CN113620234A - 芯片封装结构、控制方法以及光计算设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种芯片封装结构、控制方法以及光计算设备。其中，芯片封装结构，包括：封装基板、光子芯片、用于为光子芯片提供光信号的发光器以及用于为发光器散热的制冷器；制冷器包括相对设置的热面基板和冷面基板；制冷器的热面基板与光子芯片分别设置于所述封装基板；发光器设置于制冷器的冷面基板；芯片封装结构，还包括：检测单元；控制器，控制器分别与检测单元、制冷器通信连接，用于根据检测单元的检测信号确定封装基板的弯曲方向，并根据弯曲方向控制制冷器的电流。本申请实施例能够缓解一部分因封装基板的弯曲形变对光路偏移的影响，从而可降低对光耦合效率的影响程度。

Description

芯片封装结构、控制方法以及光计算设备

技术领域

本申请涉及光子芯片技术领域，尤其涉及一种芯片封装结构、控制方法以及光计算设备。

背景技术

与传统的电子芯片相比，光子芯片是通过操作光信号实现数据传输和处理的，并且光子芯片(或光学芯片)具有高速度、低延迟、低功耗等方面的优势。

目前，光子芯片封装集成化是光子芯片发展方向，也即将光源(例如小型激光器)与光子芯片封装在一起，以由光源为光子芯片提供光信号。将外部光源发出的光耦合到光子芯片的耦合效率以及外部光源的功率是限制光进入光子芯片内部多少的关键因素。

然而，当光源与光子芯片封装在一起后，一旦封装结构发生形变，例如：热形变，就有可能会导致光路偏移，最终导致光耦合效率急剧下降。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请，以便解决上述问题或至少部分解决上述问题的芯片封装结构、控制方法以及光计算设备。

于是，在本申请的第一方面，提供了一种芯片封装结构。所述芯片封装结构，包括：封装基板、光子芯片、用于为所述光子芯片提供光信号的发光器以及用于为所述发光器散热的制冷器；所述制冷器包括相对设置的热面基板和冷面基板；所述制冷器的热面基板与所述光子芯片分别设置于所述封装基板之上；所述发光器设置于所述制冷器的冷面基板之上；

所述芯片封装结构，还包括：

检测单元；

控制器，所述控制器分别与所述检测单元、所述制冷器通信连接，用于根据所述检测单元的检测信号确定所述封装基板的弯曲方向，并根据所述弯曲方向控制所述制冷器的电流。

本申请的第二方面，提供了一种芯片封装结构的控制方法。所述芯片封装结构，包括：封装基板、光子芯片、用于为所述光子芯片提供光信号的发光器以及用于为所述发光器散热的制冷器；所述制冷器包括相对设置的热面基板和冷面基板；所述制冷器的热面基板与所述光子芯片分别设置于所述封装基板之上；所述发光器设置于所述制冷器的冷面基板之上；

所述方法，包括：

获取检测单元的检测信号；

根据所述检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向；

根据所述弯曲方向控制所述制冷器的电流。

本申请的第三方面，提供了一种光计算设备。该设备包括上述第一方面提供的芯片封装结构。

本申请实施例提供的技术方案中，控制制冷器的电流也即是控制制冷器的热面基板与冷面基板之间的温差。通过控制热面基板与冷面基板之间的温差，可控制热面基板与冷面基板各自的形变量，以缓解一部分因封装基板的弯曲形变对光路偏移的影响，从而可降低对光耦合效率的影响程度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的芯片封装结构的示意图；

