Webmasterは常々CPUの表面はでこぼこしていると思っていました。実際に測ったわけではありませんでしたが、指で触った感触がそう思わせていました。今回はPPGAを題材に削りとグリスの塗り方の話をします。最近CPUを鏡面化することが流行っていますが、鏡面化することばかりに気を取られて、肝心の平面化が行われていないケースが多いようです。
WebmasterはCPU表面の鏡面化ではなく、平面化を行います。ですから、サンドペーパーもいきなり320番から始めました。(ペーパーセットの一番荒い番手がそうだっただけの理由です。)
400、600、800と上げて、そこでおしまいにしました。削る目安は、CPUとヒートシンクをくっつけて見て、お互いが目視で隙間がなくなるくらいで十分です。
以下に目安を示します。(ピンボケはご容赦ください)

これは研磨後にグリスを塗って、撮影用に定規(後述)でグリスを取り除いたときの画像です。ちょっと判りづらいですが、凹んでいる部分にはグリスが残ってしまっています。

わかりやすくするために、窪んでいる(といっても本当に微妙)部分に赤い色をつけてみました。Webmasterはここからさらに削って、真ん中だけ銀色が微妙に残るくらいで終わりにしました。ほとんどの場合は真ん中がひし形?の形で残ってきます。そこからはあまり粗く削らずに少しづつ確認しながら削って見てください。
鏡面化しません。鏡面化は、高精度の工具が無いと意味が無いからです。鏡面化の必要性は、金属同士の(ほぼ)完全な密着をすることが前提ですが、手で削ったくらいでは完全にはなり得ません。必ずグリスが必要になります。
ガラスの上で削ったものも同様です。その程度の精度では金属間の隙間は絶対になくなりません。確かに押さえつけることで、金属が多少変形して密着度が上がることもありますが、それでも完全にはなりません。
どこかのページで15μmまで精度を出したと言う方がいらっしゃいましたが、それも非常に高価な工具(数千万以上)を使ってのことです。手作業で高精度を出せるのは、東京大田区のハイテク町工場の職人さんくらいでしょう。
通常の、そういった環境がほとんど期待できない状況においては、高熱伝導率のグリスを使うことの方が効果的です。
肝心のグリス塗り方の付いてですが、Webmasterは定規を使います。百読は一見にしかず。まずはご覧あれ。
グリスの塗り方の例

蛇足ですが、写っている手はWebmasterではありません。
何度も何度も往復しながら塗り広げて均一にします。必要に応じて、左右にも塗り広げてください。これで、ほぼカンペキに塗れます。厚さはそれほど薄くしません。それよりも、薄くして隙間が空いてしまうことで、熱伝導率が悪化することを警戒します。
次にヒートシンクは横から斜めに「スッ」という感じで乗せます。うまく言えませんが、CPUの一辺とヒートシンクの一辺?をあわせて、後はゆっくり下ろします。そして少しグリグリして、終わりです。
ほとんどの場合はヒートシンクの面の方が大きいのでやりづらいと感じるかもしれませんが、なれれば簡単です。(あたりまえですね)
CPU表面にグリスが行き渡って、ヒートシンクとしっかりとくっついたかどうかを簡単に確認する方法は、グリグリの後でヒートシンクを真っ直ぐ上に取り去ってみることです。真っ直ぐは難しいでしょうから、端をちょっとだけCPUから浮かせて、その後まっすぐ持ち上げるとうまく行きます。
うまく行き渡っていると、CPU表面のグリスがさざ波のようになるはずです。(もうちょっと激しい波にみえるかもしれません)この辺は写真が無いので説明しづらいですが、まずはやって見てください。
それから、もう一度とりつけるときは、ヒートシンク側に残ってしまったグリスを、先ほどの定規で上手く回収して(もんじゃ焼きを鉄のヘラでこそげ取る感じ)、もう一度CPUの表面を均一に塗ります。
多少はロスが出ますので、その時はグリスを足します。
それではがんばってください。
(PRO2改)
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