Текстолит на процессоре это
Многие обладатели процессоров intel в скором времени столкнутся с процедурой скальпирования своего процессора, а все это потому, что под крышку процессора с 2012 года вместо припоя была нанесена термопаста, которая со временем теряет свои свойства . Особенно это актуально для процессоров intel с возможностью разгона т.е. индексом К .
Кстати у AMD такой проблемы на новых процессорах Ryzen нет, у них под крышкой расположен припой и смысла проводить скальпирование на таком процессоре нет, но на более старых процессорах(сокет АМ2,АМ3) также использовалась термопаста.
Общие свойства полимеров
Полимеры, благодаря своей структуре из длинных молекул, обладают некоторыми общими
свойствами, которые стоит рассмотреть внимательнее.
1. Полимеры не имеют четкой температуры фазового перехода, как например металлы. Они словно карамель, с ростом температуры размягчаются, превращаясь в вязкую жидкость. Поэтому для полимеров «температура плавления» — это температура, при которой вязкость полимера уже позволяет ему течь, но это не означает, что до этой температуры он твёрдый.
Температура стеклования — это температура, ниже которой полимер из высокоэластичного состояния переходит в стеклообразное состояние, с ростом твердости и хрупкости. Представьте себе жевательный мармелад — при комнатной температуре он находится в высокоэластичном состоянии. Если его охладить ниже температуры стеклования в морозильной камере, то мармелад можно будет разбить, и осколки будут как от стекла.
Максимальная рабочая температура — температура при которой полимер может работать длительное время, без существенных изменений своих свойств. Часто с ростом температуры растет ползучесть полимера, поэтому при максимальной рабочей температуре прочностные свойства снижаются.
Указанные температуры могут отличаться при определении даже для одного и того же образца, при различии методик определения.
2. Полимеры подвежены старению и разрушению. Факторами, ускоряющими процесс старения полимера являются радиация, ультрафиолетовое излучение, высокая температура, агрессивная среда. Разные полимеры в разной степени подвержены старению, кроме того, различными добавками можно снизить скорость разрушения полимера. Так, нейлоновая стяжка на силиконовом шланге с горячей водой за пару лет потеряет эластичность и станет хрупкой, в то время как силиконовый шланг по прежнему будет мягким и гибким.
Лишь очень малое количество пластиков терпят длительный нагрев свыше 100°С — фторопласт-4, каптон, peek, силиконы. Во всех остальных случаях чем выше температура эксплуатации — тем быстрее протекают процессы старения и деструкции в полимере.
3. Полимеры проницаемы для газов и некоторых растворителей. Молекулы газа очень маленькие (чем меньше атомная масса, тем меньше размер атома, самый мерзкий в этом плане водород, он даже сквозь металлы протискивается.) поэтому могут постепенно проникать сквозь разветвленную молекулярную сеть пластика. Для предотвращения этого процесса поверхность полимера покрывают слоем металла. Обратите на это внимание при вскрытии упаковки продуктов питания. Металлизация в упаковке служит этой цели — не пропустить к продукту кислород. Металлопластиковые трубы содержат слой алюминия с той же целью — не допустить проникновение кислорода в теплоноситель, это вызывает коррозию.
Материалы на базе фенолформальдегидных смол
Фенол-формальдегидные смолы, как нетрудно понять из названия — продукт поликонденсации фенола и формальдегида. Молекулы полимера образуют разветвленную трехмерную структуру, что обуславливает механические свойства — твёрдость.
Ниже рассмотрим только фенол-формальдегидные пластмассы — фенопласты. Карбамид-формальдегидные, меламин-формальдегидные пластмассы — аминопласты, рассматривать не будем, их базовые свойства идентичны, методы обработки одинаковые, разница лишь в прочности, цвете.
Химическая структура бакелита (кусочек для примера) Полимеры с такой разветвленной беспорядочной структурой обычно твёрдые и хрупкие. Автор рисунка — Dirk Hünniger, взято из Википедии
Открыл процесс поликонденсации Лео Бакеланд — американский химик бельгийского
происхождения. Он и назвал новый материал, полученный при отверждении смолы — бакелитом.
В СССР аналогичный материал назывался «карболит» — от карболовой кислоты,
старого названия фенола.
Примеры использования фенолформальдегидных смол:
- Как самостоятельный материал в чистом виде в качестве клеев, лаков.
