[发明专利]一种SQUID芯片封装结构装置与封装方法

说明书

提供一种SQUID芯片的封装结构装置与封装方法，包括SQUID芯片(1)与冷指(2)，冷指(2)与杜瓦连接，还包括粘贴在导热性金属垫片(3)上的FPC柔性电路板(4)，所述SQUID芯片(1)粘贴在FPC柔性电路板(4)上，所述FPC柔性电路板(4)及金属垫片(3)代替传统的PCB板电路板作为SQUID芯片(1)的底部封装；所述金属垫片(3)粘贴在冷指(2)上面，并与冷指(2)贴合；SQUID芯片(1)更换方便；FPC柔性电路板(4)厚度薄，制冷效果好。

技术领域：

本发明涉及一种超导量子干涉器件(Superconducting Quantum InterferenceDevice，简称SQUID)芯片封装结构装置与封装方法，尤其是一种用作磁显微镜(MagneticMicroscope)探头的SQUID芯片封装结构装置与封装方法。

背景技术：

近年来由于超导量子干涉器件极好的空间、磁场分辨率和被动性无损检测的先天优势，同时随着集成电路技术的发展，使用SQUID检测样品磁性的磁扫描SQUID显微镜(MSSM)技术吸引了越来越多研究者的兴趣。

根据待测样品是否与制冷剂直接接触，SSM主要分成冷指式和浸泡式两种。其中冷指式，受杜瓦内部气压及制冷液面变化影响较小，相对浸泡式更适用于低速移动平台，但是其芯片与冷指连接处热传导的好坏是影响系统运行的难点之一。因为现有SQUID封装大多是将芯片通过胶水粘到PCB板上，再用胶水将PCB与冷指粘接。其优势是冷指设计简单，方便测试多种不同构型的器件，但是不足是PCB较厚，热传导较差，制冷剂损耗快，严重时期间可能无法工作。另一种封装方式是直接将SQUID芯片用胶水与冷指粘贴。这种方式热传导好，但是芯片与外部电路链接复杂，后期维护成本高。因此设计一种热传导好，芯片与外部电路连接方便的方案一直是SSM技术发展的方向之一。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种SQUID芯片封装结构装置与封装方法，尤其是一种用作磁显微镜探头的SQUID的封装结构装置与封装方法。

为了解决上述技术问题，本发明一种SQUID芯片封装结构装置,尤其是一种用作磁显微镜探头的SQUID的封装结构装置,的技术方案为：

一种用于制作磁显微镜探头的SQUID芯片封装结构装置，包括SQUID芯片与冷指，冷指与杜瓦连接，其特征在于，还包括粘贴在导热性金属垫片上的FPC柔性电路板，所述SQUID芯片粘贴在FPC柔性电路板上，所述FPC柔性电路板及金属垫片代替传统的PCB板电路板作为SQUID芯片的底部封装；所述金属垫片粘贴在冷指上面，并与冷指贴合。

以下为本发明本发明一种SQUID芯片封装结构装置,尤其是一种用作磁显微镜探头的SQUID的封装结构装置进一步的方案：

所述SQUID芯片的电极与FPC柔性的电路板电极通过Bonding线连接，FPC柔性电路板通过CNN连接器与杜瓦低温连接线连接；所述金属垫片选用紫铜垫片。

所述FPC柔性电路板上开设用于容纳SQUID芯片的容纳槽，容纳槽中加入低温胶，将所述SQUID芯片粘贴在FPC柔性电路板上的容纳槽上；金属垫片与冷指之间也用低温胶粘接。

所述FPC柔性电路板开设第一过孔，用于连接FPC电极与低温线缆的插排插入第一过孔，并焊接在FPC柔性电路板上，同时，所述插排连接低温线缆与FPC柔性电路板；所述金属垫片也在对应位置开设第二过孔，第二过孔的孔径大于第二过孔，所述插排穿过第二过孔。

所述FPC柔性电路板上方设置固定套件，固定套件在整个SQUID芯片所在位置开设缺口，固定套件包括至少2个向下伸出的可拆卸的连接螺栓，所述连接螺栓穿过FPC柔性电路板与金属垫片并与冷指固定连接。

为了解决上述技术问题，本发明一种SQUID芯片的封装方法,尤其是一种用作磁显微镜探头的SQUID的封装方法的技术方案为：