图2a为芯片封装结构发生凹字形弯曲形变的示意图；

图2b为图2a中I处的放大图；

图3a为芯片封装结构发生凸字形弯曲形变的示意图；

图3b为图3a中J处的放大图；

图4为本申请另一实施例提供的芯片封装结构的示意图；

图5为图1中H处的放大图；

图6为本申请一实施例提供的芯片封装结构的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

如图1所示，将光源组件1与光子芯片2封装在同一封装基板3上，以由光源组件1向光子芯片2提供光信号。由于光源组件1、光子芯片2与封装基板3所采用材料的热膨胀系数通常是不同的，这就导致在温度变化时会产生热结构耦合效应，从而导致封装基板3产生如图2a和图3a所示的弯曲形变。可选地，封装基板3采用有机基板。当温度高时，有机基板的下表面膨胀地多些，上表面由于光源组件1和光子芯片2的约束膨胀地少些，整体会出现凹字形的弯曲形变，如图2a所示；当温度低时，有机基板的下表面收缩地多些，上表面由于光源组件1和光子芯片2的约束收缩地少些，整体会出现凸字形的弯曲形变，如图3a所示。

光耦合需要模场匹配，几个微米的光线偏移就会导致光耦合效率降低。光子芯片中的温度变化是无法避免的，然而光子芯片的温度变化会导致上述热构耦合效应，从而产生至少几十甚至上百微米的形变。这些形变又会导致光线偏移(如图2b和图3b所示，光源组件1发出的光线200与正常光路100相比，发生了偏移)，从而导致光耦合效率急剧下降。

图4示出了本申请一实施例提供的芯片封装结构示意图。如图4所示，所述芯片封装结构，包括：封装基板3、光子芯片2以及用于为所述光子芯片2提供光信号的光源组件1；所述光源组件1和所述光子芯片2分别设置于所述封装基板3之上；所述光源组件1与所述光子芯片2之间设置有用于抵抗所述封装基板3弯曲形变的抵抗部1211。

实际应用时，上述光源组件1包括发光器11。发光器11的出光端面可与所述光子芯片2的入光端面相对且间隔设置，这样，发光器11发出的光线能够直接抵达光子芯片2的入光端面，从而为光子芯片2提供光信号。示例性的，发光器11可以是半导体发光器，例如：半导体激光发光器。

光源组件1的下表面封装在封装基板3的封装面(也即上表面)上；光子芯片2的下表面封装在封装基板3的封装面上，也即光源组件1和光子芯片2安装在封装基板3的同一侧。

本申请实施例提供的技术方案中，光子芯片以及光源组件分别设置于封装基板上，并在光源组件和光子芯片之间设置用于抵抗封装基板形变的抵抗部。通过上述抵抗部，可降低封装基板的弯曲形变，从而可减少从光源组件到光子芯片的光路的偏移量，以保证光耦合效率。

在一实例中，光源组件1和光子芯片2相互抵接，两者的抵接面形成上述抵抗部1211。光源组件1和光子芯片2形成刚度较强的整体，能够抵抗封装基板在热应力作用下的弯曲形变。在本实施例中，无需添加任何额外的部件。

在另一实例中，上述抵抗部可以是额外添加的部件。其中，抵抗部的材料、形状可根据实际需要来设定，本申请实施例对此不做任何具体限定，只需要能够对封装基板弯曲形变起到抵抗的作用即可。

在一实例中，抵抗部1211的刚度可大于封装基板3的刚度。

实际应用时，抵抗部1211可独立地设置于封装基板上，不与光源组件1和光子芯片2进行连接。

为了进一步增强抵抗封装基板在热应力作用下的弯曲形变的抵抗力，以进一步降低弯曲形变程度，如图4所示，所述光源组件1与所述光子芯片2可通过所述抵抗部1211连接。这样，光源组件1、光子芯片2以及抵抗部1211三者形成刚度较强的整体，能够进一步增强抵抗封装基板在热应力作用下的弯曲形变的抵抗力。示例性的，抵抗部1211可贴合封装基板3设置。

通常，光源在工作时，会产生大量的热量，若不及时为光源散热的话，会影响光源的运行和使用寿命的。因此，如图4所示，所述光源组件1可包括：发光器11以及用于为所述发光器11散热的制冷器12；所述发光器11设置于所述制冷器12之上；所述制冷器12设置于所述封装基板3之上。

