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。制冷效果好。制冷效果好。
【技术实现步骤摘要】
一种SQUID芯片封装结构装置与封装方法
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[0001]本专利技术涉及一种超导量子干涉器件(Superconducting Quantum Interference Device，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(Magnetic Microscope)探头的SQUID芯片封装结构装置与封装方法。
技术介绍
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[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
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[0004]本专利技术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。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术一种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：
[0006]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。
[0007]以下为本专利技术本专利技术一种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：
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术一种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：
[0013]一种用于制作磁显微镜探头的SQUID芯片的封装方法，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。
[0014]以下为本专利技术本专利技术一种SQUID芯片的封装方法,尤其是一种用作磁显微镜探头的SQUID的封装方法进一步的方案：
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]本专利技术提供一种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。本专利技术最突出的优势是：1)更换芯片方便；2)FPC厚度薄，制冷效果好。本专利技术能够在减少引线的基础上提高热传导率，从而实现导热均匀，制作简单，提高芯片测试准确性与稳定性等优势。同时此设计使用小型杜瓦，减少低温液体的消耗，也使芯片的测试更加便利。对于超导电子学在磁场检测方面的应用提供了更加优良的条件，是一种在芯片检测方面值得推广的技术。
[0020]因为FPC柔性线路板厚度仅为几十um，而PCB线路板厚度一般为几个mm，二者厚度相差百倍左右，所以FPC柔性线路板的热传导效率比PCB线路板高得多。避免低温线与SQUID的高温焊接动作，保护器件，改善使用压接方案造成的SQUID与低温线的欧姆接触不良。同时FPC底部紫铜板的设计，降低了FPC因为厚度太小，柔性太大，多次冷热循环之后FPC与SQUID之间粘贴出现缝隙，最后引起封装失效的可能性。并且导热性金属垫片,尤其是紫铜垫片，与冷指具有很好的热导率，不会因为增加垫片降低了SQUID的制冷效果。有利于后期多通道系统的集成，测试，更换配件及后期维护。插排设计，避免了低温线在接头处的缠绕，减少走线长度。FPC上方的固定套件，增加了FPC与冷指的机械和热连接；对于侧面开窗和底
部开窗的杜瓦设计，此套件避免了因为FPC重量导致FPC从冷指滑落。
附图说明
[0021]图1为本专利技术SQUID芯片封装结构装置示意图；
[0022]图2为FPC柔性的电路板与金属垫片示意图；
[0023]图3为设置有固定套件的SQUID芯片封装结构装置示意图；
[0024]图4为设置有固定套件的SQUID芯片封装结构装置及外部电路示意图；
[0025]以上各附图均是示意性的，并不与实际比例相对应。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种SQUID芯片封装结构装置，包括SQUID芯片(1)与冷指(2)，冷指(2)与杜瓦连接，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的SQUID芯片封装结构装置，其特征在于，所述SQUID芯片(1)的电极与FPC柔性电路板(4)的电极通过Bonding线(5)连接，FPC柔性电路板(4)通过CNN连接器与杜瓦低温连接线连接；所述金属垫片(3)选用紫铜垫片。3.如权利要求1所述的SQUID芯片封装结构装置，其特征在于，所述FPC柔性电路板(4)上开设用于容纳SQUID芯片(1)的容纳槽(6)，容纳槽(6)中加入低温胶(7)，将所述SQUID芯片(1)粘贴在FPC柔性电路板(4)上的容纳槽(6)上；金属垫片(3)与冷指(2)之间也用低温胶(7)粘接。4.如权利要求1所述的SQUID芯片封装结构装置，其特征在于，所述FPC柔性电路板(4)开设第一过孔(9)，用于连接FPC柔性电路板(4)r电极与低温线缆的插排(8)插入第一过孔(9)，并焊接在FPC柔性电路板(4)上，同时，所述插排(8)连接低温线缆与FPC柔性电路板(4)；所述金属垫片(3)也在对应位置开设第二过孔(10)，第二过孔(10)的孔径大于第一过孔(9)，所述插排(8)穿过第二过孔(10)。5.如权利要求1所述的SQUID芯片封装结构装置，其特征在于，所述FPC柔性电路板(4)上方设置固定套件(11)，固定套件(11)在整个SQUID芯片(1)所在位置开设缺口(12)，固定套件(11)包括至少2个向下伸出的可拆卸的连接螺栓(13)，所述连接螺栓(13)穿过FPC柔性电路板(4)与金属垫片(3)并与冷指(2)固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海，张志聃，李子豪，朱浩波，孔祥燕，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：
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