JPH06204576A - Ｓｑｕｉｄ磁束計 - Google Patents
Ｓｑｕｉｄ磁束計Info
- Publication number
- JPH06204576A JPH06204576A JP5017078A JP1707893A JPH06204576A JP H06204576 A JPH06204576 A JP H06204576A JP 5017078 A JP5017078 A JP 5017078A JP 1707893 A JP1707893 A JP 1707893A JP H06204576 A JPH06204576 A JP H06204576A
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- JP
- Japan
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- squid
- substrate
- magnetometer
- sensors
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 信頼性が高く、製造が容易で、熱浸入が小さ
く、かつ位置関係の校正が不要な多チャンネルＳＱＵＩ
Ｄ磁束計を提供する。 【構成】 １枚のシリコンウェーハ基板１の上に複数個
のＳＱＵＩＤセンサ３を並列形成し、この複数個のＳＱ
ＵＩＤセンサ３を複数個のチップにダイシングすること
なく１枚の基板のまま低温状態で用い複数の出力信号を
取り出す。
く、かつ位置関係の校正が不要な多チャンネルＳＱＵＩ
Ｄ磁束計を提供する。 【構成】 １枚のシリコンウェーハ基板１の上に複数個
のＳＱＵＩＤセンサ３を並列形成し、この複数個のＳＱ
ＵＩＤセンサ３を複数個のチップにダイシングすること
なく１枚の基板のまま低温状態で用い複数の出力信号を
取り出す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、心磁波、脳磁波、眼筋
磁場等の生体磁気計測、または、地磁気計測、あるいは
物質の帯磁率計測、さらには磁気的信号伝送用のインタ
ーフェイス等に適したＳＱＵＩＤ（Superconducting Qu
antum Interference Device ：超伝導量子干渉デバイ
ス）磁束計及びそのボンディング方法に関する。ＳＱＵ
ＩＤとは、低温状態に維持され、ループ内にジョセフソ
ン接合を含む超伝導ループであるＳＱＵＩＤループ内
に、ピックアップコイルや入力コイル等を介して外部か
らの磁束が結合されて印加されると、ＳＱＵＩＤループ
に周回電流が誘起され、ループ内のジョセフソン接合に
おける量子的な干渉効果により、印加された外部磁束の
微小な変化が周回電流の大きな変化となって現れること
を利用して、微小磁束変化を測定するものである。
磁場等の生体磁気計測、または、地磁気計測、あるいは
物質の帯磁率計測、さらには磁気的信号伝送用のインタ
ーフェイス等に適したＳＱＵＩＤ（Superconducting Qu
antum Interference Device ：超伝導量子干渉デバイ
ス）磁束計及びそのボンディング方法に関する。ＳＱＵ
ＩＤとは、低温状態に維持され、ループ内にジョセフソ
ン接合を含む超伝導ループであるＳＱＵＩＤループ内
に、ピックアップコイルや入力コイル等を介して外部か
らの磁束が結合されて印加されると、ＳＱＵＩＤループ
に周回電流が誘起され、ループ内のジョセフソン接合に
おける量子的な干渉効果により、印加された外部磁束の
微小な変化が周回電流の大きな変化となって現れること
を利用して、微小磁束変化を測定するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、空間的に分布する磁場を計測する
ため、多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計が用いられている
が、この多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計は、ピックアッ
プコイルを人の手で巻いて作成し、ＳＱＵＩＤに用いる
