CN209927979U - 一种量子芯片测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种量子芯片测试装置，涉及量子芯片检测装置领域，包括量子芯片放置台、探针装置和检测装置；所述量子芯片放置台表面开有若干用于放置量子芯片的卡槽；所述探针装置包括用于安装所述量子芯片放置台的探针座、至少一对探针和探针移动装置，所述探针固定在所述探针移动装置上，并在所述探针移动装置的带动下移动至所述卡槽的上方并与放置在所述卡槽内的量子芯片接触；所述检测装置与所述探针电连接，本实用新型能够在不对量子芯片造成任何破坏的情况下对大批量量子芯片进行快速有效的检测。

Description

一种量子芯片测试装置

技术领域

本实用新型属于量子芯片检测装置领域，特别是一种量子芯片测试装置。

背景技术

量子芯片是量子计算机的基本构成单元，是以量子态的叠加效应为原理，以量子比特为信息处理的载体的处理器，量子芯片主要包含超导量子芯片、半导体量子芯片、量子点芯片、离子阱及NV(金刚石)色心等

量子芯片需要在出厂前检测其性能，表现在量子芯片的是否与设定的电阻、电容等参数误差在可接受的范围内。例如，量子芯片在检测电阻时，通常采用wire-bonding技术，然而，采用wire-bonding技术对量子芯片在做批量检测筛选时，效率不高，原因在于，现阶段主要使用wire-bonding技术人工将量子线路从量子芯片上的焊盘连接到PCB板，再引出到封装盒外量子芯片的检测非常耗费时间，影响了量子芯片的测试效率；不仅如此，随着量子芯片的数量增加，使用的bonding线也相应增多,并且与PCB结构连接，连接外接件越多，量子芯片测试性能越差，并且wrie-bonding技术还会给量子芯片的焊盘带来压焊点，压焊点会给需要封装的成品的量子芯片焊盘带来不可逆的损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种量子芯片测试装置，以解决现有技术中的不足，它能够在不对量子芯片造成任何破坏的情况下对大批量量子芯片进行快速有效的检测。

一种量子芯片测试装置，包括量子芯片放置台、探针装置和检测装置；

所述量子芯片放置台表面开有若干用于放置量子芯片的卡槽；

所述探针装置包括用于安装所述量子芯片放置台的探针座、至少一对探针和探针移动装置，所述探针固定在所述探针移动装置上，并在所述探针移动装置的带动下移动至所述卡槽的上方并与放置在所述卡槽内的量子芯片接触；

所述检测装置与所述探针电连接。

进一步的，所述量子芯片放置台上的各所述卡槽均为矩形沉槽。

进一步的，所述量子芯片放置台上的各所述卡槽以若干行若干列的形式均匀设置在所述量子芯片放置台的表面，其中：每一行中两相邻所述卡槽间的距离相等，每一列中两相邻所述卡槽间的距离相等。

进一步的，所述探针装置还包括自动进给装置，所述自动进给装置包括驱动装置、第一方向移动装置和第二方向移动装置，所述驱动装置驱动所述第一方向移动装置沿第一方向移动，所述驱动装置驱动所述第二方向移动装置沿第二方向移动，其中：所述第一方向和所述第二方向均为与所述量子芯片放置台表面平行的水平方向；

所述量子芯片放置台通过所述探针座安装在所述自动进给装置上，其中：所述第一方向移动装置带动所述量子芯片放置台沿第一方向运动，所述第二方向移动装置带动所述量子芯片放置台沿第二方向运动，所述第一方向和所述第二方向交叉。

进一步的，所述第一方向和所述第二方向垂直。

进一步的，所述检测装置为用于检测量子芯片电容的电容检测装置或用于检测量子芯片电阻的电阻检测装置。

进一步的，所述量子芯片测试装置还包括显示装置，所述显示装置与所述检测装置连接。

进一步的，所述量子芯片放置台内部设有中空的腔体，所述量子芯片放置台远离所述卡槽的表面开有第一气孔并在所述量子芯片放置台内部与所述腔体连通，所述量子芯片放置台上各所述卡槽的底部开有第二气孔并在所述量子芯片放置台内部与所述腔体连通；

