JPH1197753A - 超電導回路チップ用のチップキャリアおよびそれを用いた測定装置 - Google Patents
超電導回路チップ用のチップキャリアおよびそれを用いた測定装置Info
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- JPH1197753A JPH1197753A JP9260022A JP26002297A JPH1197753A JP H1197753 A JPH1197753 A JP H1197753A JP 9260022 A JP9260022 A JP 9260022A JP 26002297 A JP26002297 A JP 26002297A JP H1197753 A JPH1197753 A JP H1197753A
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超電導回路素子を十分に冷却でき、かつ超電
導回路素子と配線層とのワイヤボンディングによる接続
を容易に行なうことのできる超電導回路チップ用のチッ
プキャリアおよびそれを用いた測定装置を提供する。 【解決手段】 内部を超電導遷移温度以下に冷却可能な
内側容器９の内部に一方端が位置し、かつ外部に他方端
が位置するよう金属ブロック８が設けられている。この
金属ブロック８の他方端に直接接するように金属板３が
設けられている。この金属板３に直接接するように超電
導回路チップ２０が取付けられている。
導回路素子と配線層とのワイヤボンディングによる接続
を容易に行なうことのできる超電導回路チップ用のチッ
プキャリアおよびそれを用いた測定装置を提供する。 【解決手段】 内部を超電導遷移温度以下に冷却可能な
内側容器９の内部に一方端が位置し、かつ外部に他方端
が位置するよう金属ブロック８が設けられている。この
金属ブロック８の他方端に直接接するように金属板３が
設けられている。この金属板３に直接接するように超電
導回路チップ２０が取付けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超電導回路チップ
用のチップキャリアおよびそれを用いた測定装置に関す
るものである。
用のチップキャリアおよびそれを用いた測定装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ジョセフソン効果を応用した超電
導エレクトロニクス素子が開発されてきている。特に直
流ジョセフソン効果を利用したＳＱＵＩＤ（Super cond
uctingQuantum Interference Device）は超微小な磁場
を検出することができる。このＳＱＵＩＤを利用する
と、脳磁場や心臓磁場などの微小磁場を高感度に測定す
る磁気センサなどの測定装置を実現することができる。
そこで、高温超電導体を用いて温度７７Ｋで動作する高
感度の磁気センサなどの測定装置を実現するために研究
が行なわれている。
導エレクトロニクス素子が開発されてきている。特に直
流ジョセフソン効果を利用したＳＱＵＩＤ（Super cond
uctingQuantum Interference Device）は超微小な磁場
を検出することができる。このＳＱＵＩＤを利用する
と、脳磁場や心臓磁場などの微小磁場を高感度に測定す
る磁気センサなどの測定装置を実現することができる。
そこで、高温超電導体を用いて温度７７Ｋで動作する高
感度の磁気センサなどの測定装置を実現するために研究
が行なわれている。
【０００３】図５はＳＱＵＩＤを有する超電導回路チッ
プの具体的構成を概略的に示す斜視図である。図５を参
照して、この超電導回路チップ２０は、２つの結晶基板
２ａ、２ｂよりなるバイクリスタル基板２と、その基板
２上に形成された高温超電導薄膜１とを有している。こ
の高温超電導薄膜１はＳＱＵＩＤのループ部、すなわち
超電導ループを備えている。このループ部は、２つのジ
ョセフソン接合部１ａ、１ｂが並列に接続されることに
よって形成されている。このジョセフソン接合１ａ、１
ｂは高温超電導薄膜の粒界から形成されており、このジ
ョセフソン接合１ａ、１ｂの直下には、バイクリスタル
基板２の接合部が存在する。
プの具体的構成を概略的に示す斜視図である。図５を参
照して、この超電導回路チップ２０は、２つの結晶基板
２ａ、２ｂよりなるバイクリスタル基板２と、その基板
２上に形成された高温超電導薄膜１とを有している。こ
の高温超電導薄膜１はＳＱＵＩＤのループ部、すなわち
超電導ループを備えている。このループ部は、２つのジ
ョセフソン接合部１ａ、１ｂが並列に接続されることに
