JPH0638314B2 - 磁気バブルメモリの特性評価方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気バブルメモリ、特に薄形化，小型化，低消
費電力化に好適な磁気バブルメモリに関する。

〔発明の背景〕 ここ数年実用化されている磁気バブルメモリデバイス
は、磁気バブルメモリチップをマウントしたＥ字状のセ
ラミックや合成樹脂等の配線基板に、互いに非対称構造
を有する矩形状ソレノイドコイルからなる回転磁界発生
用Ｘコイル，Ｙコイルをそれぞれ挿入し直交配置して組
み立てた構造となっている。Ｘコイル及びＹコイルは磁
気バブルメモリチップだけでなく、チップよりもはるか
に大きい配線基板を巻く構造であるため、各コイルの端
から端迄長さが長くなり、駆動電圧，消費電力が大きく
なってしまう。また、Ｘコイル，Ｙコイルは磁気バブル
メモリ素子に均一かつ安定した面内回転磁界を付与する
ために均一なインダクタバランスが要求されることか
ら、そのコイル形状が互いに異なる非対称構造となりか
つ大型化構造とならざるを得なかった。さらにはこれら
のＸコイル，Ｙコイルの外面には磁気バブルメモリ素子
に垂直方向のバイアス磁界を付与する一対の永久磁石板
およびその整磁板が配置されてそれらの周辺部分が樹脂
モールドにより被覆されている構造であるため、垂直方
向の積層厚が増大し、磁気バブルメモリデバイスの薄形
化，小型化への要請に対して障害となっていた。

本件出願人が知る本発明に最も近い先行技術としては昭
和５４年特許出願公開第５５１２９号公報が挙げられ
る。この公報には、チップを囲む額縁形コアとそれらを
完全に囲む導電性磁界反射箱の構造が記載されている。
しかしながら、それ以上の具体的な構造は何ら示されて
おらず、例えば導体ケースで完全にとり囲んでいるチッ
プへの電気的結線を導体ケースの外側からそれに短絡さ
せることなく行うことは理論的に不可能であり、永久磁
石、整磁板、バイアスコイル等の取付方法が不明である
ことも含め、その記載をきっかけに実用化しようと思い
立つには見るからに不十分である。すなわち、本発明の
実施例が結果として額縁形コアを使用した点で上記公報
の記載とたまたま一致したに過ぎない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、薄形化を可能とした磁気バブルメモリ
のホールディング磁界強度マージンを測定できる評価方
法を提供することにある。

本発明の他の目的は、全体の体積を小さくして小型化を
可能とした磁気バブルメモリを提供することにある。

本発明の他の目的は、消費電力を低減させた磁気バブル
メモリを提供することにある。

本発明の他の目的は、回転磁界発生用コイルのインダク
タンスを小さくしてＶＩ積を小さくさせた磁気バブルメ
モリを提供することにある。

本発明の他の目的は、構成部品の組立の自動化を可能又
は容易にした磁気バブルメモリを提供することにある。

本発明の他の目的は、大容量化等に入出力等の接続端子
数を増大させることができる磁気バブルメモリを提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、磁気バブルメモリ素子のバイアス
磁界方向に対する傾斜角度を容易かつ高精度で設定可能
とした磁気バブルメモリを提供することにある。

本発明の他の目的はカセットの小型化が可能な磁気バブ
ルメモリを提供することである。

本発明の他の目的は磁気バブルメモリデバイスの周辺回
路を安いコストで製造できる磁気バブルメモリを提供す
ることである。

本発明の更に他の目的は磁気バブルのスタート・ストッ
プ特性を保証し得る磁気バブルメモリの駆動方法を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明の一実施例によれば、額縁形コアを使用した駆動
磁気回路が提供される（第８図）。磁気バブルメモリチ
ップは額縁形コアに囲まれそれとほぼ同一平面を成すよ
うにフレキシブル配線基板上に配置される（第１３
図）。駆動磁気回路および磁気バブルメモリチップは非
磁性体で良導電体の回転磁界閉じ込めケース内に収納さ
れる（第１３図）。このような構成において、スタート
・ストップ特性を測定する際、磁気回路を構成するコイ
ルに、回転磁界発生電流とともにパルス電流を印加する
（第３２図）ことにより、ホールディング磁界強度を測
定する（第３３図）ことができる。

〔発明の実施例〕

次に図面を用いて本発明の実施例を説明する。

まず、第１図から第３１図を用いて本発明が対象とする
（適用される）磁気バブルメモリを説明し、つぎに第３
２図及び第３３図を用いて本発明の特徴部分を説明す
る。

（全体構造の概要 第１，２図） 第１図および第２図Ａ，第２図Ｂは本発明による磁気バ
ブルメモリデバイスの一実施例を説明するための図であ
り、第１図は一部破断斜視図、第２図Ａはその底面図、
第２図Ｂは第２図Ａの２Ｂ−２Ｂ断面図である。これら
の図において、ＣＨＩは磁気バブルメモリチップ（以下
チップと称する）であり、これらの図ではチップＣＨＩ
は省略して１個のみ表示しているが本実施例では２個並
べて配置しているものとする。

（１つの大容量チップよりも、合計記憶容量をそれに合
せた複数分割チップ構成の方がチップ歩留が良い）。Ｆ
ＰＣは２個のチップＣＨＩを搭載しかつ４隅にチップＣ
ＨＩと外部接続端子との結線用線群延長部を有するフレ
キシブル配線基板（以下基板と称する）である。ＣＯＩ
は２個のチップＣＨＩをほぼ同一面上でとり囲み対向辺
が互いに平行となるように配置された駆動コイル（以下
コイルと称する）、ＣＯＲは四角形コイル集合体ＣＯＩ
の中空部分を貫通するように設けられた固定配置された
軟磁性材からなる額縁形コア（以下コアと称する）であ
り、このコアＣＯＲと各コイルＣＯＩとでチップＣＨＩ
に面内回転磁界を付与する磁気回路ＰＦＣを構成してい
る。ＲＦＳは基板ＦＰＣの中央四角形部分と、２個のチ
ップＣＨＩおよび磁気回路ＰＦＣの全体を収納する回転
磁界閉じ込めケース（以下ケースと称する）である。ケ
ースＲＦＳは２枚の独立した板を加工して形成され、ケ
ースの側面部で上下の板は電気的に接続されている。チ
ップＣＨＩが配置された部分よりやや広めの範囲で中央
部分の隙間が狭くなるよう周辺部分に絞り部が形成され
ている。この絞り部は磁石体の位置決めにも利用でき
る。ケースＲＦＳは磁気磁界閉じ込めと軟弱な基板ＦＰ
Ｃを機械的に支持する一石二鳥の効果，働きを持ってい
る。

ケースＲＦＳとチップＣＨＩとの間には、特にチップＣ
ＨＩの側面部に隙間ＳＩＲがあるが、チップＣＨＩの平
面部も含めてこの隙間部分ＳＩＲにはシリコーン樹脂が
コーティング又は充填され、チップ主表面に組立中に異
物が付着したり、組立後に水分がチップ主表面又は側面
部に侵入することが少なくなるよう、パッシベーション
効果が意図されている。もし、ケースＲＦＳの外側で完
全な気密封止ができる場合、樹脂ＳＩＲの充填は省略し
ても良い。ＩＮＭはケースＲＦＳの外側に配置された磁
性材からなる一対の傾斜板であり、第２図で上側の傾斜
板ＩＮＭは左に寄るに従ってまた下側の傾斜板ＩＮＭは
右に寄るに従って板厚が厚くなっており、双方はケース
ＲＦＳ側に傾斜面が形成されている。傾斜板ＩＮＭの材
料としては、透磁率μが高く保持力Ｈｃの小さいソフト
・フェライトやパーマロイ等を使用すれば良く、本実施
例では傾斜面の加工が容易なソフト・フェライトを選ん
だ。ＭＡＧは一対の傾斜板ＩＮＭの内側でそれと重ねて
配置された一対の永久磁石板（以下磁石板と称する）で
ある。ＨＯＭは前記各磁石板ＭＡＧの内側でそれと重ね
て配置されたソフトフェライトのような磁性材からなる
一対の整磁板である。磁石板ＭＡＧは全面にわたって均
一の板厚を有して形成されている。ＩＮＮは一対の整磁
板ＨＯＭの内側対向面にそれと重ねて配置された銅のよ
うに熱伝導性が良く非磁性体の材料からなる一対の傾斜
板である。これらの傾斜板ＩＮＮは傾斜板ＩＮＭとほぼ
同等の傾斜角でかつ逆方向の傾斜面を有して形成されて
いる。傾斜板ＩＮＭ、磁石板ＭＡＧ、整磁板ＨＯＭ及び
傾斜板ＩＮＮは、それぞれ積み重ねて配置し一体化して
バイアス磁界発生用磁石体ＢＩＭ（以下磁石体と称す
る）を構成したときに積層板磁石全体の厚さがほぼ全面
にわたって均一となるように形成されている。一対の磁
石体ＢＩＭはケースＲＦＳの絞り部によって囲まれた中
央の平な部分に接着されている。ＢＩＣは磁石体ＢＩＭ
の周縁部とケースＲＦＳとの間の溝状隙間部分に配置さ
れたバイアス磁界発生用コイル（以下バイアスコイルと
称する）である。バイアスコイルＢＩＣは磁石板ＭＡＧ
の磁力をチップＣＨＩの特性に合せて調整したり、不要
バブル発生不良の有無をテストする際、チップＣＨＩの
バブルをオールクリア（全消去）する場合に駆動され
る。ＳＨＩは前記チップＣＨＩを搭載した基板ＦＰＣお
よび磁気回路ＰＦＣを収納したケースＲＦＳと、その外
側で、一対の磁石体ＢＩＭａ，ＢＩＭｂおよびバイアス
コイルＢＩＣを収納する磁性材からなる外部磁気シール
ドケース（以下シールドケースと称する）である。シー
ルドケースＳＨＩの材料としては、透磁率μが高く、飽
和磁束密度Ｂｓが大きく、Ｈｃの小さい磁性体が好まし
く、パーマロイやフェライトがそのような特性を持って
いるが、本実施例では折り曲げ加工に適し、機械的な外
力に対して強いパーマロイの鉄・ニッケル合金が選択さ
れた。ＰＫＧは前記シールドケースＳＨＩの外周面に接
着あるいははめ込みにより取り付けられた熱伝導率が高
く、加工のし易いＡｌのような材質からなるパッケージ
ングケースである。ＣＮＰは前記基板ＦＰＣの４隅から
延長して設けられ、シールドケースＳＨＩの背面に折り
返された外部接続端子に接触するように配置されたコン
タクトパッドである。ＴＥＦは各コンタクトパッドＣＮ
Ｐを開口部の段差部で支持固定する絶縁性部材からなる
端子固定板である。

