JPH0332917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、極低温で使用する超伝導素子を高密
度に実装し、高性能を揮させるための超伝導素子
実装体に関するものである。

技術の背景 従来この種の超伝導素子実装体は、第１図の要
部断面図に示すように形状エツチングで形成した
ソケツト穴１０１を有するシリコンボード（以下
ボードという。）１とソケツト穴１０１内に注入
された水銀球１０２、超伝導素子２を塔載したシ
リコンカード基板（以下カードという。）３、カ
ード３とＬ字型に接着して白金マイクロピン４０
１を装着したシリコンフツト基板（以下フツトと
いう。）４、ボード１に対して超伝導素子２の反
対側に配置した超伝導素子及び超伝導素子間の動
作を制御する配線モジユール５、配線モジユール
５に装着された白金マイクロピン５０１より構成
されている。１０３，１０４，１０５はそれぞれ
配線モジユール、フツト、カードの配線、２０１
ははんだバンプである。マイクロピン、マイクロ
ソケツトの数は１組のカード基板に対して例えば
10個前後で１個のボードには16組から32組のカー
ドが挿入されるため、数千個前後のソケツト穴が
あけられ、また１個の配線モジユール上はソケツ
ト穴に同等の数千個のマイクロピンが植立され、
各々のソケツト穴の寸法は欠径で100μm前後、マ
イクロピンの寸法は直径で60μm前後となつてい
る。

従来技術と問題点 従来の超伝導素子実装体は上に述べたような構
成となつているで、ボード上に挿入、組込み可
能なカード数はフツト４の板巾の間隔で限定され
るため、より多くのカード数の実装すなわち超伝
導素子の高密度実装化がはかれない。将来超伝
導素子寸法の微細化に伴つて、信号伝達端子数が
増大したときフツト上に植立されたマイクロピン
数では不足する。仮にマイクロピン列数を増大す
るとフツトの巾を増加しなければならず、前述し
たとの関係から高密度実装がはかれない、１
枚の配線モジユール基板上に数千個以上の微細で
形成の困難なマイクロピンを相互の位置精度を保
証して植立することは極めて困難である、ボー
ドはシリコン基板に多数の穴を形成したものであ
り、かつ２枚の穴あき基板を接着剤によつて貼り
合わせたものであるため、高密度実装用に大形化
した場合には強度が弱く、かつ極低温下では湾曲
し、マイクロピンと水銀球の接続の信頼性も低下
させる。特に大形配線モジユールの数千個のマイ
クロピンとソケツト穴を確実に接続保持するのは
極めて困難であるなど多くの問題点があつた。

発明の目的 本発明は、これらの欠点を解決するためにボー
ドを分離して各々対向する配線モジユール上に垂
直に装着し、２枚の対向する配線モジユールに垂
直に棚板状に超伝導素子塔載ボードを積層実装し
たことを特徴とし、その目的は信頼度の高い高実
装密度化をはかつた超伝導素子実装体を提供する
ことにある。以下図面について詳細に説明する。

発明の実施例 第２図は本発明の実施例であつて第１図と同じ
記号は同じ部分を示す。本実施例の超伝導素子実
装体は、ボード１がソケツト穴１０１中に収容し
た水銀球１０２を有するボード構成部材１０８
と、ボード上配線１０７上に形成した白金座金１
０６を有するボード構成部材１０９との貼合せに
より水銀キヤビテイ・マイクロソケツト部を形成
してなり、該ボード１を配線モジユール５に垂直
に接着して構成されている。２は超伝導素子では
んだバンプ２０１によりカード３上に塔載されて
あり、またカード３の両端部にはボード１のソケ
ツト穴１０１に対応して、ソケツト穴１０１中に
緩挿されるべく同位置、同数の白金マイクロピン
４０１が植立されている。２枚の対向する配線モ
ジユール５の間隔を固定し、組立体を形成するた
めのSi枠板５０２の両端面が配線モジユール５の
面に接着されている。６はカード３をボード１に
装着後、安定に保持するため、ボード１の下面と
カード３の上面間に挿入する液板状バネ材であ
る。５０３は配線モジユール５の配線パターンで
ある。

このような実装体の動作は、配線モジユール５
上の配線パターン５０３からの信号はボード１上
の配線１０７へ、さらに白金座金１０６より水銀
球１０２を通りマイクロピン４０１からボードの
配線３０１を通つて超伝導素子２に伝達され、階
層の異なるカード３上の超伝導素子間は信号伝ぱ
ん長の短かくなる水銀キヤビテイ・マイクロソケ
ツト部とマイクロピンで構成されるマイクロコネ
クタ側を通つて結ばれる。

なお、配線モジユール５において実施例では片
面のみ配線パターンを形成し実装する形式につい
て述べたが、極低温中での湾曲の問題を考慮する
と、両面に配線パターンを形成し両面にボードを
装着して両側にカードを実装する方式をとつても
よい。

発明の効果 以上述べたように本発明による超伝導素子実装
は、カードとカードの間隔が狭くできるため、
超伝導素子実装の空間密度を高めることができ
る、超伝導素子の信号伝達端子であるマイクロ
コネクタがカードの両側に形成できるので端子数
が増大し、将来の超伝導素子寸法の微細化に対応
できる、カード上に植立されるマイクロピン列
は複数列であるが、各段および両側に分散させら
れるので形成及び植立の困難なマイクロピン列の
形成の歩留りがよい、ボード基板も小さく分断
された形態になつているので強度上の問題がない
など従来の超伝導素子実装体に比べて多くの効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超伝導素子実装体の要部断面
図、第２図は本発明の実施例の断面図である。 １…ボード、１０１…ソケツト穴、１０２…水
銀球、１０３…配線モジユールの配線、１０４…
フツト配線、１０５…カード配線、１０６…白金
座金、１０７…ボード上配線、１０８，１０９…
ボード構成部材、２…超伝導素子、２０１…はん
だバンプ、３…カード基板、３０１…カード配
線、４…フツト基板、４０１…マイクロピン、５
…配線モジユール、５０１…マイクロピン、５０
２…Si枠板、５０３…配線パターン、６…波板状
押えバネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 超伝導素子を塔載したカード基板と配線モジ
   ユールをマイクロコネクタを介して接続すること
   により複数の超伝導素子間の信号伝達を行なう超
   伝導素子実装体において、あらかじめ定めた間隔
   に隔てて設置した相対向する面に配線の描かれて
   なる２枚の配線モジユールと、該それぞれの配線
   モジユールに垂直に設置した該配線モジユールの
   配線と個個に電気的に接続する複数列の水銀キヤ
   ビテイ・マイクロソケツト部を有する複数段のボ
   ードと、中央部には複数個の超伝導素子を塔載
   し、両端部は該ボードの水銀キヤビテイ・マイク
   ロソケツト部に対向配置し、該ボードの水銀キヤ
   ビテイ・マイクロソケツト部のそれぞれに貫挿す
   る位置にマイクロピンを植立したカード基板とか
   らなり、該カード基板に塔載した超伝導素子間お
   よび該超伝導素子と該配線モジユール間の電気的
   接続を行なうことを特徴とする超伝導素子実装
   体。