よって形成されている。このジョセフソン接合１ａ、１
ｂは高温超電導薄膜の粒界から形成されており、このジ
ョセフソン接合１ａ、１ｂの直下には、バイクリスタル
基板２の接合部が存在する。
【０００４】このＳＱＵＩＤにおいては、臨界電流値を
超えるバイアス電流ＩｂがこのＳＱＵＩＤに流される
と、ループ部に囲まれたホール部１ｅを貫通する磁場に
よって電圧が発生し、その電圧は両端部１ｃ、１ｄの間
で出力電圧として測定される。この出力電圧は、ホール
部１ｅを貫通する超微小な磁場の変化に応じて変調する
ことになるため、超微小な磁場を検出することが可能と
なる。
超えるバイアス電流ＩｂがこのＳＱＵＩＤに流される
と、ループ部に囲まれたホール部１ｅを貫通する磁場に
よって電圧が発生し、その電圧は両端部１ｃ、１ｄの間
で出力電圧として測定される。この出力電圧は、ホール
部１ｅを貫通する超微小な磁場の変化に応じて変調する
ことになるため、超微小な磁場を検出することが可能と
なる。
【０００５】このようなＳＱＵＩＤを用いた従来の磁気
センサは図６と図７とに示す構成となる。なお図７は、
図６の領域Ｐを拡大して示す図である。
センサは図６と図７とに示す構成となる。なお図７は、
図６の領域Ｐを拡大して示す図である。
【０００６】図６と図７とを参照して、従来の磁気セン
サは、内部をたとえば液体窒素３０により超電導遷移温
度以下に冷却可能な内側容器１０９と、その内側容器１
０９との間に断熱真空層を確保するための外側容器１１
０と、内側容器１０９の内部空間に保持されかつ図５に
示すＳＱＵＩＤを有する超電導回路チップ２０とを主に
有している。
サは、内部をたとえば液体窒素３０により超電導遷移温
度以下に冷却可能な内側容器１０９と、その内側容器１
０９との間に断熱真空層を確保するための外側容器１１
０と、内側容器１０９の内部空間に保持されかつ図５に
示すＳＱＵＩＤを有する超電導回路チップ２０とを主に
有している。
【０００７】超電導回路チップ２０は、内側容器１０９
の内壁にチップキャリア１０６を介在して取付けられて
いる。また超電導回路チップ２０の超電導薄膜１は、チ
ップキャリア１０６の表面に形成された配線層（図示せ
ず）にボンディングワイヤ１０５によって電気的に接続
されている。この超電導回路チップ２０はキャップ１０
７によって取囲まれることで保護されている。
の内壁にチップキャリア１０６を介在して取付けられて
いる。また超電導回路チップ２０の超電導薄膜１は、チ
ップキャリア１０６の表面に形成された配線層（図示せ
ず）にボンディングワイヤ１０５によって電気的に接続
されている。この超電導回路チップ２０はキャップ１０
７によって取囲まれることで保護されている。
【０００８】なお、内側容器９と外側容器１０との間に
断熱真空層を設ける理由は、内側容器９内の液体窒素の
蒸発を防ぎ、外部から内側容器９内への熱流入量を抑え
るためである。
断熱真空層を設ける理由は、内側容器９内の液体窒素の
蒸発を防ぎ、外部から内側容器９内への熱流入量を抑え
るためである。
【０００９】またボンディングワイヤ１０５を用いたの
は、半田付けだと半田付けの際の温度が高くなりすぎ
て、薄膜で形成された超電導回路素子に悪影響を及ぼす
などの理由による。
は、半田付けだと半田付けの際の温度が高くなりすぎ
て、薄膜で形成された超電導回路素子に悪影響を及ぼす
などの理由による。
【００１０】この磁気センサにおいて、内側容器１０９
の内部に液体窒素３０を入れて超電導回路チップ２０を
超電導遷移温度以下に冷却させた状態で、センサを被測
定体１００に近づけることで、被測定体１００の磁場が
測定される。
の内部に液体窒素３０を入れて超電導回路チップ２０を
超電導遷移温度以下に冷却させた状態で、センサを被測
定体１００に近づけることで、被測定体１００の磁場が
測定される。
【００１１】しかしながら、この従来の磁気センサで
は、超電導回路チップが内側容器１０９の内部に位置し
ているため、どうしても被測定体１００と超電導回路素
子２０との距離Ｌ1 が大きくなってしまう。このため、
超微小な磁場を検出することが困難であるという問題点
があった。
は、超電導回路チップが内側容器１０９の内部に位置し
ているため、どうしても被測定体１００と超電導回路素
子２０との距離Ｌ1 が大きくなってしまう。このため、
超微小な磁場を検出することが困難であるという問題点
があった。
【００１２】上記問題点を解決できる磁気センサの例
が、たとえば T. S. Lee et al.,“High-transition te
mperature superconducting quantum interference dev
