JPH04363079A - 多層フィルムケーブル及びこれを用いた超伝導素子搭載装置 - Google Patents

多層フィルムケーブル及びこれを用いた超伝導素子搭載装置

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JPH04363079A
JPH04363079A JP3036736A JP3673691A JPH04363079A JP H04363079 A JPH04363079 A JP H04363079A JP 3036736 A JP3036736 A JP 3036736A JP 3673691 A JP3673691 A JP 3673691A JP H04363079 A JPH04363079 A JP H04363079A
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誠剛 小谷
Shigeo Nakajima
中島 茂生
Fumio Miyagawa
文雄 宮川
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はジョセフソン接合素子等
の超伝導素子の接続で用いる多層フィルムケーブル及び
これを用いた超伝導素子搭載装置に関する。
【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5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を断熱筺体18を貫通させてクライオスタット
10内の超伝導素子12と外部回路とを接続している。 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
発揮させるためである。
【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を用いて信号線および接地層
を形成したもので、信号線と絶縁フィルムとの配置によ
って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している。
【0004】図5に示すようにクライオスタット10内
で回路基板14は矩形枠状のサポート20に支持され、
フィルムケーブル16はこのサポート20と回路基板1
4とで挟圧されてサポート20上で支持される。回路基
板14の側縁には外部回路と接続するための接続端子2
2が設けられ、一方、フィルムケーブル16にはこれら
接続端子22とコンタクトするコンタクト端子が設けら
れ、回路基板14とサポート20とで挟圧されることに
よって回路基板14とフィルムケーブル16が電気的に
接続される。フィルムケーブル16に設けられた信号線
はフィルムケーブル16の他端側に延び、外部回路接続
用の端子に接続する。
【0005】
【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回路基板14とフィルムケーブル1
6との電気的接続をとる場合は、サポート20と回路基
板14とでフィルムケーブル16を挟圧し、回路基板1
4の接続端子をフィルムケーブル16のコンタクト端子
に押接して行っている。このように、サポート20でフ
ィルムケーブル16を支持するのはフィルムケーブル1
6がきわめて薄厚に形成され、変形しやすいためで、サ
ポート16で支持することによって確実にコンタクトを
とるためである。しかしながら、このようにフィルムケ
ーブル16の片面のみでコンタクトをとる場合は、形成
できるコンタクト端子数が限定されるから、超伝導素子
が多ピン化したり、1つのクライオスタット内に複数枚
の回路基板を設置するような場合で接続端子数が増大す
る場合には不利になるという問題点がある。
【0006】そこで、本発明は上記問題点を解消すべく
なされたものであり、その目的とするところは、フィル
ムケーブルの両面にコンタクト端子を設けることによっ
て、多ピン化に好適に対応できるとともに、複数枚の回
路基板の装着も可能とする多層フィルムケーブル及びこ
れを用いた超伝導素子搭載装置を提供しようとするもの
である。
【0007】
【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、多層フィルムケ
ーブルについて、電気的絶縁性を有する絶縁フィルムを
介在させて信号線あるいは接地層をフィルム本体の厚み
方向で別の層に形成し、  超伝導素子を搭載する回路