在本实施例中，通过制冷器12将发光器11的热量传输到封装基板3上，从而确保发光器11的温度处于合适范围。

在一具体实例中，上述制冷器12可以为半导体制冷器(Thermoelectric cooler，TEC)，采用半导体制冷器有助于提高芯片集成化。

如图4所示，所述制冷器12包括相对设置的热面基板121和冷面基板122；所述热面基板121设置于所述封装基板3之上；所述发光器11设置于所述冷面基板122之上。具体的，所述制冷器12还包括设置在热面基板121和冷面基板122之间的多个半导体热电偶，该半导体热电偶的材料可包括锑化铋。

如图4所示，发光器11可包括发光器基板112以及设置在发光器基板112上的发光器本体111，发光器基板112可设置在制冷器12上，具体可设置在制冷器12的冷面基板122上。

此外，所述热面基板121与所述光子芯片2的芯片基板21可通过所述抵抗部1211连接。

上述制冷器12在工作时，将冷面基板122侧的温度导向热面基板121侧，这样，制冷器12的热面基板121侧就会集聚大量的热量。为了解决制冷器12本身的散热问题，在本实施例中，将制冷器12的热面基板121通过抵抗部1211与光子芯片2的芯片基板21进行连接，这样可以将制冷器12的热面基板121上集聚的热量导向光子芯片2的芯片基板21，以由芯片基板21进行散热，提升了制冷器12的散热效果。通常，芯片基板21采用的是半导体材料，例如：硅，导热性能好。

在一种可实现的方案中，上述抵抗部1211可以为独立的部件，上述抵抗部1211分别与热面基板121、光子芯片2的芯片基板21连接。在一实例中，上述抵抗部1211与热面基板121通过两者之间缝隙中填充的粘胶连接；上述抵抗部1211与芯片基板21通过两者之间缝隙中填充的粘胶连接。为了提高热面基板121的散热效果，上述粘胶可以为导热胶。为了增强光源组件1、光子芯片2以及抵抗部1211三者组成整体的刚度，以提高抵抗封装基板3弯曲形变的抵抗力，在另一实例中，抵抗部1211可分别与热面基板121、光子芯片2的芯片基板21抵接。在本实施例中，抵抗部1211分别与热面基板121、光子芯片2的芯片基板21接触位置处设置胶水进行连接，示例性的，该胶水可为导热胶。

在另一种可实现的方案中，如图4所示，上述抵抗部1211可以为热面基板121向光子芯片2所在方向延伸得到的延伸部；或者，上述抵抗部1211可以为光子芯片2的芯片基板21向光源组件1所在方向延伸得到的延伸部。这样可进一步提升热面基板121、芯片基板21与抵抗部1211三者组成整体的刚度。

实际应用时，对制冷器12的热面基板121进行延伸的方案比对光子芯片2的芯片基板21进行延伸的方案更容易，且成本更低。

当上述抵抗部1211为热面基板121向光子芯片2所在方向延伸得到的延伸部时，所述抵抗部1211与所述光子芯片2的芯片基板21可抵接或所述抵抗部1211与所述光子芯片2的芯片基板21通过两者之间缝隙中填充的粘胶连接。若是抵接，所述抵抗部1211与所述光子芯片2的芯片基板21的接触位置处设置有胶水，例如导热胶。示例性的，所述热面基板121及其延伸部的材料包括氮化铝陶瓷、金刚石或碳化硅。

当上述抵抗部1211为光子芯片2的芯片基板21向光源组件1所在方向延伸得到的延伸部时，所述抵抗部1211与热面基板121可抵接或所述抵抗部1211与热面基板121通过两者之间缝隙中填充的粘胶连接。若是抵接，所述抵抗部1211与热面基板121的接触位置处可设置有胶水，例如导热胶。示例性的，芯片基板21及其延伸部的材料包括硅。

需要补充的是，通过两者之间缝隙中填充的粘胶进行连接的方案，能够在封装基板3发生弯曲形变(具体为上述凹字形的弯曲形变)时，提供缓冲作用，降低相互连接的两者在接触位置处被相互顶开的概率。抵接的方案，能够提高相互连接的两者所形成整体的刚度，从而提高这个整体抵抗弯曲形变的抵抗力。

