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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体,具体涉及一种基于晶上处理器的装卸装置及其装卸方法。
技术介绍
1、随着深度学习、大规模数据交换等领域对芯片算力及处理能力需求的不断提升,单一处理器已经无法满足所有用于大规模数据处理的场景,传统服务器集群存在着体积大、功耗高、能效比低等缺点,于是,晶上系统以极高的互联带宽、功率密度和超高能效比的优势被提出。
2、晶上系统(software defined system on wafer,sow)正是针对摩尔定律已存在不可延续的难题而提出来的,晶上系统通过将多个同构或异构的处理器计算芯粒集成在一块大尺寸硅晶圆或类似的高速介质上,由介质内的高速总线将各个芯粒彼此互联,极大提升了互连密度、互连能效、互连带宽,降低了互连延迟,进而实现一个超大晶体管规模的晶上处理器集群。
3、晶上系统的核心计算部件是晶上处理器,该晶上处理器由大量计算芯粒(kgd,know good die,已知正常可用的芯粒)构成,该计算芯粒键合在无源或有源大尺寸硅基板上,组成一个“大芯片”,其硅基板内部的tsv高度一般为100um左右,所以硅基板需要从775um减薄到100um左右,才能保证tsv可以贯穿硅基板的两面。
4、因此,晶上处理器会产生以下问题:晶上处理器在调试、测试和使用过程中,如探测晶上处理器中硅基板的裂纹、更换晶上处理器中芯粒上的导热硅脂和替换晶上处理器中的坏芯粒等操作都需要将晶上处理器从基座中拆卸、处理和安装,由于晶上处理器的超薄硅基板的易碎特性更增加了安装、拆卸和固定的风险和难度,但目前没有一
5、因此,对于晶上系统,需要设计一种针对晶上处理器的安装、拆卸及固定的方法与装置,在尽量减少晶上处理器的硅基板受到的应力的情况下,降低晶上处理器中硅基板在安装和拆卸过程中由于受力不均导致的碎裂的风险。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种基于晶上处理器的装卸装置,利用该装卸装置能够降低晶上处理器在安装和拆卸过程中破碎的风险。
2、本专利技术具体实施例提供了一种基于晶上处理器的装卸装置,包括:
3、晶上处理器,在所述晶上处理器下表面分布多个支撑区域和流道贴合区域,所述多个支撑区域包括位于中心的计算芯粒支撑区域和位于边缘的dummy芯粒支撑区域,在所述晶上处理器下表面的支撑区域以外的其他区域涂抹导热硅脂;
4、基座,所述基座内部设有与支撑区域对应的通孔和与流道贴合区域对应的液冷流道,所述基座表面设有凹槽;
5、第一支撑装置,所述第一支撑装置位于基座底部用于支撑基座;
6、第二支撑装置,所述第二支撑装置包括多个支撑杆和支撑盘,所述支撑杆的一端固定在支撑盘上,另一端穿过基座的通孔与对应的支撑区域贴合以支撑晶上处理器;
7、升降装置,所述升降装置位于支撑盘底部,用于升降和平移第二支撑装置从而将晶上处理器对准安装在凹槽上或者从凹槽内拆卸晶上处理器。
8、进一步的,还包括拉力控制装置,所述拉力控制装置通过基座的通孔与晶上处理器下表面的dummy芯粒支撑区域吸附连接,用于当晶上处理器安装在基座上,且移除第一支撑装置、第二支撑装置和升降装置后,通过向晶上处理器下表面的dummy芯粒支撑区域施加拉力将晶上处理器固定在基座的凹槽内,同时控制晶上处理器边缘的翘曲度。
9、进一步的,所述拉力控制装置包括多个传力部件和控制部件:
10、其中,每个传力部件的一端通过基座的通孔吸附在dummy芯粒支撑区域,另一端连接控制部件;
11、所述控制部件用于控制施加在dummy芯粒支撑区域的拉力使得晶上处理器固定在凹槽内,并调整晶上处理器边缘的翘曲度。
12、进一步的,所述传力部件包括固定臂、滑轮、拉力线、拉力棒和真空吸盘:
13、其中,所述固定臂的一端与控制部件连接,所述固定臂的另一端与滑轮连接;
14、所述拉力线的一端与控制部件连接,经过固定臂和滑轮,另一端与拉力棒的一端连接,所述拉力棒的另一端和真空吸盘的一端连接,真空吸盘的另一端吸附在dummy芯粒支撑区域上,通过拉力线使得控制部件能够控制施加在dummy芯粒支撑区域上的拉力。
15、进一步的,所述晶上处理器包括芯粒层和位于芯粒层上的硅基板,其中,所述芯粒层包括位于中心区域的计算芯粒和包围计算芯粒的dummy芯粒;
16、所述计算芯粒支撑区域和流道贴合区域均位于计算芯粒的下表面,所述流道贴合区域避开计算芯粒支撑区域;
17、所述dummy芯粒支撑区域位于dummy芯粒下表面。
18、进一步的,所述计算芯粒支撑区域位于四个计算芯粒的交汇处,所述dummy芯粒支撑区域的尺寸小于dummy芯粒的尺寸。
19、进一步的,所述升降装置包括升降托盘和底座,所述升降托盘位于底座上;
20、其中,所述升降托盘上放置第二支撑装置,所述升降托盘能够垂直或水平移动;
