Ich habe mir heute die Zeit genommen die CPU von
@Schnatti genau anzuschauen. Erst mal Danke, dass du mir die CPU geschickt hast
Habe die Bilder auch noch deutlich hochaufgelöster falls es relevant sein sollte.
Zunächst ein Übersichtsbild aus dem Lichtmikroskop. Dort habe ich 3 interessante Bereiche definiert.
Bereich 1: Mutmaßliches 1. Loch in der CPU
Bereich 2: Beschädigung an der Platine
Bereich 3: Mutmaßliches 2. Loch in der CPU
Bei Bereich 1 sind metallische Rückstände zu sehen und bei genauer Betrachtung auch leicht gelbliche Bestandteile.
Im Bereich 2 sehen wir einen deutlichen Schnitt in die Platine. Die obere Schicht Lötstopplack und darunter liegendes Kupfer wurden abgetragen. Darunter liegende Leiterbahnen sind erkennbar. Es ist unklar, ob diese Beschädigung ein Problem für die CPU ist. Wenn nur die oberste Schicht Lack und Kupfer abgetragen wurden, üblicherweise nicht.
Bereich 3 hier mit koaxialem Licht aufgenommen. Oben die Siliziumfläche und der schwarze Punkt ist ein mutmaßliches Loch im Chip, das im REM untersucht werden soll.
Nach der Übersicht im Lichtmikroskop ging es für die CPU ins REM (TESCAN MIRA 4):
Das REM hat mehrere Detektoren wie SE, BSE, EDX, LE-BSE usw. Dadurch kann ich je nach Anforderung unterschiedliche Untersuchungen anstellen. SE zeigt z.B. maßgeblich Unterschiede in der Geometrie während LE-BSE Materialunterschiede deutlich machen kann. Dementsprechend lassen sich einfach mögliche Löcher oder Materialablagerungen erkennen. Der Detektor und weitere Angaben wie Field of View sind immer unten im Bild angegeben. FOV ist immer hilfreich um zu verstehen wie groß der aktuelle Bildausschnitt eigentlich ist.
Im Ausgangszustand sieht man den Fleck bereits etwas in der unteren linken Ecke der CPU.
So sieht der Bereich 1 dann unter dem REM aus. Da es ein Rasterelektronenmikroskop ist, wird alles nur schwarz weiß dargestellt. Wir sehen außen mutmaßlich Silizium, dann einen dunkleren Bereich, der minimal tiefer erscheint, und helle Bereiche, die wieder deutlich nach oben stehen.
Also ran ans EDX für Materialanalyse.
Der Großteil ist wie zu erwarten Silizium (blau). In der Mitte sehen wir eine Anhaftung von Gallium, allerdings gemischt mit Anteilen von Nickel, Titan und Sauerstoff.
Sauerstoff wird höchstwahrscheinlich in Form von Galliumoxid vorliegen. Titan wird in vielen CPUs als Adhäsionsschicht auf Silizium verwendet bevor darauf Nickel als Sperrschicht und Gold als Haftungsschicht fürs Indium aufgetragen wird. Für mich also plausibel diese Elemente dort vorzufinden. Es ist allerdings nicht ausgeschlossen, dass sich durch Gallium etwas Nickel vom Kühler löst und somit als Rest auf der CPU zu finden ist. Auch das wäre möglich.
Hier noch mal Gallium als einzelnes Element. Wir sehen also kein Loch in der CPU sondern eine Anhaftung von Gallium. Ohne Zerstörung kann ich allerdings nicht genau sagen worauf das Gallium hier haftet und warum.
Damit geht es weiter zum Bereich 2, was unter dem Lichtmikroskop ebenfalls wie ein kleines Loch aussah.
Auch hier zeigt sich ein Materialaufbau auf dem Silizium in der Größe von etwa 0,1mm.
Auch hier sehen wir Rückstände von Gallium auf der Oberfläche. In diesem Fall allerdings keine Rückstände von Sauerstoff und dementsprechend auch kein Galliumoxid.
Zusammengefasst kann ich eine Veränderung der Oberfläche an einigen Stellen erkennen, die gleichzeitig eine Ablagerung von Material zur Folge haben. Im einen Fall Galliumoxid und im anderen reines Gallium. Wie hoch die Ablagerungen sind kann ich nicht zu 100% sagen, da ich hierfür einen Querschnitt machen müsste. Ich würde die Ablagerung im ersten Abschnitt mit etwa 1-5µm schätzen und Bereich 2 mit etwa 5-10µm Höhe. Das kann einen Einfluss auf die Kühlleistung um ein paar °C haben. Mehr als 10°C Unterschied würde ich hier aber definitiv ausschließen dafür sind die Bereiche viel zu klein.
Eine Beschädigung der CPU an sich durch das Flüssigmetall würde ich grundsätzlich ausschließen. Der Chip an sich hat etwa 400µm dickes Silizium und nichts von dem was wir dort sehen können ist auch nur annähernd ein Loch so tief, um zu den Transistoren zu dringen und dort Beschädigungen zu verursachen. Denke da ist die Beschädigung auf der Platine tendenziell ein größeres Risiko.
Die CPU schicke ich entsprechend morgen zurück
