JPH0850937A

JPH0850937A - 酸化物超電導導体の電極部の作製方法

Info

Publication number: JPH0850937A
Application number: JP6297085A
Authority: JP
Inventors: Norikata Hayashi; 憲器林; Shigeru Okuda; 繁奥田; Noriyuki Yoshida; 典之葭田; Kozo Fujino; 剛三藤野; Chikushi Hara; 築志原; Hideo Ishii; 英雄石井
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1996-02-20

Abstract

(57)【要約】【目的】高い臨界電流値を有し、安定した電流輸送を
行なうことができる、酸化物超電導導体への電流リード
線の接続を可能とする、酸化物超電導導体の電極部の作
製方法を提供する。【構成】長尺状の基材１上に酸化物超電導膜２を形成
してなる酸化物超電導導体の電極部の作製方法であっ
て、酸化物超電導膜２上に絶縁被膜３を形成するステッ
プと、形成された絶縁被膜３のうち、電極作製部分に相
当する絶縁被膜３を、レーザを照射して除去するステッ
プと、絶縁被膜３が除去されて露出した酸化物超電導膜
２と、電流リード線５とを、インジウムまたはインジウ
ム−カドミウム合金６を用いて半田接合するステップと
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導導体の電
極部の作製方法に関するものであり、特に、ケーブル、
マグネット、シールド、限流器、高周波およびその中間
製品分野で使用する高い臨界電流値を有する酸化物超電
導導体へのリード線の接続方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸化物超電導導体の製造方法として、た
とえばフレキシブルなテープ基板上に酸化物超電導材料
を膜状に形成する方法が考えられ、レーザアブレーショ
ン法、ＣＶＤ法等の気相法を用いた製造方法の開発が、
進められている。中でも、エキシマレーザを用いたレー
ザアブレーション法は、他の気相法に比べて最も速い速
度で臨界電流密度の高い膜を形成することができるた
め、実用化に対して有望である。

【０００３】このような酸化物超電導導体の製造におい
て、基板が金属である場合、酸化物超電導膜が金属基板
上に直接形成されることはほとんどない。超電導膜の形
成時の加熱によって、基板と超電導膜との相互拡散が生
じ、性能が劣化してしまうからである。そのため、金属
基板上に超電導膜を形成する際には、基板と超電導膜と
の間に、イットリア安定化ジルコニア、酸化マグネシウ
ム等の絶縁材料からなる中間層が設けられる。したがっ
て、このようにして得られる酸化物超電導導体において
は、超電導膜は、一方の面が絶縁体に接しており、他方
の面は最外層となって空気中に露出した構造をなしてい
る。

【０００４】一方、このような構造を有する酸化物超電
導導体に、電流を流すための電流リードを接続する際に
は、最外層の超電導膜の上に銀ペースト等で接続する
か、もしくは、イジウム、半田等で直接溶接する方法が
とられている。

【０００５】また、この超電導膜と電流リードとの接続
部分は、できるだけ接触抵抗を低くすることが望まし
い。そのため、たとえば、文献（“High Tc supercondu
ctor/noble-metel contacts with surface resistiviti
es in the １０^-10 Ωｃｍ² range ”J. W. Ekin et al
: Appl.Phys. Lett. ５２Ｐ１８１９−Ｐ１８２１，
（１９８８））によれば、超電導薄膜とリード線の接続
部分において、銀または銀コートを行なった後に熱処理
を施すことにより、接触抵抗が低減できることか開示さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】また、上述のように、
最も高い臨界電流密度が得られる気相法、たとえばレー
ザアブレーション法を用いることにより、酸化物超電導
薄膜を長尺の基板上に作製し、酸化物超電導導体が得ら
れる。この導体は、膜の性能としては、実用化に対して
十分な特性が得られている。

【０００７】上述のように、テープ基板上に酸化物超電
導膜が形成された構造を有する酸化物超電導導体は、最
外層に超電導膜が露出し、露出した側の表面は何ら安定
化処理が施されていない。