（全体構造の特長 第１，２図） 第１図及び第２図に示した磁気バブルメモリデバイス全
体構造の特長点は下記のように列挙される。しかし、本
実施例による特長点はこれらに限定されるものではな
く、他の特長点は第３図以降の説明からも明らかとなる
であろうが、ここでは各構成部品間の関連性を中心とし
て特長点を述べる。

（１）回転磁界発生コイルＰＦＣを額縁型にして、バブ
ルメモリチップＣＨＩをその額内にほぼ同一平面上で配
置しているので、バブルデバイス全体の厚さを薄くでき
る。現今の主流技術では、チップ上下面をＸ及びＹコイ
ルでぐるぐる巻いているため、デバイス全体の厚さはチ
ップ厚、Ｘコイル厚及びＹコイル厚の和の関数となるか
らである。

（２）Ｘコイル及びＹコイルがほぼ同一平面に配置され
ているので、従来のＸコイル上に重ねてＹコイルを巻い
た構造に比べ下記の効果がある。

コイルの総巻線長が長くならない。従ってインダク
タンスＬを小さくでき、低電圧駆動や低消費電力化を可
能とした。

Ｘコイル及びＹコイルとチップＣＨＩとの距離を等
しくすることができ、磁界分布をバランスのとれたもの
とすることができる。

（３）回転磁界発生コイルＰＦＣを導体ケースＲＦＳで
囲んでいるので磁束の漏れが少なくチップＣＨＩに対す
る駆動効率を高められる。

（４）導体ケースＲＦＳは、回転磁界Ｈｒ発生コイルＰ
ＦＣから発生された交流磁界が透磁率μの大きい磁石体
ＢＩＭに漏れるのを防ぎ、他方磁石体ＢＩＭからチップ
ＣＨＩへ加えられるべきバイアス磁界Ｈｂの直流磁界に
対しては実質的にその通過を妨げないという選択性があ
る。

（５）導体ケースＲＦＳとしては、従来配線基板として
使用されていたエポキシガラス等に比べ硬い銅のような
材質を使用しているため、チップＣＨＩを機械的に強固
に支持できる。従って、特に製造歩留を上げるため等に
複数チップ実装構成とした場合は、チップ間の傾斜角度
バラツキが磁気特性に大きな影響を与えるが、本実施例
によればチップ間の傾斜角度のバラツキを小さく押えら
れる。

（６）配線基板としてフレキシブルフィルム基板ＦＰＣ
を使用しているため下記の効果が得られる。

基板厚を小さくできる。

リードボンディング方式を採用できるので従来のワ
イヤホンディング方式に比べボンディング部分が占める
厚さを小さくできる。

上記，の効果は、磁気回路のギャップ（透磁率
μの小さい部分）を小さくでき小さい厚さ，又は小さい
平面積のバイアス磁石ＭＡＧを使用することができ、デ
バイス全体の薄型化又は平面積の縮小化につながる。

チップＣＨＩからの配線の折り曲げ等が自由自在で
ある。従って、端子部分の180゜の裏返し等が可能であ
り、デバイス全体の平面積を制限することができる。

回転磁界閉じ込めケースＲＦＳの配線取り出し用開
口幅を小さくできる。従って、回転磁界の漏れを最小限
に留めることができる。

（７）配線基板ＦＰＣの外部導出配線を四角形の角部に
集約させているので、回転磁界閉じ込めケースＲＦＳの
開口を最も影響の小さい角部に設けることができる。

（８）傾斜板ＩＮＮの機能を磁石或は整磁機能と兼用さ
せていないので下記の効果がある。

傾斜角を形成するために、加工性の良い銅等の材料
を使用できる。

熱導率の良い銅等の材料を使用でき、回転磁界発生
コイルＣＯＩで発生した熱を効率良く発散できる。

非磁性体の材料を使用することによって、整磁板Ｈ
ＯＭを通る磁界を乱さないようにすることができる。

（９）傾斜板ＩＮＮは磁気的ギャップを小さくするため
にできるだけ薄い方が好ましく、その幅を磁石ＭＡＧや
整磁板ＨＯＭに比べて、傾斜角形成に必要十分なところ
に制限することによって、薄い厚さでの傾斜角形成を容
易としている。

（10）磁石ＭＡＧとシールドケースＳＨＩ間には、透磁
率μの大きいソフトフェライトのような板ＩＮＭが挿入
されているので、その間の磁気的ギャップを埋めること
ができる。また、板ＩＮＭは放熱にも寄与する。板ＩＮ
Ｍとしては磁石ＭＡＧよりも保持力Ｈｃの小さい材料を
選んでいるので、永久磁石の実効的な厚さを均一なまま
にしておくことができる。

（11）シールドケースＳＨＩは透磁率μの大きいパーマ
ロイ等の磁性材料で構成しているため、磁石ＭＡＧを磁
界源とする磁気回路の磁気抵抗を小さくできるので、磁
石ＭＡＧの厚さや平面積を小さくできる。

（12）シールドケースＳＨＩは飽和磁束密度Ｂｓの大き
いパーマロイ等の磁性材料で構成しているため、外来の
磁界ノイズをバイパスし、チップＣＨＩに伝えない働き
がある。

（13）上記（11），（12）はそれぞれ、シールドケース
ＳＨＩの厚さを薄くすることにつながる。

（14）シールドケースＳＨＩはパーマロイのような鉄−
ニッケル合金を使用しているため、折り曲げ加工に適
し、又機械的な外力に対してその中に組み込まれた部品
を保護する働きがある。

（15）回転磁界発生コイルＰＦＣとバイアスコイルＢＩ
Ｃを共にコア型にしているので、パッケージングケース
ＳＨＩ又はＰＫＧ内での収納効率又は実装密度を高める
ことができる。

（16）コア−ＣＯＲと整磁板ＨＯＭとの間にはケースＲ
ＦＳを挿入しているため、その間隔はコイルＣＯＩの厚
さの他に回転磁界閉じ込めケースＲＦＳの厚さ及び折り
曲げ角度で微調整できる。この距離は短ければ短い程全
体の平面的な大きさを小さくすることができ、コイル長
の低域による低消費電力化につながる。しかしながら、
その距離が短か過ぎると磁石ＭＡＧからの直流バイアス
磁界Ｈｂが透磁率の高いコアーＣＯＲに漏れてしまい、
チップ周辺部分におけるバイアス磁界の一様性が悪くな
る。従って、この距離は上記特性上非常にシビアであ
り、本構造によるとその調整が精密にできる。

（17）回転磁界閉じ込めケースＲＦＳの周辺に絞り部を
設けているため、磁石体ＢＩＭの位置合せが容易であ
る。

（18）傾斜板ＩＮＮは同じ製造条件で作った２枚のもの
を、チップの上下面で平面的に180゜の回転角度差があ
るように配置することによって、チップをはさんで上下
面に配置された１対の整磁板ＨＯＭや１対の磁石ＭＡＧ
をほぼ平行に合せることができる。

