键合结构及包含该键合结构的封装盒体制造技术

一种键合结构及包含该键合结构的封装盒体，键合结构，包括：量子芯片；PCB板，用于与该量子芯片进行键合，该PCB板上设置有开孔，该开孔的长、宽尺寸或者直径尺寸小于量子芯片的对应尺寸；其中，所述量子芯片位于所述PCB板的开孔下方且与所述PCB板接触，所述量子芯片的第一部分上表面通过该开孔暴露，第二部分上表面被开孔边缘的PCB板遮挡。开孔的尺寸小于量子芯片的尺寸，使得量子芯片可以从PCB板背面与PCB板进行额外的接触，二者接触的区域可以用于接地或者信号连接，有效节省了PCB板正面的布线面积，同时提高了整体键合强度，并且避免了现有的从PCB板正面放入芯片，安装时容易出现芯片与样品盒底座结合不牢固以及和底座热接触不良的现象。

Bonding structure and package box containing the bonding structure

【技术实现步骤摘要】
键合结构及包含该键合结构的封装盒体
本公开属于量子芯片封装
，涉及一种键合结构及包含该键合结构的封装盒体，特别是一种可用于极低温环境(例如小于10mK)下的键合结构，以及包含该键合结构的封装盒体。
技术介绍
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。为了实现控制信号和读取信号的输入输出，通常将量子芯片通过引线键合的方式连接到PCB板上，并通过PCB板转接从而与外围电路相连。问题点在于，现有安装方法将量子芯片从上往下放入封装样品盒中，置于PCB板上，并通过胶粘到PCB板上，容易出现粘接不平整，不牢固的现象，可能导致量子芯片发生水平位移、振动以及和底座热接触不良。并且，在量子芯片从室温将至低温的过程中，会发生热胀冷缩，可能导致接触不良，因此优化连接方式是十分有必要的。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种键合结构及包含该键合结构的封装盒体，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，提供了一种键合结构，包括：量子芯片；PCB板，用于与该量子芯片进行键合，该PCB板上设置有开孔，该开孔的长、宽尺寸或者径向尺寸小于量子芯片的对应尺寸，该开孔的长度、宽度或者径向尺寸为量子芯片对应尺寸的60％-98％；其中，所述量子芯片位于所述PCB板的开孔下方且与所述PCB板接触，所述量子芯片的第一部分上表面通过该开孔暴露，第二部分上表面被开孔边缘的PCB板遮挡。在本公开的一些实施例中，所述量子芯片的第二部分上表面上设置有第二芯片接触点或接触面，在PCB板下表面的对应位置也设置有第二电路板接触点或接触面，使得量子芯片与PCB板接触后所述第二芯片接触点或接触面与所述第二电路板接触点或接触面电性连接。在本公开的一些实施例中，所述量子芯片的第一部分上表面上设置有第一芯片接触点或接触面，所述PCB板上表面上设置有第一电路板接触点或接触面，所述第一芯片接触点或接触面与所述第一电路板接触点或接触面电性连接。在本公开的一些实施例中，所述第二芯片接触点或接触面和所述第二电路板接触点或接触面用于接地和/或信号线连接，所述第一芯片接触点或接触面和所述第一电路板接触点或接触面用于接地和/或信号线连接，使得量子芯片与PCB板之间信号互联。根据本公开的另一个方面，提供了一种键合方法，包括：准备一量子芯片；准备PCB板，该PCB板上设置有开孔，该开孔的长、宽尺寸或者径向尺寸小于量子芯片的对应尺寸；将所述量子芯片从所述PCB板的背面进行安装，安装至位于所述PCB板的开孔下方且与所述PCB板接触；使得所述量子芯片的第一部分上表面通过该开孔暴露，第二部分上表面被开孔边缘的PCB板遮挡。在本公开的一些实施例中，将所述量子芯片从所述PCB板的背面进行安装的步骤中还包括：进行对准操作，将所述量子芯片的第二芯片接触点或接触面与所述PCB板的第二电路板接触点或接触面对准，然后按照对准的位置将量子芯片从所述PCB板的背面安装至位于所述PCB板的开孔下方且与所述PCB板接触。在本公开的一些实施例中，将所述量子芯片从所述PCB板的背面进行安装，安装至位于所述PCB板的开孔下方且与所述PCB板接触的步骤之后还包括：在所述量子芯片的第一芯片接触点或接触面与所述PCB板的第一电路板接触点或接触面之间进行引线，使得量子芯片与PCB板之间信号互联。根据本公开的又一个方面，提供了一种封装盒体，包含本公开提及的任一种键合结构。在本公开的一些实施例中，封装盒体，还包括：基座，其上设置有第二开孔，所述第二开孔的尺寸设置能容纳所述量子芯片通过；顶盖，与所述基座相对设置；以及密封盖，与所述第二开孔配合实现第二开孔的密封。在本公开的一些实施例中，所述基座上设置有凸台，所述第二开孔贯穿所述凸台，所述顶盖上设置有凹槽，该凹槽的深度大于所述凸台的凸起高度，所述底座与所述顶盖形成一容置空间，该容置空间用于放置所述键合结构。在本公开的一些实施例中，所述第二开孔的贯穿深度等于所述密封盖的高度与所述量子芯片厚度之和，所述密封盖作为量子芯片安装的承载托。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本公开提供的键合结构及包含该键合结构的封装盒体，具有以下有益效果：1、通过在PCB板上设置开孔，该开孔的长、宽尺寸或者径向尺寸小于量子芯片的对应尺寸，该开孔的长度、宽度或者径向尺寸为量子芯片对应尺寸的60％-98％，使得量子芯片可以从PCB板背面与PCB板进行额外的接触，二者接触的区域可以用于接地或者信号连接，有效节省了PCB板正面的布线面积，同时提高了整体键合强度，并且避免了现有的从PCB板正面放入芯片，安装时容易出现芯片与样品盒底座结合不牢固以及和底座热接触不良的现象，此外，通过设置开孔的尺寸与量子芯片的尺寸相对比例在60％-98％之间，保证了量子芯片有合适的面积暴露以及部分面积被遮挡，实现了电学连接信号线及接地的合理布局，避免因开孔尺寸过小导致的量子芯片暴露的表面布局面积不够或者引线困难的问题。2、在一实施例中，通过在量子芯片的第二部分上表面与对应位置的PCB板下表面设置对应的接触点或接触面，相对设置的接触点或接触面用于进行接地或者信号线连接，有效利用了PCB板下方的面积，实现PCB板和量子芯片接触和紧固的同时还有效实现了部分线路的电学连接，同时还省却了在PCB板上方设置上述部分线路的面积，提高了空间利用率。3、在封装盒体中利用背面安装键合的方式可以将基座上的封装盖作为芯片安装的承载托，将量子芯片托至与PCB板背面接触后，通过紧固密封盖产生的力使量子芯片与基座及PCB板紧密贴合，在从室温降至低温的过程中始终能保持良好的接触，使芯片安装更加牢固，并且提高了芯片的散热性能。附图说明图1为根据本公开一实施例所示的键合结构的剖面结构示意图。图2为根据本公开一实施例所示的键合结构的正面俯视图。图3为根据本公开一实施例所示的键合结构的背面俯视图。图4为根据本公开一实施例所示的量子芯片自下而上安装于PCB板的过程中的分解结构示意图。图5为根据本公开一实施例所示的包含该键合结构的封装盒体的分解结构示意图。【符号说明】1-PCB板；11-开孔；2-量子芯片；21-第一部分上表面；22-第二部分上表面；23-芯片边框；3-背后接触区域；41-第一芯片接触点或接触面；42-第二芯片接触点或接触面；51-第一电路板接触点或接触面；52-第二电路板接触点或接触面；6-基座；61-第二开孔；62-第二凸台；7-顶盖；71-观察窗。具体实施方式现有的量子芯片与PCB板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种键合结构，其特征在于，包括：/n量子芯片；/nPCB板，用于与该量子芯片进行键合，该PCB板上设置有开孔，该开孔的长、宽尺寸或者径向尺寸小于量子芯片的对应尺寸，该开孔的长度、宽度或者径向尺寸为量子芯片对应尺寸的60％-98％；/n其中，所述量子芯片位于所述PCB板的开孔下方且与所述PCB板接触，所述量子芯片的第一部分上表面通过该开孔暴露，第二部分上表面被开孔边缘的PCB板遮挡。/n