【０００８】酸化物超電導膜を導体化し、機器またはデ
バイスとして使用する場合には、長期にわたって安定に
動作することが必要となる。具体的には、たとえば、環
境中に長時間放置した場合の安定性、液体窒素と室温間
のヒートサイクルに対する安定性、および液体窒素温度
から室温に移行する場合の結露に対する安定性等を確立
する必要がある。また、超電導導体の製造工程において
は、超電導膜の形成後の後工程における膜の傷の発生を
防止することも必要である。

【０００９】この点で、従来の超電導膜が露出した構造
の導体は、十分な安定性が得られないという問題点を有
していた。特に、発明者らは、長さを問わず保護層を有
しない酸化物超電導膜を大気中（平均２０℃，５０ＲＨ
％）に保管したところ、１ヵ月程度の長期間経過後に
は、臨界電流が１０％以上低下することを確認した。さ
らに８０℃−８５ＲＨ％の環境下に保管したところ、測
定したすべてのサンプルでＩｃがゼロになってしまっ
た。

【００１０】一方、リード線との接続部分においては、
従来のＰｂ−Ｓｎ半田を使用する接続方法では、酸化物
超電導膜と反応しやすいため接触抵抗の低い接合を作る
ことは困難な場合が多かった。

【００１１】この発明の目的は、上述の問題点を解決
し、高い臨界電流値を有し、安定した電流輸送を行なう
ことができる、酸化物超電導導体への電流リード線の接
続を可能とすることができる、電極部の作製方法を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による酸
化物超電導導体の電極部の作製方法は、長尺状の基材上
に酸化物超電導膜を形成してなる酸化物超電導導体の電
極部の作製方法であって、酸化物超電導膜上に絶縁被膜
を形成するステップと、形成された絶縁被膜のうち、前
記電極作製部分に相当する絶縁被膜を、レーザを照射し
て除去するステップと、絶縁被膜が除去されて露出した
酸化物超電導膜と、電流リード線とを、接合するステッ
プとを備えている。

【００１３】好ましくは、接合は、インジウムまたはイ
ンジウム−カドミウム合金を用いて半田付けすることに
より行なうとよい。

【００１４】また、好ましくは、半田付けは、超音波半
田付けであるとよい。さらに、好ましくは、接合は、露
出した酸化物超電導膜上にインジウムまたはインジウム
−カドミウム合金を超音波半田付けするステップと、半
田付けされたインジウムまたはインジウム−カドミウム
合金上に、さらに鉛−錫半田を用いて電流リードを半田
付けするステップとを備えるとよい。

【００１５】また、好ましくは、長尺状の基材は可撓性
を有する基材であって、絶縁被膜は、可撓性を有するエ
ポキシ樹脂または可撓性を有するシリコン樹脂を含むと
よい。

【００１６】

【作用】酸化物超電導導体は、水分（湿気）と反応して
分解することが知られている。したがって、発明者ら
は、大気中に存在する湿気、その他二酸化炭素、油分と
の反応を防止するための保護層を超電導膜に設ける必要
があることに着目した。

【００１７】また、この保護層が導電体物質で形成され
た場合、保護層への分流が起こり得り、特に交流通電し
た場合には電力損失の原因になる。したがって、少なく
とも酸化物超電導導体の最外部には、絶縁物質体で形成
された保護層を設置する必要がある。

【００１８】さらに、保護層に用いられる材料として
は、以下の４点が要求される。水蒸気の透過係数が小さいこと。

【００１９】保護層形成時に、酸化物超電導膜と反
応しないこと。熱膨張係数が酸化物超電導体の値に近いこと、また
は、ずれる場合は酸化物超電導体の値より大きい方向に
ずれること。これは、酸化物超電導体は引張り歪に対し
ては臨界温度および臨界電流密度が減少するが、圧縮歪
に対しては臨界温度および臨界電流密度が増加すること
が知られているためである。