- С порошковыми наполнителями (придающими прочность или разбавляющими материал
- просто для экономии) и без — карболит/бакелит
- С наполнением из стекловолокна в хаотичном порядке — волокниты, например прессматериал АГ-4В
- С наполнением из слоев хлопчатобумажной ткани — Текстолиты
- С наполнением из стеклоткани — Стеклотекстолиты
- С наполнением из слоев проклееной бумаги — Гетинакс
Текстолит
Текстолиты — это целый класс композиционных материалов, состоят из прессованной ткани со связующим. Например, хлопчатобумажная ткань пропитанная фенолформальдегидной смолой. Имеет характерный вид — на плоскостях и срезах видно плетение ткани. Обычно коричневого и темно-коричневого цвета. Зарубежом известны под торговыми марками Novotext, Turbax, Resitex, Cerolon, Textolit, Micarta. Материал известен с 30х годов 20 века.
Текстолит различных форм — пластины, прутки. Расположение ткани в материале различается — у прутков ткань намотана, а не уложена слоями.
Примеры применения
Как конструкционный материал. Текстолит прочен и не проводит ток, поэтому используется как материал прокладок, шайб, перегородок, вставок, шестерен и т.д. При нагревании он не ползет, это выгодно отличает его от термопластичных материалов.
Поделочный материал. Из текстолита часто изготавливают рукоятки ножей, приспособления и оснастку в условиях небольших мастерских. Текстолит хорошо обрабатывается, при этом не впитывает воду, стоек к воздействию горюче-смазочных материалов.
В зависимости от использованной в производстве ткани, наблюдаемая текстура может различаться.
Текстолит из тканей с разным шагом плетения. Текстолит всегда можно узнать по характерной текстуре и виду.
Материал доступен в продаже в России, но постепенно вытесняется другими материалами.
Ссылки на части руководства:
1: Проводники: Серебро, Медь, Алюминий.
2: Проводники: Железо, Золото, Никель, Вольфрам, Ртуть.
3: Проводники: Углерод, нихромы, термостабильные сплавы, припои, прозрачные проводники.
4: Неорганические диэлектрики: Фарфор, стекло, слюда, керамики, асбест, элегаз и вода.
5: Органические полусинтетические диэлектрики: Бумага, щелк, парафин, масло и дерево.
6: Синтетические диэлектрики на базе фенолформальдегидных смол: карболит (бакелит), гетинакс, текстолит.
7: Диэлектрики: Стеклотекстолит (FR-4), лакоткань, резина и эбонит.
8: Пластики: полиэтилен, полипропилен и полистирол.
9: Пластики: политетрафторэтилен, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат и силиконы.
10: Пластики: полиамиды, полиимиды, полиметилметакрилат и поликарбонат. История использования пластиков.
11: Изоляционные ленты и трубки.
12: Финальная
Для специалистов по сборке мощных игровых компьютеров актуальной становится необходимость учёта толщины текстолита (толщина PCB) процессоров Intel. Почему так происходит? По ряду причин и первая и основная из них — это редкая, но существующая необходимость выполнения отделения крышки теплосъёмника процессора непосредственно от кристалла процессора (т.н. скальпинг процессора). Такое отделение выполняется для замены штатного термоинтерфейса связки «кристалл процессора — теплосъёмник».
И для выполнения обозначенного отделения используется метод, при котором одна из граней текстолита процессора упирается в одну сторону тисков, а крышка теплосъёмника — в другую. При сжатии тисков и увеличении давления на текстолит он должен выдержать передаваемую на него нагрузку. Вот здесь то и важна толщина текстолита. Чем толще — тем выше вероятность того, что текстолит нагрузку выдержит.
Толщина текстолита у процессоров семейства Haswell от Intel
Толщина текстолита у процессора у процессоров семейства Haswell составляет 1,1 мм (миллиметра)
На фото — процессор Intel Core i-7 4790K, относящийся к семейству Haswell. Толщина текстолита процессора — 1,1 мм
Вторая причина, по которой толщина текстолита процессора должна учитываться сборщиками вычислительных систем — это необходимость выдерживать ту нагрузку, которую на текстолит процессора передаёт установленная и закреплённая система охлаждения. Чем тоньше текстолит, чем выше вероятность того, что СО повредит его — явно или неявно. Последний тезис наглядно подтверждают трудности, возникшие с процессорами семейства SkyLake.
На смену Haswell пришёл SkyLake. Сейчас не будем касаться его архитектурных изменений. Данный материал посвящён рассмотрению лишь одного параметра новых процессоров семейства SkyLake — толщина текстолита процессора. Она составляет всего лишь 0,8 мм. (против 1,1 у семейства Haswell).
Такое утоньшение накладывает, по нашему мнению, ряд ограничений при работе со SkyLake процессорами.