基板に設けた接続端子と接続するコンタクト端子をフィ
ルム本体の両面に設けたことを特徴とする。また、前記
コンタクト端子は、フィルム本体の両面の対向位置に、
フィルム本体の両表面からフィルム本体に埋設した信号
線あるいは接地層まで通じる凹部を設けるとともに該凹
部の内底面に前記回路基板に設置した接続端子が進入し
て当接する信号線あるいは接地層を露出させて形成する
ことを特徴とする。また、フィルム本体内にフィルム本
体を補強するための支持部材と信号線あるいは接地層を
埋設し、フィルム本体の両面に回路基板に設置した接続
端子とコンタクトするコンタクト端子を設けたことを特
徴とする。また、コンタクト端子はフィルム本体の両面
に信号線あるいは接地層まで通じる凹部を形成し、該凹
部の内底面に前記回路基板に設置した接続端子が進入し
て当接する信号線あるいは接地層を露出させたことを特
徴とする。また、超伝導素子を回路基板に搭載し、該回
路基板に設けた接続端子と外部回路とを多層フィルムケ
ーブルを介して接続した超伝導素子搭載装置において、
前記多層フィルムケーブルを電気的絶縁性を有する絶縁
フィルムを介在させて信号線あるいは接地層をフィルム
本体の厚み方向で別層に形成するとともに前記接続端子
と接続するコンタクト端子をフィルム本体の両面に設け
て形成し、該多層フィルムケーブルのコンタクト端子を
形成した接続端で一対の回路基板でフィルム本体を挟圧
して支持するとともに、前記接続端子を回路基板面から
突出させてこの接続端子の突出端を前記コンタクト端子
に押接することにより前記回路基板と前記多層フィルム
ケーブルとを電気的に接続したことを特徴とする。
【0008】
【作用】多層フィルムケーブルはフィルム本体内に信号
線あるいは接地層を埋設し、フィルム本体の両面にコン
タクト端子を形成することによって1枚のフィルムケー
ブルで2枚の回路基板を接続することができる。フィル
ム本体に凹部を設けてコンタクト端子とすることにより
、回路基板の基板面から接続端子を突出させて設け、こ
の接続端子の突出端をコンタクト端子に押接して接続す
る。
【0009】
【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は本発明に係る多層フィル
ムケーブルの一実施例を示す説明図である。図で14、
14は超伝導素子を搭載する回路基板であり、30はこ
れら回路基板14に接続する多層フィルムケーブルであ
る。多層フィルムケーブル30はフィルム本体内に信号
線あるいは接地層を厚み方向に複数の層状に設けたもの
で、実施例の多層フィルムケーブル30は、電気的絶縁
性を有する絶縁フィルムとしてのポリイミド膜30aを
両表面層に設けるとともに、図1に示すように、ポリイ
ミド膜30aを中間に介在させて接地層30b、信号線
30c、接地層30d、信号線30e、接地層30fを
この順に配置してなるものである。また、スルーホール
48の内面を金属メッキすることにより接地層30b、
30d、30fを電気的に導通している。
【0010】図2は回路基板14での接続端子22の配
置例を示すもので、実施例の回路基板14では側縁に沿
って2列に並列させて配置している。接続端子22には
信号線に接続される信号接続端子と、接地層に接続され
る接地接続端子があるから、フィルムケーブルではこれ
らの接続端子22に合わせてコンタクト端子を設置する
必要がある。すなわち、回路基板14の信号線に接続さ
れている接続端子はフィルムケーブル内の信号線に接続
し、回路基板14の接地層に接続している接続端子はフ
ィルムケーブル内の接地層に接続しなければならない。 図1に示すように本実施例の多層フィルムケーブル30
は上下両面で回路基板14、14と接続するため、フィ
ルム本体の上下両表面から、回路基板14の接続端子2
2の位置に合わせて接地層30b、30eまで通じる凹
部32、32および信号線30c、30eまで通じる凹
部34、34を形成し、凹部32の内底面に接地層30
b、30d、30fを露出させ、凹部34の内底面に信
号線30c、30eを露出させている。
【0011】回路基板14、14と多層フィルムケーブ
ル30との接続は、回路基板14の基板面から突出させ
た接続端子22の先端を凹部32、32および凹部34
、34内に進入させ、接地層に接続する接続端子22の
端面を凹部32、32の内底面に露出する接地層30b
、30d、30fに当接し、信号線に接続する接続端子
22の端面を凹部34、34の内底面に露出する信号線