【００２０】以下の点を考慮し、保護層として形成され
る絶縁被膜に用いられる材料としては、セラミックス材
料またはポリマー材料が好ましい。

【００２１】セラミックス材料としては、酸化ジルコニ
ウム（安定化のためにＹ、Ｍｇ、Ｃａ等を添加したもの
を含み、Ｙを添加したＹＳＺの熱膨張係数は１．３８×
１０ ^-5／Ｋである。）、酸化マグネシウム（熱膨張係数
は１．３８×１０^-5／Ｋである。）、チタン酸バリウム
（熱膨張係数は、ｃ軸配向のとき１．５７×１０^-5／Ｋ
であり、多結晶セラミックス状態では１．９×１０^-5／
Ｋである。）がある。

【００２２】ポリマー材料としては、ポリイミド（熱膨
張係数は１〜４×１０^-5／Ｋである。）、エポキシ樹脂
（熱膨張係数は１〜４×１０^-5／Ｋである。）、ポリシ
ラザン（熱膨張係数は〜３×１０^-5／Ｋである。）、シ
リコン樹脂（熱膨張係数は２〜３×１０^-4／Ｋであ
る。）を用いることができる。ポリマー材料は無機材料
を混合分散させることにより、熱膨張係数をある程度変
更させることができるという利点がある。

【００２３】特に、可撓性を有するエポキシ樹脂（たと
えば、架橋ゴムの微粒子をエポキシ樹脂に分散させて硬
化させたもの）や可撓性を有するシリコン樹脂は、長尺
の基材にコーティングする場合、応力を緩和させる働き
があるので、本発明において有効に作用する。また、シ
リコン樹脂は、熱膨張係数が大きいという短所があるも
のの、シリコンゴムの物性としてガラス転移点が−１１
０〜１３０℃と低いため（ＮＢＲゴムは−２９〜−５７
℃程度）、液体窒素温度（７７．３Ｋ）から室温（〜２
９５Ｋ）の範囲において弾性を有する温度領域が広く、
応力を緩和する能力に優れている。

【００２４】なお、この絶縁被膜は、導体の片面だけで
なく全面に形成することが望ましい。

【００２５】一方、保護層を形成する際、予め電極部分
をマスキングする方法があるが、保護膜を形成する手段
によっては必ずしも有利ではない。たとえば、溶液状の
ポリマーを硬化させる場合、マスク用治具を設置しても
密着性が悪いため、必要な部分のみをマスキングするの
は困難である。そこで、電流リード線と酸化物超電導膜
とを接続するために、絶縁物で被覆された保護層を取除
く必要がある。この発明によれば、酸化物超電導膜を損
うことなく保護層を取除くための方法として、エキシマ
レーザを照射して保護層を必要な部分のみ蒸発させ電極
部を得る。このように保護層を必要な部分だけレーザで
取除くため、超電導膜が露出することがなく、耐環境性
が向上する。

【００２６】また、この発明によれば、電流リード線と
接続するために、インジウム（線膨張係数３．３×１０
^-5／Ｋ、融点１５６．４℃）またはインジウム−カドミ
ウム合金を用いて半田付けをする。インジウムは室温は
もとより低温でも軟らかいという特徴があるため、半田
として使うと有利である。

【００２７】ただし、酸化物超電導膜に直接半田付けす
ると、半田と酸化物超電導膜が反応するおそれがあるこ
と、および接触抵抗が大きくなるおそれがあることによ
り、酸化物超電導膜上には銀または金をコーティングす
るのが望ましい。コーティングする段階は、酸化物超電
導膜を形成した直後、あるいは保護層を除去した後でも
特性に影響を与えることはない。

【００２８】また、保護層としてセラミックス材料、ポ
リイミド、ポリシラザン、エポキシ樹脂を湿式法で形成
する場合、各成分を溶かしている溶媒と反応する場合が
あるため、保護層と酸化物超電導膜との間に、金または
銀で１μ以上コーティングしておくことが望ましい。

