日本Toray Research Center開發出可從分子等級至整體材料特性進行綜合解析環氧樹脂硬化過程的方法,並據此推出熱硬性樹脂硬化現象綜合分析的服務。此項服務整合高速掃描量熱法(FSC)、質譜分析(MALDI-MS/TOF-SIMS)等分析技術與分子動力學(MD)模擬,從反應進程、分子結構、樹脂/填料界面等多重角度掌握硬化機制。研究中以玻璃轉移溫度(Tg)為材料硬化程度的重要指標,在模擬實際成形製程的快速升、降溫條件下,追蹤Tg隨時間的變化,以掌握硬化進程與材料特性的演變。
此外,透過分析硬化反應中的分子結構變化,可掌握架橋反應的進行程度與分子結構的特徵,並釐清分子結構對於Tg或最終材料物性的影響。研究團隊也進一步分析填料與樹脂界面附近的分子分布與相互作用,藉此可從分子等級瞭解填料對於硬化反應與材料特性的影響。此次技術將有助於半導體封裝材料翹曲、裂紋等缺陷的成因解析,並應用於成形條件最佳化、降低製程缺陷,以及依據填料/樹脂組合進行材料設計,藉此可望促進熱固性樹脂材料的開發效率與性能提升。