JPH01126225A - 電子回路用配線材 - Google Patents
電子回路用配線材Info
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- JPH01126225A JPH01126225A JP62282135A JP28213587A JPH01126225A JP H01126225 A JPH01126225 A JP H01126225A JP 62282135 A JP62282135 A JP 62282135A JP 28213587 A JP28213587 A JP 28213587A JP H01126225 A JPH01126225 A JP H01126225A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［技術分野］
本発明は、超電導性酸化物からなる電子回路用は配線材
に関する。 Ｃ従来技術］ 従来の電子回路や印刷配線板において、単層配線多層配
線いずれにおいても、配線材料としては、銅、金、ニッ
ケル、アルミニウムなどが用いられていた。・これらは
電気的には良導体であるが、ＬＳＩや超ＬＳＩで見られ
るような高密度化や多層化あるいは立体化が進むにつれ
て問題点があられれてきている。これらは有限な電気抵
抗の値によって生じるところの ｌ）信号伝播の遅れや波形のひずみ、 ２）ジュール熱の発生と蓄積、 などである。 ［目 的］ 本発明はこのような事情に鑑み、電子回路の高密度化、
立体化に対応できる配線材を提供することを目的とする
ものである。 ［構 成］ 前述の電子回路における問題点は一つには配線に用いる
材料の電気伝導度を高めることにより達成できる。ジュ
ール熱の発生や信号の遅れの割合は伝導度の増加と共に
減少するからであリ、特に配線材料が超伝導性を有する
場合には、これら効果を格段に裔めることかできる。 そしてこの効果はＬＳＩや超ＬＳＩのように集積化の進
む場合、立体配線を必要とするような場合に特に顕著な
効果をあられすものである。 以下実施例によって本発明を説明する。超電導体Ｒ，Ｘ
、Ｚ、Ｄ、Ａ、において、Ｒのランタノイド族元素とし
てはＹが、Ｕａ族元索ＸとしてはＢａ５Ｓｒ％Ｃａが好
ましく、遷移金属ＺとしてはＣｕ ｓ Ｖｌ ａ族元素
としては０が好ましい。 ＲがＹ、ＸがＢａ、ＺがＣｕ５Ｄが０であるような超電
導体（以下ＹＢＣＯと略称する）は次のようにして作る
ことができる。原料としてＹ２Ｏ３、Ｃｕ０％ＢａＣＯ
３の微粉末（粒径１０μ畑以下）を重量比２．７３．７
．７１．９．５８で良く混合し、約９５０℃の炉中、空
気雰囲気下で１０時間にわたり仮焼した。室温に徐冷し
た後、粒径約３０μ謹以下の微粒末に粉砕した後、充分
に混合をおこなった。 諸用途のために所望の形状とするためには、この微粉末
を任意の金型でもって約３０ｋｇｒ相当の圧力で加圧成
形をおこなった後、上記と同じ雰囲気・温度・時間でも
って焼成をおこなう。 これらプロセス等に関する初期の断片的記述は、以下の
文献にも見られる。 ■ Ｃ６旧ｃｈｅｌ ａｎｄ Ｂ、Ｒａｂｅａｕ、Ｒｅ
ｖ、Ｃｈ１ｍｌｅ旧ｎｅｒａｌ ２１，４０７（１９８
４）、■ Ｊ、Ｇ、Ｂｅｒｄｎｏｒｚ ａｎｄ Ｋ、Ａ
、Ｍｔｆｌｌｅｒ、Ｚ、Ｐｈｙｓ。 Ｂ ｆｔ４．１８９（１９８６）、 ■ Ｍ、ＫＪｕ、Ｊ、Ｒ，Ａｓｈｂｕｒｎ、Ｃ，Ｊ、Ｔ
ｏｒｎｇ、Ｐ、１１．ＩＩｏｒ。 Ｒ，Ｌ、Ｍｅｎｇ、Ｌ、Ｇａｏ、Ｚ、Ｊ、ｌＩｕａｎｇ
、Ｙ、Ｑ、Ｗａｎｇ ａｎｄＣ，Ｗ、Ｃｈｕ、Ｐｈｙｓ
、Ｒｅｖ、Ｌｅｔｔ、 ５８．９０８（１９８７）、別
の製法としては該化合物を仮焼前あるいは仮焼後の状態