ice microscope”, Rev. Sci. Instrum. 67 （12）, De
cember 1996 , pp 4208-4215に開示されている。この文
献に開示された磁気センサを図８に示す。
が、たとえば T. S. Lee et al.,“High-transition te
mperature superconducting quantum interference dev
ice microscope”, Rev. Sci. Instrum. 67 （12）, De
cember 1996 , pp 4208-4215に開示されている。この文
献に開示された磁気センサを図８に示す。
【００１３】図８を参照して、この磁気センサでは超電
導遷移温度以下に冷却可能な内側容器９の内側に一方端
が位置し、かつ他方端がその内側容器９の外部に位置す
るＣｕ（銅）ブロック８が設けられている。そして超電
導回路チップ２０は、内側容器９の外部であってＣｕブ
ロック８の端部に、サファイアなどの絶縁層よりなるチ
ップキャリア２０３を介して取付られている。
導遷移温度以下に冷却可能な内側容器９の内側に一方端
が位置し、かつ他方端がその内側容器９の外部に位置す
るＣｕ（銅）ブロック８が設けられている。そして超電
導回路チップ２０は、内側容器９の外部であってＣｕブ
ロック８の端部に、サファイアなどの絶縁層よりなるチ
ップキャリア２０３を介して取付られている。
【００１４】なお、外側容器１０の超電導回路チップ２
０と対向する壁面には開口１０ａが設けられており、そ
の開口１０ａを覆うように窓部材１１が取付けられてい
る。
０と対向する壁面には開口１０ａが設けられており、そ
の開口１０ａを覆うように窓部材１１が取付けられてい
る。
【００１５】この磁気センサでは、Ｃｕブロック８の熱
伝導性が高いため、Ｃｕブロック８を液体窒素３０で冷
却することによって超電導回路素子１を低温にすること
ができる。
伝導性が高いため、Ｃｕブロック８を液体窒素３０で冷
却することによって超電導回路素子１を低温にすること
ができる。
【００１６】また超電導回路チップ２０が内側容器９の
内側ではなく外側に位置しているため、被測定体１００
との距離Ｌ2 を図６の磁気センサより内側容器９の厚み
分だけ短くすることができる。これにより、被測定体と
超電導回路チップとの間隔を小さくでき、超微小な磁場
を検出することが可能となる。
内側ではなく外側に位置しているため、被測定体１００
との距離Ｌ2 を図６の磁気センサより内側容器９の厚み
分だけ短くすることができる。これにより、被測定体と
超電導回路チップとの間隔を小さくでき、超微小な磁場
を検出することが可能となる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す磁気センサでは、銅ブロック８と超電導回路チップ
２０との間にたとえばサファイアなどの絶縁体よりなる
チップキャリア２０３があるため、このチップキャリア
２０３の熱勾配により超電導回路チップ２０は８７Ｋ程
度までしか冷却され得ないという問題点があった。
示す磁気センサでは、銅ブロック８と超電導回路チップ
２０との間にたとえばサファイアなどの絶縁体よりなる
チップキャリア２０３があるため、このチップキャリア
２０３の熱勾配により超電導回路チップ２０は８７Ｋ程
度までしか冷却され得ないという問題点があった。
【００１８】この問題点を解決するため、たとえば図９
に示すように超電導回路チップ２０を銅ブロック８に直
接、銀ペーストなどにより接続する構成が考えられる。
この場合には、銅ブロック８に絶縁体２０４を直接接続
し、この絶縁体２０４の表面に形成された配線層と超電
導回路素子１とをボンディングワイヤ（図示せず）によ
り接続する必要がある。
に示すように超電導回路チップ２０を銅ブロック８に直
接、銀ペーストなどにより接続する構成が考えられる。
この場合には、銅ブロック８に絶縁体２０４を直接接続
し、この絶縁体２０４の表面に形成された配線層と超電
導回路素子１とをボンディングワイヤ（図示せず）によ
り接続する必要がある。
【００１９】しかしながら、超電導回路チップ２０を銅
ブロック８に直接接続すると、接続後の全体の寸法が大
きくなってしまうため、ボンディング装置内に収納不可
能となり、ワイヤボンディングを行なうことができない
という問題点があった。
ブロック８に直接接続すると、接続後の全体の寸法が大
きくなってしまうため、ボンディング装置内に収納不可
能となり、ワイヤボンディングを行なうことができない
という問題点があった。
【００２０】それゆえ本発明の目的は、超電導回路素子
を十分に冷却でき、かつ超電導回路素子と配線層とのワ
