铜表面的镀层与焊锡的易焊性
关于CPU散热方式的选择：为何越来越多地使用硅脂而非焊锡？
自从Intel的Ivy Bridge系列处理器开始，越来越多的CPU采用了硅脂散热方式。这一变化引发了广大超频爱好者和普通消费者的疑惑。为何在高端系列产品中，为了节约成本而牺牲散热材料的选择呢？这其中究竟有何原因？让我们深入了解。
要明确的是，硅脂的热扩散性能确实不如焊锡（锡铟合金）。这是毋庸置疑的事实。但所使用的硅脂并非普通的硅脂，而是为CPU特殊设计的。关于使用硅脂的目的，除了节约成本外，还有更深层次的原因。为了更清晰地理解背后的原理，我们需要了解一些CPU的基本知识。
早期的CPU并没有我们如今看到的盖子，它的构成包括Die（芯片）和基板。Die通过黑色填充物Underfill固定在基板上，然后涂上硅脂并安装散热片。随着Die产生的热量增加，以及人们为使散热片更紧密地贴合Die而可能损坏Die的情况，Intel开始在Die上添加保护盖，形成了我们现在所见的台式机CPU的基本形态。这个保护盖被称为IHS（Integrated Heat Spreader），它的主体材料是铜，表面镀有一层镍。
在铜盖上的导热材料是TIM2（Thermal Interface Material），而在铜盖下的导热层是TIM1。铜盖的作用是将Die的热量传导到更大的范围，并通过TIM2将热量传递到更大的散热系统中，以便散热。而TIM1是连接Die和IHS的导热材料，也就是我们今天的关注焦点。
Intel早期更多地采用钎焊的方式将Die和铜盖贴合在一起。这种方式在为超频爱好者带来开盖的麻烦的也能更好地将热量从Die传导到IHS上并散发出去。但随着制程的提高和CPU Die尺寸的缩小，热密度上升成为一个重要的问题。
CPU Die越来越小，单位面积的Wafer可以做出更多的晶体管，单位晶体管的发热降低，主频可以提高，计算潜力得到更多挖掘。从Westmere开始，随着Die尺寸逐渐变小，在Skylake时达到最小值，热密度上升很快。这使得焊锡连接面临挑战。因为CPU Die的热膨胀系数CTE低于基板，当温度提高时，Die的变形小于基板。热密度的快速上升导致Die和基板伸缩比不同，焊锡连接可能引发基板或Bump的损坏。肉眼看不见的气泡也会加剧这种变形风险。硅脂TIM1的连接方式为不同伸缩比的Die和铜盖提供了缓冲空间，消除了这种风险。因此我们看到自Ivy Bridge开始，硅脂TIM1得到广泛应用。对于普通用户而言，使用硅脂做TIM1没有任何影响，所有的CPU在TDP内都能表现出色。同时降低成本和风险的优势使得硅脂成为了一个理想的选择。针对超频玩家而言，硅脂TIM1成为了他们的得力助手。无需担心开启处理器盖子的问题，玩家们可以自由尝试各种TIM1材质，配合强劲的散热系统，挑战更高的频率变得轻而易举。这种体验无疑为他们带来了无尽的乐趣与成就感。对于普通用户来说，在追求更高性能的必须谨慎对待开启处理器盖这一行为。一旦打开盖子，质保将失效，高温可能会对硬件寿命产生影响。在考虑自行尝试之前，务必要权衡利弊，谨慎决策。
在CPU散热方案时，我们经常会听到关于硅脂和焊锡散热的讨论。对于当前主流的CPU散热方式，到底是钎焊更优秀还是硅脂更合适呢？其实这个问题并没有绝对的答案，因为它取决于具体的使用场景和个人需求。
钎焊作为一种传统的散热方式，其导热性能出色，能够为CPU提供高效的散热效果。钎焊的缺点在于其硬度较高，难以适应CPU表面的微小不规则性，可能导致散热效果不尽如人意。而硅脂作为一种新型的散热材料，具有良好的导热性能和柔韧性，能够填补CPU表面的微小凹凸，提高散热效果。硅脂还具有较强的耐温性和稳定性，能够在长时间使用过程中保持稳定的性能。
综合来看，无论是钎焊还是硅脂，都有其独特的优势。超频玩家可以根据个人需求和喜好选择合适的散热方案。在选择散热方案的还需关注其他硬件配置和整体散热设计，以确保系统的稳定运行。