- Усложняется скальпирование процессора для замены термоинтерфейса. Растут риски подобного мероприятия.
- Появляются или по крайней мере прослеживаются ограничения на вес устанавливаемых на процессор систем охлаждения — чем больше вес и сила прижима, тем выше вероятность повредить текстолит процессора.
- Появляются или по крайней мере прослеживаются ограничения на транспортировку системного блока с тяжелой системой охлаждения, установленной на SkyLake-процессор. Такой системный блок нельзя подвергать механическим нагрузкам при транспортировке.
Возникает множество вопросов к компании-производителю SkyLake процессоров. И первейший из них — для чего было предпринято такое утоньшение текстолита процессора?
А пока ответа на обозначенный вопрос нет, можем лишь предположить со своей стороны, что сделано оно было для того, чтобы повысить риск скальпирования процессора и соответственно уменьшить количество таких процессоров, т.к. под разгоном они представляют собой грозных конкурентов для процессоров в более высоком ценовом сегменте. А такая конкуренция производителю вряд ли требуется.
Но минусом утоньшения текстолита стало и то, что он стал чувствительно реагировать даже на давление системы охлаждения. Под большой нагрузкой от СО текстолит может изогнуться и перестать контактировать с сокетом материнской платы. Методов исправления такого дефекта — если он появится — нам не известно.
Карболит (бакелит)
Представляет собой твёрдый термостойкий пластик. Если вы возьмете какое-либо устройство,
собранное до 1950 года, то практически все пластиковые детали в нем — это карболит.
Различные изделия из карболита — коробочка, розетка. Вилка, корпус вольтметра, гнезда, ручки регулировки.
Изделия получают как заливкой в формы, так и (чаще) прессованием порошка смолы с наполнителем в металлические формы с нагревом. При нагревании процесс полимеризации, уже частично начавшейся при производстве порошка, заканчивается, но, так как порошок в этот момент зажат под давлением в форме — то и вид конечного изделия повторяет форму. Серьезный недостаток такого метода в том, что нужно время, которое должно провести изделие в форме, чтобы набрать прочность, достаточную для раскрытия формы без разрушения, поэтому во многих задачах бакелит вытеснен термопластичными материалами, термопластавтомат может производить изделия заданной формы значительно быстрее.
Немного о процессе расскажет это американское рекламное видео прошлого века, оцените энтузиазм, с которым говорят о новом материале.
Корпус электросчетчика сделан из карболита.
На сегодняшний день изделия из карболита производятся массово, но он уже не так популярен как раньше, хотя есть задачи, где его заменить чем-либо трудно.
Плюшки
Термостойкий пластик. Может длительное время работать при температуре до +150°С Является реактопластом — не плавится, а разрушается от нагрева. Так карболитовый патрон для лампы накаливания при перегреве рассыпется, а не стечет к вам на голову.
Стойкий к растворителям, ГСМ (Горюче-смазочным материалам). Карболитовые детали без труда работают вблизи двигателя автомобиля, в условиях нагрева, контакта с маслом, бензином.
Твёрдый. Обычно карболитовые детали можно распознать по блестящей поверхности и по твёрдости, ноготь такой пластик не царапает и даже не цепляется. Большие плоские детали почти не гнутся, а при превышении усилия со звуком «хрум» ломаются.
Хорошо обрабатывается. В отличии от многих других пластиков хорошо шлифуется. Если попробовать шлифовать, например, полипропилен, то быстро от нагрева начнет образовываться «борода» из пластика. Карболит же отлично шлифуется и часто можно видеть следы шлифовки по периметру детали — удаление облоя.
Отличный внешний вид. Способность образовывать твёрдую глянцевую поверхность особенно заметна на внешнем виде ретроаппаратуры. Даже в магазине на полке ручки для резисторов из карболита смотрятся солиднее таких же, но из термопластиков.
Недостатки
Дороговизна. Особенность производства в виде прессовки из порошка определяет довольно высокую себестоимость изделий из-за низкой скорости процесса и наличия ручного труда. Изготовление деталей из термопластиков порой в разы дешевле.
Хрупкость. Оборотная сторона твёрдости, при ударах трескается, из него не сделать
гибкий шланг, сильфон и т.д.
Практически не подлежит вторичной переработке. Есть способы, но они не получили
широкого распространения.
Ограниченная цветовая гамма. Фенолформальдегидная смола сама по себе коричневого цвета, что затрудняет получение изделий светлых цветов. Этого недостатка лишены, например, меламинформальдегидные смолы из которых делают изделия белого цвета. Замечательный фильм 40х годов, в котором видно производство фенолформальдегидной смолы, формовка деталей прессованием, получение гетинакса, текстолита, галалита и многое другое.
