Waarom gebruiken CPU's steeds vaker siliconenvet in plaats van soldeer om warmte af te voeren?

Intel gebruikt na IvyBridge steeds vaker siliconenvet om warmte af te voeren, en zelfs de dure X-serie is niet immuun. Hoewel het handig is voor liefhebbers van overklokken om het deksel te openen, hebben gewone consumenten hun twijfels. Om een ​​paar dollar te besparen, offert de high-end serie van duizenden dollars warmteafvoer op. Is dit echt geschikt? Wat zijn de redenen voor de toenemende populariteit van siliconenvet?

Allereerst zijn de thermische diffusieprestaties van siliconenvet inderdaad inferieur aan soldeer, wat buiten twijfel staat. Maar CPU-siliconenvet is geen goedkoop gewoon siliconenvet, en het is ook niet de tandpasta die veel mensen belachelijk maken. Het gebruik van siliconenvet is inderdaad om kosten te besparen. Wanneer de focus niet op het warmteafvoermateriaal zelf ligt, zijn er diepere redenen. Om de principes erachter beter te begrijpen, laat's wat basiskennis van CPU begrijpen.

Die wordt op het substraat bevestigd door een groep zwarte vulstof Underfill, en vervolgens bedekt met siliconenvet en vervolgens op het koellichaam. Terwijl Die meer en meer warmte genereert en veel mensen Die verpletteren om het koellichaam dichter bij Die te laten passen, begon Intel beschermende covers toe te voegen en Die om de desktop te vormen die we nu zien. Het basisuiterlijk van de machine-CPU:

IHS: geïntegreerde warmteverspreider. Het is wat we zien met het zilveren deksel. Sommige mensen denken dat het van aluminium is gemaakt, maar in feite is het belangrijkste materiaal koper, omdat koper een hoge thermische geleidbaarheid heeft. Het is zilver omdat het is bedekt met een laagje nikkel. Het gebruik van nikkel als oppervlak kan beter compatibel zijn met het bovenstaande siliconenvet:

Het thermische interfacemateriaal op de koperen afdekking wordt TIM1 (Thermal Interface Material) genoemd en de thermische geleidbaarheid onder de koperen afdekking werd ooit TIM2 genoemd. De koperen afdekking kan de warmte van Die naar een groter gebied brengen en de warmte via TIM1 naar een groter koellichaamsysteem (Heat Sink) brengen om de warmteafvoer te vergemakkelijken.

Wat' erger is, is dat de belletjes die achterblijven in het soldeerwerk en die onzichtbaar zijn voor het blote oog, deze vervorming enorm zullen verergeren. Met het gebruik van de CPU zullen de scheuren die in het soldeer kunnen verschijnen dit effect ook verergeren. Net zoals de treinbaan uitzettingsvoegen zal achterlaten, kan de siliconenvet TIM2-verbinding een bufferruimte achterlaten voor de matrijs en de koperen afdekking met verschillende uitzettingspercentages, waardoor dit gevaar wordt geëlimineerd. Een grotere matrijs kan de warmte beter verspreiden naar het substraat en IHS, en de vervorming per oppervlakte-eenheid is ook klein. De kleine Die zal dit fenomeen verergeren en het vatbaarder maken voor problemen.

De soldeerverbinding is erg moeilijk en het is een groot probleem hoe het siliciummateriaal op de koperen kap moet worden gesoldeerd. Het materiaal moet vele malen worden verwerkt om een ​​effectieve pasvorm te garanderen:

Toch zal soldeer een negatief effect hebben op het rendement en de productiekosten. In combinatie met de toegenomen moeilijkheid van het soldeerproces als gevolg van de toename van de warmtedichtheid, wachten chipfabrikanten niet op het vinden van alternatieven. Zo zien we dat sinds IvyBridge de Die heel klein wordt, het siliconenvet TIM2 op tafel ligt en steeds meer gebruikt wordt. Het gebruik van siliconenvet om TIM2 te maken heeft geen effect op algemene gebruikers. Alle CPU's werken zeer goed binnen de TDP, wat wordt gegarandeerd door de verpakking en het testen. Tegelijkertijd verlaagt het de kosten en risico's, dus waarom niet doen?

Voor overklokkers maakt het siliconenvet TIM2 het gemakkelijk om het deksel te openen. Je kunt verschillende TIM2-materialen zelf uitproberen, gecombineerd met een sterk warmteafvoersysteem, dat hogere frequenties kan uitdagen, wat ook een goede zaak is. Algemene gebruikers moeten er echter aan worden herinnerd dat er geen garantie is na het openen van de hoes en dat hoge temperaturen de levensduur beïnvloeden, dus ze moeten voorzichtig zijn.