Sebagian dari panas ini merambat ke atas, tetapi sebagian juga harus mengarah ke bawah menuju PCB. Saya tidak tahu rasionya.
Itu benar, panas merambat ke segala arah. Sayangnya, laju perambatan (juga dikenal sebagai karakteristik tahan panas) sangat berbeda.
CPU harus terhubung dengan periferal / memori, sehingga memiliki 1000 - 2000 pin untuk tujuan itu. Jadi jalur listrik (fanout) harus disediakan, yang dilakukan melalui teknologi papan sirkuit cetak. Sayangnya, bahkan jika diresapi dengan banyak kabel / lapisan tembaga, keseluruhan PCB tidak melakukan panas dengan baik. Tapi ini tidak bisa dihindari - Anda perlu koneksi.
CPU awal (i386-i486) sebagian besar didinginkan melalui jalur PCB, pada awal 90-an CPU PC tidak memiliki heat sink di atasnya. Banyak chip dengan pemasangan kawat-ikatan tradisional (chip silikon di bagian bawah, bantalan yang terhubung dengan kabel dari bantalan atas ke rangka timah) mungkin memiliki siput termal di bagian bawah, karena ini adalah jalur yang paling tidak tahan terhadap panas.
Kemudian teknologi pengemasan flip-chip ditemukan, sehingga cetakan berada di atas paket, terbalik, dan semua sambungan listrik dilakukan melalui benjolan yang konduktif secara elektrik di bagian bawah. Jadi jalur dengan resistansi paling rendah sekarang melewati puncak prosesor. Di situlah semua trik tambahan digunakan, untuk menyebarkan panas dari die yang relatif kecil (1 sq.sm) ke heat sink yang lebih besar, dll.
Untungnya, tim desain CPU termasuk departemen teknik yang cukup besar yang melakukan pemodelan termal dari die CPU dan seluruh kemasan. Data awal berasal dari desain digital, dan kemudian solver 3-D yang mahal memberikan gambaran keseluruhan dari distribusi panas dan fluks. Pemodelan jelas termasuk model termal dari soket / pin CPU dan mainboards. Saya akan menyarankan untuk mempercayai mereka dengan solusi yang mereka berikan, mereka tahu bisnis mereka. Rupanya beberapa pendinginan tambahan dari bagian bawah PCB tidak layak usaha ekstra.
TAMBAHAN: Berikut ini adalah model lumpuh dari chip FBGA, yang dapat memberikan ide untuk, katakanlah, model termal Intel LGA2011.
Sementara multi-layer PCB dengan vias termal dan kandungan tembaga 25% mungkin memiliki kinerja termal yang agak baik, sistem LGA2011 modern / praktis memiliki satu elemen penting, sebuah soket. Soket memiliki kontak pegas tipe jarum di bawah setiap bantalan. Sangat jelas bahwa jumlah keseluruhan kontak logam di soket cukup kecil dari tembaga slug di bagian atas CPU. Saya akan mengatakan itu tidak lebih dari 1/100 dari daerah siput, kemungkinan jauh lebih sedikit. Oleh karena itu harus jelas bahwa resistansi termal dari soket LGA2011 setidaknya 100X dari arah atas, atau tidak lebih dari 1% panas dapat turun. Saya kira karena alasan ini panduan termal Intel benar-benar mengabaikan jalur termal bawah, tidak disebutkan.