一种测试电路、结构以及系统技术方案

技术编号:40978054 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-18 21:25
本申请公开了一种测试电路、结构以及系统,属于量子芯片制造领域。测试电路用于测试将不同层的结构予以电连接的层间结构。其包括公共线路、电压测量组和电流测量组。其中,电压测量组具有第一、二电压测量线;电流测量组具有第一、二电流测量线。其中,各电压测量组的第一电压测量线分别连接至所述公共线路。各电压测量组的第二电压测量线、与各电流测量组的第二电流测量线依此串接、且分别位于首尾的第二电压测量线和第二电流测量线未直接连接。该测试电路能够用于对导体测量,以确定其是否存在断路或诸如电阻等电学性能的优劣,并且还可能减少需要配置来与测量仪器配合的测试点位的接触结构。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于量子信息领域,尤其是量子芯片制造领域,特别地,本申请涉及一种测试电路、结构以及系统


技术介绍

1、在基于约瑟夫森结实现的超导量子芯片中,量子比特数目在很大程度上决定了其执行量子计算性能。而根据其物理实现,量子比特数目的增加会使得量子芯片的尺寸增大,但是体积太大可能印象其使用。因此,通过立体封装的方式制造超导量子芯片。其中的立体封装可以通过倒装焊的方式予以实现,并据此形成多个芯片堆叠的结构。

2、其中,在叠层芯片中达到三个及以上芯片的叠加方式组织时,中间层的芯片可以采用硅通孔技术来连通上下层芯片的信号。那么,确定信号的联通性有助于排除联通失败的芯片以及优化工艺。

3、目前,对于如三层以上堆叠芯片的联通性测试方案配置的测试线路中设计多个测试触点,使得芯片中的空间被占用。


技术实现思路

1、本申请的示例提供了一种测试电路、结构以及系统。其能够用于测量导体是否存在断路、其电阻等电学特性。对于需要多个导体的需求而言,该方案可以减少为测试需求所配置的与测量仪器接触的测试点位结构。

2、本申请示例的方案,通过如下内容实施。

3、在第一方面,本申请的示例提出了一种用于测试多层堆叠体中的多个层间结构是否联通的测试电路。

4、其中多层堆叠体包括依次层叠的第一层、中间层以及第二层,层间结构被构造为穿过中间层、以将位于第一层的第一结构与位于第二层的第二结构电联通。

5、该测试电路包括:

6、公共线路;

<p>7、与层间结构数量相同、且一一对应的多个电压测量组,每个电压测量组具有第一电压测量线和第二电压测量线,电压测量组的两条电压测量线并行地连接至层间结构位于第一层的端部;

8、与层间结构数量相同、且一一对应的多个电流测量组,每个电流测量组具有第一电流测量线和第二电流测量线,电流测量组的两条电流测量线并行地连接至层间结构位于第二层的端部;

9、其中,各电压测量组的第一电压测量线分别连接至公共线路;

10、其中,各电压测量组的第二电压测量线、与各电流测量组的第二电流测量线依此串接,且分别位于首尾的第二电压测量线和第二电流测量线未直接连接。

11、该方案中,通过公共线路将各个第一电压测量线连接。因此,各第一电压测量线与公共线路电连通,那么当测量仪器需要与第一电压测量线连接时,即可以选择与公共线路连接。因而,将测试点位设计到公共线路即可,而不必须为每个第一电压测量线配置独立的测试点位。

12、类似地,各电压测量组的第二电压测量线、与各电流测量组的第二电流测量线依此串接,那么可以理解在该串接位置,第二电压测量线和第二电流测量线是彼此连接。因此,可以将测试点位设置到该串接的位置。这样的测试点位与第二电压、第二电流测量线连接,从而可以不必为每个第二电压、电流测量线配置独立的测试点位。

13、结合以上描述,通过使用公共线路以及部分测量线的串接,可以使得部分的测试量被复用,进而以一个测试点位对应多个测试点位的方式来实现在不影响测试的顺利和有效执行的前提下,减少所需要提供给测试仪器的测试点位。这对于超导量子芯片而言有显著的积极意义,因此,超导量子芯片对制冷资源的需求大,而制冷资源是有限的,减少测试点位的需求,可以在一定程度上降低对测试通道的需求。

14、根据本申请的一些示例,测试电路还包括:多个独立地配置以提供测试触点的焊盘;

15、第二电压测量线和第二电流测量线的串接处、各个第一电流测量线以及首尾的第二电压测量线和第二电流测量线,各自独立配置一个焊盘。

16、根据本申请的一些示例,焊盘为铜焊盘。

17、在第二方面,本申请的示例提出了一种测试结构,包括:

18、上述的测试电路;以及

19、多层堆叠的超导量子芯片,具有依次堆叠的第一芯片、第二芯片以及第三芯片,层间结构在堆叠的方向贯穿第二芯片配置,第一芯片配置有第一量子电路,第三芯片配置第三量子电路,层间结构的两端分别连接第一量子电路和第三量子电路;

20、测试电路与层间结构匹配连接。

21、根据本申请的一些示例,层间结构为中空柱状结构。

22、根据本申请的一些示例,层间结构的断面形状为多个依次嵌套的环。

23、根据本申请的一些示例,每个层间结构为单个柱体;

24、或者,至少部分的层间结构包括多个柱体,每个柱体穿过第二芯片、且两端分别延伸至第一芯片和第三芯片,多个柱体依次首尾连接形成串接线路、并通过串接线路两端的柱体提供层间结构与电压测量线和电流测量线的连接位置。在第三方面,本申请的示例提出了一种用于开尔文四线法测量多个导体、且具有减少的测量触点的测试电路。

25、该测试电路包括:

26、与多个导体数量相等且一一对应的多个线组,每个线组包括以开尔文四线法连接至导体两端的四条连接线,四条连接线包括位于导体一端的第一连接线和第二连接线,以及位于导体另一端的第三连接线和第四连接线;

27、公共线路,连接至每个线组中的第一连接线;

28、通过线组以第二连接线与第三连接线相连接的方式,使得多个导体被串联形成串联电路。

29、根据本申请的一些示例,导体是硅通孔结构。

30、在第四方面,本申请的示例提出了一种导体的电学性能以及两端连通性的测试系统,电学性能包括导体的电阻,测试系统包前述的测试电路,或者上述的测试结构。

31、本申请示例的方案至少具有以下的有益效果:

32、在使用开尔文四线法进行如电学相关的测量时,需要在被测量对象的选择四个分离的测试点位。例如,对于测试导体的电阻值的实例中,则选择在被测的导体的两端分别配置两个电压和两个电流的测量点位,并且在导体同一侧的电压和电流测量点位是各自分离开的。

33、由此可知,在需要对多个导体测量时,则需要对应为每个导体配置四个相应的测量点位。这对于有限空间的场景而言是有较大障碍的。因此,在本申请的示例中如前述,通过使用公共线路以及部分测量用的电压测量线与电流测量线进行连接,从而使得部分的测量点位能够被复用,进而减少了实际测量时所需配置的测试点位以及相应的连线。因为复用测量点位,可以使得测试点位的数量减少,从而也降低了其所占用的空间体积。

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【技术保护点】

1.一种测试电路,用于测试多层堆叠体中的多个层间结构是否联通,其中所述多层堆叠体包括依次层叠的第一层、中间层以及第二层,层间结构被构造为穿过中间层、以将位于第一层的第一结构与位于第二层的第二结构电联通,其特征在于,所述测试电路包括:

2.根据权利要求1所述的测试电路,其特征在于,测试电路还包括:多个独立地配置以提供测试触点的焊盘;

3.根据权利要求2所述的测试电路,其特征在于,所述焊盘为铜焊盘。

4.一种测试结构,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的测试结构,其特征在于,所述层间结构为中空柱状结构。

6.根据权利要求5所述的测试结构,其特征在于,层间结构的断面形状为多个依次嵌套的环。

7.根据权利要求5所述的测试结构,其特征在于,每个层间结构为单个柱体;

8.一种用于开尔文四线法测量多个导体、且具有减少的测量触点的测试电路,其特征在于,所述测试电路包括:

9.根据权利要求8所述的测试电路,其特征在于,所述导体是硅通孔结构。

10.一种导体的电学性能以及两端连通性的测试系统,所述电学性能包括导体的电阻,其特征在于,所述测试系统包括如权利要求1至3中任意一项或权利要求8或9所述的测试电路,或者如权利要求4至7中任意一项所述的测试结构。

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【技术特征摘要】

1.一种测试电路,用于测试多层堆叠体中的多个层间结构是否联通,其中所述多层堆叠体包括依次层叠的第一层、中间层以及第二层,层间结构被构造为穿过中间层、以将位于第一层的第一结构与位于第二层的第二结构电联通,其特征在于,所述测试电路包括:

2.根据权利要求1所述的测试电路,其特征在于,测试电路还包括:多个独立地配置以提供测试触点的焊盘;

3.根据权利要求2所述的测试电路,其特征在于,所述焊盘为铜焊盘。

4.一种测试结构,其特征在于,包括:

5.根据权利要求4所述的测试结构,其特征在于,所述层间结构为中空柱状结构。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名请求不公布姓名请求不公布姓名贾志龙
申请(专利权)人:本源量子计算科技合肥股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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