一种SQUID芯片与磁显微镜探头及其封装方法与流程

技术特征：
1.一种squid芯片(1)，包括衬底层(2)、绝缘层(3)与夹在衬底层(2)、绝缘层(3)之间的磁通感应结区，其特征在于，所述衬底层(2)外表面设置焊盘(5)，所述衬底层(2)打孔，从所述磁通感应结区引出导电连接线(6)经衬底层(2)的孔与所述焊盘(5)电连接。2.如权利要求1所述的squid芯片(1)，其特征在于，所述磁通感应结区为单层的ybco层(4)，从所述ybco层(4)引出导电连接线(6)经衬底层(2)的孔与所述焊盘(5)电连接。3.如权利要求1所述的squid芯片(1)，其特征在于，所述磁通感应结区为为铌
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铝氧化铝
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铌三层膜结构，包括位于上面的小铌片(20)，位于中间的铝氧化铝片(21)，位于下面的大铌片(22)；所述从磁通感应结区引出的导电连接线(6)，一部份从小铌片(20)引出，穿过铝氧化铝片(21)、衬底层(2)与焊盘(5)电连接；另一部份是从大铌片(22)引出，穿过衬底层(2)与焊盘(5)电连接。4.如权利要求1所述的squid芯片(1)，其特征在于，所述焊盘(5)设置为4个，所述衬底层(2)打4个孔，所述从磁通感应结区引出4根导电连接线(6)分别与所述4个焊盘(5)电连接；或者，所述焊盘(5)设置为6个，所述衬底层(2)打6个孔，所述从磁通感应结区引出6根导电连接线(6)分别与所述6个焊盘(5)电连接。5.一种磁显微镜探头，包括杜瓦、冷指(9)与squid芯片(1)，所述杜瓦包括杜瓦外胆(7)与杜瓦内胆(8)，冷指(9)与杜瓦内胆(8)连接，杜瓦外胆(7)顶端设置开口，开口上设置有蓝宝石玻璃窗(10)，杜瓦外胆(7)及蓝宝石玻璃窗(10)形成密封容器，杜瓦内胆(8)上设置有排插引脚(11)，其特征在于，所述squid芯片(1)为如权利要求1或2所述的squid芯片(1)，所述冷指(9)顶端按所述squid芯片(1)焊盘(5)数量从冷指(9)顶端侧面向内开设非贯穿槽(12)，各非贯穿槽(12)互不相通，每个非贯穿槽(12)配置1根铜引脚(13)，所述铜引脚(13)包括1个平整的导电面(14)，其它均为绝缘面(15)，所述铜引脚(13)以其导电面(14)朝上方式分别嵌入非贯穿槽(12)中，铜引脚(13)的外端设置导电连接线(6)连接排插引脚(11)，所述squid芯片(1)以其焊盘(5)朝下的方式放置在冷指(9)顶端，squid芯片(1)的每个焊盘(5)分别对应其中1个铜引脚(13)的导电面(14)，每个焊盘(5)与其对应铜引脚(13)的导电面(14)之间具有经加热压焊使之具有导电性的各向异性的导电胶(16)。6.如权利要求5所述的磁显微镜探头，其特征在于，所述冷指(9)顶端的非贯穿槽(12)为横截面呈矩形的方槽，所述铜引脚(13)为横截面呈矩形的方形铜引脚(13)，所述方形铜引脚(13)长度方向4个面的其中1个面为导电面(14)，所述方形铜引脚(13)与冷指(9)接触的面均为绝缘面(15)，绝缘面(15)包括其长度方向的其它3个面及与冷指(9)接触的端面。7.如权利要求6所述的磁显微镜探头，其特征在于，所述各个绝缘面(15)均涂有绝缘胶。8.如权利要求5所述的磁显微镜探头，其特征在于，所述每个铜引脚(13)大部分嵌入在冷指(9)顶端的非贯穿槽(12)中，小部分露出在外。