【００２９】この発明によれば、このように超電導膜と
リード線とをインジウムまたはインジウム−カドミウム
合金で半田付けするため、接触抵抗がほとんどなく、超
電導膜を並列に並べて使用することができる。

【００３０】

【実施例】

（実施例１）基板としてニッケル系の耐熱合金ハステロ
イＣ−２７６（熱膨張係数１．５３×１０^-5／Ｋ、基板
としての大きさ：幅１０ｍｍ、長さ５００ｍｍ）を用い
た。基板の上に基板との反応を抑制するための中間層、
酸化ジルコニウム層（Ｙを添加したものであるＹＳＺ）
をハステロイテープ上に形成できるように搬送機構を備
えたマグネトロンスパッタ装置を用いて形成した。な
お、作製条件は表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】ＹＳＺ中間層は、まず基板の酸化を防ぐた
め、低温、高真空中で作製し、２層目に基板を加熱（７
００℃ それ以外は表１と同じ条件）させた状態で結晶
配向させた。

【００３３】基板を搬送できる機構を備えたエキシマレ
ーザを用いて、２層の中間層を設置した基板上にＹＢａ
ＣｕＯ系超電導膜の形成を行なった。なお、作製条件を
表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】得られたサンプルをＸ線回折装置で反応防
止層の結晶性を調査したところ、基板に起因するピー
ク、中間層に起因するピークの他に、ＹＢａＣｕＯ超電
導膜が基板に対して垂直に配向していることが確認でき
た。

【００３６】また、４端子法を用いて液体窒素中におけ
るサンプルの臨界電流を測定した結果を、表３に示す。

【００３７】

【表３】

【００３８】なお、銀を上記サンプル全面にスパッタに
て１μｍコーティングした。なお、今後電流、電圧端子
は断わらない限り上記のように銀を１μｍコーティング
して測定を行なっている。臨界電流の定義は１０^-13 Ω
／ｍの抵抗が発生した値とした。

【００３９】測定後のサンプルの電極（電流端子、電圧
端子）を約５０ｍｍ（片端２５ｍｍずつ）切断し、約４
５０ｍｍの長さのサンプルとした。

【００４０】上記で作製した酸化物超電導膜サンプル
に、ポリイミド（硬化３００℃×１時間サンプル１、
２を使用）、ポリシラザン（硬化２５０℃×３０分サ
ンプル３、４を使用）、エポキシ樹脂（硬化１５０℃×
１時間サンプル５、６を使用）をそれぞれ表裏に８μ
ｍコーティングし保護膜を形成した。

【００４１】上記で作製した保護膜から電極を形成する
ためにエキシマレーザで、電極形成部分を照射した。１
ショットにつき１ｃｍ² 当り０．５ｍＪのレーザを照射
したところ、約５０ショットで保護膜を取除くことがで
きた。

【００４２】最後にリード線をインジウムで電極付けを
行なった。得られたサンプルの特性を測定したところ、
保護膜をコーティングする前の臨界電流値と同じ値を得
た（表３と同じ）。電極を取除いて約５０ｍｍ分の長さ
が減少しているが、均一性があると考えられるため、コ
ーティングによる臨界電流（Ｉｃ）の低下はないと考え
られる。

【００４３】保護膜を形成したサンプルの耐環境性を調
査するために、８０℃−８５ＲＨ％に保った恒温恒湿槽
中にサンプルを１００時間保管した後、臨界電流を測定
した結果を表４に示す。

【００４４】また、液体窒素と室温間にサンプルを移動
させるヒートサイクル試験を５０サイクル繰返した後、
Ｉｃ測定を行なったところ、表４と変わりなくＩｃの低
下は認められなかった。

【００４５】

【表４】

【００４６】図１は、本発明に従う実施例１で得られた
酸化物超電導導体の電極部の構成を示す断面図である。

【００４７】図１を参照して、基板１上に形成されたＹ
ＢａＣｕＯ系超電導膜２上に、保護膜３が形成されてい
る。この保護膜３は、電極形成部において除去され、超
電導膜２が露出している。この露出部には、銀または金
４がコーティングされた後、リード線５が、インジウム
６によって半田付けされている。

