンディングに
よる接続構造を採用した場合には、ボンディングパッド
３６を形成する工程、ボンディングワイヤ３５を保持す
る工程、ボンディングワイヤ３５を同軸コネクタ３１の
中心導体３２、ボンディングパッド３６に対して半田付
けする工程が必要であり、全体として工程が煩雑化する
という不都合がある。

【００１１】圧着による接続構造を採用した場合には、
超伝導状態への冷却工程と常温への復元工程とを反復す
ることに伴って各部に熱伸縮が発生し、しかも各部の熱
伸縮率が互いに異なるので、接続部の信頼性が低下する
可能性が高いという不都合がある。

【００１２】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、工程の煩雑化を防止できるとともに、信
頼性を高めることができる超伝導回路接続方法およびそ
の構造を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の超伝導回路接
続方法は、超伝導回路をコネクタに接続するに当たっ
て、超伝導回路の接続位置に対してコネクタを配置し、
コネクタと超伝導回路の接続位置を基準とする所定範囲
を覆うように、圧延特性に優れ、かつ圧延により電気的
接続を達成できる金属を載せ、載せられた金属をコネク
タおよび超伝導回路に対して押圧しつつ延ばして、この
金属をコネクタおよび超伝導回路に対して接続する方法
である。

【００１４】請求項２の超伝導回路接続方法は、前記金
属としてインジウムもしくはインジウム合金からなるも
のを採用する方法である。

【００１５】請求項３の超伝導回路接続方法は、前記コ
ネクタとして、中心導体を有する同軸コネクタを採用
し、前記金属を同軸コネクタの中心導体および超伝導回
路に対して接続する方法である。

【００１６】請求項４の超伝導回路接続構造は、超伝導
回路の接続位置に対して配置された中心導体を有するコ
ネクタと、コネクタの中心導体と超伝導回路の接続位置
を基準とする所定範囲を覆うように載せられ、かつコネ
クタの中心導体および超伝導回路に対して押圧しつつ延
ばされた、圧延特性に優れ、かつ圧延により電気的接続
を達成できる金属とを含むものである。

【００１７】請求項５の超伝導回路接続構造は、前記金
属としてインジウムもしくはインジウム合金からなるも
のを採用するものである。

【００１８】請求項６の超伝導回路接続構造は、前記コ
ネクタとして、中心導体を有する同軸コネクタを採用
し、前記金属として、同軸コネクタの中心導体および超
伝導回路に対して押圧しつつ延ばされた、圧延特性に優
れ、かつ圧延により電気的接続を達成できるものを採用
するものである。

【００１９】

【作用】請求項１の超伝導回路接続方法であれば、超伝
導回路をコネクタに接続するに当たって、超伝導回路の
接続位置に対してコネクタを配置し、コネクタと超伝導
回路の接続位置を基準とする所定範囲を覆うように、圧
延特性に優れ、かつ圧延により電気的接続を達成できる
金属を載せ、載せられた金属をコネクタおよび超伝導回
路に対して押圧しつつ延ばして、この金属をコネクタお
よび超伝導回路に対して接続するのであるから、電気的
特性を損なうことなく、簡便に、信頼性の高い超伝導回
路の接続を達成することができる。

【００２０】請求項２の超伝導回路接続方法であれば、
前記金属としてインジウムもしくはインジウム合金から
なるものを採用するのであるから、請求項１と同様の作
用を達成することができる。

【００２１】請求項３の超伝導回路接続方法であれば、
前記コネクタとして、中心導体を有する同軸コネクタを
採用し、前記金属を同軸コネクタの中心導体および超伝
導回路に対して接続するのであるから、同軸コネクタと
超伝導回路とを接続することができ、しかも請求項１ま
たは請求項２と同様の作用を達成することができる。

【００２２】請求項４の超伝導回路接続構造であれば、
超伝導回路をコネクタに接続するに当たって、コネクタ
を超伝導回路の接続位置に対して配置し、コネクタと超
伝導回路の接続位置を基準とする所定範囲を覆うよう
に、圧延特性に優れ、かつ圧延により電気的接続を達成
できる金属を載せ、かつコネクタおよび超伝導回路に対
して押圧しつつ延ばすことにより、コネクタと超伝導回
路との電気的接続を実現することができる。