チップをウェーハーから切りだすダイシングを行い、こ
のチップを上記ピックアップコイルと接続し、さらにＳ
ＱＵＩＤループからリード線を延ばして、室温状態の系
の電子回路と接続することにより１チャンネル分の磁束
計を構成し、これらを束ねることにより一つの多チャン
ネルＳＱＵＩＤ磁束計を構成していた。例えば、図８に
示すモジュール式多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計や、図
９に示す非モジュール式多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計
などである。
ため、多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計が用いられている
が、この多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計は、ピックアッ
プコイルを人の手で巻いて作成し、ＳＱＵＩＤに用いる
チップをウェーハーから切りだすダイシングを行い、こ
のチップを上記ピックアップコイルと接続し、さらにＳ
ＱＵＩＤループからリード線を延ばして、室温状態の系
の電子回路と接続することにより１チャンネル分の磁束
計を構成し、これらを束ねることにより一つの多チャン
ネルＳＱＵＩＤ磁束計を構成していた。例えば、図８に
示すモジュール式多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計や、図
９に示す非モジュール式多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計
などである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
式のＳＱＵＩＤ磁束計では、組み合せ（アセンブル）を
行う部品点数が多いので、全体としての信頼性が低いこ
と、製造が困難であること等の問題点があった。また、
接続ケーブル数が多いのでＳＱＵＩＤへの熱浸入が大き
い、という問題点もあった。そして、１チャンネル分の
磁束計を束ねて多チャンネル磁束計を構成することか
ら、磁束計が全体的に大きくなってしまうことも問題で
あった。さらに、多チャンネルの各センサ間の位置関係
を校正する手続が必要である、という問題点も抱えてい
た。本発明は、これらの問題点を解決するためになされ
たものであり、信頼性が高く、製造が容易で、熱浸入が
小さく、かつ位置関係の校正が不要な多チャンネルＳＱ
ＵＩＤ磁束計を提供することを目的とする。
式のＳＱＵＩＤ磁束計では、組み合せ（アセンブル）を
行う部品点数が多いので、全体としての信頼性が低いこ
と、製造が困難であること等の問題点があった。また、
接続ケーブル数が多いのでＳＱＵＩＤへの熱浸入が大き
い、という問題点もあった。そして、１チャンネル分の
磁束計を束ねて多チャンネル磁束計を構成することか
ら、磁束計が全体的に大きくなってしまうことも問題で
あった。さらに、多チャンネルの各センサ間の位置関係
を校正する手続が必要である、という問題点も抱えてい
た。本発明は、これらの問題点を解決するためになされ
たものであり、信頼性が高く、製造が容易で、熱浸入が
小さく、かつ位置関係の校正が不要な多チャンネルＳＱ
ＵＩＤ磁束計を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計は、１枚の第１基板
の上に複数個のＳＱＵＩＤセンサを並列形成し、当該複
数個のＳＱＵＩＤセンサを複数個のチップにダイシング
することなく１枚の基板のまま低温状態で用い複数の出
力信号を取り出せるように構成される。上記の第１基板
の上に第２基板を重ねて設け、前記第１基板上の第１ボ
ンディングパッドと、前記第２基板の前記第１基板に対
向しない側の面上に設けられた第２ボンディングパッド
とを、前記第２基板に設けられた貫通口を通して接続す
ることにより前記出力信号の取り出しを行うようにＳＱ
ＵＩＤ磁束計を構成してもよい。また、上記の低温状態
において取り出した前記出力信号の室温状態部分への伝
送を光ファイバーによって行ってもよい。そして、上記