【００４８】なおＪＩＳＤＯ２０２に準じて鉛筆硬度試
験を行なったところ、すべてのサンプルで８Ｈ以上であ
った。

【００４９】（比較例１）実施例１の工程で得られた保
護膜をコーティングしていない状態のサンプル（サンプ
ル７、サンプル８）と、その上に銀をコーティング（厚
み３μｍサンプル９、サンプル１０）したサンプルを
２種類用意し、インジウムを用いて電極付けを行なっ
た。液体窒素中でサンプルの臨界電流を測定した結果を
表５に示す。

【００５０】

【表５】

【００５１】サンプルの耐環境性を調査するために、８
０℃−８５ＲＨ％に保った恒温恒湿槽中にサンプルを１
００時間保管した後、臨界電流を測定した。その結果を
併せて表５に示す。

【００５２】（比較例２）実施例１の工程で得られた保
護膜をコーティングしていない状態のサンプルを、イン
ジウムで電極付けを行ない、臨界電流値（Ｉｃ）の測定
を行なった。その結果を表６に示す。

【００５３】

【表６】

【００５４】測定後電極以外の表面をポリマーでコーテ
ィングし、加熱によりポリマーを硬化させたところ、イ
ンジウムで覆われた酸化物超電導膜部分の変色が見られ
た。臨界電流値（Ｉｃ）測定を実施したところ、サンプ
ルはすべてゼロに低下していた。

【００５５】（実施例２）実施例１の工程で得られたエ
ポキシ保護膜と同じ工程でサンプルを作製し（長さ５０
０ｍｍ）、保護膜を設置する前の状態で、臨界電流を４
端子法で液体窒素中で測定した。測定後、４端子法で測
定した電極を切取った（約５０ｍｍ分）。

【００５６】その後、エポキシ保護膜を実施例１と同じ
工程で形成し、電極部分となる領域を実施例１と同じ工
程でエキシマレーザで除去した。

【００５７】電極部は超音波半田ごてで、インジウムま
たはインジウム−カドミウム合金（Ｃｄ２５ｍａｓｓ
％）を用いてリード線と接合を行なった。

【００５８】液体窒素中で臨界電流値を測定したとこ
ろ、保護膜を形成する前と全く同じ値を得た。電極を取
除いて約５０ｍｍ分の長さが減少しているが、均一性が
あると考えられるため、コーティングによる臨界電流値
（Ｉｃ）の低下はないと考えれらる。

【００５９】保護層を形成したサンプルの耐環境性を調
査するために、８０℃−８５ＲＨ％に保った恒温恒湿槽
中にサンプルを１００時間保管した後、臨界電流を測定
した。その結果を表７に示す。

【００６０】

【表７】

【００６１】さらに、サンプル１７、１８を、また１
９、２０を並列にして臨界電流を、個々のサンプルで発
生電圧を測定する方法で調査したところ、この臨界電流
値の和４．９３Ａと４．９２Ａが流れた。

【００６２】（比較例３）実施例１で評価したサンプル
１と２、３と４、５と６を並列に接続し、個々のサンプ
ルで発生電圧を測定する方法で調査した。その結果を表
８に示す。

【００６３】

【表８】

【００６４】表８より、個々の臨界電流値より減少する
場合があった。保護膜の種類に関係しているか否かを調
査するために、３種類の保護膜について同じ条件で作製
したサンプルをそれぞれ１０個用意し、各サンプルの臨
界電流を測定した。

【００６５】その後、２本ずつ並列接続した状態で臨界
電流を測定した。その結果を表９に示す。

【００６６】

【表９】

【００６７】表９より明らかなように、保護膜の種類に
関係なく、並列時にすると個々の臨界電流値の合計に必
ずしも一致しないことが判明した。

【００６８】（実施例３）実施例１と同じ工程でＹＢＣ
Ｏ系酸化物超電導膜サンプルを作製し（長さ５００ｍ
ｍ）、Ａｇをコーティングする工程を除外し保護膜を設
置する前の状態で、臨界電流を４端子法で液体窒素中で
測定した。測定後、４端子法で測定した電極を切取った
（約５０ｍｍ分）。

