Heatspreader

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Pentium III mit Heatspreader

Ein Heatspreader (engl. für Hitzeverteiler) ist ein kleines Kühlblech aus Metallen mit guter Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer oder Aluminium, das vom IC-Hersteller nach dem Auftrag von Wärmeleitpaste auf dem Die eines Halbleiterchips aufgesetzt wird. Der Heatspreader dient der Verteilung der punktuellen Wärme des Dies auf einer größeren Fläche, um diese effizienter dem Kühlkörper zuführen zu können, auch, da die Wärme nicht gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche des Halbleiterkristalls erzeugt wird, sondern je nach Beanspruchung der einzelnen Systemteile an unterschiedlichen Stellen entsteht. Zudem sollen durch die Abdeckung Beschädigungen des empfindlichen Halbleiterkristalls (beispielsweise eines Prozessors) bei der Montage verhindert werden. AMD-Prozessoren verfügen dabei über einen konvexen (also in der Mitte leicht nach oben gewölbten), Intel-Prozessoren über einen konkaven (in der Mitte leicht nach unten gewölbten) Heatspreader.[1][2]

Bei vielen Prozessoren der älteren Generation (zum Beispiel der Intel Pentium 4 mit Prescott-Kern) war der Heatspreader direkt mit dem Die verlötet. Bei aktuellen Prozessoren der AMD FX Serie bzw. Intel-Prozessoren mit Ivy Bridge-, Haswell-, Skylake- und Broadwell-Architektur werden der Heatspreader und der Die jedoch miteinander verklebt. Einige Anwender von übertakteten Systemen, die eine bessere Kühlung erreichen wollen, tauschen nach einiger Betriebszeit (oder bei Verdacht der Verwendung minderwertiger Wärmeleitpaste durch den Hersteller) die Wärmeleitpaste zwischen dem Heatspreader und dem Die, was in Messungen Verbesserungen der Kühlleistung ergeben hat. Hierfür wird der Heatspreader mit einem Werkzeug, im einfachsten Fall mit einer Klinge (beispielsweise eines Teppichmessers) von der Platine des Chips gehoben. Jedoch führt dieses Vorgehen zu Garantieverfall und birgt ein erhebliches Risiko der Beschädigung des Prozessors. Die direkte Kühlung des Chips mit dem Kühlkörper (Wasser- oder Luftkühlung) nach Entfernung des Heatspreaders vom Prozessor (um statt zweier nur noch einen, vergleichsweise schlecht wärmeleitenden Übergang zwischen Halbleiter und Kühlkörper zu erhalten) hat hingegen in Messungen zu einer Verschlechterung der Kühlleistung geführt. Zudem ist die direkte Montage des Kühlkörpers auf dem Die ohne weitere Modifikationen oftmals nicht möglich.[3][4][5][6]

Heatspreader kommen u. a. auf folgenden Prozessoren zum Einsatz:

Ebenfalls als Heatspreader bezeichnet werden Metallplatten, welche auf Arbeitsspeichermodulen befestigt sind. Diese sind als einfache Kühlkörper zur schnelleren Abfuhr der Abwärme gedacht. Allerdings ist der Nutzen einer zusätzlichen Speicherkühlung umstritten.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. IHS (integrated heat spreader). DATACOM Buchverlag GmbH; abgerufen am 27. Juli 2017.
  2. Igor Wallossek: Praxis: Das große Wärmeleitpasten-Tutorial und Test-Charts 2013 (Teil 1 von 2). Tom’s Guides Publishing GmbH, 8. August 2013; abgerufen am 27. Juli 2017.
  3. Skylake ohne Heatspreader: Bessere Kühlung möglich? Computec Media GMBH, 5. März 2016; abgerufen am 27. Juli 2017.
  4. "Skylake" köpfen? Macht das Sinn? Watercool e.K.; abgerufen am 27. Juli 2017.
  5. Kaby Lake-X und Skylake-X geköpft: Nicht verlötet, schwer zu köpfen, erste Bilder. Computec Media GMBH, 30. Mai 2017; abgerufen am 27. Juli 2017.
  6. Volker Rißka: CPU-Köpfen mit Delid-Die-Mate im Test: Mehr Takt und geringere Temperaturen ohne Risiko. ComputerBase GmbH, 25. Dezember 2015; abgerufen am 27. Juli 2017.