（組立の概要 第３図） 第３図は前述した磁気バブルメモリデバイスを構成する
各構成部材の積重ね組み立て手順を説明するための組み
立て斜視図であり、前述と同一符号は同一部材を示して
いる。同図において、まず、４隅に突出して入出力配線
の接続部を有しかつ中央部に素子搭載部を有する基板Ｆ
ＰＣ上に２個のチップＣＨＩを搭載した基板組立体ＢＮ
Ｄを、底面に絶縁性シートを接着配置した外側ケースＲ
ＦＳａ内に配置し、さらにこの基板ＦＰＣ上に磁気回路
ＰＦＣを組み込んだ後、シリコーン樹脂ＳＩＲ（図示せ
ず）を充填しその上部に内側ケースＲＦＳｂを外側ケー
スＲＦＳａに対して組み込み、外側ケースＲＦＳａと内
側ケースＲＦＳｂとの側面接触部分を半田付等により電
気的に接続する。次にこれらの外側ケースＲＦＳａおよ
び内側ケースＲＦＳｂの外面に設けられている凹状の絞
り部に上側磁石体ＢＩＭａおよび下側磁石体ＢＩＭｂを
配置した後、この上側磁石体ＢＩＭａの外縁部と内側ケ
ースＲＦＳｂの内側とで形成される図示しない隙間に整
列巻きされたバイアスコイルＢＩＣを配置し、これらを
外側ケースＳＨＩａ内に収納し、更に内側ケースＳＨＩ
ｂを組み込み、外側ケースＳＨＩａと内側ケースＳＨＩ
ｂとの側面接触部分を溶接等により磁気的に接続する。
次に内側ケースＳＨＩｂの４隅から突出している前記基
板ＦＰＣの外部接続端子接続部をこの内側ケースＳＨＩ
ｂの背面に第４図Ｂに示すように折り返し、一定形状を
有するように組み合わせて配置し、これらの接続部にそ
れぞれ設けられている半田等で被覆された各外部接続端
子に、図示しないコンタクトパッドＣＮＰを各開口部に
搭載した端子固定板ＴＥＦを接触配置して熱圧着等によ
り各外部接続端子とコンタクトパッドＣＮＰを半田付等
により電気的に接続させる。次にこれらの組み立て体に
パッケージングケースＰＫＧ内に収納し、端子固定板Ｔ
ＥＦとパッケージングケースＰＫＧの接触部においてハ
ーメチックシール等の封止を行って組み立てられる。

次に前述した各構成部品の構造について説明する。

（フレキシブル配線基板 第４図） 第４図は基板ＦＰＣを示す図であり、同図Ａはその平面
図、同図Ｂは４隅から突出している外部接続端子の接続
部を折り返し組み合わせて配置した平面図、同図Ｃは同
図Ａの４Ｃ−４Ｃ拡大断面図、同図Ｄは同図Ａの４Ｄ−
４Ｄ拡大断面図である。同図において、基板ＦＰＣは、
中央部に角形状の素子保護部１と、この４隅に巾の小さ
い折り曲げ部２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）と、この先
端部に角形状の外部接続端子接続部（以下接続部と称す
る）３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）とを有し、全体形状
がほぼ風車状をなして一体的に形成されており、また、
この素子保護部１の対向辺側には後述する２個のチップ
ＣＨＩを搭載しその端子部を接続させる２重枠構造の矩
形状開口部４（４ａ，４ｂ）および位置決め用の３個の
穿孔５（５ａ，５ｂ，５ｃ）が設けられ、さらに１個の
接続部３ｃの先端には位置決め用の基板突出部６が設け
られている。

また、この基板ＦＰＣは、同図Ｃに示すように厚さ例え
ば約５０μｍ程度のポリイミド樹脂フィルムからなるベ
ースフィルム７上にエポキシ系の接着剤８を介して銅薄
膜９（以下、配線層として総称する場合は９と表わし、
その各部を示すときは９に添字を付加して表す）を形成
し、これを所要のパターン形状にエッチングすることに
より、同図Ａに示すような配線用リード９ａ，円形状の
外部端子９ｂ，楕円状のコイルリード接続用端子９ｃ，
記号９ｄおよびインデックスマーク９ｅ等のパターンが
形成され、さらにこれらの上面には前記同様な部材から
なる接着剤８を介して透光ないし半透光性のカバーフィ
ルム１０が接着配置されている。そして、この基板ＦＰ
Ｃの開口部４においては、図示しないチップＣＨＩ搭載
側となるベースフィルム７が高い精度の寸法で開口が形
成され、また、その上面側カバーフイルム１０には比較
的寸法の大きい開口が形成され、さらにベースフィルム
７とカバーフィルム１０との間には配線用リード９ａが
露出し、この配線用リード９ａの表面には錫メッキ層１
１が形成され、開口形状が２層構造でかつ２重枠構造を
有して形成されている。一方、接続部３においては、同
図Ｄに示すようにカバーフィルム１０の前記円形状外部
端子９ｂおよび図示しない楕円状の外部端子９ｃと対応
する部位に円形状の開口１２が形成され、その開口１２
から露出した外部端子９ｂ，９ｃ銅薄膜パターン上には
めっき或いはディップ等による半田層１３が形成されて
いる。そして、これらの接続部３に設けられた各外部端
子９ｂ，９ｃは各接続部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄおよび
折り曲げ部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ並びに素子保護部１
上に連続して形成された各配線用リード９ａに接続さ
れ、これらの配線用リード９ａは素子搭載部１に設けら
れた各開口部４ａ，４ｂの開口端の一部に各接続部３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのブロック毎に集結してその先端
部が各開口部４ａ，４ｂ内に露出されている。すなわち
同図Ａに示すように接続部３ａの配線用リード９ａは開
口部４ａの左上部に、接続部３ｂの配線用リード９ａは
開口部４ｂの左下部に、接続部３ｃの配線用リード９ａ
は開口部４ａの右上部に、また接続部３ｄの配線用リー
ド９ａは開口部４ｂの右下部にそれぞれ配線されてい
る。そして、この基板ＦＰＣは、後工程で各接続部３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが各折り曲げ部２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄで折り曲げられて同図Ｂに示すように組み合わ
され、半田層１３を形成した各外部端子９ｂ，９ｃが表
面に露出し、また、配線用リード９ａ，記号９ｄおよび
インデックスマーク９ｅは表面がカバーフィルム１０に
より被覆されているので、これらのパターンはカバーフ
ィルム１０を透かして容易に判読できるように構成され
ている。

このような構成において、基板ＦＰＣはポリイミド樹脂
フィルムを用い、素子保護部１の４隅に各折り曲げ部２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを介して各接続部３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄを設けた風車状に構成し、これらの各接続部３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを折り返し組み合わせて外部端子
部を構成したことにより、素子保護部１と接続部とが２
層配線構造となるので、接続部３の面積を小さくするこ
となく、素子保護部１の面積を大きくさせ、併せて外部
端子部の多端子化が可能となり、全体形状を小形化する
ことができる。

また、このような構成において、各外部端子９ｂから素
子保護部１の各開口部４ａ，４ｂまでの配線リード９ａ
を大幅に短縮できるので、外部雑音等による影響を大幅
に減らすことができる。すなわちＳ／Ｎ比の高い信号を
入出力させることができる。さらに接続部３ｃの一端に
基板突出部６を設けるとともに、この突出部６にインデ
ックスマーク９ｅを設けたことにより、折り返し組み立
てた際の基板中央部の表示用，ケースＲＦＳおよびＳＨ
Ｉ（第２図参照）に組み込む際の位置合せ用，配線リー
ド９ａの種類の区別用あるいは製品型式の表示用等の判
別に利用してその判別が容易となるので、組み立ておよ
び基板管理等を合理化することができる。また、基板Ｆ
ＰＣの素子保護部１の両端側に穿孔５ａ，５ｂ，５ｃを
設けたことにより、基板ＦＰＣの左右の区別，チップＣ
ＨＩの位置決め等が容易となり、同様に組み立て性を合
理化することができる。

（基板組立体 第５，６，７図） 第５図は前述した基板ＦＰＣにチップＣＨＩを搭載した
平面図を示したものである。同図において、基板ＦＰＣ
の素子搭載部１には２個のチップＣＨＩが開口部４ａ，
４ｂ間に並列配置して搭載され基板組立体ＢＮＤが構成
されており、このチップＣＨＩの１個は、第６図に拡大
平面図で示すように１Ｍｂチップの２ブロックが一体化
して構成され、２個のチップＣＨＩでは４ブロック、合
計で４Ｍｂチップを構成している。なお、第６図に示し
たチップＣＨＩの１ブロックにおいて、太線は導体パタ
ーン，細線はシェブロンパターン転送路をそれぞれ示し
ている。また、第５図に示したチップＣＨＩは、第７図
Ａ，第７図Ｂにそれぞれ拡大断面図で示すようにチップ
ＣＨＩの端部に金メッキして設けられた各ボンディング
パッド１４と、基板ＦＰＣ開口部４の錫メッキ層１１が
形成された配線用リード９ａとの間に金バンプ１５を介
在させて熱圧着法にによるＡｕ−Ｓｎ共晶によりリード
ボンディングされて搭載されている。