Как произвести скальпирование процессора
Скальпирование можно произвести тремя способами, я рекомендую выбрать третий способ, а также перед процедурой скальпирования обязательно сделать фото своего процессора и купить термостойкий герметик, далее расскажу зачем.
- С помощью лезвия, аккуратно попытаться поддеть крышку и срезать клей, как вы понимаете это очень опасный способ, лезвием мы можем повредить текстолит или контактные дорожки, не советую его использовать неопытному пользователю
2. Зажать текстолит процессора в тиски, конечно же переусердствовать не надо, все делаем аккуратно, затем прогреваем металлическую крышку процессора паяльным феном или газовой горелкой и отделяем ее от самого текстолита. Способ считается также достаточно опасным.
3. Купить специальное приспособление под названием скальпатор , предназначенное для вашего процессора, этот метод самый безопасный и вы точно будите уверены, что с вашим процессором ничего не случится. Все что Вам нужно будет сделать это положить процессор в скальпатор и начать закручивать винт, до тех пор, пока у нас не сдвинется металлическая крышка от текстолита, как только это произошло, то извлекаем процессор из скальпатора и снимаем руками металлическую крышку.
Почитай количество транзисторов в процессоре, подумай с чем связан проц через материнку - ответь на свой вопрос.
Подумай о хрупкости и размере кристалла ЦП, подумай зачем же нужен текстолит и крышка.
Процессор устанавливается в сокет на материнской плате. Собственно socket на английском означает «гнездо», китайцы дословно так и переводят — «гнездо процессора, Красиво сокет теперь называется LGA — (Land Grid Array) — матрица контактных площадок (т. е. контакты).
Ранее сокет был PGA — (Pin Grid Array) — корпус с матрицей выводов (штырьковые контакты для 478 процессора, Закон Ома помогает :)
Оцениваем — напряжение питания процессора можно принять 1В (реально — немного больше), в пике у хорошего процессора TDP порядка 150Вт. Закон Ома нам как бы подсказывает, что в процессор нужно передать 150Вт / 1В = 150А.
Вот и ответ — большая часть контактов — это питание. Для 2011 сокета (это 2011 контактов) питание занимает как минимум половину. Итого 150А распределяются на 1000 контактов, что позволяет сделать разумным и низким ток. который течет через один контакт (150А / 1000 = порядка 0,15А)
FSB (Front Side Bus) — шина, обеспечивающая соединение между x86- и x64-совместимым центральным процессором и внутренними устройствами.
Как правило, современный персональный компьютер на базе x86- и x64-совместимого микропроцессора устроен следующим образом: микропроцессор через FSB подключается к системному контроллеру, который обычно называют «северным мостом», (англ. Northbridge). Системный контроллер имеет в своём составе контроллер ОЗУ (в некоторых современных персональных компьютерах контроллер ОЗУ встроен в микропроцессор), а также контроллеры шин, к которым подключаются периферийные устройства.
Опять смотрим в описание — материнская плата поддерживает и 533 и 800 Мгц, сейчас шина работает на 533 Мгц. Можно купить процессор на 800 Мгц шину? Да, можно — BIOS переключит частоту автоматически.
Военная / маркетинговая хитрость.
Внимание — есть старые платы, у которых в описании написано, что поддерживаются частоты FSB 1066/800/533 Мгц. А если посмотреть на список поддерживаемых процессоров на сайте производителя — там можно увидеть процессоры типа E8400 с шиной 1333 Мгц с поддержкой на последней версии BIOS.
Как это может быть?
Это хитрость — микропрограмма BIOS заставляет работать процессор 1333 Мгц на частоте 1066 Мгц. Ибо сам тактовый генератор в материнской плате физически не может работать на частоте 1333 Мгц, он не разрабатывался для этого.
Если в BIOS есть ошибки (а производитель там относительно честно пишет, что это версия BETA для процессоров на 1333 Мгц), то произойдет попытка переключения тактового генератора на частоту 1333 Мгц (как требует процессор) и …всё…. Совсем всё, материнскую плату можно будет выбросить.
Воистину PGA был более надежен и выдерживал большие токи.
Так что LGA это тоже экономия и удешевление (вот только немного в ущерб качеству).
Большая часть контактов - это питалово..
Дело в том, что если сделать их меньше - будут слишком большие токи через каждый контакт.
А так они распределяются.
Допустим можно сделать одну контактную площадку, через которую будет ебошить ток 100 миллиампер, а можно 10 контактных площадок с током 10 миллиампер каждая.
