Kupferplatte als Heatsink auf Laptop Mainboard

[robby3115]

Hi,

ich bin derzeit an der Planung, mir ein Mainboard eines alten XPS 15 als kleinen Desktop aufzubauen. Meine derzeitige Idee war: eine Kupferplatte über die CPU und GPU Abteilung, die beiden Chips liegen eigentlich direkt nebeneinander.
In diese Kupferplatte hätte ich noch passende Gewinde gefräst, so dass ich einen CPU-Kühler draufschrauben kann.

Daraus ergeben sich bei mir 2 Fragen:

1. Hat jemand bessere Vorschläge? Bin ganz offen. Größe des PCs spielt für mich nicht wirklich eine Rolle.

2. Kann ich die Kupferplatte einfach über die beiden Chips setzen? (mit Wärmeleitpaste) Die Originale Heatsink verbindet sie ja auch, ich mache mir aber sorgen aus 2 Gründen: heizen sich die Chips dann nicht unnötig gegenseitig auf, wenn nur einer heiß wird? Erzeuge ich durch das verbinden der beiden Chips einen Kurzschluss?

Danke im Voraus!!

 

[Baal Netbeck]

Ich bin mir nicht sicher, ob die Chips genau die gleiche Höhe haben.....Wenn ja sollte das gehen.

Ich habe vor kurzem ein XPS 15 auseinandergenommen und habe versucht die Kühlung zu verbessern....auf die Höhe der Chips habe ich aber nicht geachtet.

Was du im Hinterkopf halten solltest, ist die Kühlung der Spannungsversorgung. Je nach verbauter CPU/GPU ist diese unterdimensioniert und du solltest für eine gute Belüftung oder direkte Kühlkörper sorgen.

Ergänzung (2. Dezember 2018)

Die Chips selbst leiten nicht, aber natürlich solltest du keine umliegenden Bauteile berühren.

So wie die Kühlung ab Werk aufgebaut ist, heizen die sich ja auch gegenseitig auf.
Schlechter machst du diese Verhalten mit einer Kupferplatte nicht.
Die sollte aber ausreichend dick sein, damit du die Wärme gut genug zu dem Kühler leitest den du auf die Kupferplatte setzt.

 

[shadowrid0r]

Foto?

 

[Massaka01]

Normalerweise werden die Heatspreader von CPU und GPU in Notebooks per Heatpipes verbunden. Wie ist das bei dir der Fall? Eine Heatpipe führt mehr Wärme ab, als ein Verbund der beiden Prozessoren per einfacher Kupferplatte.

 

[robby3115]

Danke schon mal für die Antworten! Bin gerade nicht zuhause, im Netz findet man aber folgendes:

Mit Heatsink:
https://i.imgur.com/42IVwR5.jpg

ohne Heatsink:
https://cdn.ultrabookreview.com/wp-content/uploads/2017/03/xps-9560-3.jpg

Ich habe eine Kupferplatte mit 5mm rumliegen, ich denke das sollte reichen? Ich muss das selber mal prüfen, wenn ein Chip niedriger ist würde ich ihn mit einem Thermal Pad erhöhen, ist das sinnvoll?

Die angesprochene Stromversorgung sind die kleinen MOSFETS in der "Kurve" der Heatsink nehme ich an? Auf denen wollte ich derzeit kleine Kühlkörper installieren, sollte ja dann auf jeden fall überlegen zur originalen Bauweise sein ;-)

Zusätzlich hätte ich in die Wände des Gehäuses (das ich noch baue) ein Kühlpad eingearbeitet, das ich noch rumliegen habe. Sprich die Wände sind letzendlich Lüfter, die das MB von beiden seiten anpusten. Diese Lüfter werden dann nicht vom MB gesteuert sondern manuell mit der Originalen Kontrolleinheit vom Kühlpad, die mit ins Gehäuse verbaut wird. Den CPU-Lüfter (habe den BeQuiet BK008 im Auge) hätte ich passend an den Stecker von einem Originallüfter gelötet, damit er automatisch geregelt wird. Bekommt dann zwar nur 5V, welche aber über der angegebenen Startgeschwindigkeit liegen, die Kühlleistung sollte meiner Meinung nach dennoch noch über der ursprünglichen Lösung liegen?


Meine Idee für die Kupferplatte basiert hierauf (bei 2:00):

YouTube

An dieser Stelle steht ein externer Inhalt von YouTube, der den Forumbeitrag ergänzt. Er kann mit einem Klick geladen und auch wieder ausgeblendet werden.

YouTube-Embeds laden

Ich bin damit einverstanden, dass YouTube-Embeds geladen werden. Dabei können personen­bezogene Daten an YouTube übermittelt werden. Mehr dazu in der Datenschutzerklärung.

YouTube-Embeds laden

Datenschutzerklärung

 

[Flomek]

Ich habe ähnliches vorgehabt, nur bei mir ist es nicht so eine massive Heatpipe wie bei dir. Bei mir ist es lediglich eine geformte Aluplatte, die habe ich gekürzt und mit Kühlkörpern beklebt. Das ganze werde ich mit einem Pure Wing 92mm anströmen lassen, der direkt über dem "Kühler" hängt.

