JPS61248286A - 磁気バブルメモリ装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気バブルメモリ装置、特に薄形化２小型化、
低消費電力化２組立性の改善に好適な磁気バブルメモリ
装置に関する。

〔発明の背景〕

ここ数年実用化されている磁気パズ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。

Ｘ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Ｘ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（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、Ｘ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塵化構造とならざるを得
なかった。さらにはこれらのＸ；イル、Ｘ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Ｎ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特
開昭５４−５５１２９号公報が挙げられる。

この公報には、チップを囲む額縁型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１例えば導体ケースで完全て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老る
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。また配線基板とチップと
の接続部の信頼性向上策については何ら配慮されていな
い。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、薄形化、小型化を可能にするとともに
、チップ接続部の信頼性向上を図った磁気バブルメモリ
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、配線基板のチップ搭載部に搭載されこれと電
気的に接続された磁気バブルメモリチップを、２組の対
向する２辺にそれぞれ巻線を施こした長方形環状のコア
に囲まれた位置に配置し、上記磁気バブルメモリチップ
、巻線及びコアを回転磁界閉じ込めケースで覆うように
なした磁気バブルメモリ装置において、上記配線基板の
チップ接続用リードをチップ搭載部の中央部から外方向
に向けて露出せしめ、上記磁気バブルメモリチップを配
線基板のチップ搭載部の中央部側でボンディングし、ボ
ンディング部への巻線の発熱だよる熱的歪また軟弱な基
板を使用した場合のチップ搭載部周辺からの機械的歪を
緩和したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

次に図画を用いて本発明の詳細な説明する。

ｗＣ１図および第２図Ａ、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図人はその底面図、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、これらの閏ではチップＣＨＩは
省略し【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１合計記憶容量をそれに合わせた複数分割チップ構成
の方がチップ歩留が良い、）ＦＰＣは２個のチップＣＨ
Ｉを搭載しかつ４隅にチップＣＨＩ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をほぼ同一平面上でとり囲
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。

第３図においては、符号２０ａ　、　２０ｂ　、　２０
ｃ　、　２０ｄを付して示している。）、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ＣＯ■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Ｆ’ＦＣ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。こ
れらのケースＲＦＳには、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（第３図における３０　、３３　）が
形成されている。この絞り部は後述する磁石体の位置決
めにも利用できる。ケースＲＦＳは回転磁界閉じ込めと
軟弱な基板ＦＰＣを機械的に支持する一石二鳥の効果、
＃ｌ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１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、パッジベージ四ン効
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１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。ＲＯＭ
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、積層板磁石体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
わせて調整したり、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が太き（、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１本実施例では折り曲げ加工に適し１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ＡＩのような材質かうす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ＣＮＰ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。ＲＥＧはパッケージングケースＰ　Ｋ　Ｇ
の内側４隅に封入されかつシールドケースＳＨＩ組立体
をパッケージングケースＰＫＧ内部に固定する樹脂モー
ルド剤である。

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
各構成部材の積み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３を有しかつ中央部にチップ搭載部１を有す
る基板ＦＰＣ上に２個のチップＣＨＩを搭載した基板組
立体ＢＮＤを、底面に絶縁性シート３６を接着配置した
外側ケースＲＦＳａ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５ＩＲ（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。

次にこれらの内側ケースＲＦ　Ｓ　ｂおよび外側ケース
ＲＦＳａの外面に設けられている凹状の絞り部３０　、
３３に上側磁石体Ｂ　Ｉ　Ｍ　ａおよび下側磁石体ＢＩ
Ｍｂを配置した後、この上側磁石体Ｂ　Ｉ　Ｍ　ａ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、これらを外側シールドケース５ＨＩａ内に収納し、
更に内側シールドケース５ＨＩｂを組み込み、外側シー
ルドケースＳＨＩ　ａと内側シールドケース５ＨＩｂと
の側面接触部分を溶接等により磁気的に接続する。

次にシールドケースＳＨＩの４隅から外側ケースＲＦＳ
ａの切欠き部３５．外側シールドケースＳ　ＨＩ　ａの
切欠き部５４を介して突出している前記基板ＦＰＣの外
部接続端子接続部３を内側シールドケースＳＨＩ　ｂの
切欠き部５８を介してその背面に折り曲げ部２をもって
第１図に示すように折り返し、内側シールドケースＳＨ
Ｉ　ｂの背面全体を覆うように組み合わせて配置し、こ
れらの接続部３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９ｂｌＣ，コンタクトパツドＣＮ
Ｐ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９ｂ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。

