晶圓接觸角測量?jì)x

一·概述（Summary）

接觸角（contact angle）是指在氣、液、固三相交點(diǎn)處所作的氣-液界面的切線(xiàn)，此切線(xiàn)在液體一方的與固-液交界線(xiàn)之間的夾角θ，是潤濕程度的量度；接觸角現有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱(chēng)重法.后者通常稱(chēng)為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應用廣泛,測值直接與準確的還是外形圖像分析方法，接觸角測量?jì)x采用外形圖像分析方法測量樣品表面親疏水性、潤濕性能、表面張力、表面能等數據的設備

晶圓接觸角測量?jì)x應用：

1、液體在固體表面的接觸角和潤濕性：包括靜態(tài)接觸角，動(dòng)態(tài)接觸角（前進(jìn)/后退接觸角），接觸角滯后性等；

2、液滴在固體表面的起始滑動(dòng)角（或滾動(dòng)角），滑動(dòng)速度；（擴張功能）

3、液體在固體表面的鋪展、滲透/吸收等潤濕行為；

4、固體表面自由能（surface free energy），及其各種分子相互作用力（如極性/非極性）的貢獻；

5、液體在固體表面的粘結力（adhesion）、滯留力（retention）等；

6、固體表面在經(jīng)過(guò)清洗、處理后的結果（效果）評估：如潔凈度（cleanliness），均勻性（homogeneity），和表面能改變幅度等；

7、液/流-體系的表面/界面張力：包括靜、動(dòng)態(tài)表/界面張力的測量；

8、表/界面張力以及表面活性成分含量的現場(chǎng)、在線(xiàn)、實(shí)時(shí)監測；

9、表面活性物質(zhì)（如表面活性劑）臨界膠團溶度（CMC）的測量：包括全自動(dòng)CMC測量，全自動(dòng)有關(guān)配方的篩選和優(yōu)化；

10、表面活性物質(zhì)在界面的吸附、排列、取向、松弛等現象的研究；

11、液體界面的粘彈性和穩定性：如乳狀液／泡沫等體系的穩定性研究等等各種與液/流/固-體系相關(guān)的界面現象和過(guò)程的測量和分析等。

12、全自動(dòng)檢測整體解決方案，可搭配至流水線(xiàn)上使用，提高檢測效率；

二·設備原理解析（Principle analysis）

我司設備采用的CCD數字攝像機，配倍高分辨率變焦式顯微鏡和高亮度LED背景光源系統，搭配三維樣品臺，可進(jìn)行工作臺上下、前后等方向移動(dòng)。實(shí)現微量進(jìn)樣及上下、左右精密移動(dòng)。同時(shí)還設計了伸縮桿結構工作臺，能適應在不同用戶(hù)材料厚度加大的場(chǎng)合。儀器框架可以根據式樣的大小適量調節，擴大了儀器的使用范圍。軟件搭配修正功能，測試多次后的結果可以同時(shí)保存在同一報告下，能讓用戶(hù)更好的對材料數據進(jìn)行管控。該儀器設計美觀(guān)大方、操作簡(jiǎn)單、符合用戶(hù)所需

三·技術(shù)規格（Specifications）

（一）晶圓接觸角測量?jì)x觸角測量?jì)x主機：

（1）主機使用高強度航空鋁合金結構搭配模塊化設計理念，集成芯片電路控制，保證儀器以狀態(tài)運行；

（2）成像部分使用高性能工業(yè)機芯及無(wú)失真遠心鏡頭確保的成像效果。

（3）工業(yè)級可調LED單波長(cháng)冷光源系統，成像更清晰

（4）自動(dòng)位移平臺，實(shí)現Y、Z自動(dòng)定位測量，定點(diǎn)地位更準確，測量效率更高

技術(shù)規格：

主機外形尺寸：1200mm（長(cháng)）*600mm(寬)* 670mm(高) 