所述量子芯片测试装置还包括吸风装置，所述吸风装置包括吸风管，所述吸风管的进风口与所述第一气孔在在所述量子芯片放置台外部连通。

进一步的，所述吸风装置还包括真空泵和电磁阀，所述真空泵与所述吸风管的出风口连接，所述电磁阀安装在所述吸风管上。

与现有技术相比，本实用新型通过结合使用探针装置和量子芯片放置台，通过将多个量子芯片批量放置在所述量子芯片放置台上的卡槽中，探针装置上的所述探针在所述探针移动装置的带动下移动至卡槽上方，并分别与量子芯片的正极板和负极板接触，进而检测出量子芯片的性能参数。该过程中，由于采用探针接触测量，避免了传统的量子芯片测试测试时线路连接的繁琐，可以达到省时省力，提高了量子芯片测试效率的效果；同时，采用探针接触测试，一方面避免了大批量量子芯片测试设置大量连接件的硬件需求，另一方面减少在量子芯片外周设置的外连接件数量，有助于提高量子芯片测试性能，再者，接触测试可以在各个量子芯片之间快速切换，可以实现大批量量子芯片的快速测试；还有，探针的接触测量，相比wrie-bonding现有技术，无需在量子芯片表面设置焊点，不会存在压焊点对量子芯片造成的物理损伤。

通过移动所述量子芯片放置台，再由机器探针进行接触批量检测的好处在于可以对量子芯片进行批量检测，大大提高了检测效率、省时省力、保证了检测效果的稳定性，同时，通过探针进行接触检测，无需在量子芯片表面设置焊点，也就避免了对量子芯片表面的破坏。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种量子芯片测试装置的结构示意图；

图2是图1中探针装置的结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例中一种量子芯片测试装置的结构示意图；

图4是图3中量子芯片放置台的立体结构示意图；

图5是图4中量子芯片放置台的另一侧立体结构示意图。

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。

结合附图1和图2所示，本实用新型的实施例1提供了一种量子芯片测试装置，包括量子芯片放置台10、探针装置20和检测装置(图未示)；所述量子芯片放置台10表面开有若干用于放置量子芯片的卡槽11；所述探针装置20包括用于安装所述量子芯片放置台10的探针座21、至少一对探针22和探针移动装置(图未示)，所述探针22固定在所述探针移动装置上，并在所述探针移动装置的带动下移动至所述卡槽11的上方并与放置在所述卡槽11内的量子芯片表面接触；所述检测装置与所述探针22电连接。

通过上述技术方案，本实用新型的优点在于与现有技术相比，本实用新型通过结合使用探针装置和量子芯片放置台，通过将多个量子芯片批量放置在所述量子芯片放置台上的卡槽中，探针装置上的所述探针在所述探针移动装置的带动下移动至卡槽上方，并分别与量子芯片的正极板和负极板接触，进而检测出量子芯片的性能参数。该过程中，由于采用探针接触测量，避免了传统的量子芯片测试测试时线路连接的繁琐，可以达到省时省力，提高了量子芯片测试效率的效果；同时，采用探针接触测试，一方面避免了大批量量子芯片测试设置大量连接件的硬件需求，另一方面减少在量子芯片外周设置的外连接件数量，有助于提高量子芯片测试性能，再者，接触测试可以在各个量子芯片之间快速切换，可以实现大批量量子芯片的快速测试；还有，探针的接触测量，相比wrie-bonding现有技术，无需在量子芯片表面设置焊点，不会存在压焊点对量子芯片造成的物理损伤。

通过移动所述量子芯片放置台，再由机器探针进行接触批量检测的好处在于可以对量子芯片进行批量检测，大大提高了检测效率、省时省力、保证了检测效果的稳定性，同时，通过探针进行接触检测，无需在量子芯片表面设置焊点，也就避免了对量子芯片表面的破坏。