21、所述底座与第二支撑装置位于同一水平面。
22、本专利技术具体实施例还提供了一种利用所述的基于晶上处理器的装卸装置安装晶上处理器的方法,包括:
23、将升降装置和第一支撑装置放置在同一水平平面上,将基座放置在第一支撑装置上,将第二支撑装置放置在升降装置上;
24、将第二支撑装置的支撑杆穿过基座的通孔,并与晶上处理器下表面的支撑区域相贴合,使得晶上处理器固定在第二支撑装置上;
25、通过升降装置将固定在第二支撑装置上的晶上处理器下降至基座凹槽内,在晶上处理器下降过程中,通过光学对准镜头将晶上处理器下表面的支撑区域与对应的通孔进行对准,使得晶上处理器能够对准安装在基座的凹槽内。
26、本专利技术具体实施例还提供了一种利用所述的基于晶上处理器的装卸装置固定晶上处理器的方法,包括:
27、当晶上处理器安装在基座后,移除第一支撑装置、第二支撑装置和升降装置;
28、将真空吸盘和拉力棒固定在一起,将带有真空吸盘的拉力棒穿过基座的通孔与对应的dummy芯粒支撑区域贴合,通过向拉力棒内的管道抽真空使得真空吸盘能够吸附固定在dummy芯粒支撑区域上;
29、通过拉力线将带有固定臂的控制部件与拉力棒连接,通过滑轮将固定臂与拉力棒呈固定角度,通过控制部件向dummy芯粒支撑区域施加拉力,使得晶上处理器固定在基座凹槽内,同时控制晶上处理器边缘的翘曲度。
30、本专利技术具体实施例还提供了一种利用所述的基于晶上处理器的装卸装置拆卸晶上处理器的方法,包括:
31、利用控制部件释放施加在dummy芯粒支撑区域上的拉力,然后将带有固定臂的控制部件,拉力线,滑轮拆除,通过向拉力棒内的管道向真空吸盘充入空气,然后拆除带有真空吸盘的拉力棒;
32、将第一支撑装置设置于基座下方用于支撑基座,将第二支撑装置放在升降装置上,第一支撑装置和升降装置放本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,还包括拉力控制装置,所述拉力控制装置通过基座的通孔与晶上处理器下表面的Dummy芯粒支撑区域吸附连接,用于当晶上处理器安装在基座上,且移除第一支撑装置、第二支撑装置和升降装置后,通过向晶上处理器下表面的Dummy芯粒支撑区域施加拉力将晶上处理器固定在基座的凹槽内,同时控制晶上处理器边缘的翘曲度。
3.根据权利要求2所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,所述拉力控制装置包括多个传力部件和控制部件:
4.根据权利要求3所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,所述传力部件包括固定臂、滑轮、拉力线、拉力棒和真空吸盘:
5.根据权利要求1所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,所述晶上处理器包括芯粒层和位于芯粒层上的硅基板,其中,所述芯粒层包括位于中心区域的计算芯粒和包围计算芯粒的Dummy芯粒;
6.根据权利要求5所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,所述计算芯粒支撑区域位于四个计算芯粒的交汇处
7.根据权利要求1所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,所述升降装置包括升降托盘和底座,所述升降托盘位于底座上;
8.一种利用根据权利要求1-7任一项所述的基于晶上处理器的装卸装置装卸晶上处理器的方法,其特征在于,包括:
9.根据权利要求8所述的基于晶上处理器的装卸装置装卸晶上处理器的方法,其特征在于,包括:
10.根据权利要求9所述的基于晶上处理器的装卸装置装卸晶上处理器的方法,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,还包括拉力控制装置,所述拉力控制装置通过基座的通孔与晶上处理器下表面的dummy芯粒支撑区域吸附连接,用于当晶上处理器安装在基座上,且移除第一支撑装置、第二支撑装置和升降装置后,通过向晶上处理器下表面的dummy芯粒支撑区域施加拉力将晶上处理器固定在基座的凹槽内,同时控制晶上处理器边缘的翘曲度。
3.根据权利要求2所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,所述拉力控制装置包括多个传力部件和控制部件:
4.根据权利要求3所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,所述传力部件包括固定臂、滑轮、拉力线、拉力棒和真空吸盘:
5.根据权利要求1所述的基于晶上处理器的装卸装置,其特征在于,所述...
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