由于汽车电子、电信设备、低能耗照明和其他行业需要更高的生产吞吐量、更薄的键合线，以及降低部件和焊点的机械压力，大多数设计师都会通过点胶固化间隙填充物来将热材料定位在电子组件中。这一趋势将推动热材料的特性和处理的变化，以及在工厂车间使用的装配工艺和设备。
Cure-In-Place填充物
热效率高的衬垫和填料在满足提高性能和减小电子组件(如电源和控制单元)尺寸的要求，同时又不影响可靠性方面至关重要。今天的热材料通常是陶瓷填充硅弹性体，这是很容易处理。它们也很好地符合散热器或电子元件的形状和表面纹理。而且，相对于它们设计用来消除的静止空气，它们有很高的导热性。
此外，无硅热间隙填料已被开发用于对硅酮存在极其敏感的应用。这些填料主要用于有电弧或闪络风险的地方，它们可以将硅酮转化为绝缘二氧化硅，并阻止系统的正确运行。
标准或定制形状、尺寸和厚度的预成型间隙垫片至少有一个主要的吸引人之处——与老式材料(如热润滑脂)相比，它们非常容易使用。润滑脂难以使用和不精确，所以它们在现代生产环境中是不可取的。然而，越来越多的需求正在出现热材料(图1)可以形成到位。
就地固化的热材料，以液体的形式沉积，可以实现极薄的键合线，从而提高导热性，是高度小型化的组件，如汽车电子控制单元(ecu)的首选。
仔细计算沉积形状和体积可以最小化施加在敏感部件上施加的压力，例如小型表面安装装置（SMD）的无源和球栅阵列（BGA）芯片，当单元完全组装时。BGA设备的制造商通常指定每个销的最大压力，当机箱盖被靠在组件上的热焊盘上时，可以超出该销的最大压力。
一种就地固化的材料，当沉积时，也可以依赖于“湿出”，因此即使在粗糙的表面上也能很好地贴合。这有助于消除微小的气穴，提高热性能。通过对玻璃测试元件进行实验，可以准确地确定镀层的最佳体积和形状，从而清楚地了解镀层的表面覆盖范围和粘结线厚度。
在实践中，固化间隙填料的特性可以通过比较材料数据表中引用的传统参数来转化为更好的热性能。Even if a cure-in-place material has a lower apparent thermal conductivity (W/m-K) than mature types of thermal materials such as pads, the thinner bondline and excellent wetting properties of the cure-in-place material can deliver improved thermal properties in practice.
就地固化材料的另一个优势是，任何改变使用组件位置或类型的设计变化，都可以通过改变沉积的热材料的形状和体积来迅速适应。如果自动点胶设备(图2)使用，可以重新编程，避免任何需要以不同的尺寸或形状重新排序间隙填充垫。
Bergquist已成功开发出多种类型的非腐蚀性，温度稳定的导热可分配的间隙填料溶液。这些包括两部分材料，该材料被设计成在分配时混合在一起并湿化到甚至最小的空气间隙和空隙填充的相邻表面。
固化开始，随着两部分混合并在原料到位后完成。一旦完全固化，材料仍然是柔性且软弹性体，这有助于减轻由于热循环期间的热膨胀系数（CTE）失配导致的应力。
材料特性
可有可无的缝隙填充物具有不同程度的触变性，因此它们在点胶后将保持其形状。必须施加外力使材料浸润到相邻的表面上。这些材料在静止状态下具有较高的粘度。然而，当施加剪切力时，例如在点胶过程中，粘度降低，使点胶更容易。
实际上，表观粘度取决于剪切速率。在测试和比较材料时应考虑到这一点。分配后，材料将重新获得粘度。它可以保持在组件上，然后保持其形状而无需跑步或滴水。
在其坍落度的阻力下描述了分配后和在固化之前的材料的行为。该指标提供了其内部内聚特性（材料一致性）的衡量标准（材料稠度），与其粘合剂特性（粘附到目标表面）的能力。
间隙填料具有一系列的流变特性，可以定制以满足特定的流动要求，从自流平到高度触变材料，保持其形式的分配。
两部分间隙填料系统开始固化一旦两种成分混合在一起。锅的寿命，或工作寿命，定义为搅拌后粘度翻倍的时间。锅的寿命很大程度上取决于温度。当温度高于25°C时，它会减少，当温度低于25°C时，它会增加。
两组份材料的固化时间定义为混合后达到90%固化的时间。两部分间隙填料将固化在室温(25°C)，或固化时间可以加速暴露在高温。
尽管间隙填料没有设计为结构粘合剂，但是当固化时，它们具有可观的自然粘性，允许对相邻部件的温和粘附。这有助于在重复温度循环中保留材料并消除泵出。
影响附着力的因素包括表面清洁度、几何形状和纹理。使用间隙填充物时，推荐的最佳做法是使用溶剂彻底清洁和脱脂所有表面，并允许表面完全干燥，然后沉积间隙填充物。
使用建议
硅基间隙填料通常可以在-60°C至200°C的温度下连续使用很长一段时间。然而，在特定的应用中，在温度谱的低端和高端研究材料的性能和行为是明智的，以确保对条件的适用性。
两组分材料必须按体积1:1的比例混合。作为一种辅助混合，不需要复杂的测量设备，一次性塑料静态混合喷嘴可用。这些喷嘴可以连接到墨盒的末端或安装在自动点胶设备上，并自动将两部分按所需的比例混合在一起。
Bergquist建议通过静态混合器清除新跨越容器，直到实现均匀的颜色。这将确保适当的1对1混合比率。除非另有说明，否则建议使用至少21个混合元件的混合喷嘴来实现适当的混合。为确保一致的材料特性和性能，Bergquist两部分系统始终应与两个部件的匹配批号一起使用。
为了获得最佳效果，请分发
涂抹器枪和静态混合设备提供了廉价的分配方法，用于采样和低批量生产。Bergquist在各种尺寸的情况下提供手动触发的枪和气动枪。筛选和稳定性对某些材料也是可行的，尽管材料在屏幕或模板上的材料将开始固化。
自动化点胶是目前为止最适合高速在线制造的方法。它允许更大的可重复性和更高的吞吐量。
集成自动化配药
可成型的固化间隙填充物为小型化或大容量组件的设计者面临的挑战提供解决方案，或者必须减轻通过常规间隙垫在部件上施加的机械压力。
随着此类材料在汽车ecu、电信基础设施设备和低能灯镇流器等应用领域的应用增加，新的配方将会出现，除了突出的湿化特性和粘结线厚度外，还能提供更大的热导率。
一个关键的学习任务面临的电子制造商今天是集成的精密自动点胶间隙填充料在高速在线生产。这一挑战最好尽早解决，因为这种新兴的热材料将很快成为整个电子行业最重要的行业的规范。