30c、30eに当接することによって行う。なお、凹
部32、32および凹部34、34はそれぞれフィルム
本体を挟んで対面する位置に設ける。多層フィルムケー
ブル30は可橈性を有するから対面位置でフィルム本体
を押圧することによってフィルム本体を変形させずに確
実なコンタクトがとれるようにする。このように、フィ
ルム本体を挟んで対面位置で接続端子22が挟圧できる
ようにするためには、もちろん多層フィルムケーブル3
0の上下両面で同位置で挟圧する位置に接続端子22を
有する回路基板14、14を使用する必要がある。なお
、凹部32、34の内底面の接地層30b、30d、3
0fおよび信号線30c、30eに当接する接続端子2
2の端面は平坦面に形成して、接続端子22で挟圧した
際に挟圧力がバランスして加わるようにするのがよい。 また、凹部32、34内に進入する接続端子22の突出
部は凹部32、34の内径よりも若干小径に形成する。
【0012】図3は上記の多層フィルムケーブル30を
用いて回路基板14と外部回路とを接続する超伝導素子
搭載装置の構成例を示す説明図である。回路基板14、
14は図のように接続端子22を向かい合わせにしてサ
ポート20上に支持する。超伝導素子12は上側の回路
基板14ではその上面に、下側の回路基板14ではその
下面に搭載される。多層フィルムケーブル30は上述し
たようにそれぞれの回路基板14、14の接続端子22
とコンタクトをとって電気的に接続され、クライオスタ
ット10の断熱筺体18を横切るようにしてクライオス
タット10の外部に引き出される。このように、本実施
例の多層フィルムケーブル30を用いた場合は、多層フ
ィルムケーブル30の接続端で回路基板14、14で挟
圧することによって簡単にコンタクト端子とコンタクト
をとることができ、1枚の多層フィルムケーブルで2枚
の回路基板と外部回路とを接続することができる。これ
によって、多ピン化に対応できるとともに一枚のフィル
ムケーブルで済ますことができることによってクライオ
スタット10の断熱性の維持にも好適であるという利点
がある。なお、上記実施例では図2に示すように接続端
子22を2列で配置した例について述べたが、接続端子
22の配置には種々パターンが可能であり、1列だけ配
置したものや、3列以上配置したものに対しても同様の
構成で適用することができる。前記多層フィルムケーブ
ル30はこれらの接続端子22の配置に基づいてフィル
ム本体内部での接地層や信号線の配置を適宜設定すれば
よい。
【0013】上記のように通常の多層フィルムケーブル
は可橈性を有するため、上記実施例のようにフィルム本
体の両面にコンタクト端子を設けてフィルム本体の両面
で接続する場合はフィルム本体を挟んで対面する位置に
接続端子の位置を設定してフィルム本体を挟圧する必要
がある。図4は対面位置以外の位置で接続端子をコンタ
クト端子に押接して接続できるよう構成した例である。 この実施例の多層フィルムケーブル40はフィルム本体
内にフィルム本体の変形を防止するための支持板42を
埋設することを特徴とする。支持板42はフィルム本体
の変形を防止するに必要な一定の強度を有するものであ
ればよく、材質等はとくに限定されない。実施例の多層
フィルムケーブル40は支持板42として金属板を用い
、支持板42を接地層を兼用して用いている。30c、
30eはいずれも信号線で、ポリイミド膜30aを介在
させ支持板42を挟んで両側に配置している。多層フィ
ルムケーブル40に設けるコンタクト端子としては、上
記実施例と同様に多層フィルムケーブル40の上下両表
面から信号線30c、30fに通じる凹部44および支
持板42に通じる凹部46を設けて形成している。
【0014】本実施例の多層フィルムケーブル40の場
合は、フィルム本体が支持板42で支持されているから
回路基板14に設ける接続端子22はフィルム本体を挟
んで上下で対面する位置に設ける必要はなく適宜位置に
接続端子22を配置することができる。図4に示した例
では、上側の回路基板14の接続端子22は信号線に接
続する端子であり凹部44内に進入して信号線30cに
接続している。また、下側の回路基板14では接地層に
接続する接続端子22と信号線に接続する接続端子22
が示され、それぞれ支持板42と信号線30fに接続し
ている。本実施例の多層フィルムケーブル40はこのよ
うに、接続される回路基板14の接続端子の配列が同じ
でなくても接続できるから、回路基板14の設計で制約
が少なくなるという利点がある。また、この実施例のよ
