JPS58207686A - 低温デバイスの超伝導接続方法 - Google Patents
低温デバイスの超伝導接続方法Info
- Publication number
- JPS58207686A JPS58207686A JP57089697A JP8969782A JPS58207686A JP S58207686 A JPS58207686 A JP S58207686A JP 57089697 A JP57089697 A JP 57089697A JP 8969782 A JP8969782 A JP 8969782A JP S58207686 A JPS58207686 A JP S58207686A
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- JP
- Japan
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- solder
- metal film
- chip
- superconducting
- connection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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
【発明の詳細な説明】
本発明はジョセフノンコ／ピユータ等の極低温で使用さ
れるデバイスの超伝導接続力法に関するものである。
れるデバイスの超伝導接続力法に関するものである。
従来％Ｓｌデバイスのノリッグチノブボ／デインク法に
おいては、Ａｔ電極上にＣｒ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の中
間金スリ４が蒸着され、中間金属膜を介してはんだ接続
されていた。また、ジョセフソン素子の実装法として、
Ｎｂ電極上に中間金属としてｐｄを蒸着し、Ｉｎ−Ｂ１
−６ｎ合金より成る低融点はんだにより接続する方法か
知られている。（Ｋ、Ｒ，Ｇｒｅｂｅ他：” Ｏｒｔｈ
ｇｏｎａｌ ５ｏｌｄｅｒ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｅｃｔｉ
ｏｎｓ ｆｏｒ ＪｏｓｅｐｈｓｏｎＰａｃｋａｇｉｎ
ｇ ” ＋ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ５ｏｃ
ｉｅｔｙ 、 ＳｐｒｉｎｇＭｅｅｔｉｎｇ 、 Ａｂ
ｓｔｒａｃｔ ４８０ 、 ｐ ２１０ 、１９８０
）しかし、これらのフリップチップボンデイングにおい
ては、中間金属は液体ヘリウム温夏では超伝導にならな
いため、接続部で信号の減衰が生じ、将来の超高速コン
ピュータの素子実装上解決すべき問題となっていた。ま
た、中間金属を除去すると接続部の強度が著しく低下す
るという欠点がめ本発明は、これらの欠点を解決するた
め、接続点を電気的接続部と機械的接続部に分け、前者
では信号の減債のない超伏導接わ°こを、後者では中間
全域により接着強度伺与を図った低温デバイスの超伝導
接続方法を提供するものである。
おいては、Ａｔ電極上にＣｒ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の中
間金スリ４が蒸着され、中間金属膜を介してはんだ接続
されていた。また、ジョセフソン素子の実装法として、
Ｎｂ電極上に中間金属としてｐｄを蒸着し、Ｉｎ−Ｂ１
−６ｎ合金より成る低融点はんだにより接続する方法か
知られている。（Ｋ、Ｒ，Ｇｒｅｂｅ他：” Ｏｒｔｈ
ｇｏｎａｌ ５ｏｌｄｅｒ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｅｃｔｉ
ｏｎｓ ｆｏｒ ＪｏｓｅｐｈｓｏｎＰａｃｋａｇｉｎ
ｇ ” ＋ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ５ｏｃ
ｉｅｔｙ 、 ＳｐｒｉｎｇＭｅｅｔｉｎｇ 、 Ａｂ
ｓｔｒａｃｔ ４８０ 、 ｐ ２１０ 、１９８０
）しかし、これらのフリップチップボンデイングにおい
ては、中間金属は液体ヘリウム温夏では超伝導にならな
いため、接続部で信号の減衰が生じ、将来の超高速コン
ピュータの素子実装上解決すべき問題となっていた。ま
た、中間金属を除去すると接続部の強度が著しく低下す
るという欠点がめ本発明は、これらの欠点を解決するた
め、接続点を電気的接続部と機械的接続部に分け、前者
では信号の減債のない超伏導接わ°こを、後者では中間
全域により接着強度伺与を図った低温デバイスの超伝導
接続方法を提供するものである。
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例の断面図であって、１は超伝導
素子を搭載したＳｉチ、プ、２はＳｉウェハより成る配
線基板、３は電気的接続用はんだバング、４は機械的接
続用はんだバンプ、５はＮｂより成る超伝導配線、６は
Ｎｂより成る下地金属膜、７はＰｄより成る密着用中間
金属膜、８は５ＩＯ２よシ成る保護膜である。
素子を搭載したＳｉチ、プ、２はＳｉウェハより成る配
線基板、３は電気的接続用はんだバング、４は機械的接
続用はんだバンプ、５はＮｂより成る超伝導配線、６は
Ｎｂより成る下地金属膜、７はＰｄより成る密着用中間
金属膜、８は５ＩＯ２よシ成る保護膜である。
第２図は配線基板２上のはんだバンプ（バンプ径１５０
μｎ１７）の配置の一例を示したものであって、３は電
気的接続用、はんだバンプ、４は機械的接続用はんだバ
ンプを示す。本、実施例においては、超伝導配ＩｆＭ５
と下地金属膜６はフォトソノグラフィー法で同時に作製
し、はんだバンプ３．４はＩｎ −Ｂｉ−８ｎ合釜より
成り、メタルマスク蒸着法によ、９同時に作製した。ま
た、密層用金属膜７は電子ビーム蒸着法により形成した
。はんだバンプ３，４及び密着用金属膜７を蒸着する際
にはあらかじめ土地金属膜６と超伝導配線５のＮｂ表面
のＭスパッタクリーニングを行い、はんだパップ３と超
伝導配線５の超伝導接続、下地全域６と密層金属７の密
着性強化を図った。
μｎ１７）の配置の一例を示したものであって、３は電
気的接続用、はんだバンプ、４は機械的接続用はんだバ
ンプを示す。本、実施例においては、超伝導配ＩｆＭ５
と下地金属膜６はフォトソノグラフィー法で同時に作製