【００２３】したがって、電気的特性を損なうことな
く、簡便に、信頼性の高い超伝導回路の接続を達成する
ことができる。

【００２４】請求項５の超伝導回路接続構造であれば、
前記金属としてインジウムもしくはインジウム合金から
なるものを採用するのであるから、請求項４と同様の作
用を達成することができる。

【００２５】請求項６の超伝導回路接続構造であれば、
前記コネクタとして、中心導体を有する同軸コネクタを
採用し、前記金属として、同軸コネクタの中心導体およ
び超伝導回路に対して押圧しつつ延ばされた、圧延特性
に優れ、かつ圧延により電気的接続を達成できるものを
採用するのであるから、同軸コネクタと超伝導回路とを
接続することができ、しかも請求項４または請求項５と
同様の作用を達成することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明の超伝導回路接続方法およびその構造の実施の態様
を詳細に説明する。

【００２７】図１はこの発明の超伝導回路接続構造の一
実施態様を示す概略縦断正面図、図２は概略平面図であ
る。

【００２８】この超伝導回路接続構造は、超伝導回路と
コネクタとの接続を行うものである。

【００２９】同軸コネクタ１の中心導体２を、誘電体基
板３上に形成された超伝導回路パターン４の端部の上面
に接するように配置し、中心導体２と超伝導回路パター
ン４との接触位置を基準とする所定範囲を覆うように載
せられた、圧延特性に優れ、かつ圧延により電気的接続
を達成できる金属（以下、ソフトメタルと称する）５
を、中心導体２および超伝導回路パターン４に対して押
し付けるように延ばすことにより、ソフトメタル５を中
心導体２および超伝導回路パターン４に対して電気的に
接続している。ここで、および以下において、ソフトメ
タル５としては、インジウムまたはインジウム合金が例
示できる。

【００３０】この超伝導回路接続構造を採用した場合に
は、超伝導状態への冷却工程および常温状態への復元工
程を反復した場合であっても、中心導体２と超伝導回路
パターン４との熱伸縮率の差をソフトメタル５により吸
収することができ、電気的特性を損なうことなく、信頼
性を高めることができる。

【００３１】図３、図５、図７、図９はこの発明の超伝
導回路接続方法の一実施態様を説明する概略縦断正面
図、図４、図６、図８、図１０は概略平面図である。

【００３２】金属製ケース６内に、上面に超伝導回路パ
ターン４が形成された誘電体基板３を固定し、金属ケー
ス６の側壁の所定位置に同軸コネクタ１を配置し、金属
ケース６の側壁を貫通させて同軸コネクタ１の中心導体
２を超伝導回路パターン４の端部上に位置させる（図３
および図４参照）。

【００３３】次いで、中心導体２および超伝導回路パタ
ーン４の端部を覆うようにソフトメタル５を載せる（図
５および図６参照）。

【００３４】この状態において、超伝導回路パターン４
を傷つけない材質、形状を有する押圧体７を用いて、ソ
フトメタル５を中心導体２および超伝導回路パターン４
に対して押し付けつつ延ばして、ソフトメタル５を中心
導体２および超伝導回路パターン４に対して電気的に接
続する（図７および図８参照）。なお、超伝導回路パタ
ーン４に対する押し付けは下向きのみでよいが、中心導
体２に対する押し付けは中心導体２のほぼ全周に対して
行うことが好ましい。したがって、この実施態様におい
ては、３個の押圧体７を用い、中心導体２に対して下向
き、および横向きにソフトメタル５を押し付けることに
より、電気的接続を良好にしている。

【００３５】その後、バリなどの余分な部分を除去する
（図９および図１０参照）。

【００３６】以上の超伝導回路接続方法を採用すれば、
全体として工程を簡単化することができるとともに、簡
便化することができ、しかも、電気的特性を損なうこと
なく、信頼性を高めることができる。

【００３７】以上には、超伝導回路パターン４と同軸コ
ネクタ１とを接続する場合を説明したが、同軸コネクタ
以外のコネクタと超伝導回路パターンとを接続する場合
にも同様に適用することができる。

