芯片控温方法、装置、设备、存储介质及芯片封装模块与流程

1.本技术涉及芯片技术领域，尤其涉一种芯片控温方法、装置、设备、存储介质及芯片封装模块。


背景技术：

2.随着芯片技术的发展，对芯片的性能要求越来越高。因芯片在工作过程会释放较大热量，若不及时对芯片产生的热量进行散热，热量会堆积在芯片封装模块的管壳内，由此会大大影响芯片的性能。由此，需要及时获知芯片封装模块的管壳内的温度状况，以便可以及时为芯片散热，确保芯片可以正常工作。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本技术提供了一种芯片控温方法、装置、设备、存储介质及芯片封装模块，用于解决现有技术中无法实时获知芯片封装模块的温度的技术缺陷。
4.一种芯片控温方法，应用在一种芯片封装模块，该芯片封装模块包括：镜片结构、芯片、管壳、吸气剂、温度感应器、半导体晶粒、冷端陶瓷基板、热端陶瓷板；
5.其中，所述镜片结构用于过滤光；所述芯片用于接收信号，并根据信号形成图像；所述温度感应器用于监控所述管壳内的温度；所述管壳与所述镜片结构形成密封所述芯片和所述温度感应器的密闭空间；所述吸气剂用于吸收所述管壳内部少量的气体；所述半导体晶粒与所述冷端陶瓷板及所述热端陶瓷板组成热电制冷器，所述热电制冷器用于为所述芯片降温；
6.该方法包括：
7.接收所述温度感应器反馈的目标温度数据，所述目标温度数据反映所述芯片的温度情况；
8.基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的功率，以控制所述热电制冷器的控温效果。
9.优选地，所述基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的功率，以控制所述热电制冷器的控温效果，包括：
10.基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的电流方向或电流大小，以控制所述热电制冷器的控温效果；
11.和/或，
12.基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的电压，以控制所述热电制冷器的控温效果。
13.一种芯片封装模块，应用于前述介绍中任一项所述的芯片控温方法，所述芯片封装模块，包括：
14.镜片结构、芯片、管壳、吸气剂、温度感应器、半导体晶粒、冷端陶瓷基板、热端陶瓷
板；
15.其中，所述镜片结构用于过滤光；
16.所述芯片用于接收信号，并根据信号形成图像；
17.所述温度感应器用于监控所述管壳内的温度；
18.所述管壳与所述镜片结构形成密封所述芯片和所述温度感应器的密闭空间；
19.所述吸气剂用于吸收所述管壳内部少量的气体；
20.所述半导体晶粒与所述冷端陶瓷板及所述热端陶瓷板组成热电制冷器，所述热电制冷器用于为所述芯片降温；其中，所述热电制冷器置于所述管壳外部。
21.优选地，所述管壳的四周为金属围坝，底部为陶瓷基板；
22.所述管壳与所述冷端陶瓷基板共用同一个陶瓷基板。
23.优选地，所述温度感应器置于所述管壳内部。
24.优选地，所述半导体晶粒在所述热电制冷器的冷端陶瓷基板一侧制冷，在所述热电制冷器的热端陶瓷基板一侧制热。
25.优选地，所述芯片置于所述管壳底部的冷端陶瓷基板上。
26.优选地，所述温度感应器还用于将所述管壳内的温度反馈给与所述芯片封装模块外电路板上的处理器。
27.优选地，所述镜片结构焊接于所述管壳的金属围坝外部。
28.优选地，所述半导体晶粒一端焊接在所述管壳底部的陶瓷基板，另一端焊接在所述热端陶瓷基板。
29.一种芯片控温装置，应用在前述介绍的任一项所述的芯片封装模块，所述芯片控温装置包括：
30.数据接收单元，用于接收所述温度感应器反馈的目标温度数据，所述目标温度数据反映所述芯片的温度情况；
31.功率控制单元，用于基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的功率，以控制所述热电制冷器的控温效果。
32.优选地，所述功率控制单元，包括：
33.第一功率控制子单元，用于基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的电流方向或电流大小，以控制所述热电制冷器的控温效果；
34.和/或，