【技术特征摘要】
1.一种键合结构，其特征在于，包括：
量子芯片；
PCB板，用于与该量子芯片进行键合，该PCB板上设置有开孔，该开孔的长、宽尺寸或者径向尺寸小于量子芯片的对应尺寸，该开孔的长度、宽度或者径向尺寸为量子芯片对应尺寸的60％-98％；
其中，所述量子芯片位于所述PCB板的开孔下方且与所述PCB板接触，所述量子芯片的第一部分上表面通过该开孔暴露，第二部分上表面被开孔边缘的PCB板遮挡。


2.根据权利要求1所述的键合结构，其特征在于，所述量子芯片的第二部分上表面上设置有第二芯片接触点或接触面，在PCB板下表面的对应位置也设置有第二电路板接触点或接触面，使得量子芯片与PCB板接触后所述第二芯片接触点或接触面与所述第二电路板接触点或接触面电性连接。


3.根据权利要求1所述的键合结构，其特征在于，所述量子芯片的第一部分上表面上设置有第一芯片接触点或接触面，所述PCB板上表面上设置有第一电路板接触点或接触面，所述第一芯片接触点或接触面与所述第一电路板接触点或接触面电性连接。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁福田，邓辉，龚明，吴玉林，彭承志，朱晓波，潘建伟，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34