一种量子芯片封装装置的制作方法

本实用新型涉及量子芯片封装技术领域，尤其涉及一种量子芯片封装装置。

背景技术：

量子芯片的正常工作需要极其稳定的工作环境，使得量子芯片免除外界的干扰，裸露的芯片极易受到周围环境中杂波的影响，导致芯片上信号的传输以及性能受到影响，从而产生芯片性能较差甚至不能工作的状态，通常情况下，需要将裸露的量子芯片先封装起来再使用，以降低环境的干扰。

现有技术中，量子芯片封装时将量子芯片粘贴在封装盒的底部，然后将量子芯片与电路板通过引线键合(wire-bonding)以连接实现信号传递，其中，电路板嵌装在封装盒内的空腔内。

现有的封装盒装置，由于电路板和封装盒内容置电路板的空腔的加工精度的误差，导致待与量子芯片键合的电路板不能呈现键合所需要的最佳状态和最佳位置，例如，电路板不平整或者变形(因封装盒内容置电路板的空腔的加工精度导致的电路板变形)导致的电路板用于与量子芯片键合的部分悬空，进而在有外力作用的键合过程中，电路板相对量子芯片难以定位，导致键合的难度增大、键合过程不稳定，影响到信号传输，也就无法得到能够正常使用的量子芯片。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种量子芯片封装装置，解决了现有技术中电路板与量子芯片键合时不稳定这一技术问题，能够实现电路板相对量子芯片的定位，进而实现电路板与量子芯片的稳定键合。

本实用新型采用的方案如下：

一种量子芯片封装装置，所述量子芯片封装装置包括：

封装盒；

第一凹槽，设置在所述封装盒内部，用于容置量子芯片；

凸起，设置在所述第一凹槽的边沿，且朝向远离所述第一凹槽的底部方向延伸；

第一通孔，用于容置待与所述量子芯片键合连接的电路板，所述第一通孔设置在所述封装盒内部，且垂直所述第一凹槽的深度方向延伸，所述第一通孔一端延伸至所述凸起，另一端延伸至所述封装盒外部。

优选的，所述第一凹槽的深度等于所述量子芯片的厚度；

所述凸起沿所述第一凹槽深度方向的厚度小于等于所述量子芯片的厚度。

所述第一通孔具有垂直所述第一凹槽深度方向的两侧壁；

两所述侧壁分别位于所述凸起远离所述第一凹槽的底部的端面的两侧。

优选的，所述第一通孔至少设置有两个；各所述第一通孔沿所述第一凹槽的周向均匀分布。

可选的，所述封装盒包括可拆卸连接的底座和盖板；

所述第一凹槽设置在所述底座，且所述第一凹槽的槽口朝向所述盖板。

可选的，所述盖板靠近所述底座的表面设置凸块；

所述凸块可延伸至所述底座内的所述量子芯片上；

所述底座内部设置第二凹槽，所述第二凹槽用于容置所述凸块；

所述第二凹槽的底部与所述第一凹槽的槽口齐平。

进一步的，所述第二凹槽与所述凸块间隙配合。

优选的，所述凸块远离所述盖板的表面上设置有量子芯片保护层。

优选的，所述第一凹槽的底部设置有第三凹槽；

所述第三凹槽位于所述第一凹槽的底部中心，并沿所述第一凹槽的深度延伸。

可选的，所述量子芯片封装装置还包括连接头；

所述连接头可拆卸设在所述封装盒的外壁上，并可与容置在所述第一通孔的待与所述量子芯片键合连接的电路板电连接。

与现有技术相比，本实用新型提供一种量子芯片封装装置，包括：封装盒；第一凹槽，设置在封装盒内部，用于容置量子芯片；凸起，设置在第一凹槽的边沿，且朝向远离第一凹槽的底部方向延伸；第一通孔，用于容置待与量子芯片键合连接的电路板，第一通孔设置在封装盒内部，且垂直第一凹槽的深度方向延伸，第一通孔一端延伸至凸起，另一端延伸至封装盒外部。电路板插入第一通孔内，并延伸至凸起处通过凸起支撑，有效防止了电路板产生位移，能够实现电路板相对量子芯片的定位，进而实现电路板与量子芯片的稳定键合。同时，而凸起的厚度小于等于量子芯片的厚度，使得量子芯片刚好嵌入第一凹槽内部之后，凸起用于支撑电路板的表面相对量子芯片的表面形成对接，该对接的存在，有效匹配了电路板上的焊盘和量子芯片上的焊盘之间的电性能。

附图说明

图1是本实用新型量子芯片封装装置中封装盒的结构示意图；

图2是本实用新型量子芯片封装装置爆炸图；

图3是本实用新型图2圈出部分的局部放大示意图；

其中：100、封装盒；200、量子芯片；300、电路板；400、连接头；

1、底座；2、盖板；11、第一凹槽；12、凸起；13、第一通孔；14、第二凹槽；15、第三凹槽；21、凸块。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。本实用新型表述“第一”“第二”均用于区分，不代表先后顺序。

