JP2624673B2 - 電子機器 - Google Patents
電子機器Info
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Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子機器に関し、特に磁場を遮蔽することの
できる容器を具備した電子機器に関する。
できる容器を具備した電子機器に関する。
従来は、電子装置の周囲を超電導体で覆うことによ
り、該電子装置に対する外部磁場の影響を取り除いてい
た。そして該超電導体には、従来工業的に広く用いられ
てきた超電導金属であるところのNb,pb,NbN,MoN、及び
これらの合金を用いてきた。
り、該電子装置に対する外部磁場の影響を取り除いてい
た。そして該超電導体には、従来工業的に広く用いられ
てきた超電導金属であるところのNb,pb,NbN,MoN、及び
これらの合金を用いてきた。
上記従来技術で用いてきた超電導金属は、その超電導
臨界温度Tcが20K以下であるため、電子装置に対する磁
場シールド容器は、液体ヘリウムに直接浸すか、あるい
は膨張機の寒冷部によく熱接触させて、どの部分も例が
なく20K以下の極低温にする必要がある。従って上記従
来技術は磁場シールドのために大型で高価な冷却システ
ムを要するとの問題があり、さらにまた上記超電導磁場
シールド体に囲まれた電子装置の温度も不可避的に20K
以下の極低温になってしまい、半導体のキャリアフリー
ズアウトに起因するデバイス動作上の問題点を生じてい
た。
臨界温度Tcが20K以下であるため、電子装置に対する磁
場シールド容器は、液体ヘリウムに直接浸すか、あるい
は膨張機の寒冷部によく熱接触させて、どの部分も例が
なく20K以下の極低温にする必要がある。従って上記従
来技術は磁場シールドのために大型で高価な冷却システ
ムを要するとの問題があり、さらにまた上記超電導磁場
シールド体に囲まれた電子装置の温度も不可避的に20K
以下の極低温になってしまい、半導体のキャリアフリー
ズアウトに起因するデバイス動作上の問題点を生じてい
た。
本発明の目的は、上記問題点のない磁場シールド容器
を具備した電子機器を提供することにある。
を具備した電子機器を提供することにある。
上記目的は、銅，酸素、及びアルカリ土類と希土類元
素の中の二種の元素よりなる４元化合物を磁場シールド
容器の材料とすることにより、達成される。本発明は電
子装置を収納した容器の表面を、該４元化合物材料で隙
間なく被覆して磁場シールド膜としたものである。
素の中の二種の元素よりなる４元化合物を磁場シールド
容器の材料とすることにより、達成される。本発明は電
子装置を収納した容器の表面を、該４元化合物材料で隙
間なく被覆して磁場シールド膜としたものである。
銅，酸素、及びアルカリ土類と希土類元素の中の二種
の元素よりなる４元化合物の一種であるBa−Ｙ−Cu−Ｏ
化合物を作成し、その抵抗率の温度特性を測定した結果
を第４図に示す。この結果、本材料は液体窒素温度（77
K）以上の高温で、超電導を示すとの新たな事実が明ら
かになった。従って本材料を用いた磁場シールド体は、
従来のように50K以下、より現実的には20K以下の極低温
に冷やす必要がなく、77K程度の冷却で充分にその磁場
遮蔽効果を示すことができる。このため、超電導体によ
る磁場シールド技術で従来用いていた大規模で高価な冷
却システムが不要となり、より簡便な冷却システムで代
替可能となった。
の元素よりなる４元化合物の一種であるBa−Ｙ−Cu−Ｏ
化合物を作成し、その抵抗率の温度特性を測定した結果
を第４図に示す。この結果、本材料は液体窒素温度（77
K）以上の高温で、超電導を示すとの新たな事実が明ら
かになった。従って本材料を用いた磁場シールド体は、
従来のように50K以下、より現実的には20K以下の極低温
に冷やす必要がなく、77K程度の冷却で充分にその磁場
遮蔽効果を示すことができる。このため、超電導体によ
る磁場シールド技術で従来用いていた大規模で高価な冷
却システムが不要となり、より簡便な冷却システムで代
替可能となった。
以下、本発明の第１の実施例を第１図により説明す
る。第１図において、１は電子装置、２はこの電子装置
に含まれる電子回路部、12は該電子回路中の半導体素子
部、13はBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物を超電導材料としたジョ
セフソン素子部、100は電子装置２に含まれる磁気装
置、３は電子装置を収納した容器の内面を覆って隙間な
く形成されたBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物の膜である。該超電
導薄膜は電子ビーム蒸着、高周波スパッタリング法また
は分子線エピタキシー法によって形成されている。４は
電子装置１を収納した容器、５は該電子装置の冷却媒体
であるところの液体窒素、６は信号リード線、７はハー
メチックシール、８は入出力コネクター、９は冷凍機の
寒冷面、10は膨張機、11は冷凍機の駆動部である。
る。第１図において、１は電子装置、２はこの電子装置
に含まれる電子回路部、12は該電子回路中の半導体素子
部、13はBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物を超電導材料としたジョ
セフソン素子部、100は電子装置２に含まれる磁気装
置、３は電子装置を収納した容器の内面を覆って隙間な
く形成されたBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物の膜である。該超電
導薄膜は電子ビーム蒸着、高周波スパッタリング法また
は分子線エピタキシー法によって形成されている。４は