如图4所示，所述光子芯片2包括芯片基板21和将所述光源组件1发出的光线引导至所述光子芯片2的光耦合位置400处的反射镜22；所述反射镜22设置于所述芯片基板21之上。上述发射镜22具体可以为分布式布拉格光栅反射镜或金属反射镜。该反射镜的反射镜面也即上述光子芯片2的入光端面。

为了提高布线密度、降低成本，上述封装基板21可采用有机基板。由于有机基板材料的CTE(coeff i c i ent of therma l expans i on，热膨胀系数)远大于光子芯片和光源组件的材料的CTE，在温度变化时，有机基板会产生弯曲形变。但是，由于本申请实施例提供的芯片封装结构中在光子芯片2和光源组件1之间设置了用于抵抗有机基板弯曲形变的抵抗部1211，可以降低有机基板的弯曲形变幅度，从而降低光路偏移量，进而保证光耦合效率。

此外，上述结构还可包括：检测单元(未图示)和控制器(未图示)；所述控制器分别与所述检测单元、所述制冷器12通信连接，用于根据所述检测单元的检测信号确定所述封装基板3的弯曲方向，并根据所述弯曲方向控制所述制冷器12的电流。

本申请实施例中，控制制冷器的电流也即是控制制冷器的热面基板与冷面基板之间的温差。通过控制热面基板与冷面基板之间的温差，可控制热面基板与冷面基板各自的形变量，以缓解一部分因封装基板3的弯曲形变对光路偏移的影响，从而可降低对光耦合效率的影响程度。在本实施例中可主动控制光线方向。虽然可以控制的量比较小，但对光耦合来说可以有非常好的效果。

需要说明的是，由于上述制冷器12是用于对发光器11进行散热的，因此，无论如何调整制冷器12的电流，都需保证冷面基板122的温度低于热面基板121的温度，这样，才能达到散热目的。通常，制冷电流为正，制热电流为负。因此，调整制冷器12的电流具体为调整制冷器12的电流大小，不改变电流方向。在制冷器工作过程中，由于冷面基板122的温度低于热面基板121的温度，因此，制冷器12始终背向封装基板弯曲，也即凹字形的弯曲形变。

实际应用时，所述控制器，具体用于：

当所述弯曲方向为朝向所述制冷器12与所述光子芯片2所在侧弯曲的方向(如图2a所示)时，减小所述制冷器12的电流，可使得冷面基板121与热面基板122之间的温差变小一些，可简单理解为：热面基板122的温度保持不变，冷面基板121的温度增高一些，这样，冷面基板121的体积相对于热面基板的体积就会有增大的趋势，从而降低制冷器12凹字形的弯曲形变幅度，有助于缓解因封装基板3朝向制冷器12与光子芯片2所在侧弯曲对光路偏移的影响。

当所述弯曲方向为背向所述制冷器12与所述光子芯片2所在侧弯曲的方向(如图3a所示)时，增大所述制冷器12的电流，可使得冷面基板122与热面基板121之间的温差变大一些，可简单理解为：热面基板121的温度保持不变，冷面基板122的温度降低一些，这样，冷面基板122的体积相对于热面基板121的体积就会有减小的趋势，从而增大制冷器12凹字形的弯曲形变幅度，有助于缓解因封装基板3背向制冷器12与光子芯片2所在侧弯曲对光路偏移的影响。

在一种可实现的方案中，所述检测单元包括应变传感器；所述应变传感器设置于所述封装基板之上；所述控制器，与所述应变传感器通信连接，用于根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板3的弯曲方向。所述检测信号中包括应变。实际应用时，上述应变传感器可设置在封装基板3的封装面或背面。该应变具有正负号之分，正表明为膨胀状态；负表明为收缩状态。具体地，根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板3所处的状态；若所述封装基板3处于膨胀状态，则确定所述封装基板3的弯曲方向为朝向所述制冷器12与所述光子芯片2所在侧弯曲的方向；若所述封装基板3处于收缩状态，则确定所述封装基板3的弯曲方向为背向所述制冷器12与所述光子芯片2所在侧弯曲的方向。