の第２基板に、低温動作する増幅器と、ミキサーと、位
相弁別器と、マルチプレクサと、積分器と、フィードバ
ック回路と、コンパレータと、発振器を実装してＳＱＵ
ＩＤ磁束計を構成してもよい。また、上記の複数個のＳ
ＱＵＩＤセンサは、ピックアップコイルが前記第１基板
上に薄膜でモノリシックに形成されて構成されてもよ
い。あるいは、また、上記の複数個のＳＱＵＩＤセンサ
はピックアップコイルとＳＱＵＩＤコイルとを兼ね、か
つ前記第１基板上に薄膜でモノリシックに形成されても
よい。さらに、上記の第１基板を複数個、球面上にレイ
アウトして人の頭部にフィットするようにしてＳＱＵＩ
Ｄ磁束計を構成してもよい。
め、本発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計は、１枚の第１基板
の上に複数個のＳＱＵＩＤセンサを並列形成し、当該複
数個のＳＱＵＩＤセンサを複数個のチップにダイシング
することなく１枚の基板のまま低温状態で用い複数の出
力信号を取り出せるように構成される。上記の第１基板
の上に第２基板を重ねて設け、前記第１基板上の第１ボ
ンディングパッドと、前記第２基板の前記第１基板に対
向しない側の面上に設けられた第２ボンディングパッド
とを、前記第２基板に設けられた貫通口を通して接続す
ることにより前記出力信号の取り出しを行うようにＳＱ
ＵＩＤ磁束計を構成してもよい。また、上記の低温状態
において取り出した前記出力信号の室温状態部分への伝
送を光ファイバーによって行ってもよい。そして、上記
の第２基板に、低温動作する増幅器と、ミキサーと、位
相弁別器と、マルチプレクサと、積分器と、フィードバ
ック回路と、コンパレータと、発振器を実装してＳＱＵ
ＩＤ磁束計を構成してもよい。また、上記の複数個のＳ
ＱＵＩＤセンサは、ピックアップコイルが前記第１基板
上に薄膜でモノリシックに形成されて構成されてもよ
い。あるいは、また、上記の複数個のＳＱＵＩＤセンサ
はピックアップコイルとＳＱＵＩＤコイルとを兼ね、か
つ前記第１基板上に薄膜でモノリシックに形成されても
よい。さらに、上記の第１基板を複数個、球面上にレイ
アウトして人の頭部にフィットするようにしてＳＱＵＩ
Ｄ磁束計を構成してもよい。
【０００５】
【作用】上記構成を有する本発明によれば、アセンブル
を行う箇所がボンディング箇所のみであるので、信頼性
が高く、かつ製造が容易である。また、外部との接続に
ついては、マルチプレクサや光ファイバーによる伝送を
行うので、熱浸入も小さく、かつ全体の容積も小さくな
る、という長所を有している。さらに、１枚のウェーハ
基板上に多チャンネルのＳＱＵＩＤセンサが集積化され
て作成されているので、各ＳＱＵＩＤセンサ間の位置関
係の校正が不要になる、という利点も有している。
を行う箇所がボンディング箇所のみであるので、信頼性
が高く、かつ製造が容易である。また、外部との接続に
ついては、マルチプレクサや光ファイバーによる伝送を
行うので、熱浸入も小さく、かつ全体の容積も小さくな
る、という長所を有している。さらに、１枚のウェーハ
基板上に多チャンネルのＳＱＵＩＤセンサが集積化され
て作成されているので、各ＳＱＵＩＤセンサ間の位置関
係の校正が不要になる、という利点も有している。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。図１は、本発明の一実施例であるＳＱＵＩＤ磁
束計におけるシングルウェーハＳＱＵＩＤの構成を示し
た斜視図である。
明する。図１は、本発明の一実施例であるＳＱＵＩＤ磁
束計におけるシングルウェーハＳＱＵＩＤの構成を示し
た斜視図である。
【０００７】このシングルウェーハＳＱＵＩＤは、図に
示すように、第１基板である１枚のシリコンウェーハ基
板１上に複数個（この例では２４個）のＳＱＵＩＤセン
サ３を並列形成したものに、第２基板であるプリンテッ
ドカードボード（以下、ＰＣＢと略称する）２を重ねて
接着することにより構成されている。
示すように、第１基板である１枚のシリコンウェーハ基
板１上に複数個（この例では２４個）のＳＱＵＩＤセン
サ３を並列形成したものに、第２基板であるプリンテッ
