一种版图结构和量子器件制造技术

技术编号:41273360 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-11 09:26
本申请公开了一种版图结构及量子器件,属于量子芯片制造领域。版图结构具有内层和外层。内层具有高低频传输线,外层具有第一导体pad和第二导体pad。并且,传输线与pad连接。该版图结构中,根据信号线传输信号的频率区分为高频和低频,并且对应相应地配置两种pad的位置,从而使得高低频信号线可以被有区分地针对性地空间布局,进而使得信号线之间的串扰能够被有效地予以设计控制。

【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,本申请涉及一种版图结构和量子器件


技术介绍

1、鉴于超导量子芯片的物理架构以及其实现原理,其需要工作在低温条件下,并且还需要配置多种线路。因此,通常选择将超导量子芯片进行封装,例如与芯片外的印刷电路板或其他基板连接。其中的连接方式可以通过将线路在末端设置连接结构,再将该连接结构通过引线键合的方式实现。其中的连接结构为使得键合得以实施的焊盘(如pad)。那么随着芯片中的比特数目的增加,会使得相应的线路以及对应焊盘的数量明显增多。由于焊盘的面积大于线路,那么就会使得其在有限面积尺寸的芯片中的排布成为一个难点。


技术实现思路

1、本申请的示例提供了一种版图结构和量子器件,能够用于设计从量子比特的引出的信号线的布线方案,使得有限面积的量子芯片中可以配置更多的信号线。同时,相比于未增加前的原数量信号线布线方案,本申请示例的方案不会增加,或者不至于显著地增加信号线间的彼此影响如串扰。

2、本申请示例的方案,通过如下内容实施。

3、在第一方面,本申请的示例公开了一种包括内层和外层的版图结构。其中内层被定义为布置量子比特的比特放置区域,外层被定义为量子芯片与封装体信号连接的连接配置区域。

4、该版图结构包括:

5、第一导体pad,位于外层,被配置为连接传输低频信号的低频传输线;

6、第二导体pad,位于外层,被配置为连接传输高频信号的高频传输线,并且第一导体pad和第二导体pad被定位使得第一导体pad比第二导体pad更靠近内层;

7、第一导体pad和第二导体pad定义有可比较结构参数。

8、根据本申请的一些示例第一导体pad和第二导体pad具有相同的形状,以及第一导体pad和第二导体pad的可比较结构参数是不同的。

9、根据本申请的一些示例可比较结构参数包括宽度尺寸,第一导体pad具有第一宽度,第二导体pad具有第二宽度,并且第一宽度小于第二宽度;

10、和/或,第一导体pad具有多个,第二导体pad具有至少两个,各第一导体pad沿第一轨迹依次以第一距离间隔地排列,各第二导体pad沿第二轨迹依次以第二距离间隔地排列,第一距离小于第二距离,第一轨迹和第二轨迹以等间距或平行的方式排列。

11、在第二方面,本申请示例的公开了一种包括内层和外层的版图结构。其中内层被定义为布置量子比特的比特放置区域,外层被定义为量子芯片与封装体信号连接的连接配置区域。

12、版图包括:

13、位于外层的第一导体pad;

14、位于外层的第二导体pad,第一导体pad和第二导体pad被定位使得第一导体pad比第二导体pad更靠近内层;

15、从内层延伸至外层、并与第一导体pad连接的低频传输线;

16、从内层延伸至外层、并与第二导体pad连接的高频传输线,低频传输线和高频传输线彼此间隔。

17、根据本申请的一些示例第一导体pad在外层形成第一覆盖区,第二导体pad在外层形成第二覆盖区,第一覆盖区和第二覆盖区具有不同的面积;

18、或者,第一导体pad在外层形成第一覆盖区,第二导体pad在外层形成第二覆盖区,第一覆盖区的面积大于第二覆盖区的面积;

19、或者,在从内层至外层的方向,第一导体pad和第二导体pad是交错开的。

20、根据本申请的一些示例第一导体pad和第二导体pad具有相同的形状、但是结构尺寸不同。

21、根据本申请的一些示例第一导体pad具有多个且以第一预设距离彼此间隔地在第一方向线性排列,第二导体pad具有多个且以第二预设距离彼此间隔地在第二方向线性排列。

22、根据本申请的一些示例第一方向与第二方向平行,且第一预设距离小于第二预设距离;

23、和/或,版图还包括带状导线,位于第一方向和第二方向之间的区域。

24、根据本申请的一些示例第一导体pad具有多个且以第一预设距离彼此间隔地线性排列;