イヤボンディングによる接続を容易に行なうことのでき
る超電導回路チップ用のチップキャリアおよびそれを用
いた測定装置を提供することである。
を十分に冷却でき、かつ超電導回路素子と配線層とのワ
イヤボンディングによる接続を容易に行なうことのでき
る超電導回路チップ用のチップキャリアおよびそれを用
いた測定装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の超電導回路チッ
プ用のチップキャリアは、内部を超電導遷移温度以下に
冷却可能な冷却用容器の内部に一方端が位置し、かつ他
方端が冷却用容器の外部に位置する金属ブロックの他方
端に取付可能で、かつ超電導回路素子が形成された超電
導回路チップを支持するチップキャリアであって、金属
板と、絶縁体とを備えている。金属板は、金属ブロック
と超電導回路チップとの間に位置し、かつ金属ブロック
と超電導回路チップとの双方に直接接している。絶縁体
は、超電導回路チップの超電導回路素子に電気的に接続
された配線を有し、かつ金属板に支持されている。
プ用のチップキャリアは、内部を超電導遷移温度以下に
冷却可能な冷却用容器の内部に一方端が位置し、かつ他
方端が冷却用容器の外部に位置する金属ブロックの他方
端に取付可能で、かつ超電導回路素子が形成された超電
導回路チップを支持するチップキャリアであって、金属
板と、絶縁体とを備えている。金属板は、金属ブロック
と超電導回路チップとの間に位置し、かつ金属ブロック
と超電導回路チップとの双方に直接接している。絶縁体
は、超電導回路チップの超電導回路素子に電気的に接続
された配線を有し、かつ金属板に支持されている。
【００２２】本発明のチップキャリアでは、冷却用容器
内で冷却される金属ブロックと超電導回路チップとの間
に双方に直接接するように金属板が設けられている。こ
の金属板は通常、絶縁体よりも熱伝導性が良いため、従
来のチップキャリアのように絶縁体を用いたものより超
電導回路チップを低温に冷却することができる。
内で冷却される金属ブロックと超電導回路チップとの間
に双方に直接接するように金属板が設けられている。こ
の金属板は通常、絶縁体よりも熱伝導性が良いため、従
来のチップキャリアのように絶縁体を用いたものより超
電導回路チップを低温に冷却することができる。
【００２３】また金属板に超電導回路チップと絶縁体と
を取付けた状態で、超電導回路素子と絶縁体上の配線と
をワイヤボンディングすることができる。このため、ワ
イヤボンディング前に従来のように超電導回路チップを
金属ブロックに接合する必要はない。よって、金属ブロ
ックに取付けることでボンディング装置内に収納できな
くなることはないため、容易にワイヤボンディングを行
なうことができる。
を取付けた状態で、超電導回路素子と絶縁体上の配線と
をワイヤボンディングすることができる。このため、ワ
イヤボンディング前に従来のように超電導回路チップを
金属ブロックに接合する必要はない。よって、金属ブロ
ックに取付けることでボンディング装置内に収納できな
くなることはないため、容易にワイヤボンディングを行
なうことができる。
【００２４】上記局面において好ましくは、金属板は絶
縁体と金属ブロックとの間に位置していてもよく、また
絶縁体と金属ブロックとの間に位置していなくてもよ
い。
縁体と金属ブロックとの間に位置していてもよく、また
絶縁体と金属ブロックとの間に位置していなくてもよ
い。
【００２５】上記局面において好ましくは、金属ブロッ
クおよび金属板とのいずれか一方は、雄ねじ部を有し、
いずれか他方は前記雄ねじ部と螺合可能な雌ねじ部を有
している。その雄ねじ部と雌ねじ部とを螺合させること
で金属ブロックと金属板とを螺着することができる。
クおよび金属板とのいずれか一方は、雄ねじ部を有し、
いずれか他方は前記雄ねじ部と螺合可能な雌ねじ部を有
している。その雄ねじ部と雌ねじ部とを螺合させること
で金属ブロックと金属板とを螺着することができる。
【００２６】このように金属ブロックと金属板とを螺着
可能とすることで、螺着後の金属ブロックと金属板との
熱接触を良好にすることができる。これにより、超電導
回路素子をより低温に冷却することが可能となる。
可能とすることで、螺着後の金属ブロックと金属板との
熱接触を良好にすることができる。これにより、超電導
回路素子をより低温に冷却することが可能となる。
【００２７】本発明の超電導回路チップ用のチップキャ
リアを有する測定装置は、冷却用容器と、金属ブロック
と、超電導回路チップと、チップキャリアとを備えてい
る。冷却用容器は、内部を超電導遷移温度以下に冷却可
能である。金属ブロックは、冷却用容器の内部に一方端