9.如权利要求5所述的磁显微镜探头，其特征在于，所述冷指(9)顶部呈四方形,冷指(9)顶端均从其4个侧面的近左侧处向内开设非贯穿槽(12)，或者，冷指(9)顶端均从其4个侧面的近右侧处向内开设非贯穿槽(12)。10.一种磁显微镜的封装方法，包括杜瓦、冷指(9)与squid芯片(1)，所述杜瓦包括杜瓦外胆(7)与杜瓦内胆(8)，冷指(9)与杜瓦连接内胆，杜瓦外胆(7)顶端设置开口，开口上设置有蓝宝石玻璃窗(10)，杜瓦外胆(7)及蓝宝石玻璃窗(10)形成密封容器，杜瓦内胆(8)上设
置有排插引脚(11)；其特征在于，所述squid芯片(1)使用如权利要求1或2所述的squid芯片(1)；所述冷指(9)顶端按所述squid芯片(1)焊盘(5)数量从冷指(9)顶端侧面向内开设非贯穿槽(12)，各非贯穿槽(12)互不相通，每个非贯穿槽(12)配置1根铜引脚(13)，所述铜引脚(13)包括1个平整的导电面(14)，其它均为绝缘面(15)，将所述铜引脚(13)以其导电面(14)朝上方式分别嵌入非贯穿槽(12)中，在铜引脚(13)的外端设置导电连接线(6)连接排插引脚(11)；事先选用各项异性的导电胶(16)加热至100至200度后保温备用，在冷指(9)顶端贴上经加热压焊使之具有导电性的各向异性的导电胶(16)；将所述squid芯片(1)以其焊盘(5)朝向冷指(9)顶端，使squid芯片(1)的每个焊盘(5)分别对应其中1个铜引脚(13)的导电面(14)的方式，将squid芯片(1)压焊在冷指(9)顶端的对应位置，使squid芯片(1)的焊接盘与所述铜引脚(13)导电面(14)之间的导电胶(16)达到设定的压力和压焊时间，使squid芯片(1)的焊接盘与所述铜引脚(13)电连通。11.如权利要求10所述的磁显微镜的封装方法，其特征在于，使用芯片压焊装置，将所述squid芯片(1)压焊在冷指(9)顶端的对应位置，所述压焊装置包括由驱动装置驱动可作直线滑动的推进杆，所述推进杆包括位于其顶部的芯片推头，芯片推头的顶端设置有与所述squid芯片(1)相应的芯片容纳槽；将squid芯片(1)放置在推进杆推头的芯片容纳槽中，由驱动装置驱动推进杆将squid芯片(1)压焊至冷指(9)顶端的对应位置。12.如权利要求10所述的磁显微镜的封装方法，其特征在于，所述压焊装置的驱动装置具有推进杆所施加压力的感知器及其压力显示器，当压力达到限定压力值x时驱动装置停止运行，等待设定时间y，使导电胶(16)凝固；等待时间结束，驱动装置自动反向运行，回复原位，压焊结束。

技术总结
提供一种SQUID芯片与磁显微镜探头及其封装方法，SQUID芯片1衬底层2外表面设置焊盘5，衬底层2打孔，从磁通感应结区引出导电连接线6经衬底层2的孔与焊盘5电连接；磁显微镜探头包括杜瓦、冷指9与芯片1，冷指9顶端开设非贯穿槽12，铜引脚13以其导电面14朝上方式分别嵌入非贯穿槽12中，外端设置导电连接线6连接排插引脚11，焊盘5朝下分别对应铜引脚13的导电面14，由导电胶16电连接；导电胶16加热至近200度后粘贴在冷指9顶端，将芯片1压焊在冷指9顶端的对应位置，并达到设定的压力和时间；本发明能减少芯片到被测样品的距离，较大幅度提升磁显微镜的分辨率，并提升了效率，降低了维护难度。降低了维护难度。降低了维护难度。


技术研发人员：王海 朱浩波 李子豪 孔祥燕
受保护的技术使用者：宁波大学
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2021/12/14