量子级超导柔性线路板研发

一、产品概述

先进院（深圳）科技有限公司围绕“量子级超导柔性线路板”开展技术研发，将超导薄膜/二维超导材料与柔性印刷电路（FPC）三维互连、低温封装和量子信号完整性设计相结合，重点解决超导材料与柔性基底兼容、低温循环界面失效、微波损耗控制及磁屏蔽等关键问题，为量子器件提供轻量化、可弯曲、低损耗的超导互连方案。

产品定位：面向量子计算互联、量子传感、空间量子通信、生物量子接口等场景的柔性超导互连与低温封装技术平台，当前处于研发与工程化验证阶段。

二、核心特性

超导—柔性协同设计

支持YBCO等超导薄膜沉积于PI/PET柔性基底，探索石墨烯/氮化硼异质结、MoS₂等二维超导材料体系；通过SiO₂/Al₂O₃缓冲层抑制热膨胀系数差异导致的低温剥离。

三维互连与低温封装

采用FPC层压工艺结合超导通孔实现Z轴导电，适配铟（In）、铋（Bi）基低温焊料，降低低温脆性断裂风险，并设计低温封装结构防止柔性基底在液氮/液氦环境脆化。

量子信号完整性保障

采用低损耗聚合物（如Cyclotene）或空气桥结构控制微波损耗，目标介电损耗低于10⁻⁴量级；集成多层μ金属屏蔽层，抑制SQUID等器件受外界磁场干扰。

先进制造工艺

探索低温光刻、电子束直写及原子层沉积（ALD）工艺，实现柔性基底上超导氧化物薄膜厚度准确控制（<10nm），减少晶界散射。

三、技术参考指标与研发目标

说明：上述部分指标来自文案引用的实验室研究进展，先进院（深圳）科技有限公司具体产品指标以联合开发与测试验证为准。

四、典型应用方向

• 量子传感：柔性超导磁力计、SQUID探头替代方案，目标成本降低约40%。
• 量子计算互联：量子计算机读出线路、100+量子比特柔性芯片封装探索，目标良率突破70%。
• 可穿戴量子设备：皮下血糖/激素水平无创监测等量子传感器集成。
• 空间量子通信：可折叠量子密钥分发终端、低损耗量子信号中继。
• 生物量子接口：与神经电极结合的高时空分辨率脑机接口。
• 能源领域：核聚变装置紧凑型柔性超导磁体探索。

五、商业化与合作

先进院（深圳）科技有限公司建议分阶段推进：2024—2026年聚焦量子传感领域柔性超导磁力计；2027—2030年攻克量子计算互联与柔性芯片封装。公司可联合上游超导带材供应商及下游量子计算企业，开展柔性基超导带材定制、低温封装测试标准制定、联合样机开发与测试验证。

备注：本产品详情为研发型技术产品介绍，具体规格、性能指标及交付形式需结合实际项目需求与联合验证结果确定。

定制服务

先进院科技提供量子级超导柔性线路板全流程定制与联合研发服务，涵盖：

• 超导材料与基底选型：YBCO等超导薄膜、PI/PET柔性基底、石墨烯/氮化硼异质结及MoS₂二维材料体系评估
• 三维互连与低温封装设计：FPC层压结合超导通孔、铟/铋基低温焊料适配、低温封装结构定制
• 量子信号完整性优化：低损耗聚合物（如Cyclotene）/空气桥结构设计，多层μ金属屏蔽层集成
• 先进制造工艺开发：低温光刻、电子束直写、原子层沉积（ALD）超导氧化物薄膜准确控制
• 测试验证与联合开发：弯曲半径、临界电流密度、插入损耗等性能测试，联合样机开发
• 应用场景联合探索：量子传感、量子计算互联、可穿戴量子设备、空间量子通信、生物量子接口、核聚变装置等方向合作