[发明专利]一种SQUID平面梯度计芯片的封装结构及封装方法

说明书

本发明提供一种SQUID平面梯度计芯片的封装结构及封装方法，所述封装方法包括：提供一SQUID平面梯度计芯片；于所述SQUID平面梯度计芯片的下方设置至少一层缓冲层；于所述缓冲层的下方设置一基板，并于所述基板上制作与所述SQUID平面梯度计芯片的电极电性连接的引出电极；以及于所述基板上设置一封装盖板，其中，所述SQUID平面梯度计芯片及所述缓冲层均封装于所述封装盖板内。通过本发明提供的SQUID平面梯度计芯片的封装结构及封装方法，解决了现有SQUID平面梯度计芯片封装结构的不平衡度指标较差的问题。

技术领域

本发明涉及超导量子干涉器件，特别是涉及一种SQUID平面梯度计芯片的封装结构及封装方法。

背景技术

超导量子干涉器件(Superconducting QUantum Interference Device，简写作SQUID)是一种极其灵敏的磁通传感器，可以用来探测磁场、磁梯度、电流、电压等一切可以转化为磁通的物理量，因此在生物磁探测、极低场核磁共振、地球物理探测等极限弱磁探测领域得到了广泛了应用。

SQUID平面梯度计是SQUID与集成平面梯度线圈共同构成的一种梯度传感器结构，理论上仅对磁场梯度响应，因此可以有效的对均匀场或低阶梯度场干扰进行抑制。通常，SQUID平面梯度计是利用集成平面工艺，在整片硅晶圆上加工完成，因此梯度计的基线长度受到晶圆尺寸的限制。目前，平面梯度计基线长度通常在几厘米范围，而且，由于加工工艺精度较高，SQUID平面梯度计的一项重要指标——不平衡度，比手绕轴向梯度计要低2个数量级以上。但是，由于SQUID平面梯度计需要封装对芯片进行固定和保护，从而对梯度计不平衡度也造成恶化。

由于SQUID的极度灵敏特性，其封装需要采用无磁材料，通常选用环氧树脂材料。另外，SQUID工作时需要进行制冷，一般做法是将其直接浸没在液氦中，这样由于芯片(硅片)和环氧树脂的热膨胀系数的不同，会对芯片造成形变。对平面梯度计而言，由于本身芯片尺寸较大，这种形变就会更加明显，应此不平衡度会急剧增加。

鉴于此，有必要设计一种新的SQUID平面梯度计芯片的封装结构及封装方法用以解决上述技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种SQUID平面梯度计芯片的封装结构及封装方法，用于解决现有SQUID平面梯度计芯片封装结构的不平衡度指标较差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种SQUID平面梯度计芯片的封装方法，所述封装方法包括：

提供一SQUID平面梯度计芯片；

于所述SQUID平面梯度计芯片的下方设置至少一层缓冲层；

于所述缓冲层的下方设置一基板，并于所述基板上制作与所述SQUID平面梯度计芯片的电极电性连接的引出电极；以及

于所述基板上设置一封装盖板，其中，所述SQUID平面梯度计芯片及所述缓冲层均封装于所述封装盖板内。

优选地，所述SQUID平面梯度计芯片包括：

衬底；

形成于所述衬底上的SQUID结构，其中，所述SQUID结构包括SQUID及与所述SQUID电性连接的电极；以及

形成于所述衬底上、且通过电感与所述SQUID感性连接的梯度天线。

优选地，所述缓冲层的结构与所述衬底的结构相同，且所述缓冲层的材质与所述衬底的材质相同。

优选地，所述封装方法还包括：采用点胶方式于所述SQUID平面梯度计芯片及所述缓冲层之间形成第一粘合结构；采用点胶方式于所述缓冲层之间形成第二粘合结构；采用点胶方式或涂覆方式于所述缓冲层及所述基板之间形成第三粘合结构；采用涂覆方式于所述封装盖板及所述基板之间形成第四粘合结构。