次にこれらの組立体をパッケージングケースＰＫＧ内に
収納し、端子固定板ＴＥＦとパッケージングケースＰＫ
Ｇ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。

このようにして組立てられたデバイスの一部破断斜視図
を第１図に、また断面図をｆａｚ図Ｂに示している。

さて本発明の特徴は、１ｌＥＢ図のほぼ中央部に示され
たフレキシブル配線基板ＦＰＣにある。

以下第４図を用いて本発明の詳細な説明する。

第４図は基板ＦＰＣの平面図である。同図において。基
板ＦＰＣは中央部に角形状のチ・ツブ搭賊部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
チップ搭載部ｌの対向辺側には第３図に示した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３
Ｃ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、はぼぜ縁層−配線層−絶縁層
の３層構造になっており、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を介して銅薄膜を形成し、これを所
要のパターン形状にエツチングすることにより、第４図
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ＦＰＣの開口部４においては、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ィルム１０には比較的寸法の大きい
開口が形成さね、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の表面には例えば錫メッキ層が形ぽされ
、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。

前記チップＣＨＩは、この露出された配線用リード９ａ
上に例えばリードボンディングされる。−方、　接続部
３においては、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
はめつき成るいはディップ等による半田層が形成されて
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並びにチップ搭載部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はチップ搭載部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３ａ　、　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。すなわち第
４図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、第３図で説明した工程で各接
続部３ａ　、　３ｂ　、　３ｃ　、　３ｄが各折り曲げ
部２ａ　、　２ｂ　、　２ｃ　、　２ｄで折り曲げられ
て内側シールドケース５ＨＩｂの背面全体を覆うように
組み合わされ、半田層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９
ｄ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。

本発明においては、基板ＦＰＣのチップ接続用の配線用
リード９ａを、チップ搭載部１の中央部から外方向へ向
けて露出し、チップＣＨＩをチップ搭載部１の中央部側
でボンディングしたことを特徴とする。これは１次の２
つの理由による。即ち、第１点は前記コイルＣＯＩは発
熱するものであり、ボンディング部への熱ストレスの影
響を少なくするためである。第２点は。

フレキシブル配線基板ＦＰＣは軟弱であるため。

基板組立体ＢＮＤを完了した後ケースＲＦＳ　ａへの固
着工程に至るまでにチップ搭載部１に加わる人的成るい
は機械的応力からボンディング部を保役するためである
。因みに、配線用リード９ａの最短化を図るならば、開
口部４ａの上方部分及び開口部４ｂの下方部分にリード
９ａを配置し。

その部分からチップ搭載部１の中央部へ向けてリード９
ａを露出せしめれば良いが、上記２点の配慮から本発明
はより信頼性が向上する。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように本発明によれば。

磁気バブルメモリチップのボンディングをチップ搭載部
の中央部側で行ったので、コイルの発熱及びフレキシブ
ル配線基板周縁部から加わる歪を軽減することができ、
信頼性の向上に大きく寄与するものである。

【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
同図人の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図は本発
明によるフレキシブル配線基板ＦＰＣの平面図である。 ＦＰＣ・・・フレキシブル配線基板。 １・・・チップ搭載部。 ２　、２ａ　、　２ｂ　、　２ｃ　、　２ｄ　・・・折
り曲げ部。 ３　、３ａ　、　３ｂ　、　３ｃ　、　３ｄ　−外部接
続端子接続部。 ４　、４ａ　、　４ｂ・・・開口部、　　７・・・ベー
スフィルム。 ９ａ・・・配線用リード、９ｂ・・・外部端子。 １０・・・カバーフィルム。 代理人弁理士　小　川　勝　男□・　　２ｔへ　　　　
１＋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 配線基板のチップ搭載部に搭載されこれと電気的に接続
   された磁気バブルメモリチップを、２組の対向する２辺
   にそれぞれ巻線を施こした長方形環状のコアに囲まれた
   位置に配置し、上記磁気バブルメモリチップ、巻線及び
   コアを回転磁界閉じ込めケースで覆うようになした磁気
   バブルメモリ装置において、上記配線基板のチップ接続
   用リードを、チップ搭載部の中央部から外方向に向けて
   露出せしめ、上記磁気バブルメモリチップを配線基板の
   チップ搭載部の中央部側でボンディングして構成された
   ことを特徴とする磁気バブルメモリ装置。