主機凈重：55KG

工作臺面尺寸：420mm*420mm

工作臺移動(dòng)：

 前后移動(dòng) 自動(dòng)，行程160mm，精度0.01mm

上下移動(dòng) 手動(dòng)，行程20mm，精度0.01mm

進(jìn)樣器移動(dòng)：自動(dòng)上下60mm（自動(dòng)）;  左右30mm

工業(yè)鏡頭移動(dòng)：前后30mm（微調3mm）

工業(yè)鏡頭：0.7X *-4.5X高清遠心連續變倍變焦顯微鏡

CCD：S高速工業(yè)級芯片；60幀/S

鏡頭角度可調試：仰視、平視、俯視多視角觀(guān)察

光源：LED可調節藍色基調工業(yè)級冷光源；使用壽命達貳萬(wàn)伍仟小時(shí)以上

電源及功率：220V / 60HZ

（二）分析軟件： 

（1）接觸角測量分析軟件自動(dòng)橢圓擬合法（一鍵自動(dòng)擬合，不存在人工誤差）包括：

圓法擬合（Circle method）（適用于低角度接觸角測量）

橢圓/斜橢圓擬合法（Ellipse/Oblique ellipse）（適用于高角度接觸角擬合）

LY（應用于120°以上高角度接觸角測量）

微分橢圓法/微分圓法（Differential circle / Differential ellipse）（應用于不規則液滴形態(tài)接觸角的擬合）

動(dòng)態(tài)接觸角擬合包括：
潤濕性能測試（Wettability）（應用于慢性吸收材料、潤濕材料的表面吸收或潤濕性能測試，批量處理）

視頻擬合（Video analysis）（應用于吸收或潤濕速度較快的樣品的吸收或潤濕性能測試，視頻動(dòng)態(tài)處理）

動(dòng)態(tài)表面/界面張力測量（Measurement of dynamic surface / interfacial tension）（測量液體整個(gè)過(guò)程的張力變化趨勢，更準確的判定其真實(shí)的表面/界面張力）
表面能量計算（Surface energy）（使用主流的多種表面能計算方式測量對固體表面能量進(jìn)行分析）
粘附功（Adhesion work）
數據報告（Data report）（支持WORD、Excel類(lèi)型數據報告，自動(dòng)生成晶圓模式數據譜圖）
規格：

接觸角測量范圍：0-180°
接觸角測量精度：±0.1°
表界面張力測量范圍：0-2000mN/m；測量精度：0.01 mN/m

高精度自動(dòng)滴液系統：

軟件高精度滴液系統；滴液精度：0.0 1μl
一鍵式多點(diǎn)測量（可多次循環(huán)）：自動(dòng)進(jìn)樣→自動(dòng)接液→軟件自動(dòng)完成測量→自動(dòng)換下一個(gè)點(diǎn)位
可針對不同樣品設置測量方案并可保存，方便下次再次測量同一類(lèi)樣品時(shí)直接調取測量

四·產(chǎn)品特點(diǎn)（Product features）

高精度注射系統，全電腦控制，液滴控制精度可達0.01μl
Y軸自動(dòng)位移，平臺自動(dòng)旋轉，可一次測量多個(gè)已設置點(diǎn)并給出對應測量數據，實(shí)現全自動(dòng)化測量
工業(yè)級可調LED冷光源系統（壽命25000H以上），清晰的成像，同時(shí)避免額外熱度所導致的小液滴揮發(fā)
采用高性能工業(yè)機芯，無(wú)失真遠心鏡頭，確保的成像效果。
采用USB2.0標準接口，數據傳輸速度快，兼容性高
高強度航空鋁合金結構，模塊化設計理念，可配置各種常用測量附件
集成芯片電路控制，保證儀器以狀態(tài)運行
多種輔助模塊選取，滿(mǎn)足更多的外部測試條件
光學(xué)系統頂式法，適合超低角度測量和疏水材料測量
多種接觸角分析方法，更適合多種材料接觸角測量
計算方法，能夠自動(dòng)識別基準線(xiàn)及輪廓線(xiàn)，無(wú)人為誤差
高速全自動(dòng)操作測量，且直觀(guān)讀取數據結果，有圖有真相，有擬合痕跡，測流量結果是否準確一目了然
表面接觸角分析模塊，更簡(jiǎn)捷的操作，更準確的結果
視頻快速測試數據，可連續性進(jìn)測試接觸角形態(tài)變化
一鍵式軟件操作: 【按空格鍵】--打開(kāi)攝像頭； 【測試】--準確的控制滴液-自動(dòng)接液-高精度的進(jìn)行全自動(dòng)測量-測量完畢后自動(dòng)更換測量位置直至整個(gè)原設置好的測量方案運行結束