当封装基板3处于膨胀状态时，由于热结构耦合效应，其封装侧的膨胀程度必然小于其背面侧的膨胀程度，也就是说，所述封装基板3的弯曲方向必然为朝向所述制冷器12与所述光子芯片2所在侧弯曲的方向。

当封装基板3处于收缩状态时，由于热结构耦合效应，其封装侧的收缩程度必然小于其背面侧的收缩程度，也就是说，所述封装基板3的弯曲方向必然为背向所述制冷器12与所述光子芯片2所在侧弯曲的方向。

在另一种可实现的方案中，所述检测单元包括温度传感器；所述温度传感器设置于所述封装基板3之上，用于检测所述封装基板3的温度。所述控制器，与所述温度传感器通信连接，用于根据所述温度传感器的检测信号，确定所述封装基板3的弯曲方向。在一实例中，所述控制器，具体用于：

当所述封装基板3的温度小于或等于第一阈值时，确定所述弯曲方向为背向所述制冷器12与所述光子芯片2所在侧弯曲的方向。

当所述封装基板3的温度大于或等于第二阈值时，确定所述弯曲方向为朝向所述制冷器12与所述光子芯片2所在侧弯曲的方向。

封装基板3的温度小于或等于第一阈值时，说明封装基板3处于收缩状态；封装基板3的温度大于或等于第二阈值时，说明封装基板3处于膨胀状态。实际应用时，上述第二阈值可大于上述第一阈值。第一阈值和第二阈值的具体数值可通过前期实验来确定，确定后即可作为后续自动控制的阈值参数。

下面将结合图4进行举例介绍：

如图4所示，封装基板3为有机基板；光源组件1和光子芯片2设置在封装基板3上。光源组件1包括发光器11以及用于为所述发光器11散热的制冷器12；所述制冷器12包括相对设置的热面基板121和冷面基板122；所述热面基板121设置于所述封装基板3之上；所述发光器11设置于所述冷面基板122之上；所述热面基板121还包括其向光子芯片2所在方向延伸得到的延伸部1211。该延伸部1211与光子芯片2的芯片基板21抵接。在延伸部1211与光子芯片2的芯片基板21的接触位置300处设置有导热胶。上述结构还包括：检测单元(未图示)和控制器(未图示)；所述控制器分别与所述检测单元、所述制冷器12通信连接，用于根据所述检测单元的检测信号确定所述封装基板3的弯曲方向，并根据所述弯曲方向控制所述制冷器12的电流。

通常，芯片基板21的材料为硅；半导体制冷器12的热面基板121和冷面基板122的材料为氮化铝陶瓷。硅的CTE是2.6ppm/℃，氮化铝CTE是4.7ppm/℃，而有机基板经常CTE大于10ppm/℃。这样，温度高的时候有机基板变形大，整体会出现凹字形，如图2a所示；温度低的时候出现凸字形，如图3a所示。而采用如图4所示的结构，具有如下几个优点：第一，由于设置有延伸部1211，且延伸部1211使用的材料(硅、氮化铝等)刚度强，可以减小热变形。第二，热面基板121的延伸部1211通过导热良好胶水与光子芯片2的芯片基板21粘接，可以解决TEC导热问题。第三、因为TEC可改变热面基板121和冷面基板122之间的温差，温差改变，其热变形也会改变，就会改变TEC的凹字形弯曲形变的幅度，从而可以主动控制光线方向。虽然可以控制的量比较小，但对光耦合来说可以有非常好的效果。