ドカードボード（以下、ＰＣＢと略称する）２を重ねて
接着することにより構成されている。
【０００８】このＰＣＢ２には、上記の各ＳＱＵＩＤセ
ンサ３と対応する位置に貫通孔（Via Hole）４が設けら
れている。各ＳＱＵＩＤセンサ３と貫通孔４との関係は
図２のようになっており、シリコンウェーハ基板１上の
第１ボンディングパッド７と、ＰＣＢ２の面のうち、シ
リコンウェーハ基板１に対向しない側の面Ａ上に設けら
れた第２ボンディングパッド６とが、貫通口４を通して
ボンディングワイヤ８によって接続されている。
ンサ３と対応する位置に貫通孔（Via Hole）４が設けら
れている。各ＳＱＵＩＤセンサ３と貫通孔４との関係は
図２のようになっており、シリコンウェーハ基板１上の
第１ボンディングパッド７と、ＰＣＢ２の面のうち、シ
リコンウェーハ基板１に対向しない側の面Ａ上に設けら
れた第２ボンディングパッド６とが、貫通口４を通して
ボンディングワイヤ８によって接続されている。
【０００９】図３に示すように、各ＳＱＵＩＤセンサ３
は、ピックアップコイルが上記シリコンウェーハ基板１
上に薄膜でモノリシックに形成され、上記の第１ボンデ
ィングパッド７は、ＳＱＵＩＤループ９からの出力信号
の取り出し口である。
は、ピックアップコイルが上記シリコンウェーハ基板１
上に薄膜でモノリシックに形成され、上記の第１ボンデ
ィングパッド７は、ＳＱＵＩＤループ９からの出力信号
の取り出し口である。
【００１０】この場合、各ＳＱＵＩＤセンサ３は、ピッ
クアップコイルとＳＱＵＩＤコイルとを兼ね、かつ上記
のシリコンウェーハ基板１上に薄膜でモノリシックに形
成されてもかまわない。
クアップコイルとＳＱＵＩＤコイルとを兼ね、かつ上記
のシリコンウェーハ基板１上に薄膜でモノリシックに形
成されてもかまわない。
【００１１】上記のＰＣＢ２上には、ガリウムヒ素（Ｇ
ａＡｓ）素子を用いた低温動作電子回路（図示せず）が
設けられ、上記の第２ボンディングパッド６からの信号
を処理する。そして、この低温動作電子回路の出力は、
ＰＣＢ２上に設けられたＬＥＤ（発光ダイオード）に接
続され、図示しない光ファイバーにより光信号Ｌとして
常温部分に伝送される。上記の低温動作電子回路は、低
温動作する増幅器と、ミキサーと、位相弁別器と、マル
チプレクサと、積分器と、フィードバック回路と、コン
パレータと、発振器を有している。
ａＡｓ）素子を用いた低温動作電子回路（図示せず）が
設けられ、上記の第２ボンディングパッド６からの信号
を処理する。そして、この低温動作電子回路の出力は、
ＰＣＢ２上に設けられたＬＥＤ（発光ダイオード）に接
続され、図示しない光ファイバーにより光信号Ｌとして
常温部分に伝送される。上記の低温動作電子回路は、低
温動作する増幅器と、ミキサーと、位相弁別器と、マル
チプレクサと、積分器と、フィードバック回路と、コン
パレータと、発振器を有している。
【００１２】図４は、本実施例のＳＱＵＩＤ磁束計２０
の等価回路図であり、２つのジョセフソン接合２５，２
６を含む超伝導ループ２１に直流電圧端子を設けた構成
になっている。Ｉc はジョセフソン接合の臨界電流を、
Ｌs は超伝導ループのインダクタンスを、Ｌi 入力コイ
ルのインダクタンスをそれぞれ示している。
の等価回路図であり、２つのジョセフソン接合２５，２
６を含む超伝導ループ２１に直流電圧端子を設けた構成
になっている。Ｉc はジョセフソン接合の臨界電流を、
Ｌs は超伝導ループのインダクタンスを、Ｌi 入力コイ
ルのインダクタンスをそれぞれ示している。
【００１３】ＳＱＵＩＤとは、超伝導ループ２１内に外
部から磁束が印加されると、ループに周回電流が誘起さ
れ、ループ内のジョセフソン接合における量子的な干渉
効果により、印加された外部磁束の微小な変化が周回電
流の大きな変化となって現れることを利用して、微小磁
束変化を測定するものである。
部から磁束が印加されると、ループに周回電流が誘起さ
れ、ループ内のジョセフソン接合における量子的な干渉
効果により、印加された外部磁束の微小な変化が周回電
流の大きな変化となって現れることを利用して、微小磁
束変化を測定するものである。
【００１４】ＳＱＵＩＤループ２１は、通常大きくない