し、はんだバンプ３．４はＩｎ −Ｂｉ−８ｎ合釜より
成り、メタルマスク蒸着法によ、９同時に作製した。ま
た、密層用金属膜７は電子ビーム蒸着法により形成した
。はんだバンプ３，４及び密着用金属膜７を蒸着する際
にはあらかじめ土地金属膜６と超伝導配線５のＮｂ表面
のＭスパッタクリーニングを行い、はんだパップ３と超
伝導配線５の超伝導接続、下地全域６と密層金属７の密
着性強化を図った。
本発明の接続法により、液体ヘリウム温度でチップｌと
配線基板２間の超伝導接続を得るとともに、チップ１と
配線基板２の接着強度１５０ｇ以上が得られ、室温と液
体ヘリウム温度の間のヒートサイクル試験にも１００回
以上の耐性を示した。
配線基板２間の超伝導接続を得るとともに、チップ１と
配線基板２の接着強度１５０ｇ以上が得られ、室温と液
体ヘリウム温度の間のヒートサイクル試験にも１００回
以上の耐性を示した。
一方、本発明において機械的接続用はんだバンプ４を削
除した比較試料の場合、チップ１と配線基板２の接着強
度は２０ｇ以下であった。比較試料の接続部を補強する
ために、チップの四隅を接着剤で固め、上記ヒツトサイ
クル試験を行ったが、数回程度の耐性しか得られなかっ
た。
除した比較試料の場合、チップ１と配線基板２の接着強
度は２０ｇ以下であった。比較試料の接続部を補強する
ために、チップの四隅を接着剤で固め、上記ヒツトサイ
クル試験を行ったが、数回程度の耐性しか得られなかっ
た。
以上説明したように、本発明は′電気的接続部と機械的
接続部を分離することにより、チップと配線基板との間
の超伝導接続及び接続強度の１ム」上を同時に達成する
ことができ、極低温と室温間のヒートサイクルに対して
信頼性の高い接続法となるものである。
接続部を分離することにより、チップと配線基板との間
の超伝導接続及び接続強度の１ム」上を同時に達成する
ことができ、極低温と室温間のヒートサイクルに対して
信頼性の高い接続法となるものである。
接続部の分離・には、デバイス製造工程上中間金属とは
んだ材料の蒸着工程を分離するたけでよいため、生産性
を損うことはない。また、両接続部の熱膨張係数が等し
いため、ヒートサイクル耐性上の信頼性が高いという利
点がある。
んだ材料の蒸着工程を分離するたけでよいため、生産性
を損うことはない。また、両接続部の熱膨張係数が等し
いため、ヒートサイクル耐性上の信頼性が高いという利
点がある。
第１図は本発明の実施例の断面図、第２図は平面図であ
る。 ｌ・・・チップ、 ２・・・配線基板、 ・３・・・
電気的接続用はんだバンプ、 ４・・・機械的接続用
はんだバンプ、 ５・・・超伝導配線、 ６・・・
下地金属膜、７・・・密着用中間金属膜、 ８・・・
保護膜。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 白 水 常 雄外１名
る。 ｌ・・・チップ、 ２・・・配線基板、 ・３・・・
電気的接続用はんだバンプ、 ４・・・機械的接続用
はんだバンプ、 ５・・・超伝導配線、 ６・・・
下地金属膜、７・・・密着用中間金属膜、 ８・・・
保護膜。 特許出願人 日本電信電話公社 代 理 人 白 水 常 雄外１名
Claims (1)
- 超伝導素子等が搭載されたチップと配線基板を接続する
フリ、プチップボノデインク法において、電気的接続部
とは別の位置に機械的接続部を設け、該電気的接続部で
は４に以上の超伝導臨界温度をイＪするはんだにより超
伝導配線間が直接接続され１一方前記機械的接続部では
接続強度付与のため前ｄ１、：チップと前記配線基板の
表面に常伝導体からなる中間金属膜を蒸着し、該中間金
属膜を介して前記電気的接続部に用いたはんだ又は該は
んだと同一熱膨張係数を肩するはんだにより前記チップ
とＭｉｌ記配線基板を接層することを特徴とする低温デ
バイスの超伝導接続力法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089697A JPS58207686A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 低温デバイスの超伝導接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57089697A JPS58207686A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 低温デバイスの超伝導接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58207686A true JPS58207686A (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=13977953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57089697A Pending JPS58207686A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | 低温デバイスの超伝導接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58207686A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020536397A (ja) * | 2017-10-05 | 2020-12-10 | グーグル エルエルシー | フリップチップ形状の低フットプリント共振器 |
-
1982
- 1982-05-28 JP JP57089697A patent/JPS58207686A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020536397A (ja) * | 2017-10-05 | 2020-12-10 | グーグル エルエルシー | フリップチップ形状の低フットプリント共振器 |
| US11527696B2 (en) | 2017-10-05 | 2022-12-13 | Google Llc | Low footprint resonator in flip chip geometry |
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