にある粉末についてアルコールや水溶性ポリマーなどの
いわゆるバインダー中に分散させ、任意の形状に成型後
、前述のような条件で焼成することによっても得られる
。 またの方法としては例えばスクリーン印刷法などの湿式
法、スパッタリング法、分子線エピタキシャル法、プラ
ズマ溶射法などによることもできる。これらの方法にお
いては基板の種類・性状を選択することによって、いわ
ゆるエピタキシー効果により、生成物の性能を高めるこ
とも可能になる。また生成物は上述の焼成条件のもと、
さらに熱処理をほどこすことによって特性を改善できる
。 以上は超電導体が化合物（ＹＳＢａ、ＣｕｑＯ）である
場合を述べたが、超伝導体のＴｃなど諸特性を改善する
ことを目的として、他種の元素を付加する場合がある。 Ｙで代表されるＲとしては５ｃＳＬａなどのランタン族
の元素、Ｂａで代表されるＸとしてはＳ「、Ｃａなど■
族の元素、ＺとしてはＣｕの他遷移金属元素、Ｄは０の
他■族カルコゲン元素、ＡとしてはＢ。 Ｃ，Ｎ１Ｆの元素を各々のグループを単数あるいは複数
の元素を任意の量だけ付加するものである。これらは原
料物質の段階で混合されても良いし、焼成中あるいは焼
成後、拡散や打込みなどの方法によっても達成される。 以上のようにして作製された超電導性酸化物は薄膜ある
いは層状のバルクなどの形状でもって配線材として応用
することができる。−膜内には２次元配線（第１図）も
考えられるのは勿論であるが、この場合の効果が顕著に
なるのはさきに述べたように２層あるいはそれ以上にわ
たる立体配線の場合であるから以下ではこれについて説
明を続ける。 立体配線の概念的に第２図に示し、詳細な断面図を第３
図に例示する。基板としてのガラス中セラミックや５ｒ
Ｔｉ０３などの上にスパッタリング法や蒸着法によりＹ
ＢａＣｕＯ化合物により導体部を形成し、絶縁部と積層
すると共にスルーホール接続部により立体配線を実現す
るものである。 ここで従来のプロセスからして、層内あるいは相隣る層
間の配線については特に問題なく通常の配線パターン形
成の手順により行うことができるが、スルーホール結線
部については特に配慮が必要となるので次に述べる。 基板ＳｒＴｉＯ３の場合を例にとると ＹＢＣＯ化合物膜その上に窒化シリコン膜を各々 ２μ
ｌ厚に堆積させ、リフトオフを目的とするアルミ膜１μ
−厚をマスク蒸着による所定のパターンとして形成、さ
らにその上にＹＢＣＯ膜第２層を厚さ ２μ−に堆積さ
せる（第４図ａ）。さらに２μｌ厚の窒化シリコン膜を
この上に堆積させた後、ドライエツチングのためのレジ
ストパターンを形成する（第４図ｂ）。この時レジスト
パターンの幅は第−層導体除去部の上に位置し、その除
去部の幅よりも充分に狭いものとする。したがってドラ
イエツチングによるエッチ孔はＹＢＣＯＭ第１層に達し
てもＹＢＣＯ膜第２層との間には絶縁層を残存させるこ
とができる（第４図Ｃ）。引続きレジスト除去を行った
後、ＹＢＣＯ膜第３層番堆積させる。 この結果形成されたスルーホールによって第１層と第３
層が接続される（第４図ｄ）。 以上の手順で作製した回路について第１層と第３層の間
の回流抵抗値を測定したところ、室温においては８．４
Ｘ １０°雷 （Ω・ｌ）であった。 また回路と接した銅ブロックの熱伝導により液体窒素温
度に冷却した時、抵抗値は零を示した。 ただしこの抵抗値はドラエッチ法によった場合について
得られた。 、別のプロセスとしてウェット・エッチ法によった場合
には抵抗値は室温において約２桁高い値を示し、液体窒
素温度に至るまで半導体的に抵抗値は増加して超電導状
態とはならず、所期の配線材としては不適当であった。
に関する。 Ｃ従来技術］ 従来の電子回路や印刷配線板において、単層配線多層配