ため、計測すべき磁場を直接ループ内に入れるには効率
が悪い。そこで、測定すべき磁場は、ピックアップコイ
ル２３によって検出され、入力コイル２４を通じてＳＱ
ＵＩＤループ２１に結合される。入力コイル２３に隣接
するコイル２８は変調コイルであり、この変調コイル２
８により、発振器２９でドライブされた変調磁束がＳＱ
ＵＩＤループ２１に加えられる。この場合、ＳＱＵＩＤ
ループ２１，入力コイル２４および変調コイル２８は、
超低温格納容器等の内部に格納され、超低温状態（約４
Ｋ）に維持されている。ＳＱＵＩＤの出力電圧は、イン
ピーダンス整合回路３２および前置増幅器３３を経てＰ
ＳＤ（Phase Sensitive Detector：位相弁別器）３５に
おいてロックイン検波され、Φ−Ｖ曲線の１次微分が得
られる。この出力を上記の変調コイル２８に加算してネ
ガティブフィードバックすると、Φ−Ｖ曲線の１次微分
が零になる点（山あるいは谷）に安定し、測定すべき磁
場は、上記のフィードバック量を出力Ｖout でモニター
することにより得ることができる。この状態を「ロック
された」と表現する。上記の方法は、ＦＬＬ（Flux Loc
ked Loop：磁束ロックループ）法と呼ばれ、いわゆる
「零位法」の一種であり、入出力の関係が線形になるの
が特徴である。図４において、インピーダンス整合回路
３２は、超低温状態（約４Ｋ）のＳＱＵＩＤ２１と室温
状態にある前置増幅器３３とのインピーダンスマッチン
グをとるためのものであり、図示したＬＣ回路のほか、
超伝導トランスが用いられる場合も多い。上記におい
て、ＰＳＤ３５と、フェーズシフタ３０と、発振器２９
と、変調コイル２８とは、フィードバック回路を構成し
ている。
ため、計測すべき磁場を直接ループ内に入れるには効率
が悪い。そこで、測定すべき磁場は、ピックアップコイ
ル２３によって検出され、入力コイル２４を通じてＳＱ
ＵＩＤループ２１に結合される。入力コイル２３に隣接
するコイル２８は変調コイルであり、この変調コイル２
８により、発振器２９でドライブされた変調磁束がＳＱ
ＵＩＤループ２１に加えられる。この場合、ＳＱＵＩＤ
ループ２１，入力コイル２４および変調コイル２８は、
超低温格納容器等の内部に格納され、超低温状態（約４
Ｋ）に維持されている。ＳＱＵＩＤの出力電圧は、イン
ピーダンス整合回路３２および前置増幅器３３を経てＰ
ＳＤ（Phase Sensitive Detector：位相弁別器）３５に
おいてロックイン検波され、Φ−Ｖ曲線の１次微分が得
られる。この出力を上記の変調コイル２８に加算してネ
ガティブフィードバックすると、Φ−Ｖ曲線の１次微分
が零になる点（山あるいは谷）に安定し、測定すべき磁
場は、上記のフィードバック量を出力Ｖout でモニター
することにより得ることができる。この状態を「ロック
された」と表現する。上記の方法は、ＦＬＬ（Flux Loc
ked Loop：磁束ロックループ）法と呼ばれ、いわゆる
「零位法」の一種であり、入出力の関係が線形になるの
が特徴である。図４において、インピーダンス整合回路
３２は、超低温状態（約４Ｋ）のＳＱＵＩＤ２１と室温
状態にある前置増幅器３３とのインピーダンスマッチン
グをとるためのものであり、図示したＬＣ回路のほか、
超伝導トランスが用いられる場合も多い。上記におい
て、ＰＳＤ３５と、フェーズシフタ３０と、発振器２９
と、変調コイル２８とは、フィードバック回路を構成し
ている。
【００１５】図５は、上記のマルチプレクサの構成例を
示したものであり、図上、４０がマルチプレクサ部分を
示し、ＳＱ1 〜ＳＱ16が各チャンネルのＳＱＵＩＤセン
サを表している。
示したものであり、図上、４０がマルチプレクサ部分を
示し、ＳＱ1 〜ＳＱ16が各チャンネルのＳＱＵＩＤセン
サを表している。
【００１６】図６は、上記のコンパレータの構成例を示
したものであり、図上、４５がコンパレータ部分を示
し、４６がＳＱＵＩＤ部分を示している。ここに、回路
素子の各値は、ＬP ＝３５ｎＨ，Ｌ2 ＝５４ｎＨ，Ｌ1
＝５８ｐＨ，ｋ12＝０．８９，Ｉo ＝３０μＡ，Ｒ1 ＝
Ｒ2 ＝２．５Ω，ｎG ＝３２，ＲL1＝ＲL2＝５Ω，Ｌ3