该方案在保留可高密度布线、成本低的有机基板的情况下，通过TEC下基板的延伸，有效地减小了有机基板的形变，控制了光路偏移。

本申请实施例还提供了一种光计算设备。该光计算设备可包括上述各实施例中所涉及的芯片封装结构。

本申请实施例又提供了一种芯片封装结构。如图5所示，所述芯片封装结构，包括：封装基板3、光子芯片2、用于为所述光子芯片2提供光信号的发光器11以及用于为所述发光器11散热的制冷器12；所述制冷器12包括相对设置的热面基板121和冷面基板122；所述制冷器12的热面基板121与所述光子芯片2分别设置于所述封装基板3之上；所述发光器11设置于所述制冷器12的冷面基板122之上。所述芯片封装结构，还包括：

检测单元(未图示)；

控制器(未图示)，所述控制器分别与所述检测单元、所述制冷器12通信连接，用于根据所述检测单元的检测信号确定所述封装基板3的弯曲方向，并根据所述弯曲方向控制所述制冷器12的电流。

本申请实施例中，控制制冷器的电流也即是控制制冷器的热面基板与冷面基板之间的温差。通过控制热面基板与冷面基板之间的温差，可控制热面基板与冷面基板各自的形变量，以缓解一部分因封装基板的弯曲形变对光路偏移的影响，从而可降低对光耦合效率的影响程度。

可选的，所述控制器，具体用于：

当所述弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向时，减小所述制冷器的电流；

当所述弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向时，增大所述制冷器的电流。

可选的，所述检测单元包括应变传感器；

所述应变传感器设置于所述封装基板之上；

所述控制器，与所述应变传感器通信连接，用于根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向。

可选的，所述控制器，具体用于：

根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板所处的状态；

若所述封装基板处于膨胀状态，则确定所述封装基板的弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向；

若所述封装基板处于收缩状态，则确定所述封装基板的弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

可选的，所述检测单元包括温度传感器；

所述温度传感器设置于所述封装基板之上，用于检测所述封装基板的温度；

所述控制器，与所述温度传感器通信连接，用于根据所述温度传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向。

可选的，所述控制器，具体用于：

当所述封装基板的温度小于或等于第一阈值时，确定所述弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向；

当所述封装基板的温度大于或等于第二阈值时，确定所述弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

在一种可实现的方案中，上述芯片封装结构中，所述制冷器12与光子芯片2之间设置有用于抵抗所述封装基板弯曲形变的抵抗部1211。

可选的，所述制冷器12与所述光子芯片2通过所述抵抗部连接。具体地，所述制冷器12的热面基板121与所述光子芯片2的芯片基板21通过所述抵抗部1211连接。

这里需要说明的是：本实施例提供的芯片封装结构、检测单元、控制器的具体实现方式可参见上述各实施例中相应内容，在此不再赘述。

本申请又一实施例提供了一种光计算设备。该光计算设备包括上述各实施例中所包含的芯片封装结构。

图6示出了本申请又一实施例提供的芯片封装结构的控制方法的流程示意图。如图5所示，所述芯片封装结构，包括：封装基板、光子芯片、用于为所述光子芯片提供光信号的发光器以及用于为所述发光器散热的制冷器；所述制冷器包括相对设置的热面基板和冷面基板；所述制冷器的热面基板与所述光子芯片分别设置于所述封装基板之上；所述发光器设置于所述制冷器的冷面基板之上。如图6所示，所述控制方法，包括：

601、获取检测单元的检测信号。

602、根据所述检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向。

603、根据所述弯曲方向控制所述制冷器的电流。

可选的，上述603中“根据所述弯曲方向控制所述制冷器的电流”，距可采用如下步骤来实现：

6031、当所述弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向时，减小所述制冷器的电流。

6032、当所述弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向时，增大所述制冷器的电流。

可选的，所述检测单元包括应变传感器；所述应变传感器设置于所述封装基板之上。

上述602中“根据所述检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向”，具体为：

6021a、根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向。

可选的，上述6021a中“根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向”，可采用如下步骤来实现：

S11、根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板所处的状态。

S12、若所述封装基板处于膨胀状态，则确定所述封装基板的弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

S13、若所述封装基板处于收缩状态，则确定所述封装基板的弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

