[實(shí)用新型]可擴(kuò)展的量子芯片封裝盒結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921167618.1
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN210200684U
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁福田;龔明;鄧輝;吳玉林;彭承志;朱曉波;潘建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: H01L21/673
• 分類號: H01L21/673;H01L21/56
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 馬莉

一種可擴(kuò)展的量子芯片封裝盒結(jié)構(gòu)，封裝盒結(jié)構(gòu)包括：底座，其上設(shè)置有凸臺；PCB板，位于所述底座的凸臺之上，用于放置量子芯片；上蓋，對應(yīng)所述底座的凸臺位置設(shè)置有凹槽，該凹槽的深度滿足在所述底座上放置PCB板之后與所述上蓋緊密貼合；以及二維孔陣列，設(shè)置于底座和上蓋中的至少一個之上，垂直于PCB板所在平面，并與PCB板的信號層電性連接，用于安裝信號連接器接頭。在垂直于PCB板的方向上實(shí)現(xiàn)信號連接器的安裝與焊接，采用的二維孔陣列具有可擴(kuò)展的優(yōu)良性質(zhì)，連接方式高效且便于擴(kuò)展，具有可擴(kuò)展的高密度接線，實(shí)現(xiàn)了高集成度，解決了現(xiàn)有技術(shù)中封裝結(jié)構(gòu)的可安裝接頭少、連接方式低效難以擴(kuò)展的基本技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開屬于量子芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可擴(kuò)展的量子芯片封裝盒結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在超導(dǎo)量子計(jì)算的實(shí)現(xiàn)方案中，將量子處理器與外圍電路進(jìn)行連接是不可缺少的一個步驟。超導(dǎo)量子處理器封裝盒體是與量子處理器進(jìn)行連接的第一級裝置。如何將超導(dǎo)量子處理器的各類性能管腳進(jìn)行連接、扇出，并保證盡量小的減少對線路上信號性能的干擾就成為了業(yè)界的設(shè)計(jì)難題。

量子芯片的電路尺寸為微米量級，而外圍電路的尺寸為毫米或厘米量級，因此如何通過轉(zhuǎn)接電路進(jìn)行高效的轉(zhuǎn)接就成了至關(guān)重要的問題。現(xiàn)有技術(shù)通常從封裝盒側(cè)面安裝接頭，可安裝的接頭數(shù)量少，浪費(fèi)了樣品和底部的大量空間。隨著量子比特?cái)?shù)目的不斷增加，原來低效率的連接方式難以擴(kuò)展，難以實(shí)現(xiàn)高密度的接線，因此需要使用新的封裝方式來實(shí)現(xiàn)高集成度、可擴(kuò)展的量子芯片連接。

量子芯片中量子比特的狀態(tài)十分脆弱，如果不進(jìn)行有效地保護(hù)，容易受到環(huán)境的干擾而產(chǎn)生退相干，為了保證量子芯片高性能、穩(wěn)定地工作，需要設(shè)計(jì)可靠的封裝結(jié)構(gòu)對量子芯片進(jìn)行特殊保護(hù)，避免量子芯片收到外界環(huán)境噪聲的影響。

量子芯片工作在GHz量級的微波頻段，需要輸入和輸出高精度的微波信號對量子芯片進(jìn)行測量和操縱，而芯片與封裝盒的鍵合方式，信號的轉(zhuǎn)接和輸出方式都會影響到信號的傳輸性能，因此如何優(yōu)化鍵合方式以及轉(zhuǎn)接線路以及和外部連接器的連接方式來提高信號的質(zhì)量成了至關(guān)重要的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本公開提供了一種可擴(kuò)展的量子芯片封裝盒結(jié)構(gòu)，以至少部分解決以上所提出的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種可擴(kuò)展的量子芯片封裝盒結(jié)構(gòu)，包括：底座8，其上設(shè)置有凸臺；PCB板6，位于所述底座8的凸臺之上，用于放置量子芯片5；上蓋1，對應(yīng)所述底座8的凸臺位置設(shè)置有凹槽，該凹槽的深度滿足在所述底座8上放置PCB板6之后與所述上蓋1緊密貼合，該上蓋1與底座8相對一面的尺寸大小相匹配使得二者貼合后邊緣對齊；以及二維孔陣列2，設(shè)置于底座8和上蓋1中的至少一個之上，垂直于PCB板6所在平面，并與PCB板6的信號層電性連接，用于安裝信號連接器接頭。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述底座8上具有第二開孔，該第二開孔的位置與待放置的量子芯片5對齊，對應(yīng)在第二開孔的位置還設(shè)置有第二密封蓋7。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述第二開孔的尺寸滿足：能夠容納待放置的量子芯片5通過。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述上蓋1上具有第一開窗，該第一開窗的位置與待放置的量子芯片5對齊，用于觀察封裝盒內(nèi)部情況，對應(yīng)在第一開窗的位置還設(shè)置有第一密封蓋4。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述PCB板6之上具有開孔，量子芯片5放置于該開孔之中。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述PCB板6上的開孔的形狀與量子芯片5的形狀匹配。

在本公開的一些實(shí)施例中，所述PCB板6的正面設(shè)置有信號線焊點(diǎn)與接地焊點(diǎn)，用于量子芯片5與PCB板6之間的引線。