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Heatspreader kann theoretisch nachträglich verlötet werden

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direct-die-frameSchon häufiger hatten wir das Thema Köpfen von Prozessoren und damit einhergehend die Tatsache, dass Intel eine Wärmeleitpaste zwischen Heatspreader und dem eigentlichen Die einsetzt, anstatt diese direkt miteinander zu verlöten. Anders bei AMD, denn hier sind Heatspreader und Chip miteinander verlötet und daher gibt es durch das Aufbringen von Flüssigmetall kaum bis keine Vorteile.

Die Sandy-Bridge-Prozessoren waren die letzten von Intel, bei denen der Heatspreader noch verlötet wurde. Seit den Ivy-Bridge-Prozessoren ist dies nicht mehr der Fall. Mit der Ivy-Bridge-Generation kam das Thema somit erstmals auf und wurde damit auch wichtig, denn seither haben Overclocker damit begonnen, die Prozessoren zu köpfen.

Schon damals stellt sich Roman Hartung alias der8auer die Frage, ob es nicht möglich ist, den Prozessor wieder zu verlöten. Doch mit dem Auftragen von Indium als Lötschicht, wie sie auch bei den AMD-Prozessoren derzeit verwendet wird, ist es nicht getan. Im Vergleich zur einfachen Wärmeleitpaste muss Nickel-Vanadium als Diffusionsschicht aufgebracht werden. Außerdem muss das Indium mit einer dünnen Goldschicht auf dem Die und dem Heatspreader eingefasst werden. Für das Löten muss aber auch ein spezielles Flussmittel verwendet werden und auch die Schmelztemperaturen spielen eine Rolle. Die Hersteller der Prozessoren haben dazu im Packaging ihre Prozesse, die darauf optimiert sind. Im Do-it-yourself-Verfahren ist dies etwas schwieriger.

Mit einem Ultraschall-Lötkolben war ein Verlöten mit Hilfe des Indiums möglich – auch ohne die Gold-Sperrschichten und spezielle Flussmittel. Allerdings war die Indium-Schicht viel zu dick. Zwischen 0,5 und 1 mm lagen zwischen Die und Heatspreader und damit war der Wärmeübergang extrem schlecht. Flüssigmetall kann inzwischen viel dünner aufgetragen werden. Allerdings kann die Indium-Schicht nicht beliebig dünn werden, da sich bei den unterschiedlich niedrigen Temperaturen der Heatspreader, das Silizium des Chips und das Indium unterschiedlich stark ausdehnen und zusammenziehen. Eine zu dünne Schicht reißt und bricht, was den Wärmeübergang wieder verschlechtert. Beim Overclocking nennt sich dies Crack und tritt auch auf, wenn Wärmeleitpaste bei niedrigen Temperaturen fest wird und ebenfalls bricht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein nachträgliches Verlöten sich nicht lohnt. Technisch ist es möglich, es lohnt sich im Vergleich zum Flüssigmetall aber nicht. Für viele Enthusiasten bleibt zu hoffen, das Intel wieder zu den verlöteten Prozessoren zurückkehrt. Mit den 9th-Gen-Core-Prozessoren soll diese den Gerüchten zufolge aber wieder der Fall sein.