線いずれにおいても、配線材料としては、銅、金、ニッ
ケル、アルミニウムなどが用いられていた。・これらは
電気的には良導体であるが、ＬＳＩや超ＬＳＩで見られ
るような高密度化や多層化あるいは立体化が進むにつれ
て問題点があられれてきている。これらは有限な電気抵
抗の値によって生じるところの ｌ）信号伝播の遅れや波形のひずみ、 ２）ジュール熱の発生と蓄積、 などである。 ［目 的］ 本発明はこのような事情に鑑み、電子回路の高密度化、
立体化に対応できる配線材を提供することを目的とする
ものである。 ［構 成］ 前述の電子回路における問題点は一つには配線に用いる
材料の電気伝導度を高めることにより達成できる。ジュ
ール熱の発生や信号の遅れの割合は伝導度の増加と共に
減少するからであリ、特に配線材料が超伝導性を有する
場合には、これら効果を格段に裔めることかできる。 そしてこの効果はＬＳＩや超ＬＳＩのように集積化の進
む場合、立体配線を必要とするような場合に特に顕著な
効果をあられすものである。 以下実施例によって本発明を説明する。超電導体Ｒ，Ｘ
、Ｚ、Ｄ、Ａ、において、Ｒのランタノイド族元素とし
てはＹが、Ｕａ族元索ＸとしてはＢａ５Ｓｒ％Ｃａが好
ましく、遷移金属ＺとしてはＣｕ ｓ Ｖｌ ａ族元素
としては０が好ましい。 ＲがＹ、ＸがＢａ、ＺがＣｕ５Ｄが０であるような超電
導体（以下ＹＢＣＯと略称する）は次のようにして作る
ことができる。原料としてＹ２Ｏ３、Ｃｕ０％ＢａＣＯ
３の微粉末（粒径１０μ畑以下）を重量比２．７３．７
．７１．９．５８で良く混合し、約９５０℃の炉中、空
気雰囲気下で１０時間にわたり仮焼した。室温に徐冷し
た後、粒径約３０μ謹以下の微粒末に粉砕した後、充分
に混合をおこなった。 諸用途のために所望の形状とするためには、この微粉末
を任意の金型でもって約３０ｋｇｒ相当の圧力で加圧成
形をおこなった後、上記と同じ雰囲気・温度・時間でも
って焼成をおこなう。 これらプロセス等に関する初期の断片的記述は、以下の
文献にも見られる。 ■ Ｃ６旧ｃｈｅｌ ａｎｄ Ｂ、Ｒａｂｅａｕ、Ｒｅ
ｖ、Ｃｈ１ｍｌｅ旧ｎｅｒａｌ ２１，４０７（１９８
４）、■ Ｊ、Ｇ、Ｂｅｒｄｎｏｒｚ ａｎｄ Ｋ、Ａ
、Ｍｔｆｌｌｅｒ、Ｚ、Ｐｈｙｓ。 Ｂ ｆｔ４．１８９（１９８６）、 ■ Ｍ、ＫＪｕ、Ｊ、Ｒ，Ａｓｈｂｕｒｎ、Ｃ，Ｊ、Ｔ
ｏｒｎｇ、Ｐ、１１．ＩＩｏｒ。 Ｒ，Ｌ、Ｍｅｎｇ、Ｌ、Ｇａｏ、Ｚ、Ｊ、ｌＩｕａｎｇ
、Ｙ、Ｑ、Ｗａｎｇ ａｎｄＣ，Ｗ、Ｃｈｕ、Ｐｈｙｓ
、Ｒｅｖ、Ｌｅｔｔ、 ５８．９０８（１９８７）、別
の製法としては該化合物を仮焼前あるいは仮焼後の状態
にある粉末についてアルコールや水溶性ポリマーなどの
いわゆるバインダー中に分散させ、任意の形状に成型後
、前述のような条件で焼成することによっても得られる
。 またの方法としては例えばスクリーン印刷法などの湿式
法、スパッタリング法、分子線エピタキシャル法、プラ
ズマ溶射法などによることもできる。これらの方法にお
いては基板の種類・性状を選択することによって、いわ
ゆるエピタキシー効果により、生成物の性能を高めるこ
とも可能になる。また生成物は上述の焼成条件のもと、
さらに熱処理をほどこすことによって特性を改善できる
。 以上は超電導体が化合物（ＹＳＢａ、ＣｕｑＯ）である
場合を述べたが、超伝導体のＴｃなど諸特性を改善する
ことを目的として、他種の元素を付加する場合がある。 Ｙで代表されるＲとしては５ｃＳＬａなどのランタン族
の元素、Ｂａで代表されるＸとしてはＳ「、Ｃａなど■
族の元素、ＺとしてはＣｕの他遷移金属元素、Ｄは０の
他■族カルコゲン元素、ＡとしてはＢ。 Ｃ，Ｎ１Ｆの元素を各々のグループを単数あるいは複数