本实施例提供一种量子芯片封装装置，参阅图1、图2和图3，量子芯片封装装置包括：封装盒100；第一凹槽11，设置在封装盒100内部，用于容置量子芯片200；凸起12，设置在第一凹槽11的边沿，且朝向远离第一凹槽11的底部方向延伸；第一通孔13，用于容置待与量子芯片200键合连接的电路板300，第一通孔13设置在封装盒100内部，且垂直第一凹槽11的深度方向延伸，第一通孔13一端延伸至凸起12，另一端延伸至封装盒100外部。

当在封装装置内设置电路板300与量子芯片200进行键合连接时，将电路板300插入第一通孔13内，并延伸至凸起12处通过凸起12支撑，由于此时在电路板300的两端分别形成两个支撑。相较于现有技术中电路板300没有凸起12支撑，而是将整个底面由第一通孔13内的平面支撑，由于电路板300插入第一通孔13过程中，可能产生形变导致底面不平整，或者由于第一通孔13在加工时本身就不平整，这就导致电路板300的底面与第一通孔13之间的接触面或点太多，这就导致后面在进行引线键合时，触碰到电路板300会产生位移，而通过设置凸起12，电路板300分别在第一通孔13和凸起12处形成两个支撑，因而使得电路板300更加稳固，有效防止了电路板300产生位移，实现电路板300与量子芯片200的有效稳定键合。

其中，第一凹槽11的深度等于量子芯片200的厚度；凸起12沿第一凹槽11深度方向的厚度小于等于量子芯片200的厚度，使得量子芯片200刚好嵌入第一凹槽11内部，稳定置放且体积较小。同时，而凸起12的厚度小于等于量子芯片200的厚度，使得量子芯片200刚好嵌入第一凹槽11内部之后，凸起12用于支撑电路板300的表面，凸起12用于支撑电路板300的表面相对量子芯片200的表面形成对接，该对接的存在，有效匹配了电路板300上的焊盘和量子芯片200上的焊盘之间的电性能。

具体实施时，参阅图3，第一通孔13具有垂直第一凹槽11深度方向的两侧壁；两侧壁分别位于凸起12远离第一凹槽11的底部的端面的两侧。需要说明的是，第一通孔13至少设置有两个；各第一通孔13沿第一凹槽11的周向均匀分布。

参阅图2，封装盒100包括可拆卸连接的底座1和盖板2；第一凹槽11设置在底座1，且第一凹槽11的槽口朝向盖板2，第一凹槽11设置为与量子芯片200形状匹配的形状，例如如果量子芯片200为方形，第一凹槽11同样设置为便于量子芯片200嵌入的方形。盖板2靠近底座1的表面设置凸块21；凸块21可延伸至底座1内的量子芯片200上；底座1内部设置第二凹槽14，第二凹槽14用于容置凸块21；第二凹槽14的底部与第一凹槽11的槽口齐平。

需要具体说明的是,参阅图2，底座1为多边形面柱体结构，本实施例以底座1为正十六边面柱体结构，第一凹槽11设置在底座1靠近盖板2的端面。盖板2的轴线与底座1的轴线重合，且盖板2直径大小与底座1靠近盖板2的端面的直径相等，以实现更好地盖合。

参阅图1和图2，在此基础上，盖板2靠近底座1的表面还设有圆柱形的凸块21，凸块21的轴线与盖板2的轴线重合，且凸块21的直径与第二凹槽14的直径相等、厚度不大于第二凹槽14的深度。具体应用时，此封装装置中第二凹槽14与凸块21间隙配合，使得盖板2嵌入式盖合在底座1上，使得盖板2和底座1的连接更加稳固，整个封装装置体积较小，且封装效果较好。

此外，凸块21与第二凹槽14盖合时，为防止对量子芯片200造成碰撞，在凸块21远离盖板2的表面上设置有量子芯片保护层。

如图2示出，第一凹槽11的底部设置有第三凹槽15；第三凹槽15位于第一凹槽11的底部中心，并沿第一凹槽11的深度延伸，第三凹槽15设置为圆形或方形，根据需要选择设置。第三凹槽15与第一凹槽11连通，有效对量子芯片200进行散热，此外量子芯片200通过胶水等粘性物质固定在第一凹槽11处，多余的粘性物质可流入第三凹槽15。

参阅图3，还有，电路板300的设置数量与通孔12数量一致，并且一一对应，以保证信号正常传输。电路板300包括第一端和第二端，第一端位于底座1外部，用于与各种连接头例如sma连接头连接，第二端位于底座1内部，第二端的远离盖板2的表面通过凸起12支撑。

继续参阅图2，量子芯片封装装置还包括连接头400；连接头400通过针芯穿过第一通孔13以及螺钉固定在在封装盒100的外壁上，且连接头400可与容置在第一通孔13的待与量子芯片200键合连接的电路板300电连接。

由此，本实用新型通过在封装盒100内部形成第一凹槽11，用于安放量子芯片200，使其稳定置放在底座1内部，第一凹槽11边沿设置凸起12，用于支撑电路板300，防止电路板300与量子芯片200键合时，电路板300产生位移，实现电路板300与量子芯片200的有效稳定键合。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。