電子装置１を収納した容器、５は該電子装置の冷却媒体
であるところの液体窒素、６は信号リード線、７はハー
メチックシール、８は入出力コネクター、９は冷凍機の
寒冷面、10は膨張機、11は冷凍機の駆動部である。
本実施例において容器内面を被覆したBa−Ｙ−Cu−Ｏ
化合物材料は第４図に実験結果を示すように、77K以上
の高温で超電導を示す。従って該化合物は液体窒素５を
容器４内に入れて、その気化ガスを膨張機10で再液化す
ることにした簡便な冷却システムによって、容易に超電
導状態を実現できる。そして該冷却系によって約77Kに
冷却され超電導を示すことになった上記Ba−Ｙ−Cu−Ｏ
化合物膜３は、外部磁場が容器内へ侵入するのを阻止す
る効果をもつ。本実施例の電子装置は磁気装置100、Ba
−Ｙ−Cu−Ｏ化合物によるジョセフソン素子13といった
磁場に弱い回路を含んでおり、これらの回路に対する磁
場シールドがほぼ完全に前記手段によって実現できた。
化合物材料は第４図に実験結果を示すように、77K以上
の高温で超電導を示す。従って該化合物は液体窒素５を
容器４内に入れて、その気化ガスを膨張機10で再液化す
ることにした簡便な冷却システムによって、容易に超電
導状態を実現できる。そして該冷却系によって約77Kに
冷却され超電導を示すことになった上記Ba−Ｙ−Cu−Ｏ
化合物膜３は、外部磁場が容器内へ侵入するのを阻止す
る効果をもつ。本実施例の電子装置は磁気装置100、Ba
−Ｙ−Cu−Ｏ化合物によるジョセフソン素子13といった
磁場に弱い回路を含んでおり、これらの回路に対する磁
場シールドがほぼ完全に前記手段によって実現できた。
第２の実施例を第２図により説明する。第２図におい
て、21は容器金属部、22は容器断熱部である。第２の実
施例が第１の実施例と異なるところは、電子装置１とBa
−Ｙ−Cu−Ｏ化合物膜３の冷却を寒冷面９によってのみ
行なっている点にある。該装置１と該化合物膜３は容器
金属部21を介して寒冷面９との熱接触によって液体窒素
温度（77K）近傍の温度に冷却される。これにより、装
置内のジョセフソン素子13が動作し、膜３も超電導状態
を実現し外部磁場の遮蔽効果を示すことができた。膜３
はほぼ隙間なく容器21と22の内面を被覆しているので、
ほぼ完全に外部磁場の影響を除去出来た。
て、21は容器金属部、22は容器断熱部である。第２の実
施例が第１の実施例と異なるところは、電子装置１とBa
−Ｙ−Cu−Ｏ化合物膜３の冷却を寒冷面９によってのみ
行なっている点にある。該装置１と該化合物膜３は容器
金属部21を介して寒冷面９との熱接触によって液体窒素
温度（77K）近傍の温度に冷却される。これにより、装
置内のジョセフソン素子13が動作し、膜３も超電導状態
を実現し外部磁場の遮蔽効果を示すことができた。膜３
はほぼ隙間なく容器21と22の内面を被覆しているので、
ほぼ完全に外部磁場の影響を除去出来た。
第３の実施例を第３図により説明する。第３図におい
て30は集積回路チップ、31はパッケージの下部、32はパ
ッケージ上部、33はPb−Sn半田であり、34がIn層であ
る。チップはPb−Sh半田とIn層によってパッケージ下部
に熱的に接触されている。本実施例ではパッケージの内
面が隙間なくBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物膜で被覆されてい
る。今回新たに得た実験結果（図４参照）から、この膜
は液体窒素温度程度の冷却によって超電導状態を示すこ
とが明らかである。従って、該化合物膜で裏面を被覆し
た本発明のパッケージは液体窒素温度近くへの冷却によ
って充分に磁場シールド効果を発揮して、その内部にあ
る集積回路チップへの外部磁場の影響をほぼなくすこと
ができる。
て30は集積回路チップ、31はパッケージの下部、32はパ
ッケージ上部、33はPb−Sn半田であり、34がIn層であ
る。チップはPb−Sh半田とIn層によってパッケージ下部
に熱的に接触されている。本実施例ではパッケージの内
面が隙間なくBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物膜で被覆されてい
る。今回新たに得た実験結果（図４参照）から、この膜
は液体窒素温度程度の冷却によって超電導状態を示すこ
とが明らかである。従って、該化合物膜で裏面を被覆し
た本発明のパッケージは液体窒素温度近くへの冷却によ
って充分に磁場シールド効果を発揮して、その内部にあ
る集積回路チップへの外部磁場の影響をほぼなくすこと
ができる。
上記の実施例では電子装置容器の内面及び集積回路チ
ップのパッケージの内面（裏面）を被覆する高温超電導
材料としてBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物膜を用いる場合のみに
ついて述べたが、本発明は上記超電導材料に銅，酸素、
及びアルカリ土類と希土類元素の中の二種の元素よりな
る４元化合物の中の高温超電導材料を用いても実現可能
であることは勿論である。
ップのパッケージの内面（裏面）を被覆する高温超電導
材料としてBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物膜を用いる場合のみに
ついて述べたが、本発明は上記超電導材料に銅，酸素、
及びアルカリ土類と希土類元素の中の二種の元素よりな
る４元化合物の中の高温超電導材料を用いても実現可能
であることは勿論である。
また、上記の実施例では、高温超電導材料を容器の内
面に形成したか、容器の外面に形成してもよい。ただ
し、容器の内面に形成すれば、容器を操作した場合に上
記化合物膜を傷つけることがない。
面に形成したか、容器の外面に形成してもよい。ただ
し、容器の内面に形成すれば、容器を操作した場合に上