このような構成によれば、基板ＦＰＣの開口部４ａ，４
ｂの配線用リード９ａとチップＣＨＩのボンディングパ
ッド１４とがＡｕ−Ｓｎ共晶によるリードボンディング
により接続されてチップＣＨＩが支持固定できるので、
接続強度を大幅に向上できるとともに、薄形化が可能と
なる。また、チップＣＨＩの表面が基板ＦＰＣの素子搭
載部１により被覆されるので、チップＣＨＩの表面が保
護され、ハンドリング性を向上させることができるとと
もに、基板ＦＰＣの機械的強度を保持することができ
る。また、このような構成によれば、各チップＣＨＩが
２ブロックからなり、２個のチップＣＨＩは４ブロック
で構成されているので、各ブロックをそれぞれ最も近接
する各接続部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄへ分配して配線で
き、チップＣＨＩ配置の対称性が得られ、試験，検査等
が極めて容易となる。さらに基板ＦＰＣに４個の接続部
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを設けているので、各チップＣ
ＨＩの磁気バブル検出器ＤＥＴおよびマップループ等の
配線を他の機能配線と区別して１個所の接続部に集結さ
せ、この接続部を雑音発生源から遠ざける部位に選定し
て配置することにより、雑音の極めて少ない入出力信号
を授受することができる。

（駆動磁気回路 第８，９図） 第８図は磁気回路ＰＦＣを示す図であり、同図Ａは斜視
図、同図Ｂはその駆動磁気回路を示す平面図である。同
図において、磁気回路ＰＦＣは、軟磁性材料からなる額
縁形のコアＣＯＲの互いに平行な対向する辺上に、矢印
方向に巻線を施して４組のコイル２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄからなるコイルＣＯＩが巻設され、互いに対
向する辺上のコイル２０ａと２０ｂとを接続点２１ｂを
介して直列巻きさせてＸコイル２２ａを、コイル２０ｃ
と２０ｄとを接続点２１ａを介して直列巻きさせてＹコ
イル２２ｂをそれぞれ構成している。そして、Ｘコイル
２２ａおよびＹコイル２２ｂに位相の９０度異なる電流
ＩｘおよびＩｙ（例えば三角波電流）を供給することに
より、同図Ｂに示すようにｘ軸方向に漏洩磁界Ｈｘが、
ｙ軸方向には漏洩磁界Ｈｙが発生し、前述した２個のチ
ップＣＨＩに回転磁界として供給される。

また、このように構成される磁気回路ＰＦＣは、第９図
に斜視図で示すように１本の軟磁性材料からなる直方体
状の磁気コア２３に巻線を複数ブロック毎にタップ２４
を設け、直列巻きして一対のコイル、例えばコイル２０
ａ，２０ｂからなる一対のＸコイル２２ａを形成した
後、各コイル２０ａと２０ｂとの間に一定の巾を有する
幅の広い溝２５とさらに幅の小さい溝２６とを切削加工
して設け、しかる後、この幅の小さい溝２６部分から切
断して両者に分割された幅の広い溝２５を互いに直交す
る方向に組み合わせて接着し、第８図に示すように額縁
形に構成する。また、逆に前述した幅の広い溝２５およ
び幅の小さい溝２６を予め形成した直方体コア２３にコ
イル２０ａ，２０ｂをタップ２４を介して巻設し、一対
のＸコイル２２ａを形成してもよい。また、前述した一
対のＹコイル２２ｂについても全く同様に形成される。

このような構成において、直方体状磁気コア２３にコイ
ル２０ａ，２０ｂを直列方向にタップ２４を設けて巻設
しているので、第８図に示すように組み立て構成した場
合、互いに交差させて結線（接続点）する必要がなくな
り、巻線の引き廻しを簡素化することができる。

このような構成によれば、Ｘコイル２２ａとＹコイル２
２ｂとが対称構造となるので、粗カップリングとなり、
インダクタンスバランスが向上し、漏洩磁界に対する磁
性体間の磁気的干渉を防止することができる。また、こ
の磁気回路ＰＦＣはチップＣＨＩの上，下面に配置され
ない額縁形構造となるので、積層方向の厚さが小さくな
り、薄形化が可能となる。

（回転磁界閉込めケース 第10,11,12図） 第１０図は内側ケースＲＦＳｂを示す図であり、同図Ａ
は平面図、同図Ｂはその１０Ｂ−１０Ｂ断面図である。
同図において、内側ケースＲＦＳｂは、その中央部分が
凹状となる枠形状の絞り部３０と、その対向端辺が上方
向にほぼ９０度折り曲げられた折り曲げ部３１と、その
各４隅が斜め方向に切断された切り欠き部３２とをそれ
ぞれ有して構成されており、このケースＲＦＳｂは良導
電性材料、例えば無酸素銅板をプレス加工して形成され
ている。この場合、絞り部３０および折り曲げ部３１は
この内側ケースＲＦＳｂのねじれ方向の機械的強度を向
上させるとともに、互いに対向する折り曲げ部３１相互
間の縦横方向の外径寸法Ｌを適宜制限することができ
る。また、絞り部３０は、このケースＲＦＳｂの外面側
に配設される磁石体ＢＩＭｂと、内面側に配置されるチ
ップＣＨＩとの間の距離を適宜調整することができる。
なお、４隅に設けた切り欠き部３２は、このケースＲＦ
Ｓｂ内に配設される基板ＦＰＣの各折り曲げ部２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄの引出し部分を形成している。

このような構成によれば、内側ケースＲＦＳｂは、プレ
ス加工法により形成できるので、高精度寸法でかつ低コ
ストで製作することができる。

なお、内側ケースＲＦＳｂは、無酸素銅を用いたが、こ
の他に銅，銀，金板あるいはこれらの合金板にメッキを
施した板材を用いても良い。

第１１図は前述した内側ケースＲＦＳｂに対応する外側
ケースＲＦＳａを示す図であり、同図Ａは平面図、同図
Ｂはその１１Ｂ−１１Ｂ断面図である。同図において、
この外側ケースＲＦＳａは、前述した内側ケースＲＦＳ
ｂと同等の材料および製作法により形成され、その構造
は前述とほぼ同様にその中央部が凹状となる枠形状の絞
り部３３と、その対向端辺が上方向にほぼ９０度に折り
曲げられた折り曲げ部３４と、その各４隅が斜め方向に
切断された切り欠き部３５とを有して構成されている。
この場合、互いに対向する折り曲げ部３４は、その相互
間の内側寸法が、前述した内側ケースＲＦＳｂの折り曲
げ部３１相互間の外側寸法Ｌ₁，Ｌ₂とほぼ同等値を有し
かつ高さＨ₁を大きくして形成されている。なお、この
絞り部３３および切り欠き部３５は前述した内側ケース
ＲＦＳｂとほぼ同等の寸法を有して形成されている。

このように構成された外側ケースＲＦＳａおよび内側ケ
ースＲＦＳｂは、第１２図Ａにその平面図，第１２図Ｂ
に１２Ｂ−１２Ｂ断面図でそれぞれ示すように外側ケー
スＲＦＳａ内に内側ケースＲＦＳｂを挿入し、外側ケー
スＲＦＳａの折り曲げ部３１の外面とを互いに接触させ
て接続することにより、一体化させケースＲＦＳが組み
立てられる。

（ケース組立体 第１３図） 第１３図は前述したケースＲＦＳ内に基板組立体ＢＮＤ
を収納配置した断面図を示したものである。同図におい
て、外側ケースＲＦＳａの底面には、電気的絶縁性シー
トとして、例えば厚さ約０．１mm程度のポリイミドフィ
ルム３６が接着配置され、このフィルム３６上には基板
組立体ＢＮＤが、また、その周縁部には磁気回路ＦＰＣ
がそれぞれ配置され、さらに基板組立体ＢＮＤの上面に
エポキシ系の接着剤３７を塗布した後、これらの上方部
には内側ケースＲＦＳｂが挿入されて接合配置されてい
る。この場合、この外側ケースＲＦＳａの折り曲げ部３
４の内面と内側ケースＲＦＳｂの折り曲げ部３１の外面
とが×印で示す部分でメタルフローあるいは半田付等に
より電気的，機械的に接合されている。また、この外側
ケースＲＦＳａと内側ケースＲＦＳｂとの間の隙間部分
にはシリコーン樹脂ＳＩＲが充填され基板組立体ＢＮＤ
および磁気回路ＰＦＣが固定配置されている。なお、こ
の場合、これらの外側ケースＲＦＳａおよび内側ケース
ＲＦＳｂの４隅に設けられた図示しない各切り欠き部３
２，３５には基板ＦＰＣの折り曲げ部２（２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ）が外部へ引出されている。３８はコイルＣ
ＯＩ同志の接続またはコイルＣＯＩと基板ＦＰＣ上に設
けられた外部端子９ｃを接続するためのリード線であ
る。