Habe aber erst gestern den benötigten Lötkolben bekommen, daher war es bei mir noch nicht im Einsatz.

Wobei ich nur ne 7,5W TDP CPU zu versorgen habe, bei dir sieht es schon nach mehr Wärmeentwicklung aus.

 

[shadowrid0r]

@robby3115 Video sieht schlüssig aus, auch zu deinem Vorhaben. Aber siehst ja selbst: Höhenunterschied beachten und schauen das da in der Gegend von den SMD-Klecksen nix gebrückt wird. Das solle im Grunde klappen. Einem Wärmeabtransport per Heatpipe steht pauschal nichts im Wege. Musste halt schauen wenn alles Montiert ist und läuft ob unter Last (Prime und/oder ä.) der Abtransport schnell genug stattfindet.
Offenes Foto: Ich würde, wenn das dann auch so bei dir auf dem Tisch liegt, mit einem Ohm-Meter messen ob die beiden WLP-Flächen Niederohmig verbunden sind. Wegen der Polarität. Auf den Fotos würde ich sagen ´Ja´ sie sind... Was das schwarze Zeug um die WLP flächen ist, kann man so nicht genau definieren. Kann auch der Isolation dienen. Dann musst du mit Dielektrikum arbeiten auf mindestens einem Chip.

 

[Harvesthor]

Wenn die Kühlung wie in Video realisiert werden soll, dann würde ich den Aufwand über eine neue Kupferplatte erstmal zurück stellen und versuche, ob man nicht die vorhandene Heatpipe Konstruktion mit dem Gehäuse verbinden kann. Durch die Aussparungen im Mainboard für die Lüfter hat man gut Platz um eine Verbindung zu realisieren.

 

[robby3115]

@shadowrid0r Ich habe leider keinen Ohm-Messer bei mir, aber ich schau mich mal um - was wären denn die Folgen einer niederohmigen Verbindung (oder auch nicht)?

Ergänzung (2. Dezember 2018)

@Harvesthor ich besitze nur noch das Mainboard des Laptops, deswegen ist die Lösung mit der original Heatpipe tendenziell eher aufwendiger für mich

 

[Harvesthor]

Niederohmige würde bedeuten, dass du eine Platte problemlos auf beide Dies schrauben kannst. Hochohmig würde es nicht bestätigen aber auch nicht ausschließen. Mich würde es aber wundern, wenn es Probleme machen würde, weil auf einem Die nochmal eine isolierende Schicht ist. Die Transistoren müssen ja auch irgendwie elektrisch getrennt und trotzdem mechanisch verbunden sein.

 

[shadowrid0r]

Baal Netbeck schreibt sie leiten nicht. Somit macht dann nur Versuch ~ Kluch...
Also Höhe checken/ausgleichen. WLP drauf, Kühlgebilde drauf... Erster Probelauf nur bis ins Bios.
Health-Schirm suchen, Temperaturen beobachten... Steigt das rapide und schnell Power sofort aus.
Pendelt sich das ein auf Werte die man vertreten kann und bleibt so, klappt das zumindest.
5mm Kupfer braucht ja ein Moment. Ich würde zur Sicherheit ein größeren Kühlkörper auf die Kupferplatte mit WLP legen. Das sollte für Bios Aktivität reichen. Ein alten Stockkühler von irgend einer Intel-CPU am besten mit Kupferkern. So etwas wie das Bild oben auf die Kupferplatte mit WLP.

 

[moep99]

Folgender Input:
- Grundsätzlich wird das funktionieren (ob die Temperatur gut wird ist erstmal ne andere Frage)
- Du wirst einen gewissen Anpressdruck brauchen um einen guten Wärmeübergangswiderstand hinzubekommen
- Kupfer leitet die wärme gut, aber die Wärme muss auch noch vom Kufper weg
- Für Konvektion an die Luft brauchst du Fläche. Es wäre schon ein enormer Gewinn, wenn du auf das Kupfer noch einen anderen Heatsink mit Kühlfinnen setzt, der dann von der Luft durchströmt wird.

Hängt natürlich alles sehr stark von der Verlustleistung der Komponenten ab. Ohne Kühlfinnen zur Flächenvergrößerung wird es aber vermutlich nicht reichen. Für alles danach ist ausprobieren angesagt.

 

[robby3115]

hi @moep99! wie schon oben genannt, habe ich bereits geplant auf die Kupferplatte einen normalen CPU-Kühler (zB BeQuiet! BK008) zu setzen. Ich denke hiermit sollte erst einmal ein guter Wärmeabtransport gegeben sein?

LG

 

[moep99]

Ja, wenn du brauchbaren anpressdruck hinbekommst auf jeden Fall.

 

[robby3115]

Danke @moep99 , ich werde auf jeden Fall drauf achten!

An dich und auch an alle anderen die mir hier schon geholfen haben - ich habe ein viel grundlegenderes Problem, bevor ich weiter in Belüftung und Gehäusebau einsteige. Kann mir hier einer von euch helfen? Danke!
https://www.computerbase.de/forum/threads/netzteil-led-geht-beim-einstecken-aus.1840599/