CN2383064Y - 使用近红外线光光谱仪改进含浸制程的控制 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铜箔基板制造中产品的胶化时间,胶含量及原料凡立水的胶化时间、环氧官能基含量等检测方法的改善。它利用一近红外光光谱仪探测最终产品,使得可分析的胶化时间或胶含量动态范围不受限制。而定量分析方法中使用波数4080—5200cm^-1的光谱范围,并以PLS方法分析制作检量线定量。可补偿所分析的光谱吸收峰受邻近吸收峰的影响而使误差降低,同时检量线维护的困难也得以改善。

Description

使用近红外线光光谱仪改进含浸制程的控制

本实用新型涉及铜箔基板制造过程中，产品的胶化时间、胶含量以及原料凡立水的胶化时间、环氧官能基含量等检测方法的改良，以提高制程控制及产品品质的稳定性。

在一般铜箔基板制造过程中，有关产品胶化时间、胶含量以及原料凡立水的胶化时间、环氧官能基含量等检测方法的已有技术，如美国专利U.S.Pat.No.5,142,151及No.5,457,319等，其主要技术内容参用以富氏转换红外光谱仪(FTTR)，其利用富氏转换(FourierTransform)取得全光谱及以滤镜扫瞄式红外光谱仪(Dispersive IR)取得特定波长范围光谱，再分析环氧官能基及甲基的含量比，以计算curing程度，并进而藉以计算得知胶化时间(gel time)及胶含量(resincontent)。由于其所使用仪器的光源波长范围、特性及定量计算设定的方法会导致以下四个缺点：

1.玻璃纤维布对红外光的吸收造成光谱图易受影响。

2.分析计算胶化时间及胶含量的动态范围受到限制。

3.无法补偿估计分析的光谱吸收峰受邻近吸收峰的影响程度。

4.所分析的光谱吸收峰范围窄，故维护检量线相对较为困难。而以上这些缺点皆是造成产品胶化时间及胶含量在检测上误差的主要因素。而在铜箔基板的制程中，凡立水的品质(胶化时间及环氧官能基等)影响制程条件甚大，而产品的胶化时间及胶含量是最终产品质量管理的主要内容。

因此，本实用新型的主要目的是提供一种利用近红外光光谱仪的检测装置，而能在生产线上检测铜箔基板原料，并且可适用双官能基(di-function)及四官能基(tetra-function)产品的胶化时间及胶含量，使检测方法一致化，改善常规检测技术对凡立水胶化时间、环氧官能基含量及产品基板胶化时间、胶含量等的检测方法，可大幅提升制程控制及产品品质的稳定性。

以下结合附图详细描述本实用新型。

附图说明：

图1是本实用新型的检测装置配置及流程示意图。

图2是本实用新型的检测组件配置立体示意图。

图中所引用的标号为

(10)玻璃纤维布

(20)凡立水槽

(30)含浸机

(40)近红外线光源

(41)近红外光光谱仪检测器(FT-NIR)

(42)发射器

(43)接收器

(50)电子计算机(Computer)

