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公開番号2025108752
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2025073169,2021085815
出願日2025-04-25,2021-05-21
発明の名称サンプルホルダ、および超伝導量子計算機
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/12 20060101AFI20250715BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】サンプルホルダにチップが実装された場合に、チップに特定の周波数の信号を入力した際に起こる共振の共振周波数をより高くする。
【解決手段】サンプルホルダは、台座と、台座に接触しているPCB(Printed Circuit Board)とを備える。PCBは、誘電体8と、誘電体8の表面に形成された表面GND9と、誘電体8の裏面に形成された裏面GND11と、チップが格納される、表面GND9から裏面GND11まで貫通する貫通孔4と、貫通孔4の端面に表面GND9及び裏面GND11を導通する導電体14と、を有する。台座のうち貫通孔4の下側の少なくとも一部には空洞があり、空洞にはチップの面を支持する、台座に導通している支持構造がある。
【選択図】図11E
特許請求の範囲【請求項１】
台座と、
前記台座に接触しているＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）と
を備え、
前記ＰＣＢは、誘電体と、前記誘電体の表面に形成された表面グラウンドと、前記誘電体の裏面に形成された裏面グラウンドと、チップが格納される、前記表面グラウンドから前記裏面グラウンドまで貫通する貫通孔と、前記貫通孔の端面に前記表面グラウンド及び前記裏面グラウンドを導通する導体と、を有し、
前記台座のうち前記貫通孔の下側の少なくとも一部には空洞があり、
前記空洞には前記チップの面を支持する、前記台座に導通している支持構造があり、
前記支持構造において前記チップを支持する部分のうち、少なくとも一部は前記チップの前記面と平行でない、
サンプルホルダ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記支持構造は、導電体の柱である、
請求項１に記載のサンプルホルダ。
【請求項３】
前記柱は、錐台と、角柱と、を組み合わせた形状であり、
前記錐台の面積の狭い方の底面が、前記貫通孔側であり、
前記錐台の面積の広い方の底面と、前記角柱の上側の底面とが、同じ形状であり、かつ接続されている、
請求項２に記載のサンプルホルダ。
【請求項４】
前記柱は、前記空洞に設けられた複数の柱である、
請求項２または３に記載のサンプルホルダ。
【請求項５】
前記複数の柱は、前記空洞の四隅に設けられる、
請求項４に記載のサンプルホルダ。
【請求項６】
前記空洞は、錐台の形状であり、
前記錐台の面積の広い方の底面が、前記貫通孔側である、
請求項１に記載のサンプルホルダ。
【請求項７】
前記空洞は、前記錐台と、角柱と、を組み合わせた形状であり、
前記錐台の面積の狭い方の底面と、前記角柱の上側の底面とが、同じ形状であり、かつ接続されている、
請求項６に記載のサンプルホルダ。
【請求項８】
前記角柱は、四角柱である、
前記錐台は、四角錐台である、
請求項７に記載のサンプルホルダ。
【請求項９】
前記空洞には、さらに、導電体の角柱が設けられ、
前記導電体の前記角柱の上側の底面が、前記台座の上側の面と平行である、
請求項６から８のいずれかに記載のサンプルホルダ。
【請求項１０】
サンプルホルダと、
前記サンプルホルダに格納される、超伝導量子回路が形成されたチップと、
を備え、
前記サンプルホルダは、
台座と、
前記台座に接触しているＰＣＢと、
を備え、
前記ＰＣＢは、誘電体と、前記誘電体の表面に形成された表面グラウンドと、前記誘電体の裏面に形成された裏面グラウンドと、前記チップが格納される、前記表面グラウンドから前記裏面グラウンドまで貫通する貫通孔と、前記貫通孔の端面に前記表面グラウンド及び前記裏面グラウンドを導通する導体と、を有し、
前記台座のうち前記貫通孔の下側の少なくとも一部には空洞があり、
前記空洞には前記チップの面を支持する、前記台座に導通している支持構造があり、
前記支持構造において前記チップを支持する部分のうち、少なくとも一部は前記チップの前記面と平行でない、
超伝導量子計算機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、サンプルホルダなどに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
