精準(zhǔn)解析材料分子結(jié)構(gòu),解鎖成分鑒定與官能團(tuán)分析
測試簡介
傅里葉變換紅外光譜(FTIR)通過分子振動能級躍遷產(chǎn)生的特征吸收峰,實現(xiàn)對材料化學(xué)鍵和官能團(tuán)的定性及半定量分析。其高靈敏度、無損檢測特性,適用于固體、液體、薄膜等多樣品類型,廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、化學(xué)合成、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域 。
一、FTIR在SMT行業(yè)的核心應(yīng)用場景
1、錫膏成分分析與質(zhì)量控制
助焊劑檢測:FTIR可識別錫膏中松香、有機(jī)酸、溶劑(如二乙二醇己醚)等關(guān)鍵成分,通過特征峰(如松香的羰基峰~1740 cm?1)進(jìn)行半定量分析,確保助焊劑比例符合工藝要求(如松香含量需維持在4.7%左右)。
污染物溯源:懸浮物中的聚酰胺類污染物可通過酰胺基(~1650 cm?1)和羰基(~1730 cm?1)吸收峰識別,避免因雜質(zhì)導(dǎo)致焊接不良。
2、焊料化學(xué)結(jié)構(gòu)變化評估
焊接過程中,F(xiàn)TIR可檢測焊料官能團(tuán)的動態(tài)變化(如氧化產(chǎn)物的出現(xiàn)或鍵合斷裂),對比焊接前后的光譜差異,判斷焊接是否充分或存在熱損傷。
3、PCB表面污染物診斷
快速鑒定殘留的酯類、硅油或有機(jī)溶劑(如清洗劑殘留),通過特征峰定位污染源(如酯基C=O峰~1735 cm?1),輔助優(yōu)化清洗工藝。
4、封裝材料失效分析
檢測模塑料老化、降解產(chǎn)物(如Si-O鍵斷裂~1100 cm?1),或分析引線框架上的有機(jī)污染物(如硅氧烷遷移)。
二、技術(shù)優(yōu)勢與行業(yè)適配性
1、非破壞性檢測
對已完成貼片的PCB板進(jìn)行檢測后,樣品無需破壞可繼續(xù)用于后續(xù)工藝,避免報廢損失。
2、高靈敏度與實時性
可檢出微量成分變化(如助焊劑含量波動0.5%),支持產(chǎn)線快速反饋。
3、多場景方法適配
ATR法:直接測試塊狀焊點或薄膜涂層,無需制樣;
透射法:用于錫膏分離后的溶液或粉末成分分析。
4、多技術(shù)聯(lián)用
與SEM-EDS互補(bǔ):FTIR定位有機(jī)物污染,SEM-EDS分析金屬元素,提升失效分析全面性。
三、不同領(lǐng)域應(yīng)用
1、樹脂固化率定量分析
原理:通過未固化樹脂中碳碳雙鍵(-C=C-,特征峰810 cm?1)與固化后減少程度的比值,計算固化率(參考峰為羰基C=O,1720 cm?1)。公式:固化率 = [1 - (M'/R')/(M/R)] × 100%(M/R為未固化樣品測量峰與參考峰面積比,M'/R'為固化后比值)。
應(yīng)用案例:UV固化膠平行測試3次,固化率達(dá)99.08%(表1數(shù)據(jù)),確保半固化片、阻焊油墨等結(jié)合力達(dá)標(biāo)。 優(yōu)勢:無損測試(ATR法直接接觸樣品)、3-5分鐘快速響應(yīng),適配產(chǎn)線質(zhì)量控制。
2、SMT工藝污染物診斷
錫膏助焊劑成分(松香羰基峰~1740 cm?1)及污染物(如聚酰胺酰胺峰~1650 cm?1)鑒定,避免焊接不良;
PCB清洗劑殘留(酯類C=O峰~1735 cm?1)或模塑料降解(Si-O峰~1100 cm?1)溯源。
3、微型污染物鑒定
光學(xué)鏡頭臟污分析中,F(xiàn)TIR顯微技術(shù)識別出皮膚屑(蛋白質(zhì)酰胺峰~1650 cm?1)和棉纖維(纖維素O-H峰~3300 cm?1),定位無塵車間工裝污染源,快速查找問題提升生產(chǎn)良率。
4、封裝材料失效分析
檢測引線框架有機(jī)污染物(如硅氧烷遷移),或模塑料老化導(dǎo)致的Si-O鍵斷裂
技術(shù)定位:FTIR是電子行業(yè)分子級質(zhì)控的核心工具,尤其在有機(jī)物分析領(lǐng)域不可替代,形貌分析(如SEM)及EDS元素成份分析形成完整鏈條。