25、和/或,第二导体pad具有多个且以第二预设距离彼此间隔地线性排列。

26、根据本申请的一些示例版图结构还包括至少一个第三导电pad,第三导电pad具有与第一导体pad相同的构造,全部第三导电pad位于一组相邻的两个第一导体pad之间、或全部第三导电pad以任选的数量分散地位于多组相邻的两个第一导体pad之间;

27、和/或,版图结构还包括至少一个第四导电pad,第四导电pad具有与第二导体pad相同的构造,第四导电pad位于任意相邻的两个第一导体pad之间。

28、在第三方面,本申请的示例记载了一种量子器件,其包括通过上述的版图结构形成的电路结构。

29、本申请示例的方案至少具有下述效果:

30、本申请示例的方案将在量子芯片与封装体信号连接的连接配置区域的导体pad区分为对应高频和低频信号线的第一导体pad和第二导体pad,并且将两者在位置上进行区分即相对于内层的距离不同。因此,在布局这些导体pad时,能够具有更高的灵活性和可定制性。也即,将高频线用的pad集中分布(离内层更远),同时低频用的pad也集中分布(离内层更近),使得高频用pad可以根据其结构或性能予以针对性的设计,同样地低频用pad可以根据其结构或性能予以针对性的设计。

31、基于此,在配置比特到导体pad的连接信号线或者传输线时,可以使得这些高频线和低频线也能够更自由地布线,例如高频线和低频线能够彼此以更理想间隔距离分布,从而减少彼此的信号串扰。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种版图结构,包括内层和外层,其中内层被定义为布置量子比特的比特放置区域,外层被定义为量子芯片与封装体信号连接的连接配置区域,其特征在于,所述版图结构包括:

2.根据权利要求1所述的版图结构,其特征在于,所述第一导体pad和第二导体pad具有相同的形状,以及第一导体pad和第二导体pad的可比较结构参数是不同的;

3.根据权利要求2所述的版图结构,其特征在于,可比较结构参数包括宽度尺寸,所述第一导体pad具有第一宽度,第二导体pad具有第二宽度,并且第一宽度小于第二宽度;

4.一种版图结构,包括内层和外层,其中内层被定义为布置量子比特的比特放置区域,外层被定义为量子芯片与封装体信号连接的连接配置区域,其特征在于,所述版图结构包括:

5.根据权利要求4所述的版图结构,其特征在于,第一导体pad在外层形成第一覆盖区,第二导体pad在外层形成第二覆盖区,第一覆盖区和第二覆盖区具有不同的面积;

6.根据权利要求4或5所述的版图结构,其特征在于,所述第一导体pad和第二导体pad具有相同的形状、但是结构尺寸不同。

7.根据权利要求6所述的版图结构,其特征在于,第一导体pad具有多个且以第一预设距离彼此间隔地在第一方向线性排列,第二导体pad具有多个且以第二预设距离彼此间隔地在第二方向线性排列。

8.根据权利要求7所述的版图结构,其特征在于,第一方向与第二方向平行,且第一预设距离小于第二预设距离;

9.根据权利要求4所述的版图结构,其特征在于,第一导体pad具有多个且以第一预设距离彼此间隔地线性排列;

10.根据权利要求4或9所述的版图结构,其特征在于,所述版图结构还包括至少一个第三导电pad,所述第三导电pad具有与第一导体pad相同的构造,全部所述第三导电pad位于一组相邻的两个第一导体pad之间、或全部所述第三导电pad以任选的数量分散地位于多组相邻的两个第一导体pad之间;

11.一种量子器件,其特征在于,包括通过权利要求1至10中任意一项所述的版图结构形成的电路结构。

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【技术特征摘要】

1.一种版图结构,包括内层和外层,其中内层被定义为布置量子比特的比特放置区域,外层被定义为量子芯片与封装体信号连接的连接配置区域,其特征在于,所述版图结构包括:

2.根据权利要求1所述的版图结构,其特征在于,所述第一导体pad和第二导体pad具有相同的形状,以及第一导体pad和第二导体pad的可比较结构参数是不同的;

3.根据权利要求2所述的版图结构,其特征在于,可比较结构参数包括宽度尺寸,所述第一导体pad具有第一宽度,第二导体pad具有第二宽度,并且第一宽度小于第二宽度;

4.一种版图结构,包括内层和外层,其中内层被定义为布置量子比特的比特放置区域,外层被定义为量子芯片与封装体信号连接的连接配置区域,其特征在于,所述版图结构包括:

5.根据权利要求4所述的版图结构,其特征在于,第一导体pad在外层形成第一覆盖区,第二导体pad在外层形成第二覆盖区,第一覆盖区和第二覆盖区具有不同的面积;

6.根据权利要求4或5所述的版图结构,其特征在于...

【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赵勇杰
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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