このような構成において、磁気回路ＦＰＣの駆動により
漏洩磁界が発生すると、ケースＲＦＳには閉ループを形
成するように誘起電流が流れ、この誘起電流によって回
転磁界がケースＲＦＳ内に封じ込められ、したがってチ
ップＣＨＩには均一な回転磁界を付与される。

このような構成によれば、外側ケースＲＦＳａおよび内
側ケースＲＦＳｂとの間に中央部分の凹状部内に基板Ｆ
ＰＣに搭載されたチップＣＨＩを、周縁部分の凸状部内
に磁気回路ＰＦＣをそれぞれ挾持させて配置したのでパ
ッケージング効果が向上できるとともに、組立性が大幅
に向上できる。また、外側ケースＲＦＳａおよび内側ケ
ースＲＦＳｂで覆われる体積が減少することにより、Ｖ
Ｉ積（∝体積）が低減でき、回転磁界を発生させる磁気
回路ＰＦＣの小形化が可能となる。さらに外側ケースＲ
ＦＳａおよび内側ケースＲＦＳｂに絞り部３０，３３で
形成される凹状部を設け対向する凹状部間のギャップを
減少させることにより、回転磁界はチップＣＨＩの平面
に垂直な成分（Ｚ成分）が零に近接して水平な成分のみ
となり、一様性を向上させることができる。

（磁石体 第１４図） 第１４図は磁石体ＢＩＭを示す図であり、同図Ａは平面
図、同図Ｂはその側面図、同図Ｃはその正面図である。
同図において、磁石体ＢＩＭは、対向面の一方が所定の
傾斜面を有する非磁性材、例えば銅からなる傾斜板ＩＮ
Ｎと、この傾斜板ＩＮＮの傾斜面側に配置する板厚の均
一な第１の整磁板ＨＯＭ_１と、この第１の整磁板ＨＯＭ
_１の上面側に配置する板厚の均一な磁石板ＭＡＧと、こ
の磁石板ＭＡＧの上面側に傾斜線面を有する第２の整磁
板ＨＯＭ_２とを順次積層し、エポキシ系の接着剤により
一体化されて形成され、全体の積層板厚がほぼ全面にわ
たって均一となるように構成されている。そして、この
磁石体ＢＩＭの上，下面からはほぼ全面にわたって均一
なバイアス磁界発生用の磁界が放出される。

（バイアスコイル 第１５図） 第１５図はバイアスコイルＢＩＣを示す図であり、同図
Ａは斜視図、同図Ｂはその１５Ｂ−１５Ｂ断面図であ
る。同図において、バイアスコイルＢＩＣは、表面に絶
縁部材として例えば熱硬化性樹脂が外面に被覆された巻
線４０を、断面が５×４線の配列とし全体形状が額縁状
となるように整列巻きした後、熱溶着で圧着し、冷却さ
せて所定値の額縁形状に成形して構成されている。この
場合、各巻線４０の外面に被覆されている熱硬化樹脂が
互いに熱溶着するとともに、圧着により各巻線４０が目
詰りして成形され、冷却させることにより、各巻線４０
が結束した状態で硬化されるので、所定形状の額縁形状
に形成される。

（ケース組立体への磁石体及びバイアスコイルの実装
第１６図） 第１６図は前記第１３図で説明したケースＲＦＳ組立体
に前述した磁石体ＢＩＭおよびバイアスコイルＢＩＣを
組み込んだ断面図を示したものである。同図において、
内部に基板組立体ＢＮＤおよび磁気回路ＰＦＣを収納し
たケースＲＦＳ組立体の上，下面にはそれぞれ上部磁石
体ＢＩＭａ下部磁石体ＢＩＭｂが接着配置され、さらに
この上部磁石体ＢＩＭａの周縁部と、内側ケースＲＦＳ
ｂの折り曲げ部３１とで囲まれて形成される額縁状溝部
にはバイアスコイルＢＩＣが収納配置されている。この
場合、上部磁石体ＢＩＭａと下部磁石体ＢＩＭｂとは全
く同一の材料，寸法で構成されており、これらの磁石体
ＢＩＭａ，ＢＩＭｂはその傾斜板ＩＮＮ側が、内側ケー
スＲＦＳｂの絞り部３０で囲われた凹状部および内側ケ
ースＲＦＳａの絞り部３３で囲われた凹状部内にそれぞ
れ密着されて配置される。

このような構成において、ケースＲＦＳ組立体の中央部
両面側に形成された凹状部内に一対の磁石体ＢＩＭａ，
ＢＩＭｂが配置され、さらにその周縁部に形成される額
縁状溝部内にバイアスコイルＢＩＣが配設できるので、
各構成部品の積層方向の全体の厚さが小さくなり、小
形，薄形化が可能となる。また、外側ケースＲＦＳａと
下部磁石磁体ＢＩＭｂの外縁部分とで額縁状の空間溝が
形成されるので、この部分に前記バイアスコイルＢＩＣ
を配置しても良く、また新たにバイアスコイルを設けて
も良く、さらにはコイルボビンとして巻線を施してバイ
アスコイルを形成することもできる。

（磁気シールドケース 第17,18,19図） 第１７図は外側シールドケースＳＨＩａを示す図であ
り、同図Ａは平面図、同図Ｂはその１７Ｂ−１７Ｂ断面
図である。同図において、外側シールドケースＳＨＩａ
は、平坦部５１と、この平坦部５１の対向端辺に上方向
にほぼ９０度に折り返した折り曲げ部５２と、この折り
曲げ部５２の中央部に一部が切り欠かれた凹部５３と、
その各４隅が斜め方向に切断された切り欠き部５４とを
有して構成されており、このシールドケースＳＨＩａは
高透磁率および高飽和磁束密度を有し望ましくは熱伝導
率の大きい材料、例えばパーマロイ板をプレス加工して
形成されている。

第１８図は前述した外側シールドケースＳＨＩａに対応
する内側シールドケースＳＨＩｂを示す図であり、同図
Ａは平面図、同図Ｂはその１８Ｂ−１８Ｂ断面図であ
る。同図において、この内側シールドケースＳＨＩｂ
は、前述した外側シールドケースＳＨＩａと同等の材料
および製作法により形成され、その構造は前述とほぼ同
様に平坦部５５と、この平坦部５５の対向端辺に上方向
にほぼ９０度に折り返した折り曲げ部５６と、この折り
曲げ部５６の中央部に一部が切り欠かれた凹部５７と、
その各４隅が斜め方向に切断された切り欠き部５８とを
有して構成されている。この場合、互いに対向する折り
曲げ部５６はその相互間の外側寸法が、前述した外側シ
ールドケースＳＨＩａの折り曲げ部５２相互間の内側寸
法Ｌ₃，Ｌ₄とほぼ同等値を有しかつ高さＨ₂を小さくし
て形成されている。

このように構成された外側シールドケースＳＨＩａおよ
び内側シールドケースＳＨＩｂは第１９図Ａにその平面
図，第１９図Ｂにその１９Ｂ−１９Ｂ断面図でそれぞれ
示すように外側シールドケースＳＨＩａ内に内側シール
ドケースＳＨＩｂを挿入し、外側シールドケースＳＨＩ
ａの凹部５３と内側シールドケースＳＨＩｂの凹部５７
とで形成される凹部５９にスポット溶接あるいは半田溶
接を施し、磁気的、機械的に固定することにより一体化
させ外側シールドケースＳＨＩａが組み立てられる。

このような構成において、外側シールドケースＳＨＩａ
の折り曲げ部５２および内側シールドケースＳＨＩｂの
折り曲げ部５６を横方向、つまり積層方向と交差する方
向に設定することなく、積層方向に揃えて設定すること
により、横方向の寸法を小さくさせ、小形でかつ構成部
品の高集積化が可能となる。

（磁気シールドケース組立体 第２０図） 第２０図は前述したシールドケースＳＨＩ組立体内に、
前記第１６図で説明した内部に基板組立体ＢＮＤ，磁気
回路ＦＰＣを組み込んだケースＲＦＳ組立体と、一対の
磁石板ＢＩＭａ，ＢＩＭｂ、バイアスコイルＢＩＣとか
らなる組立体を組み込んだ断面図を示したものである。
同図において、外側シールドケースＳＨＩａの内部に
は、その底面側から中央部に上部磁石体ＢＩＭａ，周縁
部にバイアスコイルＢＩＣ，ケースＲＦＳ組立体（内部
に基板組立体ＢＮＤ，磁気回路ＰＦＣ等が組み込まれて
いる），下部磁石体ＢＩＭｂを順次積層配置させた後、
内側シールドケースＳＨＩｂを挿入し、前述した外側シ
ールドケースＳＨＩａの凹部５３と内側シールドケース
ＳＨＩｂの凹部５７とで形成される凹部５９（第１９図
参照）で溶接固定して封止される。この場合、このシー
ルドケースＳＨＩ内にグリース等を充填させておくこと
により、内部の構成部品が実質的に相互に密着すること
になり、ケースＲＦＳから発生する熱がこのシールドケ
ースＳＨＩを介して外部に放出することができる。ま
た、ケースＲＦＳとシールドケースＳＨＩを圧入方式に
より側面で接触させる構造にして放熱効果を向上させる
ことができる。

