我一时兴起出来篇文章，而相关内容似乎搜不到中文，遂手痒欲一部分，而我又不泡论坛，便跑来知乎自问自答一下&_&The Truth about
- Overclocking.Guide这篇文章来自的超频达人、开盖狂魔der8auer（名称来自德文“der Bauer” [d??? 'ba???]，“农民”或“建造者”），而他的资料来源于在2006年发的文章：PDF：相关：google.com/patents/US8242602以下是节选编译。由于本人对半导体与制造领域知之甚少，部分专业名词也未见统一的译法，如有谬误还请指出^_^一、为什么要有？的顶盖被称为集成散热器（Integrated Heat Spreader，），从名字就能看出来，它是帮助CPU散热的。CPU芯片（die，常被称为裸片、核心）的表面积很小而发热却不小，需要有效地把热量传导出去。另一个问题是，如果CPU散热器（）直接安装在芯片上，对小小的芯片施加压力，有可能造成印制电路板（PCB）的变形，使其与CPU底座的连接不稳。顶盖在这里起到了平摊压力的作用。二、有顶盖的CPU大概是个什么结构？不同的材料热胀冷缩的程度不同，底部填充胶起到了必要的固定作用，避免芯片的损坏。顶盖通过黏合剂固定在电路板上，这种固定不是死的，使其可以有限地热胀冷缩而不损坏芯片。三、顶盖用什么材料来做？铜是个不错的选择，导热系数达到400 W/(m*K)，而价格不高。四、拿什么把硅和铜焊接到一起？[译注：此节数据不一定准确]硅和铜的性质差异很大，硅的导热系数不低，有150 W/(m*K)，而热（线）膨胀系数较小，为2.6 um/(m*K)；铜的热（线）膨胀系数达16.5 um/(m*K)，是硅的6倍多，也就是说，铜的热胀冷缩更为明显。对铜的焊接很常见，比如焊电路板时常用的锡焊。可是我们遇到了问题：焊锡和硅焊不到一起。另一个麻烦是，焊锡在凝固的过程中会收缩，有可能损坏芯片。幸运的是，有（且目前仅知）一种材料既能焊铜也能焊硅：铟。与此同时，铟在凝固时不会缩得太厉害，减小了问题（但问题依然存在）。铟的导热系数不如铜高，但也达到了 81.8 W/(m*K)，而一般的导热膏只有5~10 W/(m*K)。此外，铟的延展性好，在顶盖与芯片中间起到缓冲的作用，避免铜与硅热胀冷缩程度不同造成的损坏。铟的熔点约157 ℃，比常见的锡铅合金低，比低温回流焊用的锡铋合金高。铟可真棒不是吗？但是用铟也有一些要考虑的地方：铟暴露在空气中会像铝一样形成一层氧化层；铟的全球年产量不到1000吨（金有3000吨），十分稀有而昂贵（2014年约800美元/千克）。视CPU尺寸而定，铟的原材料成本即达2-5美元。[译注：铟在科技领域应用广泛，最大的用途是液晶屏的生产。铟的故事还很多，比如，比如IGZO，比如半导体前沿的砷化镓铟，比如泛亚有色金属交易所，比如我国是铟第一大产国……]五、顶盖的预处理问题变得复杂了，有很多需要考虑的地方。可以看到，实际的CPU顶盖并不显铜的颜色，这是因为铜的表面镀了一层镍。镍在这里主要起到扩散阻挡层（diffusion barrier）的作用，阻止铜的迁移。同时镍也具有、抗腐蚀、增强硬度与耐磨性的作用。但是铟和镍不太焊得来，为了结合得更紧密，又需要再来一层易润湿（浸润）的金属，比如金、银或钯——都是些。金和铟比较容易形成合金，也是实际生产中的选择：六、钎料的预处理铟表面的氧化层可用盐酸处理。铟必须有足够的厚度（约1mm），避免在多次冷热交替后出现裂痕。七、芯片的预处理如果将铟直接焊到硅上的话，铟将扩散入硅中，影响半导体性质乃至损坏芯片。所以需要在芯片表面再添一个阻挡层。这个阻挡层包含的材料更为丰富：钛、镍和钒。在阻挡层之上，为了与铟结合，又需要一层金。[译注：原文在行文顺序上有一定迷惑性。铟在此处作为钎焊料并非出于其对铜与硅的良好润湿性，而是其较低的熔点与良好的延展性，与金结合后焊接牢固（粘附极佳）。