35.第二功率控制子单元，用于基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的电压，以控制所述热电制冷器的控温效果。
36.一种芯片控温设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；
37.所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述芯片控温方法的步骤。
38.一种存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述芯片控温方法的步骤。
39.从以上技术方案可以看出，本技术实施例可以应用在一种芯片封装模块，其中，所述芯片封装模块可以包括镜片结构、芯片、管壳、吸气剂、温度感应器、半导体晶粒、冷端陶
瓷基板、热端陶瓷板。其中，所述镜片结构可以用于过滤光，以确保只有所需要的光源进入芯片；所述芯片可以用于接收信号，并可以根据信号形成图像；由于芯片工作时会产生大量的热量，所产生的热量会影响芯片的温度，虽然在制造芯片时，对制造芯片的材料做了耐高温处理，但是当芯片工作时产生的热量达到一定程度，芯片封装模块内部的温度有可能会超过芯片的材料耐受临界值，因此，还是需要准确获知芯片的温度情况，以便可以及时为芯片散热，以免芯片内部的温度超过芯片材料耐受高温的温度值，直接影响芯片的性能及寿命。为了更好地对所述芯片的温度进行监控，可以利用所述温度感应器监控所述管壳内的温度，以便实时监控所述芯片的温度情况；所述管壳与所述镜片结构可以形成密封所述芯片和所述温度感应器的密闭空间；由于芯片必须在真空环境下才能正常工作，考虑到芯片加工工艺的问题，所述管壳与所述镜片结构形成的密闭空间可能会存在一些空气，为了保证所述管壳内部形成稳定的真空环境，可以利用所述吸气剂吸收所述管壳内部少量的气体，以使得所述管壳内形成稳定的真空环境，所述管壳内形成稳定的真空环境可以有助于维持所述芯片的正常工作。为了更好地将所述芯片工作时产生的热量及时散热，可以利用所述半导体晶粒与所述冷端陶瓷板及所述热端陶瓷板组成热电制冷器，及时将所述芯片工作时产生的热量散去。
40.基于此，本技术实施例可以接收所述温度感应器反馈的关于所述芯片的温度情况的目标温度数据，并可以基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的功率，以控制所述热电制冷器的控温效果。
41.本技术设计了一种利用具备温度感应器的芯片封装模块来实现对芯片的温度控制，可以使得芯片封装模板具备温度反馈功能，以便可以基于温度感应器反馈的数据及时调整所述芯片封装模块中的热电制冷器的功率，以此来控制所述芯片正常工作所需要的温度环境。既可以改善芯片降温问题又可以降低制冷器对芯片封装模块的管壳环境的影响。
附图说明
42.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
43.图1为本技术实施例示例的一种芯片封装模块结构示意图；
44.图2为本技术实施例示例的一种实现芯片控温方法流程图；
45.图3为本技术实施例示例的一种芯片控温装置结构示意图；
46.图4为本技术实施例示例的一种芯片控温设备结构示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
48.在实际应用过程中，如果不对芯片封装模块设置降温器件，则可能会大大降低芯
片的性能和芯片的使用寿命。
49.因此，有的人考虑在芯片封装模块中内置半导体制冷器件来实现为芯片及时散热。对在芯片封装模块中内置半导体制冷器件的散热方案，对芯片封装模块的加工工艺要求非常高，而且，在芯片封装模块中内置半导体制冷器件虽然可以实现为芯片散热，但是在芯片封装模块中内置半导体制冷器件会增加很多不确定的因素，同时也容易破坏芯片封装模块的管壳内部的稳态真空环境，对芯片的使用寿命影响非常大。
50.此外，即使可以通过在芯片封装模块内置半导体制冷器件来实现为芯片及时散热，而芯片封装模块中如果没有温度反馈器件，与芯片封装模块外接的控制系统也很难对芯片的温度实现准确控温，容易引发芯片性能发挥不稳定的情况。