の元素を任意の量だけ付加するものである。これらは原
料物質の段階で混合されても良いし、焼成中あるいは焼
成後、拡散や打込みなどの方法によっても達成される。 以上のようにして作製された超電導性酸化物は薄膜ある
いは層状のバルクなどの形状でもって配線材として応用
することができる。−膜内には２次元配線（第１図）も
考えられるのは勿論であるが、この場合の効果が顕著に
なるのはさきに述べたように２層あるいはそれ以上にわ
たる立体配線の場合であるから以下ではこれについて説
明を続ける。 立体配線の概念的に第２図に示し、詳細な断面図を第３
図に例示する。基板としてのガラス中セラミックや５ｒ
Ｔｉ０３などの上にスパッタリング法や蒸着法によりＹ
ＢａＣｕＯ化合物により導体部を形成し、絶縁部と積層
すると共にスルーホール接続部により立体配線を実現す
るものである。 ここで従来のプロセスからして、層内あるいは相隣る層
間の配線については特に問題なく通常の配線パターン形
成の手順により行うことができるが、スルーホール結線
部については特に配慮が必要となるので次に述べる。 基板ＳｒＴｉＯ３の場合を例にとると ＹＢＣＯ化合物膜その上に窒化シリコン膜を各々 ２μ
ｌ厚に堆積させ、リフトオフを目的とするアルミ膜１μ
−厚をマスク蒸着による所定のパターンとして形成、さ
らにその上にＹＢＣＯ膜第２層を厚さ ２μ−に堆積さ
せる（第４図ａ）。さらに２μｌ厚の窒化シリコン膜を
この上に堆積させた後、ドライエツチングのためのレジ
ストパターンを形成する（第４図ｂ）。この時レジスト
パターンの幅は第−層導体除去部の上に位置し、その除
去部の幅よりも充分に狭いものとする。したがってドラ
イエツチングによるエッチ孔はＹＢＣＯＭ第１層に達し
てもＹＢＣＯ膜第２層との間には絶縁層を残存させるこ
とができる（第４図Ｃ）。引続きレジスト除去を行った
後、ＹＢＣＯ膜第３層番堆積させる。 この結果形成されたスルーホールによって第１層と第３
層が接続される（第４図ｄ）。 以上の手順で作製した回路について第１層と第３層の間
の回流抵抗値を測定したところ、室温においては８．４
Ｘ １０°雷 （Ω・ｌ）であった。 また回路と接した銅ブロックの熱伝導により液体窒素温
度に冷却した時、抵抗値は零を示した。 ただしこの抵抗値はドラエッチ法によった場合について
得られた。 、別のプロセスとしてウェット・エッチ法によった場合
には抵抗値は室温において約２桁高い値を示し、液体窒
素温度に至るまで半導体的に抵抗値は増加して超電導状
態とはならず、所期の配線材としては不適当であった。
ここに述べた手法を繰返すことによって多数の層数の配
線を実現すると共に、任意の層の間の結線をスルーホー
ルを通しておこなうことが可能になる。 特にこの回路を液体窒素温度で動作させる時には超電導
性によって比較的長い配線のひきまわしのある場合にも
直流的にＲ−０となり、極めて短い時定数の回路が実現
できる。時定数に加えてジュール熱の点からも立体回路
に対応できる配線材料が提供できる。
線を実現すると共に、任意の層の間の結線をスルーホー
ルを通しておこなうことが可能になる。 特にこの回路を液体窒素温度で動作させる時には超電導
性によって比較的長い配線のひきまわしのある場合にも
直流的にＲ−０となり、極めて短い時定数の回路が実現
できる。時定数に加えてジュール熱の点からも立体回路
に対応できる配線材料が提供できる。
第１図は２次元配線図、第２図は立体（３次元）配線図
、第３図は立体配線詳細図、第４図はスルーホール結線
部の形成法を説明する図。 ｌ・・・基板材料、２・・・スルーホール接続部、３・
・・導体材料、４・・・絶縁部、５・・・保護膜、６・