このような構成において、外側シールドケースＳＨＩａ
の底面側にケースＲＦＳ組立体を、その折り曲げ部３
１，３４が対向するように積層配置させることによって
外部シールドケースＳＨＩａと内部シールドケースＳＨ
Ｉｂとの間に積層される各構成部品が密着配置できるの
で、小形化，薄形化が可能となるとともに放熱効果も同
時に得られる。

（パッケージングケース 第２１図） 第２１図はパッケージングケースＰＫＧを示す図であ
り、同図Ａは平面図、同図Ｂはその２１Ｂ−２１Ｂ断面
図である。同図において、パッケージングケースＰＫＧ
は、熱伝導の良好な材料、例えば板厚約０．５mmのアル
ミニウム板を絞り加工を施して形成され、図示されない
が、その外面には黒色被膜が設けられている。このパッ
ケージングケースＰＫＧは、前記外側シールドケースＳ
ＨＩａの形状を改良して兼用させて使用することができ
る。

このような構成において、このパッケージングケースＰ
ＫＧは、磁気バブルメモリデバイス完成後の外側ケース
となるとともに放熱体としての機能を有し、さらにその
内側角部は後述するポッティング法による樹脂モールド
時の型としての機能も同時に有している。

（端子固定板及びコンタクトパッド 第22,23図） 第２２図は端子固定板ＴＥＦを示す図であり、同図Ａは
平面図、同図Ｂはその２２Ｂ−２２Ｂ断面図、同図Ｃは
その背面図である。同図において、端子固定板ＴＥＦ
は、電気的絶縁性を有する材料、例えばガラスエポキシ
系の樹脂板６０からなり、その外形状は前記パッケージ
ングケースＰＫＧの開口部に対して挿入出自在となる縦
横方向の寸法を有して形成されており、またこの樹脂板
６０の周辺部を除く部位には多数個の貫通孔６１が縦横
方向に所定の間隔をもってマトリックス状の配列で穿設
され、さらにこれらの貫通孔群の角部には回転対称とは
ならない断面が凹状となる非貫通孔６２が設けられ、こ
の非貫通孔６２内には例えば方向性あるいは特長を位置
付ける白色の塗膜などによるマーク６３が付着されてい
る。また、この樹脂板６０に穿設された多数個の貫通孔
６１には、同図Ｂに示すようにその背面側に口径の大き
い開口６４が同軸的に連通して設けられており、これら
の開口６４の全ては板厚の約６０％の深さを有しかつ貫
通孔６１とは途中に段差を有して連通されている。ま
た、この樹脂板６０の背面側には同図Ｃに示すようにそ
の周辺部分に沿って前記開口６４の深さとほぼ同等の深
さを有しかつ平面方向の幅が異なりその断面が凹形状と
なる溝６５が形成され、この溝６５内は前述したコイル
ＣＯＩの巻線，バイアスコイルＢＩＣの巻線の通路部お
よび接続部を構成している。また、この樹脂板６０の角
部６６は凹形状とはならず、所定の板厚寸法を有し、前
述したパッケージングケースＰＫＧの内側面に体して接
触面を得ている。このように樹脂板６０の背面側は板厚
の異なる２段構造を有して形成されている。

第２３図はコンタクトパッドＣＮＰを示す図であり、同
図Ａは平面図、同図Ｂはその２３Ｂ−２３Ｂ断面図であ
る。同図において、コンタクトパッドＣＮＰは、良導電
性材料、例えば板厚約０．５mm程度の銅板をプレス加工
により打ち抜いた素片７０の表面にニッケルメッキ層７
１，金メッキ層７２を形成して構成される。

（最終組立 第２０，４，２図） このように構成された各構成部品は、まず最初に前述し
たパッケージングケースＰＫＧ内に、第２０図で説明し
たシールドケース組立体を挿入する。この状態ではこの
パッケージングケースＰＫＧの４隅から前記基板組立体
ＢＮＤの各接続部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ（第４図Ａ参
照）が各折り曲げ部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから約９０
度で折れ曲がって突出する。次に、このパッケージング
ケースＰＫＧの４隅にポッティング法により樹脂モール
ドを行なってこのパッケージングケースＰＫＧ内に各個
性部品を固定配置させる。引き続きこれらの各接続部３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを対応する各折り曲げ部２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄでさらに約９０度で折り曲げて内側シー
ルドケースＳＨＩｂの外面に接着剤を介して前記第４図
Ｂに示すように組み合わせた後、前記端子固定板ＴＥＦ
背面側の各開口６４内にコンタクトパッドＣＮＰを搭載
し、あるいは更にコンタクトパッドＣＮＰの側面を接着
剤により固着してパッケージングケースＰＫＧに挿入
し、各接続部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに接触配置させ
る。この場合、各接続部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに設け
られている各外部端子９ｂの配列ピッチと各コンタクト
パッドＣＮＰの配列ピッチとが一致しているので、各外
部端子９ｂとコンタクトパッドＣＮＰとは電気的に接触
する。次に配置した端子固定板ＴＥＦの裏側から各貫通
孔６１に例えば先端部の細い加熱体を挿入し、コンタク
トパッドＣＮＰを熱圧着する事により、各外部端子９ｂ
と対応する各コンタクトパッドＣＮＰが電気的に接続さ
れるとともに端子固定板ＴＥＦも同時に機械的に固定さ
れて第２図に示した磁気バブルメモリデバイスが完成さ
れる。

（磁気バブルメモリ素子 第24,25,26,27,28図） 第２４図は前述した磁気バブルメモリチップＣＨＩのボ
ンディングパッドＰＡＤ近辺の断面図を示すものであ
る。同図において、ＧＧＧはgadolinium-gallium-garne
t基板であり、ＬＰＥは液相エピタキシャル成長法によ
って形成されたバブル磁性膜であり、その組成の一例は
下記表１に示した通りである。

ＩＯＮはハードバブル抑制のためにＬＰＥ膜表面に形成
されたイオン打込層を示している。ＳＰ１は第１のスペ
ーサであり、例えば３０００Åの厚さのＳｉＯ_２が気相
化学反応により形成される。ＣＯＮ１及びＣＯＮ２は２
層の導体層を示しており、後述するバブル発生，複写
（分割）及び交換を制御する機能を持っており、下の第
１の導体層ＣＯＮ１がＭｏ，上の第２の導体層ＣＯＮ２
がＡｕ等の材料でそれぞれ形成されている。ＳＰ２及び
ＳＰ３は導体層ＣＯＮとその上に形成されるパーマロイ
等の転送パターン層Ｐとを電気的に絶縁するポリイミド
樹脂等から成る層間絶縁膜（第２，第３のスペーサ）で
ある。ＰＡＳは気相化学反応法により形成されたＳｉＯ
₂等からなるパッシベーション膜である。ＰＡＤはチッ
プＣＨＩのボンディングパッドを示しており、Ａｌ線等
の細いコネクタワイヤがここに熱圧着法や超音波法によ
りボンディングされる。このボンディングパッドＰＡＤ
は下の第１層ＰＡＤ₁がＣｒ，中央の第２層ＰＡＤ₂がＡ
ｕ層，上の第３層ＰＡＤ₃がＡｕメッキ層等の材料でそ
れぞれ形成されており、第２層ＰＡＤ₂および第３層Ｐ
ＡＤ₃をＣｒ，Ｃｕ等の材料で形成しても良い。Ｐはバ
ブルの転送路やバブルの分割，発生，交換及び検出部更
にはガードレール部に用いられる層を示しており、以後
の説明では便宜上転送パターン層と表現する。