51.鉴于此，本案申请人研究了一种芯片控温方案，可以应用在一种芯片封装模块，该芯片封装模块设置了温度感应器，以便可以实时反馈芯片封装模块中管壳内部的温度状况，便于与芯片封装模块连接的外部控制系统更好地控制芯片的温度，有利于更好地发挥芯片的性能和提高芯片的使用寿命。
52.下面结合图1，对本技术实施例提供的具备温度反馈功能的芯片封装模块。下图1为本技术实施例公开的一种芯片封装模块结构示意图。
53.如图1所示，该芯片封装模块可以包括：镜片结构1、芯片2、吸气剂3、温度感应器4、管壳5、半导体晶粒6、热端陶瓷板7。
54.其中，冷端陶瓷基板在所述管壳5的底部、
55.所述镜片结构1可以用来过滤光，所述镜片结构1的制作材料一般根据芯片的类型来选用。
56.例如，如果是需要封装一个红外芯片封装模块，则所述镜片结构1需要过滤红外线以外的其他光源。则可以考虑利用锗材料来制作所述芯片封装模块的镜片结构。
57.例如，可以利用锗来制作一个锗窗，所述锗窗可以用于过滤红外线，以确保只有红外线可透过所述锗窗。
58.锗一般为银白色脆金属，制作锗窗的金属材料的熔点一般在925～975℃；锗的沸点一般在2700℃。锗窗的材料可以溶于王水、浓硝酸或硫酸、熔融的碱、硝酸盐或碳酸盐，不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液，在空气中不被氧化，其细粉可在氯或溴中燃烧。锗的化学性质稳定，常温下不与空气或水蒸气发生作用。由于锗与碳不起作用，通常使其在石墨坩埚中熔化。锗可以由二氧化锗用碳还原，再经冶炼制得。
59.由于锗具有良好的半导体性质。所以，高纯度的锗常常被用于制造半导体器件。掺有微量特定杂质的锗单晶，可以用于制造各种晶体管、整流器及其他器件。此外，高纯度的锗单晶具有高的折射系数，对红外线透明，不透过可见光，由此，高纯度的锗还可以用作专透红外光的棱镜或透镜。锗的化合物可以用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃，锗还用于辐射探测器及热电材料。
60.所述芯片2可以用于接收信号，并可以根据信号形成图像。
61.具体地，芯片是半导体元件产品的统称，芯片一般是由集成电路组成。集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件，集成电路是采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型
结构。
62.电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)集成电路(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动组件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。其中，芯片中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。此外，发明晶体管并大量生产之后，各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用，取代了真空管在电路中的功能与角色。
63.到了20世纪中后期，半导体制造技术进步，使得集成电路成为可能。相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件，集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片，是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力，可靠性，电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化集成电路代替了设计使用离散晶体管—分立晶体管。
64.集成电路对于离散晶体管有两个主要优势：成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术，作为一个单位印刷，而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关，消耗更低能量，因为组件很小且彼此靠近。2006年，芯片面积从几平方毫米到350mm2，每mm2可以达到一百万个晶体管。第一个集成电路雏形是由杰克
·