铟作为特殊焊料在领域有重要地位]八、焊接前后的状态图注：顶盖：镍、铜、镍、金钎料：铟芯片：金、镍钒合金、钛、硅焊接的温度控制在170 ℃左右。温度过低会导致填隙不良，温度过高会永久损坏CPU。一些材料会在焊接过程中形成合金，焊接完毕后的结果如图：图注：镍（20um）、铜（2mm）、镍（20um）、铟镍金合金（0.1um）、铟金合金（2.5um）、铟（1mm）、铟金合金（0.5um）、铟镍金合金（2um）、镍钒合金、钛、硅至此，顶盖与芯片焊接完毕，大功告……成？九、可能出现的问题需要注意的是，在焊接顶盖与芯片的同时，顶盖与电路板也粘合固定了。铟在凝固过程中不可避免地要收缩，往往造成边角的质地不均匀。图注：焊接后（下线成品，end-of-line）、中度的温度循环后、剧烈的温度循环后剧烈的温度循环（冷热交替）对钎料造成了显著影响，张力使其内部产生了空洞。空洞降低了导热性能并增加了热阻（Rjc），最终将会出现微裂纹，通常从四角开始。图注： 裂纹、Solder TIM 钎料（导热界面焊料）、Die Corner 芯片的一角此处一个温度循环为-55 ℃至125 ℃，并各保持15分钟。在没有镀金层的情况下，数个温度循环后即出现钎料脱层。（在有镀金层的情况下）200至300个温度循环后开始出现微裂纹，对四角处的热阻提升明显。微裂纹将会不断增多，直至其作为导热界面材料的功能失效。空洞与微裂纹对整体散热的危害程度与焊接面积有关，较小的芯片面积（小于130 mm?）会受其影响十分显著，而较大的芯片面积（大于270 mm?）则受影响甚微。译注der8auer写这篇文章的缘由非常有DIY精神：他想给 6700K极限超频；他给6700K开了盖，他想上液氮；在低于-190 ℃的低温下，无法正常工作，甚至导热膏也不能；他开始查资料、学习、折腾，试图把顶盖焊到6700K上。可喜的是，与顶盖焊接后的6700K在常温风冷下表现良好（跟液金差不多）；可惜的是，在液氮下的测试失败了，他“试图寻找原因”但未见下文。虽然没有达到目标，却也不白折腾，der8auer留下了这篇雄文，使得爱好者社群炸开了锅，之后流传甚广，以至于搜索“cpu solder”或者“”出来的第一篇就是此文。而关于为何不再使用钎焊，文章自然也顺着思路给出了答案：越来越小的芯片面积（die-size）和越来越薄的印制电路板（PCB）。当然这个答案并不足以服众，比如Reddit上的讨论：有人倾向于技术原因，有人倾向于商业原因，众说纷纭。而本文的重点在于与的焊接本身，便不多着墨。一点资讯正在帮你跳转到原文(C)2015 技术邻 | 浙ICP备号-1 |Intel发烧级新CPU首度开盖 依旧硅脂、未用钎焊散热【显卡吧】_百度贴吧
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Intel发烧级新CPU首度开盖 依旧硅脂、未用钎焊散热收藏
世界知名的超频玩家der8auer今天确认英特尔即将推出的Skylake-X和Kaby Lake-X两款CPU不会使用焊接的IHS，而是用“祖传”的硅脂，这是英特尔第一次在HEDT平台上这么做。游民星空　　这也带来了一些疑问，其中最大的问题就是英特尔新推出的CPU的散热性能，尤其是在超频时的散热情况。众所周知，非钎焊的英特尔CPU在开盖更换介质后散热能力会大幅提升。　　英特尔决定在Skylake-X和Kaby Lake-X上采用散热硅脂（TIM）作为CPU到顶盖的导热介质，将热量从CPU传导到CPU的集成散热器（IHS）上，从而节省时间和成本，制作新的CPU。　　这是英特尔第一次没在HEDT的CPU上采用钎焊技术，这一举动对于超频玩家来说无疑是个坏消息。
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Athlon64 3600+ X2处理器暴力拆解评测
日10:44 　
65nm Athlon64 3600+ X2核心裸照大曝光
