Miks kasutavad protsessorid kuumuse hajutamiseks üha enam jootmise asemel silikoonmääret?
Intel kasutab pärast IvyBridge'i soojuse hajutamiseks üha enam silikoonmääret ja isegi kallis X-seeria pole immuunne. Kui kiirendamise entusiastidel on mugav kaant avada, siis tavatarbijal on kahtlusi. Mõne dollari säästmiseks ohverdab tuhandetest dollaritest kõrgetasemeline seeria soojuse hajumist. Kas see on tõesti asjakohane? Mis on silikoonmäärde kasvava populaarsuse põhjused?
Esiteks on silikoonmäärde termilise difusiooni omadused tõepoolest halvemad kui jootel, mis on väljaspool kahtlust. Kuid CPU silikoonmääre ei ole odav tavaline silikoonmääre, samuti pole see hambapasta, mida paljud naeruvääristavad. Silikoonmäärde kasutamine aitab tõepoolest kulusid kokku hoida. Kui fookuses ei ole soojust hajutav materjal, on sellel sügavamad põhjused. Selle taga olevate põhimõtete selgemaks mõistmiseks mõistke' mõningaid põhiteadmisi protsessori kohta.
Matriit kinnitatakse aluspinnale musta täiteainega Underfill, seejärel kaetakse silikoonmäärdega ja seejärel jahutusradiaatorile. Kuna Die toodab üha rohkem soojust ja paljud inimesed purustavad Dieet, et jahutusradiaator sobiks Die lähemale, hakkas Intel lisama kaitsekatteid ja Dieet, et moodustada töölaud, mida praegu näeme. Masina protsessori põhiline välimus:
IHS: integreeritud soojusjaotur. Seda näeme hõbedase kaanega. Mõned arvavad, et see on valmistatud alumiiniumist, kuid tegelikult on selle põhimaterjal vask, sest vasel on kõrge soojusjuhtivus. See on hõbedane, kuna see on kaetud niklikihiga. Nikli kasutamine pinnana võib paremini ühilduda ülaltoodud silikoonmäärdega:
Vaskkatte soojusliidese materjali nimetatakse TIM1-ks (Thermal Interface Material) ja vaskkatte all olevat soojusjuhtivust nimetati kunagi TIM2-ks. Vaskkate võib viia Die soojuse suuremale alale ja viia soojuse suuremasse jahutusradiaatori süsteemi (Heat Sink) läbi TIM1, et hõlbustada soojuse hajumist.
& #39 on hullem see, et jootmisse jäänud palja silmaga nähtamatud mullid süvendavad seda deformatsiooni oluliselt. Protsessori kasutamisel süvendavad seda efekti ka joodisesse tekkida võivad praod. Nii nagu rongitee jätab paisumisvuugid, võib silikoonmääre TIM2 ühendus jätta puhverruumi erineva paisumisastmega matriitsi ja vaskkatte jaoks, kõrvaldades sellega selle ohu. Suurem stants suudab soojust paremini aluspinnale ja IHS-ile levitada ning deformatsioon pindalaühiku kohta on samuti väike. Väike Die süvendab seda nähtust ja muudab selle probleemidele kalduvamaks.
Jooteühendus on väga keeruline ja ränimaterjali vaskkatte külge jootmine on suur probleem. Tõhusa sobivuse tagamiseks tuleb materjali mitu korda töödelda:
Sellegipoolest mõjutab joodis saagikust ja tootmiskulusid negatiivselt. Koos kuumuse tiheduse suurenemisest tingitud jootmisprotsessi keerukuse suurenemisega ei oota kiibitootjad alternatiivide leidmist. Seega näeme, et alates IvyBridge'ist muutub Die väga väikeseks, silikoonmääre TIM2 on laual olnud ja seda kasutatakse üha rohkem. Silikoonmääre kasutamine TIM2 valmistamiseks ei mõjuta tavakasutajaid. Kõik CPU-d töötavad TDP raames väga hästi, mille tagab pakend ja testimine. Samas vähendab see kulusid ja riske, miks siis mitte seda teha?
Ülekiirendajate jaoks teeb silikoonmääre TIM2 kaane avamise lihtsaks. Saate omal käel proovida erinevaid TIM2 materjale kombineerituna tugeva soojuseraldussüsteemiga, mis võib kõrgematele sagedustele väljakutseid esitada, mis on samuti hea. Tavakasutajatele tuleks siiski meelde tuletada, et pärast kaane avamist garantii puudub ja kõrge temperatuur mõjutab eluiga, seega peaksid nad olema ettevaatlikud.