基尔比于1958年完成的，其中包括一个双极性晶体管，三个电阻和一个电容器，相较于现今科技的尺寸来讲，体积相当庞大。
65.最先进的集成电路是微处理器或多核处理器的核心，可以控制计算机或手机、数字微波炉的一切。虽然设计开发一个复杂集成电路的成本非常高，但是当分散到通常以百万计的产品上，每个集成电路的成本最小化。集成电路的性能很高，因为小尺寸带来短路径，使得低功率逻辑电路可以在快速开关速度应用。
66.随着集成电路持续向更小的外型尺寸发展，使得每个芯片可以封装更多的电路。这样在有限的芯片资源情况下，增加了每单位面积容量，可以降低成本和增加功能，参见摩尔定律，集成电路中的晶体管数量，每1.5年增加一倍。仅仅在集成电路开发后半个世纪，集成电路变得无处不在，计算机、手机和其他数字电器成为社会结构不可缺少的一部分。现代计算、交流、制造和交通系统，包括互联网，全都依赖于集成电路的存在。
67.制作芯片的完整过程包括设计芯片、制作晶片、制作封装、测试等几个环节，其中制作晶片的过程尤为复杂。
68.首先是设计芯片，根据设计的需求，可以生成需要的“图样”。制作芯片的原料为晶圆。晶圆的主要成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化(99.999％)，接着是将这些纯硅制成硅晶棒，所制成的硅晶棒成为制造集成电路的石英半导体的主要材料，将硅晶棒做成切片可以获得制作芯片具体所需要的晶圆。晶圆越薄，生产的成本越低，但对芯片的加工工艺就要求的越高。在获得制作芯片的晶圆之后，为了增加芯片的抗氧化以及耐温能力，需要对晶圆进行涂膜。涂膜之后的晶圆可以进行光刻显影、蚀刻。
69.半导体集成电路工艺，包括以下步骤，并重复使用：光刻、刻蚀、涂膜、掺杂、化学机械平坦化。其中，涂膜是化学气相沉积或物理气相沉的过程，掺杂是指热扩散或注入离子的过程。
70.总之，随着集成电路的外形尺寸缩小，芯片的单位成本和开关功率消耗下降，速度
提高。但是，集成纳米级别设备的芯片也存在问题。芯片上集成度很高，一个很小的芯片上可能集成了很多元器件，随着芯片集成度的提高，芯片工作时更容易产生热量，由此，对芯片的散热功能要求也越来越高。
71.所述温度感应器4可以用于监控所述管壳5内的温度。
72.具体地，由上述介绍可知，所述芯片集成度高，一块小小的芯片可能集成很多的元器件。芯片在工作时，众多元器件工作会产生大量的热量。芯片所产生的热量会影响芯片的温度。这些热量如果一直堆积在芯片封装模块的管壳内，会使得芯片封装模块内的管壳内部温度升高，所述管壳5的温度过高有可能会影响芯片内集成的电路的性能和使用寿命。
73.虽然在制造芯片时，对制造芯片的材料做了耐高温处理，但是当芯片工作时产生的热量达到一定程度，芯片封装模块内部的温度有可能会超过芯片的材料耐受临界值，因此，还是需要准确获知芯片内部的温度情况，以便可以及时为芯片散热，以免芯片内部的温度超过芯片材料耐受高温的温度临界值，直接影响芯片的性能及寿命。为了更好地对所述芯片的温度进行监控，可以在所述管壳内部设置一个温度感应器，以便可以利用所述温度感应器4实时监控所述管壳5内的温度，以便实时监控所述芯片2的温度情况，并将所述芯片2的温度情况反馈给与所述芯片封装模块连接的处理器，以便与所述芯片封装模块连接的处理器可以根据芯片的温度情况实时采取措施调整芯片内部的温度，以确保可以稳定发挥芯片的性能，有效提高芯片的使用寿命。
74.所述管壳5与所述镜片结构1形成密封所述芯片2和所述温度感应器4的密闭空间。
75.具体地，由上述介绍可知，芯片上集成了大量的元器件，制作芯片的原材料是晶体硅材料，晶体硅属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质。晶体硅的熔点较高，高达1410
°
，并且晶体硅硬度大、有脆性、不溶于水、硝酸和盐酸。但是晶体硅可以溶于氢氟酸和碱液。虽然常温下，晶体硅的化学性质不活泼，但是在高温条件下，晶体硅能与氧气等多种元素化合，容易被氧化。
76.进一步的，芯片上集成的元器件也容易受到空气氧化。芯片氧化后其性能大大减弱，甚至会影响其使用寿命。而芯片工作产生大量的热量是无法避免的，尽管可以通过制冷器的作用将芯片产生的热量降温，但是只要芯片是正常工作，就会继续产生热量。为了更好地保护芯片，避免芯片发生氧化，可以利用所述管壳5与所述镜片结构1形成可以密封所述芯片2和所述温度感应器4的密闭空间，以便可以更好地保护所述芯片2和所述温度感应器4，以确保稳定发挥所述芯片的性能及确保所述温度感应器4的正常工作。