【００６９】その後、室温で１日放置して硬化するエポ
キシ保護層をサンプル全面に形成し、電極部分となる領
域を実施例１と同じ工程でエキシマレーザで除去させ
た。

【００７０】上記で作製した酸化物超電導膜サンプル
に、銀、金をスパッタ法によって１μｍ形成した。

【００７１】インジウムまたはインジウム−カドミウム
合金を超音波半田ごてで、絶縁被膜が除去された部分と
それに連続した絶縁被膜上を半田付けし、絶縁被膜上で
半田付けした部分において電流リード線を鉛−錫半田で
半田付けをした。

【００７２】液体窒素中で臨界電流値を測定したとこ
ろ、保護膜を形成する前と全く同じ値を得た。電極を取
除いて約５０ｍｍ分の長さが減少しているが、均一性が
あると考えられるため、コーティングによる臨界電流値
（Ｉｃ）の抵抗はないと考えられる。

【００７３】保護層を形成したサンプルの耐環境性を調
査するために、８０℃−８５ＲＨ％に保った恒温恒湿槽
中にサンプルを１００時間保管した後、臨界電流を測定
した。その結果を表１０に示す。

【００７４】

【表１０】

【００７５】さらに、サンプル２１、２２をまた２３、
２４を並列にして臨界電流を、個々のサンプルで発生電
圧を測定する方法で調査したところ、個々の臨界電流値
の和５．０４Ａと５．１３Ａが流れた。

【００７６】（比較例４）実施例３において、常温で硬
化するエポキシをコーティングする前に、電極部にＡｇ
をコーティングしてＩｎ半田を超音波半田で半田づけし
た。その後、電極部を含めてサンプルを全面エポキシ樹
脂でコーティングした。

【００７７】エポキシ樹脂硬化後、液体窒素中でＩｃを
測定したところ、２．５０Ａであった。また、室温と液
体窒素中でヒートサイクルを１０回行なったところ、電
極部にてひび割れが発生していた。再びＩｃを測定した
ところ、０．８Ａと低下していた。

【００７８】（実施例４）実施例１と同じ条件でＹＳＺ
中間層、ＹＢＣＯ膜をハステロイテープ（長さ５００ｍ
ｍ）上に形成した。

【００７９】得られたサンプルをＸ線回折装置で反応防
止層の結晶性を調査したところ、基板に起因するピー
ク、中間層に起因するピークの他に、ＹＢａＣｕＯ超電
導膜が基板に対して垂直に配向していることが確認でき
た。

【００８０】保護膜を設置する前の状態で、サンプル全
面にそれぞれ銀、金をコーティングし臨界電流を４端子
法で液体窒素中で測定し表１１のようになった。測定
後、４端子法で測定した電極を切取った（電流、電圧端
子部分で片端約２５ｍｍ、両端分で約５０ｍｍ）。

【００８１】

【表１１】

【００８２】その後、保護膜を実施例１と同じ工程で形
成し、電極部分となる領域を実施例１と同じ工程でエキ
シマレーザで除去させた。ただし、保護層の下にある
銀、金層はこの工程で取除かないようにした。

【００８３】保護層をりとのぞいた後、インジウムまた
はインジウム−カドミウム合金を超音波半田ごてで、絶
縁被膜が除去された部分とそれに連続した絶縁被膜上を
半田付けし、絶縁被膜上で半田付けした部分において電
流リード線を鉛−錫半田で半田付けをした。臨界電流値
（Ｉｃ）を測定したところ、表１１と同じ値を得た。

【００８４】保護層を形成したサンプルの対環境性を調
査するために、８０℃−８５ＲＨ％に保った恒温恒湿槽
中にサンプルを１００時間保管した後、臨界電流を測定
した結果を表１２に示す。