超伝導量子回路は、シリコン基板などの基板の上に、Ｎｂ（ニオブ）やＡｌ（アルミニウム）などの超伝導材料を用いて形成される。ここで、基板の上に超伝導量子回路を形成したものをチップと呼ぶ。超伝導量子回路は、サンプルホルダに実装して動作させる。サンプルホルダには様々な構造のものがある。チップの実装方法として、非特許文献１に記載のようなプリント基板に対してチップの回路の面を裏返さずに実装する方法や、特許文献１に記載のような、プリント基板に対してチップの回路の面を裏返して実装する方法（フリップチップ実装）がある。以降の説明では、前者の実装方法を前提として説明する。
【０００３】
例えば、金属製の台座の上にプリント基板（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ、以下ＰＣＢ）を設置した構造のものがある。ＰＣＢの中央付近には貫通孔が設けられており、その貫通孔にチップを配置し、チップのパッドとＰＣＢのパッド、および、チップのグラウンドとＰＣＢのグラウンドを、それぞれＡｌなどのボンディングワイヤで電気的に接続する。このような場合、チップの裏面は金属製の台座に接触している。
【０００４】
前述のようなサンプルホルダにチップが実装された場合に、チップに特定の周波数の信号を入力すると共振が起こる。ここで、この共振をチップモードの共振と称する。チップモードの共振がチップ上の超伝導量子回路と結合すると、超伝導量子回路のデコヒーレンスを引き起こす。このデコヒーレンスの影響を低減するためには、チップモードの共振周波数を可能な限り高くする。例えば、非特許文献１には、チップモードの影響を抑制するために、前述のような構造において、チップ直下の金属製の台座の一部をくり抜くことによりチップ直下に空洞を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００２－２９９５０３号公報
【非特許文献】
【０００６】
B.Lienhard, et al., “Microwave Packaging for Superconducting Qubits,” arXiv: 1906.05425v1 [quant-ph] 12 Jun 2019.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
サンプルホルダにチップが実装された場合に、チップに特定の周波数の信号を入力した際に起こる共振の共振周波数を、非特許文献１に記載の技術よりも高くすることが求められている。
【０００８】
本開示の目的の一例は、サンプルホルダにチップが実装された場合に、チップに特定の周波数の信号を入力した際に起こる共振の共振周波数をより高くするサンプルホルダなどを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様におけるサンプルホルダは、台座と、前記台座に接触しているＰＣＢと、を備え、前記ＰＣＢは、誘電体と、前記誘電体の表面に形成された表面グラウンドと、前記誘電体の裏面に形成された裏面グラウンドと、チップが格納される、前記表面グラウンドから前記裏面グラウンドまで貫通する貫通孔と、前記貫通孔の端面に前記表面グラウンド及び前記裏面グラウンドを導通する導体と、を有し、前記台座のうち前記貫通孔の下側の少なくとも一部には空洞があり、前記空洞には前記チップの面を支持する、前記台座に導通している支持構造があり、支持構造において、チップを支持する部分のうち、少なくとも一部はチップの面と平行でない。
【００１０】
本開示の一態様における超伝導量子計算機は、サンプルホルダと、前記サンプルホルダに格納される、超伝導量子回路が形成されたチップと、を備え、前記サンプルホルダは、台座と、前記台座に接触しているＰＣＢとを備え、前記ＰＣＢは、誘電体と、前記誘電体の表面に形成された表面グラウンドと、前記誘電体の裏面に形成された裏面グラウンドと、前記チップが格納される、前記表面グラウンドから前記裏面グラウンドまで貫通する貫通孔と、前記貫通孔の端面に前記表面グラウンド及び前記裏面グラウンドを導通する導体と、を有し、前記台座のうち前記貫通孔の下側の少なくとも一部には空洞があり、前記空洞には前記チップの面を支持する、前記台座に導通している支持構造があり、支持構造において、チップを支持する部分のうち、少なくとも一部はチップの面と平行でない。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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