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公開番号2025111044
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005191
出願日2024-01-17
発明の名称制御基板
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類H01L 21/52 20060101AFI20250723BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】極低温において動作する半導体素子と配線基板との接合部において、半導体素子の割れまたは接合部のき裂進展による破断を抑制し、これにより制御基板における接合信頼性を向上させる。
【解決手段】第1主面1aおよび第1主面1aの反対側の第2主面1bを備えた配線基板1と、配線基板1の第1主面1a上に形成された電極4と、電極4上に導電性の接合部6を介して接着された半導体素子2と、を有する制御基板10を用いる。ここで、接合部6に含有された導電粒子は、銀であり、接合部6は、導電性接着剤5aと、平面視において導電性接着剤5aの外周を囲んで配置される導電性接着剤5bと、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１主面および前記第１主面の反対側の第２主面を備えた配線基板と、
前記配線基板の前記第１主面上に形成された電極と、
前記電極上に導電性の接合部を介して接着された半導体素子と、
を有し、
前記接合部に含有された導電粒子は、銀であり、
前記接合部は、第１導電性接着剤と、平面視において前記第１導電性接着剤の外周を囲んで配置される第２導電性接着剤と、を有する、制御基板。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御基板において、
前記第１導電性接着剤は、エポキシ系樹脂を含み、
前記第２導電性接着剤は、シリコン系樹脂を含む、制御基板。
【請求項３】
請求項１に記載の制御基板において、
前記第１導電性接着剤は、前記第２導電性接着剤よりも接着強度が高く、
前記第２導電性接着剤は、前記第１導電性接着剤よりも硬化収縮率が小さい、制御基板。
【請求項４】
請求項１に記載の制御基板において、
前記第１主面に沿う方向において、前記第１導電性接着剤の一方の側面と隣り合う前記第２導電性接着剤の幅は、前記第１導電性接着剤の幅の５分の１以下である、制御基板。
【請求項５】
請求項１に記載の制御基板において、
前記第１主面に沿う方向における前記第２導電性接着剤の幅は、前記第２導電性接着剤の厚さ以下である、制御基板。
【請求項６】
請求項１に記載の制御基板において、
７７Ｋ以下で稼働する、制御基板。
【請求項７】
請求項１に記載の制御基板において、
前記半導体素子は、量子チップまたは量子制御チップである、制御基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、希釈冷凍機などを用いて実現する量子コンピュータの制御基板に関し、特に、絶対零度付近の極低温下に搭載される量子チップまたは量子制御チップと配線基板との接合構造に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
量子コンピュータ技術の近年の進展は目覚ましく、それに連動して実用的な量子コンピュータ実現への期待も高まっている。
【０００３】
量子コンピュータは、超電導論理ベースのデバイスを使用し、典型的に、超電導状態で機能するために極低温に冷却される。特許文献１（特表２０２１－５２３５７２号公報）は、少なくとも２セットの超電導論理デバイスと、論理デバイスを第１の動作温度に冷却するように適合された冷却装置と、超電導論理デバイスを結合する相互接続とを含むシステムを開示している。特許文献２（特表２０１９－５３７２３９号公報）は、量子デバイスダイと、量子デバイスダイの動作を制御するための制御回路ダイとが基板上に配置された量子コンピューティングデバイスを開示している。両特許文献とも量子デバイスと基板とは、はんだバンプ等によって互いに接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０２１－５２３５７２号公報
特表２０１９－５３７２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
量子コンピュータは絶対零度付近の極低温下に搭載されて動作する。量子チップまたは量子制御チップを実装する制御基板において、ＬＳＩ（Large Scale Integration）などの各種電子部品は接合部（接着剤）を介して配線基板に搭載される。接合部の構成材は極低温下で脆性破壊する課題があり、少しのき裂であってもその発生を防止する必要がある。また半導体素子は導電性接着剤を用いて配線基板の電極に接続されるが、極低温下では接着剤および配線基板のそれぞれの構成材が収縮し、各構成材同士の線膨張係数差によって部材間での割れが生じ、制御基板が故障する課題がある。特許文献１、２では、極低温下での電子部品の接合部信頼性については言及されているが、接合構造についての言及はない。
【０００６】
本発明の目的は、制御基板における接合信頼性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００８】
一実施の形態である制御基板は、第１主面および前記第１主面の反対側の第２主面を備えた配線基板と、前記配線基板の前記第１主面上に形成された電極と、前記電極上に導電性の接合部を介して接着された半導体素子と、を有するものである。ここで、前記接合部に含有された導電粒子は、銀であり、前記接合部は、第１導電性接着剤と、平面視において前記第１導電性接着剤の外周を囲んで配置される第２導電性接着剤と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１０】
本発明によれば、制御基板における接合信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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