【００８５】

【表１２】

【００８６】さらに、サンプル２５、２６とサンプル２
７、２８と、サンプル２９、３０をそれぞれ並列にして
臨界電流を、個々のサンプルで発生電圧を測定する方法
で調査したところ、個々の電流値の和４．７０Ａと４．
５７Ａ、４．６５Ａが流れた。

【００８７】なお、実施例４で作製したサンプルにおい
て、電流リード線（線幅１ｍｍ）とサンプルの密着度を
測定したところ、３ｋｇｆで電流リード線がサンプルか
ら離れた。

【００８８】一方、Ｉｎ半田、Ｉｎ−Ｃｄ半田で電流リ
ード線（線幅１ｍｍ）と半田付けしたサンプルでは０．
３ｋｇｆと１０分の１程度であった。

【００８９】図２は、本発明に従う実施例４で得られた
酸化物超電導導体の電極部の構成を示す断面図である。

【００９０】図２を参照して、基板１上に形成されたＹ
ＢａＣｕＯ系超電導膜２上に、保護膜３が形成されてい
る。なお、電極形成部においては、超電導膜２と保護膜
３との間に、予め銀または金層１４が形成されている。
保護膜３は、電極形成部において除去され、銀または金
層１４が露出している。この露出部には、インジウム−
カドミウム合金６が半田付けされ、さらにこの上には、
リード線５が、鉛−錫半田７で半田付けされている。

【００９１】（実施例５）実施例１と同じ条件でＹＳＺ
中間層、ＹＢＣＯ膜をハステロイテープ（長さ１１００
ｍｍ）上に形成した。

【００９２】得られたサンプルをＸ線回折装置で反応防
止層の結晶性を調査したところ、基板に起因するピー
ク、中間層に起因するピークの他に、ＹＢａＣｕＯ超電
導膜が基板に対して垂直に配向していることが確認でき
た。

【００９３】保護膜を設置する前の状態で、サンプル全
面にそれぞれ銀、金をコーティングし臨界電流を４端子
法で液体窒素中で測定し表１３のようになった。測定
後、４端子法で測定した電極を切取った（電流、電圧端
子部分で片端約２５ｍｍ、両端分で約５０ｍｍ）。

【００９４】

【表１３】

【００９５】その後、可撓性を有するエポキシ樹脂と可
撓性を有するシリコン樹脂である保護膜を実施例３と同
じ工程で形成し、電極部分となる領域を実施例３と同じ
工程でエキシマレーザで除去させた。ただし、保護層の
下にある銀、金層はこの工程で取除かないようにした。

【００９６】保護層を取除いた後、インジウムまたはイ
ンジウム−カドミウム合金を超音波半田ごてで、絶縁被
膜が除去された部分とそれに連続した絶縁被膜上を半田
付けし、絶縁被膜上で半田付けした部分において電流リ
ード線を鉛−錫半田で半田付けをした。臨界電流値（Ｉ
ｃ）を測定したところ、表１３と同じ値を得た。

【００９７】保護層を形成したサンプルの対環境性を調
査するために、８０℃−８５ＲＨ％に保った恒温恒湿槽
中にサンプルを１００時間保管した後、臨界電流を測定
した。その結果を表１４に示す。

【００９８】

【表１４】

【００９９】サンプル３１、３２、３３、３４を液体窒
素中に５分間浸漬し、その後大気中に３０分間放置する
ヒートサイクルを５０回繰返した。このヒートサイクル
試験後の各サンプルのＩｃを測定したところ、表１４と
同じ結果を得た。

【０１００】さらに、サンプル３１、３２とサンプル３
３、３４をそれぞれ並列にして臨界電流を、個々のサン
プルで発生電圧を測定する方法で調査したところ、個々
の電流値の和４．９７Ａと５．３１Ａが流れた。