が位置し、かつ他方端が冷却用容器の外部に位置してい
る。超電導回路チップは、超電導回路素子を有してい
る。チップキャリアは、金属ブロックの他方端に取付け
られており、かつ超電導回路チップを支持している。こ
のチップキャリアは、金属ブロックと超電導回路チップ
との間に位置しかつ金属ブロックと超電導回路チップと
の双方に直接接する金属板と、超電導回路素子に電気的
に接続された配線を有しかつ金属板に支持された絶縁体
とを有している。
リアを有する測定装置は、冷却用容器と、金属ブロック
と、超電導回路チップと、チップキャリアとを備えてい
る。冷却用容器は、内部を超電導遷移温度以下に冷却可
能である。金属ブロックは、冷却用容器の内部に一方端
が位置し、かつ他方端が冷却用容器の外部に位置してい
る。超電導回路チップは、超電導回路素子を有してい
る。チップキャリアは、金属ブロックの他方端に取付け
られており、かつ超電導回路チップを支持している。こ
のチップキャリアは、金属ブロックと超電導回路チップ
との間に位置しかつ金属ブロックと超電導回路チップと
の双方に直接接する金属板と、超電導回路素子に電気的
に接続された配線を有しかつ金属板に支持された絶縁体
とを有している。
【００２８】本発明の測定装置では、冷却用容器内で冷
却される金属ブロックと超電導回路チップとの間の双方
に直接接するように金属板が設けられている。この金属
板は通常、絶縁体よりも熱伝導性が良いため、従来のチ
ップキャリアのように絶縁体を用いたものより超電導回
路チップを低温に冷却することができる。
却される金属ブロックと超電導回路チップとの間の双方
に直接接するように金属板が設けられている。この金属
板は通常、絶縁体よりも熱伝導性が良いため、従来のチ
ップキャリアのように絶縁体を用いたものより超電導回
路チップを低温に冷却することができる。
【００２９】また金属板に超電導回路チップと絶縁体と
を取付けた状態で、超電導回路素子と絶縁体上の配線と
をワイヤボンディングすることができる。このため、ワ
イヤボンディング前に従来のように超電導回路チップを
金属ブロックに接合する必要はない。よって、金属ブロ
ックに取付けることでボンディング装置内に収納できな
くなることはないため、容易にワイヤボンディングを行
なうことができる。
を取付けた状態で、超電導回路素子と絶縁体上の配線と
をワイヤボンディングすることができる。このため、ワ
イヤボンディング前に従来のように超電導回路チップを
金属ブロックに接合する必要はない。よって、金属ブロ
ックに取付けることでボンディング装置内に収納できな
くなることはないため、容易にワイヤボンディングを行
なうことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態にお
ける磁気センサの構成を概略的に示す断面図であり、図
２は図１の矢印Ａ方向から見た図である。
ける磁気センサの構成を概略的に示す断面図であり、図
２は図１の矢印Ａ方向から見た図である。
【００３１】図１と図２とを参照して、この磁気センサ
は、内側容器９と、外側容器１０と、金属ブロック８
と、チップキャリアと、超電導回路チップ２０とを主に
備えている。内側容器９は、外側容器１０内に配置さ
れ、かつ内部をたとえば液体窒素３０により超電導遷移
温度以下にすることができる。金属ブロック８は、この
内側容器９内に一方端が位置し、かつ内側容器９外に他
方端が位置するように取付つけられており、たとえば銅
よりなっている。
は、内側容器９と、外側容器１０と、金属ブロック８
と、チップキャリアと、超電導回路チップ２０とを主に
備えている。内側容器９は、外側容器１０内に配置さ
れ、かつ内部をたとえば液体窒素３０により超電導遷移
温度以下にすることができる。金属ブロック８は、この
内側容器９内に一方端が位置し、かつ内側容器９外に他
方端が位置するように取付つけられており、たとえば銅
よりなっている。
【００３２】超電導回路チップ２０は、金属ブロック８
の他方端にチップキャリアを介在して取付けられてい
る。
の他方端にチップキャリアを介在して取付けられてい
る。
【００３３】超電導回路チップ２０は、たとえば図５で
説明したようにバイクリスタル基板２と、超電導ループ
を有する高温超電導薄膜１とから形成されるＳＱＵＩＤ
である。
説明したようにバイクリスタル基板２と、超電導ループ
を有する高温超電導薄膜１とから形成されるＳＱＵＩＤ
である。
【００３４】チップキャリアは、金属ブロック８と超電
導回路ブロック２０との間に、金属ブロック８と超電導
回路チップ２０との双方に直接接するように設けられた
金属板３と、金属板３に取付られた絶縁体４とを有して
