Toepassing van FTIR-infrarood spectroscopie om de hardingsnelheid van elektronische materialen te bepalen.

De elektronica-industrie gebruikt vaak op hars gebaseerde materialen (zoals semi-uithardende vellen, soldeerweerstandsinkten, lijmen en drie anti-verf) om structurele hechting of elektrische isolatie te bereiken. Of het harsmateriaal volledig kan uitharden, heeft direct invloed op de bindingskracht van het materiaal en beïnvloedt vervolgens de kwaliteit en betrouwbaarheid van het product. Daarom is het bij het daadwerkelijke gebruik van het proces essentieel om ervoor te zorgen dat dit harsmateriaal volledig is uitgehard, en is de monitoring van de uithardingssnelheid essentieel. De uithardingssnelheid is een index om de chemische en fysische toestand van het harsmateriaal van vloeibaar of halfvast naar vast te evalueren. Door de uithardingssnelheid te meten, kan de reactiegraad van het uitgeharde monster worden waargenomen en kan de prestatie van het materiaal bij daadwerkelijk gebruik worden gecontroleerd. Er zijn veel veelgebruikte meetmethoden, en FTIR Fourier-transformatie infraroodspectroscopie is een eenvoudige en gemakkelijke monitoringtechnologie. Het volgende gebruikt UV-uithardbare lijm als voorbeeld om de toepassing van FTIR-infraroodspectroscopie bij het bepalen van de uithardingssnelheid te illustreren.

Bruker ALPHA II Fourier-transformatie infraroodspectrometer werd gebruikt om het te testen monster op de ATR-kristal van de monstertafel te plaatsen, en de testprocedure werd gestart om het infraroodspectrum te verkrijgen. De test werd driemaal parallel uitgevoerd op drie verschillende locaties van hetzelfde monster.

Golfgetalbereik: 4000-400cm-1; Resolutie: 4cm-1; Scantijden: 32 keer.

Kwantitatieve analyse van infraroodspectrum is gebaseerd op de meting van het piekgebied van het karakteristieke absorptiespectrum om de inhoud van elke component te berekenen, de theorie is afgeleid van de wet van Lamberbier. In deze test werd de relatieve piekverhoudingsmethode gebruikt, de infraroodspectrometer werd gebruikt om de infraroodspectra van niet-uitgeharde grondstoffen en uitgeharde monsters te testen, en de software werd gebruikt om de geselecteerde meetpiek en referentiepiek te integreren, en de uithardingssnelheid werd verkregen volgens de formule voor de berekening van de uithardingssnelheid. Uv-uithardbare lijm wordt bestraald met ultraviolet licht, waarbij -C=C- wordt gepolymeriseerd en reageert tot C-C-. De uithardingssnelheid kan worden bepaald door -c =C- verandering. De vorm van het C-H-vlak op de koolstof-koolstofdubbele binding is variabel en oscilleert tussen 1010-667cm-1. De gemeenschappelijke piek van UV-lijm is 810±5cm-1, en de piek in dit gebied is relatief enkelvoudig, gemakkelijk te onderscheiden en sterk, dus wordt deze berekend als de meetpiek. Tegelijkertijd nemen in de uithardingsreactie C=O en C-O in de UV-lijm niet deel aan de reactie, de inhoud is in principe onveranderd, en C=O (1720 cm-1) of C-O (1150cm-1) wordt meestal gebruikt als referentiepiek. Vanwege de hoge intensiteit en duidelijke kenmerken van piek C=O gemeten in de praktijk, wordt de karakteristieke piek C=O geselecteerd als de referentiepiek voor de berekening. De berekeningsformule is als volgt: M'/R' : de verhouding van het piekgebied tussen de uitgeharde meetpiek en de referentiepiek M/R: de verhouding van het piekgebied tussen de niet-uitgeharde meetpiek en de referentiepiek

Hetzelfde monster werd in deze experiment parallel 3 keer getest en de gemiddelde waarde was het resultaat van de uithardingssnelheid. Tabel 1: Testgegevens en resultaten van de uithardingssnelheid van het monster

• Niet-destructief testen: FTIR is een niet-destructieve test die geen schade aan het monster veroorzaakt en geschikt is voor waardevolle of meer beperkte monsters.
• Snelle respons: FTIR is in staat om tests in korte tijd te voltooien om te voldoen aan de behoeften van snelle kwaliteitscontrole.
• Hoge gevoeligheid en specificiteit: FTIR is in staat om kleine chemische veranderingen te detecteren, waardoor een nauwkeurige kwantitatieve analyse van het uithardingsproces wordt verkregen.

Het gebruik van FTIR-testen van de uithardingssnelheid van UV-lijm is eenvoudig en snel, betrouwbare resultaten, geen voorbehandeling, geen verbruik van chemische reagentia en milieubescherming en veiligheid. Deze testmethode vereist een kleine monstergrootte, in principe niet-destructief monster, geschikt voor niet-destructief testen van monsters. Samenvattend is FTIR-testen van de uithardingssnelheid een zeer waardevol technisch middel voor de evaluatie van elektronische harsmaterialen en -processen. Bovendien kan de technologie bij foutanalyse ook helpen bij het oplossen van foutproblemen die worden veroorzaakt door onvoldoende uitharding van materialen. ZESTRON R&S (Reliability and Surface Technology) heeft uitgebreide wereldwijde ervaring in oppervlakte-interface-analyse, risicoanalyse, foutanalyse en meer. In het North Asia Analysis Center van ZESTRON omvatten de technische analysemethoden die door R&S worden gebruikt, maar zijn niet beperkt tot high definition digitale microscoop ooginspectie, ionchromatografie IC, ionverontreinigingstest ROSE, Fourier-transformatie infraroodspectroscopie FTIR, coatingbetrouwbaarheidstest CoRe-test, deeltjesbepaling/technische reinheid Cleanliness, scanning elektronenmicroscoop/röntgenenergie spectrumanalysator (SEM/EDS), röntgenfoto-elektronen energiespectrum XPS, Auger elektronen energiespectrum AES, coatinglaagtest, flux/hars test, contacthoekmeting Contacthoek, oppervlakte-isolatieweerstandsmeting SIR, differentiële thermische analyse DTA, etc. R&S-experts beoordelen niet alleen het risico op falen en bevelen preventieve maatregelen aan, maar analyseren ook validatietestfouten en veldfouten op mechanistisch en oorzakelijk niveau. Als u geïnteresseerd bent, neem dan contact met ons op via academy-china@zestron.com! .