我们可以看到，虽然65nm Athlon64 3600+ X2处理器，核心电晶体管数量方面高达1.54亿个，但得益于先进的65nm制造工艺，核心面积却控制得相当精巧。相信有玩过Socket 462 Barton 2500+处理器的朋友都会有印象，其实这款65nm Athlon64 3600+ X2处理器的核心封装面积，之比Barton 2500+稍大一点，核心面积仅为126平方毫米。
Athlon64 3600+ X2与IHS顶盖的对比特写
根据我们此后对CPU顶盖的打磨发现，顶盖所采用的金属材料应该是导热性能不俗的铜，同时为了防止铜在空气中的氧化，因而其表面镀上了一层不易氧化的金属（据估计，该金属应该是锌或者是镍）。
我们本次拆解之所以成功，除了有工具和经验的配合以外，运气也是一个因素。因为覆盖在CPU核心之上与顶盖接触的物质是普通的导热硅脂，而非焊锡。如果采用的是焊锡的话，强行拆下CPU的顶盖很有可能会造成CPU核心的破损。
本次有关65nm Athlon64 3600+ X2处理器的拆解，只要是让大家对双核处理器有一个更为深刻的了解，我们评测室并不鼓励大家任何的拆解做法，因为这样做很有可能会失去CPU原有的质保。
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[责任编辑:richardyang]
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内容导航：第[01]页：[Core i7-3770K：掀起你的顶盖来]第[02]页：[开盖前后温度对比]
最近有关Ivy Bridge满载温度过高的原因问题引发了不少争议。国外网站OverClockers.com勇敢地拆掉了处理器的散热顶盖(IHS)，发现位于内核(die)和顶盖之间的并非之前所用的软钎焊工艺低熔点金属材料(锡等)，而是非常普通的硅脂。
Intel以往只在低端CPU的内部使用硅脂，这次竟然连最高端的Core i7-3770K也不例外，成本节约得有些过份了，再加上金属的导热能力是硅脂的十几倍，。
但是真的如此么？本着我不下地狱谁下地狱的精神，冒险对一颗Core i7-3770K进行了开盖，并实际测试了前后的运行温度，结果颇为意外。
特别提醒：CPU的开盖行为非常危险，不但会失去保修，稍不注意还很容损伤核心，彻底报废，完全没有回转的机会，所以欢迎大家围观，但绝对不要效仿！刊载本文仅出于信息传播和技术探讨目的，任何打开CPU顶盖而造成损坏的行为均应由玩家自己负责。
测试在28℃恒定室温中进行，所用硅脂为Prolimatech PK-1，散热指数10.2℃/mK。因为开盖之后CPU内核要直面散热器底部，很容易因为受力不均匀而影响散热或者被压碎，所以散热器选择了猫头鹰Noctua NH-D14，因为它的底部比较平，拧螺丝的方式也容易控制力道。
开盖前，频率4.5GHz，电压1.2V，RealTemp显示的最低待机核心温度为33/32/43/34℃。
Prime95拷机测试，温度最高80℃，AIDA64记录的四个核心温度平均为67.1/71.5/76.6/68.0℃。
测试完毕后检查硅脂情况，确认测试结果有效。
开盖用的工具其实只有一个&&刀片。&只要把CPU顶盖和PCB粘合的那一圈密封胶切开就行了，但是注意，要使巧力不要使蛮力，同时小心点别要割到自己的手。&
大概10分钟就可以把一圈的密封胶切开，开盖完成。非常简单。
果然是坑爹的硅脂啊！而且还很干很硬！&
用酒精把内核周围的硅脂擦干净，来张高清大图。
顶盖背后的硅脂也来个高清的。这绝不是什么好硅脂，更不是什么&秘密配方&，跟显卡上的差不多，又干又硬。&
金属顶盖至少占了整个CPU三分之二的重量。从侧面看，内核非常薄，高度大概只有1毫米多点。&
内核是镜面反光的，硅晶体的表面跟金属很像。&
再从侧面看看。
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