可选的，所述检测单元包括温度传感器。

所述温度传感器设置于所述封装基板之上，用于检测所述封装基板的温度；

上述602中“根据所述检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向”，具体为：

6021b、根据所述温度传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向。

可选的，上述6021b中“根据所述温度传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向”，具体可采用如下步骤来实现：

S21、当所述封装基板的温度小于或等于第一阈值时，确定所述弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

S22、当所述封装基板的温度大于或等于第二阈值时，确定所述弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

这里需要说明的是：本实施例提供的控制方法各步骤以及芯片封装结构的具体实现方式可参见述各方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。

以上各个实施例中的技术方案、技术特征在与本相冲突的情况下均可以单独，或者进行组合，只要未超出本领域技术人员的认知范围，均属于本申请保护范围内的等同实施例。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构，包括：封装基板、光子芯片、用于为所述光子芯片提供光信号的发光器以及用于为所述发光器散热的制冷器；所述制冷器包括相对设置的热面基板和冷面基板；所述制冷器的热面基板与所述光子芯片分别设置于所述封装基板之上；所述发光器设置于所述制冷器的冷面基板之上；

所述芯片封装结构，还包括：

检测单元；

控制器，所述控制器分别与所述检测单元、所述制冷器通信连接，用于根据所述检测单元的检测信号确定所述封装基板的弯曲方向，并根据所述弯曲方向控制所述制冷器的电流。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述控制器，具体用于：

当所述弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向时，减小所述制冷器的电流；

当所述弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向时，增大所述制冷器的电流。

3.根据权利要求1或2所述的结构，其特征在于，所述检测单元包括应变传感器；

所述应变传感器设置于所述封装基板；

所述控制器，与所述应变传感器通信连接，用于根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向。

4.根据权利要求3所述的结构，其特征在于，所述控制器，具体用于：

根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板所处的状态；

若所述封装基板处于膨胀状态，则确定所述封装基板的弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向；

若所述封装基板处于收缩状态，则确定所述封装基板的弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

5.根据权利要求1或2所述的结构，其特征在于，所述检测单元包括温度传感器；

所述温度传感器设置于所述封装基板，用于检测所述封装基板的温度；

所述控制器，与所述温度传感器通信连接，用于根据所述温度传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向。

6.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述控制器，具体用于：

当所述封装基板的温度小于或等于第一阈值时，确定所述弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向；

当所述封装基板的温度大于或等于第二阈值时，确定所述弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

7.一种芯片封装结构的控制方法，其特征在于，所述芯片封装结构，包括：封装基板、光子芯片、用于为所述光子芯片提供光信号的发光器以及用于为所述发光器散热的制冷器；所述制冷器包括相对设置的热面基板和冷面基板；所述制冷器的热面基板与所述光子芯片分别设置于所述封装基板之上；所述发光器设置于所述制冷器的冷面基板之上；

所述方法，包括：

获取检测单元的检测信号；

根据所述检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向；

根据所述弯曲方向控制所述制冷器的电流。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述弯曲方向控制所述制冷器的电流，包括：

当所述弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向时，减小所述制冷器的电流；

当所述弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向时，增大所述制冷器的电流。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述检测单元包括应变传感器；

所述应变传感器设置于所述封装基板；

根据所述检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向，包括：

根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向，包括：

根据所述应变传感器的检测信号，确定所述封装基板所处的状态；

若所述封装基板处于膨胀状态，则确定所述封装基板的弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向；

若所述封装基板处于收缩状态，则确定所述封装基板的弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

11.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述检测单元包括温度传感器；

所述温度传感器设置于所述封装基板，用于检测所述封装基板的温度；

根据所述检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向，包括：

根据所述温度传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据所述温度传感器的检测信号，确定所述封装基板的弯曲方向，包括：

当所述封装基板的温度小于或等于第一阈值时，确定所述弯曲方向为背向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向；

当所述封装基板的温度大于或等于第二阈值时，确定所述弯曲方向为朝向所述制冷器与所述光子芯片所在侧弯曲的方向。

13.一种光计算设备，其特征在于，包括上述权利要求1至6中任一项所述的芯片封装结构。

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