いる。超電導回路チップ２０のパッド電極１ｇは、ボン
ディングワイヤ５によって絶縁体４上の配線の接続部４
ａに電気的に接続されている。また配線の接続部４ｂは
半田６を介在してリード線７に電気的に接続されてい
る。
導回路ブロック２０との間に、金属ブロック８と超電導
回路チップ２０との双方に直接接するように設けられた
金属板３と、金属板３に取付られた絶縁体４とを有して
いる。超電導回路チップ２０のパッド電極１ｇは、ボン
ディングワイヤ５によって絶縁体４上の配線の接続部４
ａに電気的に接続されている。また配線の接続部４ｂは
半田６を介在してリード線７に電気的に接続されてい
る。
【００３５】なお、外側容器１０には開口１０ａが設け
られており、この開口１０ａを覆うようにたとえばガラ
ス板よりなる窓部材１１が取付けられている。
られており、この開口１０ａを覆うようにたとえばガラ
ス板よりなる窓部材１１が取付けられている。
【００３６】本実施の形態の磁気センサでは、内側容器
９内で冷却される金属ブロック８と超電導回路チップ２
０との間に、双方に直接接するように金属板３が設けら
れている。金属板３は通常、サファイアなどの絶縁体よ
りも熱伝導性が良いため、図８に示す従来例のように絶
縁体よりなるチップキャリアを用いたものより超電導回
路チップ２０を低温に冷却することができる。
９内で冷却される金属ブロック８と超電導回路チップ２
０との間に、双方に直接接するように金属板３が設けら
れている。金属板３は通常、サファイアなどの絶縁体よ
りも熱伝導性が良いため、図８に示す従来例のように絶
縁体よりなるチップキャリアを用いたものより超電導回
路チップ２０を低温に冷却することができる。
【００３７】また金属板３に超電導回路チップ２０と絶
縁体４とを取付けた状態であれば金属ブロック８にチッ
プキャリア３、４を取付る前に、超電導回路素子１と配
線の接続部４ａとをワイヤボンディングすることができ
る。このため、金属ブロック８にチップキャリア３、４
を取付けることでボンディング装置内に収納できなくな
ることはないため、容易にワイヤボンディングを行なう
ことができる。
縁体４とを取付けた状態であれば金属ブロック８にチッ
プキャリア３、４を取付る前に、超電導回路素子１と配
線の接続部４ａとをワイヤボンディングすることができ
る。このため、金属ブロック８にチップキャリア３、４
を取付けることでボンディング装置内に収納できなくな
ることはないため、容易にワイヤボンディングを行なう
ことができる。
【００３８】なお、本実施の形態においては、金属板３
上に絶縁体４を設けた構成について説明したが、本発明
はこの構成に限定されるものではない。たとえば、図３
に示すように絶縁体１４は金属板１３に支持されていれ
ば金属ブロック８に直接接していてもよい。
上に絶縁体４を設けた構成について説明したが、本発明
はこの構成に限定されるものではない。たとえば、図３
に示すように絶縁体１４は金属板１３に支持されていれ
ば金属ブロック８に直接接していてもよい。
【００３９】また図４に示すように金属板２３に雄ねじ
部を設け、また金属ブロック２８にこの雄ねじ部に螺合
可能な雌ねじ部が設けられてもよい。これにより、金属
ブロック２８に設けられた雌ねじ部に金属板２３の雄ね
じ部を螺着することが可能となり、螺着後の金属ブロッ
ク２８と金属板２３との熱接触を良好にすることができ
る。これにより、超電導回路素子をより低温に冷却する
ことが可能となる。
部を設け、また金属ブロック２８にこの雄ねじ部に螺合
可能な雌ねじ部が設けられてもよい。これにより、金属
ブロック２８に設けられた雌ねじ部に金属板２３の雄ね
じ部を螺着することが可能となり、螺着後の金属ブロッ
ク２８と金属板２３との熱接触を良好にすることができ
る。これにより、超電導回路素子をより低温に冷却する
ことが可能となる。
【００４０】なお、金属板２３に雌ねじ部を設け、金属
ブロック２８にその雌ねじ部に螺合可能な雄ねじ部が設
けられていてもよい。この場合においても、上述と同
様、金属ブロック２８と金属板２３との熱接触を良好に
することができる。
ブロック２８にその雌ねじ部に螺合可能な雄ねじ部が設
けられていてもよい。この場合においても、上述と同
様、金属ブロック２８と金属板２３との熱接触を良好に
することができる。
【００４１】また本実施の形態では、超電導回路チップ
２０として、図５に示すＳＱＵＩＤを有する構成につい
て説明したが、特にこの構成に限定されるものではな
く、これ以外の超電導回路素子を有する超電導回路チッ
プに適用されてもよい。
２０として、図５に示すＳＱＵＩＤを有する構成につい
て説明したが、特にこの構成に限定されるものではな