【０１０１】（比較例５）実施例５と同様にＹＳＺ中間
層、ＹＢＣＯ膜をハステロイテープ上に形成した後、さ
らに保護層を形成して、サンプル３５、３６を作製し
た。

【０１０２】ただし、保護層として、実施例５において
用いた可撓性を有するエポキシ樹脂と可撓性を有するシ
リコン樹脂との代わりに、実施例３と同じエポキシ樹脂
を用いた。

【０１０３】その結果、エポキシ樹脂をコーティングす
る前のサンプル３５、３６のＩｃはそれぞれ２．５５
Ａ、２．６５Ａであり、エポキシ樹脂をコーティングし
た後のサンプル３５、３６のＩｃは、同じくそれぞれ
２．５５Ａ、２．６５Ａであった。

【０１０４】このサンプル３５、３６を液体窒中に５分
間浸漬し、その後大気中に３０分間放置するヒートサイ
クルを５０回繰返した。このヒートサイクル試験後、サ
ンプル３５、３６のＩｃを測定したところ、それぞれ
２．４２Ａ、２．５１Ａとなった。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、酸化物超電導導体の最外部には絶縁材で形成された
保護層があるため、大気中に放置しても酸化物超電導膜
は劣化することがない。さらに、この発明は、保護層と
して可撓性を有するエポキシ樹脂または可撓性を有する
シリコン樹脂を用いることにより、可撓性を有する基材
を有する酸化物超電導導体に対しても、適用可能とな
る。

【０１０６】また、この発明によれば、電極を形成する
部分のみ保護層が取除かれている。そのため、電極部を
形成するために伴う劣化も防止されている。

【０１０７】さらに、この発明によれば、インジウムま
たはインジウム−カドミウム合金を用いて電極付けを行
なっている。そのため、電極部分からの劣化も防止され
る。

【０１０８】したがって、この発明によれば、高い臨界
電流値を有し、安定した電流輸送を行なうことができ
る、酸化物超電導導体への電流リード線の接続が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う酸化物超電導導体の電極部の一例
の構成を示す断面図である。

【図２】本発明に従う酸化物超電導導体の電極部の他の
例の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１基板２ＹＢａＣｕＯ系超電導膜３保護膜４金または銀層５リード線６インジウムまたはインジウム−カドミウム合金７鉛−錫半田なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 39/22 ＺＡＡＺ (72)発明者葭田典之大阪市此花区島屋一丁目１番３号住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者藤野剛三大阪市此花区島屋一丁目１番３号住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者原築志神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号東京電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者石井英雄神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号東京電力株式会社電力技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺状の基材上に酸化物超電導膜を形成
してなる酸化物超電導導体の電極部の作製方法であっ
て、前記酸化物超電導膜上に絶縁被膜を形成するステップ
と、前記形成された絶縁被膜のうち、前記電極作製部分に相
当する絶縁被膜を、レーザを照射して除去するステップ
と、前記絶縁被膜が除去されて露出した酸化物超電導膜と、
電流リード線とを、接合するステップとを備える、酸化
物超電導導体の電極部の作製方法。
【請求項２】前記接合は、インジウムまたはインジウ
ム−カドミウム合金を用いて半田付けすることにより行
なう、請求項１記載の酸化物超電導導体の電極部の作製
方法。
【請求項３】前記半田付けは、超音波半田付けであ
る、請求項２記載の酸化物超電導導体の電極部の作製方
法。
【請求項４】前記接合は、前記露出した酸化物超電導膜上にインジウムまたはイン
ジウム−カドミウム合金を超音波半田付けするステップ
と、前記半田付けされたインジウムまたはインジウム−カド
ミウム合金上に、さらに鉛−錫半田を用いて前記電流リ
ードを半田付けするステップとを備える、請求項１記載
の酸化物超電導導体の電極部の作製方法。
【請求項５】前記長尺状の基材は可撓性を有する基材
であって、前記絶縁被膜は、可撓性を有するエポキシ樹脂または可
撓性を有するシリコン樹脂を含む、請求項１記載の酸化
物超電導導体の電極部の作製方法。