77.其中，所述管壳5的四周可以为金属围坝，所述管壳的底部可以为陶瓷基板。所述管壳四周的金属围坝与所述管壳底部的陶瓷基板可以通过焊接的方式，以形成所述管壳5。
78.其中，考虑到管壳四周的金属围坝与底部的陶瓷基板在焊接时需要保证焊接处的空洞率达到要求，且不会出现漏气，可以考虑使用钎焊的方式来将所述管壳5四周的金属围坝与底部的陶瓷基板进行焊接。
79.例如，在实际应用过程中，在将所述管壳5四周的金属围坝与底部的陶瓷基板进行焊接之后，还可以利用超声波或xray检测焊接的情况，以确保金属围坝与陶瓷基板的焊接处空洞率小于2％，且不会出现漏气的情况。
80.为了形成密闭性较好的密闭空间，所述镜片结构1可以焊接于所述管壳5的金属围坝外部。
81.例如，可以通过利用焊料片将所述镜片结构1与所述管壳5的金属围坝外部焊接起来。
82.焊接的工艺可以根据具体的需求和材料来确定。例如，可以使用钎焊、激光焊、压焊等方式进行焊接。
83.所述吸气剂3可以用于吸收所述管壳5内部少量的气体。
84.具体地，由上述介绍可知，制作芯片的原材料是晶体硅，为了防止所述芯片被氧化，可以利用所述管壳与所述镜片结构形成可以密封所述芯片和所述温度感应器的密闭空间。由于加工工艺的问题，所述管壳5与所述镜片结构1形成的密闭空间可能会存在一些空气，为了保证所述管壳5内部可以形成稳定的真空环境，可以利用所述吸气剂吸收所述管壳5内部少量的气体以使得所述管壳5内形成稳定的真空环境，所述管壳5内形成稳定的真空环境可以有助于维持所述芯片2的正常工作为了使得所述管壳5与所述镜片结构1形成的密闭空间形成稳定的真空环境。
85.所述半导体晶粒6与所述冷端陶瓷板及所述热端陶瓷板7可以组成热电制冷器，所述热电制冷器可以用于及时为所述芯片2降温，其中，所述热电制冷器可以置于所述管壳5的外部。
86.具体地，由上述介绍可知，芯片在工作时可以产生大量的热量，为了及时给所述芯片2进行降温。可以考虑为所述芯片2设置可以实现降温的热电制冷器。考虑到在芯片封装模块的管壳内部内置一个制冷器可能会影响所述管壳内稳定的真空环境，且在芯片封装模块的管壳内部内置一个制冷器的加工工艺要求较高，目前生产水平很难达到。因此，可以考虑利用所述半导体晶粒6与所述冷端陶瓷板及所述热端陶瓷板7组成一个热电制冷器，所述热电制冷器可以用于及时为所述芯片2降温。
87.其中，
88.由半导体的性质决定，半导体晶粒可以实现直流通电，可以在粒子的一端制热，也可以在粒子的另一端制冷，即可以产生玻尔贴效应。
89.玻尔贴效应是指两个不同导体接通后，通上直流电之后，可以在接头处产生吸热或放热现象，这种热量即为玻尔贴热，玻尔贴热量的大小与电流成正比，这种效应是可逆的。
90.半导体制冷原理是通过半导体材料的温差效应，使直流电通过由两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶对的两端将吸收或放出热量。
91.为了更好地利用所述半导体晶粒6吸收所述芯片产生的热量或将所述半导体晶粒吸收的热量导出，可以利用所述冷端陶瓷基板和所述热端陶瓷基板7来传导热能。
92.其中，陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(al2o3)或氮化铝(aln)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像pcb板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。
93.陶瓷基板的机械应力强，形状稳定；具有高强度、高导热率、高绝缘性等特性，拥有较好的热循环性能，据统计，陶瓷基板的热循环次数可达5万次，可靠性高，并且陶瓷基板的结合力强，防腐蚀。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。
94.其中，所述热电制冷器中的冷端陶瓷基板以及热端陶瓷基板是相对的，温度相对高的一端为热端陶瓷基板，温度相对低的一端为冷端陶瓷基板。
95.由所述半导体晶粒6与所述冷端陶瓷板及所述热端陶瓷板7组成的热电制冷器正是利用半导体制冷原理来为所述芯片降温。