く、これ以外の超電導回路素子を有する超電導回路チッ
プに適用されてもよい。
【００４２】また本実施の形態では、磁気センサについ
て説明したが、これに限られず、本発明は磁場以外に超
電導回路素子によって測定可能な他の特性を測定する装
置に適用されてもよい。
て説明したが、これに限られず、本発明は磁場以外に超
電導回路素子によって測定可能な他の特性を測定する装
置に適用されてもよい。
【００４３】また本実施の形態では、金属ブロック８が
Ｃｕよりなる場合について説明したが、この材質に限ら
れず、熱伝導性の高い金属であればいかなるものも金属
ブロック８に適用することができる。
Ｃｕよりなる場合について説明したが、この材質に限ら
れず、熱伝導性の高い金属であればいかなるものも金属
ブロック８に適用することができる。
【００４４】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００４５】
【発明の効果】本発明の超電導回路チップ用のチップキ
ャリアおよびそれを用いた測定装置では、冷却用容器内
で冷却される金属ブロックと超電導回路チップとの間に
双方に直接接するように金属板が設けられている。金属
板は通常、絶縁体よりも熱伝導性が良いため、従来のチ
ップキャリアに絶縁体を用いたものより超電導回路チッ
プを低温に冷却することができる。
ャリアおよびそれを用いた測定装置では、冷却用容器内
で冷却される金属ブロックと超電導回路チップとの間に
双方に直接接するように金属板が設けられている。金属
板は通常、絶縁体よりも熱伝導性が良いため、従来のチ
ップキャリアに絶縁体を用いたものより超電導回路チッ
プを低温に冷却することができる。
【００４６】また、金属板に超電導回路チップと絶縁体
とを取付けた状態で超電導回路素子と絶縁体上の配線と
をワイヤボンディングすることができる。このため、ワ
イヤボンディング前に従来のように超電導回路チップを
金属ブロックに接合する必要はない。よって、金属ブロ
ックに取付けることでボンディング装置内に収納できな
くなることはないため、容易にワイヤボンディングを行
なうことができる。
とを取付けた状態で超電導回路素子と絶縁体上の配線と
をワイヤボンディングすることができる。このため、ワ
イヤボンディング前に従来のように超電導回路チップを
金属ブロックに接合する必要はない。よって、金属ブロ
ックに取付けることでボンディング装置内に収納できな
くなることはないため、容易にワイヤボンディングを行
なうことができる。
【００４７】また金属ブロックと金属板とをねじにより
螺合可能とすることで螺着後の金属ブロックと金属板と
の熱接触を良好にできる。これにより、超電導回路素子
をより低温に冷却することが可能となる。
螺合可能とすることで螺着後の金属ブロックと金属板と
の熱接触を良好にできる。これにより、超電導回路素子
をより低温に冷却することが可能となる。
【図１】本発明の一実施の形態における超電導回路素子
を有する磁気センサの構成を概略的に示す断面図であ
る。
を有する磁気センサの構成を概略的に示す断面図であ
る。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見た図である。
【図３】チップキャリアの絶縁体を金属ブロックに直接
接する構成を有する磁気センサの構成を概略的に示す断
面図である。
接する構成を有する磁気センサの構成を概略的に示す断
面図である。
【図４】チップキャリアの金属板と金属ブロックとをね
じにより螺合可能な構成を有する磁気センサの構成を概
略的に示す断面図である。
じにより螺合可能な構成を有する磁気センサの構成を概
略的に示す断面図である。
【図５】高温超電導回路素子の一例としてＳＱＵＩＤの
構成を示す概略斜視図である。
構成を示す概略斜視図である。
【図６】従来の磁気センサの第１の例を示す概略断面図
である。
である。
【図７】図６の領域Ｐを拡大して示す断面図である。
【図８】従来の磁気センサの第２の例を示す概略断面図
である。
である。
【図９】超電導回路チップを銅ブロックに直接接続した
場合に生ずる問題を説明するための図である。
場合に生ずる問題を説明するための図である。
１ 高温超電導薄膜 ２ 基板 ３ 金属板 ４ 絶縁体 ５ ボンディングワイヤ ６ 半田 ７ リード線 ８ 金属ブロック ９ 内側容器 １０ 外側容器 ２０ 超電導回路チップ
フロントページの続き (72)発明者 糸▲崎▼ 秀夫 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 内部を超電導遷移温度以下に冷却可能な
冷却用容器の前記内部に一方端が位置し、かつ他方端が