＝６ｎＨ，Ｌ2K＝７．４ｎＨ，Ｌ1K＝１２．６ｐＨ，ｋ
K ＝０．８４，ＲDK＝１００Ω，ａ＝３，ｎK ＝２５で
ある。
したものであり、図上、４５がコンパレータ部分を示
し、４６がＳＱＵＩＤ部分を示している。ここに、回路
素子の各値は、ＬP ＝３５ｎＨ，Ｌ2 ＝５４ｎＨ，Ｌ1
＝５８ｐＨ，ｋ12＝０．８９，Ｉo ＝３０μＡ，Ｒ1 ＝
Ｒ2 ＝２．５Ω，ｎG ＝３２，ＲL1＝ＲL2＝５Ω，Ｌ3
＝６ｎＨ，Ｌ2K＝７．４ｎＨ，Ｌ1K＝１２．６ｐＨ，ｋ
K ＝０．８４，ＲDK＝１００Ω，ａ＝３，ｎK ＝２５で
ある。
【００１７】図７は、上記のシリコンウェーハ基板を、
例えば３個、球面上にレイアウトし、人の頭部にフィッ
トするように構成した例を示したものである。このよう
に構成することにより、複数の多チャンネルＳＱＵＩＤ
磁束計とすることができ、人の脳磁波を正確に測定する
ことができる。
例えば３個、球面上にレイアウトし、人の頭部にフィッ
トするように構成した例を示したものである。このよう
に構成することにより、複数の多チャンネルＳＱＵＩＤ
磁束計とすることができ、人の脳磁波を正確に測定する
ことができる。
【００１８】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
ものではない。上記実施例は、例示であり、本発明の特
許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な
構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる
ものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、上記構成を有する
本発明によれば、アセンブルを行う箇所がボンディング
箇所のみであるので、信頼性が高く、かつ製造が容易で
ある。また、外部との接続については、マルチプレクサ
や光ファイバーによる伝送を行うので、熱浸入も小さ
く、かつ全体の容積も小さくなる、という長所を有して
いる。さらに、１枚のウェーハ基板上に多チャンネルの
ＳＱＵＩＤセンサが集積化されて作成されているので、
各ＳＱＵＩＤセンサ間の位置関係の校正が不要になる、
という利点も有している。
本発明によれば、アセンブルを行う箇所がボンディング
箇所のみであるので、信頼性が高く、かつ製造が容易で
ある。また、外部との接続については、マルチプレクサ
や光ファイバーによる伝送を行うので、熱浸入も小さ
く、かつ全体の容積も小さくなる、という長所を有して
いる。さらに、１枚のウェーハ基板上に多チャンネルの
ＳＱＵＩＤセンサが集積化されて作成されているので、
各ＳＱＵＩＤセンサ間の位置関係の校正が不要になる、
という利点も有している。
【図１】本発明の一実施例であるＳＱＵＩＤ磁束計にお
けるシリコンウェーハ基板とプリンテッドカードボード
の構成を示す斜視図である。
けるシリコンウェーハ基板とプリンテッドカードボード
の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＳＱＵＩＤセンサとプリンテッドカ
ードボードとの関係を示す貫通孔付近の部分拡大斜視図
である。
ードボードとの関係を示す貫通孔付近の部分拡大斜視図
である。
【図３】図１及び図２に示すＳＱＵＩＤセンサの概略構
成を示す斜視図である。
成を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施例であるＳＱＵＩＤ磁束計の構
成を示す等価回路図である。
成を示す等価回路図である。
【図５】本発明の一実施例であるＳＱＵＩＤ磁束計にお
けるマルチプレクサの構成を示すブロック回路図であ
る。
けるマルチプレクサの構成を示すブロック回路図であ
る。
【図６】本発明の一実施例であるＳＱＵＩＤ磁束計にお
けるコンパレータの構成を示す等価回路図である。
けるコンパレータの構成を示す等価回路図である。
【図７】本発明の一実施例であるシリコンウェーハＳＱ
ＵＩＤ磁束計を用いた脳磁波測定方法を説明する概念図
である。
ＵＩＤ磁束計を用いた脳磁波測定方法を説明する概念図
である。