(цифры просто для примера, я не помню, какие там на самом деле токи)
Ну давай посчитаем.
Напряжение питания процессора около 1 вольта.
Допустим, процессор 100-ваттный. Это значит 100 ампер (1Vx100A=100W).
А 100 ампер - это очень и очень дохрена..
Продолжение руководства по материалам электротехники. В этой части продолжаем разбирать диэлектрики полностью синтетические по происхождению. Тоесть всем известные пластики. В этой части: карболит, гетинакс, текстолит.
Доступные природные материалы использовались широко, но, с развитием техники становилось всё более очевидным, что природные материалы порой полное дерьмо. Большой разброс свойств, подверженность гниению, трудности в добыче — поэтому поиски искусственных заменителей велись и ведутся всё время. Появление синтетических материалов — это революция не только техническая, но и экономическая, политическая. Вам больше не нужны колонии чтобы покрыть свои потребности в резине. Экипировка вашего солдата стала легче в несколько раз. В этом разделе — материалы, полученные «с нуля», а не попытка улучшить природные, как в предыдущем разделе.
Многие из приведенных материалов являются полимерами — материалами с длинными молекулами, состоящими из простых однотипных кирпичиков — мономеров. Полимеры можно разделить на две большие группы по их поведению при нагреве, это термопласты и реактопласты. Термопласты при нагревании плавятся, реактопласты при нагревании разлагаются.
Соответственно гору старых пластиковых игрушек из термопластов можно переплавить в новое изделие, а гору старых изделий из реактопластов так переработать не выйдет.
Полимер может состоять из чистого мономера, а может также содержать со-полимер, который встраивается в структуру молекулы. Например есть два мономера: А и Б. Молекула полимера из чистого А будет выглядеть так:
Молекула полимера из сополимеров А и Б может выглядеть так:
Введение сополимера позволяет изменить свойства пластмассы. Пример — полистирол и АБС пластик. Полистирол прозрачный хрупкий пластик, введение сополимера акрилонитрила и введение добавки из полибутадиена дает на выходе ударопрочный пластик.
Иногда, может дополнительно указываться стереорегулярность полимера. Допустим у нас есть мономер -Г-, который может вставать в цепочку полимера «вверх ногами» -L-. Полимер, в цепочке которого мономеры стоят как попало называется атактическим:
Если в полимере все несимментричные звенья смотрят в одну сторону, такой полимер называется изотактическим:
Если в полимере они чередуются, то такой полимер называется синдиотактическим:
Обычно, стереорегулярность влияет на важные для электроники свойства материала незначительно, поэтому не указывается.
Гетинакс
Примеры применения
Материал дешевых односторонних печатных плат. В задачах, где не требуется высокая надежность и есть возможность обойтись одним проводящим слоем, печатные платы изготавливают из гетинакса. В дешевых электронных китайских игрушках чаще всего гетинаксовые платы. Гетинакс недостаточно прочен для создания надежных переходных отверстий, поэтому двухсторонние и многослойные печатные платы из гетинакса не изготавливаются.
Различные изделия из гетинакса. Пластина специально была сломана, чтобы показать характерный рисунок на изломе. Гетинаксовый брусок слегка распух справа — результат расщепления слоев при резке.
Ламинированный гетинакс (слопласт, слоистый пластик) — гетинакс с наклеенной декоративной пленкой — материал внутренней отделки автобусов, вагонов поезда, столешниц. Прочный износостойкий трудногорючий материал.
Ламели подключения обмоток трансформатора сделаны из гетинакса, изолирующая ламели от сердечника подкладка, боковины оправки обмотки — гетинакс.
Примечание
Материал непрочный и склонен давать трещины при обработке, требуется особая осторожность при обработке резанием пилами с большим зубом. В силу низкой прочности мало пригоден в качестве конструкционного материала.
Источники
Что такое скальпирование процессора
Давайте разберемся, что это такое скальпирование. Возможно уже кто-то догадался или знал, что под скальпированием мы понимаем снятие металлической крышки с процессора, и замены термопасты на жидкий металл или новую термопасту . Часто эта процедура производится энтузиастами, которые хотят добиться более низких показателей температуры, но выше мы уже упоминали, что возможно такую процедуру придется проводить и обычному пользователю, над этим нужно задуматься если Ваш процессор стал сильно греться , и банальная чистка от пыли и замена термопасты на крышке процессора не помогает .
Перед скальпированием обязательно проверьте, что под крышкой вашего процессора именно термопаста , сделать это можно с помощью поисковых систем.
Читайте также: