JPH04355979A - 超伝導素子搭載用回路基板及びその製造方法 - Google Patents
超伝導素子搭載用回路基板及びその製造方法Info
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- JPH04355979A JPH04355979A JP3036739A JP3673991A JPH04355979A JP H04355979 A JPH04355979 A JP H04355979A JP 3036739 A JP3036739 A JP 3036739A JP 3673991 A JP3673991 A JP 3673991A JP H04355979 A JPH04355979 A JP H04355979A
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Landscapes
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はジョセフソン接合素子等
の超伝導素子を搭載する超伝導素子搭載用回路基板及び
その製造方法に関する。
の超伝導素子を搭載する超伝導素子搭載用回路基板及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジョセフソン接合素子はきわめて高速で
動作する超伝導素子として知られているが、本出願人は
先にこのジョセフソン素子を実際に搭載して使用する集
積回路装置の構成例について示した（特開平２−１２３
７７４号公報）。この超伝導素子搭載装置は図３に示す
ようなデュワー瓶構造を有するクライオスタット１０内
に超伝導素子１２を搭載する回路基板１４をセットし、
この回路基板１４と外部回路とをフィルムケーブル１６
によって接続する構成を有するものである。超伝導素子
１２は液体ヘリウムに浸漬されて極低温に維持される。 クライオスタット１０は断熱性を高めるため外壁を真空
の断熱筺体１８で形成するが、外部との断熱性を維持す
るため０．１ｍｍ 程度のきわめて薄厚のフィルムケー
ブル１６を用いてクライオスタット１０の内外を接続し
ている。薄厚のフィルムケーブル１６を用いるのはこの
ようにクライオスタット１０の断熱性を保持するためと
、超伝導素子１２にできるだけ接近させて外部回路を接
続することによって信号の伝播時間を短縮し、超伝導素
子の高速性を十分に発揮するようにするためである。
動作する超伝導素子として知られているが、本出願人は
先にこのジョセフソン素子を実際に搭載して使用する集
積回路装置の構成例について示した（特開平２−１２３
７７４号公報）。この超伝導素子搭載装置は図３に示す
ようなデュワー瓶構造を有するクライオスタット１０内
に超伝導素子１２を搭載する回路基板１４をセットし、
この回路基板１４と外部回路とをフィルムケーブル１６
によって接続する構成を有するものである。超伝導素子
１２は液体ヘリウムに浸漬されて極低温に維持される。 クライオスタット１０は断熱性を高めるため外壁を真空
の断熱筺体１８で形成するが、外部との断熱性を維持す
るため０．１ｍｍ 程度のきわめて薄厚のフィルムケー
ブル１６を用いてクライオスタット１０の内外を接続し
ている。薄厚のフィルムケーブル１６を用いるのはこの
ようにクライオスタット１０の断熱性を保持するためと
、超伝導素子１２にできるだけ接近させて外部回路を接
続することによって信号の伝播時間を短縮し、超伝導素
子の高速性を十分に発揮するようにするためである。
【０００３】上記のように超伝導素子搭載装置ではクラ
イオスタット１０の外壁を貫通して設置したフィルムケ
ーブル１６によって信号の受け渡しを行うが、このフィ
ルムケーブル１６はポリイミド等の電気的絶縁性を有す
る絶縁フィルムに薄膜導体で信号線を形成したもので、
信号線と絶縁フィルムとの配置によりストリップライン
構造あるいはコプレーナ構造などの高速信号の伝播に好
適な構成とすることができる。また、フィルムケーブル
に接地層を形成し絶縁フィルムの厚さを適当に設定する
ことによってたとえば５０Ω等の特定の特性インピーダ
ンスの値を設定することができる。
イオスタット１０の外壁を貫通して設置したフィルムケ
ーブル１６によって信号の受け渡しを行うが、このフィ
ルムケーブル１６はポリイミド等の電気的絶縁性を有す
る絶縁フィルムに薄膜導体で信号線を形成したもので、
信号線と絶縁フィルムとの配置によりストリップライン
構造あるいはコプレーナ構造などの高速信号の伝播に好
適な構成とすることができる。また、フィルムケーブル
に接地層を形成し絶縁フィルムの厚さを適当に設定する
ことによってたとえば５０Ω等の特定の特性インピーダ
ンスの値を設定することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の超
伝導素子搭載装置ではフィルムケーブルを用いて超伝導
素子と外部回路とを接続することによって信号の高速伝
播を可能にしているが、高速信号を取り扱う場合は接続
端で信号反射が顕著にあらわれるから、これを防止する
目的で特性インピーダンスをマッチングさせるための終
端抵抗を接続端に設置することが行われる。一般の電気
回路では素子に接近させて終端抵抗を配置するのがふつ
うであるが、超伝導素子を搭載する装置では、超伝導素
子を有効に作動させるため常時極低温に超伝導素子を保
持しなければならない。したがって、超伝導素子搭載装
置で終端抵抗を配置する場合には抵抗部分での発熱を考
慮して適当な位置に終端抵抗を配置する必要がある。
伝導素子搭載装置ではフィルムケーブルを用いて超伝導
素子と外部回路とを接続することによって信号の高速伝
播を可能にしているが、高速信号を取り扱う場合は接続
端で信号反射が顕著にあらわれるから、これを防止する
目的で特性インピーダンスをマッチングさせるための終
端抵抗を接続端に設置することが行われる。一般の電気
回路では素子に接近させて終端抵抗を配置するのがふつ
うであるが、超伝導素子を搭載する装置では、超伝導素
子を有効に作動させるため常時極低温に超伝導素子を保
持しなければならない。したがって、超伝導素子搭載装
置で終端抵抗を配置する場合には抵抗部分での発熱を考
慮して適当な位置に終端抵抗を配置する必要がある。
【０００５】本発明は上記の超伝導素子へ接続端に設け
る終端抵抗の配置に関するものであり、終端抵抗を回路
基板の適当位置に設けることによって終端抵抗での発熱
等の影響を回避して超伝導素子の好適な動作を可能にす
る回路基板を提供することを目的とするものである。
る終端抵抗の配置に関するものであり、終端抵抗を回路
基板の適当位置に設けることによって終端抵抗での発熱
等の影響を回避して超伝導素子の好適な動作を可能にす
る回路基板を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、超伝導素子を搭
載する回路基板の表面に露出させてマッチング用の終端
抵抗を設けたことを特徴とする。とくに、回路基板の超
伝導素子を搭載する面と反対側の面上にマッチング用の
終端抵抗を露出させて設けた場合が効果的である。また
、超伝導素子搭載用回路基板の製造方法において、超伝
導素子を搭載する回路基板の表面に所定の抵抗値を有す
る抵抗ペーストを印刷し、回路基板と同時焼成によって
回路基板の表面に終端抵抗を形成することを特徴とする
。
するため次の構成を備える。すなわち、超伝導素子を搭
載する回路基板の表面に露出させてマッチング用の終端
抵抗を設けたことを特徴とする。とくに、回路基板の超
伝導素子を搭載する面と反対側の面上にマッチング用の
終端抵抗を露出させて設けた場合が効果的である。また
、超伝導素子搭載用回路基板の製造方法において、超伝
導素子を搭載する回路基板の表面に所定の抵抗値を有す
る抵抗ペーストを印刷し、回路基板と同時焼成によって
回路基板の表面に終端抵抗を形成することを特徴とする
。
【０００７】
【作用】終端抵抗を超伝導素子に近接させて設置するこ
とにより高速信号の取り扱いに好適である。また、終端
抵抗を超伝導素子搭載面と反対側の回路基板面上に設け
ることにより、終端抵抗で発生する熱による超伝導素子
への影響を回避して超伝導素子の確実な作動を可能にす
る。また、終端抵抗は回路基板の焼成と同時に形成でき
製造が容易である。
とにより高速信号の取り扱いに好適である。また、終端
抵抗を超伝導素子搭載面と反対側の回路基板面上に設け
ることにより、終端抵抗で発生する熱による超伝導素子
への影響を回避して超伝導素子の確実な作動を可能にす
る。また、終端抵抗は回路基板の焼成と同時に形成でき
製造が容易である。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る超伝導素子
搭載用回路基板を設置した超伝導素子搭載装置の一例を
示す説明図である。回路基板１４には超伝導素子１２を
搭載するための凹部が設けられ、この凹部内に超伝導素
子１２が搭載される。実施例では４つの超伝導素子１２
を回路基板１４に搭載している。回路基板１４と外部回
路とは前述したようにフィルムケーブル１６によって接
続される。実施例の回路基板１４は対向する２つの側縁
にフィルムケーブル１６と接続する接続端子が設けられ
、各側縁からそれぞれフィルムケーブル１６がクライオ
スタット１０の側壁を貫通して外部に引き出されている
。フィルムケーブル１６には所要の信号線１６ａが形成
されている。２０は外部回路を形成した配線基板である
。配線基板２０には同軸接続端子２２が設けられ、同軸
接続端子２２とフィルムケーブル１６の接続端子間は信
号線によって接続されている。
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る超伝導素子
搭載用回路基板を設置した超伝導素子搭載装置の一例を