第２４図の例ではこの転送パターン層Ｐは下層Ｐ₁にＦ
ｅ−Ｓｉを、上層Ｐ₂にＦｅ−Ｎｉをそれぞれ使用して
いるが、両者の材質を上下入れ替えることも可能であ
る。

以下、前述した複数層から成る転送パターン層をチップ
ＣＨＩの各部に適用した例を第２５図以降の平面図で説
明するが、これらの平面図では転送パターン層の各層は
セルフアラインで形成されているため、同じ輪郭線で表
されていることに注意されたい。第２５図はバブル検出
器Ｄ部分を示しており、ＭＥＭはメイン磁気抵抗素子で
あり、横方向に帯状に引き伸ばされたバブルがそこを通
過するとき抵抗値が変ることを利用してバブルの有無を
検出する。ＭＥＤはメイン磁気抵抗素子ＭＥＭと同様な
パターン形状のダミー磁気抵抗素子であり、回転磁界の
影響等による雑音成分を検出するために用いられる。メ
イン磁気抵抗素子ＭＥＭの上方には２段分しか図示して
いないがバブルを横方向に引き伸ばしながら下方に転送
していくバブルストレッチャーＳＴが数１０段形成され
ている。なお、ＰＲはバブルの転送方向を示している。
ＥＲはバブルの消去器であり、導体層ＣＮＤにバブルが
達したとき、消去される。この検出器Ｄの周囲及びダミ
ー及びメイン検出の間には、３列のパターン群から成る
ガードレールＧＲが設けられており、ガードレールＧＲ
の内部に発生した不要なバブルをその外側に追い出した
り、ガードレールＧＲの外側で発生した不要なバブルが
その内側に入り込むのを防ぐようになっている。なお、
第２５図以下の平面パターン図では導体層ＣＮＤ以外の
パターンは第２４図で説明した転送パターン層Ｐを示し
ている。同図において、磁気抵抗素子ＭＥＭ，ＭＥＤを
多層磁性層で形成することにより、信号対雑音比（Ｓ／
Ｎ比）が向上した。例えば、転送パターンとして各層間
にＳｉＯ₂膜を介在させた３層パーマロイ層を使用した
場合は、パーマロイ単層用のものに比べ下記表２に示す
ようにＳ／Ｎ比が２倍以上向上させることができる。

また、ガードレールＧＲの性能も保持力Ｈｃの低減によ
り不要バブルの排除率が高くなるなど改善される。

第２６図は磁気バブル発生器ＧＥＮを示しており、転送
パターン層Ｐを多層化することにより、磁気バブルの発
生電流を小さくすることができ、磁気バブル発生器の導
体層ＣＮＤの寿命を長くすることが可能となった。従っ
て、導体層ＣＮＤの駆動回路も電流容量値の小さい半導
体素子が使用でき、低価格化が可能となる。

第２７図はＰａ〜Ｐｈ等の転送パターンで形成されたマ
イナループｍ，Ｐｗ₁〜Ｐｗ₃等の転送パターン列で形成
された書き込みメイジャーラインＷＭＬ及びヘアピン状
導体層ＣＮＤで形成されたスワップゲート部を示してい
る。同図において、Ｐ₇は第２６図のバブル発生器ＧＥ
Ｎにおける転送パターンＰ₇と同一のものであり、言い
換えればバブル発生器ＧＥＮで発生されたバブルはＰ₁
〜Ｐ₇の転送路を通って書き込みメイジャーラインＷＭ
Ｌに転送される。スワップ導体層ＣＮＤに電流を流した
とき、マイナループｍ₁の転送パターンＰｄの磁気バブ
ルは転送パターンＰｌ，Ｐｍを通ってメイジャーライン
ＷＭＬの転送パターンＰｗ₃に転送され、メイジャーラ
インＰｗ₁からの磁気バブルは転送パターンＰｋ，Ｐ
ｊ，Ｐｉを経てマイナループの転送パターンＰｅに転送
されてバブルの交換、すなわち情報の書き換えが行なわ
れる。なお、右端のマイナループｍｄにはスワップゲー
トが設けられていないが、これは、周辺効果を軽減する
ための磁気バブルを注入しないダミールのループであ
る。このように交換位置における転送パターン層Ｐｉ〜
Ｐｍを多層化することにより、小さい電流値で磁気バブ
ルの交換を行なうことができる。

また、第２８図に示すように磁気バブルの複写器、即ち
分割器でも同様に小さい電流値駆動が可能となる。同図
において、通常磁気バブルはＰｎ〜Ｐｑ，Ｐｓ〜Ｐｘの
順路で転送されており、導体層ＣＮＤに電流を流したと
き、転送パターンＰｑの位置でバブルは分割され、分割
された１つの磁気バブルはＰｙ，Ｐ₈〜Ｐ₁₀を経て読出
しメイジャーラインＲＭＬに転送される。

（ホールディング磁界及び回転磁界 第２９図） 磁石板ＭＡＧはチップＣＨＩに対して約２度程度傾斜さ
せて配置される。これはチップＣＨＩに対しバイアス磁
界Ｈｂが垂直方向よりややずれて印加されるようにした
もので、それによってバブル転送のスタート、ストップ
マージンを約６〔Ｏｅ〕向上させるホールディング磁界
Ｈｄｃを生み出す（第２９図Ａ）。

第２９図Ａに示したように磁石体ＢＩＭとチップＣＨＩ
との角度θの傾斜により、直流磁界Ｈｚは、ｘｙ平面内
の成分Ｈｄｃを持つことになる。そして、この面内成分
Ｈｄｃの大きさは、Ｈｚ・ｓｉｎθとなり、通常Ｈｄｃ
＝５〔Ｏｅ〕〜６〔Ｏｅ〕になるように傾斜角度θが選
定される。また、この面内成分Ｈｄｃの方向は、回転磁
界Ｈｒのスタート・ストップ（Ｓｔ／Ｓｐ）方向（＋ｘ
軸方向）に一致するように傾斜されている。そして、こ
のｘｙ面内成分Ｈｄｃは、回転磁界Ｈｒのスタート・ス
トップ（Ｓｔ／Ｓｐ）動作に対して有効な働きをし、ホ
ールディングフィールドと呼ばれている公知の磁界であ
る。なお、チップＣＨＩ面に垂直に作用するバイアス磁
界Ｈｂの大きさはＨｚ・ｃｏｓθとなる。

さて、上述したホールディングフィールドＨｄｃは、チ
ップＣＨＩのｘｙ面に対して常時作用するため、第２９
図Ｂに図解したように前記チップＣＨＩに作用する回転
磁界Ｈｒ′は偏心する。同図において、Ｈｒは外部から
加えられる回転磁界、Ｈｒ′は、チップＣＨＩに作用す
る回転磁界である。この場合、ＣＨＩに作用する回転磁
界Ｈｒ′は外部から加えられる回転磁界Ｈｒと面内成分
Ｈｄｃとを合成したものとなり、その回転磁界Ｈｒ′の
中心Ｏ′はスタート・ストップ（Ｓｔ／Ｓｐ）方向であ
る＋ｘ軸方向に面内成分Ｈｄｃ分だけ平行移動する。こ
のため、同図の結果から明らかなように、外部から加え
ている回転磁界Ｈｒの強さが｜Ｈｒ｜であっても実効的
にチップＣＨＩに作用する回転磁界の強度｜Ｈｒ′｜は
回転磁界Ｈｒの位相によって異なる。すなわちＳｔ／Ｓ
ｐ方向での｜Ｈｒ′｜は、｜Ｈｒ｜＋｜Ｈｄｃ｜とな
り、｜Ｈｒ｜に比べてホールディングフィールドＨｄｃ
の強さ｜Ｈｄｃ｜だけ強くなっている。逆に、Ｓｔ／Ｓ
ｐ方向と逆方向の場合の｜Ｈｒ′｜は｜Ｈｒ｜−｜Ｈｄ
ｃ｜となり、｜Ｈｒ｜に比べて｜Ｈｄｃ｜だけ弱まって
いる。

（周辺回路 第３０図） 最後にチップＣＨＩの周辺回路を第３０図で説明する。
ＲＦはチップＣＨＩのＸ及びＹコイルに90゜位相差の電
流を流し回転磁界Ｈｒを発生するための回路である。Ｓ
ＡはチップＣＨＩの磁気抵抗素子からの微小なバブル検
出信号を回転磁界のタイミングと合わせてサンブリング
し感知、増幅するセンスアンプである。ＤＲは、ＭＢＭ
デバイスの書き込みに関係するバブル発生及びスワップ
並びに読み出しに関係するレプリケートの各機能導体に
所定のタイミングで電流を流す駆動回路である。以上の
回路は回転磁界Ｈｒのサイクル及び位相角に同期して動
作するようタイミング発生回路ＴＧによって同期化され
ている。

（回転磁界分布特性 第３１図） 第３１図は前述した磁気回路ＰＦＣの回転磁界分布特性
を示したものである。すなわち同図において、横軸に第
８図Ｂで示した磁気回路ＰＦＣ内の中心をＯとしてＸ軸
方向の長さを、縦軸にそのＸ軸方向の回転磁界強度Ｈｘ
＝ＯとしたときのＸ軸方向の回転磁界強度Ｈｘをそれぞ
れ示すと、曲線Ｉで示すような回転磁界分布特性が得ら
れた。同図から明らかなように、磁気回路ＰＦＣの対向
するコアＣＯＲ間の内側までの距離−Ｘｃ〜＋Ｘｃの範
囲までほぼ均一な回転磁界強度Ｈｘが得られ、また、チ
ップＣＨＩの有効エリア（回転磁界を付与すべき最小範
囲）−Ｘｅ〜＋Ｘｅの範囲では±約２％の磁界強度一様
性が得られた。なお、破線で示す曲線IIは従来構成の磁
気回路による回転磁界分布特性である。