【図８】従来例のモジュール式多チャンネルＳＱＵＩＤ
磁束計の構成を示す断面図である。
磁束計の構成を示す断面図である。
【図９】従来例の非モジュール式多チャンネルＳＱＵＩ
Ｄ磁束計の構成を示す断面図である。
Ｄ磁束計の構成を示す断面図である。
１ シリコンウェーハ基板 ２ プリンテッドカードボード ３ ＳＱＵＩＤセンサ ４ 貫通孔 ５ ＬＥＤ ６，７ ボンディングパッド ８ ボンディングワイヤ ９ ＳＱＵＩＤループ １０ 配線 ２０ ＳＱＵＩＤ磁束計 ２１ ＳＱＵＩＤループ ２２ バイアス電流注入位置 ２３ ピックアップコイル ２４ 入力コイル ２５，２６ ジョセフソン接合 ２７ 接地位置 ２８ 変調コイル ２９ 発振器 ３０ フェーズシフタ ３１ バイアス電流源 ３２ インピーダンス整合回路 ３３ 前置増幅器 ３４ 積分増幅器 ３５ ＰＳＤ ４０ マルチプレクサ ４１ デマルチプレクサ ４２ ＡＮＤゲート ４３ シフトレジスタ ４４ 出力ゲート ４５ コンパレータ ４６ ＳＱＵＩＤセンサ ４７〜４９ シリコンウェーハ ５１ モジュール式多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計 ５２ グラディオメータ ５３ アダプタ ５４ ＳＱＵＩＤハウジング ５５ 支持板 ５６ プラグ ５７ ＦＲＰデュワー ６１ 非モジュール式多チャンネルＳＱＵＩＤ磁束計 ６２ センサアレイ ６３ フレキシブルジョイント ６４ インピーダンスマッチングトランス ６５ 液体ヘリウム ６６ リードシールド ６７ 輻射シールド ６８ プリアンプ
Claims (7)
- 【請求項１】 １枚の第１基板の上に複数個のＳＱＵＩ
Ｄセンサを並列形成し、当該複数個のＳＱＵＩＤセンサ
を複数個のチップにダイシングすることなく１枚の基板
のまま低温状態で用い複数の出力信号を取り出せるよう
にしたことを特徴とするＳＱＵＩＤ磁束計。 - 【請求項２】 前記第１基板の上に第２基板を重ねて設
け、前記第１基板上の第１ボンディングパッドと、前記
第２基板の前記第１基板に対向しない側の面上に設けら
れた第２ボンディングパッドとを、前記第２基板に設け
られた貫通口を通して接続することにより前記出力信号
の取り出しを行うこと特徴とする請求項１に記載したＳ
ＱＵＩＤ磁束計。 - 【請求項３】 前記低温状態において取り出した前記出
力信号の室温状態部分への伝送を光ファイバーによって
行うことを特徴とする請求項１に記載したＳＱＵＩＤ磁
束計。 - 【請求項４】 前記第２基板に、低温動作する増幅器
と、ミキサーと、位相弁別器と、マルチプレクサと、積
分器と、フィードバック回路と、コンパレータと、発振
器を実装したことを特徴とする請求項１に記載したＳＱ
ＵＩＤ磁束計。 - 【請求項５】 前記複数個のＳＱＵＩＤセンサは、ピッ
クアップコイルが前記第１基板上に薄膜でモノリシック
に形成されて構成されたことを特徴とする請求項１に記
載したＳＱＵＩＤ磁束計。 - 【請求項６】 前記複数個のＳＱＵＩＤセンサはピック
アップコイルとＳＱＵＩＤコイルとを兼ね、かつ前記第
１基板上に薄膜でモノリシックに形成されたことを特徴
とする請求項１に記載したＳＱＵＩＤ磁束計。 - 【請求項７】 前記第１基板を複数個、球面上にレイア
ウトして人の頭部にフィットするように構成したことを
特徴とする請求項１に記載したＳＱＵＩＤ磁束計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5017078A JPH0817251B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | Ｓｑｕｉｄ磁束計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5017078A JPH0817251B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | Ｓｑｕｉｄ磁束計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204576A true JPH06204576A (ja) | 1994-07-22 |