示す説明図である。回路基板１４には超伝導素子１２を
搭載するための凹部が設けられ、この凹部内に超伝導素
子１２が搭載される。実施例では４つの超伝導素子１２
を回路基板１４に搭載している。回路基板１４と外部回
路とは前述したようにフィルムケーブル１６によって接
続される。実施例の回路基板１４は対向する２つの側縁
にフィルムケーブル１６と接続する接続端子が設けられ
、各側縁からそれぞれフィルムケーブル１６がクライオ
スタット１０の側壁を貫通して外部に引き出されている
。フィルムケーブル１６には所要の信号線１６ａが形成
されている。２０は外部回路を形成した配線基板である
。配線基板２０には同軸接続端子２２が設けられ、同軸
接続端子２２とフィルムケーブル１６の接続端子間は信
号線によって接続されている。
【０００９】回路基板１４には超伝導素子１２と接続す
るための所要の導体パターンが形成され、超伝導素子１
２とこれら導体パターンとはワイヤボンディングによっ
て接続される。前述したように、これら導体パターンの
超伝導素子１２への入出力端には特性インピーダンスを
マッチングするための終端抵抗を設置する必要があるが
、本実施例の回路基板１４では図２に示すように超伝導
素子１２を搭載する回路基板１４の上面とは反対の回路
基板１４の下面に終端抵抗３０を設置する。終端抵抗３
０と超伝導素子１２との間は回路基板１４に設けたビア
３２を介して接続する。実施例の回路基板はセラミック
基板によって形成したものであるが、上記終端抵抗３０
は一定の抵抗値を有する抵抗体用ペーストを線状に回路
基板１４上に印刷し、回路基板１４の焼成と同時に形成
する。こうして、超伝導素子１２の搭載面とは反対側の
回路基板の表面に終端抵抗３０が露出した回路基板１４
を得ることができる。また、終端抵抗３０を保護するた
めに絶縁体をコートしてもよい。
るための所要の導体パターンが形成され、超伝導素子１
２とこれら導体パターンとはワイヤボンディングによっ
て接続される。前述したように、これら導体パターンの
超伝導素子１２への入出力端には特性インピーダンスを
マッチングするための終端抵抗を設置する必要があるが
、本実施例の回路基板１４では図２に示すように超伝導
素子１２を搭載する回路基板１４の上面とは反対の回路
基板１４の下面に終端抵抗３０を設置する。終端抵抗３
０と超伝導素子１２との間は回路基板１４に設けたビア
３２を介して接続する。実施例の回路基板はセラミック
基板によって形成したものであるが、上記終端抵抗３０
は一定の抵抗値を有する抵抗体用ペーストを線状に回路
基板１４上に印刷し、回路基板１４の焼成と同時に形成
する。こうして、超伝導素子１２の搭載面とは反対側の
回路基板の表面に終端抵抗３０が露出した回路基板１４
を得ることができる。また、終端抵抗３０を保護するた
めに絶縁体をコートしてもよい。
【００１０】上記のようにして得られた回路基板１４は
図３に示すようにクライオスタット１０の底面にセット
され、液体ヘリウム等の寒剤に浸漬されて冷却される。 図３に示すように、超伝導素子１２が効果的に冷却でき
るよう回路基板１４は矩形枠状のサポート２４によって
その周縁部が支持され、回路基板１４には寒剤を通流す
るための貫通孔２６が穿設されている。上記回路基板１
４は終端抵抗３０が回路基板１４の下面に露出して形成
されているから、終端抵抗３０で仮に発熱が発生したと
しても、寒剤による直接的な冷却効果によって超伝導素
子１２への熱の悪影響を回避することができる。また、
上記のように回路基板１４の下面に終端抵抗３０を配置
することによって、回路基板１４を中間に介在している
からさらに超伝導素子１２への熱の影響を抑えることが
できる。また、抵抗パターンは放熱のため面積を大きく
作ることにより冷却に有利となる。ジョセフソン接合素
子の場合には４．４ Ｋという極低温が超伝導素子の作
動には必須の要件になっているから、上記のように回路
基板１４の超伝導素子１２搭載面とは反対側の面に終端
抵抗３０を配置することは、超伝導素子の作動を一層確
実にするうえで重要である。
図３に示すようにクライオスタット１０の底面にセット
され、液体ヘリウム等の寒剤に浸漬されて冷却される。 図３に示すように、超伝導素子１２が効果的に冷却でき
るよう回路基板１４は矩形枠状のサポート２４によって
その周縁部が支持され、回路基板１４には寒剤を通流す
るための貫通孔２６が穿設されている。上記回路基板１
４は終端抵抗３０が回路基板１４の下面に露出して形成
されているから、終端抵抗３０で仮に発熱が発生したと
しても、寒剤による直接的な冷却効果によって超伝導素
子１２への熱の悪影響を回避することができる。また、
上記のように回路基板１４の下面に終端抵抗３０を配置
することによって、回路基板１４を中間に介在している
からさらに超伝導素子１２への熱の影響を抑えることが
できる。また、抵抗パターンは放熱のため面積を大きく
作ることにより冷却に有利となる。ジョセフソン接合素
