[实用新型]可扩展的量子芯片封装盒结构

说明书

一种可扩展的量子芯片封装盒结构，封装盒结构包括：底座，其上设置有凸台；PCB板，位于所述底座的凸台之上，用于放置量子芯片；上盖，对应所述底座的凸台位置设置有凹槽，该凹槽的深度满足在所述底座上放置PCB板之后与所述上盖紧密贴合；以及二维孔阵列，设置于底座和上盖中的至少一个之上，垂直于PCB板所在平面，并与PCB板的信号层电性连接，用于安装信号连接器接头。在垂直于PCB板的方向上实现信号连接器的安装与焊接，采用的二维孔阵列具有可扩展的优良性质，连接方式高效且便于扩展，具有可扩展的高密度接线，实现了高集成度，解决了现有技术中封装结构的可安装接头少、连接方式低效难以扩展的基本技术问题。

技术领域

本公开属于量子芯片封装技术领域，涉及一种可扩展的量子芯片封装盒结构。

背景技术

在超导量子计算的实现方案中，将量子处理器与外围电路进行连接是不可缺少的一个步骤。超导量子处理器封装盒体是与量子处理器进行连接的第一级装置。如何将超导量子处理器的各类性能管脚进行连接、扇出，并保证尽量小的减少对线路上信号性能的干扰就成为了业界的设计难题。

量子芯片的电路尺寸为微米量级，而外围电路的尺寸为毫米或厘米量级，因此如何通过转接电路进行高效的转接就成了至关重要的问题。现有技术通常从封装盒侧面安装接头，可安装的接头数量少，浪费了样品和底部的大量空间。随着量子比特数目的不断增加，原来低效率的连接方式难以扩展，难以实现高密度的接线，因此需要使用新的封装方式来实现高集成度、可扩展的量子芯片连接。

量子芯片中量子比特的状态十分脆弱，如果不进行有效地保护，容易受到环境的干扰而产生退相干，为了保证量子芯片高性能、稳定地工作，需要设计可靠的封装结构对量子芯片进行特殊保护，避免量子芯片收到外界环境噪声的影响。

量子芯片工作在GHz量级的微波频段，需要输入和输出高精度的微波信号对量子芯片进行测量和操纵，而芯片与封装盒的键合方式，信号的转接和输出方式都会影响到信号的传输性能，因此如何优化键合方式以及转接线路以及和外部连接器的连接方式来提高信号的质量成了至关重要的问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种可扩展的量子芯片封装盒结构，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种可扩展的量子芯片封装盒结构，包括：底座8，其上设置有凸台；PCB板6，位于所述底座8的凸台之上，用于放置量子芯片5；上盖1，对应所述底座8的凸台位置设置有凹槽，该凹槽的深度满足在所述底座8上放置PCB板6之后与所述上盖1紧密贴合，该上盖1与底座8相对一面的尺寸大小相匹配使得二者贴合后边缘对齐；以及二维孔阵列2，设置于底座8和上盖1中的至少一个之上，垂直于PCB板6所在平面，并与PCB板6的信号层电性连接，用于安装信号连接器接头。

在本公开的一些实施例中，所述底座8上具有第二开孔，该第二开孔的位置与待放置的量子芯片5对齐，对应在第二开孔的位置还设置有第二密封盖7。

在本公开的一些实施例中，所述第二开孔的尺寸满足：能够容纳待放置的量子芯片5通过。

在本公开的一些实施例中，所述上盖1上具有第一开窗，该第一开窗的位置与待放置的量子芯片5对齐，用于观察封装盒内部情况，对应在第一开窗的位置还设置有第一密封盖4。

在本公开的一些实施例中，所述PCB板6之上具有开孔，量子芯片5放置于该开孔之中。

在本公开的一些实施例中，所述PCB板6上的开孔的形状与量子芯片5的形状匹配。

在本公开的一些实施例中，所述PCB板6的正面设置有信号线焊点与接地焊点，用于量子芯片5与PCB板6之间的引线。