96.其中，考虑到所述热电制冷器的加工工艺要求高、维修困难，可以考虑将所述热电制冷器置于所述管壳5外部。以便可以在所述热电制冷器发生故障时，可以将所述热电制冷器单独拆除进行维修。有利于提高芯片封装模块的使用寿命。
97.例如，若所述热电制冷器发生短路或者产生气体时，可以单独将所述热电制冷器拆卸继续返修。若芯片封装模块的制冷功能失效时，也可以将所述热电制冷器拆卸进行重新清理并加工，由此可以大大降低了所述芯片封装模块的加工工艺难度和成本，同时也降低了芯片封装模块的维修成本和难度。
98.由上述介绍可知，所述管壳5的底部为陶瓷基板，若所述管壳5的陶瓷基板与所述热电制冷器的陶瓷基板为分开的两部分，不仅加工难度大且成本高，因此，可以考虑将所述管壳5与所述冷端陶瓷基板共用同一个陶瓷基板，其中，所述管壳5的底部的陶瓷基板可以为所述冷端陶瓷基板。这样可以实现热电制冷器与管壳一体化，可以简化芯片封装模块的加工工艺难度和成本。
99.由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例可以通过设计一种兼容管壳陶瓷基板和制冷器冷端陶瓷板的陶瓷板，可以实现热电制冷器与管壳一体化且可以将热电制冷器外置在管壳之外，既可以改善芯片降温问题又可以降低制冷器对管壳环境的影响。
100.在实际应用过程中，所述芯片2主要被密封于所述管壳5与所述镜片结构1形成的密闭空间。所述芯片工作产生的大量热量容易堆积在所述管壳5内部。由上述介绍可知，可以通过设置温度感应器的方法来实时监控所述芯片2的温度情况。
101.具体地，为了可以准确获知所述芯片2的温度情况，可以考虑将所述温度感应器4置于所述管壳5的内部，由所述温度感应器4实时监测所述管壳5内的温度情况，以便可以实时监控所述芯片2的温度情况，所述温度感应器4还可以将所述芯片2的温度情况及时反馈给与芯片封装模块连接的处理器，以便与芯片封装模块连接的处理器可以根据芯片的温度情况实时采取措施调整芯片内部的温度，以确保可以稳定发挥芯片的性能，有效提高芯片的使用寿命。
102.由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例可以在芯片封装模块的管壳内部设置一个温度感应器，由所述温度感应器实时监测管壳内的温度情况，以便可以实时监控芯片的温度情况，所述温度感应器4可以将所述芯片2的温度情况及时反馈给与芯片封装模块连接的处理器，以便与芯片封装模块连接的处理器可以根据芯片的温度情况实时采取措施调整芯片内部的温度，以确保可以稳定发挥芯片的性能，有效提高芯片的使用寿命。
103.由上述介绍可知，所述半导体晶粒6在所述热电制冷器的冷端陶瓷基板一侧制冷，在所述热电制冷器的热端陶瓷基板7一侧制热。
104.具体地，由上述介绍可知，芯片在工作时可以产生大量的热量，为了及时给所述芯片进行降温。可以考虑为所述芯片2设置可以实现降温的热电制冷器。本技术实施例可以考虑利用所述半导体晶粒6与所述冷端陶瓷板及所述热端陶瓷板7组成一个热电制冷器，用来及时为所述芯片2降温。
105.所述热电制冷器之所以可以为所述芯片2降温，其降温的工作原理主要由半导体的性质决定，半导体晶粒可以实现直流通电，可以在粒子的一端制热，也可以在粒子的另一端制冷，即利用半导体晶粒可以产生玻尔贴效应。
106.由上述介绍可知，玻尔贴效应是指两个不同导体接通后，通上直流电之后，可以在接头处产生吸热或放热现象，这种热量即为玻尔贴热，玻尔贴热量的大小与电流成正比，这种效应是可逆的。
107.半导体制冷原理是通过半导体材料的温差效应，使直流电通过由两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶对的两端将吸收或放出热量。
108.由所述半导体晶粒6与所述冷端陶瓷板及所述热端陶瓷板7组成的热电制冷器正是利用半导体制冷原理来为所述芯片2降温。所述热电制冷器在降温过程中，主要是依靠所述半导体晶粒6在所述热电制冷器的冷端陶瓷基板一侧制冷，在所述热电制冷器的热端陶瓷基板7一侧制热，主要通过半导体晶体的温差效应，有效将所述芯片2产生的热能及时导出，达到降温的效果。
109.其中，
110.由上述介绍可知，所述管壳5底部的陶瓷基板与所述冷端陶瓷基板为同一个陶瓷基板，由此，可以考虑将所述半导体晶粒6的一端焊接在所述管壳5底部的陶瓷基板上，另一端焊接在所述热端陶瓷基板7。以便更好地将所述芯片2产生的热量及时导出。