子の場合には４．４ Ｋという極低温が超伝導素子の作
動には必須の要件になっているから、上記のように回路
基板１４の超伝導素子１２搭載面とは反対側の面に終端
抵抗３０を配置することは、超伝導素子の作動を一層確
実にするうえで重要である。
【００１１】また、上記実施例の場合は、超伝導素子１
２に接近させてビア３２を形成することで、接続端に近
接した位置に終端抵抗を配置するという目的も達成する
ことができ、高速信号の取り扱いに好適であるという効
果もある。以上、本発明について好適な実施例を挙げて
種々説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変
を施し得るのはもちろんのことである。
２に接近させてビア３２を形成することで、接続端に近
接した位置に終端抵抗を配置するという目的も達成する
ことができ、高速信号の取り扱いに好適であるという効
果もある。以上、本発明について好適な実施例を挙げて
種々説明したが、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変
を施し得るのはもちろんのことである。
【００１２】
【発明の効果】本発明に係る超伝導素子搭載用回路基板
によれば、上述したように、終端抵抗で発生する熱によ
る超伝導素子への影響を十分に抑制することができ、こ
れによって超伝導素子のより確実な作動を可能とする。 また、終端抵抗を超伝導素子に接近させて配置すること
ができ高速信号の取り扱いにも好適である。また、回路
基板の焼成と同時に終端抵抗が形成でき製造が容易であ
る等の著効を奏する。
によれば、上述したように、終端抵抗で発生する熱によ
る超伝導素子への影響を十分に抑制することができ、こ
れによって超伝導素子のより確実な作動を可能とする。 また、終端抵抗を超伝導素子に接近させて配置すること
ができ高速信号の取り扱いにも好適である。また、回路
基板の焼成と同時に終端抵抗が形成でき製造が容易であ
る等の著効を奏する。
【図１】超伝導素子と外部回路との接続を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】終端抵抗の配置例を示す説明図である。
【図３】超伝導素子搭載装置を示す説明図である。
１０ クライオスタット
１２ 超伝導素子
１４ 回路基板
１６ フィルムケーブル
１８ 断熱筺体
２０ 配線基板
２２ 同軸接続端子
２４ サポート
２６ 貫通孔
３０ 終端抵抗
３２ ビア
Claims (3)
- 【請求項１】 超伝導素子を搭載する回路基板の表面
に露出させてマッチング用の終端抵抗を設けたことを特
徴とする超伝導素子搭載用回路基板。 - 【請求項２】 超伝導素子を搭載する回路基板の超伝
導素子を搭載する面と反対側の面上にマッチング用の終
端抵抗を露出させて設けたことを特徴とする請求項１記
載の超伝導素子搭載用回路基板。 - 【請求項３】 超伝導素子を搭載する回路基板の表面
に所定の抵抗値を有する抵抗ペーストを印刷し、回路基
板と同時焼成によって回路基板の表面に終端抵抗を形成
することを特徴とする超伝導素子搭載用回路基板の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036739A JPH04355979A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 超伝導素子搭載用回路基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036739A JPH04355979A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 超伝導素子搭載用回路基板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355979A true JPH04355979A (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=12478100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3036739A Pending JPH04355979A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 超伝導素子搭載用回路基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04355979A (ja) |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3036739A patent/JPH04355979A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000523 |