Hlavní stránka Hardware Procesory, paměti Je pájený rozvaděč tepla na CPU lepší než pasta?
Je pájený rozvaděč tepla na CPU lepší než pasta?
autor: Z. Obermaier , publikováno 5.6.2017
Je pájený rozvaděč tepla na CPU lepší než pasta?

Když se objevily fotky rozlousknutého procesoru Skylake-X, začalo se debatovat o tom, že nemá pájený heatspreader, což v mnohých očích tento procesor deklasuje. Pojďme si říci, jak se to má s pájením CPU k heatspreaderu a proč je pasta někdy lepším (a často i jediným) řešením. S pastou totiž v zásadě není problém. 


Jak spojit křemík a měď

Jak už bylo řečeno, křemík a měď jsou svými vlastnostmi naprosto odlišné materiály. Měď je kov, který má výbornou tepelnou vodivost 400 W/(m·K) a vyšší tepelnou roztažnost 16,5 um/(m·K). Křemík se sice také tváří jako kov, ale jeho vlastnosti jsou spíše podobné sklu. Jeho tepelná vodivost je 150 W /(m·K) a tepelná roztažnost jen 2,6 um/(m·K). Každý jistě nějaký křemíkový čip viděl, a mnozí z vás také klasické pájení, většinou prováděné cínem. Tedy je jasné, že tyto dva materiály cínem nespojíte, tak jako nespojíte sklo a kov pájením. V tuto chvíli existuje pouze jeden materiál, který přilne na kov i křemík – je to Indium.

 

Vlastností většiny klasických pájek, tedy i cínu, je totiž fakt, že se po vystydnutí „smrsknou“, a takový permanentní tlak by křemíkový čip nevydržel. Indium se „smrskne“ jen hodně málo, a tudíž je ke spojení křemíku ideální. Není ani extrémně drahé (1g India stojí 12 Kč). Také jeho tepelná vodivost je vysoká, kolem 82 W/(m·K). Další pozitivní vlastností je nízká teplota tání. Třeba cín má tavnou teplotu kolem 230 °C, Indium jen 157 °C. Pájením se tedy neohrozí vysokou teplotou samotný čip a jeho okolí, neboli prvky okolo křemíkového jádra. Indium se tedy zdá jako ideální prvek, s dobrými vlastnostmi.

Je pájený rozvaděč tepla na CPU lepší než pasta?

Aplikace 1mm indiového plíšku na CPU v domácích podmínkách (zdroj: der8auer, fórum hwbot)

Zde je nutné říci, že Indium je hodně vzácný kov, jehož těžba je omezená a probíhá většinou v Číně. Není ale nedostupný, dá se sehnat celkem běžně. Vrstva India pro jeden procesor je 1mm o velikosti 120 mm čtverečních (Core i7-7700K) může stát kolem 0,75 USD. Plíšek o rozměrech 40 × 40 mm a tloušťce 1 mm stojí 10 USD pro velkoodběratele, to stačí na 13 procesorů, cena na jeden je tedy necelý dolar. U 18jádrových Skylake-X to ale může být u dvojnásobek, křemík je výrazně větší. Jenom Indium ale nestačí, měď se musí pokrýt tenkou vrstvou Zlata a dalších kovů aby Indium přilnulo. Počítejte tedy cenu v řádu jednotek dolarů (2-5 max). Také samotná technologie jež nanáší vrstvy kovů musí být složitá a drahá, pájet IHS k čipu tedy není levné.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
150 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 19.8Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.