【００３８】

【発明の効果】請求項１の発明は、電気的特性を損なう
ことなく、簡便に、信頼性の高い超伝導回路の接続を達
成することができるという特有の効果を奏する。

【００３９】請求項２の発明は、請求項１と同様の効果
を奏する。

【００４０】請求項３の発明は、同軸コネクタと超伝導
回路とを接続することができ、しかも請求項１または請
求項２と同様の効果を奏する。

【００４１】請求項４の発明は、電気的特性を損なうこ
となく、簡便に、信頼性の高い超伝導回路の接続を達成
することができるという特有の効果を奏する。

【００４２】請求項５の発明は、請求項３と同様の効果
を奏する。

【００４３】請求項６の発明は、同軸コネクタと超伝導
回路とを接続することができ、しかも請求項４または請
求項５と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の超伝導回路接続構造の一実施態様を
示す概略縦断正面図である。

【図２】同概略平面図である。

【図３】この発明の超伝導回路接続方法の一実施態様の
第１工程を示す概略縦断正面図である。

【図４】同概略平面図である。

【図５】この発明の超伝導回路接続方法の一実施態様の
第２工程を示す概略縦断正面図である。

【図６】同概略平面図である。

【図７】この発明の超伝導回路接続方法の一実施態様の
第３工程を示す概略縦断正面図である。

【図８】同概略平面図である。

【図９】この発明の超伝導回路接続方法の一実施態様の
第４工程を示す概略縦断正面図である。

【図１０】同概略平面図である。

【図１１】ワイヤボンディングによる接続構造を示す概
略縦断正面図である。

【図１２】同概略平面図である。

【図１３】圧着による接続構造を示す概略縦断正面図で
ある。

【図１４】同概略平面図である。

【符号の説明】

１ 同軸コネクタ ２ 中心導体 ４ 超伝導回路パターン ５ ソフトメタル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超伝導回路（４）をコネクタ（１）に接
   続する方法であって、 超伝導回路（４）の接続位置に対してコネクタ（１）を
   配置し、 コネクタ（１）と超伝導回路（４）の接続位置を基準と
   する所定範囲を覆うように、圧延特性に優れ、かつ圧延
   により電気的接続を達成できる金属（５）を載せ、 載せられた金属（５）をコネクタ（１）および超伝導回
   路（４）に対して押圧しつつ延ばして、この金属（５）
   をコネクタ（１）および超伝導回路（４）に対して接続
   することを特徴とする超伝導回路接続方法。
2. 【請求項２】 前記金属（５）はインジウムもしくはイ
   ンジウム合金からなるものである請求項１に記載の超伝
   導回路接続方法。
3. 【請求項３】 前記コネクタ（１）は、中心導体（２）
   を有する同軸コネクタ（１）であり、前記金属（５）を
   同軸コネクタ（１）の中心導体（２）および超伝導回路
   （４）に対して接続する請求項１または請求項２に記載
   の超伝導回路接続方法。
4. 【請求項４】 超伝導回路（４）をコネクタ（１）に接
   続する構造であって、 超伝導回路（４）の接続位置に対して配置されたコネク
   タ（１）と、 コネクタ（１）と超伝導回路（４）の接続位置を基準と
   する所定範囲を覆うように載せられ、かつコネクタ
   （１）および超伝導回路（４）に対して押圧しつつ延ば
   された、圧延特性に優れ、かつ圧延により電気的接続を
   達成できる金属（５）と、 を含むことを特徴とする超伝導回路接続構造。
5. 【請求項５】 前記金属（５）はインジウムもしくはイ
   ンジウム合金からなるものである請求項４に記載の超伝
   導回路接続構造。
6. 【請求項６】 前記コネクタ（１）は、中心導体（２）
   を有する同軸コネクタ（１）であり、前記金属（５）
   は、同軸コネクタ（１）の中心導体（２）および超伝導
   回路（４）に対して押圧しつつ延ばされた、圧延特性に
   優れ、かつ圧延により電気的接続を達成できるものであ
   る請求項４または請求項５に記載の超伝導回路接続構
   造。