うに支持板42を接地層として兼用することも可能であ
る。しかし、支持板はコンタクトプローブ接続部一帯だ
けに設けることが効果的であることはいうまでもない。 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。
【0015】
【発明の効果】本発明に係る超伝導素子搭載装置用多層
フィルムケーブルによれば、上述したように、一枚のフ
ィルムケーブルの両面にそれぞれ回路基板を接続するこ
とができ、フィルムケーブルに効率的に回路基板を接続
することが可能になる。また、これによってフィルムケ
ーブルの枚数を減らすことができてクライオスタットの
断熱性の維持に有利となる。さらに、多層フィルムケー
ブルを利用して超伝導素子搭載装置を構成することによ
ってクライオスタット内に複数枚の回路基板を収納する
ことが容易になり、超伝導素子システムの構成も容易に
可能になる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】多層フィルムケーブルの設置例を示す断面図で
ある。
【図2】回路基板と多層フィルムケーブルの接続部を示
す説明図である。
【図3】多層フィルムケーブルを用いた超伝導素子搭載
装置例を示す説明図である。
【図4】支持板を埋設した多層フィルムケーブルの設置
例を示す断面図である。
【図5】超伝導素子搭載装置例の断面図である。
【符号の説明】
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  サポート 22  接続端子 30  多層フィルムケーブル 30a  ポリイミド膜 30b、30d、30f  接地層 30c、30e  信号線 32    凹部 34    凹部 40  多層フィルムケーブル 42  支持板 44  凹部 46  凹部 48  スルーホール

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  電気的絶縁性を有する絶縁フィルムを
    介在させて信号線あるいは接地層をフィルム本体の厚み
    方向で別の層に形成し、超伝導素子を搭載する回路基板
    に設けた接続端子と接続するコンタクト端子をフィルム
    本体の両面に設けたことを特徴とする多層フィルムケー
    ブル。
  2. 【請求項2】  前記コンタクト端子は、フィルム本体
    の両面の対向位置に、フィルム本体の両表面からフィル
    ム本体に埋設した信号線あるいは接地層まで通じる凹部
    を設けるとともに該凹部の内底面に前記回路基板に設置
    した接続端子が進入して当接する信号線あるいは接地層
    を露出させて形成することを特徴とする請求項1記載の
    多層フィルムケーブル。
  3. 【請求項3】  フィルム本体内にフィルム本体を補強
    するための支持部材と信号線あるいは接地層を埋設し、
    フィルム本体の両面に回路基板に設置した接続端子とコ
    ンタクトするコンタクト端子を設けたことを特徴とする
    請求項1記載の多層フィルムケーブル。
  4. 【請求項4】  コンタクト端子はフィルム本体の両面
    に信号線あるいは接地層まで通じる凹部を形成し、該凹
    部の内底面に前記回路基板に設置した接続端子が進入し
    て当接する信号線あるいは接地層を露出させたことを特
    徴とする請求項3記載の多層フィルムケーブル。
  5. 【請求項5】  超伝導素子を回路基板に搭載し、該回
    路基板に設けた接続端子と外部回路とを多層フィルムケ
    ーブルを介して接続した超伝導素子搭載装置において、
    前記多層フィルムケーブルを電気的絶縁性を有する絶縁
    フィルムを介在させて信号線あるいは接地層をフィルム
    本体の厚み方向で別層に形成するとともに前記接続端子
    と接続するコンタクト端子をフィルム本体の両面に設け
    て形成し、該多層フィルムケーブルのコンタクト端子を
    形成した接続端で一対の回路基板でフィルム本体を挟圧
    して支持するとともに、前記接続端子を回路基板面から
    突出させてこの接続端子の突出端を前記コンタクト端子
    に押接することにより前記回路基板と前記多層フィルム
    ケーブルとを電気的に接続したことを特徴とする超伝導
    素子搭載装置。
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