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紅外光譜儀用于電子產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品用膠水固化率測試

來源:珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司   2024年10月18日 11:43  

前言 隨著電子設備的普及,液晶 顯示屏(LCD)應用越來越 廣泛,LCD 行業(yè)快速發(fā)展。 我國為全球液晶顯示器零配件的主要加工基地,發(fā)展迅速。 UV固化膠作為液晶顯示屏制作中重要材料,固化速度快、無溶劑、生產(chǎn)效率高, 主要起到密封、固定金屬管腳等作用,廣泛應用用電路板行業(yè)。UV 固化劑中 光引發(fā)劑在適當光強的紫外光照射下,迅速分解成自由基或陽離子,不飽和 鍵發(fā)生聚合反應,使材料固化。


UV 固化在電子行業(yè)應用方向: 1.智能卡和導電聚合物顯示器的粘接和密封; 2.接線柱、繼電器、電容器和微開關的涂裝和密封; 3.印刷電路板 (PCB) 粘帖表面元件; 4.印刷電路板集成電路塊粘接; 5.液晶顯示屏的封裝和固定

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UV 膠固化過程會存在光固化及熱固化過程,光固化過程 為活性丙烯酸基團聚合反應,而熱固化過程為環(huán)氧基團 聚合反應。兩種活性基團反應量越多,固化程度越固化程度不僅影響到阻焊性能,同時影響到后續(xù)工序的 制作難度,故對電路板固化率的了解和控制非常重要。

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利用紅外光譜儀測試反應前后活性基團特征吸收峰的變 化來計算固化程度,操作簡單,快速方便。依據(jù)環(huán)氧基 團特征吸收峰比例變化來判斷熱固化率程度,依據(jù)丙烯 基特征吸收峰比例變化來判斷光固化率程度。

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樣品測試 測試條件 測試波長:4000-400cm-1 ;分辨率 4cm-1 ;掃描次數(shù) 8 次。 測試過程 將電路板樣品測試面放在 ATR 晶體上,測試其紅外譜圖。 傅里葉變換紅外光譜儀所需樣品量小,對樣品破壞性小。 同一樣品分別測試 3 個不同位置的紅外光譜圖。

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計算過程 環(huán)氧 - 丙烯酸膠固化率測試 - 相對峰比例法: 分別測試未固化原料及固化后樣品紅外譜圖,根據(jù)樣品 紅外吸收峰比例計算固化率。熱固化反應過程依據(jù)環(huán)氧 基的特征吸收峰(925cm-1 )變化來測定熱固化率,光固 化反應過程依據(jù)丙烯基的特征吸收峰(1407cm-1 )變化 來測定光固化率。紅外譜圖可以看出,固化前后環(huán)氧基 和丙烯基特征吸收峰的吸收強度有明顯變化,而填料吸 收峰(608cm-1 )變化不大。

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本實驗以填料的特征吸收峰為相應內(nèi)標,依據(jù)環(huán)氧基和 丙烯基與填料的特征吸收峰的相對峰比例法來計算樣品 固化率。同一樣品取不同位置多次測試,樣品固化率基 本一致,

見表 1。 

計算公式: 原料環(huán)氧基相對值:F0=A0/C0 原料丙烯基相對值:E0=B0/C0 固化后樣品環(huán)氧基相對值:F1=A1/C1 固化后樣品丙烯基相對值:E1=B1/C1 熱固化率(%=1-F1/F0*100 光固化率(%=1-E1/E0*100

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結論 利用 PerkinElmer Spectrum Two 紅外光譜儀測試電子產(chǎn) 業(yè)鏈用膠水的固化率,操作簡單,無需前處理,不消耗 化學試劑,環(huán)保安全。測試所需樣品量小,基本無樣品 破壞性,適用于樣品無損檢測。 紅外測試速度快,數(shù)十秒即可完成一個樣品測試,適用 于大批量樣品測試。 綜上,紅外光譜儀測試膠水固化率,預計會成為電子產(chǎn) 業(yè)鏈用膠水測試的優(yōu)秀解決方案。

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