以上本発明が適用されるべき磁気バブルメモリを説明し
たが、以下本発明の特徴部分を第３２図及び第３３図を
用いて説明する。

このように構成された磁気バブルメモリデバイスは、ス
タート・ストップ特性を測定する場合、まず、磁気バブ
ルメモリデバイスを駆動させ、回転磁界閉じ込めケース
ＲＦＳ組立体内に収納されている磁気回路ＰＦＣのコイ
ルＣＯＩに、第３２図に示すように回転磁界発生電流Ｉ
ｒとともに別回路により片極性のパルス電流Ｉｐを同時
に印加する。これによってケースＲＦＳ組立体内に収納
されたチップＣＨＩの表面には、回路磁界Ｈｒとともに
このパルス電流Ｉｐによる交流磁界Ｈが重畳されて印加
される。この場合、この交流磁界ＨはケースＲＦＳ内に
閉じ込められてチップＣＨＩの表面に平行かつホールデ
ィング磁界Ｈｄｃとは逆方向の反磁界となって発生す
る。したがって前述したパルス電流Ｉｐを除々に増大さ
せ、チップＣＨＩが誤動作を発生する程度まで印加して
反磁界を増加させることにより、第３３図に示すように
磁気バブルメモリデバイスの動作領域Ａにおけるホール
ディング磁界Ｈｄｃの動作裕度ΔＨが測定でき、この値
からホールディング磁界Ｈｄｃの設定値Ｈｄｃ１を得る
ことができるので、ホールディング磁界強度の適否の判
断が容易に可能となる。

なお、第３２図に示すような２つの信号の合成波形はア
ナログ的な加算回路で発生することができる。例えば、
特開昭５８−１９６６８４号公報で知られているよう
に、４個のスイッチング素子（２〜５）と負荷となるコ
イル（１）をブリッジ接続した回路によって本発明の三
角波電流Ｉｒを発生させ、電源電圧（６）を脈動させる
ことにより本発明の交流電流Ｉｐを三角波電流Ｉｒに重
畳することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、向い合う巻線の組
が互いに平行となるようにコイルを施した額縁形コアで
形成される空間部にフレキシブル基板に搭載した磁気バ
ブルメモリ素子を配設し、コイル，コアおよび磁気バブ
ルメモリ素子の全体を良導電性材ケース内に狭持させ、
コイルに回転磁界発生電流とともにパルス電流を重畳さ
せることにより、ホールディング磁界強度が測定できる
ので、スタート・ストップ特性を確実に保証した磁気バ
ブルメモリデバイスが得られるという極めて優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気バブルメモリデバイスの全体
を示す一部破断斜視図、第２図Ａは底面図、第２図Ｂは
同図Ａの２Ｂ−２Ｂ断面図、第３図は積み重ね構造を示
す分解斜視図、第４図は基板ＦＰＣを説明する図、第５
図は基板ＦＰＣにチップＣＨＩを搭載した基板組立体Ｂ
ＮＤを示す平面図、第６図はチップＣＨＩを示す図、第
７図は基板組立体ＢＮＤのリードボンディングを説明す
る図、第８図は磁気回路ＰＦＣを説明する図、第９図は
磁気回路ＰＦＣの製作方法を説明する図、第１０図は内
側ケースＲＦＳｂを示す図、第１１図は外側ケースＲＦ
Ｓａを示す図、第１２図はケースＲＦＳの組立図、第１
３図はケースＲＦＳ内に基板組立体ＢＮＤおよび磁気回
路ＦＰＣを収納した組立体の断面図、第１４図は磁石体
ＢＩＭの構成を説明する図、第１５図はバイアスコイル
を説明する図、第１６図はケースＲＦＳ組立体に一対の
磁石体ＢＩＭおよびバイアスコイルＢＩＣを組み込んだ
組立体の断面図、第１７図は外側シールドケースＳＨＩ
ａを示す図、第１８図は内側シールドケースＳＨＩｂを
示す図、第１９図はシールドケースＳＨＩの組立図、第
２０図は第１６図に示す組立体をシールドケースＳＨＩ
内に組み込んだ組立体の断面図、第２１図はパッケージ
ングケースＰＫＧを示す図、第２２図は端子固定板ＴＥ
Ｆの構成を説明する図、第２３図はコンタクトパッドの
構成を示す図、第２４図はチップＣＨＩの断面図、第２
５図はチップＣＨＩの磁気バブル検出器Ｄの構成を示す
図、第２６図はチップＣＨＩの磁気バブル発生器ＧＥＮ
の構成を示す図、第２７図はチップＣＨＩのスワップゲ
ートＳＷＰの構成を示す図、第２８図はチップＣＨＩの
レプリケートゲートＲＥＰの構成を示す図、第２９図Ａ
はバイアス磁界Ｈｂとホールディング磁界Ｈｄｃの関係
を示す図、同図Ｂはトータル回転磁界Ｈｒ′を示す図、
第３０図は磁気バブルメモリボードの全体回路を示す
図、第３１図は回転磁界分布特性図、第３２図はコイル
ＣＯＩに流す電流の波形図、第３３図はそのバイアス磁
界マージンを示す図である。 ＣＨＩ……磁気バブルメモリチップ（素子）、ＦＰＣ…
…フレキシブル配線基板（基板）、ＢＮＤ……基板組立
体、ＣＯＩ……駆動コイル（コイル）、ＣＯＲ……額縁
形コア（コア）、ＰＦＣ……磁気回路、ＲＦＳ……回転
磁界閉じ込めケース（ケース）、ＲＦＳａ……外側ケー
ス、ＲＦＳｂ……内側ケース、ＳＩＲ……シリコーン樹
脂、ＢＩＭ……バイアス磁界発生用磁石体（磁石体）、
ＢＩＭａ……上部磁石体、ＢＩＭｂ……下部磁石体、Ｉ
ＮＭ……傾斜板、ＭＡＧ……永久磁石板（磁石板）、Ｈ
ＯＭ……整磁板、ＩＮＮ……非磁性傾斜板、ＢＩＣ……
バイアス磁界発生用コイル（バイアスコイル）、ＳＨＩ
……外部磁気シールドケース（シールドケース）、ＳＨ
Ｉａ……外側シールドケース、ＳＨＩｂ……内側シール
ドケース、ＲＥＧ……樹脂モールド剤、ＰＫＧ……パッ
ケージングケース、ＴＥＦ……端子固定板、ＣＮＰ……
コンタクトパッド、１……素子保護部、２，２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ……折り曲げ部、３，３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄ……外部接続端子接続部、４，４ａ，４ｂ……
開口部、５，５ａ，５ｂ，５ｃ……穿孔、６……基板突
出部、７……ベースフィルム、８……接着剤、９ａ……
配線用リード、９ｂ……外部端子、９ｃ……接続用端
子、９ｄ……記号、９ｅ……インデックスマーク、１０
……カバーフィルム、１１……錫メッキ層、１２……開
口、１３……半田メッキ層、１４……ボンディングパッ
ド、１５……金バンプ、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄ……ヘリツクスコイル、２１ａ，２１ｂ……接続点、
２２ａ……Ｘコイル、２２ｂ……Ｙコイル、２３……磁
気コア、２４……タップ、２５……幅の大きい溝、２６
……幅の小さい溝、３０……絞り部、３１……折り曲げ
部、３２……切欠き部、３３……絞り部、３４……折り
曲げ部、３５……切欠き部、３６……ポリイミドフィル
ム、３７……接着剤、３８……コイル巻線、４０……巻
線、５１……平坦部、５２……折り曲げ部、５３……凹
部、５４……切欠き部、５５……平坦部、５６……折り
曲げ部、５７……凹部、５８……切欠き部、５９……凹
部、６０……樹脂板、６１……貫通孔、６２……非貫通
孔、６３……マーク、６４……開口、６５……溝、６６
……角部、７０……素片、７１……ニッケルメッキ層、
７２……金メッキ層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣田 和夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 木城 伸夫 千葉県茂原市早野3350番地の２ 日立デバ イスエンジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】向い合う巻線の組が互いに平行となるよう
   にコイルを施した額縁形コアで形成される空間部に、フ
   レキシブル基板に搭載した磁気バブルメモリ素子を配設
   し、前記コイル，コアおよび磁気バブルメモリ素子の全
   体を良導電性材ケース内に挾持させ、前記コイルに回転
   磁界発生電流とともにパルス電流を印加し、回転磁界に
   交流磁界を重畳させることによりホールディング磁界強
   度の動作マージンを測定することを特徴とした磁気バブ
   ルメモリの特性評価方法。