・・接続端子、１１・・・基板、１２・・・導体第１層
、１３・・・絶縁層、１４・・・導体第２層、１５・・
・アルミパターン、１Ｂ・・・レジスト、１７・・・エ
ッチ孔、１８・・・導体第３層。
、第３図は立体配線詳細図、第４図はスルーホール結線
部の形成法を説明する図。 ｌ・・・基板材料、２・・・スルーホール接続部、３・
・・導体材料、４・・・絶縁部、５・・・保護膜、６・
・・接続端子、１１・・・基板、１２・・・導体第１層
、１３・・・絶縁層、１４・・・導体第２層、１５・・
・アルミパターン、１Ｂ・・・レジスト、１７・・・エ
ッチ孔、１８・・・導体第３層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 下記式で表わされる超電導性酸化物からなる電子回路
用配線材。 Ｒ＿ｒＸ＿ｘＺ＿ｚＤ＿δＡ＿α （ただし、式中ＲはＳｃ、Ｙ、Ｌａ及びランタノイド族
の少なくとも１種の元素、ｘは周期律表IIａ族の少なく
とも１種の元素、ｚは遷移金属元素の少なくとも１種、
ＤはVIａ族の少なくとも１種の元素、ＡはＢ、Ｃ、Ｎ、
Ｆの元素のうちの少なくとも１種であって、ｒは約１．
０、ｘは１．４〜２．１、ｚは２．４〜３．２、９．０
＞δ＞５．０、０．５＞α≧０．０である）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282135A JPH01126225A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 電子回路用配線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282135A JPH01126225A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 電子回路用配線材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126225A true JPH01126225A (ja) | 1989-05-18 |
Family
ID=17648567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62282135A Pending JPH01126225A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 電子回路用配線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01126225A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002058711A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-02-26 | Kimiko Kakimoto | 介護用具及びその使用方法 |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP62282135A patent/JPH01126225A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002058711A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-02-26 | Kimiko Kakimoto | 介護用具及びその使用方法 |
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