前記冷却用容器の外部に位置する金属ブロックの前記他
方端に取付可能で、かつ超電導回路素子が形成された超
電導回路チップを支持するチップキャリアであって、 前記金属ブロックと前記超電導回路チップとの間に位置
し、かつ前記金属ブロックと前記超電導回路チップとの
双方に直接接する金属板と、 前記超電導回路素子に電気的に接続された配線を有し、
かつ前記金属板に支持された絶縁体とを有している、超
電導回路チップ用のチップキャリア。 - 【請求項２】 前記金属板は前記絶縁体と前記金属ブロ
ックとの間に位置している、請求項１に記載の超電導回
路チップ用のチップキャリア。 - 【請求項３】 前記金属板は前記絶縁体と前記金属ブロ
ックとの間に位置していない、請求項１に記載の超電導
回路チップ用のチップキャリア。 - 【請求項４】 前記金属ブロックおよび前記金属板のい
ずれか一方は雄ねじ部を有し、いずれか他方は前記雄ね
じ部と螺合可能な雌ねじ部を有しており、 前記雄ねじ部と前記雌ねじ部とを螺合させることで前記
金属ブロックと前記金属板とを螺着可能である、請求項
１に記載の超電導回路チップ用のチップキャリア。 - 【請求項５】 内部を超電導遷移温度以下に冷却可能な
冷却用容器と、 前記冷却用容器の前記内部に一方端が位置し、かつ他方
端が前記冷却用容器の外部に位置する金属ブロックと、 超電導回路素子が形成された超電導回路チップと、 前記金属ブロックの前記他方端に取付可能で、かつ前記
超電導回路チップを支持するチップキャリアとを備え、 前記チップキャリアは、 前記金属ブロックと前記超電導回路チップとの間に位置
し、かつ前記金属ブロックと前記超電導回路チップとの
双方に直接接する金属板と、 前記超電導回路素子に電気的に接続された配線が形成さ
れ、かつ前記金属板に支持された絶縁体とを有する、超
電導回路チップ用のチップキャリアを用いた測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26002297A JP4081834B2 (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 超電導回路チップ用のチップキャリアおよびそれを用いた測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26002297A JP4081834B2 (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 超電導回路チップ用のチップキャリアおよびそれを用いた測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1197753A true JPH1197753A (ja) | 1999-04-09 |
| JP4081834B2 JP4081834B2 (ja) | 2008-04-30 |
Family
ID=17342224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26002297A Expired - Fee Related JP4081834B2 (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | 超電導回路チップ用のチップキャリアおよびそれを用いた測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4081834B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205401A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Toyohashi Univ Of Technology | 超伝導磁気センサ用冷却装置 |
-
1997
- 1997-09-25 JP JP26002297A patent/JP4081834B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205401A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Toyohashi Univ Of Technology | 超伝導磁気センサ用冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4081834B2 (ja) | 2008-04-30 |
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