需要说明的是，量子芯片表面设置有正极板和负极板，通过检测装置上的正接线柱和负接线柱分别接触量子芯片的正极板和负极板即可检测量子芯片上的各项参数，本技术方案中，一对探针22通过分别与检测装置上的正接线柱和负接线柱连接，从而称为具有接线柱功能的正极探针和负极探针，并在所述探针移动装置23的带动下移动，使得正极探针和负极探针移动至卡槽11表面，分别与量子芯片上的正极板和负极板连接，从而检测量子芯片上的各项参数，需要说明的是，所述探针移动装置23可以使用各种直线移动结构包括不限于气缸、电机往复机构等，以上均为常用技术手段。

实施例2

结合附图，本实用新型实施例2提供了一种量子芯片测试装置，在实施例1的基础上，所述量子芯片放置台10上的各所述卡槽11均为矩形沉槽，考虑到目前量子芯片的形状大都为矩形，从而设置成矩形沉槽可以更好的将量子芯片进行限位，从而提高接触点的精准定位。

需要说明的是，当量子芯片的形状发生改变时，所述卡槽11的结构也可以根据量子芯片的实际形状进行适当调整。

更进一步的，各所述卡槽11在量子芯片放置台10的排布是以若干行若干列的形式进行均匀设置，即每一行中两相邻所述卡槽11间的距离相等，每一列中两相邻所述卡槽11间的距离相等，通过将各所述卡槽11进行均匀排布设置，一是可以节约制造成本，二是便于机械化批量放置量子芯片，三是便于后期引入自动化设备。

实施例3

结合附图3所示，本实用新型实施例3提供了一种量子芯片测试装置，在实施例1的基础上，所述探针装置20还包括自动进给装置，所述自动进给装置包括驱动装置23、第一方向移动装置24和第二方向移动装置25，所述驱动装置23驱动所述第一方向移动装置24沿第一方向移动，所述驱动装置23驱动所述第二方向移动装置25沿第二方向移动；所述第一方向和所述第二方向均为与所述量子芯片放置台10表面平行的水平方向。

所述量子芯片放置台10的通过所述探针座21安装在所述自动进给装置上，其中：所述第一方向移动装置带动所述量子芯片放置台10沿第一方向运动，所述第二方向移动装置带动所述量子芯片放置台10沿第二方向运动，所述第一方向和所述第二方向交叉。

需要说明的是，所述驱动装置23可以使用但不限于气缸、电机等，而所述第一方向移动装置24和所述第二方向移动装置25可以使用导轨杆、丝杠等，例如，所述驱动装置23可设置为一对气缸，第一气缸和第二气缸，则所述第一方向移动装置24和所述第二方向移动装置25分别设置为与所述第一气缸和所述第二气缸对应的第一导轨杆和第二导轨杆，将所述量子芯片放置台10安装在第一导轨杆上，并将所述量子芯片放置台10、所述第一导轨杆和所述第一气缸一同安装在所述第二导轨杆上，所述第一气缸带动所述第一导轨杆沿着所述第一方向往复移动，则所述量子芯片放置台10在所述第一导轨杆带动下沿着所述第一方向往复移动，所述第二气缸带动所述第二导轨杆沿着所述第二方向往复移动，则所述量子芯片放置台10和所述第一导轨杆在所述第二导轨杆带动下沿着所述第二方向往复移动，同时需要说明的是，所述驱动装置还可搭配连接控制装置，所述控制装置可以是plc控制装置，通过在plc控制装置的预设参数，控制所述驱动装置按照预设参数进行移动，以上均为常规现有技术，此处不再赘述。

更进一步的，所述第一方向和所述第二方向垂直，如此设置的好处在于，当各所述卡槽11在所述量子芯片放置台10上的排布为横平竖直时，在驱动装置作用下，各所述卡槽11可以快速移动至预设位置进行检测操作。

实施例4

结合附图3所示，本实用新型实施例4提供了一种量子芯片测试装置，在实施例1的基础上，优选的，所述检测装置为用于检测量子芯片电容的电容检测装置或用于检测量子芯片电阻的电阻检测装置，便于检测量子芯片的电容或者电阻。

