CPU našumo kliūtis
„Intel“ savo techniniame forume paminėjo, kad dėl vėlavimo rasti tinkamą nuotėkio srovės ir šilumos išsklaidymo problemų sprendimą, kai linijos plotis pasiekia nanometrų skalę, laikinai atsisakė didesnio pagrindinio dažnio procesorių kūrimo ir ėmėsi kūrimo. dviejų branduolių ar net kelių branduolių procesorių. Nepaisant to, šilumos išsklaidymo problema tik laikinai pašalinama, vieno procesoriaus šilumos gamyba ir toliau didės, o šilumos išsklaidymas susidurs su didesniais iššūkiais.
A pav. yra šilumos išsklaidymo schema. Šilumą generuoja procesoriaus štampas ir per metalinio sluoksnio suvirinimo sluoksnį tiesiogiai perduodama šilumos kriauklei. Viduryje nėra žemo šilumos laidumo medžiagos, kuri žymiai pagerina jos šilumos laidumą. B pav. yra procesoriaus skerspjūvio optinė mikrografija. Kiekvienas sluoksnis glaudžiai liečiasi ir sumažina šiluminę varžą. C ir D pav. yra procesoriaus, tiesiogiai privirinto prie nešiojamojo kompiuterio šilumos kriauklės, nuotraukos. E pav. parodytas suvirinto procesoriaus montavimas į nešiojamąjį kompiuterį, kad programa būtų tiesiogiai paleista.
Dėl paviršiaus topografijos netobulumo šiluminės sąsajos medžiaga (TIM1) paprastai naudojama siekiant sumažinti kontaktinį pasipriešinimą tarp silicio štampo ir dangčio, kad užpildytų tarpus tarp dviejų netobulų paviršių. Esant dideliam padidinimui, net poliruoti paviršiai yra pakankamai nelygūs, kad sutrikdytų šilumos srautą per kontaktines sąsajas.
Polimerinės medžiagos dažniausiai naudojamos kaip TIM1 šilumos laidumui per sąsają. Polimeras TIM susideda iš laidžių užpildo dalelių polimerinėje matricoje. Kadangi dauguma polimerinių matricų turi labai prastą šilumos laidumą, šilumos laidumas daugiausia vyksta per glaudų kontaktą tarp užpildo dalelių, todėl nesunku suprasti, kodėl 100 procentų metalo arba litavimo TIM šilumos laidumas yra daug didesnis nei polimero pagrindo TIM. .
Pristatome suvirinimo integruotą aušinimo konstrukciją, sujungiančią aušintuvą ir vieno kristalinio silicio procesoriaus štampą, pagamintą pirmiausiai esant žemos kambario temperatūros procesoriaus metalizavimui, o vėliau suvirinant prie šilumos kriauklės.
Sluoksnis turi sugerti įtampą, atsirandančią dėl štampo, pagrindo ir integruoto šilumnešio šiluminio plėtimosi koeficientų (CTE) neatitikimo temperatūros ciklo metu. A ir b paveiksluose yra metalizavimo paviršiaus mikrostruktūra, c paveiksle yra skerspjūvis tarp silicio štampo ir metalizavimo sluoksnio, porėta struktūra gali atleisti šiluminę deformaciją temperatūros ciklo metu.
Iš CPU tiesioginio suvirinimo aušintuvo paklausos ir noro matyti, kad ši technologija tam tikru mastu pasiekė visuomenės sutarimą ir tapo neatidėliotina problema.