記化合物膜を傷つけることがない。
本発明によれば、電子装置容器の表面の被覆膜、ある
いは集積回路チップのパッケージ表面の被覆膜に、液体
窒素温度（77K）以上の高温で超電導を示すところの
銅，酸素、及びアルカリ土類と希土類元素の二種の元素
よりなる４元化合物材料を用いたので、従来よりも簡便
な冷却システムによってほぼ完全に外部磁場を遮蔽でき
るとの効果がある。また本発明によれば、何らの鋳造も
することなく、簡便に、任意の形状の容器に上記磁場シ
ールド効果を持たせることができた。
いは集積回路チップのパッケージ表面の被覆膜に、液体
窒素温度（77K）以上の高温で超電導を示すところの
銅，酸素、及びアルカリ土類と希土類元素の二種の元素
よりなる４元化合物材料を用いたので、従来よりも簡便
な冷却システムによってほぼ完全に外部磁場を遮蔽でき
るとの効果がある。また本発明によれば、何らの鋳造も
することなく、簡便に、任意の形状の容器に上記磁場シ
ールド効果を持たせることができた。
第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図は本発
明の第２の実施例を示す図、第３図は本発明の第３の実
施例を示す図である。第４図は高温超電導材料の代表例
であるところのBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物について求めた抵
抗率の温度特性を示す図である。 １……電子装置、２……電子回路、３……高温超電導化
合物膜、４……容器、５……液体窒素、６……信号リー
ド線、７……ハーメチックシール、８……入出力コネク
ター、９……寒冷面、10……膨張機、11……冷凍機駆動
部、12……半導体素子、13……ジョセフソン素子、100
……磁気装置。
明の第２の実施例を示す図、第３図は本発明の第３の実
施例を示す図である。第４図は高温超電導材料の代表例
であるところのBa−Ｙ−Cu−Ｏ化合物について求めた抵
抗率の温度特性を示す図である。 １……電子装置、２……電子回路、３……高温超電導化
合物膜、４……容器、５……液体窒素、６……信号リー
ド線、７……ハーメチックシール、８……入出力コネク
ター、９……寒冷面、10……膨張機、11……冷凍機駆動
部、12……半導体素子、13……ジョセフソン素子、100
……磁気装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 恭雄 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 佐保 典英 土浦市神立町502番地 株式会社日立製 作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−245970（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】電子装置と、上記電子装置を収納した容器
と、上記容器の内面に被覆された液体窒素温度異常の温
度で超電導を示す化合物膜と、上記容器外面の一部に接
触して配置された上記化合物膜を冷却する寒冷面とを備
えたことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62084742A JP2624673B2 (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | 電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62084742A JP2624673B2 (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | 電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250875A JPS63250875A (ja) | 1988-10-18 |
| JP2624673B2 true JP2624673B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=13839144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62084742A Expired - Lifetime JP2624673B2 (ja) | 1987-04-08 | 1987-04-08 | 電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624673B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2583234B2 (ja) * | 1987-05-11 | 1997-02-19 | 古河電気工業株式会社 | 磁気シ−ルド装置 |
| JPS63280470A (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 磁気シ−ルド材 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63245970A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 磁気シ−ルドケ−ス |
-
1987
- 1987-04-08 JP JP62084742A patent/JP2624673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63250875A (ja) | 1988-10-18 |
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