111.由上述介绍可知，所述芯片2可以置于所述管壳5底部的冷端陶瓷基板上。
112.具体地，由上述介绍可知，所述芯片2置于所述管壳5与所述镜片结构1形成的密闭空间中，而为了有效将所述芯片2产生的大量热量导出，本技术实施例利用所述半导体晶粒6、所述冷端陶瓷基板和所述热端陶瓷基板7设置了一个可以为所述芯片2进行降温的热电制冷器。
113.由上述介绍可以知道，所述热电制冷器的半导体晶粒可以在所述冷端陶瓷基板一侧制冷，为了提高所述热电制冷器的降温效果，可以考虑将所述芯片置于所述热电制冷器的冷端陶瓷基板上，由于半导体晶粒的温差效应，将所述芯片置于所述热电制冷器的冷端陶瓷基板上可以更好地利用温差快速将所述芯片2产生的热量导出。
114.由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例可以将所述芯片2置于所述管壳5底部的冷端陶瓷基板上，可以更好地利用温差快速将所述芯片2产生的热量导出更好地实现为所述芯片2降温的目的。
115.在实际应用过程中，为了实现有效控制芯片封装模块的所需要的工作温度，往往需要将芯片封装模块外接在处理器上进行控制。由此，本技术实施例中的所述温度感应器4还用于将所述管壳5内的温度反馈给与所述芯片2封装模块外电路板上的处理器。以便与所述芯片封装模块外接的电路板上的控制器可以基于所述温度感应器4反馈的温度数据，实时调整芯片封装模块的热电制冷器的功率，以实现对所述芯片2进行控温。
116.由此可知，本技术实施例提供的温度感应器4可以将所述管壳5内的温度反馈给与所述芯片封装模块外电路板上的处理器。以便与所述芯片封装模块外接的电路板上的控制器可以基于所述温度感应器4反馈的温度数据，实时调整芯片封装模块的热电制冷器的功率，以实现对所述芯片2进行控温。
117.接下来，结合图2，介绍本技术实施例给出的一种可以实现灵活控制芯片温度的流
程。该芯片控温方法可以应用于上述介绍的芯片封装模块。
118.如图2所示，本技术实施例介绍的可以灵活控制芯片温度过程可以包括如下几个步骤：
119.步骤s101，接收所述温度感应器反馈的目标温度数据。
120.具体地，由上述介绍可知，所述芯片封装模块内设一个温度感应器，所述温度感应器可以实时监控所述芯片的温度情况，由此，本技术实施例可以接收所述温度感应器反馈的目标温度数据，其中，所述目标温度数据反映所述芯片的温度情况，以便可以根据所述目标温度数据分析所述芯片的温度情况。
121.步骤s102，基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的功率，以控制所述热电制冷器的控温效果。
122.具体地，由上述介绍可知，本技术实施例的芯片封装模块中包括一个热电制冷器，所述热电制冷器可以用于调整所述芯片封装模块的温度。因此，在接收到所述目标温度数据之后，可以实时调整所述热电制冷器的功率，以控制所述热电制冷器的控温效果。
123.由上述介绍的技术方案可知，本技术实施例可以通过设计一种应用在具备温度感应器的芯片封装模块的芯片温度控制方法，以便可以基于温度感应器反馈的数据及时调整所述芯片封装模块中的热电制冷器的功率，以此来控制所述芯片正常工作所需要的温度环境。既可以改善芯片降温问题又可以降低制冷器对芯片封装模块的管壳环境的影响。不仅可以降低所述芯片封装模块的加工工艺难度和成本，同时还可以降低芯片封装模块的维修成本和难度。
124.由上述介绍可知，本技术实施例可以基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的功率，以控制所述热电制冷器的控温效果，接下来介绍该过程，该过程可以包括如下几个几种实现方式：
125.第一种，
126.基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的电流方向或电流大小，以控制所述热电制冷器的控温效果。
127.第二种，
128.基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的电压，以控制所述热电制冷器的控温效果。
129.第三种，
130.基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的电流方向或电流大小，