| JPH0817251B2 JPH0817251B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=11933947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5017078A Expired - Lifetime JPH0817251B2 (ja) | 1993-01-07 | 1993-01-07 | Ｓｑｕｉｄ磁束計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0817251B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1632176A1 (en) * | 2003-06-11 | 2006-03-08 | Japan Science and Technology Agency | Sensor for magnetoencephalography meter and supermultichannel magnetoencephalography meter system using the same |
| JP2006337297A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Kanazawa Inst Of Technology | 超伝導磁気センサ |
| JP2006349496A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Kanazawa Inst Of Technology | シングルチップ集積型マルチチャンネル磁気センサ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63114181A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Hitachi Ltd | 低温演算装置の信号入出力装置 |
| JPH01217981A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導量子干渉素子 |
| JPH02310484A (ja) * | 1989-05-25 | 1990-12-26 | Hitachi Ltd | 薄膜型ｓｑｕｉｄ磁束計およびこれを用いた生体磁気計測装置 |
| JPH0461179A (ja) * | 1990-06-25 | 1992-02-27 | Hitachi Ltd | 磁束計測装置 |
-
1993
- 1993-01-07 JP JP5017078A patent/JPH0817251B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| EP1632176A4 (en) * | 2003-06-11 | 2008-11-05 | Japan Science & Tech Agency | SENSOR FOR A MAGNETOENCEEPHALOGRAPHY METER AND THIS USING SUPERMULTICULAR MAGNETOENCEEPHALOGRAPHY MEASURING SYSTEM |
| JP2006337297A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Kanazawa Inst Of Technology | 超伝導磁気センサ |
| JP2006349496A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Kanazawa Inst Of Technology | シングルチップ集積型マルチチャンネル磁気センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0817251B2 (ja) | 1996-02-21 |
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