(60)输出装置

本实用新型包括了铜箔基板含浸制程中线上连续检测curing程度(胶化时间)、R/C(胶含量)及原料进料品管检验如胶化时间、环氧基含量的一般检验。图1所示为本实用新型的检测装置配置及流程示意图。原料玻璃纤维布(10)先经一几立水槽(20)，使其涂布凡立水，经过数个导杆而导引进入一含浸机(30)进行含浸操作而输出；其中，输出的玻璃纤维布(10)将经一检测机构进行检测，其利用一近红外线光源(40)经由一发射器(42)发射近红外线光以穿透玻璃纤维布(10)，使近红外线光的讯号经由一接收器(43)加以接收后，传送至一近红外光光谱仪检测器(41)进行检测，而检测结果再由一电子计算机(50)进行分析、比对，最后经一输出装置(60)将资料利用印表装置或是传送至网路以供技术人员读取和监控。图2所示为本实用新型检测组件配置立体示意图。在检测的过程中使用一部富氏转换近红外光光谱仪(41)，其发射器(42)与接收器(43)可接设有多组(如三组或三组以上)光纤穿透式量测组件，如图所示为三组，其光纤光束直径约为15mm。三组光纤分别检测含浸后的最终产品(Prepreg)左、中、右三个位置，检测顺序由电子计算机(50)所控制，结果亦分别计算及储存。其中一组光纤用途为取背景、维护、修改及制作检量线；另含有一样品检测槽可量测用一般玻璃容器盛装的进料样品。近红外光光谱仪检测器(41)所检测的光谱为连续光谱，波数范围由3900～9000cm^-1(样品槽的光谱波数范围3500～9000cm^-1)，取4080～5200cm^-1作为检量线制作的分析范围，此波数范围包含了甲基、环氧基及其它官基能，在curing的程度变化过程中，这些官能基在光谱中的吸收峰形成消长的情形，并以化学统计学PLS(Partial Least Square)分析计算比较检量线结果可得知胶化时间及胶含量的改变值。由于使用近红外光为检测光源使得玻璃纤维布对光源的吸收造成光谱图的影响降至最低。利用近红外光光谱仪检测最终产品(prepreg)，由于光谱形成的特性使得可分析的胶化时间或胶含量动态范围不受限制。而定量分析方法中使用波数4080～5200cm^-1的光谱范围，并以PLS(Partial LeastSquare)方法分析制作检量线定量，可补偿所分析的光谱吸收峰受邻近吸收峰的影响而使误差降低，同时检量线维护的困难也获得改善。故本实用新型改善了前述造成误差的几个因素，同时检测项目亦扩及凡立水的胶化时间。

综合以上所述，本实用新型[使用近红外线光光谱仪改进含浸制程的控制]，以近红外光光谱仪可于生产线上检测铜箔基板原料，凡立水的胶化时间(gel time)及最终产品(Prepreg)的胶化时间及胶含量(resin content)。使用波数4080～5200cm^-1的光谱范围以PLS(partial LeastSquare)方法分析定量。对于胶化时间及胶含量的量测具有以下之优点：

1.玻璃纤维布对近红外光的吸收光谱图不易受到影响。

2.分析计算胶化时间及胶含量的动态范围可不受限制。

3.可补偿估计所分析的光谱吸收峰受邻近吸收峰的影响程度。

4.可分析的光谱吸收峰范围较大，维护检量线相对较为容易。故可大幅改善对凡立水的胶化时间及环氧官能基含量、产品基板的胶化时间及胶含量等的检测，提升制程控制及产品质量的稳定性。

Claims (1)

1.一种使用近红外线光光谱仪改进含浸制程的控制装置，涉及在铜箔基板制造过程中，产品的胶化时间(gel time、胶含量(resinconstent)以及原料凡立水的胶化时间、环氧官能基含量等的检测，其特征在于，

使用一部富氏转换近红外光光谱仪(FT-NIR)，其发射器和接收器可接设有多组光纤穿透式量测组件，可产生一光纤光束，可分别检测含浸后的最终产品(Prepreg)的多个特定位置，其检测顺序由电子计算机所控制，结果亦分别计算及储存；其中一组光纤用途为取背景、维护、修改及制作检量线；另含有一样品检测槽可量测以一般玻璃容器盛装的进料样品；近红外光光谱仪检测器所检测的光谱为连续光谱，波数范围由3900～9000cm^-1(样品槽的光谱波数范围3500～9000cm^-1)，取4080～5200cm^-1作为检量线制作的分析范围，此波数范围包含了甲基、环氧基及其它官基能，在含浸制程的变化过程中，此等官能基在光谱中的吸收峰形成消长的情形，并以化学统计学PLS(Partial Least Square)分析计算比较检量线结果可得知胶化时间及胶含量的改变值。

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