131.和/或，
132.实时调整所述热电制冷器的电压，以此来控制所述热电制冷器的控温效果。
133.例如，可以通过实时调整所述热电制冷器的电流大小或电压大小，改变所述热电制冷器的功率，以此来调整所述热电制冷器的半导体晶粒的电流，由此可以调整所述热电制冷器中的半导体晶粒在所述冷端陶瓷基板一侧的制冷效果，可以调整所述热电制冷器中的半导体晶粒在所述热端陶瓷基板一侧的制热效果。
134.还可以通过调整所述热电制冷器的电流方向，以便可以使得所述热电制冷器的半导体晶粒在原来可以制热的一侧可以制冷，可以使得所述热电制冷器的半导体晶粒在原来可以制冷的一侧可以制热。
135.下面对本技术实施例提供的芯片控温装置进行描述，本技术实施例的芯片控温装置可以应用于前述介绍的芯片封装模块，下文描述的芯片控温装置与上文描述的芯片控温方法可相互对应参照。
136.参见图3，图3为本技术实施例公开的一种芯片控温装置结构示意图。
137.如图3所示，该芯片控温装置可以包括：
138.数据接收单元101，用于接收所述温度感应器反馈的目标温度数据，所述目标温度数据反映所述芯片的温度情况；
139.功率控制单元102，用于基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的功率，以控制所述热电制冷器的控温效果。
140.本技术实施例的装置可以利用数据接收单元101，用于接收所述芯片封装模块中的温度感应器所反馈的目标温度数据，所述目标温度数据可以反映所述芯片的温度情况；在接收到所述温度感应器发送的所述目标温度数据之后，可以利用功率控制单元102，基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的功率，以控制所述热电制冷器的控温效果。
141.进一步可选的，上述功率控制单元102，可以包括：
142.第一功率控制子单元，用于基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的电流方向或电流大小，以控制所述热电制冷器的控温效果；
143.和/或，
144.第二功率控制子单元，用于基于所述目标温度数据，实时调整所述热电制冷器的电压，以控制所述热电制冷器的控温效果。
145.其中，上述芯片控温装置所包含的各个单元的具体处理流程，可以参照前文芯片控温方法部分相关介绍，此处不再赘述。
146.本技术实施例提供的芯片控温方法可以应用于芯片控温设备，如终端：手机、电脑等。可选的，图3示出了芯片控温设备的硬件结构框图，参照图3，芯片控温设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4。
147.在本技术实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。
148.处理器1可能是一个中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路等；
149.存储器3可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)等，例如至少一个磁盘存储器；
150.其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：实现前述终端芯片控温方案中的各个处理流程。
151.本技术实施例还提供一种可读存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：实现前述终端在芯片控温方案中的各个处理流程。
152.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意
在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
153.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
154.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。各个实施例之间可以相互组合。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。