更进一步的，所述量子芯片测试装置还包括显示装置30，所述显示装置30与所述检测装置连接，用于显示被检测量子芯片的电容或电阻检测值。

实施例5

结合附图3、图4和图5所示，本实用新型实施例5提供了一种量子芯片测试装置，在实施例1的基础上，所述量子芯片放置台10内部设有中空的腔体(图未示)，所述量子芯片放置台10远离所述卡槽11的表面开有第一气孔12并在所述量子芯片放置台10内部与所述腔体连通，所述量子芯片放置台10上各所述卡槽11的底部开有第二气孔13并在所述量子芯片放置台10内部与所述腔体连通；

所述量子芯片测试装置还包括吸风装置(图未示)，所述吸风装置包括吸风管，所述吸风管的进风口与所述第一气孔12在在所述量子芯片放置台10外部连通。

通过采用本实施例技术方案，将量子芯片批量放置于所述量子芯片放置台10上后，启动吸风装置，从所述量子芯片放置台10的内部进行抽风，在所述量子芯片放置台10内部形成负压，从而使得量子芯片可以更好的吸附固定在所述卡槽11中。

优选的，所述吸风装置还包括真空泵(图未示)和电磁阀(图未示)，所述真空泵与所述吸风管的出风口连接，所述电磁阀安装在所述吸风管上，通过电磁阀可以方便快速的启闭吸风管。

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。

Claims (9)

1.一种量子芯片测试装置，其特征在于，包括量子芯片放置台、探针装置和检测装置；

所述量子芯片放置台表面开有若干用于放置量子芯片的卡槽；

所述探针装置包括用于安装所述量子芯片放置台的探针座、至少一对探针和探针移动装置，所述探针固定在所述探针移动装置上，并在所述探针移动装置的带动下移动至所述卡槽的上方并与放置在所述卡槽内的量子芯片接触；

所述检测装置与所述探针电连接。

2.根据权利要求1所述的一种量子芯片测试装置，其特征在于，所述量子芯片放置台上的各所述卡槽均为矩形沉槽。

3.根据权利要求2所述的一种量子芯片测试装置，其特征在于，所述量子芯片放置台上的各所述卡槽以若干行若干列的形式均匀设置在所述量子芯片放置台的表面，其中：每一行中两相邻所述卡槽间的距离相等，每一列中两相邻所述卡槽间的距离相等。

4.根据权利要求1所述的一种量子芯片测试装置，其特征在于，所述探针装置还包括自动进给装置，所述自动进给装置包括驱动装置、第一方向移动装置和第二方向移动装置，所述驱动装置驱动所述第一方向移动装置沿第一方向移动，所述驱动装置驱动所述第二方向移动装置沿第二方向移动，其中：所述第一方向和所述第二方向均为与所述量子芯片放置台表面平行的水平方向；

所述量子芯片放置台通过所述探针座安装在所述自动进给装置上，其中：所述第一方向移动装置带动所述量子芯片放置台沿第一方向运动，所述第二方向移动装置带动所述量子芯片放置台沿第二方向运动，所述第一方向和所述第二方向交叉。

5.根据权利要求4所述的一种量子芯片测试装置，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向垂直。

6.根据权利要求1所述的一种量子芯片测试装置，其特征在于，所述检测装置为用于检测量子芯片电容的电容检测装置或用于检测量子芯片电阻的电阻检测装置。

7.根据权利要求1所述的一种量子芯片测试装置，其特征在于，所述量子芯片测试装置还包括显示装置，所述显示装置与所述检测装置连接。

8.根据权利要求1所述的一种量子芯片测试装置，其特征在于，所述量子芯片放置台内部设有中空的腔体，所述量子芯片放置台远离所述卡槽的表面开有第一气孔并在所述量子芯片放置台内部与所述腔体连通，所述量子芯片放置台上各所述卡槽的底部开有第二气孔并在所述量子芯片放置台内部与所述腔体连通；

所述量子芯片测试装置还包括吸风装置，所述吸风装置包括吸风管，所述吸风管的进风口与所述第一气孔在所述量子芯片放置台外部连通。

9.根据权利要求8所述的一种量子芯片测试装置，其特征在于，所述吸风装置还包括真空泵和电磁阀，所述真空泵与所述吸风管的出风口连接，所述电磁阀安装在所述吸风管上。

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